人工智能时代中小学课堂教学面临的机遇、挑战与突破路径
作者: 张艺驰[中图分类号] G632.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2025)12-0033-04
人工智能的迅速发展,尤其是生成式人工智能的问世,给社会带来变革性的影响。人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的驱动力,正深刻改变着人们的生产和生活,推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代[。人工智能在给中小学课堂教学带来机遇的同时,也带来了挑战。
一、人工智能给中小学课堂教学带来的机遇
人工智能正以一种不可阻挡的速度影响着教育的发展,它的介入会给中小学课堂教学发展带来机遇,这些机遇恰恰也是教育改革所需要的。
(一)重塑教师角色,减轻教师负担
中小学教师的工作包括课堂教学、班级管理、心理辅导等方面,每项工作都需要消耗大量的时间。繁重的教学任务导致教师无法腾出多余的时间关注每位学生的成长。在芬兰,教师主要对学生的成长和自已的专业发展负责,无须考虑问责制度下的绩效考核规定,不用疲于应付学校和教学上的各种检查[2]。我们虽然无法照搬其他国家的做法,但是可以利用人工智能来协助教师开展教学工作。比如,教案的设计、作业的布置及批改、课堂监督等,这些都可以交给人工智能来完成。在部分知识教授层面,人工智能可以通过数据监测分析实时把握学生的学习动态。教师可以将部分知识讲授的任务交由人工智能完成,从而腾出更多的时间去关心学生的成长。
(二)弱化城乡差异,促进教育公平
作为教育综合改革的核心,持续提升教育质量与系统性推进教育公平始终是国家教育现代化的优先议程。在促进教育公平方面,我国采取了一系列措施并取得了一定的成效。人工智能为提高教育公平提供了新路径,一是能为所有学生提供最适合他们的教育,这点恰恰是教育公平的真谛。人工智能可以针对学生不会的问题提出解决办法,并根据学生知识的薄弱点提供相应的习题,让学生有针对性地练习。二是能为特殊学生提供更便捷的学习体验,视力有缺陷的学生可以采用语音交互的方式学习,听力有障碍的学生可以采用文字交互的方式学习等[3]。此外,人工智能使得学习资源开放化,任何地区的学生都可以通过人工智能获得优秀的课程资源[4]
(三)回归教育本质,助力终身学习
教育本质是“以人为本”,为了学生的全面发展及个性化发展。在实际教学中,部分教师曲解了教育的本意,追求教育的功利化,这对学生的发展极为不利。随着人工智能技术的发展,学习者可以随时随地进行学习,这给学习者提供了极大的便利。在“正式学习”的基础上,学习者还可以充分利用人工智能进行“非正式学习”。此外,人工智能使“泛在学习”成为可能,所有公民不论社会地位、家庭状况,只要有学习的意愿就可以随时利用身边的工具开始学习,这有助于建设一个终身学习的社会。
二、人工智能时代中小学课堂教学面临的挑战
随着人工智能的迅速发展,教师如何在教学理念、教学内容、教学主体以及教学方法方面做出改变,以适应人工智能时代对教育的新需求是亟须解决的难题。
(一)教学理念:从保守走向开放
人工智能技术的发展给中小学教师带来巨大挑战。教师需要摒弃传统的教学理念,努力迎接新技术的到来。生成式人工智能的出现,意味着人工智能不再仅仅是一种简单的工具。教师如果未能理解人工智能的真谛,而是仅仅将其视作一种简单的工具,这样是谈不上使用人工智能改造中小学课堂教学的。教师需提升自身的数字素养,实现人机协同[5]。在人工智能的使用过程中,教师也不可把人工智能技术看得太重,将一切都交由人工智能来完成,忽视学生道德素养以及情感、价值观的培养。此外,教师还要避免过于功利化的教育目标,习得知识只是第一步,为社会培养创造性人才才是教育的长远目标。
(二)教学内容:从人工选择走向智能生成
在以往的中小学课堂教学中,教师教授的内容基本上都是教材上的知识,未能根据学生的学习进度设置个性化的学习内容。教材上的知识是最基本的也是学生应该掌握的知识,但这些知识不足以支撑学生核心素养的发展。学生要想获取更多知识就要对知识进行拓展。随着人工智能时代的到来,教学内容可以根据各类数据算法智能生成,以满足教师和学生的个性化需求。例如,教师可利用人工智能丰富教学内容,以此吸引学生的注意力。由人工智能创生的各类教学内容更能满足培养学生综合能力的需求,针对不同的学生提供进阶式的教学内容。
(三)教学主体:从二元主体走向三元主体
传统的课堂教学是以教师和学生为主的双主体课堂,教师始终扮演着“讲授者”“管理者”的角色,以完成“传道受业解惑"的任务。人工智能的介入,让教育活动参与主体的原有地位发生了改变,中小学课堂不再是教师和学生独有的课堂。原本由教师传授和指导的学习活动,如今可以借助人工智能完成,如课前预习、课中答疑和课后辅导等[7]。
(四)教学方法:从以教定学走向以学定教
人工智能融入教育领域之后,传统的教学方法自然也要迭代更新[8]。教育是情感和精神的活动过程,应当时刻坚持以人为本[9]。在传统的课堂教学中,教师为确保在规定时间内完成教学进度,通常采用满堂灌的讲授方式,留给学生独立思考的时间很少,这显然不符合立德树人的要求。教师要学会倾听,与学生平等交流。人工智能时代的到来对传统课堂来说是绝佳的契机,教师需要与学生共同学习知识,实现以学定教。但同时也要警惕人工智能的介入是否会带来新的问题。学生有可能会逐渐依赖人工智能从而消弭主动学习的积极性,不再主动思考探索,无法实现知识的迁移[10]
三、人工智能时代中小学课堂教学的突破路径
正确应对人工智能时代给中小学课堂教学带来的诸多挑战,关键在于做好适应课堂教学智能化发展的准备。教师需要更新教学理念,重视人工智能技术;生成教学内容,提高教学效率;接纳人工智能,打造“师一机一生"课堂;创新教学方法,适应人工智能发展。
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(一)更新教学理念,重视人工智能技术
首先,教师要认识到人工智能走进基础教育课堂是必然趋势,教育需随时代的变化而发展。教师要走出传统教学的舒适区,深度思考如何将人工智能应用到课堂教学中。在人工智能的使用过程中,教师要把握好度,知道什么该由人工智能协助、什么该由自身完成,避免过于依赖人工智能从而导致课堂的机械化。其次,教师要明白教育的最终目标,避免教育过于功利化。帮助学生取得好成绩只是教育的目标之一,培养学生成为社会主义事业的建设者和接班人才是教育的终极目标。人工智能可以帮助学生高效地获取知识,但在学生能力、情感等方面的培养还要依靠教师完成。最后,教师要让人工智能辅助自身完成重复性的教学工作,从而腾出更多的时间去关注每一位学生的成长,回归教育本质。此外,还应注意提升教师的数字素养,通过日常培训考核引起教师对自身数字素养的重视[]
(二)生成教学内容,提高教学效率
教师可以根据自身的需求利用人工智能来重组教学材料。教学材料既可以是纵向的知识深度学习,又可以是横向的知识拓展学习。教师还可利用人工智能技术分析班上学生的学习情况,生成既符合全体学生发展,又能满足学生个性化发展需求的多样化教学内容。对于语文、英语等学科,教师可事先使用人工智能技术生成符合教学内容的各类素材(例如情境故事),便于学生深入理解教学内容,使教学生动有趣。在教学内容的智能生成中,教师是教学内容的设计者、使用者和监督者,学生是教学内容的使用者和二次开发者[12]。此外,人工智能对学情的精准分析能够辅助教师更好地完成“因材”工作,对教学信息的动态匹配能够辅助教师更好地完成“施教"工作。
(三)接纳人工智能,打造“师一机一生"课堂
人工智能时代的到来,使中小学课堂由“师一生”的双主体逐渐转变为“师一机一生"的三主体。对中小学教师来说,这是一次巨大的挑战。教师不仅要接纳人工智能,学会利用人工智能技术提高自身的数字素养,还要与人工智能协同发展,充分发挥人工智能的优势,弥补人工智能的不足。教师可以利用人工智能制订全新的教学方案,打造智能化的课堂。中小学教师不应将人工智能视作一种技术,而应将其看成是课堂主体的组成部分。例如,人工智能可以作为助教,负责班级的纪律管理工作,协助教师解决课堂难题,分担教师的教学任务,与教师一起共同促进学生的学习。虽然人工智能的作用巨大,但它也不是万能的。教师要摆正自身在课堂教学中的位置,明确哪些任务可以由人工智能协助完成,哪些任务需要自身来完成。
(四)创新教学方法,适应人工智能发展
教师应不断创新教学方法,立足于构建多维度的真实情境、泛在化的学习空间、协作性的探究方式和个性化的学习过程,进而实现人工智能支持下的素养导向教学。
1.定制化教学。教师根据每位学生的学习进度和学习偏好为他们提供最适合他们的学习内容。具体而言,除了以大班教学讲授系统知识,教师还可以通过定制化教学针对每位学生的学习薄弱点展开教学,同时借助教育大数据进行学习分析,根据学生的学习情况和学习需求构建学生模型,对标学习目标定制个人专属的学习方案。阿尔特学校就应用了人工智能教学,其采用“画像"记录学生在学业和社交技能方面的学习进度,采用“列表清单”指导学生完成每日计划[13]。此外,还可以为每节课配备人工智能教学助教,负责监督学生每堂课的表现,在学生上课走神时给予提醒,在学生遇到困难时给予帮助。这样,教师就可以集中精力讲授知识,不需要再花时间来管理班级纪律。
2.情境式教学。教师在教学中可结合人工智能为学生创设教学情境,通过激发学生的情感体验使抽象难懂的教学内容具象化,巩固学生所学知识。如,知识图谱、智能修复、虚拟仿生等人工智能技术均可应用于教学中。知识图谱能让结构梳理变得可视化,智能修复能让情境重现立体化,虚拟仿生可再现抽象复杂的原理过程,激发学生的学习兴趣[14]。例如,教师在讲授一篇古诗时,可加上视频、音频,带领学生进人古诗营造的场景,加深学生对这首古诗的理解。随着人工智能时代的到来,教师可以利用人工智能技术为学生创设真实的场景,增强学生的情感体验,让学生沉浸式学习,从而加深对教学内容的理解[15]。但是,教师要考虑学科性质和教材内容,不要盲目使用情境式教学,还要注意情境式教学的教学时长。
四、结语
随着人工智能时代的到来,以人工智能技术赋能中小学课堂教学的变革是实现新时代育人目标的重要任务。人工智能与教育的结合是时代发展的需求。中小学课堂作为教育实践的主阵地,需要与人工智能技术相结合,从而实现中小学课堂教学的智能化发展。本文围绕人工智能技术给中小学课堂教学带来的机遇和挑战,提出了人工智能时代下中小学课堂教学的突破路径。未来,中小学课堂教学如何应对人工智能技术的发展仍需进一步探索。
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(责任编辑陈明)
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