智能技術融入教學過程的實踐與思考

[摘 要]隨著智能技術的迅猛發(fā)展，教育領域正經歷著深刻的理念重塑與流程變革。文章從學校教育數字化轉型的新內涵、新挑戰(zhàn)和智能技術推動教育新生態(tài)重構三個方面闡述教育數字化轉型背景下的教學變革。從泛在智能學習空間建構、人機協(xié)同教學變革、智能技術支持教學創(chuàng)變和賦能教學評價改革等方面分析融合智能技術的教學變革趨勢。提出了智能技術融入教學過程的四類實踐：實施人機互動的參與式教學、開展基于數據的精準化教學、突出個性發(fā)展的智能化學習、促進探索全面發(fā)展的智能化評價。

[關鍵詞]智能技術；融合創(chuàng)新；教育數字化轉型；智慧教學

[中圖分類號] G642" " " " " " " [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2025） 01-0101-04

隨著數字科技的飛速發(fā)展，智能技術已經悄然走入生活的各個領域，新一輪科技革命和產業(yè)變革正加速各行各業(yè)的數字化轉型，引發(fā)了世界范圍的教育數字化轉型浪潮。ChatGPT、Sora、訊飛星火、文心一言等生成式人工智能技術的快速發(fā)展，深刻影響著教育的理念重塑和形態(tài)變革，為教育理念創(chuàng)新、教學模式重構和流程再造帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。

習近平總書記指出，人工智能是引領新一輪科技革命和產業(yè)變革的重要驅動力，正深刻改變著人們的生產、生活、學習方式，推動人類社會迎來“人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享”的智能時代[1]。教育變革迎來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，尤其是隨著新一代生成式人工智能對教育領域的重要顛覆，人機協(xié)同推動了傳統(tǒng)“師—生”二元結構向“師—機—生”三元結構的轉化，為智能技術融入教學全過程賦予了全新內涵與實施路徑?！皩W為中心”的教學理念將隨著智能技術在教、學、評過程的全方位融入而得到充分體現(xiàn)。智能技術融入教學評全過程使得教學變得更加個性、靈活和高效。

一、數字化轉型背景下的教育變革

教育數字化轉型是我國教育發(fā)展的必然趨勢，其目的是深化數字技術與教育教學的融合應用，推動未來教育的創(chuàng)新和變革。習近平總書記指出，教育數字化是我國開辟教育發(fā)展新賽道和塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢的重要突破口[2]。教育數字化有效縮短了地區(qū)之間、學校之間的數字鴻溝，教育管理效率和決策科學化水平不斷提升。以生成式人工智能技術為代表的新興技術正悄然融入教育體系。世界各國積極探索利用新技術實施個性化的學業(yè)診斷和輔導、改進學習和評價，推動教學場景創(chuàng)新，學習方式從標準化、統(tǒng)一化走向個性化和多樣化[3]。教育數字化轉型在根本上要實現(xiàn)教育理念和教育模式的深層次、全方位、系統(tǒng)化變革。

（一）學校教育數字化轉型的新內涵

黨的二十大報告提出：推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。2023年6月召開的全國教育數字化現(xiàn)場推進會強調，要站在中國式現(xiàn)代化的高度去認識教育數字化的重要戰(zhàn)略意義，把握發(fā)展規(guī)律抓住歷史機遇，充分利用技術手段，加快教育、科技、人才一體化發(fā)展[4]。教育數字化轉型是一個涉及多個學科領域的復雜課題，是教育回應時代變遷與現(xiàn)實發(fā)展的必由之路[5]。在推進教育數字化轉型進程中需要高度關注以下四個方面：一是堅持學生中心理念，注重學生的個性化學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，尤其要注重學生數字素養(yǎng)與技能提升，幫助其獲得依靠技術解決現(xiàn)實問題的能力；二是關注教師專業(yè)發(fā)展和教師培訓，持續(xù)提升教師的數字素養(yǎng)和數字教學能力；三是明確教育數字化轉型不僅是新技術、新手段的簡單應用，更應關注人工智能、大數據等技術如何賦能學生學習和教師教學的問題；四是注重教育治理的理念和模式創(chuàng)新，優(yōu)化教育的政策和管理機制，持續(xù)提升數字時代教育治理效能。

（二）學校教育數字化轉型的新挑戰(zhàn)

隨著大數據和人工智能技術的深度應用，個性化學習和自適應系統(tǒng)成為學校教育數字化轉型的重要組成部分。這些系統(tǒng)可以根據學生的學習需要和能力水平提供定制化的學習資源和支持。學校教育數字化轉型是一個復雜的過程，面臨一系列的挑戰(zhàn)。首先，更新觀念是關鍵，必須將傳統(tǒng)的教育教學理念與數字化帶來的變革相適應；其次，技術與教育的融合需要進一步探索，以確保先進信息技術能夠有效地提升教學效果和學習體驗；再次，數字化教育資源的開發(fā)和利用也是推進教育現(xiàn)代化的重要環(huán)節(jié)，需要高質量、多樣化的教育資源來滿足不同學習者的需求；然后，師資培訓也顯得尤為重要，教師需要具備熟練的數字技能以適應新的教學模式；最后，基礎設施建設需要重視，穩(wěn)定可靠的網絡環(huán)境和先進的硬件設施是實現(xiàn)教育數字化轉型的基礎；此外，數據安全與隱私保護、政策支持與監(jiān)管、公平性問題以及學習效果評估等方面的挑戰(zhàn)也需要引起足夠的重視。有效應對這些挑戰(zhàn)，需要教育工作者、政策制定者、技術支持人員以及整個社會的共同努力。

（三）智能技術重構數字轉型新生態(tài)

智能技術助推教育數字化轉型，就是要順應數字社會發(fā)展要求，深化應用人工智能、大數據、生成式人工智能等技術，開發(fā)利用數字化平臺、數字資源工具等激活數據要素潛能，重塑教育數字化轉型的觀念和意識、提升適應數字轉型的能力和水平，推動教學模式、評價方式、組織架構、治理體系等全方位變革，以實現(xiàn)教育數字轉型、創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式，支持教育強國建設。智能技術促進個性化、多元化發(fā)展的教育體系將是未來教育發(fā)展的基本趨勢，是新時代教育信息化關注的重點[7]。未來教育形態(tài)如何變化，才能適應人工智能所帶來的新的社會生態(tài)，都是推動人工智能教育生態(tài)持續(xù)發(fā)展的關鍵抓手[8]。從生態(tài)視角來看，教育的主體、形態(tài)、體制、服務及治理等都在不同程度地接受著人工智能的重塑作用[9]。教育生態(tài)系統(tǒng)正在技術的作用下打破以往的封閉性，以一種顛覆性創(chuàng)新的態(tài)勢，拓展系統(tǒng)內各要素的內涵、改善和延展系統(tǒng)內部關系、重塑教育系統(tǒng)功能與形態(tài)[10]。

隨著信息科技的不斷發(fā)展和進步，智能技術已經成為推動教育行業(yè)變革的重要力量，它正在逐步形成一個全新的教育生態(tài)。這種新的教育生態(tài)不僅提高了教育的公平、改變了教學方式，還推動了教育評價方式和育人模式的創(chuàng)變。

二、融合智能技術的教學變革趨勢

（一）逐步形成泛在智能學習空間

人類社會正悄然進入人機協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)共享的智能時代，跨界融合的泛在智能學習新空間已然形成，數字技術資源唾手可得。有關報告顯示我國學?；ヂ?lián)網接入率已達100%，95.2%的學校擁有多媒體教室，為泛在智能學習空間的建設奠定了基礎。泛在智能的學習空間基于5G、人工智能、拓展現(xiàn)實、數字孿生等前沿技術，為學生提供無邊界的學習體驗。這種學習空間不僅可以幫助學生進行有效的遠程學習，還可以為他們提供豐富的教育資源和有效的教學服務。能夠為廣大師生創(chuàng)造出泛在智能的學習環(huán)境，使他們能夠在任何時間、任何地點進行深度學習。

（二）教育應用場景呈現(xiàn)人機協(xié)同

人機協(xié)同的教育智能是指在教育領域中，通過人工智能技術與教師間的緊密合作，共同完成教學任務的一種教育模式。在這種模式下，人工智能技術可以輔助教師進行教學設計、課程安排、學生評估等工作；與此同時，人類教師在教學過程中發(fā)揮主導作用，對學生進行個性化指導和關愛，培養(yǎng)學生的綜合素質。這種人機協(xié)同的教育智能模式，有助于實現(xiàn)教育的個性化、智能化和可持續(xù)發(fā)展。蔡連玉[1]等指出人機協(xié)同系統(tǒng)由計算機與人類共同組成，該協(xié)同系統(tǒng)共有三個重要元素，即“人”“機器”以及兩者之間的“協(xié)同”。

人機協(xié)同教育則是指基于人與機的協(xié)同關系，促進師生認知加工，以動態(tài)發(fā)展的方式推動教育良性發(fā)展的教育過程[12]。基于課堂的人機協(xié)同教學主要聚焦于四大類：AI代理（替代教師重復性工作）、AI助手（教師增強AI自動化處理）、AI教師（AI增強教師創(chuàng)新）和AI伙伴（教師與AI的相互社會性增強）[13]。陳凱泉[14]等提出人機協(xié)同的目的，在于使人工智能成為人類智能的延伸和拓展，是要通過人機協(xié)同更有效地解決復雜問題。因此，要想最大程度地發(fā)揮人工智能在教育中的優(yōu)勢，必須將人機協(xié)同理念運用到教育教學中的各個方面。

（三）智能技術支持教學模式變革

智能技術促進了教學流程與教學模式的深刻變革。通過智能技術提供更多的學習資源和交互方式，各種新型教學模式的不斷涌現(xiàn)，將教師和學生緊密地結合在一起，實現(xiàn)了高效的教學過程。在這種教學模式下，教師不再是知識傳遞者，而是學生學習的引導者；而學生也不再是被動接受知識的對象，而是積極參與到學習過程中的主體。

基于數據驅動的精準教學通過對學生的學習行為等數據的實時監(jiān)控和分析，發(fā)現(xiàn)學生的學習困難和問題，然后根據這些數據制定出最適合該學生的學習計劃和方法，以提高學生的學習效果。在基于資源平臺的混合教學中，教師可以利用各種在線資源平臺（如網絡課程、教學視頻、互動討論區(qū)等）為學生提供豐富的學習材料和交流機會。此外，教師還可以組織線下的實踐活動、小組討論和面對面輔導，以增強學生的學習體驗和互動效果?；诜抡姝h(huán)境的探究式教學利用計算機模擬技術來創(chuàng)建一個虛擬的學習環(huán)境，讓學生在這個環(huán)境中進行各種實踐活動。學生在這種教學模式下，需要自己動手操作，通過實踐掌握知識和技能。他們需要學會如何利用仿真環(huán)境進行問題解決，如何與他人合作完成任務，如何有效地獲取和處理信息等。

（四）智能技術促進學習方式轉變

智能技術支持的學習方式轉變使學習呈現(xiàn)自主化、個性化、靈活性等特點，為學生提供更加自主、個性的學習體驗，從而促進學生的實踐和應用能力發(fā)展；智能技術支持下的學習，體現(xiàn)了學習方式的轉型和智能升級的典型場景。如基于自適應系統(tǒng)的自主學習，就是把自適應系統(tǒng)的智能化和自主學習的主動性結合起來，以實現(xiàn)更為高效地學習。在這種模式下，學生不再是被動接受知識的容器，而是成為學習的主體。他們可以根據自己的學習情況，調整自己的學習策略，從而達到更好地學習效果。學生們也可通過智能終端設備進行實時的互動和交流、共同解決問題、分享知識和經驗，從而更好地理解和掌握知識，培養(yǎng)合作精神和創(chuàng)新能力?；谝苿踊ヂ?lián)的泛在學習是一種新興的教育模式，它利用移動通信技術和互聯(lián)網技術，為學習者提供隨時隨地的學習機會，具有靈活性、便利性、個性化等特點?；谔摂M空間的沉浸式學習是一種創(chuàng)新的教育方法，它利用先進的虛擬現(xiàn)實技術，為學生提供一個真實感強烈的模擬環(huán)境。在這個環(huán)境中，學生可以親身體驗和參與各種學習活動，從而獲得更深入、更全面地理解和掌握知識。

（五）智能技術賦能教學評價改革

數字化轉型背景下的教學評價，應堅持以核心素養(yǎng)為出發(fā)點和落腳點的宗旨，要實現(xiàn)以智能技術為支撐、以數據為關鍵驅動力、以發(fā)展核心素養(yǎng)導向為目標的智能化教學評價，使教學評價更加全面、客觀、有效。人工智能和大數據技術的應用可以實現(xiàn)對教學過程的及時反饋，更加精確地評估學生的學習進度和能力，從而更好地提高教學質量。通過對學生的學習數據進行分析，系統(tǒng)可以識別出學生的學習的優(yōu)勢和不足，為教師提供有針對性的教學建議，確保每個學生都能得到適合自己的教育資源。通過對學生進行定期的智能測評，教師可以獲取學生的考試成績、作業(yè)完成情況、課堂參與度等多方面的信息。通過查看智能測評的結果，學生可以了解自己在哪些方面做得好，哪些方面需要改進。進而學生可以針對性地進行復習和學習，從而提高學習效率。多模態(tài)數據的學生綜合評價結合了學生的多種表現(xiàn)，包括考試成績、課堂參與度、團隊合作能力、創(chuàng)新能力等多個方面，以便更全面、更準確地評估學生的學習效果和能力。

三、智能技術賦能教學變革的實踐路徑

（一）實施人機互動的參與式教學

人機互動是信息技術與教育教學融合的起點與基礎，課堂上的人機互動主要包括搶答、隨機挑人、指定回答及接龍等幾種具體形式。每一種人機互動都包括了對應的策略和目標，在有效應用這些策略前，需要理解每種互動方式的學理。

1.搶答

學生參與搶答主要體現(xiàn)學生的課堂參與意愿和信心，教師應該合理地使用這類策略，以全面促進學生參與教學，培養(yǎng)學生的學習自信[15]。對于“搶答”一般通過舉手方式來實施，也可借助反饋器、平板或者手機這類學習終端來實現(xiàn)。

2.隨機挑人

隨機挑人能夠有效地降低或者避免以偏概全的可能性。為教師盡可能全面了解學情，提供了技術支持和現(xiàn)實可能性，有助于教師全面了解學生的學習情況，為有效開展因材施教、個性化教學提供支撐[15]。當下隨機挑人已成為絕大部分智慧課堂教學系統(tǒng)的標配，當然也可通過PPT的觸發(fā)器或者101教育PPT等軟件實現(xiàn)。

3.指定回答

該策略能夠有效調節(jié)學生參與課堂的情況。尤其是在小組合作學習中，更能有效地調控小組間合作學習的差距，有效保持小組間的合理的競爭的態(tài)勢，從而實現(xiàn)全面促進學生全員參與學習的目的[15]。

4.接龍

通過接龍一是可以促進全員參與，二是有助于教師更為全面地了解學情或者組織規(guī)模化課堂訓練。教師可以在課堂上根據需要適時組織。

（二）開展基于數據的精準化教學

智能技術支持下的智能化教學能夠根據學生的學習特點和需求，為他們量身定制學習計劃。一是通過技術的手段和方法有效地呈現(xiàn)、客觀地去體現(xiàn)學生學習的過程和結果；二是通過教學數據督導和促進學生完成相應的教學活動；三是指導和調整教學策略，促進教學有效的發(fā)生和學生的深度參與。

在具體的實施過程中，基于數據的個性化教學主要包括以下三類實踐，一是通過收集學生的個人信息和學習數據，智能分析學習情況，并根據這些信息為他們推薦適合的課程學習資源，實現(xiàn)每個人自適應學習、提高學習效果。二是通過系統(tǒng)獲取學生的學習數據，及時了解學生的學習進展和困難，針對性地進行指導和輔導。三是通過智能評估系統(tǒng)，對學生的學習效果進行實時反饋和調整。

（三）突出個性發(fā)展的智能化學習

智能化學習可以根據每個學生的學習能力、學習偏好，推薦個性化的學習資源。一是通過大數據分析，教師可以實時了解每個學生的學習情況，從而為他們量身定制最適合的學習方案，從而避免傳統(tǒng)教育中“一刀切”現(xiàn)象，有效提高學習效益。二是提供豐富多樣的學習資源，滿足學生的個性化需求。傳統(tǒng)的教育方式往往受限于教材和教師的知識水平，而智能化學習則可以通過互聯(lián)網獲取大量的學習資源，包括各種在線課程、電子書籍、視頻教程等，從而滿足學生不同的學習興趣和學習需要。三是通過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術提供更加真實和沉浸式的學習體驗。通過虛擬實驗場景等方式，個體可以在安全的環(huán)境中進行實踐探索，培養(yǎng)實際操作能力和解決問題的能力。四是通過在線學習平臺和移動學習應用，實現(xiàn)泛在學習，不再局限于傳統(tǒng)的教室和課堂，教師也可以通過在線平臺與學生進行互動和交流，提供更加靈活和便捷的教學服務。

（四）促進探索全面發(fā)展的智能化評價

傳統(tǒng)的評價方式往往關注個體的知識水平和技能掌握程度，而忽視了人的全面發(fā)展?，F(xiàn)代社會對于人才的要求更加注重個體的創(chuàng)新能力、團隊合作能力、領導才能等綜合素質。促進人的全面發(fā)展的智能化評價主要包括以下兩種方式：一是利用大數據和人工智能技術對個體的學習過程進行全面監(jiān)測和分析，通過收集個體在學習過程中的各種數據，可以更加準確地評估個體的學習能力和潛力；二是通過機器學習算法對個體的學習行為進行預測和干預，提供個性化的學習建議和指導，幫助個體更好地發(fā)展自己的潛能。

發(fā)展數字教育，推動教育數字化轉型，是大勢所趨、改革所向。以智能技術融入教學全過程、引領教育領域系統(tǒng)變革，已成為智能時代教育發(fā)展的重要使命。技術賦能教育教學全過程，能夠激發(fā)學生的學習興趣、增強教學過程的互動性、提高學生的學習效果。展望未來，智能技術可與教師共同開展教學活動，實現(xiàn)人機融合，大數據和機器學習技術將使教育評估更加精準和高效。順應數字社會發(fā)展要求，深化以人工智能為代表的智能技術與教育教學深度融合，能夠充分激活數據要素潛能、提升數字技術應用能力、推動創(chuàng)新人才培養(yǎng)、實現(xiàn)教育數字轉型升級，將不斷推進我國教育高質量發(fā)展，以教育現(xiàn)代化貢獻支撐中國式現(xiàn)代化。

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（責任編輯：孟冬冬）

*基金項目：2023年四川省教育廳人文社會科學重點研究基地——樂山師范學院四川鄉(xiāng)村教育發(fā)展研究中心資助/立項項目“鄉(xiāng)村教師數字素養(yǎng)提升路徑研究”（SCXCJY2023D02）；成都師范學院 2022 年度科研項目“師范院校智能教師隊伍建設體系研究與實踐”（CS22RGZN05）。

" "作者簡介：龔會（1980—），女，博士，副教授，研究方向：公共管理；唐瓷（1977—），男，碩士，教授，研究方向：人工智能教育應用；陳博（1992—），男，講師，碩士，研究方向：人工智能教育。