AI-TPACK理論下教師教學(xué)能力的提升策略

趙珠珠 韓麗東

摘 要：隨著人工智能應(yīng)用于教育，AI-TPACK理論框架的提出，讓教師的教學(xué)能力發(fā)展有了新的理論基礎(chǔ)。AI-TPACK理論和原TPACK理論不同，對(duì)教師個(gè)體發(fā)展有AI技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的使用、教學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新、學(xué)科知識(shí)表征3方面的新要求。就對(duì)教師教育教學(xué)的新要求，文章從學(xué)校管理層面、教師自我提升、學(xué)生學(xué)習(xí)反饋3個(gè)方面，論述AI融合TPACK背景下，教師教學(xué)能力的提升策略。

關(guān)鍵詞：AI-TPACK;教學(xué)能力;提升策略

0 引言

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”逐漸向“AI+教育”遷移，人工智能技術(shù)與教育的融合逐漸深入，人工智能技術(shù)正全面影響教育教學(xué)，未來(lái)教育將會(huì)是技術(shù)催變教育，賦能教育的景象。AI技術(shù)為教育事業(yè)的革新發(fā)展不斷注入新的活力，構(gòu)建全新的教學(xué)生態(tài)環(huán)境。但是人工智能技術(shù)在教育中融合的應(yīng)用較少，并且缺乏有深度、系統(tǒng)化的教育理論研究成果。閆志明[1]等提出，整合人工智能技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)，AI-TPACK的理論新框架，為TPACK注入了新的內(nèi)涵。教師專業(yè)發(fā)展離不開基于整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)（TPACK），TPACK是教師組織有效教學(xué)的知識(shí)理論基礎(chǔ)。TPACK是技術(shù)知識(shí)、教學(xué)知識(shí)和學(xué)科知識(shí)交互融合的組成核心，是教師在實(shí)際的教學(xué)情境中開展組織教學(xué)活動(dòng)的知識(shí)。教師只有融會(huì)貫通地運(yùn)用TPACK，才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)與教育的有效結(jié)合。AI與TPACK的新融合，為人工智能時(shí)代教師的教學(xué)能力發(fā)展奠定了新的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也提出了新的要求和指引。

1 AI-TPACK理論框架的價(jià)值內(nèi)涵

1.1? AI-TPACK框架的提出

人工智能教育的發(fā)展，不斷催化和改變教師原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式。TPACK理論對(duì)教師專業(yè)發(fā)展的影響深刻悠遠(yuǎn)，但隨著技術(shù)的革新，TPACK理論必須注入新的內(nèi)涵才能與時(shí)俱進(jìn)。在原TPACK的理論基礎(chǔ)上，閆志明等提出了整合人工智能技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)AI-TPACK。人工智能應(yīng)用于教育，AI-TPACK理論框架的提出，有利于重新審視技術(shù)知識(shí)、教學(xué)知識(shí)、學(xué)科內(nèi)容之間的交合關(guān)系。技術(shù)知識(shí)相對(duì)后兩者，是變化不定的狀態(tài)，技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更新，人工智能技術(shù)的介入，使教師的專業(yè)知識(shí)體系有了新的發(fā)展，教育教學(xué)新添人工智能思維。而教學(xué)知識(shí)、學(xué)科內(nèi)容知識(shí)受人主觀能動(dòng)性的影響，在真實(shí)的教學(xué)情景中具有創(chuàng)造性。理論的意義離不開實(shí)踐的檢驗(yàn)，AI-TPACK理論的提出，對(duì)相對(duì)應(yīng)的教師教育教學(xué)能力的提升提出了新的要求。

1.2? AI-TPACK理論框架的核心概念

AI-TPACK理論框架，是利用AI技術(shù)，針對(duì)一定的教學(xué)內(nèi)容，在特定的教學(xué)環(huán)境下展開的教學(xué)知識(shí)，就是在原有的TPACK理論基礎(chǔ)上注入AI技術(shù)，技術(shù)知識(shí)革新為人工智能技術(shù)知識(shí)。但是，AI與教育的融合，不能片面地把人工智能技術(shù)當(dāng)做智能化的教育信息技術(shù)工具，有的人工智能教育產(chǎn)品本身就是AI-TPACK的深度融合體，如市場(chǎng)上出現(xiàn)的有各種功能、各種品牌的教育機(jī)器人。簡(jiǎn)言之，人機(jī)協(xié)同思維下的人工智能技術(shù)、教學(xué)方法、學(xué)科知識(shí)的融合關(guān)系以及AI+學(xué)科教學(xué)的倫理知識(shí)才是AI-TPACK理論的重要核心內(nèi)涵。

2?AI-TPACK理論對(duì)教師個(gè)體發(fā)展的要求

2.1? AI技術(shù)要求

人工智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)，在技術(shù)知識(shí)層面由TK轉(zhuǎn)變?yōu)锳I-TK，對(duì)教師有了新的要求。在AI+教育時(shí)代，教師要注重提升自身的人工智能信息素養(yǎng)，注意提升自身的人工智能教育應(yīng)用水平。人工智能技術(shù)改變并營(yíng)造了一個(gè)新的教育教學(xué)環(huán)境，這就要求教師學(xué)會(huì)利用技術(shù)不斷探索新的教學(xué)模式，去積極適應(yīng)智能化的教育教學(xué)環(huán)境。AI-TK對(duì)教育者技術(shù)知識(shí)層面的要求，不是簡(jiǎn)單地體現(xiàn)在要求教育者會(huì)使用人工智能技術(shù)，還要求教育者增強(qiáng)在教學(xué)中對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用和理解。教育者要學(xué)會(huì)使用人工智能技術(shù)，如智能代理，將其靈活應(yīng)用于教育實(shí)踐，提升AI知識(shí)技能素養(yǎng)。

2.2? 教學(xué)知識(shí)創(chuàng)新要求

人工智能時(shí)代將重塑課堂教學(xué)形態(tài)[2]。AI+教育的發(fā)展與教育教學(xué)實(shí)踐相輔相成，為適應(yīng)智能信息化時(shí)代，教育者在教學(xué)的手段方法、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程以及教學(xué)評(píng)價(jià)上都要有創(chuàng)新發(fā)展。教育者需要研究基于人工智能技術(shù)的教育教學(xué)方法的創(chuàng)新，開辟教學(xué)各個(gè)步驟的新形式和內(nèi)涵。教育者在增強(qiáng)自身人工智能信息素養(yǎng)的同時(shí)，還要不斷提升技術(shù)知識(shí)和教學(xué)知識(shí)的整合技術(shù)，要會(huì)利用人工智能技術(shù)營(yíng)造的教學(xué)環(huán)境提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和效果，增強(qiáng)師生教學(xué)互動(dòng)，并且以不同的形式創(chuàng)新改進(jìn)教學(xué)和評(píng)價(jià)策略，反思教學(xué)，更好地滿足AI-PK對(duì)教師教學(xué)知識(shí)的要求。

2.3? 學(xué)科知識(shí)表征要求

AI-CK層面，人工智能技術(shù)豐富了學(xué)科內(nèi)容知識(shí)的表現(xiàn)形式。教育者只有深入了解人工智能技術(shù)為學(xué)科內(nèi)容知識(shí)的呈現(xiàn)帶來(lái)的各種變化，才能在人工智能技術(shù)支持下通過(guò)優(yōu)化學(xué)科內(nèi)容知識(shí)的傳遞路徑，向?qū)W習(xí)者傳遞教學(xué)知識(shí)，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度。此外，人工智能技術(shù)在學(xué)科教學(xué)中主要應(yīng)用于提供個(gè)性化學(xué)習(xí)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，能根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求定制個(gè)性化學(xué)習(xí)資源[3]。教育者要有特定的學(xué)科知識(shí)思維，維護(hù)支持學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，提升學(xué)生對(duì)各個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，在人工智能技術(shù)的支持下，使個(gè)性化學(xué)習(xí)資源由推薦逐步向定制方向邁進(jìn)。

2.4? 人工智能教育倫理要求

人工智能技術(shù)應(yīng)用于教育，是教育的一大進(jìn)步，但也帶來(lái)了教育倫理的挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。AI-TPACK理論框架下，不僅要求教師將AI與原TPACK完美融合，具有基于AI的教育教學(xué)知識(shí)素養(yǎng)，還要求教師具有AI倫理素養(yǎng)。教師具有合理的AI倫理素養(yǎng)，能夠在教學(xué)中識(shí)別和規(guī)避AI教學(xué)應(yīng)用的潛在倫理風(fēng)險(xiǎn)，做出合理的倫理推論和倫理決策[4]。

3 ? AI融合TPACK的背景下，教師教學(xué)能力提升策略

3.1? 學(xué)校管理層面

人工智能教育發(fā)展進(jìn)入全面、快速推進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期。人工智能教育的發(fā)展需要國(guó)家政策和戰(zhàn)略的指引，加強(qiáng)對(duì)人工智能教育的政策和戰(zhàn)略研究成為推動(dòng)人工智能教育發(fā)展的重要舉措。我國(guó)現(xiàn)今推動(dòng)設(shè)立人工智能教育課程，培養(yǎng)人工智能領(lǐng)域人才，鼓勵(lì)高校教師積極投身中小學(xué)人工智能教育的教學(xué)研究等，許多政策支持人工智能教育。由此可見(jiàn)，國(guó)家政策的推動(dòng)，最后的落實(shí)點(diǎn)是學(xué)校教育。學(xué)校管理要積極響應(yīng)國(guó)家的教育政策，除了校園內(nèi)人工智能教育設(shè)施的建設(shè)，重點(diǎn)就是具有AI-TPACK知識(shí)涵養(yǎng)的師資團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)。學(xué)校可以組織開展青年教師教學(xué)技能比賽，將AI-TPACK知識(shí)理論和實(shí)際教學(xué)結(jié)合起來(lái);對(duì)教師加強(qiáng)相關(guān)人工智能應(yīng)用于教育的技術(shù)使用培訓(xùn)，增強(qiáng)教師AI-TPACK教學(xué)理念和教學(xué)能力的培養(yǎng)等，使得教學(xué)具有AI技術(shù)和知識(shí)融會(huì)貫通的教育水平，更有效地開展教育實(shí)踐。

3.2 教師自我提升

AI融合TPACK的背景下，教師教學(xué)能力提升的關(guān)鍵是教師自身，認(rèn)清AI技術(shù)支持下找準(zhǔn)教師的教學(xué)專注點(diǎn);強(qiáng)化AI應(yīng)用于教育的教學(xué)設(shè)計(jì);有意識(shí)地關(guān)注AI應(yīng)用于教育的倫理問(wèn)題。

AI-TPACK理論下，教師的專注點(diǎn)應(yīng)是教學(xué)創(chuàng)新。人機(jī)協(xié)同的智慧教學(xué)新形態(tài)，在一定程度上充分地發(fā)揮了教師和AI技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)，雖然教師使用AI技術(shù)教學(xué)可以從繁復(fù)簡(jiǎn)單的教學(xué)事務(wù)中解脫出來(lái)，教師的角色發(fā)生了一定的改變，但是教師不能被AI技術(shù)捆綁，失去其對(duì)教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)地位。人機(jī)協(xié)同的本質(zhì)是創(chuàng)新[5]。在人工智能應(yīng)用教育的大趨勢(shì)下，教師應(yīng)該認(rèn)清人機(jī)協(xié)同的本質(zhì)，強(qiáng)化教學(xué)創(chuàng)新思維，借助AI技術(shù)專注于教學(xué)的創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，而不是對(duì)AI技術(shù)的濫用。

AI-TPACK理論下，強(qiáng)化AI應(yīng)用于教育的教學(xué)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。教師在課堂活動(dòng)中承擔(dān)的角色是教學(xué)活動(dòng)的組織者和領(lǐng)導(dǎo)者，要強(qiáng)化AI教育應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計(jì)，巧妙地在課堂中設(shè)計(jì)利用AI技術(shù)精準(zhǔn)處理教學(xué)數(shù)據(jù)，分析處理和挖掘有利的教學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，使其為特定學(xué)科展開的教學(xué)具有科學(xué)、實(shí)用、發(fā)展、新穎的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)中，要根據(jù)不同的學(xué)科背景，找準(zhǔn)學(xué)科課程設(shè)置的教學(xué)目標(biāo)，努力使教學(xué)目標(biāo)達(dá)到實(shí)現(xiàn)的最大水平;對(duì)于教學(xué)內(nèi)容，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式，幫助學(xué)生建立各個(gè)學(xué)科之間的知識(shí)內(nèi)容聯(lián)系，促進(jìn)和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的記憶;對(duì)于教學(xué)過(guò)程，借助AI技術(shù)營(yíng)造活躍輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓教師教得精準(zhǔn)，學(xué)生學(xué)得快，還能融會(huì)貫通，舉一反三。

AI-TPACK的倫理視域下，關(guān)注AI技術(shù)的倫理問(wèn)題也是教師教學(xué)能力的要素。教師運(yùn)用AI-TPACK進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要對(duì)AI技術(shù)有足夠的了解。AI技術(shù)有其教學(xué)的優(yōu)越性，但也有一定的風(fēng)險(xiǎn)，要注意保護(hù)學(xué)生的數(shù)據(jù)隱私、及時(shí)作出正確的教學(xué)決策，保證教師教學(xué)的主導(dǎo)性和學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，學(xué)習(xí)的情感交流、維護(hù)和確保教學(xué)的公平等都是教師需要顧及的層面。在智能化的教學(xué)情景中，教師要具備關(guān)注倫理問(wèn)題的能力素質(zhì)和知識(shí)結(jié)構(gòu)，才能在智能化環(huán)境中符合倫理原則地將AI技術(shù)有效融入教育教學(xué)實(shí)踐。

3.3? 學(xué)生學(xué)習(xí)反饋

AI-TPACK理論下，教師要合理利用學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋。教師在利用AI技術(shù)支持教學(xué)的過(guò)程中，要鞏固和堅(jiān)守學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，這樣可獲得學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)反饋，正確處理和面對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，做到及時(shí)反應(yīng)和積極調(diào)整，這樣可以幫助教師不斷調(diào)整在AI技術(shù)加持下的課堂教學(xué)策略，在一定程度上提升教師教育教學(xué)能力。學(xué)生具備一定的AI知識(shí)素養(yǎng)，會(huì)利用人工智能技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)，可以有效地評(píng)價(jià)教師在實(shí)踐教學(xué)中AI-TPACK的應(yīng)用能力，可以作為教學(xué)設(shè)計(jì)和展開AI技術(shù)支持的教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

AI-TPACK理論下，教師教育教學(xué)能力的提升離不開國(guó)家政策、地方政府制度的保障，也不能夠缺少學(xué)校的培養(yǎng)、自我的提升和學(xué)生的反饋。基于AI融合TPACK背景，教師教育教學(xué)能力的提升是促進(jìn)人工智能與教育融合的關(guān)鍵，教師要充分全面利用AI技術(shù)提升教學(xué)能力，準(zhǔn)確表達(dá)學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，糾正學(xué)生學(xué)習(xí)的難題誤區(qū)，在人工智能技術(shù)支持的教學(xué)環(huán)境下強(qiáng)化舊知，發(fā)展新知，以教師發(fā)展和人工智能技術(shù)應(yīng)用的統(tǒng)一視角，以教育目的和實(shí)踐為導(dǎo)向，發(fā)展智慧化教育，實(shí)現(xiàn)教育的創(chuàng)新，提升教育教學(xué)效率和水平，促進(jìn)人工智能教育的應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]閆志明，付加留，朱友良，等.整合人工智能技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)（AI-TPACK）：內(nèi)涵、教學(xué)實(shí)踐與未來(lái)議題[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2020（5）：23-34.

[2]陳理宣，劉炎欣，李學(xué)麗.人工智能背景下教學(xué)形態(tài)的嬗變：特點(diǎn)、挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2021（1）：35-42.

[3]鐘悅，王潔.教育領(lǐng)域人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀、影響與挑戰(zhàn)—基于OECD《教育中的可信賴人工智能：前景與挑戰(zhàn)》報(bào)告的解讀與分析[J].世界教育信息，2021（1）：73-79.

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（編輯 何 琳）