基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈構(gòu)建AI支持下的教師研修模式

劉清堂 鄭欣欣 吳林靜 李小娟

[摘? ?要] 利用人工智能等新技術(shù)支持教師隊(duì)伍發(fā)展是教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前，教師教研活動(dòng)的開(kāi)展存在評(píng)價(jià)的客觀(guān)性、深度性和針對(duì)性等問(wèn)題，直接影響教師培訓(xùn)的質(zhì)量。如何借助人工智能開(kāi)展教師研修伴隨式數(shù)據(jù)采集與過(guò)程性評(píng)價(jià)，服務(wù)于教師信息化教學(xué)能力的提升，成為學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論的視角下，構(gòu)建了AI支持下的教師研修模式（AISTTM），以具體經(jīng)驗(yàn)獲取—反思性觀(guān)察—抽象概括—積極實(shí)踐為基本研修環(huán)節(jié)，借助教研員點(diǎn)評(píng)目標(biāo)達(dá)成度、觀(guān)察教師評(píng)價(jià)教學(xué)表現(xiàn)、專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)師生行為、主講教師自評(píng)的多維評(píng)價(jià)方法開(kāi)展研修活動(dòng)?；贏ISTTM，在寧夏回族自治區(qū)某試點(diǎn)學(xué)校開(kāi)展同課異構(gòu)的教師研修實(shí)踐活動(dòng)，證明了AISTTM能夠通過(guò)循環(huán)的研修流程促進(jìn)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展，通過(guò)多維評(píng)價(jià)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)教師的全方位評(píng)估。

[關(guān)鍵詞] 研修模式; 人工智能; 經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈; 同課異構(gòu)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 劉清堂（1969—），男，湖北仙桃人。教授，博士，主要從事智能教育、教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展、學(xué)習(xí)分析及教育數(shù)據(jù)挖掘等研究。E-mail：liuqtang@mail.ccnu.edu.cn。鄭欣欣為通訊作者，E-mail：2441896238@qq.com。

一、引? ?言

近年來(lái)，我國(guó)發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)工作的通知》，強(qiáng)調(diào)在教育信息化背景下探索教研測(cè)評(píng)方式以及教研模式的變革，充分發(fā)揮5G、人工智能等新技術(shù)的助推作用，創(chuàng)新研修效果的評(píng)估方法[1]。

然而，在已有的教師研修活動(dòng)中，往往將大量的培訓(xùn)資源直接推送給教師，缺乏對(duì)實(shí)際課堂教學(xué)過(guò)程的深度剖析和反思，直接影響教師研修培訓(xùn)的效果和質(zhì)量[2]。為此，研究者聚焦課堂教學(xué)，并認(rèn)為：課堂教學(xué)是信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的主戰(zhàn)場(chǎng)，為教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供了豐富的研修資源。然而，課堂教學(xué)過(guò)程蘊(yùn)涵的信息往往不能被準(zhǔn)確、客觀(guān)地識(shí)別與量化[3]。利用人工智能采集、分析和量化課堂教學(xué)信息，可以更為準(zhǔn)確、快速、全面地分析師生教學(xué)互動(dòng)過(guò)程，挖掘教師教與學(xué)生學(xué)的深層次聯(lián)系[4]。如何充分利用人工智能技術(shù)分析課堂教學(xué)過(guò)程，提供客觀(guān)性、針對(duì)性的教學(xué)分析數(shù)據(jù)，建立研修活動(dòng)過(guò)程與課堂教學(xué)實(shí)踐的橋梁，是智能時(shí)代教師研修活動(dòng)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論（Experiential Learning Cycle）為破解教師研修過(guò)程中所存在的研修質(zhì)量和效果不佳的問(wèn)題提供了理論支持，為教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的持續(xù)性改進(jìn)提供了一個(gè)新視角。本文基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論，提出人工智能技術(shù)支持下的教師研修模式（AI-Supported Teacher Training Model，簡(jiǎn)稱(chēng)AISTTM），并將其用于研修活動(dòng)中，從實(shí)踐出發(fā)證明其有效性。

二、相關(guān)研究

當(dāng)前教研活動(dòng)的開(kāi)展存在評(píng)價(jià)的客觀(guān)性、深度性和針對(duì)性等問(wèn)題，是目前教研活動(dòng)開(kāi)展的難點(diǎn)，也是廣大一線(xiàn)教師、教研員以及管理者的共同訴求。本文梳理了近年來(lái)研究者提出的研修評(píng)價(jià)方法和研修模式，從而在文獻(xiàn)綜述和實(shí)踐調(diào)研的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新研修評(píng)價(jià)方法，變革研修模式。

（一）教師研修評(píng)價(jià)

關(guān)于如何在教師研修中進(jìn)行評(píng)價(jià)，很多學(xué)者提出了不同的方法。通過(guò)文獻(xiàn)梳理，總結(jié)了兩種常見(jiàn)的評(píng)價(jià)方法：過(guò)程性評(píng)價(jià)、總結(jié)性評(píng)價(jià)。過(guò)程性評(píng)價(jià)是教師提高專(zhuān)業(yè)發(fā)展水平的重要途徑[5]，對(duì)研修過(guò)程中的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而不斷修正研修的路徑，提高研修的效果。周文葉主張表現(xiàn)性評(píng)價(jià)在研修活動(dòng)中是必不可少的[6];徐惠仁強(qiáng)調(diào)在研修中開(kāi)展過(guò)程性評(píng)價(jià)，并建構(gòu)了過(guò)程性評(píng)價(jià)機(jī)制[5]。總結(jié)性評(píng)估是根據(jù)研修目標(biāo)，采用一定的評(píng)價(jià)方法來(lái)評(píng)定教研活動(dòng)的效果。如威斯康辛大學(xué)柯克帕特里克提出的柯氏四級(jí)培訓(xùn)評(píng)估法，是總結(jié)性評(píng)估的有效工具，為教研活動(dòng)的開(kāi)展提供了層次化的評(píng)估方法[7]。

過(guò)程性評(píng)價(jià)、總結(jié)性評(píng)價(jià)均運(yùn)用到了真實(shí)性評(píng)估的思想。真實(shí)性評(píng)估聚焦教師的日常工作情境（課堂），反映教師教學(xué)和研修的真實(shí)水平。真實(shí)性評(píng)估一般有兩種：一種是量化評(píng)估，如采用FIAS師生言語(yǔ)交互分析法[8]、S-T行為分析法[9]等對(duì)課堂實(shí)錄進(jìn)行量化分析;另一種是質(zhì)性評(píng)估，質(zhì)性評(píng)估往往依托于一定的觀(guān)察量表，如以色列VIDEO-LM（Viewing， Investigating，Discussing Environments of Learning Mathematics）項(xiàng)目中所提出的六棱鏡框架[10]，教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目TEAMS（Teaching Exploratively for All Mathematics Students）中采用的象限編碼系統(tǒng)[11]等。提高教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展要解決如何基于教師工作情境對(duì)教師教學(xué)進(jìn)行真實(shí)性評(píng)估的問(wèn)題，這就要求評(píng)估聚焦到教師的常態(tài)化課堂教學(xué)[11]。課堂是教育教學(xué)改革的主陣地，課堂教學(xué)可以直接體現(xiàn)教師的專(zhuān)業(yè)能力[12]。因此，對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行觀(guān)察、評(píng)價(jià)尤為關(guān)鍵。

在課堂觀(guān)察與智能評(píng)價(jià)方面，傳統(tǒng)的研究方法是現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)課或借助錄像觀(guān)課，利用人工來(lái)分析課堂中的師生行為無(wú)法進(jìn)行深入的量化分析。人工智能支持下的課堂觀(guān)察為解決這一難題提供了契機(jī)。劉清堂等構(gòu)建了課堂教學(xué)行為智能分析模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)課堂錄像的自動(dòng)化計(jì)算、分析[13];邵一川等利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)采集學(xué)生的課堂行為[4];孫眾等構(gòu)建了人工智能支持下的課堂教學(xué)分析框架[14]。當(dāng)前人工智能技術(shù)主要應(yīng)用于講授、測(cè)驗(yàn)和練習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)，而在教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)決策、教師研修等場(chǎng)景應(yīng)用較少，因此，本研究在人工智能支持下，對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行多元化分析，探索教與學(xué)的深層次聯(lián)系，利用人工智能輔助教師進(jìn)行研修。

（二）教師研修模式

國(guó)內(nèi)外研究者開(kāi)發(fā)了一些用來(lái)指導(dǎo)教師進(jìn)行教學(xué)或研修的理論模型。Mishra和Koehler于2005年提出TPACK框架，強(qiáng)調(diào)了信息時(shí)代教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)[15]。王其云等于2008年提出PST（Pedagogy，Social Interaction，Technology）模型[16]，認(rèn)為教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于教學(xué)法、社會(huì)性交互和信息技術(shù)。同年，Radcliffe提出PST（Pedagogy，Space，Technology）框架[17]，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程中要注重信息技術(shù)、教學(xué)法和學(xué)習(xí)空間三者的相互作用。張屹等提出APT（Assessment，Pedagogy，Technology）模型，提倡用多種評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估[18]。以上四個(gè)模型均注重評(píng)價(jià)、教學(xué)法以及信息技術(shù)等要素，側(cè)重點(diǎn)、用途不盡相同。TPACK框架和APT模型多用于評(píng)價(jià)，TPACK框架側(cè)重于評(píng)價(jià)教師的教學(xué)能力，而APT教學(xué)模型的目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，而非教師。教學(xué)法—社會(huì)交互—技術(shù)（PST）模型側(cè)重于指導(dǎo)教師的教學(xué)活動(dòng)，而教學(xué)法—空間—技術(shù)（PST）框架則側(cè)重指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)習(xí)空間的設(shè)計(jì)。

除了理論模型之外，實(shí)踐領(lǐng)域也涌現(xiàn)出很多研修模式和實(shí)踐案例。趙呈領(lǐng)等設(shè)計(jì)了基于五要素的混合式研修模式，該模式以線(xiàn)上線(xiàn)下平臺(tái)為基礎(chǔ)，以研修課程、研修活動(dòng)為核心，將研修評(píng)估和研修管理貫穿研修的全過(guò)程[19]。徐曉東提出專(zhuān)家引領(lǐng)下現(xiàn)象為本的課例研修模式，論證了專(zhuān)家引領(lǐng)下教師研修新模式的有效性[20]，對(duì)本文構(gòu)建AISTTM有借鑒意義。以上研修模式均注重研修的評(píng)價(jià)、專(zhuān)家的參與等要素，強(qiáng)調(diào)線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的研修，為本研究提供了借鑒意義。然而，尚需要在評(píng)估維度體現(xiàn)信息技術(shù)的支持作用，在研修中關(guān)注師生的課堂行為。馮曉英等提出信息化環(huán)境下的教師培訓(xùn)NEI模式[21]，利用信息技術(shù)打造虛擬研修空間、研修支持工具和研修評(píng)價(jià)技術(shù)。張妮等將教學(xué)法、評(píng)價(jià)、空間和技術(shù)視為支持教師研修的核心要素，并據(jù)此構(gòu)建了教學(xué)法—評(píng)價(jià)—空間—技術(shù)（Pedagogy-Assessment-Space-Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)PAST）模型[22]。教師培訓(xùn)NEI模式與PAST模型均強(qiáng)調(diào)利用新技術(shù)支持教師研修中的評(píng)估，以及回歸到真實(shí)的教學(xué)情境中進(jìn)行研修，為AISTTM的研究提供了思路，然而，仍需要進(jìn)一步考慮可持續(xù)的教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展。

通過(guò)文獻(xiàn)梳理及調(diào)研結(jié)果表明，目前研修活動(dòng)的開(kāi)展存在以下問(wèn)題：（1）研修活動(dòng)沒(méi)有形成數(shù)據(jù)取之于課堂、用之于課堂的反饋回路;（2）研修活動(dòng)往往局限在活動(dòng)某個(gè)過(guò)程或環(huán)節(jié)，難以從整體上比較和分析研修的效果;（3）研修過(guò)程的評(píng)價(jià)方式仍趨于主觀(guān)，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)缺乏客觀(guān)性、深度性和針對(duì)性，多借助自我報(bào)告、問(wèn)卷調(diào)查等方法進(jìn)行分析。鑒于此，本文基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論構(gòu)建了AISTTM，在AI技術(shù)支持下，結(jié)合主觀(guān)評(píng)價(jià)和客觀(guān)教學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)教學(xué)過(guò)程，特別是師生互動(dòng)過(guò)程進(jìn)行深度剖析，提高教師研修的針對(duì)性和精準(zhǔn)性。

三、基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈的AISTTM構(gòu)建

（一）理論基礎(chǔ)：經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈

1984年，美國(guó)著名教育家、心理學(xué)家大衛(wèi)·庫(kù)伯（David Kolb）發(fā)展了庫(kù)爾特·勒溫（Kurt Lewin）等人提出的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論，構(gòu)建了經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論，如圖1所示。庫(kù)伯提出的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論至今仍被認(rèn)為是最具影響力、引用最多的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論[24]。

經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論認(rèn)為，一個(gè)完整的學(xué)習(xí)過(guò)程由獲取具體經(jīng)驗(yàn)（CE）、反思性觀(guān)察（RO）、抽象概念化（AC）以及積極實(shí)驗(yàn)（AE）等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。學(xué)習(xí)開(kāi)始于學(xué)習(xí)者積極開(kāi)展一項(xiàng)體驗(yàn)或活動(dòng)（CE），在具體經(jīng)驗(yàn)階段之后，學(xué)習(xí)者有意識(shí)地反思經(jīng)歷（RO），在此基礎(chǔ)上對(duì)所觀(guān)察到的東西進(jìn)行理論或模型的概念化（AC），最后測(cè)試概念化的理論、模型，進(jìn)行新的體驗(yàn)。目的是幫助學(xué)習(xí)者經(jīng)過(guò)獲取具體經(jīng)驗(yàn)等前三個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)后，積極開(kāi)展新的實(shí)踐[25]。

經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論被廣泛應(yīng)用于各種教學(xué)情境。車(chē)麗娜等人將經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論用于培養(yǎng)教育碩士生的教學(xué)能力，提出了“三段交互式”的教學(xué)模型[26]。Kwon將經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論和VR技術(shù)相結(jié)合，證明了VR技術(shù)可以使學(xué)習(xí)者將虛擬經(jīng)驗(yàn)視為直接經(jīng)驗(yàn)，從而提高其學(xué)習(xí)效果[27]。王陸等基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論和學(xué)習(xí)型組織知識(shí)轉(zhuǎn)換SECI模型，以課堂實(shí)踐中的問(wèn)題為引領(lǐng)，提出了教師網(wǎng)絡(luò)研修活動(dòng)設(shè)計(jì)的三層模型[25]。

大量研究證明，經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論可以有效提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。然而，鮮有研究將經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論用于支持教師的持續(xù)性發(fā)展。因此，本研究借鑒經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論，設(shè)計(jì)流程為具體經(jīng)驗(yàn)獲取階段—反思性觀(guān)察階段—抽象概括階段—積極實(shí)踐階段的一套循環(huán)研修模式，其中最后的積極實(shí)踐階段也是下一輪研修的具體經(jīng)驗(yàn)獲取階段。

（二）AISTTM的架構(gòu)及內(nèi)涵

本研究借鑒經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論，構(gòu)建AISTTM，如圖2所示，由學(xué)科專(zhuān)家、教研員、學(xué)科教師組建研修共同體，基于教師最熟悉的專(zhuān)業(yè)情境，以AI支持下的課堂觀(guān)察為核心，以觀(guān)察教師評(píng)價(jià)教學(xué)表現(xiàn)、專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)師生行為、教研員點(diǎn)評(píng)達(dá)成度、主講教師自評(píng)等多維評(píng)價(jià)方法開(kāi)展真實(shí)性評(píng)估保障研修的效果，在AI支持下解讀課堂中師生行為所蘊(yùn)涵的內(nèi)隱特征，在課堂觀(guān)察量表、課堂教學(xué)AI分析報(bào)告、反思報(bào)告、課程標(biāo)準(zhǔn)等研修工具的支持下，從教師日常的教學(xué)實(shí)踐入手設(shè)計(jì)研修路線(xiàn)，在具體經(jīng)驗(yàn)獲取—反思性觀(guān)察—抽象概括—獲取新的經(jīng)驗(yàn)的周期中發(fā)展教師實(shí)踐性知識(shí)、改進(jìn)教師教學(xué)行為，實(shí)現(xiàn)自評(píng)和他評(píng)相結(jié)合、個(gè)人反思與團(tuán)隊(duì)發(fā)展相結(jié)合、線(xiàn)上觀(guān)評(píng)與線(xiàn)下評(píng)議相結(jié)合、主觀(guān)評(píng)課與客觀(guān)報(bào)告相結(jié)合。

總之，AISTTM的特征在于：（1）基于真實(shí)的課堂教學(xué)情境（最內(nèi)圈）;（2）借助多維評(píng)價(jià)方法開(kāi)展研修活動(dòng)（最外圈）;（3）基于循環(huán)的研修流程（中間圈）促進(jìn)教師持續(xù)性的專(zhuān)業(yè)發(fā)展。這樣一套循環(huán)的研修流程并非是簡(jiǎn)單的重復(fù)，而是共同體研修的螺旋上升過(guò)程，通過(guò)AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)期螺旋式研修過(guò)程的監(jiān)控，刻畫(huà)教師或研修共同體的專(zhuān)業(yè)發(fā)展路徑，從而實(shí)現(xiàn)常態(tài)化監(jiān)測(cè)與增值性評(píng)估。AISTTM在人工智能支持下為教師研修提供實(shí)證化的數(shù)據(jù)服務(wù)，支持主觀(guān)報(bào)告和客觀(guān)數(shù)據(jù)相結(jié)合的評(píng)價(jià)，循環(huán)提升教師的教學(xué)實(shí)踐能力，以期實(shí)現(xiàn)教育信息化、規(guī)?；约俺B(tài)化應(yīng)用。

（三）AISTTM中的多維評(píng)價(jià)方法

AISTTM以AI支持下的多維課堂評(píng)價(jià)方法為核心（如圖3所示），專(zhuān)家、教研員、觀(guān)察教師、主講教師從不同維度，運(yùn)用課堂教學(xué)AI分析報(bào)告、課堂觀(guān)察量表、反思報(bào)告、課程標(biāo)準(zhǔn)等不同工具，實(shí)現(xiàn)基于課堂教學(xué)的多元化評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)時(shí)，不同角色有不同的側(cè)重點(diǎn)。專(zhuān)家從專(zhuān)業(yè)的角度將課堂解構(gòu)，教研員以課標(biāo)為基準(zhǔn)，關(guān)注教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，教師則關(guān)注教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過(guò)程。

圖3? ?AISTTM中的多維評(píng)價(jià)方法

AI技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)的過(guò)程性采集與即時(shí)性分析，生成課堂教學(xué)AI分析報(bào)告，包括師生課堂行為分布圖、教學(xué)模式、課堂表現(xiàn)曲線(xiàn)、課堂參與度曲線(xiàn)以及關(guān)注度曲線(xiàn)。專(zhuān)家依據(jù)課堂教學(xué)AI分析報(bào)告進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，關(guān)注課堂中師生行為表現(xiàn)，在解讀課堂教學(xué)AI分析報(bào)告的過(guò)程中建立起外顯行為和內(nèi)隱特征（如學(xué)生積極性、表現(xiàn)性等）之間的聯(lián)系，保證了評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的客觀(guān)性和深度性。教研員更加側(cè)重于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，以課程標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)進(jìn)行觀(guān)課。觀(guān)察教師依據(jù)在線(xiàn)觀(guān)察量表進(jìn)行觀(guān)評(píng)課，AI技術(shù)通過(guò)分析評(píng)課數(shù)據(jù)生成教師能力矩陣，實(shí)現(xiàn)教師能力水平的量化及可視化，觀(guān)察教師側(cè)重于評(píng)價(jià)教師的教學(xué)表現(xiàn)，從而可以快速直接地根據(jù)觀(guān)察結(jié)果修改自己的教學(xué)設(shè)計(jì)、提高課堂教學(xué)效果。在此基礎(chǔ)上，主講教師依據(jù)AI分析報(bào)告，通過(guò)撰寫(xiě)反思報(bào)告進(jìn)行自評(píng)。所有評(píng)價(jià)對(duì)象均為課堂實(shí)錄，保證了評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的客觀(guān)性和針對(duì)性。

（四）AISTTM中的研修流程

1. 具體經(jīng)驗(yàn)獲取

教師的具體經(jīng)驗(yàn)是指教師在課堂教學(xué)中親身體驗(yàn)或以觀(guān)察者身份進(jìn)行課堂觀(guān)察而獲得的經(jīng)驗(yàn)，是真實(shí)的實(shí)踐性知識(shí)[28]。在這一階段，研修活動(dòng)應(yīng)該以課堂教學(xué)為情境進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐與觀(guān)摩，不同主體采用不同的課堂觀(guān)察工具、方法或技術(shù)，是實(shí)踐教學(xué)的主體實(shí)施階段。研修教師采用現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)課（線(xiàn)下）和網(wǎng)絡(luò)觀(guān)摩（線(xiàn)上）相結(jié)合的方式，利用觀(guān)察工具進(jìn)行觀(guān)課。在這一階段，利用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的常態(tài)化伴隨式數(shù)據(jù)采集，為教師提供課堂行為分析報(bào)告，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及教學(xué)行為的智能化分析。

2. 反思性觀(guān)察

經(jīng)驗(yàn)之后進(jìn)行反思是促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效途徑[25]。在AISTTM的反思性觀(guān)察環(huán)節(jié)中，專(zhuān)家依據(jù)教育理論，借助AI分析報(bào)告，對(duì)教學(xué)過(guò)程尤其是課堂中的師生行為進(jìn)行深層次的分析、點(diǎn)評(píng)，為教師的互評(píng)、自評(píng)提供客觀(guān)數(shù)據(jù)的支撐。在專(zhuān)家引領(lǐng)下，研修組教師通過(guò)線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的方式開(kāi)展研討，對(duì)主講教師的課堂教學(xué)作出評(píng)價(jià)，同時(shí)以主講教師為角色模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)自己教學(xué)的再認(rèn)識(shí)。教研員則以課標(biāo)為基準(zhǔn)，考察教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。在研修共同體進(jìn)行集體反思的基礎(chǔ)上，主講教師通過(guò)撰寫(xiě)反思報(bào)告開(kāi)展自評(píng)。在這一階段，AI不僅實(shí)現(xiàn)了教師能力的可視化，更是搭建起外顯行為和內(nèi)隱特征之間的橋梁，通過(guò)專(zhuān)家或教研員的解讀，引領(lǐng)教師對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行深層次的評(píng)價(jià)和討論。

3. 抽象概括

抽象概括的目的是歸納上一階段獲取的具體經(jīng)驗(yàn)，使其上升到理論層面。教師研修不僅要將理論知識(shí)用于實(shí)踐，還要使在實(shí)踐中獲得的具體經(jīng)驗(yàn)理論化，將具體經(jīng)驗(yàn)抽象概括為實(shí)踐性知識(shí)，從而使其具有更加普遍的指導(dǎo)意義[28]。在此階段，研修共同體對(duì)反思性觀(guān)察階段獲得的具體經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行討論、交流、歸納和提煉，在AI的輔助下，形成一系列教師如何教、學(xué)生如何學(xué)的實(shí)踐性知識(shí)，構(gòu)建外顯行為和內(nèi)隱特征相互映射的知識(shí)體系框架。在這一階段，專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)給予一定的理論指導(dǎo)，幫助教師提煉和抽象出合理的知識(shí)體系。

4. 積極實(shí)踐

在積極實(shí)踐階段，將抽象概括獲得的實(shí)踐性知識(shí)應(yīng)用于新的課堂教學(xué)情境。一方面，使實(shí)踐性知識(shí)回歸課堂，并得到檢驗(yàn)和發(fā)展;另一方面，教師在新的教學(xué)情境中又經(jīng)歷了一個(gè)具體經(jīng)驗(yàn)的獲取過(guò)程，開(kāi)啟下一輪的研修活動(dòng)。教師研修中的數(shù)據(jù)資源取之于課堂，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、反思和教學(xué)設(shè)計(jì)方案的打磨，提升教師信息化教學(xué)能力，進(jìn)一步將研修中的技能應(yīng)用到課堂，改善和提升教學(xué)效果。

四、《怎樣求合力》研修實(shí)踐案例及分析

（一）案例背景

2018年起，寧夏回族自治區(qū)開(kāi)展人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)[29]。2019年，S學(xué)校被確定為市級(jí)人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)試點(diǎn)學(xué)校。2020年11月，《人工智能助推寧夏教育高質(zhì)量發(fā)展》下發(fā)，鼓勵(lì)積極探索人工智能等新技術(shù)助推教師隊(duì)伍發(fā)展的新模式和新路徑[30]。然而，目前開(kāi)展的教研活動(dòng)依然存在反饋回路難形成、常態(tài)化教研活動(dòng)難開(kāi)展以及教研活動(dòng)評(píng)價(jià)具有主觀(guān)性等問(wèn)題，基于AISTTM設(shè)計(jì)的研修活動(dòng)以常態(tài)化循環(huán)研修為基礎(chǔ)，形成研修活動(dòng)的反饋回路，支持區(qū)域開(kāi)展常態(tài)化教研，保證了研修評(píng)價(jià)的客觀(guān)性、深度性以及針對(duì)性。

（二）教師研修活動(dòng)設(shè)計(jì)

基于AISTTM設(shè)計(jì)研修活動(dòng)，并在S中學(xué)進(jìn)行了同課異構(gòu)活動(dòng)，包括四個(gè)階段：準(zhǔn)備階段→具體經(jīng)驗(yàn)獲取階段（教學(xué)實(shí)踐）→反思性觀(guān)察階段（教師反思）→抽象概括階段（研修總結(jié)）。

（三）研修活動(dòng)的實(shí)施

1. 準(zhǔn)備階段

（1）組建研修團(tuán)隊(duì)

S中學(xué)物理教研組組長(zhǎng)王老師作為教研員，同時(shí)邀請(qǐng)17名物理教師、3名學(xué)科專(zhuān)家參與研修，組成研修共同體。此外，邀請(qǐng)若干名區(qū)域教師參與研修以及1名技術(shù)人員提供技術(shù)保障。

（2）確定研修主題

本次研修以“如何突破思維定勢(shì)——以《怎樣求合力》為例”為主題進(jìn)行教研活動(dòng)。馮老師（學(xué)歷：研究生，教齡：6年，年齡：31）和金老師（學(xué)歷：本科，教齡：6年，年齡：30）作為主講教師。

2. 具體經(jīng)驗(yàn)獲取階段—教學(xué)實(shí)踐

（1）個(gè)人初備

兩位主講教師結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)、教材以及學(xué)生特點(diǎn)完成個(gè)人備課。在專(zhuān)家指導(dǎo)下，研修團(tuán)隊(duì)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)以及S中學(xué)物理教學(xué)的實(shí)情，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施以及教學(xué)效果三個(gè)維度，學(xué)生活動(dòng)、教師素養(yǎng)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方法、技術(shù)應(yīng)用以及目標(biāo)達(dá)成度等八個(gè)觀(guān)察點(diǎn)制定百分制的觀(guān)察量表。

（2）教學(xué)實(shí)踐

主講教師進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，在真實(shí)情境中授課。由于教室場(chǎng)景有限，觀(guān)察教師聚集在教研室中，通過(guò)直播平臺(tái)，采用觀(guān)察量表進(jìn)行同步觀(guān)課和評(píng)課，區(qū)域教師借助網(wǎng)絡(luò)教研App，利用觀(guān)察量表進(jìn)行線(xiàn)上觀(guān)課和評(píng)課。

3. 反思性觀(guān)察階段—教師反思

課堂實(shí)踐結(jié)束后，AI課堂行為分析系統(tǒng)對(duì)課堂場(chǎng)景進(jìn)行采樣并記錄，生成反映學(xué)生行為（舉手、應(yīng)答、聽(tīng)講、讀寫(xiě)、生生互動(dòng)）、教師行為（板書(shū)、巡視、講授、師生互動(dòng)）的課堂觀(guān)察分析報(bào)告。

研修團(tuán)隊(duì)結(jié)合課堂行為分析報(bào)告等工具，對(duì)主講教師的師生課堂行為、教學(xué)模式、學(xué)生參與度、課堂表現(xiàn)一致性及教師教學(xué)效果等進(jìn)行對(duì)比反思，發(fā)現(xiàn)兩名教師的優(yōu)勢(shì)和不足，給出適當(dāng)?shù)慕ㄗh。

圖4分別展示了金老師、馮老師課堂中學(xué)生行為和教師行為的占比分布，可以看出金老師課堂中的師生互動(dòng)比例（38.74%）高于馮老師課堂中的師生互動(dòng)比例（4.72%），表明金老師在授課時(shí)更加注重與學(xué)生的互動(dòng)，然而在兩位教師的課堂中，學(xué)生行為中的生生互動(dòng)、舉手、應(yīng)答等主動(dòng)行為的占比均較低;AI課堂行為分析系統(tǒng)依據(jù)Rt值和Ch值將教學(xué)模式分為混合型、練習(xí)型、對(duì)話(huà)型和講授型四種，如圖5所示，馮老師的課堂屬于混合型，金老師的課堂屬于練習(xí)型。通過(guò)參與度曲線(xiàn)、表現(xiàn)曲線(xiàn)、關(guān)注度曲線(xiàn)可知，在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)，馮老師可以較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，參與度曲線(xiàn)與表現(xiàn)曲線(xiàn)均較高，在課中環(huán)節(jié)，兩位老師的表現(xiàn)曲線(xiàn)均有了明顯幅度的下降，表示學(xué)生行為比較離散，綜合課堂錄像可知，兩位老師均在課中設(shè)置了活動(dòng)環(huán)節(jié)。在課堂的最后環(huán)節(jié)，金老師課堂的表現(xiàn)曲線(xiàn)與學(xué)生參與度曲線(xiàn)均較高，而馮老師課堂的學(xué)生行為較為離散。

注：左為馮老師課堂，右為金老師課堂。

圖4? ?課堂行為分布

教師對(duì)觀(guān)察量表進(jìn)行整理，結(jié)合AI形成的教師能力矩陣，討論主講教師在教學(xué)設(shè)計(jì)等三大維度、八大觀(guān)察點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)和不足。分析發(fā)現(xiàn)馮老師、金老師在“教師素養(yǎng)”“學(xué)生活動(dòng)”兩個(gè)觀(guān)察點(diǎn)得分均較低。專(zhuān)家結(jié)合AI分析報(bào)告對(duì)主講教師的課堂進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教研員則從教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行評(píng)價(jià)。主講教師在討論的基礎(chǔ)上撰寫(xiě)反思日志，完成個(gè)人自評(píng)。

4. 抽象概括階段—研修總結(jié)

在教研員、專(zhuān)家的指導(dǎo)下，研修團(tuán)隊(duì)共同完成研修報(bào)告，形成一系列教師如何教、學(xué)生如何學(xué)的實(shí)踐性知識(shí)體系，為下一輪研修奠定基礎(chǔ)并安排下一輪教學(xué)實(shí)踐。

本輪研修完成后，對(duì)部分參與研修的教師進(jìn)行了訪(fǎng)談。結(jié)果表明，教師普遍接受AISTTM，認(rèn)為AISTTM可以幫助提高研修的效果。如研修組組長(zhǎng)王老師說(shuō)：“通過(guò)這種方式進(jìn)行研修，借助真實(shí)的課堂情境，教師們結(jié)合自身的教學(xué)行為進(jìn)行反思，在線(xiàn)上線(xiàn)下充分互動(dòng)，對(duì)課程理念的認(rèn)識(shí)逐步深化，實(shí)現(xiàn)了從‘教到‘研的跨越，獲得專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)體驗(yàn)?！?/p>

五、研究小結(jié)

以人工智能等新技術(shù)創(chuàng)新教師教育方式是當(dāng)前解決教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展困境的途徑之一。在此背景下，本研究基于經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈理論構(gòu)建了AISTTM，按照具體經(jīng)驗(yàn)獲取—反思性觀(guān)察—抽象概括—積極實(shí)踐的路線(xiàn)，采用教研員點(diǎn)評(píng)目標(biāo)達(dá)成度、觀(guān)察教師評(píng)價(jià)教學(xué)表現(xiàn)、專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)師生行為、主講教師自評(píng)的多維評(píng)價(jià)方法開(kāi)展研修活動(dòng)。將AISTTM進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，選擇人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)行動(dòng)中某所試點(diǎn)學(xué)校，以“如何突破思維定勢(shì)——以《怎樣求合力》為例”為研修主題，組建研修共同體，開(kāi)展同課異構(gòu)的研修實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)踐證明，AISTTM可以有效提高教師的信息化教學(xué)能力。AISTTM通過(guò)循環(huán)的研修流程促進(jìn)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展，使實(shí)踐性知識(shí)來(lái)自課堂，應(yīng)用到課堂，形成研修活動(dòng)的反饋回路;通過(guò)長(zhǎng)期持續(xù)性研修，一方面可以刻畫(huà)教師自身的專(zhuān)業(yè)發(fā)展路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師的增值性評(píng)估，另一方面將AISTTM用于支持同課異構(gòu)或同課同構(gòu)活動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)同伴間的過(guò)程性評(píng)價(jià)，從而能夠在整體上比較和分析研修的效果;利用AI實(shí)現(xiàn)教師研修伴隨式數(shù)據(jù)采集與過(guò)程性評(píng)價(jià)，促進(jìn)研修評(píng)價(jià)由過(guò)去單獨(dú)的主觀(guān)經(jīng)驗(yàn)式或數(shù)據(jù)客觀(guān)化向主觀(guān)和客觀(guān)相結(jié)合轉(zhuǎn)變，提高了研修數(shù)據(jù)的客觀(guān)性、深度性和針對(duì)性，使研修活動(dòng)朝著信息化、智能化和多元化方向發(fā)展，為教學(xué)改革與創(chuàng)新提供新的思路。

然而，本研究依然存在著不足之處。首先，僅將AISTTM用于S中學(xué)物理學(xué)科的研修中，學(xué)校條件、學(xué)科內(nèi)容、教師特征等均會(huì)影響研修效果;其次，未將學(xué)生、教師的個(gè)體因素納入模型。因此，在下一步的研究中會(huì)繼續(xù)將AISTTM用于實(shí)踐，從而進(jìn)一步證明AISTTM的有效性，同時(shí)細(xì)化課堂觀(guān)察點(diǎn)，引入更多的觀(guān)察視角，考慮學(xué)生、教師的個(gè)體因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)的全面評(píng)價(jià)，為教師研修提供更多的研究思路。

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