人機(jī)共教：人工智能加持下中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)與評(píng)價(jià)新視角

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674—2117（2025）09-0044—04

2022年1月，全國教育工作會(huì)議提出實(shí)施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)，推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。作為數(shù)字化教育的核心載體，高中信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)與評(píng)價(jià)模式亟須革新。2023年5月，教育部頒布的《基礎(chǔ)教育課程教學(xué)改革深化行動(dòng)方案》倡導(dǎo)“教學(xué)評(píng)價(jià)牽引行動(dòng)”，要求重視對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促教、以評(píng)促學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。在該方案指導(dǎo)下，信息技術(shù)的教學(xué)評(píng)價(jià)要重點(diǎn)針對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)（信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任）的目標(biāo)培養(yǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，如何通過人工智能技術(shù)采集學(xué)習(xí)過程的各種數(shù)據(jù)自動(dòng)分析評(píng)估學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)、如何實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測與反饋學(xué)習(xí)情況、如何針對(duì)性地進(jìn)行評(píng)價(jià)后的相關(guān)內(nèi)容推送與拓展等成為筆者所在課題組研究的方向與內(nèi)容。課題組致力于搭建人工智能技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)平臺(tái)、人工智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)、人工智能學(xué)習(xí)分析工具、人工智能備課、人工智能辦公等，探索人機(jī)協(xié)同下的“教-學(xué)-評(píng)-研”一體化，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，推動(dòng)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的發(fā)展。

●人工智能：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下信息技術(shù)課堂教學(xué)模式的抓手

當(dāng)前，迅猛發(fā)展的人工智能技術(shù)能夠幫助教師更快更好地備課，并能精準(zhǔn)分析學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，如在學(xué)習(xí)Python編程語言時(shí)，通過智能編程系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)生的代碼編寫過程，反饋程序的運(yùn)行結(jié)果。同時(shí)，人工智能技術(shù)還能為學(xué)生提供智能化的編程知識(shí)的學(xué)習(xí)，如利用編程平臺(tái)VisualStudioCode，幫助學(xué)生解決Python編程中的語法、邏輯、運(yùn)行等問題，為學(xué)生提供代碼提示與補(bǔ)全、代碼分析與錯(cuò)誤檢測、代碼重構(gòu)、代碼優(yōu)化、人工智能輔助編程等功能。

當(dāng)前，許多數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)加人人工智能技術(shù)，為信息技術(shù)學(xué)科提供了更多的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的場景，如虛擬實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目式協(xié)作編程等，使學(xué)生在真實(shí)項(xiàng)目中培養(yǎng)計(jì)算思維、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。這種人工智能技術(shù)支持下的人機(jī)協(xié)同教學(xué)模式，保留了師生間的互動(dòng)，輔助學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化和智能化學(xué)習(xí)，提升了教學(xué)的效率，實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下信息技術(shù)課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。

另外，在人工智能技術(shù)的支持下，信息技術(shù)課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變需要進(jìn)行硬件優(yōu)化、設(shè)備升級(jí)、軟件增強(qiáng)、人工智能技術(shù)深度融合等一系列技術(shù)改進(jìn)，整合各種軟硬件資源，在人工智能的參與下應(yīng)用多媒體教學(xué)軟件、數(shù)字化教學(xué)資源庫等，助力教師的備課和課堂的教學(xué)，提升課堂學(xué)習(xí)、課后練習(xí)等環(huán)節(jié)的效率，最終讓學(xué)生適應(yīng)人工智能技術(shù)支持下的數(shù)字化學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)的新型教學(xué)模式（如下圖）。

1.人工智能加持，提升學(xué)習(xí)效率

利用人工智能技術(shù)，增強(qiáng)各類數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)的功能，對(duì)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析。例如，在Python學(xué)習(xí)中，針對(duì)學(xué)生在Python編程中常見的語法錯(cuò)誤或邏輯問題，推薦相關(guān)的教學(xué)視頻，針對(duì)性地推送編程練習(xí)，檢測與反饋編程任務(wù)的完成情況、代碼調(diào)試情況等，提供相關(guān)的程序優(yōu)化建議，形成學(xué)生的數(shù)字學(xué)習(xí)檔案和學(xué)習(xí)畫像?；谶@一畫像，智能學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，幫助學(xué)生快速突破學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)，使學(xué)習(xí)更具針對(duì)性和高效性，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率而服務(wù)。

2.數(shù)字平臺(tái)賦能，定制學(xué)習(xí)資源

在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，數(shù)字平臺(tái)的應(yīng)用為學(xué)生提供了豐富的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源與實(shí)驗(yàn)環(huán)境。例如，編程學(xué)習(xí)平臺(tái)（Codecademy，Scratch、LeetCode等）不僅能提供Python，HTML/CSS、SQL等語言的在線課程，還能通過智能推薦系統(tǒng)為學(xué)生定制學(xué)習(xí)計(jì)劃、推送學(xué)習(xí)任務(wù)、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果、檢測學(xué)習(xí)進(jìn)度等，并通過智能化系統(tǒng)收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)形成學(xué)習(xí)報(bào)告。這樣，數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)對(duì)新一輪課改下的信息技術(shù)課堂起到了技術(shù)保障作用，為信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)注入了更多活力，為培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力提供了保障，為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了新的條件。

3.借助人工智能，優(yōu)化教學(xué) 評(píng)價(jià)

在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，人工智能技術(shù)為教學(xué)評(píng)價(jià)提供了全新的解決方案。例如，在Python編程課上，可通過文字識(shí)別技術(shù)將學(xué)生上交的圖片作業(yè)自動(dòng)識(shí)別，給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)，如識(shí)別代碼中的語法錯(cuò)誤（如縮進(jìn)錯(cuò)誤、變量未定義）或邏輯漏洞（如死循環(huán)、邊界條件缺失），并生成詳細(xì)的評(píng)分與反饋報(bào)告。同時(shí)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)能夠分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)（如代碼提交頻率、錯(cuò)誤類型分布、任務(wù)完成時(shí)間等），評(píng)估學(xué)生的編程能力與學(xué)習(xí)成效。同時(shí)，選擇查漏補(bǔ)缺的針對(duì)性練習(xí)，推薦相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源。這樣，在各種學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的支持下，教師能夠把握評(píng)價(jià)的機(jī)制與維度，共同形成評(píng)價(jià)，并優(yōu)化評(píng)價(jià)。

4.學(xué)科融合教學(xué)，接軌未來教育

在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中，人工智能的跨學(xué)科融合為教育創(chuàng)新提供了新的教學(xué)思路。例如，在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)中，學(xué)生可通過Python編程實(shí)現(xiàn)建模構(gòu)想；在數(shù)據(jù)編碼學(xué)習(xí)中，結(jié)合物理知識(shí)，先呈現(xiàn)聲波的模擬信號(hào)，再利用編程技術(shù)呈現(xiàn)如何將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的編碼過程；在人工智能活動(dòng)課中，利用Arduino設(shè)計(jì)智能小車探究物理原理；在數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)中，利用大數(shù)據(jù)收集生物圈生態(tài)數(shù)據(jù)，為學(xué)習(xí)提供支持。這種跨學(xué)科的教學(xué)模式不僅能提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，還為學(xué)生適應(yīng)未來社會(huì)的多元化需求提供了學(xué)習(xí)和發(fā)展的空間。

人機(jī)協(xié)同：數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新背景下共建性評(píng)價(jià)的思路

人工智能的加持形成了“師一生”“生-機(jī)”“師-機(jī)”三方共同參與的教學(xué)鏈。在信息技術(shù)課堂中，教師設(shè)計(jì)任務(wù)并引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)生通過學(xué)習(xí)完成任務(wù)、解決問題。而人工智能系統(tǒng)則實(shí)時(shí)檢測學(xué)生的完成情況，形成數(shù)據(jù)鏈，并提供評(píng)價(jià)反饋。例如，在《信息安全》一課中，教師設(shè)計(jì)信息安全與防護(hù)任務(wù)并引導(dǎo)學(xué)生思考，學(xué)生通過模擬攻擊與防御的虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，而智能系統(tǒng)則實(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，并提供實(shí)驗(yàn)步驟的優(yōu)化，最終給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)報(bào)告。這種人機(jī)協(xié)同的教學(xué)模式不僅優(yōu)化了教學(xué)環(huán)節(jié)，還通過智能反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)化與個(gè)性化。

需要注意的是，對(duì)于實(shí)施“師一生一機(jī)”人機(jī)協(xié)同的共建性評(píng)價(jià)，要充分運(yùn)用智能技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，從而提升評(píng)價(jià)的效果，讓教學(xué)評(píng)價(jià)更加全面。具體原則如下：

① 創(chuàng)設(shè)數(shù)字環(huán)境，加強(qiáng)評(píng)價(jià)效果。搭建數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，根據(jù)信息技術(shù)學(xué)科特點(diǎn)和課程內(nèi)容，設(shè)置數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目、內(nèi)容和維度。同時(shí)，利用人工智能技術(shù)，自動(dòng)記錄和分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程和教師課堂行為的數(shù)據(jù)，幫助教師發(fā)現(xiàn)問題，為改進(jìn)教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)評(píng)價(jià)的數(shù)字化、科學(xué)化，讓評(píng)價(jià)更加客觀。

② 應(yīng)用智能工具，提升評(píng)價(jià)質(zhì)量。評(píng)價(jià)的質(zhì)量需要聚焦數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)（如各校搭建的學(xué)習(xí)網(wǎng)站、虛擬機(jī)+ITTools、課廊、UMU互動(dòng)、各院校機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、各類編程平臺(tái)）的選擇與應(yīng)用，借助平臺(tái)的技術(shù)手段分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)成果數(shù)據(jù)，揭示學(xué)習(xí)規(guī)律與能力特點(diǎn)。在這個(gè)過程中利用智能手段分析學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，優(yōu)化學(xué)習(xí)進(jìn)度。這種基于智能工具的評(píng)價(jià)模式，形成了完整的學(xué)習(xí)檔案數(shù)據(jù)鏈形成精準(zhǔn)性評(píng)價(jià)，提升了評(píng)價(jià)的質(zhì)量，讓學(xué)生、家長、教師都能更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長過程。

③ 精細(xì)處理數(shù)據(jù)，優(yōu)化評(píng)價(jià)方案。首先，通過數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段和評(píng)價(jià)工具，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)網(wǎng)站的登錄、學(xué)習(xí)資源的使用、調(diào)查問卷、作業(yè)、小組合作等，形成成果數(shù)據(jù)，如任務(wù)完成度、作業(yè)提交、小組評(píng)價(jià)等。然后，自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)記錄，揭示學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律和能力特點(diǎn)，加上教師給出的課堂評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，最后形成綜合性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，讓教學(xué)評(píng)價(jià)更加精細(xì)。

④ 反饋評(píng)價(jià)結(jié)果，改進(jìn)教學(xué)模式。通過數(shù)據(jù)分析，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果加以應(yīng)用，提供個(gè)性化建議（如補(bǔ)充練習(xí)、推薦資源、定制后續(xù)的學(xué)習(xí)計(jì)劃等），有效促進(jìn)學(xué)生進(jìn)步與能力提升。同時(shí)，為教師后續(xù)的備課、教學(xué)開展提供數(shù)據(jù)參考，改進(jìn)優(yōu)化教學(xué)模式。

技術(shù)融合：信息技術(shù)學(xué)科“教一學(xué)-評(píng)一研”的時(shí)代轉(zhuǎn)變

當(dāng)前，生成式人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等前沿科技相繼被應(yīng)用于學(xué)校教學(xué)中，這樣的技術(shù)融合不僅豐富了教學(xué)的手段，而且加強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。下面，筆者從以下四個(gè)方面探討技術(shù)融合下的中學(xué)信息技術(shù)學(xué)科“教一學(xué)-評(píng)-研”的變化。

1.優(yōu)化教師“教”的效能

各類生成式人工智能體的使用為教師獲取教學(xué)資源、融合課程、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容提供了捷徑，使備課變得更加高效和具有時(shí)代性。數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)的使用，為課堂教學(xué)及管理提供了技術(shù)手段，提高了課堂的效率。智能評(píng)價(jià)提供了精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，生成評(píng)價(jià)反饋，讓學(xué)生的作業(yè)批改和訂正不再是麻煩事。

2.增強(qiáng)學(xué)生“學(xué)”的體驗(yàn)

通過人工智能技術(shù)，能夠分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，形成學(xué)生畫像，進(jìn)而及時(shí)反饋并動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)難度，配合教師，形成人機(jī)共同輔導(dǎo)的模式。目前，有學(xué)校成立了人工智能自習(xí)室，投人具有人工智能功能的互動(dòng)式學(xué)習(xí)工具（如智能白板、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等），有利于學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)、互助學(xué)習(xí)、選擇性學(xué)習(xí)、沉浸式學(xué)習(xí)。

3.推進(jìn)教學(xué)“評(píng)”的改進(jìn)與 創(chuàng)新

利用人工智能能更快更好地收集學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋，形成全面的、科學(xué)的過程性評(píng)價(jià)報(bào)告。同時(shí)，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)使評(píng)價(jià)的結(jié)果更加客觀精準(zhǔn)，讓評(píng)價(jià)的效率大大提升。此外，評(píng)價(jià)方式的轉(zhuǎn)變直接促使教師改進(jìn)評(píng)價(jià)方案，細(xì)化評(píng)價(jià)量規(guī)，推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的新一輪教學(xué)評(píng)價(jià)改革與創(chuàng)新。

4.提升教師“研”的新途徑

人工智能技術(shù)下的數(shù)字化環(huán)境，為教學(xué)研究提供了新的工具與途徑。目前，學(xué)校普遍使用的錄播教室的錄播系統(tǒng)已經(jīng)具有人工智能功能，教師可根據(jù)音視頻數(shù)據(jù)，追蹤學(xué)生的課堂互動(dòng)情況，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，給出學(xué)習(xí)專注度、學(xué)習(xí)參與度、回答問題、學(xué)習(xí)討論等數(shù)據(jù)，提供學(xué)生課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)的報(bào)告，為后續(xù)改進(jìn)教學(xué)、輔導(dǎo)學(xué)生提供了分析與研究的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，系統(tǒng)也能分析教師的教學(xué)行為，得出語速、語調(diào)、師生互動(dòng)頻率等數(shù)據(jù)，幫助教師了解自己的上課情況，以便于后續(xù)改進(jìn)。

結(jié)語

通過以上教學(xué)實(shí)踐可知，時(shí)代與技術(shù)的高速發(fā)展，以及人工智能技術(shù)的引用、人機(jī)協(xié)同的應(yīng)用、技術(shù)融合的運(yùn)用，為信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)帶來了無限的活力。因此，信息技術(shù)教師要利用好技術(shù)，既要做好本學(xué)科教學(xué)工作，也要為學(xué)校的信息化、智慧化以及教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供有力的技術(shù)支持，讓信息技術(shù)學(xué)科在新一輪課程改革中展現(xiàn)出廣泛的學(xué)科應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡介：糜莉（1973—），女，彝族，福建廈門人，高級(jí)教師，廈門市專家型教師，廈門市海滄區(qū)信息技術(shù)教研員，廈門海滄實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中信息技術(shù)教研組長，擅長信息技術(shù)課堂教學(xué)研究和組織教研活動(dòng)。

本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題“基于人工智能的中學(xué)信息科技教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究”（項(xiàng)目編號(hào)：FJKZX23—477）、廈門市高中“提質(zhì)增效”專項(xiàng)專家型教師培養(yǎng)對(duì)象課題“基于數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新培養(yǎng)的中學(xué)信息學(xué)科學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：XMZJ2023106）的部分研究成果。