人工智能时代的教师核心素养及其养成

肖庆顺

在人工智能时代,教师需要通过角色重塑养成核心素养,从而建设新时代的高素质专业化创新型教师队伍。教师的素养关键是专业化,应对人工智能时代的挑战,我们需要明确教师的核心素养及其养成策略。

一、人工智能时代教师的核心素养

(一)信息素养

我们可以把信息素养理解为个体结合自身需求有效地获取、加工和使用信息的能力,并具备一定修养的综合表现。具体包括：(1)对信息敏感,能明确自己对信息的需求；(2)能够高效地获取、储存、评价、整合和表达信息；(3)能够有效利用信息以解决问题或产生创造性观点或产品；(4)具备信息社会责任感,在法律和道德许可的范围内批判性地获取和使用信息,具备信息安全意识,做文明的网络公民。[1]涵盖了信息意识、信息知识、信息能力、信息道德四个方面,教师信息素养提升也要从这几方面入手。

从政策层面上,教育部2018年5月印发的《中小学数字校园建设规范(试行)》明确指出,教师信息素养的发展重点是全面提升教师信息化教学能力,帮助教师应用信息技术优化课堂教学,转变教与学方式,内容包括工作态度与思想意识、教学方法与技能两个方面。在信息素养中信息技术应用能力是关键,2014 年5 月,教育部印发的《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》,将教师在教育教学和专业发展中的应用信息技术分为基本要求和发展性要求。应用信息技术优化课堂教学的能力是基本要求,主要包括教师利用信息技术进行讲解、启发、示范、指导、评价等教学活动应具备的能力；应用信息技术转变学习方式的能力是发展性要求,主要针对教师在学生具备网络学习环境或相应设备的条件下,利用信息技术支持学生开展自主、合作、探究等学习活动所应具有的能力。此外,还根据教师教育教学工作与专业发展主线,将信息技术应用能力区分为技术素养、计划与准备、组织与管理、评估与诊断、学习与发展五个维度。这为教师信息素养提升提供了实践指引,成为教师信息素养培训的基本依据和遵循。

(二)学习素养

教师学习素养是教师在学习中的知识、技能、态度和价值观等方面的综合体现,包括了学习观、学习能力、学习方法和学习反思评价。

1.教师学习观。教师学习观是教师对学习本质、目的、方式、内容的认识与理解,它决定着教师学习的价值取向和行为方式,指导着教师有意识和有效地学习而非本能地、被动地学习。[2]今天的教师正学着以他们自己没有经历过的教育方式进行教学,要想适应社会和学生变化,就要不断进行学习。与其他成人和学生的学习观不同,教师学习观包括对自身和学生两方面的学习本质、学习目的、学习内容、学习方式认识的理解与信念。教师转变学习观,除了对自身学习重要性和必要性的认识,还包括对信息技术时代知识本质和呈现方式、学习本质、教学方式和学习方式的认识和理解。这就需要教师有主动学习意识和理念,主动了解新技术,学习掌握新技术,并在教学中运用。

2.教师学习能力。教师学习能力是教师职业生涯中的生存发展能力,包括感知、思维、想象等认知能力,也包括学习的坚韧性、主动性与积极性等情感因素,还包括学习时的记忆、整理加工等学习策略。在信息技术时代,通过技术来支持学习已成为教师学习不可缺失的能力之一。信息技术可以帮助教师教育者和教师呈现材料、管理数字资源、协助答疑、进行学习管理以及创建虚拟学习环境。[3]教师可以在与其他学习者、学习共同体和专家的对话交流中学习,可以就教育教学工作中遇到的问题使用移动设备利用碎片化时间进行学习,还可以利用学习网络安排自己的学习。教师还要学会与学生一起制定学习路线,鼓励学生多参加课外活动并学以致用；激励学生尽最大能力完成学习和工作任务；教会学生如何学习和工作,以提高他们的学习自主性。[4]

3.教师学习方式。教师的学习是自我导向的学习,是对自己学习负责,指向专业发展的学习。教师采用什么方式和策略进行学习,体现了教师的学习自主性。教师的学习方法和策略包括：专业引领下的教师自主学习、行动研究中的教师学习、基于情境和问题解决的教师学习、基于群体交互的教师学习。[5]人工智能时代教师学习方式更加多样化,更具灵活性。教师获取信息与学习将更依赖于新技术以及支持协作性专业发展的教学方法,教师可利用网络资源学习,也可在教育教学实践中学习；可以是系统的专门性学习,也可以是即学即用的灵活性学习；可自主学习,也可和其他教师、专家开展合作学习。所以技术支持下的教师学习方式实现了线上学习和线下实践的融合(专业学习嵌入教师日常工作)、正式学习与非正式学习的融合、个体学习与群协同发展的融合。

4.教师学习反思与评价。教师要有意识地运用所学知识对自己的学习进行反思,对学习状况作出描述、解释和改进,也还要思考现实学校生活对自己的学习产生了什么样的影响,从而改进学习,并能利用所学理论改进实践。教师的学习评价是为了及时发现存在的问题,目的是改进自己的学习,促进学生的有效学习。因此教师的学习反思与评价还要关注自己的学习对教师教学实践及其对于提高学生学习成效的影响程度。

(三)合作素养

教师的合作主要体现在人机合作、教师团体合作和教师与专家的合作。

人工智能时代是人机共教的时代,呈现出“双师模式”,在教师出场时,人工智能技术必然已经在场,教师需要学会与教学机器的合作。教师与机器人在教学中有着相对独立的分工,扮演着不同的角色,互相支持互相合作。在学生与机器构成的互动环境中,机器将会变身为教师的一部分,即机器变为可靠的教师助手。教师可以在上课之前先为学生安排适合的人工智能设备和相关程序。[6]教学中一些整理资料等重复性的工作、陈述性知识性的内容、学生作业的批改由机器人教师完成,教师的核心价值在于育人,创新性的、人文性的教学仍由教师发挥主体作用。教师要积极适应这种变化,在探索中学会与人工智能教师合作,明确自己的角色和职责。

教师要与同事之间积极开展合作。合作能力,不论在小范围还是大范围内,在后现代社会正在成为急需的能力之一。只要他思想开放(即提倡探索),个人的力量与有效的合作相结合将变得更为巨大。[7]这样的规则对教师同样适用,随着课程改革的逐步深入,中小学的教学在学科划分基础上有交叉融合,教师不但要通晓本学科的教学,还要对相关学科有相应了解,在教学中不同学科之间展开合作。技术让教师之间的合作更加便捷,信息资源和优质教学资源共享成为常态,也为跨区域的教师合作提供了可能。一些学校开展的跨学科校本教研,就充分体现了教师之间的合作。

现代信息技术使得学校、家庭与社会的关系更加紧密,也使教师的合作扩大到学校之外的人员。教师在信息技术的支持下与大学教育研究机构、教研室、电教馆等开展合作,合作内容包括教师培训、共同备课、协同教研、观摩学习活动等方面,大学与中小学之间建立平等合作伙伴关系,沟通教育理论与实践之间的联系,改进教师的教育教学。教师通过开展合作将图书馆、科技馆、博物馆等场所变成学生学习的资源,通过微信、微博等与家长建立密切联系,就学生的学习和发展情况与家长交流沟通,让家长参与学生教育过程,共同促进学生的成长。

(四)教育科研素养

教育科研素养是未来学校中教师的核心素养,是教师专业发展的根本要求。技术支持的教师教育科研素养就是教师以信息技术为支撑,以教育科研理论为指导,以中小学教育、教学、管理等为研究对象,运用科学的方法和手段,有目的、有计划地探索教育规律、解决教育问题和提高教育质量的创造性认识和实践活动中所具备的素质和修养。教师教育科研素养主要包括教育科研意识、教育科研理论、教育科研能力和教育科研道德。

教师教育科研意识是教师对教育科研活动的理解和认识,是科研素养中最为基础的部分,是教师开展教育科研的前提。教师要有问题意识,把教育教学中的问题作为研究问题。例如信息技术正在深刻改变着教育教学,但在什么时间用、如何正确运用信息技术,实现与教育教学的融合,以优化和改进教学却需要教师根据学生的实际情况、教学内容的性质作出选择,这就需要加强研究,不能让教学成为利用信息技术的灌输。教育科研理论是开展教育科研的基础,教师教育科研是在一定理论指导下进行的创新性探究活动,这就需要教师掌握基本的教育科研理论和基本研究方法。科学研究的方法可以使教师避免盲目实践和不必要的失误。互联网等信息技术可以使教师更为快捷地查阅所需的相关研究文献,进而把握所要研究问题的学术动态和研究动向,大数据为教师分析教育科研数据提供了有力工具。教师教育科研能力是教师自觉运用教育科研理论探索解决教育教学实践问题的能力,包括教师发现问题的能力、信息处理能力、反思能力和科研文本撰写能力等。教师教育科研道德是教师在教育科研活动中所表现出来的自觉遵守科研道德规范、杜绝失范行为的道德品质。教师要全面提升教育科研素养,在信息技术支持下开展教育教学研究,把教育教学问题当成研究课题,在教育教学中研究,以教育科研优化和促进教育教学。

(五)读懂学生的素养

人是教育中最重要的要素,在学校教育中,不管技术如何发展,条件如何变化,学生都是教育对象和受教育主体,教师是施教主体。读懂学生是教师基本的职业能力,也是重要的专业素养。当今的信息时代,学生的成长环境发生了很大的变化,技术的影响无所不在,信息来源更加丰富,他们在生活方式和认识事物的方式上会有很大的不同,这就使得学生的身心特点和认知规律以及需求也会有相应的变化。面对技术环境下学生发展的新变化、新特点,教师更要学会读懂学生,提升读懂学生的素养。

首先,教师要尊重学生。尊重学生的独立性,平等对待学生,把学生作为成长中的个体,使其感受到尊重,不能仅仅把学生作为教育的对象。具体来说,教师对学生的尊重将从对全体学生的尊重走向对每一个学生的尊重、对学生差异性的尊重；将从外部走向学生的内心,走进每个学生的内在世界；从课程生活、课堂生活走向学生的日常生活,走向学生生活的瞬间,从瞬间发现学生真实的微妙。其次,教师要了解学生的需求。不同的学生有不同的需求,这些需求有合理的也有不合理的,教师要满足学生的合理需求,帮助学生消除不合理的需求；同时还要了解学生的个性化需求,满足学生的差异性需求,这种需求既有知识方面的,也包含了情感方面的。教师还要和学生建立良好的师生关系,学生亲其师,才能信其道,信息技术拓宽了教师和学生联系的方式和渠道。

在信息技术背景下,教师要主动借助大数据等新技术,读懂学生的认知状态,分析学生的学习特征,评估学生的优势潜能和最佳学习方式,设计个性化学习推送方案；要充分发挥专业特长,研究学生是怎样学习和成长的,读懂学生的非认知状态,包括动机、情绪、品质、价值观等。[8]这样才能真正地尊重学生,满足学生的个性化学习需求和发展需求。教师在利用新技术了解学生,为学生建立个性化的学习计划、资源和档案的同时,也能让学生了解自己的学习特点和学习方式,寻找适合自己的学习方式和学习策略,并逐渐学会管理自己。

(六)创新素养

创新素养是教师素养的基本构成,素养比知识、技能和价值观更加具有超越性和包容性,是一个涵盖了知识、技能、能力和价值观的综合概念。教师的创新素养,就是在学校教育情境下,根据一定的目标,教师所作出的新颖且有价值(或恰当)的教育教学工作产品或行为的品质。它作为静态结构,表现为创造性地开展教育教学活动所需要的胜任力或素养；作为动态过程表现为如何有效地开展创新性教学活动,即在教育教学中如何进行创造活动。[9]现代信息技术支撑下的教师创新素养,要求教师利用信息技术促进教学,创造有利于教与学的环境,在课堂教学中创新教与学的方式,实现教学管理和教学评价的创新。从结构上看,教师的创新素养包括创新意识、创新知识、创新思维、创新能力和创新态度。

教师创新意识是教师对教育教学创新活动的价值、能力和方法的基本认识,它是基于创新认知而形成的一种初步心理意向,也是形成和发展创新能力的基本前提。教师只有树立“学生的创造性是可以培养的”教育理念,才能形成创新意识,在实践中把培养学生的创新性作为重要目标。教师创新知识是教师进行创新活动所需要具备的各种知识和观念,不仅包括教师文化知识和本体性知识,还包括教师的条件性知识和实践性知识。教师创新思维是教师在创新和热情驱动下的创造性思维活动,包括聚合思维、发散思维和批判性思维。教师创新能力是教师在已有的知识、经验和实践基础上产生的新颖而有价值的教学产品或行为的能力特征,是由创新思维、创新人格及相关的知识技能等共同构成的复杂能力,体现在具有创造性的教学实践中。教师创新态度是教师在教学创新过程中表现出来的态度、情感和价值观等多种品质。[10]在信息技术条件下形成这些素养,教师特别要注重不断地学习、合作、交流和反思,学校也要提供相应的条件,创造有利于教师创新素养形成的良好环境。

二、人工智能时代教师核心素养的形成途径和策略

(一)树立基于技术的教育观念

首先,树立新时代的育人观。教育是培养人的事业,教师要坚持立德树人根本任务,把培养学生的思想信念、道德情操放在首位,着眼于未来公民的素养,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,培育担当民族复兴大任的时代新人。在人工智能时代更要人的全面发展,强调“人”的教育,培养学生具有人工智能无法替代的、只有人类才有的能力,如创造力、思维能力等。

其次,面向人人,因材施教,利用信息技术提供适合每一个学生的教育。未来的教育在注重全面发展的同时,更加注重面向人人,提供公平、优质和包容的教育；更加注重因材施教,通过教与学方式的转变,提供适合每一个学生的学习内容,满足学生的个性化、多样化的学习和发展需求。以互联网和人工智能为标志的信息技术发展为学生的选择性、个性化的学习和发展需求提供了可能。教师要以学生为中心,面向人人,因材施教,充分挖掘学生的发展潜力,从目标、机会、路径、资源和体验上满足学生个性化、多样化的学习选择。

最后,树立正确的技术观。教师要适应信息化带来的知识获取方式和传授方式、教与学关系的变化,提升信息技术运用能力,运用“三通两平台”,推进信息技术在教学、管理、学习和评价中的运用,实现信息技术与教育教学的深度融合。

(二)注重基于技术支持的专业发展

在人工智能时代,教师的专业发展是技术支持的专业发展,是以技术,尤其是信息技术为环境、手段、途径、方式和方法,促使作为专业人员的教师,在专业知识、教学技能、职业态度等方面不断完善的一个系统的、动态的、复杂过程。其目标在于帮助教师适应信息化教学,促进教师发展,进而提升教育教学质量。[11]

1.技术支持的专业发展基本内容

教师的专业知识。它主要包括学生发展的知识、学科知识、学科教学知识和通识性知识。随着信息技术在教育中的运用,技术知识逐渐成为教师专业知识的重要要素。美国密歇根州立大学Matthew J.Koehler博士和Punya Mishra 博士在舒尔曼学科教学知识基础上提出了“整合技术的学科教学知识”(Technological Pedagogical And Content Knowledge,简称TPACK)。

图1 TPACK 框架及其知识要素[12]

为此,教师不但要了解所教学科内容的知识、教学法的知识和掌握技术知识,还要关注学科教学知识、整合技术的学科内容知识、整合技术的教学法知识和整合技术的学科教学知识。学科教学知识是指适用于具体学科内容教学的教学法知识；整合技术的学科内容知识涉及“在技术和学科内容之间彼此相互限制的方式”；整合技术的教学法知识是指当有具体技术应用于“教与学”过程的条件下,“教与学”应如何有效开展的知识(包括对相关技术工具可提供哪些教学功能以及对这些功能的适用性及局限性的了解)；整合技术的学科教学知识是“学科内容、教学法和技术”这三种知识要素之间的复杂互动,是整合了这三种知识以后而形成的一种新知识形式。[13]在信息技术支持下,教师需要具备对使用技术表征概念的认识；需要具备以建构主义的方式使用技术教授内容的教学技术；需要知道什么概念难学或易学,而又如何借助技术调整学生面对的问题；需要知道学生已有的知识和认识论,以及如何使用技术在已有知识论的基础上发展新的认识论或强化已有的认识。[14]

教师的专业能力。教师的专业能力包括了教育教学设计能力、教学组织与实施能力、班级管理与教育活动的能力、激励与评价能力、沟通与合作能力、反思与发展能力。在信息时代,信息技术应用能力是新时代高素质教师的核心素养,也是信息素养的重要组成要素。教师的信息技术应用能力旨在应用信息技术优化课堂教学和转变学生的学习方式。因此,教师的信息技术应用能力要特别强调信息化教学能力,培养信息化下的迁移能力、整合能力、交往能力、评价能力、协作能力和促进学生的数字化能力。教师要具备技术工具素养,学会制作教学资源工具、利用教师专业发展工具和教育教学用具。[15]

教师的技术。提高教师的信息技术应用能力,就需要教师掌握相应的新技术,尤其是教育技术。教师学习和掌握新技术,主要是为了运用信息技术促进自我发展,优化课堂教学,转变教与学的方式,促进学生学习。因此教师要树立极简主义理念,学习和掌握极简教育技术。极简教育技术就是指在学校教学工作中,倡导师生使用方便、实用、易学、易用,能够有效提高工作学习效率的技术。其核心理念是对发展教育技术观察的视角变化,即从着眼于“物”转向着眼于“人”,更加关注人的价值。[16]教师要根据专业发展的需要学习和运用技术,重点是当下教育教学中需要的教育技术,其目的是为了在教育教学中运用,促进教与学。

2.教师专业发展的实现途径

信息技术支持下教师专业发展的趋势从被动适应到主体参与,从个体工作到群体协作,从显性过程到隐性过程,从知识接受到知识建构,从了解信息到培育智慧。[17]教师专业发展的主要途径包括培训、校本教研和教师个人的学习。技术支持下的教师专业发展在实施上可以采取以下有效策略：建立一个技术的愿景、建立在教学实践基础上的反思性实践、体现新的学习理念、认识到行动和理念在学习过程中的相互作用、重视和培养学习者共同体。[18]

(三)构建技术支持的教师学习共同体

技术支持的教师学习共同体就是由具有共同愿景的教师自愿组成的,借助技术作为支持,以提高专业化水平、促进专业化发展为目标,能为团体中每位教师的专业发展提供良好环境的团体。在这个团体中,学习是核心任务,合作和参与是基本形式,共同愿景和信仰是前提条件,相互依赖是重要特征,目的是促进教师专业发展,共同促进学生的学习。构建教师学习共同体需要创设包容的文化氛围,开设专家引领的有效学习机制,建立公平的发展性评价制度,提供全方位的资源保障。[19]在教师学习共同体中,技术支持的校本教研是教师专业发展的重要模式,它基于教师的工作场所,致力于解决学校或者教师教学中面临的实际问题。这种教研模式充分利用网络资源,跨越时空,扩大了校本教研参与的范围,突破了学校和区域的限制,引入专家和校外教师参与,在更大范围内建构了学习共同体,实现了专家与教师、教师与教师之间的互动。信息技术可以将教师教学和教研情况记录下来供教师观摩,突破了教研的时间和空间限制；技术支持的校本教研具有的开放共享、互动发展的特点给教师提供了自由宽松、安全便捷的交流环境,教师在教研中交流更加平等、自由和开放,并有利于形成新的教师学习资源。

(四)加强和改进技术支持的教师培训

技术支持下的教师培训,首先要加强培训内容的针对性。教师培训往往是自上而下的政府行为,通常由高校专家或者校外专业教师进行培训。在培训内容上要以教师的学习为中心,以促进教师的主动、有效学习为目的,加强教师学习需求的调研。不仅要考虑信息技术发展,还要考虑教师接受能力和在教育教学中的运用。针对人工智能发展要培训教师人机交互和协作的效率,提供沟通能力和批判性思维的培训,还需要加强教育理念和教学方法的培训。在教师培训课程建设上,课程理念要体现“以学习者及其学习为中心”,课程目标定位要考虑到教师专业学习与发展的特点,课程内容的组织要兼顾知识逻辑与学习者学习的内在机制,课程实施活动基于教师学习过程机制进行连环跟进设计,学习评价兼顾教师的学习过程与学习结果。[20]在各级师资培训中还要很好地吸纳跨学科精神的精髓：跨学科方法可以让我们的教师和教授能够引领我们实现创造力和理性,实现共同进步和共同发展的人文主义,同时尊重我们共同的自然遗产和文化遗产。[21]

其次要丰富培训形式。培训形式除采取传统的现场培训、专家讲座外,应尽可能采取在线培训、教师个性化培训和教师微培训。在在线培训探索中,北师大现代教育技术研究所形成了基于学习元的区域网络教研培训模式,该模式分为理论学习、案例研析、实践应用和反思小结四个阶段,每个阶段又分为自我对话、同伴对话和专家对话三种形式,取得了很好的效果。[22]除此之外还可以采取远程/网络学习模式、合作学习模式。

最后是完善教师培训政策。主要应从以下方面入手：教师培训部门、学校和地方政策制定者以及教师应共同合作设计教师专业培训项目；保证所有教师都有能力选择、评估和使用适当的技术和资源,以提高教师参与度和学习积极性；在培训过程中要从政策、经费和管理方面给予保证；重视技术在教育培训中的开发和运用；完善培训的质量评估标准。[23]