人工智能视域下课堂有效学习的瓶颈与突破

张钰婷

（宝鸡文理学院教育学院，陕西 宝鸡 721013）

人工智能时代的推进，人们深切认识到，以人工智能为代表的技术方兴未艾，随着技术的进步，人工智能将彻底改变传统的教育教学模式，给教育带来革命性的影响。

近年来，我国政府先后发布《新一代人工智能发展规划》《高等学校人工智能创新行动计划》《中国教育现代化2035》等一系列文件，为人工智能在教育中的应用提供了指导思想、目标和方式。

一、人工智能改变了课堂有效学习的方式

（一)人工智能为课堂有效学习提供了新的分析视角：学习方式的智能化

学习方式的信息化使课堂有效学习提效添活力，信息化彰显了教学媒介的提升。学生情感、思维、能力的培养是教育教学的价值诉求，而教学高标准价值取向的路径细化是小组合作、探究性、个性化学习。

有温度的课堂有效学习，应是合作学习的不断拓展和深化。智能化教具应用环境下的小组合作学习方式，支持小组内外情境性创设和生成，能有效促进合作学习方式的互动化。新课程改革提倡将合作学习方式广泛运用于课堂教学中，智能化课堂中的组内外合作学习方式将指导学生的思维发展迈向深化，构建优质课堂。［1］

智能课堂为学生的探究性学习提供了实际的先决条件。现行的智能课堂，课堂内容更为充实，与社会生活关联更加紧密，教师关注更多的是学生的探究兴趣，并且对学生的探究活动进行适时的指导。

个性化教学应看作智能时代有效学习的高效目标。与传统的课堂教学不同，智能化课堂中的自主学习环节中利用平台化与大数据等信息技术的支持，实时检测学生的学习效果，实现分层教学。学生在教师的引导下，自主进行学习活动，课后主要是以反馈为依据，形成学生个性化的课后巩固方案，打破学生学习活动的时空界限，最终达到提升学生个性化发展的目的。［2］

（二)人工智能为课堂教学反馈提供了新的表征方式：反馈的及时性和精准性

智能教具的应用，通过学习分析技术来分析学习者在学习过程中的数据，以数据结论为依据进行解释。通过捕捉学生学习过程中的生理表征，了解他们的精神状态，自动整合与分析数据，及时生成诊断报告，教师可以及时调整教学目标，改变教学内容，制定新的学习方式和内容。教育智能化的使用更好地做到了因材施教和差异化教学。［3］

（三)人工智能为课堂教学评价提供了新的向度：以学生发展为向度的评价

从评价方式来看，随着技术的发展和优化，教与学的过程数据越来越丰富，通过课堂中数据（可视化量表)的呈现，将量化评价和质性评价相结合，公平有效地去评价学生个体，如情景测验和行为观察，更好地做到关注学生的差异性。如TEAM MODEL智慧教室支持系统，可视化分析图表，供教师对学生进行分析评价。通过数据分析来评价学生的注意力情况以及兴趣点。

二、人工智能视域下课堂有效学习的瓶颈

人工智能时代的快速来临，存在很多亟待解决的难题。

（一）教师专业发展出现不连续性

人工智能涉及技术层面的知识，对教师的综合能力要求较高，要求教师兼具教学和灵活运用设备的能力，新型意义上的教师专业角色转变为信息化教学资源的开发和设计者、网络课程的组织和引导者。然而对于年老教师而言，接受教育时未接触过人工智能课程，加之需要投入大量的时间去学习如何运用这一技术，无论是心理还是精力都是力不从心的。对于年轻教师而言，在处理好教学任务之余，又学习新颖的教学方法，教师不断地更新自己的技能知识，是一种无形的压力。总之，教师专业发展出现不连续性。

（二）课堂教学中的智能教学设备跟不上智能化发展的步伐

从现实层面来说，智能化设备是一套先进且昂贵的教学设备。对于大多学校而言，在短期内不会更换一批完整的设备，现实的局限使智能化教学设备的发展出现滞后性。

（三）缺少成熟的理念支撑和合适的教学模式

人工智能应用在教学上的成功经验屈指可数，未形成成熟的教学理念，说服力不强，不易被人接受。在使用智能教具时，仍有部分教师是套用传统的教学模式，这显然是不适应的，这样形式与内在“分离”的教学模式出现教学随意、主观性强、效率不高的现象，达不到有效的课堂学习效果，不会真正做到以学生为中心。［4］

（四）智能化教具的使用使教师忽略对学生的人文关怀

得益于智能技术发展，教师积极谋求技术与教学结合的同时，使学校中学生成为富有知识而缺乏灵性的人。课堂作为师生双方互动的桥梁，可以更好地实现这一目的。智能化课堂作为一种正在崛起的课堂教学形态，应更加重视人文主义教育。

三、人工智能视域下课堂有效学习的突破

人工智能时代，尽管还存在许多问题，但是对于未来教育课堂发展，我们还应保持积极的心态，迎难而上，就课堂有效学习提出以下方面的突破。

（一)教师素养突破：教师数据素养

在智能化视域下的课堂中，无论是教师还是学生，都生活在数据中。对于现代化的教师-智能视域下课堂教学的核心参与者，现代化的教师不仅具有知识方面的专业能力，还应具有分析理解与运用智能化数据的能力实现教师素养突破，为课堂有效学习做充分的准备。

（二）教学思维突破：适应变革思维和全面系统思维

人工智能视域下教师的教学思维突破包括适应变革思维和全面系统思维。

适应变革思维是智能化时代人类工作的基石，教师所具有的适应变革思维是对现代智能课堂独有的思考能力。智能化视域下，不断发展的教学技术使学习智能化、虚拟化，改变了我们的教学环境，智能化技术新思维理念的注入推动了教学方式的变革，教师在智能化时代下，要具有适应变革的思维，不断革新教学理念和学习新的教学方式。

全面系统思维亦是教师需突破的方面。在智能化教学环境中，教师通过智能化教具来理解复杂的数据信息。智能教具具有在各种编码库中进行思考的能力，并参与到某种系统性思考中，但是智能教具本身是无法运用这些数据信息的，但当教师参与其中，就会有不同的发展。

（三)学习范式突破：融入批判性思维的深度学习范式

教育信息化2.0的核心是走向深度学习.教育学领域中的“深度学习”是相对于“浅层学习”而言的，20世纪50年代，Ference Marton与Roger Saljo根据学习者对知识的获取和加工方式、认知程度，第一次提出了深度学习和浅层学习的说法，［5］不同学者阐述了对深度学习的不同理解。其中一种理解认为深度学习是一种高投入性的学习过程，在此学习过程中，实现自身情感、道德和精神的共同成长，达成知识的应用、分析、综合、评价和创造，并形成批判性思维。

智能化时代，合理使用教学工具以深入教材，并在课堂上搭建有效学习支架，能促进学生深度学习。随着发展学生核心素养成为课程改革的基本价值追求，课堂深入学习成为课堂有效学习的重要目标，成为学习的理想范式。

（四）人机交互突破：深度融合

未来的教育将进入教师与人工智能协作共存的时代。［6］人工智能时代下的教育，需要突破人机交互，引导智能教育教学实践，让人工智能与课堂有效学习进行深度糅合。深度的交互必然是有效的交互，有效的交互必然是在受到及时反馈信息后，进行深度加工内化，在这个过程中，就需要教师和智能教学设备进行良性的沟通。同时，在人机协作过程中，教师和学生的主体性得到实现。［7］人机交互，还需重视师生间的情感共鸣。在人机交互的过程中，同时也是师生在理性、情感方面的动态交互过程。

（五）课堂教学评价突破：深度参与课堂教学评价

智能化教学课堂的发展和本着以学生为主的理念，教师需要对学生的学情进行诊断、分析，及时对学生的学习情况进行反馈和指导，需要评判学生的阶段性表现，继续优化学习成果，所以在教学过程中，形成性评价尤为重要。

形成性评价又称过程性评价，是指在课程开发或实施中动态、及时对学生实施的评价，以便在教学过程中的任一阶段给学生提供反馈和指导。形成性评价关注的重点是对象的过程。有效课堂教学的形成性评价，需要教师不断投入，及时反馈相关数据和信息。在智能化教学课堂发展过程中，需要教师深度参与课堂教学评价。现代教师应紧跟教育发展的步伐，课堂有效学习必有所突破。

教育应当更好的拥抱技术。现代智能教育是教育技术，技术在不断发展，我们只有将教育和技术深度糅合，才能发挥技术的作用，人工智能设备是为教育服务的，而课堂的有效学习更是基于技术而直接作用于学生、教师的。新时代的教师，应主动适应智能化时代的课堂教学变革，柏拉图《理想国》的“洞穴隐喻”的教育意义就是指教师引导学生由可见世界迈向可知世界，最后发现善的理念，那么人工智能时代对教师专业发展特质的追诉，就是发现善的理念的关键一步。智能时代课堂有效学习的突破，亦即实现教师与学生双方“心灵的转向”。