浅析人工智能对教学过程的影响

张芳琴

摘要：人工智能技术在教育领域的应用，使得教育环境、教育工具、教育资源、教学模式以及教学评价方式发生了一系列转变。人工智能对教学资源、教学模式以及教学评价方面引发的变革，在师生相互积极的作用下优化了教与学的过程，将人工智能更好地融入教学过程中，可以达到优化教学过程，提高教学质量的目的，促进智能化教育进程。

关键词：人工智能;教学资源;教学模式;教学评价;智能化

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）28-0102-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1 引言

教学是由教师和学生共同参与，协同操作完成的一系列活动，是由教师通过教学过程把教学资源应用于学生，并对学生产生一定效果的过程。随着人工智能在教育领域的逐步应用，人工智能对教学所产生的影响越来越大，人工智能对教学的影响主要是通过转化为工具、媒体或者环境来实现的，主要体现在教学资源的智能优化、新的教学模式的构建以及智能化的教学评价。人工智能技术的发展促进了智能化教学工具、教学平台的诞生与发展，从而驱动教学环境由数字化走向智能化[1];促进教学资源的智能进化、推送和检索，促使教学资源更好地为教学过程服务;人工智能技术引发教学评价理念的变化，同时促进教学模式的改变及教学评价方式更加科学、公平、全面，这一系列的变革有助于教师有效开展教学活动、高效教学，有助于辅助学生高效学习，促进其个性化发展、全面发展和创新发展。

2 教学资源的优化

人工智能的发展促进教育环境从数字化教育走向智能化[2]。

随着人工智能技术在教育领域的应用，各种智能化教学工具的诞生出来，教学工具的智能化程度大幅度提高，如智慧课堂的应用和智能机器人的引入。

智能化的教学平台方便了教师备课，减轻了教师负担，方便了学生学习，活跃了课堂气氛，为教学过程注入了新的活力。有助于老师、家长更好地了解学生情绪和学习状态，通过智能评价和决策，及时改进教学方法，让学生得到更好的教育。人工智能的应用促进了教育的发展，更好的调动了学生学习的兴趣和积极性。

人工智能技术的应用使得学生能够更加快捷的获取学习资源。人工智能的机器对学习资源进行语义标注，检测学习资源的质量，把资源按照不同的形式进行分类。智能化的学习环境可以感知到学生需求，这时，系统便可以为学生智能筛选合适的资源并进行资源的自动推送。而智能化的搜索引擎，则可以加速学生查找所需资源，为学生节省了时间。

传统模式下的教学资源，如教材、教案、课件、试卷、练习题等，是由专门的团队负责设计制作和使用维护，专业性和权威性较强。由于传统教学模式下的资源由专人进行维护管理，因此，资源的进化速度缓慢、效率低下。

智能化学习资源是智能化学习环境中的资源，这些资源有利于学生高效学习和深度学习，能够创建更加有利于师生互动的智能化学习环境。如何使用智能感知技术实现智能化资源的汇聚筛选、优劣性的智能识别是教学资源智能化进化、维护面临的主要问题。

当前需要更强的动力和技术支撑来促进资源智能进化，并保障完善进化机制。

随着物联网技术的发展，信息更新的速度加快，资源推送成为用户在海量数据中快速获取优质、个性化学习资源的有效方法。

利用特定场合的传感器、摄像头等终端设备监测教学过程中学生的动作、行为表现，利用计算机视觉技术、情绪识别等对获取的数据进行行为粒度分析和数据分析，更好地了解学生的情绪和学习状态。学习系统可以根据分析得到的数据对学习资源和教学专家进行优化筛选，借助智能终端将得到的资源快速准确的推送给学生，让学生能够精确找到所需资源，再也不用耗费大量的时间在查找资料上。

3 智能化教学模式

教师和学生作为教学过程中的主体，对环境和资源的需求是不同的，这就要求教学环境和资源必须发生变化以满足主体的需求。人工智能技术的发展很好地解决了这个问题。

人工智能技术的应用，使得教学手段越来越丰富，教学过程也越来越智能化，智能化的获取丰富的过程性数据，并对这些数据进行充分、有效的利用。通过对这些数据的分析，对智能化教学方式、智能化教学过程、智能化教学的内涵进行分析评估，从课前智能化备课到课中智能化精准教学，再到课后智能化答疑与辅导进行具体研究，从而构建出智能化教学模式[3]。

智能化教學模式是人机共存的教学模式，教学要素在传统的教师、学生的基础上增加了智能化系统。新的教学模式下，教学要素之间可以实现高效师生互动、生生互动的多维互动模式。

智能化教学模式与传统的教学模式一样分为三个阶段，课前、课中和课后。

课前阶段主要是任务是教师备课、学习资源的智能推送和学生自主学习。上课前，教师可以使用智能平台备课，然后通过平台将本节课的目标要求、内容推送给学生，学生在平台上先自主学习。学习过程中，教师通过智能系统了解学生的学习状况，并根据不同学生的状况及进度及时调整资源的推送，以满足学生的自主学习需求，并随时提供远程辅导。课前学习完成时，智能化系统生成学情报告，包含每个学生的个人数据和班级整体的数据，教师依据报告可以有针对性地对教学环节做适当的调整，以适应学生的需求。

课中阶段，在智能环境、自适应资源等人工智能技术的支持下，教师与学生、学生与学生可以实现多维实时互动。教师对学生课前的自主学习进行分析与点评，总结指出学生在学习过程中存在的个性问题和共性问题，使每一位学生都参与其中，充分调动学生的积极性;上课过程中智能化教学平台可以实时监控每一位学生的学习过程，记录过程性数据并进行学情分析，针对每位学生学习过程中遇到的问题，老师可以及时进行指导，实现针对性教学。

课后学习阶段从两个方面分析。依据智能系统提供的学生课堂学习数据的分析报告，学生可以针对自己学习过程中存在的问题，参照系统给出的学习建议，找到薄弱环节针对性地进行进一步的学习，取长补短;教师则可以根据教学过程中学生在课堂上的表现，参照平台给出的关于教学方面的意见和建议，进行教学反思，查漏补缺，实现分层教学，更好地为学生服务，提升教学质量。

通过课后学习可以实现对课堂学习内容的进一步深化学习，是对课前、课中学习的补充。

4 智能化教学评价

教学评价是对教学结果进行价值判断的重要环节，是实施教学决策的重要依据。在智能化的教学模式中，教学评价的手段也采用了智能化评价。

智能化评价主要包含五个阶段：

1）预测学生的学习能力，指定教学评价的依据;

2）机器编制教学评价试题;

3）机器批改试题，得出评价结果;

4）依据评价结果，得出评价分析报告;

5）依据评价分析报告，得出实施建议。

教学过程中，利用人工智能技术，采集教学场景中的各项数据，建立学生数字画像，利用大数据分析技术和发展性评价理念对各项数据进行深度分析，发现教学中存在的问题，分析问题并提出决策建议;智能分析、评价学生行为。一方面帮助教学管理者全面督导，提升管理效率，实现智能化、科学化的管理;另一方面，科学辅助教师进行教学决策，引导教学方向。

智能化评价可以服务于教师课堂教学，使教师将更多精力放在创新教学上，根据数据分析结果为学生提供个性化反馈，有更多时间与学生交流，从评价方面把握学生的薄弱环节，有针对性地解决问题，提高教学效率与质量。

智能化评价服务学生自主学习，培养学习习惯和能力，培養批判思维能力，强化学生的认知，促进学生全面发展，以适应未来教育的需求。

人工智能技术的应用和丰富的教学数据使得教学评价更加合理化、科学化，可以帮助组织教学活动，能够大幅度促进教学效率的提升。

5 结论

智能教育是未来教育发展的目标，是人工智能技术与学校教育的融合的结果。

新的教学模式中，人工智能技术的应用引起了教学系统中各个要素及其关系的变化。可以看出，智能化的教学资源、智能化的教学环境、智能化的评价方式使得教学的过程更加灵活高效，比传统的教学模式更加适合现代教育的需求。

然而，教学过程中由于个体差异，技术的应用会引发不同学生不同的学习体验，并不是都会发挥正面积极的作用，有时也会产生副作用。作为教学实践的主体，教师和学生需要反思人工智能技术带来的各种副作用，选择性地使用才能真正实现技术促进教学实践的目的。

总之，人工智能技术与教学的融合过程中，在提升教学质量的同时，还需要消除技术带来的副作用，这个过程任重而道远。

参考文献：

[1] 黄荣怀，杨俊锋，胡永斌. 从数字学习环境到智慧学习环境——学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究，2012（1）：75-84.

[2] 贺相春，郭绍青，张进良，等.网络学习空间的系统构成与功能演变——网络学习空间内涵与学校教育发展研究之二[J].电化教育研究，2017（5）：36-42.

[3] 华璐璐.人工智能促进教学变革研究[D].江苏师范大学，2018：58-63.

【通联编辑：王力】