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数智技术赋能教师发展新路:系统化“实战”

2024-12-20潘艳东

中小学信息技术教育 2024年12期

【摘 要】教师在面临工学矛盾的现实状况下,要快速掌握数智技术,赋能专业发展,系统化“实战”不失为一种较好的选择。上海市实验学校东校基于系统化“实战”,设计“数智技术赋能教学效率和质量提升”研修课程,实现教学提质增效、教研循证研究、资源共建共享,打造了教师数字素养提升闭环,助力教师数字素养全面提升。

【关键词】数智技术;教师发展;系统化“实战”

【中图分类号】G434 【文献标志码】A

【论文编号】1671-7384(2024)012-012-04

强教必先强师。教师作为教育发展的第一资源,是推动教育数字化转型的关键软实力。《中共中央 国务院关于弘扬教育家精神加强新时代高素质专业化教师队伍建设的意见》提出,实施数字化赋能教师发展行动,推动教师积极应对新技术变革,着眼未来培养人才。在数智技术飞速发展的今天,要抓住数智技术助力教师发展的机遇,实现数智强师,夯实教育数字化转型的推进根基。

数智强师,路在何方?上海市实验学校东校采取系统化“实战”方法,探索以数智技术赋能教师工作、提升效率,深入课堂应用、提升质量,注重资源共建、打造生态等路径,助力教师专业发展。系统化“实战”的核心是用中学,将学校的数智化平台、教学工具、实验室等资源,通过系统化、序列化的课程设计,与学校教师的培育目标相关联,并以实战的方式实施课程,在教学应用中实现教师对数字技术的掌握,强化数字意识、构建数字技术赋能教师专业发展闭环。

数智技术赋能教师发展的系统化“实战”设计

系统化“实战”的目标是教师发展愿景;基础是学校的数智化资源;核心是联结资源与愿景的课程;路径是与教学深度融合的真实应用。数智技术助力教师发展的系统化“实战”设计框架,如图1所示。

基于数智技术助力教师发展的系统化“实战”设计框架,学校梳理数智技术,开发“实战”课程(图2),联结技术资源与培养目标,以更加切合学校实际与特色的用中学,助力教师发展。

数智技术赋能教师发展的系统化“实战”实施

1.以智能技术赋能教学创新,提质增效,变革教学方式

“易动课堂”创新课堂教与学的方式。教师利用易动课堂(ezClass)软件串联教师与学生、学生与学生、学生与材料互动的课堂,创新互动式的教与学方式(图3)。以上海科技教育出版社《自然》(科教版)教材第十册第七单元“新材料”为例。在活动1中,组织学生以小组合作的方式展开观察、讨论与探究,将小组所认为的答案拖入选择框内,及时提交功能可以做到全班共享。利用这个特点,教师就可以快速准确地发现全部小组的结果,得到及时反馈。在活动2中,教师设置了个性化的实验,各小组可个性化地选择探究复合材料的某一特性,学生在完成探究实验后,同样需要将实验现象以及实验结果拖入表格,这样做的好处是即使不同小组的探究实验不同,也能及时看到其他小组的实验现象和实验结果,能在35分钟的课堂时间内,尽量多地进行探究实验。在课堂的最后一个活动中,组织学生用平板拍一拍教室里的复合材料,及时地学习、反馈、迁移应用,能让学生对复合材料的概念有更加深入的了解。

“墨水屏”精准教学打造课堂教学新场景。智能化终端为师生提供常态化教学应用环境,在各学科的日常教育教学工作中开展以精准教学为主要平台的数字化教学应用,包括备课、上课、作业、教研等,并配合智能教学终端,构建绿色课堂环境。通过实施推进,学科组落实教师应用常态化要求,不断提升应用数量和质量,不断优化对资源的选择,在一定量积累的基础上进行分析和总结,调整方法、策略,取得良好的使用效果。

学校鼓励教师在数字化环境下进行教学样态的创新,鼓励各学科根据自身特点开展课堂教学变革的实践探索;通过充分认识信息化环境的特点、教学数字化转型的优势,开展创新教学样态和变革教学方式的论坛等形式,交流实践成果,激发探索活力。学校依托伴随式教学数据采集,促进教师信息化背景下课堂教学、教育科研、学科课程意识等方面的专业发展,提高教师的数字化素养和技能水平;通过实时数据分析,让因材施教成为可能,研究建设学科知识图谱,建设基于知识图谱和学习数据分析的智能学习资源推送、自适应学习辅助、个性化学习指导等应用,提升教学效率和学习效果。

2.以智能技术赋能教学研究,开展循证,提升数据素养

AI课堂智能分析系统可以提供动态交互的、多角度可视化的反馈报告,包括课堂图谱、课堂结构、课堂互动、思维发展等多个维度。教师通过数据分析发现问题,对自己的教学设计再设计、再实践,通过前后数据的对比,提升课堂教学反思能力。基于观察学习理论,遵循多元参与、历时分析、协同知识建构、动态进化与及时反馈原则,学校构建了包含课堂多维度数据采集、数据多元分析、问题系统构建、自动生成可视化反馈报告、多元主体协同参与五个要素为主体特点的课堂观察多元分析系统。

一是新手教师的基础型反思。包括:学生主体关注意识(ST分析)、教师言语与师生互动策略(Rtch)、关键词,以此训练教师言语规范性。

二是成熟教师的进阶型反思。包括师生高频词、教师提问(五何)、学生提问、管理性问题、互动解问策略分析、对话深度、言语动态分析等154项指标。

三是专家教师的研究型反思。布鲁姆教学评一致:SOLO、目标素养、情景。

大数据、人工智能等新技术,可以常态化、伴随式、轻量级采集教师教学数据、学生学习数据、听课教师反馈数据,同时还能支持已有课堂视频数据的一键导入,全方位、多层次将教师的教学数据进行智能化采集分析,挖掘数据的价值,总结出提升教师数字素养的策略与方法(图4)。

3.以教学资源的选择与优化,参与共建,促进专业发展

教师数字素养提升的有效途径是参与学校数字生态的构建。在数字化时代,教育资源的共建共享已成为提升教学质量的关键。教师在自主构建教学资源(图5)、运用资源的过程中提升数字素养。

通过资源网站平台,教师们可以共同构建一个丰富多样的教学资源库,不仅提高了教学效率,也为学生提供了更广泛的学习材料,共同推动教育的创新与发展。新学期以来,教师在平台里共建设资源包1124套、微课资源包106套。

4.以生成式AI应用,赋能教学,实现提质增效

工欲善其事,必先利其器。教师通过数智技术的运用,提升备课、教学互动、评价、教研和个别化辅导的效率。学校把生成式人工智能引入教师备课中,通过生成式人工智能赋能教师备课、作业设计、活动设计、教学评价等。教师在生成式人工智能使用的过程中,对人工智能有了进一步深入的了解,提升了数字技术的应用能力。同时,生成式人工智能的幻觉、不确定性等问题,亟需提升教师数字技术运用的自主安全意识。

数智技术赋能教师发展的系统化“实战”效果与反思

1.课程统领,系统构建,打造教师数字素养提升闭环

学校设计系统化“实战”课程开展教师研修。因课程设计深度关联学校数字环境及教师培养目标,教师可以自然地将数智技术迁移到教学中,开创了“学校数字化资源—系统化实战课程—教学实践—迭代优化”的教师研修模式,节省了理念传播、技术培训等中间环节,使培育目标更加聚焦,研修效果见效很快。

课堂是教育数字化转型的主阵地。教师通过智能教学平台,充分参与“操作—设计—融合—创新”的过程,以用促训,通过课堂应用提升教师数字化应用能力。

一是基于智能教学平台实施教学。教师在教学过程中,熟练掌握技术运用,充分运用学习过程数据,实现基于数据的教学改进。教师通过数据进行二次备课,优化学习任务和学习活动、以教学评一致性原则,设计教学评价,在基于数据的教学诊断、教学改进、教学实践的循环中,逐步提升数字化教学应用能力,实现专业发展。

二是通过智能课堂循证开展评价。智能课堂循证系统包含课堂多维度数据采集、数据多元分析、问题系统构建、自动生成可视化反馈报告、多元主体协同参与等要素。教师在运用平台的过程,理解常态化课堂有效数据采集指标体系,通过数据采集及可视化分析,全方位、多层次地分析教学中的问题设计、师生互动、学生活动等,在数据分析与课堂比照中,理解数据背后的价值意义,为教学决策提供方法与路径。教师利用课堂教学切片进行教研,极大地提高了教研效率及效果。

三是通过对作业过程的关注,实现管理班级的精细化。作业时长、提交时间和笔迹回放等直观的数据统计、追溯性的过程反馈,使过程数据可循,班级管理有抓手。班主任关注细微动态,成为学生的学习对话者、能力促进者和情感激发者。

四是通过“易动课堂”进行人机协同。教师通过“易动课堂”开展素养导向的学科实践活动,探索人与机器的共教共育,教学中教师进一步体会到,教师的智慧与机器智能恰当融合,方能提高教学效率,传授的知识性学习完全可以由机器完成,高效且反馈及时;探究及内化的内容则需要教师引导,在人机协同环境中,教师的角色将发生变化。

2.以“战”促用,赋能教学,助力教师数字素养全面提升

一是教师数字技术的应用能力显著提升。教师通过人工智能及大数据技术对学生练习、作业进行智能化、结构化分析,全面采集从课前、课中到课后练习等常态化学习数据,教师变传统的经验教学为有据教学,将“以学定教、因材施教”落到实处,使教学富有选择、更有个性、更加精准,助力教师精准教学。

二是教师智能工具与数字资源的应用能力显著提升。数智技术为教师专业发展开辟了新路径,显著提升了教师智能工具与数字资源的应用能力。教师利用精准教学平台,为学生设计了个性化学习路径,通过数据分析精准掌握学生的学习进度和难点,及时调整教学策略。同时,教师还可以运用丰富的数字资源,如3D几何模型、物理动态演示实验等,使抽象概念直观化,极大地激发了学生的学习兴趣和效果。数智技术的融入,不仅优化了教学手段,更促进了教师专业素养的全面提升。

三是教师解决教学问题的能力显著提升。数智技术为教师发展注入了新的活力,提升了教师解决教学问题的能力。一位语文教师通过运用“易动课堂”,能够即时获取学生的学习反馈,针对共性和个性问题迅速调整教学策略。例如,在教授古文时,教师利用生成式AI识别出学生对某些生僻字的发音和释义存在困难,便立即调取或生成相关视频和音频资源,辅助学生突破难点。这种精准而高效的教学方式,不仅帮助学生克服学习障碍,也提升了教师的教学效果和满意度,实现了教学相长的良性循环。

四是教师变革教学的意识显著增强。数智技术为学生提供个人成长报告以及错题本,给每一位学生提供定制化、个性化的练习,促进学生进行自适应学习。学生可以通过错题再练以及智能推送练习巩固关键知识,让学生将时间花在真正的学习难点上,精准补短,精简学习,在有限的时间内既“学会”,又“会学”。

结 语

基于系统化“实战”策略,实现数智技术赋能教师发展是一种创新的尝试,也是知识爆炸时代教师发展的新路,系统化“实战”可基本实现学校全员的数智技术应用,直接从高质量教师队伍建设的目标出发,盘活学校数智资源,将学校的办学理念始终融入培养目标,并与学校特色发展相辅相成。系统化“实战”课程成为助推学校特色发展的强力引擎,推动学校教育教学方式的变革与创新,更好地履行培育创新人才的使命,更好地适应未来社会的需求。

注:本文系2022年度上海市教育科学研究项目“基于‘双新’的中学信息科技学科知识图谱构建与应用研究”(立项编号:C2022328)的阶段性成果

作者单位:上海市实验学校东校

编 辑:卢秋红