智能技术融入教学过程的实践与思考

2025-02-20龚会唐瓷陈博

教书育人·高教论坛 2025年1期

[摘要]随着智能技术的迅猛发展，教育领域正经历着深刻的理念重塑与流程变革。文章从学校教育数字化转型的新内涵、新挑战和智能技术推动教育新生态重构三个方面阐述教育数字化转型背景下的教学变革。从泛在智能学习空间建构、人机协同教学变革、智能技术支持教学创变和赋能教学评价改革等方面分析融合智能技术的教学变革趋势。提出了智能技术融入教学过程的四类实践：实施人机互动的参与式教学、开展基于数据的精准化教学、突出个性发展的智能化学习、促进探索全面发展的智能化评价。

[关键词]智能技术；融合创新；教育数字化转型；智慧教学

[中图分类号] G642" " " " " " " [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2025） 01-0101-04

随着数字科技的飞速发展，智能技术已经悄然走入生活的各个领域，新一轮科技革命和产业变革正加速各行各业的数字化转型，引发了世界范围的教育数字化转型浪潮。ChatGPT、Sora、讯飞星火、文心一言等生成式人工智能技术的快速发展，深刻影响着教育的理念重塑和形态变革，为教育理念创新、教学模式重构和流程再造带来了新的机遇和挑战。

习近平总书记指出，人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式，推动人类社会迎来“人机协同、跨界融合、共创分享”的智能时代[1]。教育变革迎来了前所未有的机遇和挑战，尤其是随着新一代生成式人工智能对教育领域的重要颠覆，人机协同推动了传统“师—生”二元结构向“师—机—生”三元结构的转化，为智能技术融入教学全过程赋予了全新内涵与实施路径。“学为中心”的教学理念将随着智能技术在教、学、评过程的全方位融入而得到充分体现。智能技术融入教学评全过程使得教学变得更加个性、灵活和高效。

一、数字化转型背景下的教育变革

教育数字化转型是我国教育发展的必然趋势，其目的是深化数字技术与教育教学的融合应用，推动未来教育的创新和变革。习近平总书记指出，教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口[2]。教育数字化有效缩短了地区之间、学校之间的数字鸿沟，教育管理效率和决策科学化水平不断提升。以生成式人工智能技术为代表的新兴技术正悄然融入教育体系。世界各国积极探索利用新技术实施个性化的学业诊断和辅导、改进学习和评价，推动教学场景创新，学习方式从标准化、统一化走向个性化和多样化[3]。教育数字化转型在根本上要实现教育理念和教育模式的深层次、全方位、系统化变革。

（一）学校教育数字化转型的新内涵

党的二十大报告提出：推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。2023年6月召开的全国教育数字化现场推进会强调，要站在中国式现代化的高度去认识教育数字化的重要战略意义，把握发展规律抓住历史机遇，充分利用技术手段，加快教育、科技、人才一体化发展[4]。教育数字化转型是一个涉及多个学科领域的复杂课题，是教育回应时代变迁与现实发展的必由之路[5]。在推进教育数字化转型进程中需要高度关注以下四个方面：一是坚持学生中心理念，注重学生的个性化学习和创新能力的培养，尤其要注重学生数字素养与技能提升，帮助其获得依靠技术解决现实问题的能力；二是关注教师专业发展和教师培训，持续提升教师的数字素养和数字教学能力；三是明确教育数字化转型不仅是新技术、新手段的简单应用，更应关注人工智能、大数据等技术如何赋能学生学习和教师教学的问题；四是注重教育治理的理念和模式创新，优化教育的政策和管理机制，持续提升数字时代教育治理效能。

（二）学校教育数字化转型的新挑战

随着大数据和人工智能技术的深度应用，个性化学习和自适应系统成为学校教育数字化转型的重要组成部分。这些系统可以根据学生的学习需要和能力水平提供定制化的学习资源和支持。学校教育数字化转型是一个复杂的过程，面临一系列的挑战。首先，更新观念是关键，必须将传统的教育教学理念与数字化带来的变革相适应；其次，技术与教育的融合需要进一步探索，以确保先进信息技术能够有效地提升教学效果和学习体验；再次，数字化教育资源的开发和利用也是推进教育现代化的重要环节，需要高质量、多样化的教育资源来满足不同学习者的需求；然后，师资培训也显得尤为重要，教师需要具备熟练的数字技能以适应新的教学模式；最后，基础设施建设需要重视，稳定可靠的网络环境和先进的硬件设施是实现教育数字化转型的基础；此外，数据安全与隐私保护、政策支持与监管、公平性问题以及学习效果评估等方面的挑战也需要引起足够的重视。有效应对这些挑战，需要教育工作者、政策制定者、技术支持人员以及整个社会的共同努力。

（三）智能技术重构数字转型新生态

智能技术助推教育数字化转型，就是要顺应数字社会发展要求，深化应用人工智能、大数据、生成式人工智能等技术，开发利用数字化平台、数字资源工具等激活数据要素潜能，重塑教育数字化转型的观念和意识、提升适应数字转型的能力和水平，推动教学模式、评价方式、组织架构、治理体系等全方位变革，以实现教育数字转型、创新人才培养方式，支持教育强国建设。智能技术促进个性化、多元化发展的教育体系将是未来教育发展的基本趋势，是新时代教育信息化关注的重点[7]。未来教育形态如何变化，才能适应人工智能所带来的新的社会生态，都是推动人工智能教育生态持续发展的关键抓手[8]。从生态视角来看，教育的主体、形态、体制、服务及治理等都在不同程度地接受着人工智能的重塑作用[9]。教育生态系统正在技术的作用下打破以往的封闭性，以一种颠覆性创新的态势，拓展系统内各要素的内涵、改善和延展系统内部关系、重塑教育系统功能与形态[10]。

随着信息科技的不断发展和进步，智能技术已经成为推动教育行业变革的重要力量，它正在逐步形成一个全新的教育生态。这种新的教育生态不仅提高了教育的公平、改变了教学方式，还推动了教育评价方式和育人模式的创变。

二、融合智能技术的教学变革趋势

（一）逐步形成泛在智能学习空间

人类社会正悄然进入人机协同、跨界融合、共创共享的智能时代，跨界融合的泛在智能学习新空间已然形成，数字技术资源唾手可得。有关报告显示我国学校互联网接入率已达100%，95.2%的学校拥有多媒体教室，为泛在智能学习空间的建设奠定了基础。泛在智能的学习空间基于5G、人工智能、拓展现实、数字孪生等前沿技术，为学生提供无边界的学习体验。这种学习空间不仅可以帮助学生进行有效的远程学习，还可以为他们提供丰富的教育资源和有效的教学服务。能够为广大师生创造出泛在智能的学习环境，使他们能够在任何时间、任何地点进行深度学习。

（二）教育应用场景呈现人机协同

人机协同的教育智能是指在教育领域中，通过人工智能技术与教师间的紧密合作，共同完成教学任务的一种教育模式。在这种模式下，人工智能技术可以辅助教师进行教学设计、课程安排、学生评估等工作；与此同时，人类教师在教学过程中发挥主导作用，对学生进行个性化指导和关爱，培养学生的综合素质。这种人机协同的教育智能模式，有助于实现教育的个性化、智能化和可持续发展。蔡连玉[1]等指出人机协同系统由计算机与人类共同组成，该协同系统共有三个重要元素，即“人”“机器”以及两者之间的“协同”。

人机协同教育则是指基于人与机的协同关系，促进师生认知加工，以动态发展的方式推动教育良性发展的教育过程[12]。基于课堂的人机协同教学主要聚焦于四大类：AI代理（替代教师重复性工作）、AI助手（教师增强AI自动化处理）、AI教师（AI增强教师创新）和AI伙伴（教师与AI的相互社会性增强）[13]。陈凯泉[14]等提出人机协同的目的，在于使人工智能成为人类智能的延伸和拓展，是要通过人机协同更有效地解决复杂问题。因此，要想最大程度地发挥人工智能在教育中的优势，必须将人机协同理念运用到教育教学中的各个方面。

（三）智能技术支持教学模式变革

智能技术促进了教学流程与教学模式的深刻变革。通过智能技术提供更多的学习资源和交互方式，各种新型教学模式的不断涌现，将教师和学生紧密地结合在一起，实现了高效的教学过程。在这种教学模式下，教师不再是知识传递者，而是学生学习的引导者；而学生也不再是被动接受知识的对象，而是积极参与到学习过程中的主体。

基于数据驱动的精准教学通过对学生的学习行为等数据的实时监控和分析，发现学生的学习困难和问题，然后根据这些数据制定出最适合该学生的学习计划和方法，以提高学生的学习效果。在基于资源平台的混合教学中，教师可以利用各种在线资源平台（如网络课程、教学视频、互动讨论区等）为学生提供丰富的学习材料和交流机会。此外，教师还可以组织线下的实践活动、小组讨论和面对面辅导，以增强学生的学习体验和互动效果。基于仿真环境的探究式教学利用计算机模拟技术来创建一个虚拟的学习环境，让学生在这个环境中进行各种实践活动。学生在这种教学模式下，需要自己动手操作，通过实践掌握知识和技能。他们需要学会如何利用仿真环境进行问题解决，如何与他人合作完成任务，如何有效地获取和处理信息等。

（四）智能技术促进学习方式转变

智能技术支持的学习方式转变使学习呈现自主化、个性化、灵活性等特点，为学生提供更加自主、个性的学习体验，从而促进学生的实践和应用能力发展；智能技术支持下的学习，体现了学习方式的转型和智能升级的典型场景。如基于自适应系统的自主学习，就是把自适应系统的智能化和自主学习的主动性结合起来，以实现更为高效地学习。在这种模式下，学生不再是被动接受知识的容器，而是成为学习的主体。他们可以根据自己的学习情况，调整自己的学习策略，从而达到更好地学习效果。学生们也可通过智能终端设备进行实时的互动和交流、共同解决问题、分享知识和经验，从而更好地理解和掌握知识，培养合作精神和创新能力。基于移动互联的泛在学习是一种新兴的教育模式，它利用移动通信技术和互联网技术，为学习者提供随时随地的学习机会，具有灵活性、便利性、个性化等特点。基于虚拟空间的沉浸式学习是一种创新的教育方法，它利用先进的虚拟现实技术，为学生提供一个真实感强烈的模拟环境。在这个环境中，学生可以亲身体验和参与各种学习活动，从而获得更深入、更全面地理解和掌握知识。

（五）智能技术赋能教学评价改革

数字化转型背景下的教学评价，应坚持以核心素养为出发点和落脚点的宗旨，要实现以智能技术为支撑、以数据为关键驱动力、以发展核心素养导向为目标的智能化教学评价，使教学评价更加全面、客观、有效。人工智能和大数据技术的应用可以实现对教学过程的及时反馈，更加精确地评估学生的学习进度和能力，从而更好地提高教学质量。通过对学生的学习数据进行分析，系统可以识别出学生的学习的优势和不足，为教师提供有针对性的教学建议，确保每个学生都能得到适合自己的教育资源。通过对学生进行定期的智能测评，教师可以获取学生的考试成绩、作业完成情况、课堂参与度等多方面的信息。通过查看智能测评的结果，学生可以了解自己在哪些方面做得好，哪些方面需要改进。进而学生可以针对性地进行复习和学习，从而提高学习效率。多模态数据的学生综合评价结合了学生的多种表现，包括考试成绩、课堂参与度、团队合作能力、创新能力等多个方面，以便更全面、更准确地评估学生的学习效果和能力。

三、智能技术赋能教学变革的实践路径

（一）实施人机互动的参与式教学

人机互动是信息技术与教育教学融合的起点与基础，课堂上的人机互动主要包括抢答、随机挑人、指定回答及接龙等几种具体形式。每一种人机互动都包括了对应的策略和目标，在有效应用这些策略前，需要理解每种互动方式的学理。

1.抢答

学生参与抢答主要体现学生的课堂参与意愿和信心，教师应该合理地使用这类策略，以全面促进学生参与教学，培养学生的学习自信[15]。对于“抢答”一般通过举手方式来实施，也可借助反馈器、平板或者手机这类学习终端来实现。

2.随机挑人

随机挑人能够有效地降低或者避免以偏概全的可能性。为教师尽可能全面了解学情，提供了技术支持和现实可能性，有助于教师全面了解学生的学习情况，为有效开展因材施教、个性化教学提供支撑[15]。当下随机挑人已成为绝大部分智慧课堂教学系统的标配，当然也可通过PPT的触发器或者101教育PPT等软件实现。

3.指定回答

该策略能够有效调节学生参与课堂的情况。尤其是在小组合作学习中，更能有效地调控小组间合作学习的差距，有效保持小组间的合理的竞争的态势，从而实现全面促进学生全员参与学习的目的[15]。

4.接龙

通过接龙一是可以促进全员参与，二是有助于教师更为全面地了解学情或者组织规模化课堂训练。教师可以在课堂上根据需要适时组织。

（二）开展基于数据的精准化教学

智能技术支持下的智能化教学能够根据学生的学习特点和需求，为他们量身定制学习计划。一是通过技术的手段和方法有效地呈现、客观地去体现学生学习的过程和结果；二是通过教学数据督导和促进学生完成相应的教学活动；三是指导和调整教学策略，促进教学有效的发生和学生的深度参与。

在具体的实施过程中，基于数据的个性化教学主要包括以下三类实践，一是通过收集学生的个人信息和学习数据，智能分析学习情况，并根据这些信息为他们推荐适合的课程学习资源，实现每个人自适应学习、提高学习效果。二是通过系统获取学生的学习数据，及时了解学生的学习进展和困难，针对性地进行指导和辅导。三是通过智能评估系统，对学生的学习效果进行实时反馈和调整。

（三）突出个性发展的智能化学习

智能化学习可以根据每个学生的学习能力、学习偏好，推荐个性化的学习资源。一是通过大数据分析，教师可以实时了解每个学生的学习情况，从而为他们量身定制最适合的学习方案，从而避免传统教育中“一刀切”现象，有效提高学习效益。二是提供丰富多样的学习资源，满足学生的个性化需求。传统的教育方式往往受限于教材和教师的知识水平，而智能化学习则可以通过互联网获取大量的学习资源，包括各种在线课程、电子书籍、视频教程等，从而满足学生不同的学习兴趣和学习需要。三是通过虚拟现实和增强现实技术提供更加真实和沉浸式的学习体验。通过虚拟实验场景等方式，个体可以在安全的环境中进行实践探索，培养实际操作能力和解决问题的能力。四是通过在线学习平台和移动学习应用，实现泛在学习，不再局限于传统的教室和课堂，教师也可以通过在线平台与学生进行互动和交流，提供更加灵活和便捷的教学服务。

（四）促进探索全面发展的智能化评价

传统的评价方式往往关注个体的知识水平和技能掌握程度，而忽视了人的全面发展。现代社会对于人才的要求更加注重个体的创新能力、团队合作能力、领导才能等综合素质。促进人的全面发展的智能化评价主要包括以下两种方式：一是利用大数据和人工智能技术对个体的学习过程进行全面监测和分析，通过收集个体在学习过程中的各种数据，可以更加准确地评估个体的学习能力和潜力；二是通过机器学习算法对个体的学习行为进行预测和干预，提供个性化的学习建议和指导，帮助个体更好地发展自己的潜能。

发展数字教育，推动教育数字化转型，是大势所趋、改革所向。以智能技术融入教学全过程、引领教育领域系统变革，已成为智能时代教育发展的重要使命。技术赋能教育教学全过程，能够激发学生的学习兴趣、增强教学过程的互动性、提高学生的学习效果。展望未来，智能技术可与教师共同开展教学活动，实现人机融合，大数据和机器学习技术将使教育评估更加精准和高效。顺应数字社会发展要求，深化以人工智能为代表的智能技术与教育教学深度融合，能够充分激活数据要素潜能、提升数字技术应用能力、推动创新人才培养、实现教育数字转型升级，将不断推进我国教育高质量发展，以教育现代化贡献支撑中国式现代化。

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[4]教育部.2023年全国教育数字化现场推进会议召开[EB/OL].2023-07-26.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/202306/t20230620_1065142.html.

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