AI專題 | 人工智慧背景下,教師如何提高信息素養?

2021-02-15 中小學信息技術教育

隨著人工智慧相關核心算法的突破、算力的不斷提升,大數據分析技術的不斷發展,人工智慧時代已經來臨。教育信息化正在從以往的數位化、網絡化、可視化向著智能化方向轉變,各類具備人工智慧特徵的教育產品開始湧現,為適應時代發展,為學生更好適應未來智能化社會提供支持,中小學教師應具備的信息素養的內涵也需發生改變,教師的信息素養需得到進一步提升,以更好地推動基礎教育的改革與發展。

中小學教師的信息素養現狀並不容樂觀。我們通過調研及訪談發現,影響技術與學科教學融合的主要因素有以下幾個方面。 

一是適用於具體學科教學內容的信息技術相關產品支持不足,用於學科教學的教育應用過於泛化,通用型的軟硬體較多。

二是教師使用技術的動機與預想不同,對教師將教學模式轉變為以學生為中心的教學模式、促進教育改革產生很大的影響。

三是教師與技術相關的知識儲備不足,難以駕馭智能化教育產品。

目前大多數的教育產品是通過智能化採集教師、學生的相關信息,形成大數據,以提供個性化智能評測、智能環境建設。從技術與學科教學融合的角度歸納其產品類型,可分為:

1.智能教學平臺:提供多渠道匯集教學資源的場景,在原有教學、教研場景中增加自下而上的渠道,使教師有機會在日常教學備課、教學活動組織、教學評價等工作中,得到多渠道(同行、學生、家長、專家、學校管理者、各類教學資源、教學輔助工具等)的支持,教學智能診斷及智能化個別指導。

2.智慧課堂:通過人工智慧感知系統,感知學生的學習狀態(通過肢體、情緒等)、教師的教學狀態(教師的教學行為分類、情緒等),並持續匯集至智能教學平臺,形成教師教學狀態與學生學習狀態大數據,通過基於人工智慧機器學習等算法的大數據分析,為教師和學生提供教學、學習策略指導。

3.人工智慧教學評價:面向目前已存在的各類考試、評測進行智能化輔助,如智能化組卷、智能化閱卷、智能化批改,可減輕教師日常作業批改、閱卷方面的工作量,同時提供更為精準的學生學習情況畫像,為教師教學、學生學習提供個性化建議。如專門針對手寫數學作業的智能化批改系統,可精確到哪個知識點出現問題,並實現對應知識點的學習材料及練習的智能推送;專門針對英語作文、語文作文的智能化批改系統,已可以形成基於知識點及相關文化背景的智能化修改建議。

4.人工智慧教學管理輔助:基於智慧校園的教學管理輔助,如基於人臉識別包括考勤、校園活動等的學生行為畫像,為校園安全提供預警系統等。

從整體來看,各企業對於人工智慧技術在教育領域的應用均有相關研究背景,與教育領域各要素有一定程度的融合,但由於人工智慧技術正處於飛速發展階段,產品依然有進一步完善、成熟的空間,需要教育領域、教育技術領域、人工智慧技術領域各方專家的共同努力。

在人工智慧技術背景下,我們認為應更多地從技術與學科教學融合的角度來看待信息素養,其應然狀態包括以下幾個方面:

1.教師應具備對新技術的敏感性。人工智慧時代是一個新技術不斷湧現的時代,教師應能從中捕捉適合自己教學風格、模式、且適合學生認知水平的相關技術產品,提升教學效果。

2.教師應具備技術與學科教學融合的相關理論與策略。教師應掌握將技術應用相關技術支持下的學習理論,並能夠依據相關策略,了解將技術融入自身教學的一般方法。

3.教師應具備創新應用技術的能力。教師應能夠駕馭技術工具的使用、將技術創新性地與自身的教學工作相結合,創造出適合自身教學的技術應用模式。

4.教師應具備營造技術支持的教學生態環境的能力。網際網路、大數據分析、智能化推送等教育產品層出不窮,但如果不能利用這些技術產品營造適合學生成長的教學生態環境,技術將無法真正促進學生學習效果的提升。

5.教師應具備技術支持下的、學生個性化精準診斷與評價能力。目前已有一些基於人工智慧技術、與學科相結合的評價工具,利用這些工具教師將能夠實現對每位學生的實時、個性化學習診斷與指導,為每位學生成長提供學伴式幫助。

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從技術與學科教學融合的角度看待教師的信息素養,我們發現教師應具備的是一種跨界融合能力,在教師原有學科專業知識和教育學專業知識背景中,均沒有信息技術知識結構的建構學習以及技術工具的使用策略方法等知識建構,使得教師在技術掌握過程中出現困難,因而需要提升教師的信息技術專業知識,而不僅僅是會使用應用軟體,才能使得教師具備了解信息技術教育應用的發展趨勢、駕馭信息技術工具的能力。在將技術與教師自身教學融合的過程中,掌握信息技術相關工具並不是難事,難點是如何將技術創新性地與自身的教學相結合,真正促進學生學習的發生。通過技術創新型應用案例的開發、各種技術應用教育場景建設,使教師有機會在線上線下學習過程中,將創新性應用技術與自身教學融合的訓練,將利於教師創新能力的培養。營造適合學生成長的教育生態環境將有利於學生學習效率的提升,已成為共識,充分利用人工智慧等信息技術將有利於這一目標的達成,可通過營造適合教師成長的培訓生態環境,讓教師真實體驗適當生態環境對於自身成長的重要性,進而創造性遷移到自身的教學工作中。教師的工作具有很強的挑戰性,教師每天面對的學生處於動態的、不斷變化成長的過程中,可以預期,隨著人工智慧教育應用產品的不斷完善與成熟,具備較高信息素養的教師,將會更有信心面對教學工作中的各種問題,最終為學生的個性化成長提供更有力的支持。

作者單位 | 北京教育學院信息科學與技術教育學院

內容來源 | 《中小學信息技術教育》雜誌2019年第9期《中小學教師信息素養現狀分析與提升策略—— 人工智慧背景下技術與學科教學融合視角》一文

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