關(guān)鍵詞: 人工智能 師范生 教師 教學(xué)技能
近年來(lái),在信息化技術(shù)日新月異背景下,人工智能技術(shù)得到了極大發(fā)展,各類新型媒體逐漸進(jìn)入大眾視野,這些技術(shù)不僅極大地影響著人們的生活方式,也在一定程度上促進(jìn)了教育模式的轉(zhuǎn)變。作為一門(mén)新型技術(shù),人工智能技術(shù)很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教育的諸多不足,給傳統(tǒng)教育提供了更多的發(fā)展空間,驅(qū)動(dòng)著教育逐漸走向信息化。但是,相比較于國(guó)外人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)在此方面的研究較為緩慢,尚處于介紹和引進(jìn)階段,大數(shù)據(jù)庫(kù)尚不完善,師范生缺少人工智能相關(guān)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),這些因素在師范生成長(zhǎng)為智能型教師的道路上造成了一定阻礙??梢?jiàn),人工智能應(yīng)用于師范生教學(xué)技能的問(wèn)題亟待研討。
1 人工智能定義及在教育上的發(fā)展現(xiàn)狀
人工智能是指由人工制造出來(lái)的,能夠模擬人的思維的智能系統(tǒng),可以像人一樣思考、像人一樣行動(dòng),是能夠有效進(jìn)行感知、決策和智能行為的一項(xiàng)技術(shù)[1]。人工智能涉及的領(lǐng)域包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、智能機(jī)器人、深度學(xué)習(xí)等,目的是希望機(jī)器能夠掌握通常需要人類才能完成的復(fù)雜性工作。伴隨著算法、算力和大數(shù)據(jù)的完善和壯大,人工智能的理論和技術(shù)日益成熟,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大[2]。
相比于國(guó)外人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)的進(jìn)度則較為緩慢,且尚處于萌芽階段。目前,人工智能在教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用常見(jiàn)的有資源共享平臺(tái)、多媒體教學(xué)儀器以及網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)等[3-4]。由此可見(jiàn),國(guó)內(nèi)教學(xué)方面運(yùn)用到的人工智能形式比較單一,規(guī)模還比較小。而且教師缺少人工智能教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有真正理解人工智能的意義。運(yùn)用人工智能進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)仍具有較大的局限性,這不利于人工智能在教學(xué)方面的進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí),目前國(guó)內(nèi)學(xué)校的各類數(shù)據(jù)還未實(shí)現(xiàn)融合,彼此相互獨(dú)立,無(wú)法建立起足夠強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù),分散的數(shù)據(jù)導(dǎo)致人工智能教育難以與實(shí)際教學(xué)相結(jié)合。
2 師范生傳統(tǒng)教學(xué)技能與人工智能教學(xué)技能對(duì)比
目前,大多數(shù)師范生學(xué)習(xí)和掌握的依然是較為傳統(tǒng)的教學(xué)技能,例如:結(jié)合黑板和口頭講解的方式向?qū)W生傳授知識(shí)點(diǎn),并適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用、投影儀、展臺(tái)等一些基礎(chǔ)的教學(xué)媒體進(jìn)行展示[5]。近年來(lái),以這種方式進(jìn)行的教學(xué)形式最為廣泛,被絕大多數(shù)師范生選擇運(yùn)用。雖然傳統(tǒng)的教學(xué)技能更易于被師范生所接受,但在這種教學(xué)模式下,很多不足都逐漸在教學(xué)過(guò)程中逐漸暴露了出來(lái),如教具簡(jiǎn)單、形式單一、靈活性差、內(nèi)容刻板、課堂普及度低,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容枯燥無(wú)味,缺乏一定的趣味性,不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解與掌握,從而降低了學(xué)習(xí)效率[6]。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,作為實(shí)習(xí)教師的師范生需要花很大的精力去研究課程內(nèi)容和了解每一位學(xué)生的學(xué)情。
相比之下,通過(guò)人工智能教學(xué)技能的運(yùn)用,可以實(shí)現(xiàn)智能批改、跟蹤記錄學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)個(gè)性化分析、遠(yuǎn)程教學(xué)、虛擬授課、游戲化教學(xué)等教學(xué)方式,很大程度上豐富了教學(xué)形式,使教學(xué)過(guò)程更為靈活,教學(xué)環(huán)節(jié)和流程得到了優(yōu)化;教學(xué)內(nèi)容更為豐富,課堂普及度顯著提高;教學(xué)過(guò)程更具趣味性,創(chuàng)造性思維能夠得到更好的啟發(fā),學(xué)習(xí)效率也能逐步提高[7]。通過(guò)人工智能的強(qiáng)大系統(tǒng),教師能夠直觀地進(jìn)行課堂分析,并且能夠快速、清晰地掌握每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,進(jìn)而因材施教。有了人工智能的協(xié)助,教師能夠做到節(jié)省時(shí)間,精準(zhǔn)備課。然而,與傳統(tǒng)教學(xué)相比,人工智能教學(xué)要求教師具有更扎實(shí)的教學(xué)基礎(chǔ),花更多的時(shí)間、精力掌握現(xiàn)代智能化的教育技術(shù),與時(shí)俱進(jìn),更新教學(xué)技能,融合人工智能教學(xué)模式。
3 人工智能教育教學(xué)技能的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
當(dāng)前,人工智能與教師教育的融合發(fā)展已成為世界各國(guó)及相關(guān)組織關(guān)注的熱點(diǎn)[8]。國(guó)務(wù)院在《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》文件中指出:“要加快人工智能創(chuàng)新運(yùn)用,構(gòu)建包含智慧學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系,建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境,提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù),實(shí)現(xiàn)日常教育和終身教育定制化。”學(xué)者林涌波[9]提出了“技術(shù)融合、學(xué)科融合、師生應(yīng)用融合”,提倡將人工智能虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用以輔助課堂教學(xué),為智能教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐提供借鑒。
在國(guó)外,《國(guó)際教育信息化地平線報(bào)告》指出,高等教育重要技術(shù)可以概括為以下三點(diǎn):首先是數(shù)字化策略和學(xué)習(xí)技術(shù);其次是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、可視化技術(shù)和使能技術(shù);最后是消費(fèi)者技術(shù)和社交媒體技術(shù)[10]。TIMMSM J 等人將人工智能、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、傳感技術(shù)等相結(jié)合,開(kāi)發(fā)了專門(mén)用于學(xué)習(xí)的教育智能機(jī)器人,開(kāi)創(chuàng)了新的師生互動(dòng)方式[11]。SAMARAKOU M 等人提出基于人工智能的學(xué)生診斷、輔助、評(píng)估系統(tǒng),對(duì)于監(jiān)控學(xué)生的理解能力、評(píng)估學(xué)生的先前知識(shí)有所助益,并能夠建立學(xué)習(xí)者檔案,提供個(gè)性化幫助[12]。KIM Y 等人提出構(gòu)建基于情感認(rèn)知的智慧教室系統(tǒng),并應(yīng)用于工程教育領(lǐng)域。智慧教室系統(tǒng)能實(shí)時(shí)向師生提出建議、調(diào)整他們的非語(yǔ)言行為(手勢(shì)、面部表情、肢體語(yǔ)言等),從而提高教學(xué)效果[13]。
4 人工智能技術(shù)在師范生教學(xué)技能方面的應(yīng)用
4.1 師范生傳統(tǒng)教學(xué)技能的缺陷
長(zhǎng)久以來(lái),師范生和教師通過(guò)傳統(tǒng)的教學(xué)技能進(jìn)行課堂授課,在一定程度上能夠提升師范生的專業(yè)素養(yǎng)和能力,但也存在一定的缺陷。
傳統(tǒng)教學(xué)模式的重理論而輕實(shí)踐[14]。教師在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中往往更注重學(xué)生理論性知識(shí)的掌握,通過(guò)不斷的“炒冷飯”而使學(xué)生深刻記憶知識(shí)點(diǎn),主要以行為主義、認(rèn)知主義教學(xué)理論為指導(dǎo)[15],而不是通過(guò)自己的理解去記憶和掌握,這導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法將大多數(shù)理論應(yīng)用于實(shí)踐,有些課程相關(guān)的實(shí)操課常常因?yàn)橼s進(jìn)度,只是通過(guò)課堂講述或者看視頻草草了事。在信息技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)代,一些偏向通過(guò)書(shū)面形式的教案來(lái)給學(xué)生上課的教師或者年紀(jì)偏長(zhǎng)的教師不夠靈活、熟練地使用先進(jìn)的學(xué)校設(shè)備,教學(xué)模式單一、死板[16]。這些教師不能充分利用智能設(shè)備去進(jìn)行課堂教學(xué),愿意花更多的時(shí)間去講理論知識(shí),而不是去調(diào)動(dòng)學(xué)生的想象思維能力。除此之外,師范院校對(duì)師范生的培訓(xùn)也并不重視電腦操作技能,學(xué)生只會(huì)應(yīng)用簡(jiǎn)單基礎(chǔ)的多媒體,不利于未來(lái)的教學(xué)工作。
4.2 人工智能應(yīng)用于師范生教學(xué)的重要性
4.2.1 人工智能為教學(xué)實(shí)踐提供便利
首先,人工智能能夠指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí),可以衡量學(xué)生已有的知識(shí)量,給學(xué)生提供學(xué)習(xí)方法和解析等,幫助學(xué)生打牢知識(shí)基礎(chǔ)。
其次,人工智能能夠?yàn)閷W(xué)生提供階段性的反饋,并且具有很大的借鑒價(jià)值。它可以幫助每個(gè)學(xué)生制訂適合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)計(jì)劃與學(xué)習(xí)進(jìn)度,及時(shí)提供學(xué)生情況反饋,具有針對(duì)性,能夠做到個(gè)性化輔導(dǎo)。例如:現(xiàn)已被廣泛使用的慕課系統(tǒng),它可以對(duì)學(xué)生線上作業(yè)的答題情況及時(shí)向教師提供反饋,并且給學(xué)生提示,幫助他們理解概念[17]。
最后,人工智能可以幫助改變學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生可以自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間,不受時(shí)空限制,還可以為學(xué)生提供一對(duì)一的輔導(dǎo)。
4.2.2 人工智能使得教育走向個(gè)性化
人工智能可以根據(jù)學(xué)生的優(yōu)劣勢(shì)來(lái)智能地制訂計(jì)劃。在人工智能的支持下,不論什么身份、地域、身體情況的人都能得到優(yōu)質(zhì)教育資源,讓教育更加普及化、公平化。人工智能讓教育效率更高,例如:以往教師會(huì)在批改作業(yè)上花費(fèi)許多時(shí)間,而人工智能可以幫助提高批改效率[18]。
4.3 人工智能助力師范生教學(xué)技能的途徑
人工智能助力師范生教學(xué)技能的途徑可集中體現(xiàn)在教學(xué)的技術(shù)工具、數(shù)據(jù)分析以及課程管理三方面。
4.3.1 技術(shù)工具
在技術(shù)工具方面,信息化技術(shù)進(jìn)入教育領(lǐng)域帶來(lái)的成效十分顯著,其中人工智能給教育帶來(lái)的明顯變化是相關(guān)工具的更新與進(jìn)步。例如:智能教學(xué)系統(tǒng)在推動(dòng)在線學(xué)習(xí)的發(fā)展方面優(yōu)勢(shì)明顯,它能夠模仿優(yōu)秀專家的教學(xué)活動(dòng),進(jìn)一步指導(dǎo)師范生的教學(xué)技能,識(shí)別和糾正師范生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),針對(duì)性地提供個(gè)性化解決方案。
4.3.2 數(shù)據(jù)分析
在數(shù)據(jù)分析方面,智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)產(chǎn)生的教育大數(shù)據(jù)可作為寶貴的教學(xué)參考資料。用智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)師范生在教學(xué)過(guò)程中的一些工作,協(xié)助師范生教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中重復(fù)性和程式性的教學(xué)模塊,幫助師范生節(jié)省教學(xué)準(zhǔn)備時(shí)間,使其能夠有更充沛的精力投入到創(chuàng)新性的教學(xué)活動(dòng)中,如容易被忽視的情感互動(dòng)、個(gè)性化引導(dǎo)、創(chuàng)造性教學(xué)思維開(kāi)發(fā)等重要的教學(xué)教育環(huán)節(jié)。并且,在整個(gè)過(guò)程中能夠及時(shí)收集學(xué)生反饋,為智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的改進(jìn)和更新提供了很大的幫助。同時(shí),借助大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析技術(shù),智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠?yàn)閹煼渡峁┻m合的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)途徑。值得一提的是,通過(guò)智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供的沉浸式的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境,師范生可以隨時(shí)隨地、快速地參與到學(xué)習(xí)中,使學(xué)習(xí)活動(dòng)具有更高的靈活性[19]。
4.3.3 教學(xué)管理
在教學(xué)管理方面,人工智能技術(shù)也可以應(yīng)用在校園及班級(jí)的優(yōu)化管理方面,通過(guò)對(duì)算法數(shù)據(jù)的收集,能夠快速地形成針對(duì)性的問(wèn)題報(bào)告并及時(shí)進(jìn)行對(duì)問(wèn)題的總結(jié)處理,如智慧教室的建設(shè)、試卷的評(píng)估分析等[20]。以智慧教室為例,智慧教室是一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段,集成多種先進(jìn)信息技術(shù)于一體的新型教室系統(tǒng)[21],能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)考勤、考試遠(yuǎn)程監(jiān)控、為教學(xué)督導(dǎo)管理提供便利以及自動(dòng)調(diào)節(jié)教室環(huán)境等功能。智慧教室能夠有效地提高師范生課堂中的教學(xué)效率,有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力[22]。
5 人工智能技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中的改進(jìn)措施和思考
5.1 充分利用信息化技術(shù)助力師范生教學(xué)技能
人工智能在教育中的應(yīng)用十分廣泛,目前更多是集中在利用某些專門(mén)的技術(shù)手段去解決教學(xué)中的問(wèn)題方面。對(duì)于人工智能在教學(xué)板塊的應(yīng)用,現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)更為重視人工智能在應(yīng)用性與實(shí)用性方面的發(fā)展。先進(jìn)的教學(xué)工具能幫助師范生直觀地傳授知識(shí),便捷的數(shù)據(jù)分析能讓師范生得到更多的教學(xué)資料,調(diào)整自己的教學(xué)方案??傮w來(lái)說(shuō),人工智能在提升教學(xué)技能方面還是有廣闊的前景,但缺乏一定的情感化、人性化。因此,信息化研發(fā)部門(mén)還應(yīng)針對(duì)不同地區(qū)的特點(diǎn)和不同學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)。
5.2 積極尋求政策扶持或技術(shù)支撐
2021 國(guó)際人工智能與教育會(huì)議中提出我國(guó)將加大人工智能教育政策供給,推動(dòng)人工智能與教育教學(xué)深度融合,各省關(guān)于支持人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的政策也在逐漸出臺(tái)。因此,學(xué)??沙浞掷谜鞑块T(mén)給予的政策扶持或相關(guān)部門(mén)提供的技術(shù)支撐,與相關(guān)部門(mén)進(jìn)行緊密合作。
5.3 警惕人工智能對(duì)師范生教學(xué)技能的負(fù)面影響
人工智能對(duì)教育提出了新的挑戰(zhàn),改變了教學(xué)方式、教師角色。人工智能的加入,可能會(huì)使師范生更注重于自身教學(xué)技能的培養(yǎng),以適應(yīng)快速發(fā)展的教學(xué)環(huán)境,從而忽視了對(duì)教育精神與教育理念的提升,使得教育過(guò)程趨于形式化;也可能會(huì)導(dǎo)致師范生過(guò)分依賴于人工智能技術(shù),而忽視了自身對(duì)一些問(wèn)題的思考與分析。
6 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,國(guó)家越來(lái)越重視培養(yǎng)科技型人才、創(chuàng)造型人才,對(duì)于人工智能應(yīng)用于師范生教學(xué)技術(shù)的研究也在逐漸增加。在人工智能不斷融入教育的當(dāng)下,教育工作者既要保留傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì),還要合理運(yùn)用人工智能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)與人工智能技術(shù)的有機(jī)融合。所以筆者認(rèn)為,在未來(lái)可以多多進(jìn)行將人工智能應(yīng)用于師范生教學(xué)技能的理論研究與實(shí)踐探索,更有針對(duì)性地去幫助教師提升自身的適應(yīng)能力和駕馭人工智能這項(xiàng)技術(shù)的能力。