【摘 要】“雙減”政策的深入推進凸顯了課堂教學在育人中的重要地位，同時也對教師的教學質(zhì)量提出了更高的要求。目前，人工智能技術(shù)在教學中的應用越來越廣泛，它對教學中教師收集和整理教學資源、分析和預測教學數(shù)據(jù)、創(chuàng)新課堂教學、批改作業(yè)等各個環(huán)節(jié)都給予了穩(wěn)固的物質(zhì)支撐和技術(shù)助力。人工智能有力地推動了課堂教學提質(zhì)增效，從而更好地助推“雙減”目標的實現(xiàn)和基礎(chǔ)教育生態(tài)環(huán)境的改善。

【關(guān)鍵詞】人工智能 課堂教學 提質(zhì)增效 實踐探索

當前，我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的重要任務之一是繼續(xù)深入推進“雙減”政策，讓教育回歸校園，突出課堂教學的重要性，以實現(xiàn)基礎(chǔ)教育的高質(zhì)量發(fā)展。要實現(xiàn)這一目標，必須在課堂教學質(zhì)量上下足功夫。教育部強調(diào)構(gòu)建智慧教育新生態(tài)，技術(shù)賦能教學創(chuàng)新[1]。自2022年11月起，ChatGPT等生成式人工智能的涌現(xiàn)，為信息化革命注入了新的活力，引領(lǐng)人工智能邁向一個嶄新的時代[2]。各種智能化的外部教學技術(shù)終端、教學資源和服務平臺紛紛涌現(xiàn)，為課堂教學的創(chuàng)新和提質(zhì)增效提供了穩(wěn)固的物質(zhì)支撐和技術(shù)助力。目前，人工智能正在深入教師教學的每一個環(huán)節(jié)，不僅支持教師進行教學研究、準備教案、開展課堂教學，還能幫助教師更好地評價學生。

一、人工智能助力教師收集和整理教學資源

教學活動的開展需要知識類、工具類、智能類和虛擬環(huán)境類等不同形態(tài)和類型的資源支持。人工智能可以通過自動化搜索、分類和標簽，個性化推薦、整理和更新等方式，幫助教師高效收集、整理教學資源，從而提高教學質(zhì)量和效率。

第一，人工智能可以通過網(wǎng)絡爬蟲技術(shù)，自動搜索并收集與特定教學主題相關(guān)的教學資源。借助關(guān)鍵詞和搜索條件的設(shè)定，人工智能能夠高效地從互聯(lián)網(wǎng)匯聚教科書、教學視頻、案例等各類教學資源。隨著智能搜索引擎的持續(xù)優(yōu)化，能迅速為教師和學生提供定制化的資源列表，實現(xiàn)特定區(qū)域和個體教學資源的精準配置。這不僅極大減輕了教師篩選資源的負擔，還確保了資源的針對性和豐富性。例如，山東省濰坊市打造了濰坊教育云平臺，不僅與國家、省、市、縣四級平臺實現(xiàn)了深度融合，還與54個其他平臺實現(xiàn)了“一號認證，全網(wǎng)通行”的便捷功能。在充分利用國家平臺資源的同時，濰坊市根據(jù)本地特色補充了豐富的資源，并特別開發(fā)了名優(yōu)師云課堂，為廣大師生提供了更多優(yōu)質(zhì)的教學資源，進一步擴大了資源的供給[3]。浙江省臺州市三門縣以“智慧治理”為引領(lǐng)，開啟實施“1366”數(shù)字化改革工程，即構(gòu)建一個主體單元教育大數(shù)據(jù)倉，打造工作體系、標準體系、技術(shù)體系三大體系，提升全域感知、主動服務、從管到治、數(shù)據(jù)決策、多元監(jiān)管、全面協(xié)同六大關(guān)鍵能力，建設(shè)管理共進、資源共享、研訓共修、教學同步、文化共生、考核共體六大場景應用[4]。

第二，人工智能可以幫助教師對大量的教學資源進行分類。人工智能借助自然語言處理技術(shù)，能夠?qū)虒W資源進行智能分類和標簽化處理，從而協(xié)助教師迅速定位所需教材和資料。利用機器學習算法，這些資源可被自動分析并歸入不同主題、難度級別、教學目標等類別，自動添加精準的標簽和關(guān)鍵詞，極大地提高了教學資源的管理和檢索效率。

第三，人工智能可以通過自動化的方式對教學資源進行整理和更新。人工智能運用機器學習可以自動識別和刪除過時或重復的資源，保持教學資源的新鮮度和有效性。同時，人工智能還能將最新資源自動整理為適用的格式和布局，使教師能夠更便捷地利用和分享這些資源。例如，陜西省榆林市首批“智慧校園示范學?！庇芰指咝轮袑W的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”資源優(yōu)勢明顯。學校利用智慧校園平臺、電子白板、平板電腦實現(xiàn)人機互動，為課堂教學搭載了智慧的翅膀；合作開辦“云校雙師+”課程班，實時共享優(yōu)質(zhì)資源，教學效果明顯增強[5]。未來的學校將深入應用人工智能，實現(xiàn)學習內(nèi)容的個性化定制，精準地依據(jù)每位學生的天賦、潛能、個性和興趣，量身打造課程，確保傳授的知識與技能高度匹配個人發(fā)展需求，助力學生更好地應對未來社會的挑戰(zhàn)[6]。

二、人工智能助力教師分析和預測教學數(shù)據(jù)

教師在課前需要對學生的學習情況進行分析與預測。人工智能可以幫助教師對教學數(shù)據(jù)進行精準的分析，從而更好地理解學生的學習需求和問題，制訂更有效的教學策略和管理計劃，促進個性化學習和教育公平性，為教育改革和發(fā)展提供新的思路和途徑。

第一，人工智能可以收集、整理、分析和挖掘?qū)W生學習的相關(guān)數(shù)據(jù)。人工智能可以自動收集學生的考試成績、作業(yè)完成情況、學習進度等，并將其整理成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，通過機器學習和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，人工智能可以分析學生學習數(shù)據(jù)中的模式和規(guī)律，提取關(guān)鍵信息。例如，人工智能可以分析學生的學習行為和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學生的學習偏好和易錯知識點，并提供即時的學習狀態(tài)和表現(xiàn)分析結(jié)果給教師，能幫助教師掌握學生的學習情況，提供個性化、差異性的反饋和指導。浙江省杭州市建蘭中學積極運用人工智能技術(shù)，在初中數(shù)學教學中實施個性化教學策略。通過科學診斷學生數(shù)學能力、精細規(guī)劃學習進度、精準賦予學習資源，學校為學生定制了個性化的數(shù)學學習任務和學習路徑，此外，借助多維度、可視化和動態(tài)化的評價方式，結(jié)合數(shù)據(jù)繪制學生畫像，為學生設(shè)定個性化的數(shù)學學習進階目標。這種教學方式不僅提高了學生的學習效率，還幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的潛能，更好地規(guī)劃自己的學習路徑[7]。

第二，人工智能可以利用機器學習，根據(jù)學生的歷史學習數(shù)據(jù)，預測其未來的學習需求。基于學生的學習數(shù)據(jù)和個性化需求，人工智能可以推薦適合學生個體的學習資源，包括教材、練習題、視頻等，幫助學生提高學習效果，同時，這也有助于教師制訂個性化的教學計劃和資源分配規(guī)劃。例如，江西省借助“贛教云”平臺成功創(chuàng)建了“智慧作業(yè)”系統(tǒng)，該系統(tǒng)巧妙地運用點陣筆、高拍儀、高速掃描儀等技術(shù)手段，以及學生自發(fā)歸集的方式，全面捕捉學生每日的作業(yè)情況。這些數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r生成針對每個學生的錯題集，為他們量身打造個性化的學習路徑。此外，系統(tǒng)還免費提供錯題微課視頻和舉一反三的試題，幫助學生深入理解錯題原因，鞏固知識薄弱點，進而提升學習效果[8]。

第三，人工智能可以優(yōu)化教學過程。人工智能通過深度分析以往豐富的教學數(shù)據(jù)，能夠精準地提煉出極具價值又效果顯著的教學模式。這些模式不僅能為教師提供直觀且實用的教學方法參考，還能助力教師敏銳察覺自身教學方法中的潛在不足，從而幫助教師不斷優(yōu)化和完善整個教學過程。此外，人工智能通過分析學生的學習數(shù)據(jù)與反饋，能夠準確評估不同教學模式的效果，有助于教師了解各種教學模式的優(yōu)劣及適用場景，進而更加精準地選擇和運用教學模式。例如，貴州省遵義市推行精準教學模式，涵蓋預習、備課、課堂教學、作業(yè)批改、輔導及監(jiān)測評價六個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。課前，教師通過信息平臺發(fā)送預習內(nèi)容，學生預習后提交反饋，據(jù)此調(diào)整教學策略。課堂教學中，教師遵循“教師主導、學生主體”原則，利用信息技術(shù)優(yōu)化教學。課后，教師布置個性化作業(yè)并反饋，推送微課視頻鞏固知識。同時，學校還從多個維度評估教學效果和教師教學風格，持續(xù)改進，實現(xiàn)以學定教、因材施教[9]。

三、人工智能助力教師創(chuàng)新課堂教學

課堂教學創(chuàng)新是提升教學質(zhì)量與效率的基礎(chǔ)。人工智能能夠幫助教師深入洞悉每位學生的學習狀況與需求，制訂個性化的教學方案和管理策略，從而實現(xiàn)教學目標的精準化。這不僅推動了教育的個性化發(fā)展，也促進了教育的智能化進步。在人工智能的助力下，教師可以提高教學效率和效果，更好地滿足學生的需求，推動教育進步和創(chuàng)新。

第一，人工智能助力教師教學設(shè)計創(chuàng)新。人工智能通過分析學生的學習數(shù)據(jù)和行為，識別其學習模式和習慣，為教師提供定制化教學方案，精準滿足學生的學習需求。同時，人工智能可以自動提煉教材重點、難點，推薦優(yōu)質(zhì)教學方案，并依據(jù)教學內(nèi)容和目標生成教學演示和互動環(huán)節(jié)。此外，人工智能還能識別不同學科知識間的聯(lián)系，為教師提供跨學科教學資源，助力實現(xiàn)跨學科融合教學，促進學科間的相互滲透。

第二，人工智能助力教師教學決策。教師借助人工智能可以對學生的學習數(shù)據(jù)和成績進行深入分析和預測，精確掌握學生的學習狀況，洞察潛在問題，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)和預測結(jié)果，做出針對性的教學決策，如調(diào)整教學內(nèi)容和方法，優(yōu)化學生對知識點的掌握。例如，智能化的教學輔導工具能夠根據(jù)學生的能力水平提供定制化的題目，并根據(jù)學生的答題情況提供實時反饋和建議，實現(xiàn)個性化學習。此外，通過學習算法和個性化教育模型，人工智能能夠根據(jù)學生的學習進度、興趣和學習風格，自動調(diào)整教學內(nèi)容和難度，為每位學生打造專屬學習體驗。在課堂上，教師還能利用即時智能互動工具與學生進行實時交流，例如，在線投票工具可以迅速收集學生的觀點，白板工具則能實時展示和討論教學內(nèi)容，進一步豐富課堂互動，提升教學效果。湖南省長沙市開福區(qū)清水塘第二小學引入智能教學系統(tǒng)，該系統(tǒng)在教室配備智能終端，能實時捕捉并分析師生課堂行為，生成詳盡數(shù)據(jù)報告。教師據(jù)此可洞察學生參與度與教學效果，從而因材施教，優(yōu)化課堂設(shè)計，提高教學效率。此技術(shù)的應用不僅提升了教學質(zhì)量，更促進了學生的全面發(fā)展[10]。

第三，人工智能可以提高學生的學習興趣。人工智能在教學領(lǐng)域的應用帶來了革命性的創(chuàng)新，特別是虛擬環(huán)境類資源。這些資源借助AR/VR/MR技術(shù)與網(wǎng)絡通信技術(shù)的融合，構(gòu)建了一個綜合性的學習環(huán)境，將真實、虛擬情境與多媒體資源無縫結(jié)合，為學習者提供知識學習、能力訓練和實踐操作的交互式體驗。此類資源不僅為學生打造了一個仿真的學習環(huán)境，還能實時記錄他們的實驗行為和結(jié)果，便于教師評估。學生可以按個人需求、興趣、學習節(jié)奏進行實踐體驗，增強動手能力。在這個過程中，教師承擔著引導者和輔導者的角色，與學生進行互動、反饋和討論，促進思維碰撞和知識交流。這種教學方式有助于提升學生的問題解決能力，深化學習體驗。例如，北京市人大附中翠微學校小學部的教師借助軟件，如“抽簽器”“點名器”，通過變化多端的提問方式，極大地調(diào)動了學生對課堂的參與熱情，做到有問題就有回應，學生精神狀態(tài)飽滿，課堂氛圍生動活潑，線上教學秩序井然。體育教師利用VR虛擬情景助力課堂教學，“快樂跑酷”“奧運跑道”“足球小將”等有趣的情景設(shè)置讓學生全身心沉浸在體育課堂中[11]。

四、人工智能助力教師批改作業(yè)

人工智能可以通過自然語言處理和機器學習技術(shù)實現(xiàn)自動批改作業(yè)。利用人工智能進行作業(yè)批改，能夠顯著減輕教師的工作負擔，同時提供更準確、全面的評估結(jié)果，幫助教師更好地了解學生的學習狀況和需求。

第一，人工智能可以實現(xiàn)作業(yè)自動批改。人工智能可以使用自然語言處理技術(shù)，分析學生提交的作業(yè)，自動識別和糾正語法錯誤，并給出建議。這大大減輕了教師的工作負擔，并能即時將作業(yè)批改的信息反饋給學生。第二，人工智能可以自動評估客觀題。人工智能可以使用機器學習和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對選擇題、填空題等客觀題進行自動評估。它能夠快速、準確地判定答案的正確性，節(jié)省了教師花在批改客觀題上的時間。第三，人工智能還可以自動評估主觀題。人工智能可以利用自然語言處理和機器學習技術(shù)，對主觀題進行自動評估。它可以分析學生的回答，評估答案的邏輯性、準確性和創(chuàng)造性等。當然，對于主觀性較強、開放性較大的作業(yè)（如寫作、創(chuàng)作等），人工智能目前還難以完全替代人工評分。因此，在使用自動批改系統(tǒng)時，仍需要教師對作業(yè)批改的結(jié)果進行審核和確認。另外，人工智能還可以進行個性化評估和反饋。人工智能可以根據(jù)學生的作答情況和特點，提供個性化的評估和反饋。通過分析學生的答案和學習表現(xiàn)，人工智能可以識別學生的弱點和需改進的地方，并給出相應的建議。

綜上所述，在深入落實“雙減”政策的背景下，人工智能在提升教師課堂教學質(zhì)量和效率方面的作用日益凸顯。通過個性化推薦教學資源和數(shù)據(jù)分析，人工智能能夠為教師提供有針對性的課堂教學設(shè)計和創(chuàng)新模式，滿足學生的個性化學習需求。同時，人工智能技術(shù)也能夠幫助教師高效、準確、個性化地批改和評估學生作業(yè)，更好地了解學生的學習狀況，并提供有針對性的指導和反饋。

參考文獻

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[7] 40個中國基礎(chǔ)教育典型案例來了！你所在的地區(qū)和學校入選了嗎？｜特別關(guān)注[EB/OL].（2023-03-17）[2023-10-25].https：//new.qq.com/rain/a/20230317A03EK500.

[8] 江西探索推廣“智慧作業(yè)” 進一步提升義務教育學校作業(yè)質(zhì)量[EB/OL].（2021-10-29）[2023-10-25].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6192/s222/moe_1746/202110/t20211029_576107.html.

[9] 遵義市通過“精準化”教學模式提質(zhì)增效[EB/OL].（2022-04-20）[2023-10-25].https：//www.guizhou.gov.cn/ztzl/sjzgz/gcls/xn/dxjyjl/202204/t20220420_73509539.html.

[10] “雙減”之下，人工智能給教育帶來了什么[EB/OL].（2021-11-02） [2023-10-26].http：//fashion.ce.cn/news/202111/02/t20211102_37050049.shtml.

[11] 快樂新課堂，有新更走“心”！一起來看人翠的“空中課堂”[EB/OL].（2022-12-26） [2023-10-25].https：//www.bjhdedu.cn/xw/xyxw/202212/t20221226_55748.html.

本文系全國教育科學規(guī)劃2022年國家重大課題“‘雙減’背景下基礎(chǔ)教育生態(tài)系統(tǒng)重構(gòu)機制研究”（課題編號：VHA220005）研究成果之一。

（作者系：1.北京科技大學教育經(jīng)濟與管理研究所教授；2.北京科技大學教育經(jīng)濟與管理研究所碩士研究生；3.北京科技大學教育經(jīng)濟與管理研究所講師）

責任編輯：李莎