智能技术赋能课改与教研创新

　　党的二十届三中全会明确指出，“推进教育数字化，赋能学习型社会建设，加强终身教育保障。”以智能技术赋能课程建设、教学改革及教科研转型，是推进教育综合改革和教育数字化转型的重要内容，也是新时代培养全面发展的时代新人的需要。

　　当前，人工智能、大数据、VR/AR等新技术日新月异，教与学的时空大大拓展。紧跟新时代、新技术的发展趋势，不断推进智能时代学校课程教学及教研变革，是提升课程整体育人与学科综合育人实效、提高课堂教学质量及促进教师专业成长的重要途径。

　　拓展智能时代

　　课程内容与形态

　　有专家研究指出，人工智能技术在教育领域的应用场景至少有9种：课程改革、微格教学、智能辅导、自适应学习、沉浸式学习、自动测评、课堂评价、数据决策和智能治理等。其中，课程是学校育人的重要载体，智能时代课程形态的变化，要从“面向人人”走向“适合人人”，进而“发展人人”。

　　虚实结合是新时代学校课程的基本形态。智能时代的学校课程设置，越来越体现出线上与线下融合的特点。课程的表现形态和载体不再只是教科书、练习册等。为此，学校需要拓展教学空间，提供更加丰富的、多元化的课程，以满足学生个性化的学习需求。传统的线下课程受到时间空间限制，是有限的，而虚拟空间的在线课程空间是无限的，可以支持学生无处不在地学习。通过手机、平板，学生可以在教室里学习，或者在校外考察中学习，也可以在其他非正式场合学习，还可以在日常生活中学习。学校应在了解学生个性化需求的前提下，开设在线课程，形成因人而异、各不相同的课程方案。

　　传统的线下课程实施方式是每节课40分钟、一天7至8节课，其中大部分课时用于知识传授。从长远来看，课程的知识教学部分将会逐步被人工智能取代，课程育人即课程促进学生能力和素养发展的功能，将以跨学科、综合性的课程教学形态呈现出来。

　　智能时代教师的工作形态也将发生变化，会更加强调学习任务的设计与开发、个性化学习指导、综合性学习活动组织等。部分知识传授的工作被人工智能取代后，育人的工作对教师而言更重要。未来的课堂教学形态可能是这样的：课前工作是智能备课、电子签到，课中开展针对性教学、在线教学、深度互动、实时记录、开放资源、个性化指导、过程监控、环境管理，课后会变成智能批阅、智能分析等。教师与人工智能实现人机结合、优势互补，工作效率将大幅提高。教师会将更多时间用于处理更高层次的问题，能显著提高教育体系的生产力。

　　在智能时代，数据将成为课程的核心要素，数据可以嵌入学生的学习、教学、评价及学校的教科研、管理、培训、服务等多个业务环节。数据也将成为课程、教学最重要的资产，教学过程既使用数据又生成数据。班级、实验室、课本和课程是最重要的数据平台，连接各种孤岛式的系统，在课程、教学、科研业务流程中形成无缝连接的数据流。

　　深化智能时代融合式教学改革

　　信息技术为教育教学方法创新提供了各种可能，通过教育数据挖掘和学习分析、深度学习等技术，能实时监测学习者的学习进度与状态，刻画知识图谱、能力图谱，为学习者提供全面、有效的智能诊断、资源推送和学习辅导等服务，支持差异化的“教”和个性化的“学”。

　　为此，学校应改造传统教学环境，为学生提供更加便利、智能、有效的融合式教学场景，以科技力量助力优质教育资源的均衡配置，采用在线授课、在线辅导等方式，随时帮助学生消化重点、难点、疑点问题。

　　融合式教学与MOOC（慕课）教学不同，更强调现场教学互动，包括不同学习者之间的远程互动，因此要做好学习小组建设，完善在线讨论机制和督课系统，全程跟踪反馈学生学习情况，课堂提醒、课堂问卷与课后反馈相结合，帮助学生养成良好的学习习惯。

　　推进信息技术与教育教学的深度融合，应采用多元学习方法，实施“主讲+助教”“答疑+督课”等模式开展教学活动。教师作为主讲人，承担课堂教学的主要任务，而人工智能（如智能机器人）则可以成为专业助教，负责答疑、督课以及对学生学习情况进行统计分析、跟踪反馈，为改进教学和开展个性化辅导提供参考依据。

　　在智能时代，我们可以通过智能技术采集学生学习过程中的多模态数据，应用各种模型进行分析，了解学生的学习状态、知识误区、认知能力、学习风格、注意力、情绪情感和学习轨迹等方面的情况，从而建立起注重过程评价和增值评价、注重学生发展核心素养培养的教育测量与评价体系。基于智能技术的发展性评估报告，可以支持学校实现因材施教，也可以为学生提供个性化、可视化的反馈信息，帮助学生做好学业规划。

　　推进智能时代教育科研转型

　　在学校里，适应一线教学需求的智能助教系统，可为教师提供全程助教支持，帮助教师完成查找资源、批改作业、在线答疑等辅助性工作，支持教师课堂教学，建立智能、快速、全面的教育分析系统，实现人机共教。

　　新的技术对推动教科研方式转变具有重要作用和积极意义。学校应以人工智能、大数据、区块链、5G等技术集成应用为引擎，加速形成数字教育创新发展的技术体系，加快数字教育势能释放。这也为中小学教科研带来很多新的研究课题，比如：如何构建覆盖全学科全链条课程资源的“空中课堂”；如何打造智能化、数据化、浸润式、虚拟化的融合课堂，促进线上线下教育融合发展；如何利用优质数字资源和网络构建不同形态、灵活、高效的学习共同体，实现自主学习、探究学习、协作学习等多种形式的智能化学习；等等。

　　传统教科研主要围绕物理空间——教室里的教学活动而展开，在智能时代，教研视域应转向虚实结合的三维空间，具体包括物理空间（数字化教室、各种终端设备及教育教学器具）、资源空间（整合集成了各种云端资源、学科工具和教科研资源）、社交空间（网络学习空间、虚拟学习社区、协作学习与协同工作平台、管理评价与服务平台）。

　　学校应搭建新技术背景下的校本教研平台，构建全时态、多场景、广覆盖的教育大数据资源库，聚焦学生学习监测、教育评估监测、学生体质健康监测、教育科研评估等主题，提供相应支持与服务；应推动各学段、各学科及各类教育信息系统深度整合，加强数字化资源的共建和共享；以教研组为单位建立组内资源库，同时通过技术手段实现各学科间的资源共享和联合教研、跨学科教研。

　　学校应创设沉浸式研究环境，通过语音识别、人脸识别、行为识别，以及脑机接口、可穿戴设备、虚拟仿真沉浸系统等手段，着力提升信息化科研的交互性、临场感、操作性，激发教师参与科研的积极性。

　　大数据技术支持教师将教科研的过程数据化、全息化，通过网络抓取、富媒体和感知技术，对教师特征数据、教科研心理数据、社会交互数据、教科研行为数据、教科研成果数据等进行多源数据采集和综合聚类分析，实现全息精准的教师画像。学校应在此基础上，强化应用场景智能关联，精准高效服务教研，对照教师个体画像，促进教师的专业发展；整合教师群体画像特点，开展循证管理；关联教科研资源，为教师推荐自适应式的资源。学校在推进教科研转型过程中，还要注重提高教师运用信息技术改进学生诊断与评价的能力，开展学生使用学习终端设施及学习行为的研究。

　　当前，人工智能作为最具革命性的前沿技术，呈现出群智开放、深度学习、智能探究等特征。我们应把握时代机遇，推进教育科研与现代科技深度融合发展，从而激发教育发展新活力，推动课程教学改革取得新成果。

　　（作者系北京实验学校教育集团科研副校长，历史特级教师、正高级教师，北京大学博雅教育研究院客座教授）