人工智能技術賦能中小學課堂教學的要義與路徑摘要：人工智能技術賦能中小學課堂教學作為教育變革的重要環(huán)節(jié)，主要表征為輔助化賦能和個性化賦能兩種形態(tài)。人工智能技術賦能中小學課堂教學是學習理論發(fā)展的新契機，是教學活動發(fā)展的新趨向，也是技能人才培養(yǎng)的新要求。然而，教師對人工智能技術賦能中小學課堂教學存在意愿薄弱、能力欠缺、執(zhí)行有誤等問題?；诖?，教師應更新教育理念、強化行動理性，拓展前沿知識、提升使用能力，注重評價反饋、實時更新調整。關鍵詞：課堂教學；人工智能技術；中小學；教育信息化近年來，人工智能技術不斷發(fā)展，信息技術層級飛躍，越來越多的學者致力于人工智能技術賦能中小學課堂教學改革的研究。如何界定人工智能技術賦能中小學課堂教學、賦能的意蘊何在、在賦能過程中存在哪些困惑、怎樣改善與優(yōu)化等一系列問題亟待梳理和澄清。

一、人工智能技術賦能中小學課堂教學的內涵表征人工智能技術又稱機器智能或計算機智能，是由人工手段模仿的人造智能[1]，是研究、設計、開發(fā)智能系統(tǒng)用于模擬、延伸和擴展人類智能的科學，是模擬人類思維的技術，賦予機器像人一樣可以視聽說及具備思考學習的能力[2]。簡言之，它是將人類知識轉化為機器智能的技術，研究用機器模仿人腦進行推理、規(guī)劃、設計、思考和學習等思維活動，解決復雜問題。人工智能在教育領域的應用有諸多方面。在技術與教學的關系方面，人工智能是以計算機為代表的人造機器試圖實現(xiàn)類人的教育[3]；從技術功能角度看，人工智能是智能機器在賦能教育中展現(xiàn)的技術功能，包括基于大數(shù)據(jù)的判斷、邏輯推理、深度學習及問題求解等[4]。概言之，人工智能技術賦能中小學課堂教學，是指利用人工智能技術優(yōu)化和提升中小學課堂教學的效果和質量，提高學生的學習效率，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。目前，信息技術在教育教學上的應用主要分為兩個層級：一是技術支持原有教學方式和方法；二是技術變革教學流程、重塑教學結構、支持方法創(chuàng)新[5]?；诖耍斯ぶ悄芗夹g賦能中小學課堂教學的表征形式可概括為輔助化賦能和個性化賦能兩種。1.輔助化賦能在技術賦能的輔助化形式中，技術是助手性的工具媒介，起支持作用。人工智能賦能課堂教學的智能技術應用場景包括智能評測、拍照搜索、智能語音識別輔助教學等[6]。依據(jù)輔助程度的不同，分為半輔助化和全輔助化。半輔助化賦能指人工智能技術作為有效教學媒介對課堂教學的單方協(xié)作形式，如虛擬教師、智能管理、數(shù)據(jù)評估等。全輔助化賦能指人工智能技術對課堂教學所營造的沉浸式體驗，如情境創(chuàng)設、角色扮演等。在輔助化賦能場景下，教師的課堂教學更顯智能化、技術化，但其本質的教學形態(tài)不變，仍保持原始課堂活動的基本特征。技術輔助化賦能能夠為教師的教學活動帶來技術性便利，但部分地區(qū)也可能會因智能技術設備或支持系統(tǒng)的缺失而導致區(qū)域教學質量差距拉大。2.個性化賦能在技術賦能的個性化形式中，技術帶給課堂教學翻轉性變化，實現(xiàn)重構驅動。一方面，個性化賦能直接作用于教學活動之中，突破傳統(tǒng)課堂弊端，使教學創(chuàng)新融合。翻轉課堂、項目式學習、差異化教學等，都打破了傳統(tǒng)課堂教學模式，教學內容依據(jù)學生素養(yǎng)發(fā)展要求重組創(chuàng)生，在課堂本身的結構上造就顛覆性變革。另一方面，個性化賦能還能影響到教學活動之后，為社會教育問題提供借鑒與參考。借助無線傳感設備、智能終端設備和智慧教學系統(tǒng)，能夠多場景、全流程、伴隨式采集教學、學習、管理、評價等數(shù)據(jù)，匯總形成教育大數(shù)據(jù)，引導教育回歸因材施教本質[7]，是普及教育資源、確保教育質量及保障教育公平的重要手段[8]。由此，技術個性化賦能課堂教學能夠促成教育根本性變革的實現(xiàn)。二、人工智能技術賦能中小學課堂教學的價值意蘊1.理論錨定：教育理論發(fā)展的新契機智能時代，人機融合將成為社會發(fā)展的趨勢[9]。從教學論角度看，人工智能技術賦能中小學課堂教學使學生的學習環(huán)境從簡單、單一的課堂多媒體轉向多元、個性、泛在的智能學習支持。信息技術與課堂教學的深度整合，將引起課堂教學結構的深度變革。課堂教學結構的變化應關注課堂教學系統(tǒng)四要素，即教師、學生、教學內容、教學媒體[10]。有效理清四者關系和交互特征，是課堂教學結構改革的關鍵點[11]。從技術哲學角度看，人工智能技術為課堂教學賦予了新的空間?；ヂ?lián)網的出現(xiàn)推動了技術領域的革新，型構了一種新的社會空間，形成“虛實二元結構”[12]。技術賦能課堂教學的內在空間邏輯包括目標、內容、媒介三個組成要素。中小學課堂教學的目標是核心素養(yǎng)的生成；內容是學科知識的統(tǒng)籌；媒介是信息手段的運用。顯然，教育教學理論的新發(fā)展和新詮釋，為技術賦能課堂教學提供了契機。2.實踐統(tǒng)率：教學活動發(fā)展的新趨向智能技術在課堂教學的創(chuàng)新應用是教學信息化改革的關鍵，教育改革要從課堂這一主陣地抓起[13]，這也是數(shù)智時代下教學活動發(fā)展的必然取向，需要新的教學范式與之匹配。一方面，要將技術與教學有機融合，改變教師的課堂教學形態(tài)。人工智能與學習科學結合形成新領域，通過智能技術深入分析、理解教與學的內在規(guī)律與影響因素，進而為教育者與學習者的共同發(fā)展創(chuàng)造良性教育條件[14]，構建智慧型、自適應、技術化的學習環(huán)境，教師通過智能技術幫助學生學習知識、實現(xiàn)遷移。另一方面，要通過技術，引導學生的創(chuàng)造思維、發(fā)散思維、批判思維等多方面素養(yǎng)全面發(fā)展。教學的最終目的在于學生發(fā)展，學生發(fā)展的關鍵在于思維突破。作為具有強大智能智慧的人工智能技術，給教師教學帶來便利的同時，也為學生的思維發(fā)展提供獨特的平臺和支撐。智能技術與數(shù)智時代的教學發(fā)展和學生成長形成了互助共生的依存關系。3.時代呼應：技能人才培養(yǎng)的新要求《中國教育現(xiàn)代化2035》提出利用現(xiàn)代技術加快推動人才培養(yǎng)模式改革，實現(xiàn)規(guī)模化教育與個性化培養(yǎng)的有機結合。教育變革的落腳點在學生，技能型人才培養(yǎng)的落腳點在學生核心素養(yǎng)的塑造。《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架規(guī)定了學生在接受相應學段的教育過程中逐步形成的適應社會發(fā)展與個人終身發(fā)展所需要的關鍵能力和必備品格。在信息爆棚的時代，知識不再是最關鍵的因素，學生具備去偽存真、批判性接受的高階思維及掌握在實際情境中解決問題的學習能力才是關鍵?；诖?，教師需要改進傳統(tǒng)的教學活動方式。智能技術對于人類而言，最重要的是高階思維的養(yǎng)成[15]，即通過自己的發(fā)現(xiàn)所得的普遍的、基礎的概念理解現(xiàn)實生活中層出不窮的各種事情[16]。因此，技術賦能課堂教學的最終旨歸在于學生核心素養(yǎng)的提升，即思維的發(fā)展與突破，這是技能人才培養(yǎng)的根本追尋。三、人工智能技術賦能中小學課堂教學的現(xiàn)實困境1.意愿薄弱：不想技術不能有效地為課堂教學所用，最首要的問題在于部分教師的“不想”，這是一種主觀心理層面的意愿在具體行為實踐中的反映與表現(xiàn)。部分教師面對智能技術的飛速發(fā)展，不想打破原有心理舒適，缺乏主動了解和運用新技術的心理。對于除信息技術學科之外的中小學教師而言，人工智能技術是全新領域，要將其自如地賦能課堂教學，需要一定的時間和精力成本。這種“逆舒適”狀態(tài)會給教師帶來心理上的負擔和壓力，導致在課堂教學中對智能技術產生排斥心理和敷衍心理，造成“意愿薄弱”的境況。排斥心理的行為表現(xiàn)為拒絕采用人工智能技術。部分資深教師已經擁有豐富的教學資歷，他們已經形成了成熟的教學方式和教學技巧。對于這類教師，人工智能技術這一新興事物的出現(xiàn)可能會增加恐慌心理和質疑情緒。技術在課堂教學中的運用并不一定能在短時間內起到很好的輔助效果，甚至可能暴露教師在課堂教學實施過程中的短板和不足，對其教師權威形成威脅。這意味著教師需要突破自己長期所處的心理舒適狀態(tài)，接納全新的事物和未知的挑戰(zhàn)，在教學的理念、內容、方法、評價上都作出相應的調整，由此導致部分教師為了規(guī)避可能造成的風險而干脆將人工智能技術拒之門外。敷衍心理的行為表現(xiàn)為消極接納人工智能技術。部分教師雖不至于對人工智能技術產生全盤否定的對抗心理，在行為上表現(xiàn)出一定的接受性，但其心理實質仍是消極應對的態(tài)度。他們或為應對政策要求被迫接受，或為迎合最新指示勉強采用，但都不愿意耗費過多精力深入探討。從心理預期上，他們對于技術在課堂教學中的運用所帶來的質變持保留意見，甚至不認為技術賦能的課堂教學會給學生的學習成效帶來實質性的突破。因而，這類教師持保留態(tài)度，也不打算以人工智能技術作為改進教學的重要媒介，由此導致部分教師對于智能技術在課堂教學中的使用應付了事。概言之，對于“意愿薄弱”的“不想”現(xiàn)象實際是教師不樂意打破心理舒適狀態(tài)及消極應對的心理機制所表現(xiàn)出的行為舉措。這樣的行為能夠規(guī)避某些潛在的風險，卻不利于教師自身的長遠發(fā)展和學生學習效果的持續(xù)提升。2.能力欠缺：不會技術不能有效賦能最關鍵的問題在于部分教師的“不會”，這是一種涉及主觀意愿和客觀能力雙重映射下的行為評價。教師有運用人工智能技術改進課堂教學的主觀意愿，但卻不知道該“怎樣做”，反映出其束手無策的心理錯愕。教師因缺乏人工智能技術相關知識儲備和培訓導致能力上的缺失，面對技術與課堂教學有機融合的課程實施要求，教師因能力不足而導致的不知所措便成為必然現(xiàn)象，這也是新事物發(fā)展到一定階段的必然結果。該問題具體表現(xiàn)在目標、內容、實施、評價四個方面。在教學目標上，教師不知如何將智能技術與課堂教學目標有機整合，甚至陷入將技術的使用也列入教學目標的誤區(qū)。課堂教學包含認知、技能、情感等多維度目標，其最終落腳點在于學生素養(yǎng)的全面發(fā)展與生成，終極旨歸則是育人。在構成課堂教學的各個要素中，人工智能技術是達成課堂教學目標的有效手段和必要媒介。技術賦能課堂教學是對教學過程具象化的思考，而并非對教學目標形式化的贅述。對兩者關系界定的紊亂會使教師在課堂教學中處于盲從狀態(tài)，不利于教學目標的實現(xiàn)。在教學內容上，教師不知如何將了熟于心的授課內容進行信息化、技術性轉換，致使智能技術與授課內容的結合略顯牽強。目前許多課堂呈現(xiàn)出的態(tài)勢是，教師對智能技術了解甚微，導致操控能力不足，在本可以借助智能技術優(yōu)化教學內容的環(huán)節(jié)違背初衷，不能較好凸顯人工智能對課堂教學的賦能成效。未來，人與人、人與機器將共同進行知識的生產與傳播，決策并解決問題[17]。若不能正確把握智能技術對教學內容的賦能機制，將會導致內容與技術的分層與脫節(jié)。在教學實施上，教師對智能技術與課堂教學過程中的教學活動結合程度的把控失衡，不能采取適切的方法保證技術的賦能成效。教師雖有強烈的利用技術改進課堂教學的意愿，但在具體實施中可能存在使用的技術單一片面或錯誤使用技術的情形?？陀^上看，程度失衡的誤用并不能有效改良技術對課堂教學的提升，教師的教學活動仍不能在過程上得到優(yōu)化和改善。在教學評價上，教師對技術賦能課堂的評價標準不明確，缺乏必要的賦能執(zhí)行評價指標體系。人工智能技術作為新興發(fā)展的事物，目前在學理層面的賦能課堂教學的探索并未形成成熟的體系，仍處于理論嘗試階段，由此導致教師缺乏有效把控的能力和自我評價的標準。簡言之，“能力欠缺”的“不會”現(xiàn)象實質是，教師有采用技術的意愿，但卻因水平上的不足而造成的行為表現(xiàn)。這種心有余而力不足帶來的失落感勢必會影響教師的教學心態(tài)和學生的學習成效。3.執(zhí)行有誤：不對技術不能有效賦能的最直接的問題在于部分教師使用得“不對”，這是在客觀結果層面對具體行為實踐的執(zhí)行反饋。這種行為的實質是教師在未很好地理解和掌握將技術賦能課堂教學精髓的情況下，出于應對教育改革需要的外在局勢需求和附和周圍教師對于技術在教學中的運用的內在驅動，采取的一種初衷雖好但效果不佳的教學行為。教師有強烈的主觀意愿，也積極探索利用技術賦能課堂教學的有效方式，但卻陷入了“形式化”誤區(qū)，不能有效激發(fā)技術對于教學的積極效果，反而帶來系列負面影響，與教師的預設背道而馳。具體表現(xiàn)為反客為主和強行植入兩種形態(tài)。反客為主是一種“重技術而輕內容”的失衡化，即教師不能權衡好人工智能技術和課堂教學的主次關系，導致喧賓奪主。課堂教學的最終目的是通過知識傳授達到素養(yǎng)生成，因此，教師應當以學科內容為主體，智能技術為客體，實現(xiàn)學習遷移。然而部分教師忽視培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，拘泥于教學活動的智能化、信息化、技術化，導致學習活動的關注點和興趣點聚焦技術而非學習內容，顛倒主次。部分教師甚至將智能技術的使用作為評價自己課堂教學能力強弱的準繩，忽視教學活動的真正目的，盲目地將有技術參與的課堂評定為高水準。這種課堂并不能提升學生的學習效果，反而會轉移學生注意點，給人以花里胡哨的“表演型”解讀。強行植入是一種“為了技術而技術”的形式化，即教師在課堂教學中并未深思是否妥當而強行加塞智能技術，導致盲目被動。很多教師或為響應國家對于教師教學活動信息技術化的建議，或出于示范課、公開課的需要，在課堂教學中植入很多人工智能技術成分。然而，他們并未仔細審視教學內容與智能技術之間的關聯(lián)性和必要性，只是單純地在其所認為可以介入的教學活動中完成智能技術的植入，對于教學效果的好壞和學生學習結果的優(yōu)劣缺乏必要的考量。從形式上看，課堂教學引入人工智能技術能增加課堂的飽滿性，但在結果上，技術的介入對學習效果并不會帶來太大的積極影響。如此，這種盲目搭建起來的牽強聯(lián)系既不能改進課堂教學實踐，又難以促成學生知識技能的提升和素養(yǎng)的生成。概言之，“執(zhí)行有誤”的“不對”現(xiàn)象實為教師有良好的運用意愿，也具備一定的運用能力，但卻因錯誤理解和盲目使用導致的一種行為結果。這會在某種程度上削弱教師的教學效果并帶來一定副作用，不利于學生的學習活動。

四、人工智能技術賦能中小學課堂教學的實踐路徑1.更新教育理念，強化行動理性在思想上，要積極引導、強化自信。當今社會已進入人工智能技術高速發(fā)展的新時期，智能技術深刻影響教育教學領域的變革。人工智能技術融入課堂教學，意味著教師要打破原有的教學慣性和心理舒適圈，以學習者的身份拓展技術相關知識，深度思考其對于課堂教學可能提供的支撐和幫助，改進教學實踐、提升教學成效。因而，教師要具有積極參與的行為態(tài)度和自我鼓勵的心理暗示，提升應對教學方式改革的勇氣和開展技術賦能教學活動的積極自我意識。良好的思想建設能夠使教師更加從容地應對課程改革的要求，對人工智能技術賦能課堂教學作出積極響應、尋找契機、主動突破的回應。在行為上，要銳意嘗試、大膽創(chuàng)新。人工智能技術作為新興領域，在教學上的嘗試仍處于起步探索階段，對于很多教師而言充滿挑戰(zhàn)。有的教師為了規(guī)避應用不當可能帶來的風險，在態(tài)度上予以忽視或在行動上推卸拖延等，這些實際都是保守回避的表現(xiàn)。最有效的辦法是不斷接受新鮮事物的洗禮，不斷嘗試采用技術改進課堂教學的各項有效策略。在教學過程中，大膽嘗試各項可以利用的智能技術，同時及時捕捉學生的細節(jié)反應和學習變化，為改進教學提供理性反思。理念的更迭和行動的強化則離不開相關知識的儲備積累和經驗借鑒。因此，教師要正視自己的身份轉化，以學習者的姿態(tài)完善理論提升，以行動者的思維踐行活動突破。在思想和行動上形成合力，有助于教師將其作為教育教學改革的理性思考，并形成習以為常的教學生活方式，實現(xiàn)兩者聯(lián)動發(fā)力，成為課堂教學新常態(tài)。2.拓展前沿知識，提升使用能力在理論上，要深耕促學、夯實基礎。教師應系統(tǒng)學習人工智能技術相關前沿知識，增強理論基礎，服務教學實踐。改變傳統(tǒng)教學方式，引入智能技術手段，對于教師既是觀念上的革新，也是知識上的拓展。人工智能技術賦能中小學課堂教學，并不是對原有教學方式的否定，而是對可能優(yōu)化課堂教學的方式提供新的視角和嘗試。因此，教師有必要拓展在本學科領域之外的人工智能技術知識，并付諸教學實踐。以學科為基點，以技術為工具或載體，探索兩者有機結合的新教態(tài)。一方面，要學習教育技術相關的理論知識，另一方面，還要時刻關注最新人工智能前沿成果并思考其與本學科有機結合的可能契機。在實踐上，要熟練掌握、提升運用。產生良好教學成效的關鍵在于如何將理論付諸實踐，這離不開教師的情境探究，具體涉及人工智能技術賦能課堂教學的使用時間、空間和維度三個方面。在使用時間上，技術可以貫穿課前、課中、課后的全過程：課前利用信息化平臺布置預習任務，如語文學科可通過相關軟件檢查學生生詞預習情況；課后繼續(xù)通過平臺檢驗學習任務完成情況及普遍存在的問題。在使用空間上，仔細考量智能技術對于本學科內部的縱向駕馭和本學科與其他學科交叉融合的橫向遷移：目前課堂教學改革涉及大單元、跨學科、項目式、主題式等多種形式，技術的應用為課堂教學提供了便利，也為教師突破學科邊界的教學能力奠定基礎。在使用維度上，技術對課堂教學的賦能牽涉教學目標、內容、方式等：就目標而言，技術的使用是為了保證學生核心素養(yǎng)的生成，因此要堅守教學的育人內核，在教學形式上圍繞此下功夫；就內容而言，技術賦能課堂教學需要教師有效統(tǒng)籌學科知識，如根據(jù)目標將教學內容進行程序化遞進型設計，利用技術驅動學習循序漸進；就媒介手段而言，如虛擬現(xiàn)實技術（VR）和增強現(xiàn)實技術（AR）等能夠幫助教師創(chuàng)設虛擬情境，使學生進行沉浸式學習體驗。在理論和實踐上協(xié)作并生，使教師在學理上明確基本邏輯，有助于教師跳出原有模式束縛，從教育技術角度思考課堂教學，促進技術與教學的深度契合，實現(xiàn)智能技術賦能下的知識學習優(yōu)化。3.注重評價反饋，實時更新調整在要素上，要最大