人工智能賦能精準教學的幾點思考

申世越 李子運

【摘 要】精準教學是一個系統性過程，技術賦能教育的基本邏輯在于精準地控制教學的每一個環節，學情分析區塊化、資源精準推送、多維數據實時監測、課后作業精準拓展、智能組卷閱卷、動態精準評價。精準教學的同時，需要注意從教師精準教學能力、學生隱私保障、師生關系三個方面進行檢思，保證整個教學工作符合當代教育倫理。精準不是教育的機械化，賦能不是技術的僭越，人工智能賦能精準教學意味著智能化、科學化、個性化、有序化將成為未來教育教學的新常態。

【關鍵詞】人工智能;精準教學;賦能;智能教學新常態

【中圖分類號】G434 ?【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2022）05-011-03

技術滲透于社會生活各個方面，賦能教育具有天然的合理性。現代的學校教育，有諸多讓人不滿意之處，人們期待智能技術精準地解決教育教學中的現實問題，自然在情理之中，也符合教育發展的一般規律。人工智能的核心要義在于使機器“像人一樣行動”，其中包括機器學習、知識圖譜、數據分析、云計算、算法等。因此，人工智能技術融入教學并不是簡單地對某一個環節修修補補，而是從教學內容、方法、形式乃至整個教學系統都必須發生變革。因此，明晰人工智能技術賦能教學的新邏輯、新變化、新問題，更好地推進精準教學，落實教學的提質增效，成為新時代教學變革中必須深入研究的課題。

人工智能賦能精準教學的教育學邏輯

若想做到精準，教學之前必須科學地進行學情分析和教學目標的精細化。教學內容的裁定、學習方式的選取、教學策略的設計、課后作業的分析、學習結果的評測都需要進行科學地分析、記錄與決策，這些工作脫離了信息技術是非常難以做到精細化的。

1.教學過程的智能化轉型

在具體操作過程中，備、教、學、練、測、評六個方面均可產生大量的教育數據，人工智能通過機器學習、人臉識別、圖像識別等智能技術全面掌握教與學全過程信息，并對教育數據進行匯聚、分析、提取，促使以往難以采集的學生多維度數據得以深度挖掘，可以智能剖析學生學情并自動生成可視化報告。人工智能能夠形成學科知識圖譜、學生畫像，進而為個體和群體的精準教學提供智能服務。此外，基于智能技術的智慧教室、云學習平臺、智能終端等也可建立智慧學習空間，共同促進精準教學的智能化轉型。

2.人工智能助力打造精準教學新常態

人工智能賦能的精準教學可以面向每一個學生、尊重個體差異、彌補技術缺失，強調全面發展的新常態。傳統教學的精準性是基于學生群體而言的，基本教學流程是課堂上知識傳授與課下作業相結合，評價局限于結果導向而忽略行為本身以及教師憑借個人的教育熱情對個別學生進行幫扶。在人工智能驅動下的精準教學，顯現了一種新的風貌：以測助學、以測輔教、先學后教、以學定教、人機協同等。在學生發展上，從群體性精準轉向個性化精準;在教學流程上，從課上知識傳授與課下作業相結合細分到課前的學情全面評測、教學資源精確篩選、教學目標精準錨定，課中的教學內容精細深入、學生表現多維精確評估、教學過程貫徹因材施教，課后的作業練習依據課堂評測精確到個人制定、試卷智能批改分析并制定出配套的練習補救方案與相關學習資源供給;在教學評價上，從結果導向轉向過程與結果相結合。

3.科學有序的精準教學體系構建

人工智能可在硬件、技術、方法、管理與文化五個層面促進“精準化教+個性化學”這一科學有序體系的建構與實現。首先，硬件層是最基本的保障，智能移動終端、平板電腦、各類便攜式數據采集器、智能機器人等硬件設施可提供靈活的教學平臺。其次，技術層是最基礎的依托，數據挖掘、語音識別評測、社會網絡分析等智能技術可為教學一體化提供科學支持。再次，方法層與管理層是必要的手段，學生建模畫像、學習結果診斷與路徑規劃、多元評價等為精準教學提供了科學路徑，預測決策分析、實時動態監測、多級人員聯動等管理方式保障了教學的有序開展。最后，文化層是服務的支撐，技術素養、人機協同等文化營造和諧的教學環境。

智能技術支持的精準著力點

在人工智能中知識表示、機器學習、模式識別、自然語言處理、智能機器人、智能教學系統等方面對賦能精準教學具有顯著的正面影響，主要體現在以下方面。

1.學情分析區塊化

人工智能助力的學情分析，首先把學生從“學業分層”和“學習風格”兩個維度分別加以區分，兩個維度交叉形成二維坐標圖，資質水平和學習風格不同的學習者分別置于不同的“區塊”之中，實現有效的教學管理。其次，計算機視覺技術可智能追蹤記錄、搜集整合學生的多模態數據，對學生的整體情況進行可視化分析，綜合把握學生個體和班級整體學情。最后，教師可借助智能助手進行學情診斷，有針對性地通過虛擬教學場景進行自動備課，形成精準的教學目標與個性化教案。

2.資源精準推送

人工智能賦能教學資源的按需供給與精準推送，即通過智能代理、知識圖譜、模式識別、深度學習等技術實現對學生的學業能力及認知需求的畫像建模，為教師在數字資源庫中精準提煉、重構、重組教學內容提供依據，為學生規劃出最優的學習路徑，對其所需的個性化學習資源進行一對一智能推薦，從而支持教學計劃的順利完成。

3.實時多維數據監測

人工智能賦能教學數據的精準監測，使學生的學習生活有跡可循。教學過程中學生實時產生的學習行為、課堂表現、情緒變化、心理狀態、注意力等多維度數據，皆可通過智能計算、感知技術、計算機視覺、機器學習等技術捕捉到，并且可通過學生佩戴智能手環監測其運動數據。教師可據此了解學生的生理、心理、認知能力等情況，能夠及時調整改進教學安排，并為預測、優化教學提供現實依據，為精準化教學提供有效助力。

4.精準拓展課后作業

人工智能賦能教學知識的深度延伸，可以精準深化知識與實現個性化作業推薦。教師依據學生個體課程內容掌握情況，通過機器輔助編制并推送與個人適配的作業練習，然后基于作業完成情況反思學習效果，依托各類在線學習平臺與管理系統開展一對一或一對多的個性化指導，引導學生主動鞏固復習、加強變式練習、逐層深化知識以及精準拓展知識，發揮作業的更多價值。

5.智能組卷閱卷

人工智能支持的精準評估，要求能夠準確、客觀、科學地考察學生某一階段的學習效果。基于人工智能遺傳算法的智能組卷閱卷系統，可以根據學生以往的表現，包括答案的對錯、作答的速度、解題的技巧，重新命題組卷，針對每一個學生生成個性化試卷，為教師的授課班級精準投放匹配學情的試卷。智能批改技術、OCR識別技術等可有效開展機器自動閱卷，這有效地降低了人工出錯率，減輕了教師負擔。

6.動態精準評價

人工智能賦能教學評價的精準實施，能夠幫助師生發現問題與解決問題。通過自適應學習、多模融合、數據驅動等技術，既能夠針對學生的學習表現、習得結果、核心能力、必備素養等水平進行動態過程性評價，也能構建課堂教學質量反饋系統對教師教學水平進行動態客觀評估，據此可為學生精準匹配到適合其學習能力、學習風格的教師，可以踐行以人為本的教學理念，更好地發揮教學評價的導向激勵功能。

精準教學的倫理問題檢思

1.教師精準教學能力問題

人工智能在精準教學中對教師的能力要求愈來愈高：一是要求教師在具備基本教學技能的基礎上，擴展自身的人工智能素養、數據素養、測評素養、教學調節能力及評價能力等，在教學過程中審慎、靈活、精準運用智能產品，將自身智慧與機器智能結合起來。二是要求教師積極主動參與教研與培訓，提升教師利用人工智能賦能精準教學的認同感與價值感，培養教師的精準教學能力。三是加強對教師的政策引導，為教師與企業、機構等主體的外部聯動創設有利條件，使教師能精準地干預教學。

2.學生數據隱私保障問題

保護學生的數據隱私成為人工智能賦能精準教學實施的重要挑戰，原因在于：一是采集學生數據的限度與邊界含糊不清造成的，容易在追求精準的過程中侵害學生的人格尊嚴與情感意志。二是學生數據的高速流動與社會聯通容易被校外機構精準捕獲分析，以實現其商業目的，而這違背了精準教學育人的初衷。三是人工智能使用者的隱私意識容易松懈，且伴隨新時代對精準教學的訴求愈益強烈，使得學生的隱私空間也在逐漸縮小。四是豐富而又詳盡的學生數據帶有一種預測性，學生的隱私可能會被人工智能算法推斷出來。

3.涉及師生關系的變化問題

人工智能賦能精準教學的新型師生關系突破了傳統的教師主導、學生參與的封閉系統，教師的主導地位趨于弱化，基于人工智能的各大教學平臺及其產生的學生數據、智能學伴、教師助手等成為助教助學的重要依托，并逐步形成以學生為中心的、教師輔助、社會關注、家長參與的多元開放關系。在教師與教師的“教”之間、學生與學生的“學”之間以及教師與學生的“教—學”之間實現了更加開放、多元、精準、深度、有序地聯合，有效帶動精準教學的主體關系走向合理化。

精準教學在人工智能的賦能下，逐步邁向以智能化、科學化、個性化、有序化為特征的新常態。在精準教學的過程中，基于人工智能而實現的精準學情、精準內容、精準資源、精準監測、精準評價等功能，使得教師精準化教與學生個性化學得到了發展。但人工智能賦能精準教學尚處于起步階段，還面臨著技術瓶頸及教育倫理等方面的挑戰，對教師的能力要求、學生的隱私安全、師生關系的變化形成了沖擊。未來精準教學的發展要在“精準”的基礎上繼續深化，科學應對人工智能所帶來的機遇與挑戰，從而實現精準教學的新生態。

作者單位：江蘇師范大學智慧教育學院