人工智能賦能課堂教學的五個維度

《教育強國建設規劃綱要（2024—2035年）》明確提出，要“促進人工智能助力教育變革”。在教育領域，人工智能（AI）正引領著一場深刻的教學變革，它憑借在深度學習和自然語言處理上的強大能力，從內容生成、個性化學習、智能輔導、數據分析、虛擬教學等維度為課堂教學賦能，有力推動教育數字化轉型。

一、內容生成：AI賦能教學設計

AI具備整合文字、圖像、音頻、視頻等信息的能力，能為教學設計提供全方位支持。

首先，在文本生成方面，AI能快速生成各類教學設計文案，如教案、課程介紹、學習指南等。快速生成教學文案能為教師節省大量的時間和精力，讓他們從繁重的備課任務中解脫出來，更加專注于課堂教學本身。當前，DeepSeek、ChatGPT、訊飛星火、豆包等人工智能大模型都可以為教學設計提供有力支持。例如，教師在統編版歷史八年級上冊第17課《中國工農紅軍長征》備課過程中，可以借助DeepSeek快速獲取相關信息，如介紹紅軍長征的背景、時間、路線、意義等的文本。這些文本是教師落實課程思政育人理念的生動素材，其所展現的艱苦卓絕的奮斗歷程有助于學生體會中國共產黨人的初心與使命，進而自覺傳承紅色基因、堅定理想信念、厚植家國情懷、增強歷史責任感。

其次，AI在多模態信息加工方面展現出卓越能力。以制作關于細胞分裂過程的動畫視頻為例，教師無須具備專業的動畫制作技能，僅需向度加軟件輸入簡述細胞分裂各階段及其關鍵特征的內容，度加便能自動將文本內容轉化為形象、生動的動畫。對物理實驗等復雜過程的演示，教師可以先利用DeepSeek生成描述實驗步驟的文字，再利用度加生成相應的實驗裝置圖、實驗過程動畫以及實驗講解音頻等材料。

二、個性化學習：AI助力因材施教

AI能精準捕捉每名學生的學習特點、興趣偏好和知識掌握情況，教師可在相關平臺的幫助下為每名學生量身定制學習路徑和資源。

首先，AI能幫助教師實現教學內容的分層設計與作業的個性化推送。例如，在《一元二次方程》的教學中，教師可以借助豆包為每名學生量身定制學習路徑和習題集。豆包通過學生在預習階段提交的作業和測試數據，評估他們的學習進度和理解能力，進而給出學習建議，并推送相應資源。對基礎薄弱的學生，豆包可以生成一系列基礎性習題，如運用開平方法和因式分解法求解的一元二次方程，幫助他們鞏固基本概念和解題步驟。這些題目是根據學生個體的學習情況和理解能力設計的，因此可以確保教學的針對性和有效性，讓每名學生都能在合適的節奏下學習并取得進步。對已經掌握基礎知識且學有余力的學生，豆包可以提供更多需要靈活運用公式和一般解題策略求解的高階題目，如要用配方法求解的題目和要運用判別式、求根公式求解的題目，以增強學習的挑戰性，激發他們的探究興趣。

同時，豆包能實時解析學生解題的路徑，精準捕捉其錯誤模式與思維障礙，助力教師制定個性化教學策略，實施精準教學。這種動態調整的能力使個性化教學不再指向一個靜態的目標，而成為一個持續優化學習的過程，有助于真正落實因材施教。

三、智能輔導：AI實現靶向答疑

在智能輔導方面，AI不僅能提供個性化學習材料，還能實時回答學生在學習過程中遇到的疑難問題，助力教師更好地從知識傳授者轉變為學習引導者和促進者。

第一，AI能提升問題解答的精準度。借助先進的自然語言處理技術，AI能準確理解學生的問題，迅速從龐大的知識庫中檢索出相關信息，解析相關要點，并以學生容易理解的方式進行解答。對于那些頻繁出錯的知識點，AI會給予特別關注并提供針對性的講解視頻或練習，幫助學生突破難點，加深理解。這種輔導方式對學生個體而言具有很強的靶向性，有助于學生迅速攻克學習薄弱點，提升學習效率。

第二，AI能豐富課堂教學手段。以初中數學教學為例，教師在教授“幾何證明”時可以不再僅僅依賴黑板和教科書進行單一的知識講解，而是借助AI為學生設計互動式學習路徑，以引導者和輔助者的角色鼓勵學生利用AI自主學習，并在學生學習的過程中給予反饋和指導。學生遇到難題時可以通過AI的即時解析和提示促進思維的發散和深化，進而找到解決問題的新思路。這種從“教”到“導”的角色轉型，不僅能提升教師的課堂教學能力，還能激活學生的創新思維。

四、數據分析：AI推動精準教學

AI能通過大數據分析模型實時追蹤和分析學生的學習進度，精準支持教師教學決策。

首先，數據分析幫助教師實時掌握學生學習動態。在課堂教學中，AI學情分析系統可以收集學生的學習數據，包括以往測試成績、學習習慣、興趣偏好等，利用先進算法及時且全面地分析、反饋學生的學習動態，幫助教師精準決策。課前，針對學生的學習瓶頸，AI協助教師為每名學生量身定制預習資料；課中，AI基于學情數據為教師提供更精準的課堂練習與測試、更適合的教學進度建議，讓課堂教學最大程度地照顧到每名學生；課后，根據采集的關于學生學習進度和理解程度的信息，AI輔助教師向學生推送個性化作業，避免“一刀切”的作業布置方式和不必要的重復練習。

其次，數據分析輔助教師設計課堂教學方案。借助AI收集并分析的學生學習過程中的數據，教師可以全面掌握學生的學習狀況，及時調整教學策略和進度。例如，通過追蹤學生在在線學習平臺上的互動頻次、作業完成時長和測驗成績，教師能迅速識別學生的學習障礙與知識盲區，并利用這些信息制訂更有針對性的教學目標、內容和策略，確保每名學生在其學習軌跡上取得學業進步。

五、虛擬教學：AI打造沉浸式學習空間

打造沉浸式學習空間是虛擬教學領域的一場革命。教師運用AI技術和設備將學生帶入立體的虛擬學習空間，能提升他們的學習體驗感。

教師可以利用虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術將學生置于一個全方位的、互動性強的學習環境，使他們通過視覺、聽覺甚至觸覺等感官體驗學習新知。這種學習環境不但能提供更加生動的學習內容，而且能促進學生對知識的深層次理解和長期記憶。例如，在初中化學《分子和原子》一課中，教師通過VR技術打造微觀世界探索場景，學生可以“進入”原子和分子的內部，觀察其結構、運動方式及其在化學反應中的相互作用。這樣的分子世界之旅能增強學生對分子結構和化學反應原理的理解，促進他們對抽象化學概念的掌握。

當然，在借助AI推動虛擬教學、打造沉浸式學習空間的過程中，我們不可避免地要面對硬件與軟件投入的挑戰，如VR頭盔和AR眼鏡價格比較高昂、相關學習軟件有待完善、課程資源不夠豐富等。隨著AI技術的發展和國家政策推動，這些問題將逐步得到解決，助力學生更好、更快地享受數字技術帶來的沉浸式學習體驗。

（作者單位：黃岡師范學院教育學院）

（本文系湖北省教育廳哲學社會科學研究重點資助項目“紅色文化數字化賦能高校思政課教學研究”的成果。項目編號：24D081）

文字編輯 劉佳