人機共教：人工智能加持下中學信息技術教學與評價新視角

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 論文編號：1674—2117（2025）09-0044—04

2022年1月，全國教育工作會議提出實施國家教育數字化戰略行動，推動教育數字化轉型。作為數字化教育的核心載體，高中信息技術學科的教學與評價模式亟須革新。2023年5月，教育部頒布的《基礎教育課程教學改革深化行動方案》倡導“教學評價牽引行動”，要求重視對學科核心素養的評價，實現以評促教、以評促學的教學目標。在該方案指導下，信息技術的教學評價要重點針對學科核心素養（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）的目標培養進行評價。因此，如何通過人工智能技術采集學習過程的各種數據自動分析評估學生的數字化學習、如何實時動態監測與反饋學習情況、如何針對性地進行評價后的相關內容推送與拓展等成為筆者所在課題組研究的方向與內容。課題組致力于搭建人工智能技術支持下的學習平臺、人工智能評價系統、人工智能學習分析工具、人工智能備課、人工智能辦公等，探索人機協同下的“教-學-評-研”一體化，以促進學生的學科核心素養與創新能力培養，推動信息技術學科教學的發展。

●人工智能：教育數字化轉型背景下信息技術課堂教學模式的抓手

當前，迅猛發展的人工智能技術能夠幫助教師更快更好地備課，并能精準分析學生的課堂學習情況，如在學習Python編程語言時，通過智能編程系統，實時監測學生的代碼編寫過程，反饋程序的運行結果。同時，人工智能技術還能為學生提供智能化的編程知識的學習，如利用編程平臺VisualStudioCode，幫助學生解決Python編程中的語法、邏輯、運行等問題，為學生提供代碼提示與補全、代碼分析與錯誤檢測、代碼重構、代碼優化、人工智能輔助編程等功能。

當前，許多數字化學習平臺加人人工智能技術，為信息技術學科提供了更多的學習實驗的場景，如虛擬實驗、項目式協作編程等，使學生在真實項目中培養計算思維、創新能力和協作能力。這種人工智能技術支持下的人機協同教學模式，保留了師生間的互動，輔助學生進行個性化和智能化學習，提升了教學的效率，實現教育數字化轉型背景下信息技術課堂教學模式的轉變。

另外，在人工智能技術的支持下，信息技術課堂教學模式的轉變需要進行硬件優化、設備升級、軟件增強、人工智能技術深度融合等一系列技術改進，整合各種軟硬件資源，在人工智能的參與下應用多媒體教學軟件、數字化教學資源庫等，助力教師的備課和課堂的教學，提升課堂學習、課后練習等環節的效率，最終讓學生適應人工智能技術支持下的數字化學習與評價的新型教學模式（如下圖）。

1.人工智能加持，提升學習效率

利用人工智能技術，增強各類數字化學習平臺的功能，對學習資源和學習數據進行智能化分析。例如，在Python學習中，針對學生在Python編程中常見的語法錯誤或邏輯問題，推薦相關的教學視頻，針對性地推送編程練習，檢測與反饋編程任務的完成情況、代碼調試情況等，提供相關的程序優化建議，形成學生的數字學習檔案和學習畫像?；谶@一畫像，智能學習平臺發掘學生的學習潛能，為學生提供個性化的學習支持，幫助學生快速突破學習重點與難點，使學習更具針對性和高效性，為提高學生的學習效率而服務。

2.數字平臺賦能，定制學習資源

在信息技術學科教學中，數字平臺的應用為學生提供了豐富的個性化學習資源與實驗環境。例如，編程學習平臺（Codecademy，Scratch、LeetCode等）不僅能提供Python，HTML/CSS、SQL等語言的在線課程，還能通過智能推薦系統為學生定制學習計劃、推送學習任務、評價學習成果、檢測學習進度等，并通過智能化系統收集學習數據形成學習報告。這樣，數字化學習平臺對新一輪課改下的信息技術課堂起到了技術保障作用，為信息技術學科教學注入了更多活力，為培養學生的數字化學習與創新能力提供了保障，為學生的學習創造了新的條件。

3.借助人工智能，優化教學 評價

在信息技術學科教學中，人工智能技術為教學評價提供了全新的解決方案。例如，在Python編程課上，可通過文字識別技術將學生上交的圖片作業自動識別，給出相應的評價，如識別代碼中的語法錯誤（如縮進錯誤、變量未定義）或邏輯漏洞（如死循環、邊界條件缺失），并生成詳細的評分與反饋報告。同時，基于機器學習，系統能夠分析學生的學習數據（如代碼提交頻率、錯誤類型分布、任務完成時間等），評估學生的編程能力與學習成效。同時，選擇查漏補缺的針對性練習，推薦相應的學習資源。這樣，在各種學習數據的支持下，教師能夠把握評價的機制與維度，共同形成評價，并優化評價。

4.學科融合教學，接軌未來教育

在信息技術學科教學中，人工智能的跨學科融合為教育創新提供了新的教學思路。例如，在數學建模學習中，學生可通過Python編程實現建模構想；在數據編碼學習中，結合物理知識，先呈現聲波的模擬信號，再利用編程技術呈現如何將模擬信號轉換成數字信號的編碼過程；在人工智能活動課中，利用Arduino設計智能小車探究物理原理；在數據分析學習中，利用大數據收集生物圈生態數據，為學習提供支持。這種跨學科的教學模式不僅能提升學生的綜合素養，還為學生適應未來社會的多元化需求提供了學習和發展的空間。

人機協同：數字化學習與創新背景下共建性評價的思路

人工智能的加持形成了“師一生”“生-機”“師-機”三方共同參與的教學鏈。在信息技術課堂中，教師設計任務并引導學生思考，學生通過學習完成任務、解決問題。而人工智能系統則實時檢測學生的完成情況，形成數據鏈，并提供評價反饋。例如，在《信息安全》一課中，教師設計信息安全與防護任務并引導學生思考，學生通過模擬攻擊與防御的虛擬實驗學習相關知識，而智能系統則實時監測學生的實驗過程，并提供實驗步驟的優化，最終給出實驗結果評價報告。這種人機協同的教學模式不僅優化了教學環節，還通過智能反饋與動態調整，實現了評價的精準化與個性化。

需要注意的是，對于實施“師一生一機”人機協同的共建性評價，要充分運用智能技術，進行技術改進，從而提升評價的效果，讓教學評價更加全面。具體原則如下：

① 創設數字環境，加強評價效果。搭建數字化學習環境，根據信息技術學科特點和課程內容，設置數字化學習平臺的評價項目、內容和維度。同時，利用人工智能技術，自動記錄和分析學生學習過程和教師課堂行為的數據，幫助教師發現問題，為改進教學提供數據支持，推動評價的數字化、科學化，讓評價更加客觀。

② 應用智能工具，提升評價質量。評價的質量需要聚焦數字化學習平臺（如各校搭建的學習網站、虛擬機+ITTools、課廊、UMU互動、各院校機構的實驗教學平臺、各類編程平臺）的選擇與應用，借助平臺的技術手段分析學生的學習行為數據和學習成果數據，揭示學習規律與能力特點。在這個過程中利用智能手段分析學習情況，為學生推送個性化學習資源，優化學習進度。這種基于智能工具的評價模式，形成了完整的學習檔案數據鏈形成精準性評價，提升了評價的質量，讓學生、家長、教師都能更好地了解學生的學習和成長過程。

③ 精細處理數據，優化評價方案。首先，通過數據挖掘、機器學習等技術手段和評價工具，收集學生的學習過程數據，如學習網站的登錄、學習資源的使用、調查問卷、作業、小組合作等，形成成果數據，如任務完成度、作業提交、小組評價等。然后，自動分析數據，對學生的學習進行過程性評價數據記錄，揭示學生學習規律和能力特點，加上教師給出的課堂評價數據，最后形成綜合性評價數據，讓教學評價更加精細。

④ 反饋評價結果，改進教學模式。通過數據分析，對評價結果加以應用，提供個性化建議（如補充練習、推薦資源、定制后續的學習計劃等），有效促進學生進步與能力提升。同時，為教師后續的備課、教學開展提供數據參考，改進優化教學模式。

技術融合：信息技術學科“教一學-評一研”的時代轉變

當前，生成式人工智能技術、虛擬現實技術、增強現實技術等前沿科技相繼被應用于學校教學中，這樣的技術融合不僅豐富了教學的手段，而且加強了學生的學習體驗。下面，筆者從以下四個方面探討技術融合下的中學信息技術學科“教一學-評-研”的變化。

1.優化教師“教”的效能

各類生成式人工智能體的使用為教師獲取教學資源、融合課程、調整教學內容提供了捷徑，使備課變得更加高效和具有時代性。數字化學習平臺的使用，為課堂教學及管理提供了技術手段，提高了課堂的效率。智能評價提供了精準的評價數據，生成評價反饋，讓學生的作業批改和訂正不再是麻煩事。

2.增強學生“學”的體驗

通過人工智能技術，能夠分析學生的學習過程，形成學生畫像，進而及時反饋并動態調整學習難度，配合教師，形成人機共同輔導的模式。目前，有學校成立了人工智能自習室，投人具有人工智能功能的互動式學習工具（如智能白板、虛擬實驗平臺等），有利于學生的自主性學習、互助學習、選擇性學習、沉浸式學習。

3.推進教學“評”的改進與 創新

利用人工智能能更快更好地收集學習過程數據，及時反饋，形成全面的、科學的過程性評價報告。同時，評價數據使評價的結果更加客觀精準，讓評價的效率大大提升。此外，評價方式的轉變直接促使教師改進評價方案，細化評價量規，推進教育數字化轉型背景下的新一輪教學評價改革與創新。

4.提升教師“研”的新途徑

人工智能技術下的數字化環境，為教學研究提供了新的工具與途徑。目前，學校普遍使用的錄播教室的錄播系統已經具有人工智能功能，教師可根據音視頻數據，追蹤學生的課堂互動情況，分析學生的學習行為，給出學習專注度、學習參與度、回答問題、學習討論等數據，提供學生課堂學習狀態的報告，為后續改進教學、輔導學生提供了分析與研究的數據支持。同時，系統也能分析教師的教學行為，得出語速、語調、師生互動頻率等數據，幫助教師了解自己的上課情況，以便于后續改進。

結語

通過以上教學實踐可知，時代與技術的高速發展，以及人工智能技術的引用、人機協同的應用、技術融合的運用，為信息技術學科的教學帶來了無限的活力。因此，信息技術教師要利用好技術，既要做好本學科教學工作，也要為學校的信息化、智慧化以及教育數字化轉型提供有力的技術支持，讓信息技術學科在新一輪課程改革中展現出廣泛的學科應用價值。

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作者簡介：糜莉（1973—），女，彝族，福建廈門人，高級教師，廈門市專家型教師，廈門市海滄區信息技術教研員，廈門海滄實驗中學高中信息技術教研組長，擅長信息技術課堂教學研究和組織教研活動。

本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“基于人工智能的中學信息科技教育數字化轉型研究”（項目編號：FJKZX23—477）、廈門市高中“提質增效”專項專家型教師培養對象課題“基于數字化學習與創新培養的中學信息學科學習評價研究”（項目編號：XMZJ2023106）的部分研究成果。