关楠楠，广东第二师范学院学报

 

一、问题提出

“人工智能”（Artificial Intelligence，AI）作为专业术语最早于1956年的达特茅斯会议（Dartmouth Conference）上被提出，其在教育中的应用可追溯至20世纪70年代的计算机辅助教学。此后，人工智能成为引领教育发展、推动教育改革的创新驱动力。2017年，国务院发布《新一代人工智能发展规划》，将“发展智能教育”作为一项重要内容，直接推动我国信息化从数字化、网络化阶段发展到智能化阶段，并强调要利用人工智能技术推动教育教学改革，标志着人工智能已上升为国家战略。2018年，教育部印发《高等学校人工智能创新行动计划》《教育信息化2.0行动计划》《关于开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》等文件，提出了“培养教师实施智能教育的能力”“启动人工智能+教师队伍建设行动”“开展教师智能教育素养提升行动”的目标和举措，并决定在宁夏开展人工智能助推教师队伍建设行动试点工作。通过建立人工智能助推教师队伍建设行动实验校、建立教师教育创新基地、升级教师网络研修平台、建设和应用教师大数据、培养信息能力强的“种子”等途径推动人工智能与教师队伍深度融合。2020年，受新冠肺炎疫情影响，全国开展规模宏大的线上教学，有力推进了信息技术与教育教学的深度融合，催生了一场全国范围各级各类学校教师的线上教学实践，加速推动了教师信息技术水平的全面提升，有效促进了以人工智能、云计算、虚拟现实等新兴技术为支撑的智能教学在教育领域的发展。人工智能时代的教育必然以一种全新的形态呈现，促使学校传统教育发生系统而深刻的变革。

教师作为实施教育教学的主导力量，在教育教学中扮演着专业知识讲授者、技术技能传播者、疑难问题解答者、学生人格影响者的角色。随着人工智能融入教育系统，尤其是人工智能技术在脑科学、神经科学和认知科学领域的突破性进展，教师的角色定位将随之发生更新迭变。国内外学者大多认为，人工智能时代教师职业被取代的可能性极小，但不可否认的是，教育领域的人工智能在向知识、技能、交流、互动、评价等方面逼近，甚至赶超人类，教师的职业危机将会出现，未来教师需要在人工智能与教育深度融合中完成角色重构。智能教育素养成为教师的核心素养之一，其主要任务是“帮助教师把握人工智能技术进展，推动教师积极运用人工智能技术，改进教育教学、创新人才培养模式”；也有学者提出智能教育素养是指支撑教师在人工智能时代教育教学实践和专业发展的知识、能力、态度与伦理的集合，基本知识是基础，核心能力是关键，影响教学的主要因素即教师能否应用人工智能进行信息化教学。

目前，教师信息化教学能力尚未形成一致定义，学者们多从信息技术影响教学外部环境和内部要素等方面分析其构成。国内研究教师信息化教学能力的起点可追溯至20世纪90年代，南国农从信息技术的角度考察教学过程，提出了“信息化教学”的概念。21世纪初，顾小清等从信息技术构建教学环境的角度出发，认为信息化教学能力包括基本信息技能、信息化教学设计能力、信息化理念/职业道德/伦理及信息化教学实施能力四个维度。进入信息化2.0时代，学者对教师信息化教学能力的认知也随之更新，着重从锻炼技能、培养能力方面考量，例如徐章韬认为教师信息化教学能力是指教师运用信息技术手段（如学科工具）或在信息化教学环境下（如在线环境）为了实现教学目标而必须具备的教学开发、设计、实施、管理、诊断、评价、研究等能力，而信息化教学设计与实施能力处于核心地位；周金容将教师信息化教学能力构成分为信息化教学意识与态度、信息化教学知识与技能、信息化教学设计与实施能力、信息化教学监控能力和信息化资源建设能力。学者们对于教师信息化教学能力的提升研究大多采用量化研究的形式，倾向于通过问卷调查和数据分析展现某个地区和教师群体的信息化教学情况，结果显示现阶段教师已具备在课堂上使用信息技术手段进行教学的基本能力，但由于教师任教学段、学历、地区、教龄等不同而存在显著差异，部分教师将信息技术能力转化为信息化教学实践时存在困难，将信息技术与教育教学进行深度融合的能力有待进一步提升。

综上所述，分析人工智能融入教育领域后教师信息化教学能力的现状及其构成，理顺人工智能时代教师信息化教学能力提升的策略，成为提升教育教学质量、全面推动信息技术与教育教学深度融合的一项重要课题。

二、教师信息化教学能力发展现状

人工智能时代，教师的信息化水平和信息化教学能力作为教师综合素养的关键因素，深刻影响着教育信息化的进程。目前，我国在推动教师信息化教学能力发展方面仍然存在一些问题亟待解决。

（一）教师信息化教学能力的保障和考核机制不够完善

为推进新时代教育信息化发展，根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》《教育信息化十年发展规划（2011—2020 年）》《教育信息化“十三五”规划》《教育信息化2.0行动计划》等文件要求，我国对教师信息技术能力提升进行了总体规划。2013年以来，通过实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程，使得教师应用信息技术改进教育教学的意识和能力普遍提高，而人工智能等新技术的发展与变革，对教师信息化能力的提升提出了新要求。全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0于2019年应运而生。该工程立足于全面促进信息技术与教育教学融合创新发展，对校长、教师、培训团队的信息化能力提出了总体发展目标，为当下教师信息化教学能力提升指明了方向和路径。在教育部联合各部门发布的《关于加强新时代乡村教师队伍建设的意见》《深化新时代职业教育“双师型”教师队伍建设改革实施方案》《关于加强新时代高校教师队伍建设改革的指导意见》等文件中，对各阶段教师信息素养的提升作了详细规划和要求，强调了信息技术能力对于教师的重要作用。

然而，具体到各地区各学校的教师信息化教学能力，还缺乏详细且因地制宜的实施办法或细则；针对各级各类学校的教师信息化教学标准体系仍有待进一步构建、更新和完善，以便为未来教师信息化教学提供保障机制。关于教师信息化教学能力提升的效果虽然在各文件的保障措施中有所体现，但尚未形成专门的考核评价制度，对于信息化能力的提升缺乏明确、可操作性的奖惩措施和有效的督导考核。现有文献大多通过调研发现教师信息化教学能力的高低及差异，评价结果也尚未与教师职称评聘等方面挂钩，激励机制有待进一步完善。

（二）教师信息化教学能力提升的平台资源较为匮乏

为加强顶层设计，我国面向各级学校持续开展了国家级的平台资源建设。通过数次全国范围的教师教育优秀课程教材资源征集、遴选和展示及开展“一师一优课、一课一名师”活动，一定程度上调动了中小学教师信息化教学的积极性，唤醒了教师教学内生智慧；“教学点数字资源全覆盖”、国家精品课程建设工程、职业教育专业教学资源库建设、国家级精品视频公开课等项目，为提升各级各类学校教师信息化教学能力发挥了重要作用。然而，这些平台资源多是国家整体谋划、出资建设，各省市、县（区）、学校尚缺乏地区性的平台资源，且学校与企业合作开发智能平台和项目的机会较少，合作程度不深，未能借力企业进行信息化平台资源建设，为教师提供信息化培训和实践。同时，人工智能等科学技术和产品更新迭代的速度远超过教师信息化知识的更新速度，教师对智能平台和信息资源的需求难以得到满足，导致智能平台和信息资源的使用率较低，未能真正发挥平台资源的共享作用，造成了一定程度的流于形式。

（三）缺乏针对性的教师信息化教学能力培训课程

除“国培计划”中专门设有的信息技术方面的培训之外，我国周密设计、科学部署了三轮全国中小学教师信息化方面的全员培训，体现了教师对信息技术从了解到应用，再到深化创新的专业发展过程，目的在于构建以校为本、基于课堂、应用驱动、注重创新、精准测评的教师信息素养发展新机制。随着教师信息化培训覆盖面越来越大，校本研修、区域教研、教师选学等培训方式越来越多，培训效果也受到广泛关注，通过全国大规模问卷调查发现，城市教师的信息化教学能力显著高于乡镇教师、年轻教师的信息化教学能力相较于老教师具有全方位优势，可以看出，全国各级各类学校教师的信息化教学能力受地域经济水平限制呈现出不平衡状态，教师培训效果也受到不同学段、城乡及不同教龄段的影响。因此，培训缺乏分层次、全方位、系统性的整体谋划，容易造成培训课程难易程度与参培教师个体情况不相匹配等问题，造成培训课程资源的浪费，达不到预期培训效果。

（四）教师信息化教学能力的自我发展意识不够强烈

由于信息化水平与地区经济条件密切相关，经济欠发达地区的学校在教育新型基础设施建设方面存在短板，信息网络、平台体系、智慧校园、数字资源等方面建设不够先进，而信息化教学主要体现在实践操作层面，硬件条件的缺乏容易造成经济欠发达地区学校教师对信息化教学的认识度欠缺、积极性不高、使用度偏低，从而落后于经济发达地区学校的教师。同时，一些教龄较高的老教师习惯于使用传统手段进行教学，他们对于掌握新技术的认识不充分、学习新技术的能力不够强，未能深刻理解新一代科技革命即将给教育领域带来的深刻变革，缺乏积极主动参与到信息化教学实践中的意识; 容易将信息化教学与信息化手段使用混为一谈，信息技术应用层次较低，仅停留在使用网络资源方面，未能充分在教学模式变革等方面应用信息技术，信息化教学实践的动机不足，缺乏外在和内在的激励机制。

三、教师信息化教学能力构成

在科技飞速发展的今天，信息化教学能力、信息素养与社会经济发展、科学技术前沿息息相关，其内涵也在不断深化与更新。由于我国尚处于人工智能发展的初级阶段，人工智能对教师的影响主要是以技术替代的方式来实现，即教师通过掌握和运用相应的人工智能技术，代替传统的教育教学手段来实施教学，进而达到提高教学效果的目的。人工智能进入教育教学场域后，对学生的学习方式、学习场景、学习生态与学习评价等各要素都会产生影响，这些影响进而要求教师具备利用信息技术进行教学设计的能力、采用信息化手段实施教学的能力、教学资源信息的整合能力与信息化融入教学的反思能力。基于此，笔者认为教师信息化教学能力包括四个维度的内容，这四个维度贯穿教学前、教学中和教学后的全过程，反映了教师所应具备的信息化教学能力，具体如图 1 所示。

（一）教学设计能力

学界对于教师信息化教学能力的分析认为，教学设计能力是其重要组成部分，它是指教师在课堂教学前，对教学过程、教学内容、教学方法等进行最佳优化设计的能力，并利用信息技术设计实现教学目标的精细过程，其最终目的是帮助学生有效地开展学习活动。由于人工智能促使学生的学习方式发生巨大变革，以教师为主导的传统课堂逐渐转为以学生学习为主体的智能课堂，师生互动、生生互动和人机互动的交互式体验将成为教学的关键环节。教学设计需要根据学生的学习方式变化调整教学策略和教学模式，依托人工智能创设的问题情境启发学生思考与探索，不能简单地采取“一刀切”或以往传统的教学方式设计教学环节。

此外，人工智能作为教师智能助手和教学辅助工具，凭借高精准、高强度、高效率的特点，在教学过程中能够替代教师完成重复性高的简单劳动，统计课堂教学的多维度数据，汇总生成课堂教学数据平台和可视化分析报告，供教师进行教学设计使用。依靠人工智能技术可以采集学生学业计划、学习进度、目标完成、考试成绩等情况，精准记录学生的错题量和错题率，科学地形成学生个人学习报告，量身定制个性化学习方案，为教师实施个别指导和因材施教提供技术支撑。学习方式的变革要求教师在教学设计时要融入人工智能要素，充分考虑人工智能给教学设计带来的变革。

（二）教学实施能力

教学实施能力包括教师对专业知识与技能和信息技术的运用能力。专业知识与技能是教师从事教学必备的能力，即教师能够在复杂的知识体系中迅速甄别出哪些知识与技能可以采用信息技术手段来呈现，以及采用何种信息技术手段来呈现效果最好。信息技术运用能力主要是教师能够实现从单纯的掌握信息技术工具到完成技术与课程教学整合的转变，并基于整个教学系统思考、探索如何更好使用创新技术支持教学模式和教学方法的改革，使得信息技术更好地融入课程教学的分析、设计、开发、实施和评价全过程。

良好的教学实施能力离不开对各种教学场景的理解与应用。当前，人工智能借助技术的力量正在构建智慧操作、类型多样的教育场景。随着MOOC教学、SPOC教学、翻转课堂教学、混合式教学、创客教学等新型教学方式的涌现，传统课堂之外的其他非正式学习空间拓展了教育教学的场域，使得泛在学习成为可能。基于人工智能基础上所建设的虚拟课堂和虚拟教室，极大激发了学生的想象空间，有助于将抽象的理论知识转化为直观有趣的教育场景，帮助学生习得知识，提升解决实际问题的能力。

（三）教学资源整合能力

人工智能时代，海量的知识与数据将更加轻易被获取与共享，智能机器的知识储备量和数据存储量将超过作为教学主导的教师，传统师生间“人－人”的交流关系将被打破，智能机器介入师生两主体关系之间，形成教师、机器和学生“人－机－人”三元主体关系，学生的学习生态得以激活和重塑。由于教师、学生和智能机器三者在教学中分担不同角色，学习将更加开放、有效、新颖。教师需要在海量的知识储备和数据存储中认清定位，并且能够将覆盖广泛、形式多样、内容丰富的教学资源进行整合，形成结构清晰、组织合理、使用方便的课程资源和教学案例等。

教学资源整合能力因人工智能带来的学习生态变革而显得尤其重要。教师首先要能够充分意识到“人－机－人”三主体之间的关系，主动变革传统的教学范式，根据不同学生个体的学习特点和心理状态，展开个性化教学，通过共同学习、共同体验、共同对话、共同实践，实现真正的教学相长。再者，智能机器作为桥梁将教师与学生联结起来，经过教师整合形成的网络化课程资源通过智能化的供给与个性化推荐，帮助学生选择适合个体的学习方式，提升学习效果，真正构建以学生为中心的学习生态。

（四）教学反思能力

信息化教学反思能力主要是教师基于信息技术工具对教学过程与学习过程进行评价，反思教学过程并作出诊断与改进的能力。由于人工智能时代学生的整个学习过程和学习痕迹将被智能机器记忆、存储和分析，传统的作业和考试也会通过智能机器完成并快速统计出结果。仅仅依靠作业和考试无法满足对学生的全面评价，依靠人工智能的技术支持，教师可以掌握丰富的学习数据，记录了解每位学生的学习能力和学习过程，根据每位学生个体的知识图谱生成个性化和定制化的学习方案与考核评价方案，使科学、合理、全面的学习评价变成可能。

教师根据智能机器统计分析出的学生学习过程和评价，不断反思并总结出最优教学路径，打破传统教育中标准化考试评价的束缚。一方面，教师要能够有效利用学生学习大数据，精准分析数据背后体现的学生学业表现和知识掌握程度; 另一方面，教师要不断反思教学过程中信息技术的使用情况，时刻关注技术对于教学的重大意义。对于学校而言，育人始终是最本质的职责，技术作为一种手段其功能在于辅助教师教学，教师应该深入思考如何构建人机协作共同体，更好发挥智能机器和教师主导的双向激励功能。可见，信息化教学反思能力有助于启发教师对信息技术融入教育教学过程进行诊断与改进，是教师信息化教学能力的重要组成部分。

四、教师信息化教学能力提升策略

经过教育领域信息技术发展的不断深入推进，我国教师整体上已经具备了信息化教学的基本能力，但在信息技术与教育教学深度融合方面仍然存在不可忽视的问题，为有效提升教师信息化教学能力，建议从以下几个方面入手。

（一）筑牢教师信息化教学能力保障机制

教育部于2019年发布了《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》，提出“三提升一全面”的总体发展目标，教师信息化教学能力提升为“三提升”目标之一，标志着我国教师信息化教学能力提升工作进入了以新一代信息技术革命为基础的新发展阶段。新阶段教师信息化教学能力的提升从外部来看需要更加全面的保障机制。第一，加强制度保障。为适应信息技术的飞速发展，国家要从宏观层面制定规划和实施方案，细化在职教师教育相关法律法规，强化对教师信息化教学能力发展的保障，确保政策落实、落地；各地各校要结合当地实际情况，尽快出台与教师信息化教学能力相适应的实施办法或细则，使教师在具体操作出现问题时有规可依。第二，构建完善的教师信息化教学标准体系。早在2014年教育部颁布了《中小学教师信息技术应用能力标准（试行）》，经过数年发展，相关部门应以适应新阶段人工智能发展需要为目的，充分考虑人工智能平台及产品的发展趋势，对教师信息技术应用能力提出新的要求，制定相关标准规范，引领教师在教育教学与专业发展中高效应用信息技术。第三，落实经费保障。当前我国中央财政已通过“国培计划”、教师素质提高计划等项目支持开展国家级培训，各地各校要加强顶层设计、做好组织引导、强化经费保障、加大投入力度，为教师学习和应用信息技术创造良好的条件。

（二）构建教师数字化网络平台资源

人工智能时代，海量的知识和信息进入教师和学生的视野，如何在庞杂的数据中抽丝剥茧、分门别类，分析出对教学有用的知识和信息显得格外重要。构建教师数字化网络平台及资源不仅可以帮助教师快速搜寻定位到需要的知识，同时可以在全国范围内共享这些平台和资源，有效缓解中西部教师教育资源匮乏的困境。第一，深入挖掘信息化教学资源，利用人工智能等信息化手段创设教学环境。目前，我国持续开展教师数字化教学资源库、精品资源共享课等项目的建设，已加大相关的硬件投入，确保为教师提供学科齐全的教学资源。此外，学校和当地企业可共同合作，携手开发更加具体、更有针对性的数字化网络资源，以有效应对本地区、本学校、本学科的发展现状，校企开发数字化网络资源的重点不仅在于面向群体教师，更在于建设资源库的精准、特色和专业性，以适应学校与所在地区的产业发展，为当地教师信息化教学能力提升提供可复制的学习经验。第二，通过构建数字化网络平台资源，推动我国教育资源共享，为经济欠发达地区的教师提供同等的教育资源。国家可从宏观层面建设若干所人工智能助推学校教育典型试点，开展教师信息化教学能力提升行动计划，共享先进学校的发展经验，进而重点突破，全面推进，带动全国教师信息化教学能力提升。还可建立教育发达地区学校与贫困地区学校结对共建机制，打造远程同步智能课堂，利用信息技术方便、快捷、高效的优点，实现优质教育资源同步共享。

（三）全面实施教师信息化培训工程

教师培训作为提升在职教师信息化教学能力的重要途径，已得到了国家的高度重视。全面实施教师信息化培训工程重点在于“全面”———即以国家级、省市级和校级培训为基础，结合线上与线下培训多种方式，对教师全员进行全方位、全过程的培训。第一，教师信息化培训应覆盖全体教师，充分利用国培、省培和校本培训，让各地区、各学段、各教龄的教师都能够享有接触人工智能、培训信息技术的机会，培训尤其要重点关注经济欠发达地区学校和教龄较高的教师，帮助他们形成使用信息技术的意识和习惯，认识信息化教学已是未来教学不可避免的趋势，充分利用信息技术可为教学和教师工作带来全新的变革。第二，教师信息化培训涉及信息技术基础知识、实践操作、应用创新等全方位的培训，可根据教师现有的信息技术水平分设不同层次的培训班级，安排不同侧重点的培训内容，使得不同信息技术基础的教师能够享有最合适有效的培训，通过层次分明、重点突出的培训更有针对性地提升教师信息化水平，促使教师积极投身信息化教学探索。第三，教师信息化培训要贯穿教师教学和教师成长全过程，从教学过程来看，针对教师课前准备、课中实施、课后评价等环节设计专题信息技术培训，将信息技术充分融入教学实践全过程中，从教师成长来看，应针对新入职教师、教学熟练教师和教龄较高的老教师等不同群体形成贯穿教师职业成长的一体化系统培训，保障满足各教龄段教师对信息技术培训的不同需求。

（四）激发教师信息化教学实践动机

在充足的外部环境保障下，教师自身对信息化教学的认识、理解与实践是教师信息化教学能力提升的内在动力。一方面，教师要转变以往对信息技术的理解，充分认识到人工智能时代信息化教学可能发生的变革，树立持续学习、更新观念的意识，在教学中善用人工智能平台及产品，使得智能产品在教学中发挥积极的作用；另一方面，面对人工智能时代学习方式、学习场景、学习生态、学习评价的变革，应勤于思考、富于创新，将智能产品与信息技术充分融入教学设计、教学实施、教学资源整合及教学反思过程中，在相关政策和平台的支持保障下，采取信息化教学手段，不断创新教学模式，大胆尝试形式多样的在线教学策略，促进教学信息化能力的全面提升。此外，信息化教学能力的提升离不开反复实践与改进，除传统的课堂教学实践外，教师还可积极参与信息化教学类竞赛，将教学实践转化为教学成果加以推广，促成理论知识生成实践经验，并利用实践经验反向丰富和完善理论知识，引导教师构建个性化、特色化的专业发展路径。构建“国－省－校”三级竞赛选拔机制，有效促进学校信息化教学改革，达到以赛促教、以赛促改的良好效果，并形成一批优秀的信息化教学案例，加速学校教育教学的改革创新。

人工智能时代，教育领域的每个参与者都扮演着重要的角色，教师作为落实立德树人根本任务的主导力量，更应时刻保持学习的状态，科学认识“技术”这一武器在教育教学中的作用，理解提升信息化教学能力是为了让技术更好地服务于教育教学，实现培育具有完整人格的社会主义建设者和接班人的目标。教师要不断尝试改革创新、综合提升教学设计能力、教学实施能力、教学资源整合能力和教学反思能力，在国家相关政策背景和学校、企业大力支持下，以积极的信息化意识和扎实的信息化能力迎接更新的人工智能时代。