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人工智能对教师专业发展的积极影响

作者

陈钰婷 祝朗燕

江阳城建职业学院

摘要:本文探讨了人工智能对教师专业发展的积极影响,分析了人工智能在提升教学效率与质量、推动教育创新实践、拓展教师专业发展空间等方面的作用。研究发现,人工智能不仅能够显著提高教学效率和质量,还能通过创新教学模式和教育技术的融合,为教师提供更广阔的专业发展空间。本研究旨在为教师合理运用人工智能技术提供理论支持与实践指导,推动教师在人工智能时代实现更好的专业成长,助力教育事业创新发展。

关键词:人工智能;教师专业发展;积极影响​

一、引言

党的二十大报告强调:“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。”[1]将人工智能深度融入教育全环节,既是满足教育数字化需求的必由之路,也契合时代发展大势。这一融合进程正重塑传统教育模式与教学方法,深刻影响教师专业发展。习近平总书记强调强国需先强教,强教首在强师,凸显教师队伍建设的重要地位。自2018年教育部出台《高等学校人工智能创新行动计划》、启动相关试点工作,至2023年国务院教育部等密集发布“人工智能+教育”政策,足见时代对教师提升数字素养、借人工智能赋能自身专业成长的迫切要求。在此背景下,深入探究人工智能于教师专业成长的积极影响意义重大,既能助力教师顺应新时代教育潮流、实现自我提升,又可为构建优质、高效、创新的教育生态提供坚实支撑。

二、人工智能助力教学效率与质量提升

(一)智能备课与资源整合

在教学准备阶段,智能备课与资源整合是人工智能助力教师专业发展的重要体现。借助人工智能技术,教师可以根据所教课程教学目标和学生特点等关键信息,在智能备课平台系统中输入相关课程信息,系统即可自动生成符合需求的教学设计[2]。当然,系统也能根据这些关键词从海量的教育资源库中快速筛选出契合度极高的教学素材。比如,智能备课平台不仅能提供现成的精美课件,这些课件还会根据教师设定的教学目标和学生特点,对知识点进行合理的编排与呈现,包含丰富的案例、生动的图表以及清晰的讲解思路;同时,还能精准推送相关的案例库,这些案例涵盖了不同领域、不同难度层次,方便教师根据教学内容进行灵活选择,用以辅助知识讲解,加深学生对知识点的理解。此外,平台还能提供优质的教学视频,从动画演示到实际操作演示,全方位满足教师多样化的教学需求,帮助教师快速构建起完整的教学框架,节省大量手动收集、筛选资源的时间,让教师有更多精力专注于教学设计的优化,提升备课质量。总之,在进行教学设计时,教师要灵活变通,将智能技术知识、学科专业知识、教育教法知识进行统整,达到智能技术与课程内容“1+1>2”的教学效果[3]。

(二)个性化教学与精准辅导

在教学实施与课后辅导环节,个性化教学与精准辅导凸显了人工智能的重要价值。在教学实施过程中,智能教学系统通过安装在教室的智能设备,如摄像头、麦克风等,实时收集学生的学习状态数据。系统运用先进的图像识别技术分析学生的微表情,判断学生是处于专注、疑惑还是疲劳状态;通过对课堂互动数据的分析,了解学生的课堂参与度,包括发言次数、提问频率、小组讨论表现等。基于这些数据分析结果,教师能够迅速掌握学生对知识的理解程度。例如,当系统检测到部分学生出现疑惑表情且课堂参与度降低时,教师可及时调整教学节奏,放慢讲解速度,重新梳理知识点,增加互动环节,如提问、小组讨论等,引导学生积极思考,帮助他们理解知识。

课后,借助人工智能支持的学习分析系统,教师能对学生的学习情况进行深度剖析。系统不仅能快速批改作业,对于客观题给出准确的答案判断,对于主观题也能利用自然语言处理技术给出初步的批改建议和得分参考,还能根据学生的作业完成情况、考试成绩以及课堂表现等多维度数据,生成详细的学习报告。报告会明确指出每个学生在各个知识点上的掌握情况,哪些知识点已经熟练掌握,哪些还存在薄弱环节,以及学生的学习习惯、学习进度等信息。教师依据这些精准的分析结果,为每个学生制定个性化的辅导计划,针对学生的薄弱环节推送专项练习题、学习资料或微课视频,实现精准辅导,有效提升学生的学习效果,促进学生全面发展。

三、人工智能推动教育创新实践

(一)创新教学模式探索

在过去相当长的时期内,由于受到我国基本国情以及社会发展水平的限制,传统的教学模式占据主导地位。教师主要依赖讲授法进行知识传授,教学工具也多局限于黑板,用以展示教学内容。在这种模式下,学生接受知识的途径较为单一,主要是被动聆听教师的讲解,缺乏主动参与和深度互动,学习的积极性和创造性难以得到充分激发。然而,随着科技的飞速发展,人工智能技术不断取得新突破,并与教育领域实现了深度融合,许多创新教学模式应运而生。基于人工智能的互动式教学成为一大亮点。借助智能设备与平台,师生、生生之间的互动实现了质的飞跃。例如,虚拟数字人作为智能教学助手,能够与学生进行实时互动交流,根据学生的学习进度和知识掌握情况,提供精准的个性化反馈,极大地激发了学生的学习兴趣和主动性。比如在英语课堂上,虚拟数字人可以陪学生进行口语对话练习,即时纠正发音与语法错误。不仅如此,虚拟实验室、虚拟实训场等场景让学生突破了现实限制,在虚拟环境中安全且高效地进行实验操作与技能训练。此外,传统的教学内容极少涉及多学科知识的融合,而如今,教师可借助人工智能工具整合多学科知识资源,开展跨学科项目式学习。同时,人工智能还可以通过生成式人工智能技术快速生成跨学科的教学资源,帮助教师设计更加丰富多样的教学活动。

(二)教育技术融合创新

在教育技术融合创新的浪潮中,虚拟现实(VR)、增强现实(AR)与智能教育机器人成为提升教学质量的重要力量。VR和AR技术借助人工智能的数据分析与内容生成能力,为学生打造沉浸式学习体验。例如在语文课上,借助人工智能对文学作品的深度分析,VR技术能将经典文学作品中的场景生动再现。学生戴上VR设备,便能走进《红楼梦》的大观园,亲眼目睹亭台楼阁、曲径通幽,感受贾府的繁华与兴衰。同时学生在与虚拟角色的互动中,更能体会人物的性格特点和情感纠葛,深入理解作品的文化内涵与文学价值,让枯燥的文字学习变得鲜活立体。在英语课上,AR技术可结合人工智能的语言识别与语音合成功能,为学生打造沉浸式的语言学习环境。学生翻开英语教材,通过手机扫描,教材中的单词、对话就能以3D动画的形式呈现,如学习动物单词时,逼真的动物形象跃然眼前,还能发出对应的叫声,加深学生对单词的记忆。同时,智能教育机器人参与其中,与学生进行英语对话练习,实时纠正发音,依据学生的语言水平和学习进度,提供个性化的学习内容,如情景对话、英语故事等,有效提升学生的英语听说能力。此外,借助内置的行为分析系统,机器人还能监测学生课堂表现,将注意力集中程度、参与讨论的积极性等信息反馈给教师,协助教师维护课堂秩序,优化教学策略,全面提升教学效果。

四、人工智能拓展教师专业发展空间

(一)智能培训与专业成长

不再主要依靠面对面的集中讲座式培训方式,人工智能为教师专业成长提供了全新的培训模式和资源支持。目前,在线教师研修、混合式教学研修以及大规模在线开放课程(Moocs)等多种创新形式正在被广泛采用[4]。这意味着教师可以通过一些智能学习平台,随时随地参与在线培训课程、混合式教学研修以及虚拟研讨会等,这使得教师能够便捷地获取前沿的教学方法和新兴的教育技术。例如,教师可以学习如何利用增强现实与虚拟现实技术打造沉浸式的教学场景,增强学生的学习体验和对知识的深度理解。同时,智能培训系统也能够对教师的教学表现、专业知识水平等进行评估,从而为其量身定制个性化的学习路径。例如,通过分析某教师的课堂教学录像,系统发现其在引导学生提问方面存在不足,系统则会推送相关的优质课程和案例分析,提供针对性的指导和练习。此外,智能培训拥有多样化的学习形式,除了传统的视频课程学习,还设置了互动式模拟课堂、在线小组讨论、虚拟教学实践等环节。在互动式模拟课堂中,教师可以扮演不同的角色,模拟真实的教学场景,与虚拟学生进行互动,平台会根据教师的表现给出实时反馈和改进建议,帮助教师提升教学实践能力。通过持续参与智能培训,教师能够不断更新教育理念,提升教学技能,实现专业成长。

(二)跨区域合作与交流

人工智能技术打破了区域限制,为教师的跨区域合作与交流提供了便利条件。依托融合人工智能技术的在线教育交流平台,教师得以跨越时空界限,与全国各地乃至全球的同行紧密相连,开展深度合作与交流。这些平台借助人工智能强大的算法与数据分析能力,功能丰富且极具智能化,涵盖论坛、直播讲座、在线工作坊等多元化交流渠道。在论坛板块,人工智能发挥智能推荐功能,根据教师过往浏览记录、参与讨论的话题以及关注的教育领域,精准推送相关教学难题与优质教学案例分享。当教师发布教学难题时,人工智能还能通过语义分析,快速匹配有类似经验或擅长相关领域的教师,为其提供更具针对性的解答建议,极大提高了问题解决的效率。在直播讲座板块,人工智能可以依据教师的专业背景、教学需求以及对不同教育主题的关注度,个性化推荐直播讲座内容。在直播过程中,利用语音识别和自然语言处理技术,实现实时字幕生成与互动问答的智能管理。教师提出的问题能被精准识别,并快速推送给专家解答,确保教师第一时间获取前沿教育信息,拓宽教育视野。而在线工作坊可利用人工智能实现便捷灵活的人机协同、人人协同交互模式[5]。在组建线上小组时,人工智能通过对教师各项能力数据的分析,进行科学分组,确保小组内成员优势互补。在工作坊开展过程中,利用人工智能对研讨过程中的数据进行实时分析,如讨论的活跃度、观点的创新性等,为教师提供反馈,帮助教师优化协作方式,形成高效的跨时空教研共同体。

五、结论

综上所述,人工智能深度融入教育领域,给教师专业发展带来了全方位的积极影响。在教学实践层面,人工智能助力教师实现智能备课与资源整合,极大提高备课效率,为教学设计提供丰富素材。基于数据分析的个性化教学,精准对接学生需求,有效提升教学质量。在创新实践方面,互动式教学与跨学科融合教学模式,激发了学生的学习热情,培养学生的创新思维与综合能力。同时,VR/AR技术与智能教育机器人的应用,丰富了教学形式,增强了教学的趣味性与互动性。从教师自身发展来看,智能培训提供专属学习路径,跨区域交流平台打破地域限制,助力教师拓宽视野、提升专业能力。​

人工智能已成为推动教师专业发展和教育创新的关键力量。展望未来,随着人工智能技术的持续迭代,它将与教育深度交融,不断催生新的教学模式与方法。教师应紧跟技术发展趋势,熟练运用人工智能工具,充分挖掘其教育价值,共同推动教育事业迈向新高度。

参考文献

[1] 习近平.高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗———在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告(2022年 10月 16日).引自https://www.gov.cn/gongbao/content/2022/content_5722378.htm

[2] 柯清超,黄灿,李伏清.教育强国建设背景下人工智能赋能的教师专业发展[J].广州开放大学学报,2024,24(05):9-15+107.

[3] 张妮,罗莹,熊若欣,等.教育信息化促进乡村教师队伍建设研究——基于西部X省的大规模调研[J].中国远程教育,2023,43(03):55-63.

[4] 冯晓英,何春,宋佳欣,等.“互联网+”教师专业发展的实践模式、规律与原则——基于国内外核心期刊的系统性文献综述[J].开放教育研究,2022,28(06):37-51.

[5] 李彦敏,叶俐君,孙君.人工智能助推乡村教师专业成长的现实困境和实践路径[J].中国教育信息化,2024,30(06):30-38.