智能技术赋能教师的理论基础

一、人类教师为何需要赋能

人类教师自身具有重复工作倦怠误差较高、信息加工相对片面低速、自我学习过程较为延缓、知识经验个体局限等缺陷，我将这些缺陷总结为七个方面：1.教师对学习者学情分析具有主观性与片面性，以经验主义取向、宏观分析为主，个体关照不足。2.教师对教学内容分析具有主观性与局限性，主要基于主观经验进行知识内容分析和重难点提炼。3.教师对教学资源检索与加工相对低速，主要原因是检索描述困难、筛选的准确性难以保障、信息加工费时费力。4.教师在集体授课的教学过程中难以兼顾个体学习者的需求。5.学习支持服务难以有效适配学习者需求，教师答疑解惑相对滞后，不能及时给予反馈。6.学习评价内容片面、方式单一、结果模糊，尤其在多知识层面的评价、对学习过程的评价、对能力素养的评价等方面相对匮乏。7.教师对知识内容讲授、作业批阅、试卷批阅等重复机械的工作容易产生倦怠性、误差性。综合以上原因，可以得出人类教师需要智能技术赋能的结论。

二、智能技术能否为人类教师赋能

智能技术相比较于以往的信息技术，主要表现出以下两个方面的优势：一是助力提升自主学习能力，通过对大量数据的积累，智能技术能够实现对事物规律、规则、程序等进行模型刻画、算法优化，进而可以实现对人类部分工作的替代；二是能够赋能现有信息技术，智能技术的学习能力能够赋能其他技术，使得其他信息技术的功能得以延伸与拓展，进而为教育教学的技术赋能，提供更多的可能。智能技术赋能人类教师可能体现在以下五个方面：1.基于大数据的分析挖掘能力，能够为教师挖掘教育教学规律、探索教育教学机理提供可能。2.基于学情分析的优质资源推荐能力，能够精准适配学习者需求，实现因材施教。3.基于图像、语音等多元交互能力，能够实现资源检索、虚实融合空间构建、机器智能答疑、语言能力练习与测评。4.基于智能代理的辅助，能够赋能教师的教学能力，提升学生的学习能力。5.基于机器天然优势的重复工作能力，能够帮助教师从重复枯燥的工作中解脱出来。综合以上优势，可以得出智能技术能够在一定程度上为人类教师赋能的结论。

三、教师与智能技术的关系

在日益富含智能技术的教育环境中，教师这一职业是否会受到冲击与影响，是人们急切关注的问题。学者们普遍认为，教师作为一种职业近期内虽不会被机器取代，但随着新兴技术提供的辅助越来越智能，教师将更有可能专注于高技能的任务，比如更有针对性的教育资源管理，更有成效的教学方法，以及更加完善的学习成果评估。因此，人类教师与智能技术将承担起各自不同的角色定位。人类教师在价值导向上具有一定的优势，应当承担起学生人生的引路人、学生智慧的启迪者、学生品德的感染者、学生学习的辅导者、学生实践的引领者、教学资源的整合者等角色。得益于技术成熟度的影响，虽然智能技术在教育教学的应用方面还不够成熟，但可以承担起作业批阅的助教、学情诊断的分析师、素质提升的教练、体质健康的保健师、个性指导的顾问、成长道路的规划师等角色，帮助减轻人类教师的负担。可见，智能技术与人类教师的关系是互为补充、密不可分的。一方面，智能技术将人类教师从繁重、枯燥的机械性工作中解脱出来；另一方面，人类教师也需要思考工作内容的转型升级，共同构建人技协同的智能教学环境。

智能技术赋能教师教育教学的表现形态

一、智能技术赋能教师的可能表现形态

智能教育应用的关键技术是人工智能在教育领域应用的基础，直接影响人工智能教育应用的效果。基于当前教师对智能技术的应用需求，如备课需求、教学需求、评价需求等，我们对人工智能教育教学应用产品进行了分析，并总结出智能技术赋能教师现阶段可能的表现形态，主要包含四个方面：1.教学应用方面，如教学课件制作、智能辅导答疑、拓展教学资源、教学资源推送、规划教学路径、智能测评分析、学习预警反馈等；2.创新教学方面，如虚实融合教学、远程协同教学、自然交互教学、感知适应教学、数据驱动教学、智能管控教学等；3.教研应用方面，如助力自我诊断、虚拟场景试讲、课堂行为分析、教研资源推荐、智力资源推荐、调整教研节奏、人工智能名师引领等；4.管理应用方面，如课堂教学管理、日常考勤管理、校园安全预警、智能交易服务、身心健康监测、良好习惯养成等。

二、智能技术赋能教师的理想表现形态

当然，随着科技的不断发展和进步，我们对智能技术赋能教师的理想表现形态做了一些思考和总结。首先，我们期待教育生态的平衡回归，期望智能技术介入教育系统成为常态化的共识，希望智能技术与教育系统要素相互作用，形成新的系统结构。其次，我们期待人类教师和智能技术的优势各自彰显，期望智能技术能够发挥自身的存储、运算、分析等优势，同时人类教师能够发挥自身的情感关怀、创新引领等作用。最后，我们期待人技延异的迭代发展。人与技术之间存在着“延异运动”，即技术的发展与应用，推动人类教师的应用创新，人类教师在工作中的应用创新，又会引发新的教育教学需求，进而对技术本身产生新的诉求，引发驱动技术的发展。二者相互驱动、共同发展。

三、智能技术赋能教师的不同层面作用

鲁本·R.普特杜拉博士建立了一种技术与教学整合创新模型——SAMR模型。在该模型中，S表示替代，技术作为工具替代某些要素，但在功能上没有变化；A表示扩增，技术作为改进工具，实现功能上的扩增，但结构上没有变化；M表示修改，技术支持对重大任务进行新设计，在结构上出现局部变化；R表示重塑，技术支持创造全新任务，引发结构与模式产生本质变化。

南昌大学学者基于这一模型，对人工智能助教系统的功能进行了细分，即“AI替代”（S）、“AI协助”（A）、“AI增强”（M）、“AI赋能”（R）四种。“AI替代”是指教师无需参与，可全部交由人工智能助教系统独立处理，如批改作业等重复性体力劳动的工作。这些教学行为教师一样可以等质完成，只是实现方式不一样，人工智能助教系统仅作为教学工具，并没有改变教学本身的结构，属于“替代”阶段。“AI协助”负责为教师提供一些辅助性的支持工具，促使教师更专注于教学中创造性程度较高、情感导向性较强、本身规则性较弱等只有教师可以胜任的工作，这正是人工智能助教系统所缺失的。这一阶段人工智能助教系统仍然充当传统教学工具的替代品，所处理的工作教师也能完成。不同的是人工智能助教系统参与的效果会优于教师，也为教学过程带来实质上的改进，属于“扩增”阶段。“AI增强”负责的是教师可以独立完成但表现并不是很出色的工作。该阶段人工智能助教系统的使用与教学任务的设计相结合，改变了原有任务的教学行为，这些教学行为需要通过人工智能助教系统的驱动才能完成，属于“修改”阶段。“AI赋能”负责的工作通俗来说就是教师本身无法完成、但人工智能助教系统使教师能完成的工作。该阶段人工智能助教系统的参与促使教师创造全新的学习任务，为教师带来深刻的变革体验，属于“重塑”阶段。总而言之，教师与人工智能助教系统的这四种关系是生态系统，而不是层次结构。理想的教学生态系统是人工智能助教系统成为教师的有机组成部分，与教师生态位有效整合，两者的工作边界没有切实的分割界限。可以发现，随着智能技术在教育结构重构中的作用日益凸显，其弥补教师在生理素质、知识掌握、情绪管理以及认知能力等方面缺陷的能力也逐步提高。因而客观地看，人工智能助教系统可以作为教师的“代具性存在”以弥补教师的“缺陷存在”。

人技协同背景下的教师智能教育素养框架

智能时代下新兴技术在教育系统中的变革影响，使得智能技术正在从影响教育发展的外生变量演变为变革教育系统结构的内生变量，因此对教师的智能教育素养提出了更高的要求，主要体现在以下四个方面。

一、本体知识

这一方面包含概念术语、技术原理、智能环境、产品认知、创新教学五个维度。在这一方面，教师需要理解技术相关概念术语的内涵与特征，掌握智能技术的基础知识，这是理解技术实现逻辑、分析技术问题解决逻辑的基础；掌握技术的底层原理、实现过程与行为逻辑；了解常见的智能教室、智能学习环境；充分认知常见的技术产品或系统，明确其技术应用和优劣势；认识并理解“互联网+教育”的特点和发展趋势，以及智能技术对教育的变革作用与影响。

二、意识情感

这一方面包含价值认同、主动学习、技术敏感、角色定位、设计思维五个维度。在这一方面，教师需要对技术本身的价值认同，能够认识到智能技术的社会价值和教育价值；具有主动运用智能技术开展课堂教学的意识；具备对前沿智能技术的敏感性和洞察力，合理认知技术的现实可能和未来使能，理性看待技术的优劣势，避免对技术的盲目理性论或单一威胁论；能够准确把握智能时代下教师和技术的角色定位；具备主动应用智能技术创新设计教与学活动的意识，能够理解技术应用所引发的信息茧房，具备突破技术应用所导致的信息边界。

三、应用能力

这一方面包含资源整合、教学设计、教学开展、智能评价、智能管理五个维度。在这一方面，教师需要能够依据自身需求利用智能技术自制或加工修改资源，能够利用智能技术定制获取个性化资源，并能辨别优质资源，能够合理选择与整合智能技术资源，为教与学活动开展提供适切资源；能够借助智能技术创新设计启发式、探究式、参与式、合作式等新型教学模式应用；能够借助智能技术观察、收集课堂反馈，判别学生学习状态，适时调整教学活动，能够与智能机器或代理开展人机协同的教与学活动；能够利用智能技术评估反思自身的教学活动，促进自身专业发展，能够借助智能技术进行教学数据的伴随性采集，开展基于数据的学情诊断评价；能够利用智能技术创新开展课堂教学中的学生管理，能够利用智能技术进行个人知识存储、分类管理。

四、伦理安全

这一方面包含法律法规、道德准则、隐私安全、合理应用、公平享用五个维度。在这一方面，教师需要能够主动了解并遵守智能技术使用的相关法律法规，重视并遵守智能时代的道德准则；能够向学生示范传授智能技术在学习中的合理应用与道德伦理规范，引导学生树立正确的智能技术使用观；具备信息安全意识，能够有效维护自身的数据安全；能够在教与学活动中合理应用智能技术，避免技术滥用、泛用、错用等，努力使不同性别、不同经济状况的学生能够均等享有利用智能技术开展学习活动的机会；能够示范并带动周边同事利用智能技术开展教学、教研活动。

新兴技术推动教育走向智能时代，新型教育生态和教育发展亟须教师转变角色，以胜任未来教育教学工作。教师必须学习新的数字技能，善用智能技术，而智能技术开发者也必须学习教师如何工作并创建在现实环境中可持续发展的解决方案，帮助教师为智能技术驱动的教育做好准备。

当然，在这一过程中我们也会有一定的担忧。尽管智能技术压缩人类的思维空间是大势所趋，但我们更需要明确教学应该如何开展。简而言之，智能技术赋能教育的最终走向应该是催生教育教学范式在知识观、课程观、环境观、教学观、学习观、评价观、管理观等方面的变革与重构。