人工智能雙師課堂：民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)教育質(zhì)量提升的新路徑

隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，教育領(lǐng)域迎來了前所未有的變革機(jī)遇，其中一個(gè)重要方面是新技術(shù)的運(yùn)用有助于優(yōu)化區(qū)域教育資源配置。內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)作為一所民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)，通過引入人工智能技術(shù)，成功實(shí)施人機(jī)協(xié)同的雙師課堂模式，有效緩解了師資力量不足等問題，提升了教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)教育質(zhì)量提升提供了新的路徑參考。

民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)實(shí)施人工智能雙師課堂的意義

民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)?；蚨嗷蛏俚孛媾R師資力量不足、教育資源不足等制約教育質(zhì)量提升的共性問題。用人工智能賦能教育教學(xué)，可以很好地改善這些問題，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)均衡的教育。

在民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)校教育中，優(yōu)質(zhì)教育資源不充分是一個(gè)比較突出的問題。人工智能雙師課堂模式作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，可以整合共享優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源，為縮小城鄉(xiāng)教育差距提供新的解決方案。同時(shí)，人工智能技術(shù)能夠處理并分析大量數(shù)據(jù)，幫助教師實(shí)時(shí)獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋數(shù)據(jù)，從而讓教師精準(zhǔn)調(diào)整教學(xué)策略，更好地因材施教。

另外，由于師資力量的不足，民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)校能提供的學(xué)生個(gè)性化輔導(dǎo)比較有限。而人工智能教師能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供個(gè)性化的輔導(dǎo)和支持。人工智能通過數(shù)據(jù)分析和挖掘，可以了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、興趣和能力水平，從而為他們提供有針對(duì)性的輔導(dǎo)和量身定制的學(xué)習(xí)方案。這不僅能滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，還能促進(jìn)他們的全面發(fā)展。

民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)校的學(xué)生渴望有更多的機(jī)會(huì)開闊視野。通過人工智能雙師課堂的建立，教師可以充分利用情景模擬功能，使教學(xué)更加逼真、生動(dòng)、形象，讓學(xué)生可以在課堂上云游祖國，幫助學(xué)生增長(zhǎng)社會(huì)實(shí)踐類知識(shí)。

民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)實(shí)施人工智能雙師課堂的實(shí)踐

沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)于2022年11月啟動(dòng)了“人工智能+教育”雙師課堂實(shí)驗(yàn)區(qū)項(xiàng)目。經(jīng)過兩年多的實(shí)踐，學(xué)校的師資力量不足問題得到有效緩解，課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也得到顯著提升。

人工智能雙師課堂提升課堂教學(xué)質(zhì)量。沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)通過構(gòu)建人工智能雙師課堂，引入大量可以提升課堂互動(dòng)性、情境化和操作性的資源，使課堂教學(xué)更好地適應(yīng)了學(xué)生的理解水平、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。人工智能對(duì)提升課堂互動(dòng)性的意義主要體現(xiàn)在英語教學(xué)上。在英語課堂教學(xué)中，展現(xiàn)語言的實(shí)用性，創(chuàng)造語言互動(dòng)環(huán)境非常重要，但在農(nóng)村，由于資源不足，創(chuàng)造生動(dòng)的語言環(huán)境較為困難，學(xué)生對(duì)英語學(xué)習(xí)缺乏足夠的興趣和動(dòng)力，對(duì)英語學(xué)習(xí)的參與度也不夠高。如今，學(xué)校讓人工智能教師與英語教師同臺(tái)授課，在一定程度上解決了上述問題。在英語課堂上，線下教師仍是主導(dǎo)，負(fù)責(zé)提出問題引導(dǎo)學(xué)生，把握課堂節(jié)奏，而人工智能教師主要負(fù)責(zé)課堂互動(dòng)部分。在互動(dòng)環(huán)節(jié)，線下教師引導(dǎo)學(xué)生跟著人工智能教師朗讀課文，并與人工智能教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)對(duì)話。一方面，利用人工智能教師可愛的外形，可以更好地吸引學(xué)生的注意力。另一方面，人工智能教師與學(xué)生的對(duì)話是實(shí)時(shí)互動(dòng)生成的，可以有效將教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中創(chuàng)設(shè)的基本情境轉(zhuǎn)化成較為優(yōu)質(zhì)和真實(shí)的語言應(yīng)用環(huán)境。一堂課上，線下教師的現(xiàn)場(chǎng)引導(dǎo)點(diǎn)撥、學(xué)生和兩位教師的互動(dòng)及學(xué)生之間的同伴互動(dòng)并存，共同構(gòu)成多元互動(dòng)、貼近實(shí)際生活的課堂。

沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)通過人工智能雙師課堂更好地創(chuàng)設(shè)和呈現(xiàn)教學(xué)情境。學(xué)校鼓勵(lì)教師利用虛擬數(shù)字人助教和動(dòng)畫微課，創(chuàng)設(shè)更加真實(shí)生動(dòng)的教學(xué)情境，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)、體驗(yàn)和感悟。例如，在語文課堂上，為了解決古代文學(xué)作品理解難度大的問題，教師用會(huì)說話的數(shù)字人教師和動(dòng)畫微課為學(xué)生創(chuàng)設(shè)和古人對(duì)話、聽古人講古詩或古文的教學(xué)情境，拉近了學(xué)生與所學(xué)作品的距離，讓學(xué)生對(duì)課文內(nèi)容產(chǎn)生了更加深刻的情感共鳴。

人工智能雙師課堂還可以實(shí)現(xiàn)更多的課堂實(shí)踐操作，拓寬學(xué)生理解知識(shí)、提升素養(yǎng)的途徑。例如，學(xué)習(xí)太陽系的相關(guān)知識(shí)時(shí)，學(xué)生們?cè)局荒軐?duì)著靜態(tài)的圖片和文字去理解和想象?，F(xiàn)在，教師會(huì)打開智能設(shè)備上的相關(guān)應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生通過操控太陽系模型來進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生在直觀感受太陽系運(yùn)行的過程中，能夠更加深刻地理解教師講述的知識(shí)點(diǎn)。

此外，生成式人工智能為民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)的學(xué)生們打開了一扇通往藝術(shù)世界的大門。美術(shù)教師和音樂教師在課堂上選用適合小學(xué)生的人工智能工具，幫助學(xué)生實(shí)踐自己的藝術(shù)創(chuàng)想。學(xué)生們只需用簡(jiǎn)單的語言描述心中所想，人工智能便能迅速生成一幅充滿想象力的精美畫作，或者一首優(yōu)美動(dòng)聽的專屬歌曲。教師用這種方式鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，不斷激發(fā)、提升自身的藝術(shù)創(chuàng)造力。

人工智能雙師課堂進(jìn)一步滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需要。在課堂教學(xué)內(nèi)部，人工智能雙師課堂的個(gè)性化教學(xué)優(yōu)勢(shì)在體育課堂上已有較為突出的表現(xiàn)。學(xué)校體育教師使用人工智能技術(shù)根據(jù)學(xué)生的體能、速度、耐力等數(shù)據(jù)，為每名學(xué)生量身定制個(gè)性化的訓(xùn)練方案，幫助學(xué)生更好地開展訓(xùn)練。而教師在這些個(gè)性化訓(xùn)練方案的輔助下，可以更有針對(duì)性地指導(dǎo)每名學(xué)生，真正實(shí)現(xiàn)因材施教。

在課堂之外，學(xué)校也充分利用人工智能雙師課堂高度互動(dòng)性的特點(diǎn)，為學(xué)生提供更充足的個(gè)性化資源與輔導(dǎo)。課前，學(xué)生可以觀看虛擬數(shù)字人助教的授課視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)。課后，學(xué)生通過教師推薦的平臺(tái)開展自主學(xué)習(xí)，平臺(tái)通過視頻講解、過程檢驗(yàn)、復(fù)習(xí)鞏固等措施來識(shí)別學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并且針對(duì)學(xué)生掌握不牢、效果不好的方面繼續(xù)出題，幫助學(xué)生及時(shí)鞏固、強(qiáng)化。在這個(gè)過程中，人工智能教師能夠精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生的問題，理解他們的需求，還能通過預(yù)設(shè)或自適應(yīng)的學(xué)習(xí)路徑，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和挑戰(zhàn)，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。這種人機(jī)協(xié)同的教學(xué)方式，不僅減輕了學(xué)校教師的工作負(fù)擔(dān)，還通過人工智能優(yōu)化了教學(xué)過程，顯著提升了教學(xué)效率和學(xué)習(xí)成效。

人工智能雙師課堂輔助家校協(xié)同。學(xué)校充分利用人工智能的優(yōu)勢(shì)，每天反饋學(xué)生的在校表現(xiàn)，讓家長(zhǎng)可以在手機(jī)端隨時(shí)掌握學(xué)生動(dòng)態(tài)。同時(shí)，人工智能工具會(huì)將學(xué)生每天在校的表現(xiàn)用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，并利用大數(shù)據(jù)模型加以分析，通過一段時(shí)間的數(shù)據(jù)積累，人工智能工具會(huì)對(duì)學(xué)生的在校表現(xiàn)進(jìn)行畫像，家長(zhǎng)通過畫像可以清晰地了解孩子未來需要努力的方向，更有針對(duì)性地為孩子提供助力。此外，家長(zhǎng)在育兒過程中遇到問題，例如，應(yīng)該如何幫助孩子和同學(xué)相處、家長(zhǎng)應(yīng)該如何面對(duì)孩子的青春期等，都可以請(qǐng)教人工智能工具。人工智能工具會(huì)提供相應(yīng)的解決方案，幫助家長(zhǎng)做好家庭教育，為家校共育奠定基礎(chǔ)。

總之，人工智能雙師課堂的出現(xiàn)打破了原有的師生雙向互動(dòng)關(guān)系，形成了三向互通的閉環(huán)。教師與學(xué)生之間不再是教與被教的單向線性關(guān)系，人工智能與教師之間的互動(dòng)與合作、人工智能與學(xué)生之間的知識(shí)傳遞與接受、教師與學(xué)生之間的情感交流與評(píng)價(jià)反饋，為雙師課堂中的三者聯(lián)通提供了可能。在這一基礎(chǔ)上，學(xué)校的課堂教學(xué)質(zhì)量得到提升，學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求得到滿足，家校共育的水平得到提高。

民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)校人工智能雙師課堂實(shí)踐進(jìn)一步發(fā)展的建議

從目前沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)的人工智能雙師課堂發(fā)展情況來看，未來民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)校發(fā)展人工智能雙師課堂還需要從以下幾個(gè)方面推進(jìn)。

培養(yǎng)學(xué)生使用人工智能工具的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。目前，有小部分學(xué)生不適應(yīng)人工智能雙師課堂的教學(xué)模式，學(xué)習(xí)效果不佳，這主要是由于學(xué)生還沒有養(yǎng)成正確使用人工智能工具的學(xué)習(xí)習(xí)慣。當(dāng)學(xué)生驟然開始接觸人工智能工具，部分學(xué)生可能缺乏足夠的自律性，容易被其他非學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容所吸引，導(dǎo)致學(xué)習(xí)工具的濫用和學(xué)習(xí)效果的分化。這一方面要求學(xué)校、教師和家長(zhǎng)對(duì)人工智能學(xué)習(xí)工具進(jìn)行更合理的管控；另一方面要求教師和家長(zhǎng)形成教育合力，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣上多下功夫，從根源上解決問題。

加強(qiáng)教師的人工智能技術(shù)培訓(xùn)。人工智能雙師課堂模式對(duì)教師提出了更高的要求，不僅要求教師具備扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)，更要求教師掌握相應(yīng)的信息技術(shù)應(yīng)用能力，具備良好的數(shù)字素養(yǎng)。然而，在民族地區(qū)農(nóng)村學(xué)校，教師的技術(shù)培訓(xùn)還不充分。一方面，這些學(xué)校往往缺乏足夠的經(jīng)費(fèi)和資源來支持大規(guī)模的教師培訓(xùn)活動(dòng)；另一方面，由于地理位置偏遠(yuǎn)、交通不便等因素，教師參與外部培訓(xùn)的機(jī)會(huì)有限。此外，部分教師可能對(duì)新技術(shù)持保守態(tài)度，缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用的積極性，這也制約了教師數(shù)字素養(yǎng)的提升和人工智能雙師課堂模式的推廣。因此，政府和教育行政部門需要出臺(tái)相關(guān)政策，提供必要的資金和技術(shù)支持，同時(shí)建立有效的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)教師轉(zhuǎn)變思想，積極參與培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，以適應(yīng)新的教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量。

加強(qiáng)評(píng)價(jià)對(duì)人工智能雙師課堂模式的引領(lǐng)作用。教育行政部門和學(xué)校應(yīng)建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系，對(duì)人工智能雙師課堂的教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)成果等進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，以評(píng)價(jià)引領(lǐng)人工智能賦能教育的教學(xué)實(shí)踐不斷改進(jìn)和提升，充分發(fā)揮教育評(píng)價(jià)指揮棒的作用。

內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)的人工智能雙師課堂實(shí)踐展示了人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域中的巨大潛力和廣闊前景，是對(duì)現(xiàn)有教育模式的大膽革新。人工智能雙師課堂為民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)帶來了教育質(zhì)量的顯著提升，也為其教育變革注入了新的活力。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的持續(xù)支持，人工智能雙師課堂有望在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，為更多學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育資源，促進(jìn)教育公平和質(zhì)量的全面提升。

（作者祁進(jìn)元系內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗沙圪堵鎮(zhèn)第一小學(xué)副校長(zhǎng)、高級(jí)教師，作者高文光系鄂爾多斯市東勝區(qū)東青小學(xué)科創(chuàng)信息中心主任、一級(jí)教師）

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