在智能課堂“預(yù)見(jiàn)”未來(lái)教師

上海師范大學(xué)學(xué)生正在模擬教學(xué)環(huán)境中授課。學(xué)校供圖

　　生成式人工智能的迅猛發(fā)展為教育帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，如何用好人工智能這把“金鑰匙”，解鎖面向未來(lái)教育的教師培養(yǎng)之路？

　　今年8月，上海師范大學(xué)正式發(fā)布基于生成式人工智能的教師教育實(shí)踐實(shí)訓(xùn)大模型MetaClass（元課堂）系統(tǒng)，結(jié)合大語(yǔ)言模型、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、數(shù)字人、人機(jī)交互等技術(shù)打造大模型驅(qū)動(dòng)的沉浸式人機(jī)交互系統(tǒng)，構(gòu)建人機(jī)融合、交互評(píng)估一體化的智能課堂，探索未來(lái)教師的“預(yù)見(jiàn)式”培養(yǎng)新模式。

　　“微格亭”里來(lái)了“AI學(xué)生”

　　“同學(xué)們，觀察一下，這些乘法算式有什么共同的特點(diǎn)嗎？”在上海師范大學(xué)專(zhuān)家樓的一間“微格亭”里，該校2022級(jí)小教理科學(xué)生朱宇飛正在試練一節(jié)小學(xué)數(shù)學(xué)課，臺(tái)下聽(tīng)講的是9名“AI學(xué)生”，和正常課堂里的學(xué)生一樣，他們認(rèn)真聽(tīng)講、積極舉手回答問(wèn)題。

　　“上學(xué)期我就開(kāi)始用大模型上課了，與‘AI學(xué)生’的互動(dòng)給了我很多真實(shí)的反饋，對(duì)我提升教學(xué)技能幫助很大?！敝煊铒w是元課堂系統(tǒng)的首批“嘗鮮者”，她表示，課堂上的“AI學(xué)生”不僅能夠迅速反應(yīng)、回答問(wèn)題，還有豐富的表情，性格和能力也各異。

　　正是因?yàn)椤癆I學(xué)生”的多樣性，“微格亭”里的朱宇飛仿佛走進(jìn)了真實(shí)的課堂，她在這里盡情探索試驗(yàn)著各種不同的教學(xué)方式，再根據(jù)“學(xué)生們”的反饋逐步改進(jìn)。

　　上海師范大學(xué)分析測(cè)試與超算中心主任王龔告訴記者，元課堂系統(tǒng)為師范生提供了可以充分試錯(cuò)的模擬教學(xué)環(huán)境和沉浸式體驗(yàn)，有效避免了師范生在現(xiàn)實(shí)教學(xué)情境中把學(xué)生作為“實(shí)驗(yàn)品”的潛在倫理風(fēng)險(xiǎn)。在虛擬智能課堂，師范生可以無(wú)風(fēng)險(xiǎn)地創(chuàng)新教學(xué)方式，探索教育理念的落地。與此同時(shí)，平臺(tái)記錄反饋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，也為師范生反思成長(zhǎng)提供了支持。

　　“‘AI學(xué)生’的表現(xiàn)超出了我的想象，有時(shí)候他們還會(huì)與老師因?yàn)橛^點(diǎn)不同發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，他們反饋的想法給了我很多啟發(fā)。”上海師范大學(xué)英語(yǔ)師范專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生陸尤琪說(shuō)。

　　“‘AI學(xué)生’給到老師的各種反饋，也是基于真實(shí)課堂的數(shù)據(jù)采集。”王龔介紹，目前元課堂系統(tǒng)建立的“AI學(xué)生”和“AI班級(jí)”最大限度地還原真實(shí)的學(xué)生和真實(shí)的教學(xué)場(chǎng)景，強(qiáng)化理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)的聯(lián)系與轉(zhuǎn)換，其自然互動(dòng)模式支持師范生建構(gòu)面對(duì)兒童的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提升師范生教學(xué)體驗(yàn)與教學(xué)技能。

　　元課堂系統(tǒng)不僅受到了師范生的青睞，還被應(yīng)用于新教師培訓(xùn)以及教師教學(xué)大賽中。

　　“對(duì)于想成為教師的人而言，必須跨越從理論到實(shí)踐的鴻溝。如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的教學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練，他的教育教學(xué)能力就很難得到提升和展現(xiàn)。無(wú)論是師范生還是非師范生，都可以利用大模型比較自由地開(kāi)展模擬訓(xùn)練，以提升自己的教學(xué)能力?！鄙虾Ｊ薪處熃逃龑W(xué)院院長(zhǎng)王洋說(shuō)。

　　課堂教學(xué)有了“AI智核”

　　“以往光講授這些內(nèi)容就需要兩個(gè)課時(shí)，有了大模型工具竟然一個(gè)課時(shí)就講完了，每個(gè)小組還都有機(jī)會(huì)交流討論?！痹谥锌圃荷虾?shí)驗(yàn)學(xué)校，八年級(jí)語(yǔ)文教師張曄正在執(zhí)教項(xiàng)目化學(xué)習(xí)課程“《紅星照耀中國(guó)》整本書(shū)閱讀”，課堂上同學(xué)們通過(guò)向AI提問(wèn)的方式很快了解了小傳的文體格式，并在AI的幫助下梳理書(shū)本內(nèi)容，創(chuàng)寫(xiě)《毛澤東小傳》提綱框架……

　　教師張曄的這堂課是在“中科智核”的支持下開(kāi)展的?！爸锌浦呛恕笔巧虾煼洞髮W(xué)為中科院上海實(shí)驗(yàn)學(xué)校研發(fā)的“教學(xué)全流程數(shù)智協(xié)同平臺(tái)”，平臺(tái)里集成了人工智能與數(shù)字技術(shù)賦能教學(xué)全流程的實(shí)施和管理，為教師的日常教學(xué)提供了有力的支持。

　　“人工智能賦能教育教學(xué)是要給教師提供支持，而不是增加負(fù)擔(dān)?！鄙虾煼洞髮W(xué)人工智能教育研究院副研究員吳旻瑜介紹，平臺(tái)研發(fā)的整個(gè)過(guò)程都是基于解決教師教學(xué)中遇到的問(wèn)題，從學(xué)習(xí)科學(xué)的視角來(lái)觀察傳統(tǒng)的課堂，進(jìn)而提供有針對(duì)性的幫助和支持，助力教師提升教學(xué)的有效性和科學(xué)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)活力。

　　“我們學(xué)校教師的平均年齡為34歲，‘中科智核’平臺(tái)推動(dòng)了這支年輕教師隊(duì)伍的迅速成長(zhǎng)?！敝锌圃荷虾?shí)驗(yàn)學(xué)校校長(zhǎng)夏紅梅介紹，平臺(tái)通過(guò)數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)的無(wú)縫銜接，保障教學(xué)流程的系統(tǒng)性與一致性，并利用生成式人工智能覆蓋教學(xué)全流程，提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)支持。

　　記者了解到，學(xué)校有了像“中科智核”這樣的“AI智核”，教師可以迅速了解到每一項(xiàng)教學(xué)資源的詳細(xì)講解模式和難點(diǎn)要點(diǎn)分析的示范，可以實(shí)時(shí)共享優(yōu)秀教案，高效實(shí)現(xiàn)從“共同教案”到“個(gè)性教案”的靈活轉(zhuǎn)化，可以根據(jù)平臺(tái)反饋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。有了“AI智核”，學(xué)生們?cè)谏鐖F(tuán)活動(dòng)中可以一鍵制作社團(tuán)海報(bào)，還可以借助AI制作數(shù)字音樂(lè)、做科創(chuàng)小實(shí)驗(yàn)，等等。

　　“我們清醒地看到，目前，哪怕是最先進(jìn)的人工智能技術(shù)，仍然有它難以克服的倫理問(wèn)題?！毕募t梅介紹，學(xué)校一方面搭建了智能平臺(tái)賦能教育教學(xué)全過(guò)程，另一方面更注重以人為本，通過(guò)課程和活動(dòng)系統(tǒng)培養(yǎng)教師和學(xué)生理解和運(yùn)用人工智能的能力。

　　“在應(yīng)用大模型的過(guò)程中，我們也會(huì)把來(lái)自中小學(xué)教育教學(xué)一線(xiàn)實(shí)踐中探索的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用到師范生的培養(yǎng)中?！眳菚F瑜說(shuō)。

　　據(jù)了解，面對(duì)人工智能時(shí)代對(duì)教師提出的新挑戰(zhàn)，上海師范大學(xué)在師范生培養(yǎng)中也特別增強(qiáng)以“人工智能”為核心的信息素養(yǎng)實(shí)踐能力培養(yǎng)，構(gòu)建“高校、中小學(xué)、行業(yè)企業(yè)”多元協(xié)同參與的實(shí)踐培養(yǎng)模式，全面提升未來(lái)教師的綜合素養(yǎng)。

　　“知行圖譜”預(yù)見(jiàn)未來(lái)教師

　　“除了課堂教學(xué)的場(chǎng)景模擬，我們還開(kāi)發(fā)了一系列虛擬教學(xué)環(huán)境應(yīng)用場(chǎng)景，比如家校溝通的場(chǎng)景中，真人教師可以和‘AI家長(zhǎng)’進(jìn)行溝通，提升家校溝通能力，在教學(xué)創(chuàng)新試驗(yàn)場(chǎng)，真人教師可以搭建形式多樣的創(chuàng)新課堂，探索創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐，我們還設(shè)置了全納教育場(chǎng)景，教師可以在虛擬課堂中探尋融合教育課堂教學(xué)的策略，等等。”王龔說(shuō)。

　　“元課堂使用方便，不依賴(lài)人、頭顯設(shè)備或其他控制器，實(shí)訓(xùn)全過(guò)程高度還原課堂教學(xué)場(chǎng)景?！蓖觚徑榻B，日前，上海師范大學(xué)元課堂系統(tǒng)正式推出網(wǎng)頁(yè)版，登錄網(wǎng)頁(yè)便可以隨時(shí)隨地構(gòu)建一個(gè)“智能課堂”，有9名“AI學(xué)生”陪練，在人機(jī)互動(dòng)中共同磨課。元課堂系統(tǒng)還會(huì)對(duì)使用者的教學(xué)能力進(jìn)行智能分析，及時(shí)反饋教育技能優(yōu)點(diǎn)與不足，助力使用者自我訓(xùn)練與提高。

　　王龔告訴記者，團(tuán)隊(duì)正在構(gòu)建教師教學(xué)“知行圖譜”，將結(jié)合“AI學(xué)生”的反饋與教師勝任力評(píng)估體系構(gòu)建教師勝任力智能評(píng)估系統(tǒng)，并針對(duì)反饋的教學(xué)問(wèn)題做精準(zhǔn)化推薦，形成“實(shí)訓(xùn)—評(píng)估—推薦”的教師培訓(xùn)閉環(huán)模式。

　　人工智能技術(shù)為教師教學(xué)賦能的同時(shí)，“未來(lái)教師”的雛形也逐步在智能課堂里顯現(xiàn)。當(dāng)教師從簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授者“解放”出來(lái)時(shí)，又該具備哪些新的素養(yǎng)和能力？

　　上海師范大學(xué)教務(wù)處處長(zhǎng)王健告訴記者，學(xué)校正在建構(gòu)大思政與師德培養(yǎng)課程群，聚焦“現(xiàn)代師德”素養(yǎng)培育，著力提升師德和育德能力。接下來(lái)，會(huì)結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析處理，推出師德師風(fēng)建設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景，在智能課堂中嵌入師風(fēng)師德素養(yǎng)培育，以塑造教師的精神世界為中心，推動(dòng)未來(lái)教師培育情感歸屬，形成教育信念。

《中國(guó)教育報(bào)》2024年12月14日 第03版