智能时代个性化教学的条件与路径

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摘要:在大班额、教育同质化的教学情境中，个性化教学难以有效地实现。随着智能技术逐渐深入课堂教学，个性化教学的实现有了新的可能。智能时代个性化教学的有效实现需要智能技术与个性化教学有机融合，为此智能技术与个性化教学均需要作出必要的变革。智能技术需以大数据深描学生学习画像、云平台建立个性化教学资源库、人工智能增强教师个性化教学能力、互联网提供个性化教学网络环境等。而个性化教学也需要进行一系列课堂变革:强化学生自主学习意识与能力、增强教师个性化学习指导能力、增加教学内容的选择多样性、提升教学媒体的选用适应性等。基于二者的融合，智能技术支持个性化教学有效实现的路径为确立差异化的教学目标、组织多样化的教学内容、选择有针对性的教学方法、整合多种学习组织形式和构建精准的教学评价反馈体系。

关键词:智能时代;智能技术;个性化教学;课堂变革

在大班额、教育同质化的教学情境中，个性化教学主要采取了分层教学、小组学习、个别化辅导等方式，难以在大范围内针对学生的个性化学习需求而进行个别化教学。随着智能化时代的到来，以大数据、人工智能、物联网等为代表的智能技术逐渐改变了人们的生产、生活方式，对社会生活产生了深刻的影响。相应地，智能技术在教育领域的应用不断深入，也改变了传统教育形态，促进了学习方式、教育资源、教育公共服务平台、学习环境等方面的变革。［1］如AltSchools、SummitPublicSchools、KhanLabSchool等教育创新学校纷纷将学校教育改革的重点聚焦于如何通过教学组织形式变革、学习者分析、教育资源共享等措施实现个性化教学，以促进学生的个性化发展。［2］智能时代实现个性化教学的一个重要的前提条件就是智能技术与个性化教学要能够有机融合。因为技术改变了人的生存方式、生存状态和生存尺度，而教育对技术的改变体现在对人的理想样式和生存状况的改变，同时也为技术提供了评价尺度，即通过技术的使用是否促进了人的发展。［3］技术融入教育领域就应该考虑技术价值与教育价值是否统一、技术应用与教育实践是否相符等问题，技术与教育最终应统一于促进人的发展。为了智能技术与个性化教学的有机融合，智能技术与个性化教学都需要作出必要的变革。智能技术应主动适应个性化教学，而个性化教学面对智能时代的发展趋势也应做出相应的调整，从而实现智能技术与个性化教学的有机融合，支持智能时代个性化教学的有效实现。

一、智能时代个性化教学有效实现的技术支持

在智能化时代，智能技术可以说构成了人的发展的基本环境或平台。通过智能技术认识世界，相较于直接经验，不仅是形式上的变化，从存在论来说经验世界的方式也发生了改变。［4］将智能技术应用于教学活动的主要目的在于促进个性化教学，因此智能技术不是强行地改变个性化教学的基本规律，而是主动地适应个性化教学活动。作为一种人化自然，智能技术从设计之初就应站在教育的立场上，以更好地服务个性化教学活动。教学系统由教学内容、教师、学生、教学环境等基本要素构成，［5］10－13智能技术主动地适应个性化教学活动需要解决传统教育情境中学生个体形象模糊、教学资源单一、教师能力局限、教学环境限制等问题，如此才能为个性化教学的有效实现提供必要的技术支撑。(一)大数据深描学生学习画像。要有效地实现个性化教学，必须对学生的个性特征、学习水平、学习能力等有非常精准的判断。个性化教学首先要基于对学生个性差异的了解，利用大数据分析技术可充分挖掘学生个性差异，构建学习者画像。学习者画像分为两种，一种是学生个体学习者画像，基于学生个体知识掌握情况、学习风格、学习能力倾向内容等建模而成，能够反映学生个体的学习状态;另一种是学生群体学习者画像，基于班级不同层次学生薄弱知识点、易错点等建模而成，能够体现不同学生群体的学习特点。学习者画像具有生成性，可根据学生学习过程中的行为变化不断调整，以提高学习者画像的精准度，使其贴近学生真实学习状态。同时学习者画像也能帮助教师预判学习者行为，捕捉学习者情感变化，以便及时对教学活动进行调整，满足学生个性化学习需求。(二)云平台建立个性化教学资源库。教学活动的开展离不开教学资源的支撑，个性化教学资源建设是个性化教学有效实现的基本前提。基于云平台的计算、数据存储等功能可以更好地构建个性化教学资源库。首先，构建综合教学资源库。在智能技术的支持下，教学资源库的来源应尽可能广泛，包含微课程资源、富媒体资源、题库等。具体而言，学校可根据自身情况开发具有校本特色的数字资源，也可依托“一师一优课、一课一名师”等相关活动，建设覆盖基础教育所有学段、学科的生成性资源，还可借助新兴智能技术开发校本创客课程、STEAM教育课程，［6］然后将所有资源整合形成综合教学资源库。其次，打造符合个性化教学需求的教学资源平台。构建教学资源库的目的在于充分运用教学资源，因此基于云平台构建的教学资源平台必须符合个性化教学的需求，需具有个性化推送功能。同时，该平台也需具有个性化课表的功能。由于学习者的学习起点水平、学习能力、兴趣爱好等方面的差异，因而对于课程内容的消化能力也存在着区别。为贴近学习者的个体需求，基于云平台的教学资源平台可为学生提供不同类型和难度的课程，让学生能够根据自身实际情况选择课程，生成个性化课表，使课程更符合每位学生的个性化学习需要，从而促进学生个性发展。此外，该平台还需具备全通道学习内容配送功能，支持不同终端学习进程同步，使学习进程突破空间限制，可在不同的移动终端上切换，赋予学习者自由安排学习活动的权力。(三)人工智能增强教师个性化教学能力。教师作为教学活动的组织与引导者，影响教学活动的走向，但同时教师作为个体，是一种“缺陷存在”［7］，整合深度学习卷积神经网络、情感计算等技术的人工智能系统将有效弥补教师的缺陷。首先，在知识掌握方面，面对知识总量爆炸式增长，教师的知识储存量、更新速度等无法与人工智能媲美。人工智能系统通过深度学习可不断更新专业领域知识，迅速达到该领域专家水平，为教师提供知识储备支撑。其次，在认知能力方面，教师存在一定的认知局限，如人脑信息加工过程中可能忽略部分背景信息、无法处理过大信息量等。人工智能系统基于全景式数据分析，可捕捉教学过程中教师的遗漏点，全景式还原教学过程。最后，在情绪管理方面，教师在情绪察觉、情绪调控、无偏见认知等方面存在明显不足，而人工智能系统基于情感计算、面部识别等技术可捕捉教学过程中学生的情感状态，从而对学生的学习状态进行判断。具体而言，人工智能系统可实现自动批阅作业、进行学习诊断、解决问题等功能。一方面，可将教师从重复、烦琐的劳动中解脱出来，减少教师的机械劳动;另一方面，人工智能会成为未来教师工作的组成部分，由人机协作完成智慧性工作，［8］辅助教师进行个性化教学。(四)互联网提供个性化教学网络环境“互联网+教育”自提出以来，一直是教育领域关注的热点问题。互联网具有极强的联通性、协同性、交互性，［9］并储存着大量的教学资源，可以为个性化教学实践提供相应的网络环境。首先，互联网可以使个性化教学活动突破时空限制。随着移动网络的普及，教学活动的开展将突破时间、场地的限制，师生可随时通过移动终端接入网络，构成“云课堂”，开展教学活动，打破场景限制。其次，互联网推动了在线个性化教学的发展。基于互联网构建的网络教学平台是在线教学的主阵地，一方面为学生提供了更加灵活的选择，使学生可以根据自身学习需求选择在线学习资源，确定学习进度。另一方面也有利于教师掌握学情，通过在线学习行为数据，精准把握每一位学生的学习情况，为个性化教学决策提供数据支撑。最后，互联网对设备要求较低，有利于个性化教学活动的推广。国家信息化进程在不断推进，相较于其他技术，互联网普及程度更高，对用户终端设备要求更低，智能手机、平板电脑等移动设备都可以成为教学活动的载体，使教学活动的受众更广，有利于更好地开展个性化教学活动。

二、智能时代个性化教学有效实现的课堂变革

课堂教学结构是教师、学生、教学内容与教学媒体等四个教学系统要素间相互联系、相互作用的具体体现，其变革是教育变革的主要着力点。［10］为了更好地实现与智能技术的有机融合，个性化教学活动应从课堂教学结构入手做出相应的改变。师生是教学活动的主体，与技术的融合呈现“人—技术”的具身化特点，即师生通过智能技术改进教学活动，也通过智能技术延伸师生自身的知觉。同时，教学内容和教学媒体都在不同程度上影响着教学活动的质量。(一)强化学生自主学习意识与能力。学生主体意识的体现是其个性化发展的基本要求之一，个性化教学的目的在于实现学生的个性化发展，自主学习是个性化教学有效实现的基本前提。在智能化环境中，可从强化学生自主学习的意识、能力等方面入手，推动个性化教学活动的开展。首先，要强化学生自主学习的意识。学生只有具有强烈的自主学习意识，才能把经验与现实连接起来，制定学习目标，并为之努力。面对海量的信息资源，在自主学习意识的引导下，学生才能排除无关信息干扰，集中于自身的学习目标，规范自身学习行为。其次，要提高学生自主学习的能力。在智能化时代背景下，知识更新速度远大于人类的学习速度，学生应从知识接受者的角色向知识探索者的角色转变，要培养学生的工具思维，使学生学会在智能技术的辅助下积极、主动地探索，发挥自己的创新精神，形成良好的思维能力、创新意识、创新技能等创新品质，以提高学生的自主学习能力，促使学生在学习过程中不断探寻自我，总结出具有个人风格的学习策略，为个性化教学的有效实现奠定学习基础。(二)增强教师个性化学习指导能力。智能技术的支持使得每位学生获得个性化发展成为可能，同时也使学习情景更为复杂，这就要求教师具备个性化学习指导能力，能够根据学生的个体差异作出相应的指导。要增强教师个性化学习指导能力，可以从以下几个方面考虑:一是提升自身信息素养。教师是课堂教学方式和学习方式变革的核心人物，不仅是信息化教学创新的参与者，也是信息化教学创新的发明者。［11］教师应主动提升自身信息素养，熟练应用各种教学软件及设备，才能使智能技术真正融入个性化教学活动之中。二是适应学生的个性差异。教师应提高数据分析能力，准确把握学生的学习状态，根据学生个性差异有针对性地改进教学活动，在智能技术环境中更好地引导学生排除干扰，合理利用学习资源，以促进教学效果的提升。三是尊重学生的个性。教师对于学生个性化学习的指导应以尊重学生的个性为前提，基于学生个性有意识地进行调整。学生只有感觉到被尊重时，才能毫无负担地展现出自己真正的个性，在学习过程中遵从自己的个性进行选择，以实现真正的个性化发展。(三)增加教学内容的多样性选择。如今，知识泛化已经成为信息时代的明显特征，互联网中储存着海量学习资源。面对丰富的资源，教学内容要符合个性化教学的需要，至少应具备以下几个特点:一是与智能生活紧密相关。身处智能时代，智能技术已经融入学生的日常生活，学生的生活经验无法与技术脱离，这就要求教学内容立足于学生生活实际，与学生的智能生活相联系，一方面可以确保教学内容的有效性，另一方面可以从生活经验出发激发学生的学习兴趣。二是采取多样化的呈现形式。教学内容应根据学生不同的经验背景采用文字、图片、音频、视频等形式呈现，丰富多样的教学内容呈现形式可以为具有不同认知特点的学生提供选择性，以维持学生的学习动机。三是提供不同的内容结构。对于相同主题的教学内容，基于教学平台软件可提供不同的内容结构，如以知识关联为主的内容结构、以逻辑关系为主的内容结构、以核心概念为主的内容结构等。四是划分难度层次。由于学习能力、学习态度等方面的差异，一个班的学生的学习水平无法做到完全一致，为了促进所有学生的发展，教学内容应具备不同难度梯度，根据学生的学习水平提供基础层次教学内容、提升层次教学内容、加强层次教学内容等。(四)提升教学媒体的选用适应性。教学媒体承担着教学信息的传输任务，不同形式的教学媒体及其不同的使用过程会直接影响学习者对信息的感知、保持和再认，［12］从而影响学习效果。教学媒体已经普遍存在于课堂教学之中，要使教学媒体支持个性化教学活动的开展，首先，要选择易操作的教学媒体。随着个人移动终端的普及，教学媒体作用于教学活动中的各个环节，教师在选择教学媒体时应以实际教学需求为主，不能一味地追求最新的技术，而是应该选择易操作的教学媒体，着眼于教学媒体在个性化教学活动中的实际作用，避免“技术狂热”现象。其次，要利用教学媒体开发新资源。教学资源的丰富与否很大程度上影响学生的学习效果，所以，教师应在教学媒体的支持下，根据教学内容的难易程度、学习者的学习行为特征等因素尽可能多地开发新资源，体现教学过程的生成性，以适应学生个性化的需要，为学生提供更多的选择。

三、智能时代个性化教学有效实现的路径

智能技术为个性化教学的有效实现提供了技术支持，教学活动为适应技术也做出了相应变革，二者有机融合的基础在于促进个体发展的一致性，在实践层面，智能技术与个性化教学活动的深度融合，最终指向促进学生的个性化发展。因此，应将技术促变教育聚焦于教学活动本身，将技术融入于教学活动的基本环节，基于实践层面提出智能技术支持个性化教学有效实现的路径。(一)确立差异化的教学目标。教学目标作为教学活动的风向标，影响着教学活动的走向。目前，教学目标大多是面向全体学生制定的，以统整的概念呈现在学生面前，是全体学生需要达到的统一标准，忽视了学生个体的独特性。在智能技术环境的支撑下，通过对学生学习行为数据的挖掘与分析，教学目标可以根据不同学生的学习需求进行调整，体现其差异性，以实现个性化教学。首先，根据学生个体差异确立教学目标。通过学生个体学习者画像，可以了解学生个体的学习兴趣、认知习惯、学习能力水平等情况，并对学生个人整体学习情况进行分析，基于个体学习情况确立教学目标，使教学目标贴近学生的个体需要。其次，根据整体倾向调整教学目标。基于大数据对学生群体的记录，可以了解到班级不同层次的学生在学习过程中知识掌握程度、情感态度发展等方面的内容，利用学习群体学习者画像分析其整体发展趋势，基于整体学生倾向对教学目标进行调整，提升教学目标与学生群体学习需要之间的吻合度。显然，智能技术缩小了教学目标与个性化学习需求之间的距离，从而使教学目标更加精确。(二)组织多样化的教学内容。教学内容是教学的依据，对教学过程有着直接的制约作用，教学方法、手段和组织形式的选择，很大程度上取决于教学内容的性质和特点，［5］150因此，组织多样化的教学内容以适应个性化教学的需要是应有之义。一方面，智能技术扩大了教学内容的选择范围。相较于教科书和教辅资料的固定、单一，智能技术带来的明显改变之一就是扩大了教学内容的选择范围，通过互联网将教学活动所需的情境性知识、学习过程所需的策略性知识、实践操作所需的技能性知识等内容整合在一起，突破了以学科为界限的资源存储形式局限，使教学资源的深度和广度得到了极大的提升，为个性化教学活动提供了更多的选择。教师可以从实际教学需要出发，根据自身经验进行资源分类整理，基于学情建立相应的教学资源库，以辅助教师实现个性化教学。另一方面，智能技术可改善教学内容的组织形式，强化学生认知次序和学科知识次序相结合的教学内容组织原则，［13］使教学内容的呈现方式更符合不同学生的认知次序，同时也更符合学科逻辑体系，有助于学生系统掌握教学内容。(三)选择有针对性的教学方法。教学方法是由学习方式和教学方式二位一体运用的协调一致的结果来决定的，基于智能技术的支持及教师个性化学习指导能力的提升，教学方法的选择将更具针对性。首先，要根据不同教学内容的特性选择教学方法。基于云平台建立的教学资源库加强了教学内容与教学方法之间的联系，为教学方法的选择提供了有力的支撑，对于情境性知识可采用体验式教学法，对于策略性知识可尝试参与式教学法，对于实践性知识可侧重于实践式教学法等，使教学方法更加贴合教学内容，以发挥最佳效果。其次，要根据学生个体学习风格选择教学方法。通过智能技术对学生学习行为数据的收集与分析，可以清晰掌握学生的学习风格，强化学生学习风格与教学方法之间的关联性。学习风格主要包括分析型、综合型和可变通型三种。［14］学习风格属于分析型的学生，具有高持续性的内生学习动力，学习时倾向于多信息顺序处理模式，选择侧重逻辑结构的讲授法较为合适;学习风格属于综合型的学生，自主性较强，学习时更喜欢多信息同步处理模式，选择以探究引导为主的发现法效果更好;学习风格属于可变通型的学生，在学习过程中具有较强的适应性，学习兴趣是影响其学习效果的重要因素，选择以直观感知为主的体验式教学法、直观式教学法更为恰当。如此一来，在智能技术的支持下，教师基于教学内容的特性与学生的学习风格有针对性地选择教学方法，提升了教学方法与教学内容、学生之间的契合度，有助于教师有效指导学生开展个性化学习，从而促进个性化教学的实现。(四)整合多种教学组织形式。智能技术的介入改变了教学资源的组织形式、突破了课堂教学的时空限制，使得多种教学方式在个性化教学活动中整合起来。首先，加强个别教学。个别教学关注个体差异，其特性符合个性化教学的要求，但由于其效率低、耗时长、速度慢等缺点，一直是课堂教学中的弱项。而在智能技术的支持下，教学效率将进一步提升，教师将有更多的时间对学生进行个别指导，个别教学时间将会有效延长。同时，学生可通过学生端软件自主选择教学资源，使得个别教学更符合学生个人的学习需要，有效辅助学生开展个性化学习活动。其次，巩固分组教学。在教学活动中，常见的分组依据有空间分布、学习水平、情感关系等，就近原则成为教学分组的主要影响因素。在智能环境下，基于学习平台与大数据技术的支持，可根据学生的认知方式、兴趣倾向、学习起点等内容实现异质分组，使分组教学更能符合学生个性化的选择，构建更加科学合理的学习小组，进而提高小组的合作水平与学习效果，让每一位小组成员都能在学习小组中发挥自己的作用。最后，深化班级授课制。班级授课制具有高效、系统的优点，个性化教学并不是排斥班级授课制，相反，在智能技术的支持下，班级授课制将得到进一步的深化。在智能环境中，学生可以根据自身特点选择教学内容，进一步弱化班级授课制的一致性，使学生掌握教学过程中的部分自主权。学生被动接受知识的课堂教学过程转化为在教师的引导下，学生自主安排的个性化学习过程，学生的个性将在教学过程中得到最大程度的凸显。(五)构建精准化的教学评价与双向反馈体系。教学评价与反馈是教学活动中的重要环节，在智能技术的支持下，移动终端提升了教学评价的便利性，互联网突破了师生沟通时空场域的障碍，大数据为教学评价的精确性提供了数据支撑，从而为教学评价精准化提供了条件，并影响了教学评价观念的转变，改变了以总结性评价为主的传统教学评价样态。首先，实现个性化精准评价。在智能技术环境中，学生的学习过程将被全景式的记录，通过大数据、情感计算等技术的应用，能够直观展示学生的学习状态，发掘学生的能力倾向，为教学评价提供有力参考，使教学评价由主观判断为主转向主观判断与客观数据相结合，实现个性化精准评价。其次，完善即时双向反馈体系。即时反馈可以促进学习活动的改进，构建即时双向反馈体系将有效提升教学活动效率。一方面是学生对教师的即时反馈，学生可通过学习系统在线提交作业，并将学习过程中遇到的困难即时反馈给教师。另一方面是教师对学生的即时反馈，当学生完成作业并提交，系统可自动对学生作业客观题部分进行评测，生成相关数据。教师可对学生主观题部分进行判定，整合两者数据，在线反馈给学生，使学生了解自身的学习情况，及时查漏补缺。同时，系统将记录学生学习数据，形成过程性评价，有助于掌握学生的真实学习状态。

作者:王天平 段霜 单位:西南大学教育学部