一、实践探索背景
1.教育数字化转型创新探索的背景
2020年,教育部印发《关于加强“三个课堂”应用的指导意见》指出:到2022年,全面实现专递课堂、名师课堂和名校网络课堂这“三个课堂”的常态化按需应用,建立健全利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制,推动实现教育优质均衡发展。2021年,北京市教育委员会印发《关于推进“互联网+基础教育”的工作方案》,提出发展北京市特色的空中课堂、双师课堂和融合课堂这“三个课堂”。
研究团队从元宇宙中国教育范式研究视角创新的人工智能赋能的“三个课堂”包括:人工智能教学能力提升之空中课堂,采用“点播+直播”的互动学习方式,点播平台为中国电子学会网站,直播平台为钉钉;虚拟数字人辅助的双师课堂,其远程教学采用腾讯会议,现场教学采用极域多媒体教室和智影数字人云平台,多系统联动开展双师教学;人工智能赋能音乐作曲编程的融合课堂,采用ClassIn云课堂、玛塔机器人智能套装等网络技术联动教与学各元素进行交互协同,结合电子琴、小提琴等乐器进行人工智能音乐编程教学。
2.教育新理念
把人工智能技术赋能“三个课堂”教学模式的创新探索作为教育数字化转型实践的原创动力,建立了以学生为中心(人才培养为核心)、以教师为主导(社会需求为导向)、以学习服务社会(实现教育数字化转型)三位一体的教育新理念。
新范式的实践赋予了教育新理念、新内涵,即创新教育应与人工智能数字化教学环境、学生解决问题的能力(竞争方式)以及信息技术潮流密切关联;课堂教学不应仅是系统化传授知识,更应把知识融入问题解决的过程,由学生自行体验与理解。
教师综合素养的提升与创新教育理念的践行,是创新培养学生的根本。学生的创新精神培养,既要让学生独立自主地探索,又要与教师的创新引导密切关联,因而与教师的综合素养有很大关系。学生通过与教师的课内外互动,对教师言行的潜移默化模仿,以及多感官体验获得来自教师综合素养的浸润。
3.现状问题
智慧社会需要以人工智能为核心的互操作技术来助力教育数字化转型,特别是元宇宙的虚实世界定义的各种教育元素需要人工智能来统筹转化,主要体现在课堂教学范式的数字化创新,即发展以人工智能为支架的创新教学模式,从而适应时代变化和技术高速发展对人才培养模式变革的新挑战。
4.预期目标
希望基于元宇宙中国教育范式研究视角创新的“三个课堂”教学创新模式不仅为人工智能赋能其他学科的融合教学提供可参考的新理论、新方法和新课堂教学模式,也为对标教育部、北京市教育委员会要求的“三个课堂”提供方案模型和实践案例。
二、实践过程
三、实施成效
四、案例实施反思总结
通过对教师、中学生、小学生和幼儿园大班幼儿分别进行教学模式实践研究,形成了上述“三个课堂”实践案例。其共性是以人工智能、信息科技为支架构建数字化教学环境,但也各有差异。空中课堂教学过程横跨时空、化整为零;双师课堂虚拟与现实相结合,以AI数字人为支架延伸时空;融合课堂将多学科与人工智能深度融合,不仅实现多学科知识同堂学习应用,使知识学习与能力培养相辅相成,也探索了低龄儿童接受知识的新方式,即在解决问题的过程中提高其解决问题的能力,使所学知识深度融于问题的解决过程,重在让其以自我理解的方式理解知识的原理。
以人工智能、信息科技为支架的“三个课堂”的实践案例是对中国教育数字化战略的践行,实现了“以学生为中心”“以教师为核心(以课堂教学能力提升为关键)”“以学习服务社会”等基本功能,构建了数字化课堂教学环境,全面推进了课堂教学的数字化转型,提升了师生的创新探索能力。
不管开展哪一种课堂教学,都需要形成一个有机整体把课堂教学内容落实到位,从人工智能技术保障到因材施教,都旨在服务于学生和教师的发展,推进常态化应用,构建以人工智能为支撑的现代化教育服务体系,最终实现区域内乃至全国的优质教育均衡发展。
参考文献
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[5] 北京市教育委员会印发《关于推进“互联网+基础教育”的工作方案》的通知[EB/OL].http://jw.beijing.gov.cn/xxgk/zfxxgkml/zfgkzcwj/zwgzdt/202104/t20210428_2375986.html.
[6] 教育部关于加强“三个课堂”应用的指导意见[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/202003/t20200316_431659.html.
[7] 国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知[EB/OL].http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm.
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