核心素养导向的教学数智化变革

从国家课程的顶层设计到学生的发展，教学是联结课程与学生、落实核心素养培育的关键一环。2024年10月举行的第22届上海国际课程论坛，以“核心素养与课程教学变革”为主题，立足中国语境，就核心素养导向的教学数智化变革议题，从基本理念转变、当前实践突破和未来主导形态方面展开探讨。一、回归：教学数智化的理念变革我国基础教育课程改革全面迈入了核心素养时代[1]，同时，数智化成为教学变革不可阻挡的趋势。因而，有必要首先回归对教学基本理念变革的讨论。（一）寻求数智化与人文化的平衡核心素养作为教学的目标指向，其价值取向一直存有争议。例如，有研究批评核心素养概念的工具性倾向[2]。本次论坛回应了核心素养导向的教学变革在数智化和人文化之间的平衡问题。1.顺应数智化：核心素养的现代趋势本次论坛关注人工智能技术对劳动力结构的重塑及对教学目标的影响，反映核心素养对数智化趋势的顺应。人工智能技术的飞速发展使劳动力结构从“人力为主”转变为“人智协同”。克里斯托弗·迪德（ChristopherDede）指出，人工智能在推算技能方面日益精进，但它在相当长时期内，仍无法具备创造性、社会敏感性和个人责任方面的判断能力。因此，基于核心素养的课程旨在培养人与人工智能合作的能力，而非人与人工智能竞争的能力；旨在发展人的判断能力，而非推算能力。无独有偶，亚历山德罗·盖尔米（AlessandroGelmi）强调了想象力思维在教与学中的重要性，认为课程教学需要激发学生的想象力，培养学生的批判性思维、探究性技能以及有意义地使用数字资源和人工智能的能力。总之，核心素养导向的教学数智化变革重视培育人的独特能力，使“人智协同”发挥出单凭人或人工智能无法起到的作用。2.数智人文化：核心素养的文化源流核心素养导向的教学需要适应数智技术的发展，但也容易导致唯工具化与唯实用化的倾向。因此，素养导向的教学数智化变革还需要寻求人文传统的补充。其一，强调素养的人文性。周勇指出，按照孔子的思想，“核心素养”可表述为“本素养”，核心在于“做人的基本素养”。孔子认为成人即成“仁”，“仁”是做人素养的总称，充分体现了人文立场。其二，重视人的情感。刘良华指出，中国古代教育具有三个重要传统：一是指向知行关系的时习教学，二是指向学思关系的启发教学，三是指向情理关系的兴发教学。那么，当代教学应采纳情知结合的取向，借助数智技术，更好地观照人性，尊重学生的情感，唤醒学生的兴趣。刘教授结合自身的学校管理经验，强调教学应“改变师生的对话方式，让站起来发言的学生能够体面地坐下”，使学生在教室中过有尊严的生活，给予“不起眼”的学生足够的尊重。总之，通过回溯“素养”的人文传统，本论坛启示当代教学变革应坚持数智人文化的取向，以数智为用、人文为本。（二）辩证学与用的关系随着数智技术在教学领域中的深入应用，核心素养导向的教学数智化变革呼唤新的教学范式。然而，这一变革不应全盘否定传统知识教学的价值，唯有兼容并包，才能为数智化教学提供更广阔的视野。1.用以致学：数智化教学的新范式在信息化与数智化时代，运用知识识别与处理复杂情境及问题的能力变得愈发重要。因此，核心素养导向的数智化教学应凸显“用”的特征，克服传统教学“学用二分”的困境。张良从核心素养的实践本质出发，指出素养作为预期的学习结果，关键在于知识的运用和迁移。素养导向的教学应从“学以致用”转向“用以致学”，摒弃先学后用、工具论、机械论等误区，突出“用”的核心地位，彰显知识的实践性，实现用与学、手段与目的、知识与素养的辩证统一。吴刚平指出，知识教学包含知识的三次进阶：一是“记中学”，指向知识的结构化；二是“做中学”，指向知识的运用化；三是“悟中学”，指向知识的道德化。核心素养导向的高阶知识教学，不仅强调在运用中学习知识，还强调道德地运用知识。杨道宇提出，学科实践作为核心素养时代学科育人的新范式，要求学生像专家一样实践，在真实情境中运用知识发现问题、解决问题，提升实践质量。2.学不唯用：开阔数智化教学的视界数智化教学在克服传统教学“学用二分”的弊端时，应该挖掘并保留其中的积极因素，为数智化教学变革提供更广阔的视界，避免陷入“唯用”的极端。高德胜从知识与素养的关系出发，指出并非所有知识都能够且需要转化为素养，需要承认知识本身的价值。知识的首要价值在于求真，其次在于实用。知识理解和知识运用一样，也是重要的教学范式，而理解本身即一种素养[3]。郭元祥指出，学科知识内蕴的学科观念具有独特的育人价值，它既是塑造学生思维方式、信念体系和价值观念的重要基础，也是提升学生认知方式和知识迁移能力的重要条件。教学要培养学科观念，实践转化只是其中一环，学科审辨、逻辑推论与意义理解同样不可或缺。总之，核心素养导向的数智化教学变革需要具备广阔的视野，既重视知识的运用转化，又尊重知识的理解生成。二、突破：教学数智化的实践变革本次论坛从教学资源（教材）、教学情境和自主学习三个维度，展示了核心素养导向的教学数智化变革在实践层面已经取得的突破性进展。（一）数智教材的图景初显教材是教学重要的资源载体。当前，数智技术正越来越多地介入教材建设中，教学信息媒介的数字化和智能化已日益普及，教学资源的时空界限得到极大拓展，教学资源的内容和形式也更加丰富。杨晓哲指出，在西方国家，新兴数字教材的使用已经呈现出常态化的趋势。例如，美国已经有32个州逐步实施数字教材计划，使用互动教材的人数在各个学段呈逐渐上升趋势。英国政府更新数字教材的速度已经远超纸质教材。李银川构想，未来学校将依托信息技术建设大概念学习的资源库和工具箱，高效整合校内外数字资源，形成数智化的校本教材资源。尽管数智教材为教学变革带来机遇，但也存在未知的风险。李雯宇认为，数字教材在满足教学的实践性、互动性和个性化需求的同时，也可能抑制学生和教师的主体性和创造性。樊诗佳从宏观政策的视角出发，强调应关注数字教材的公平性和普惠性，照顾到弱势群体的需求，依据实际学情加以推广和应用。总之，数字教材能够更加高效地更新和适应快速变化的学习环境，为教学实践提供更加广阔的资源平台。数智教材建设的关键在于，如何使教材更加回归人本，以及如何使教材更加有效地激发学生的自主性和能动性。（二）数智教学的情境探索依据情境认知理论，在知识学习的过程中，学生只有浸润在应用知识的真实学习情境中，才能实现对知识的灵活运用[4]。郭元祥认为，课堂教学需要为学生创设真实情境，促进学科观念的生成和知识的迁移运用，实现知识向素养的转化。慕婷婷等人指出，借助数智技术，教学正在逐步实现对真实活动情境的还原。史加祥通过具体课例，生动展示了数字技术如何助力学生亲自操作实现教材中数据图表的复现，有效激发他们的学习兴趣。胡先锦和许峰华指出，数智技术依托海量数据分析和模型算法推荐，能够实现智能化的选择、决策和服务，为学生提供更具个性化和交互性的学习情境。概言之，在数智教学创设的真实情境中，学生能够更主动地参与完整的学习历程，有效深化和拓宽课堂体验，促进核心素养的发展。（三）自主学习的数智支持教学数智化变革的一项重要内容是支持并促进学生的自主学习。屠莉娅提出“赋权学习者”和“赋能学习者”的概念：赋权旨在保护和调动学生的学习动机，允许他们表达、赋予他们选择权，使他们充分感受到自己掌握着学习的主动权；而赋能旨在为学生提供自主学习的环境，帮助他们学会监控自己的思维和学习过程，并学会协调元认知。教学数智化变革旨在利用数智技术为学生的自主学习“赋能”。马晓华则强调机器为人的感受力赋能：学生借助数智技术变革学习方式，能够克服传统教学脱离真实世界、真实情境和真实问题的弊端，激活自身的感受力，深化自主学习过程。瑞安·贝克（RyanBaker）展示了其团队利用数字平台搭建的监测模型。该模型能够为学生的学习过程提供策略导向，帮助学生自主调节学习技能，有效弥补过去教学中注重补短而忽视扬长的问题。总体而言，当前教学实践对数智化评价的关注和探索尚显不足。崔允漷指出，评价应当借助技术赋能，逐渐从传统的纸笔考试评价转向注重表现性的评价[5]。因此，未来需要关注如何利用数智技术开发多元的评价方式，促进评价方式的迭代更新，使教学评价真正服务于学生的发展。三、瞻望：教学数智化的未来形态本次论坛探讨了“人智协同”教学可能呈现的创新样式、可能遭遇的未知挑战，如何在智能时代拥抱不确定性、观照美善价值。（一）人智协同的教学样式人工智能技术在教育领域的运用和渗透已成为不可阻挡的发展趋势，其中一个关键方向是革新教学样式。1.“人—机—人”对话的教学样式人工智能技术将提供一种崭新的语言模型和思维方式，并创造出“人—机—人”对话的教学模式。斯滕·卢德维格森（StenLudvigsen）教授及其团队正在进行一项名为“算法时代的学习”的AI项目。他们研发出一款具有定制功能的聊天机器人，经过多次的迭代升级，让机器人可以更好地与学生对话。这款机器人拥有一个相对安全的知识系统和结构，当学生用类似的提示词重复提问时，它能够快速地整理和综合信息，做出较为准确的反馈。目前，这款机器人仍限于特定领域和特定知识的学习，例如，它可运用于小学六年级的写作训练。保罗·沃尔维克（PaulWarwick）的研究则进一步佐证了对话在学习中的重要作用，他提出对话的三要素包括理解对话、通过对话学习以及学习如何对话。在人机对话模式中，学生和教师需要适应如何与机器对话，不断调整和改进人与智能技术的互动。2.“人师—机师”合作的教学样式随着人工智能大语言模型的出现，教师与AI合作即“人师—机师”合作的教学样式将日益普及。何珊云通过研究人工智能在项目式学习中的应用，描绘了教师和人工智能合作创生教学的现状、问题和突破点。她发现，人工智能在教学评的不同阶段将扮演不同的角色：在教学设计阶段，人工智能像一位指导者，教师更愿意向人工智能提问关于顶层设计的问题，例如核心概念的理解和整体框架的设计。在教学过程中，人工智能作为教学的合作者，助力教师设计教学环节、安排教学要素、处理教学模式与学科知识、学科目标以及学科核心素养相结合的问题。在评价阶段，教师利用人工智能强大的储存和分析功能，不仅能回顾教学实施过程，还能评估学生的项目完成情况，同时，教师的反思性提问在对话的比例中增大。总之，人工智能会根据不同阶段的教学任务为教师提供个性化的帮助，教师在“机师”的配合和支持下，不仅能够更加高效地完成教学任务，还能够展现更多的自主性和创造性。（二）人智协同的教学挑战人工智能时代的生活更加充满不确定性和未知挑战。人智协同的教学需要主动拥抱时代的不确定性，自觉观照教学的美善价值。1.拥抱智能时代的不确定性核心素养作为描述人在技术加速时代所必备的能力与品格的概念，在智能时代更需要受到重视。查尔斯·霍普金斯（CharlesHopkins）认为，无论是中国建构的核心素养，还是OECD提出的关键能力，其根本出发点都在于：学生能够通过课堂获得些什么、如何观照更多学生去获得这些能力，以及这些能力如何实现可持续的发展。郭元祥指出，核心素养是一个大概念，“大”并非体量上的大，而是思维上的统筹性。崔允漷进一步强调，培育学生的核心素养最终要落实一个“活”字，不仅要灵活思维，还要快活学习。因此，核心素养导向的教学变革应具有包容性和前沿性，能够欢迎新技术的入场。智能时代的一大特点是不确定性的增加，人智协同的教学需要拥抱这种不确定性，回应新时代的新要求。实际上，一些地区已经先行作出探索。例如，广东省佛山市南海区教育发展研究中心推进的SWOT分析模式，利用人工智能进行校本课程开发，并借助数字技术监测和评估校本课程实施；上海市浦东教育发展研究院依托人工智能技术，搭建起大中小学、政府、企业之间的立交桥，更高效地满足了教研员、专家、一线教师之间沟通学习的需要。2.观照智能时代的美善价值美和善是相辅相成的，美的缺失往往意味着善的遮蔽，反之亦然。无论技术如何更新并改造物质世界，教育都需要观照人在精神层面对美善价值的追求。那么，人智协同教学将如何观照美善价值呢？从技术的审美尺度看，人智协同教学需要协调目的和工具之间的关系，借助技术提升教学美感、激发课堂的审美创造力。文建章指出，21世纪是审美的世纪，发挥教学的审美性，既要让学生感受技术之美，又要让学生依托技术发展自身的审美思维。从技术的伦理尺度看，人工智能技术对传统道德秩序提出了挑战，也为重构道德秩序提供了契机。