摘要：在人工智能时代，课堂教学创新应更加关注对“学习”含义的完全理解，并确保可以通过课堂教学充分实施学习。教师应该做出这三个任务的好选择，组织和整合。我们必须充满信心地提出“学习和教学的统一”，以动员教师和学生的热情。教学的空间和时间将大大变化，这将更适合学生对个性化和差异化发展的需求。课程内容也将被逆转。在学习任务方面，我们必须关注“为什么”知识的内在化和外部化，并努力动机，策略和原则。有针对性的教学应根据不同类型的知识（学习目标）进行。同时，我们还主张根据不同类型的学习任务以中等方式提供指导，以培养学生的自我调节和独立的发展能力。应根据学习目标的实现程度进行评估，形成性评估和自我评估应同时进行。
关键词：人工智能时代；教学创新；学习;教学设计
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新发布的联合国教科文组织工作报告系列的第七章教育报告：教育中的人工智能：可持续发展的挑战和机会，开放：人工智能是一个蓬勃发展的技术领域，可以改变社交互动。在各个方面；在教育方面，人工智能已开始提出新的教学解决方案，目前正在对这些解决方案进行测试[1]。人工智能的研究历史已有60多年了。如今，随着科学技术的快速发展，它为实现可持续发展目标提供了新的机会，以向所有学习者提供公平和高质量的教育。
人工智能技术以及一系列相关的科学和技术革命成就代表了先进的生产力。技术是由人创造的，技术为人们提供服务。当机器可以做人们可以做的事情，尤其是人脑可以做什么时，人们会做什么？当然，这不是要做机器会做的事情，而是要释放能量来做机器不会做的事情，或与机器合作以更快更好地做事。技术本身不是目的，而是实现学生全面发展的助推器和加速器。课堂教学中的创新不仅是由于技术本身的神奇使用，而且还因为技术进步促进了学习和教学元素的转变。在谈论人工智能时代的课堂教学创新时，我们必须具有超越技术的愿景。我们不仅应该专注于白板，多合一的机器，微型视频，无线环境，平板电脑，移动教学设施，转发器，MOOC等。因此，本文想讨论我们应该通过的新理解技术革命。
1。完全理解“学习”的含义
什么是学习？这不是一个容易回答的问题。要说学习正在上学，学习要上课，学习是家庭作业，这绝对是不完整和不准确的。我们必须进一步加深对学习的理解。这种理解需要转变为教师自己的语言和理解，并能够以易于理解的方式与学生，父母和公众沟通，这将带来真正的好处。学生在一个地方“学习”，但这并不意味着学生正在学习自己正在学习的东西。换句话说，“学习”并不指您在某个地方的工作，例如教室，会议室或其他地方。学习是指个人学习者自己在某个学习的地方发生的事情。学习是学习者发生的相对持久的心理改变。这样的变化主要反映在两个方面：一个是学习者内部心理结构的变化，另一个是学习者的外部行为的表现。只有当内部和外部协调能力时，我们才能真正获得学习和转移的收益。内部心理结构的变化是基础和基础。外部行为表现是目的和结果。为了准确或辩证法，我们应该将两者视为“与内部滋养外部，与外部协调，然后将内部与内部与内部连接起来”。没有内部心理结构的改变，学习者将无法表现出外部行为。没有内部心理结构的变化，内部心理结构的变化将无法反映其应有的价值和方向。
从上述分析中，我们可以看到学习的本质是变化，从一个状态到另一个状态的变化，这就是发展。因此，学习的本质实际上是发展的本质。我们必须强调内部经验和内部构造，并注意外部绩效。老师通过学生的表现力来渗透他的摄入量。内部化和外部化必须达到良性周期。内部化过程是将外部事物变成内部结构，将肥料转化为营养，并将信息转化为知识甚至智慧。外部化过程是表达内部知识并通过绩效表达它。证实它是通过性能投射或“实现”的。
如果教学是为了促进学生的学习，那么必须在课堂上完成内在化和外在化的协调和周期。但是，我们知道今天的教室主要是学生的“内在教室”。学生听讲课，学生想，学生想象，学生记住，学生分析和综合等，这完成了心理内部工作。但是，学生的“外部”工作在课堂上不足，尤其是覆盖整个班级的工作。如果在人工智能时代，教室会发生任何事情，那么答案是逐渐从单个内部化的教室或内部化过渡到内部化，内部化，外部化以及合理的配置甚至外部化。从某种意义上说，翻转的教室通过技术手段增强了预览表和教学案例的功能，从而可以专注于外部教室。翻转教室的本质不是使用技术手段的微型级或微观视频，而是要实现内在化和外部化，这在技术的帮助下很难看到。在人工智能时代，课堂教学已从学生的内部教室转变为外部教室，这可能是一个非常重要的迹象。
2.了解意义学习的机制
在过去的三十年的研究中，已经取得了一些进展，以了解人们如何学习或一般学习过程或一般学习模式。例如，美国科学学院关于人们的学习方式[2]，荷兰综合学习设计专家范·梅里恩伯（Van ）综合学习[3]，丹麦关于互动学习模型的 [4]，德国关于教学设计模型学习的研究专家Hills [5]，澳大利亚墨尔本大学的Harty的视觉学习研究（深度学习）模型[6]等都值得关注。但是，我们认为最适合教师普及的学习机理生成模型是“通用学习SOI模型” [7]。这项研究基于1980年代Gagne的“信息处理模型”的教学设计，并且也一直在学习科学。自1990年代以来，梅耶（Mayer）一直在不断转变和优化，并开始专注于信息处理的方向。现在，它已转向学习，建筑学习和生成学习。这种学习生成机制并不仅仅将学习视为积累，也不是运输或倾倒，也不是存储或银行式的储蓄和支付过程，而是由学习者的意识和自愿动机和行为组成的。
在人类学习机制的发生模式下，人工智能研究尚未实现突破性的理解。人工智能拥有60多年的历史。为什么它在过去的10年中出现并成为热点？这主要是因为我们发现了机器学习算法。但是，机器学习算法是否与人类学到的算法有些一致？由于脑科学研究还不能完全概述在大脑中学习的生物神经化学传播机制，因此人们从信息处理研究中学习的猜想可能更接近实际情况。
生成学习模型的研究揭示了一张图片：学生的入学或课程是学习的必要条件，但不是足够的条件。尽管我已经被录取并开始上课，但对于我来说，我的学习没有任何经验。现代学习科学的研究证明，人类的学习主要是感官记忆，工作记忆和长期记忆发挥作用的过程，并且有三个关键的心理操作，即选择，组织和整合。 “选择”是指关注新知识，“组织”意味着分类新知识，“集成”是指连接新知识和旧知识。没有选择，没有组织，没有整合，学习将一无所获。选择，没有组织，没有整合，学习仍然不会获得任何收获。通过选择，通过组织，没有集成，学习将是机械学习或死记硬背的记忆，最多可以轻松地应用；或者可以学会“理解”，但不是彻底，深刻或有力的。只有当三个选择，组织和集成都到位时，才能真正发生学习，学习才能达到有意义的学习和集成状态（请参见表1）。以上观点确实理解了学习科学最重要的研究结果：当学生在学校学习时，他们必须做出良好的选择，组织和整合；当老师在学校任教时，他们必须帮助学生做得很好。为了提高学习质量和具有出色学习能力的学生，最重要的任务是帮助学生将知识和技能与他们的个人情感态度联系起来，将客观世界与主观世界联系起来，并形成了内在化和外部化的善良循环。 ，这是在“集成”方面做得很好。是否将整合它是测试学生的发展能力和潜力的标准。
3。对教师与学生之间关系的合理理解
如果从教师和学生的复合行为来看，“教学”反映了学习和教学的统一性，也就是说，它包括教师的教学和学生的学习。由于学习是内部心理结构和外部行为表现形式变化的统一性，因此教学是促进这种变化的外部条件。至于什么样的外部条件，有不同的意见。有人说，安排教学活动，创建教学情况，提供教学活动，选择教学策略等，都合理地反映了教学的功能。
学习者发生在学习者身上，而教学可能会发生在教师，媒体（教科书或视频）以及学习者本身以及人工智能代理（教师）的情况下。教学主要是由教师进行的，但是教科书，机器，媒体和学习者本身可以部分甚至充分承担教学功能。从这个意义上讲，教师是否在场甚至在线，不一定是教学是否发生的主要基础。如果老师不存在并且老师不在网上，教学可能会发生。教学是如何发生的？依靠教科书，视频，机器协助和学生的独立学习。因此，我们必须强调：不是教师不在课堂上教书，因此不会有教学。教学实际上有许多不同的形式或“代理人”。在技术的驱动下，机器人或人工智能协助教学的状况将逐渐成为常态。
教师是教学的重要主题。是否应该将老师的角色形象描绘成精神导师，燃烧的红色蜡烛或旋转丝绸的弹簧蚕？当然，这些都是教学职能或教师责任的描述，但现在他们将更多的教学功能视为晋升，支持，鼓励和帮助。教师是学习的合作伙伴和合作伙伴，教师是学习社区的成员。这种理解显然将教学视为教师互动的“协调”，这反映在正确的指导中，而不是强行拉动，鼓舞和鼓励。这不仅是要努力推动，而且是指导道路而不是负责。老师不再是“论坛的贤哲”，而是“忍受并提供指导”的人。在促进教学的技术过程中，教师无法在展示架，手术台和固定麦克风的前面“停止”。他们应该大力鼓励老师“下山”，步行到中心和教室周围，然后走到学生和后面。 。只有这样，教室的氛围才能更有利于互动和平等在教师和学生之间更具反映。
学习与教学之间的合理关系是什么？学习还是教学很重要？我应该先学习还是先教书？确实很难简单地总结结论。一般而言，学习和教学处于同样重要的位置。不能说倡导“基于学生的教育”意味着将学生放在首位，我们必须全面发挥老师和学生的热情 - “每个学科对象”和“自我对象对象”。通过这种方式，我们更愿意反映教师教学中的协同关系，作为“使用教学来确定学习和学习来接受教学的结合”和“使用教学来通过学习来促进学习和判断教学”。教师的“基于教学的学习”不是一厢情愿的想法。学生需要表现出他们学习，喜欢学习和享受学习学习的意愿。只有这样，他们才能被说是“通过学习学习”。此外，“使用教学来促进学习”并不是盲目的，它需要根据学生学到的知识来做出合理的判断。因此，“使用学习教”是一种试金石。我们主张“支持和放松适度，统一学习和教学”。
4。教学的空间和时间发生了很大变化
就时间和空间一致性变化的要求而言，最重要的是大力促进“预览”方法，在大多数时间和内容中最初打算在教室内部化的时间和内容，以“课外或校园” ”。这是只有当老师才能将原始的内在教室转变为外部教室的唯一途径，使学生有更多机会分享，询问，讨论，加深，展示和在课堂上互相帮助。
从空间上讲，没有“墙”的学校将向社区开放，进入社区的学校将是标准化的要求。在这里，我们应该特别提倡从网络，社区和家庭中引入各种资源，并善于使用模拟 - 语言模拟，场景模拟，结构和功能模拟。在这方面，借助移动学习，互联网和5G技术，我们可以在扩展教室和校园方面展示自己的技能。学习发生在现实中，教学功能的实现不仅仅是进入街道，田野，工厂，矿山或社区以满足要求，而是处理真实任务环境与模拟任务环境之间的合理关系以及区分“心理保真度”““功能保真度”和“身体保真度”之间的差异。一开始精心设计的教学任务总是具有更高的心理忠诚度（例如，在医学教科书中阅读疾病案例）和功能性保真度身体的忠诚度可能会降低，并且在第二阶段的技能上逐渐增加。可以响应学习者的行为（例如计算机虚拟患者或角色）。在第三阶段，学习者的水平较高，并且涉及现实生活中的更多细节（人类智能模型患者的反应将与现实生活中的患者相同）。最后，在第四阶段，我们真正朝着实际的任务环境迈进，并在实际生活或工作状况中完成任务（去医院诊断真正的患者）。
在空间方面，教室或教室将发生什么变化？教室绝对不是“教学”的地方。教室成为学习室和辅导室，成为学生表现和探索的世界，也是合作与竞争的阶段。教师的讲台将被卸下（至少是扁平的），黑板或白板下的台阶将被平滑，老师和学生将连接在一起，教室将无限地连接，书桌和椅子将灵活地放置，结合在一起按需，将取消稻田式的结构；在他们身后的学生中，老师在他们面前参与交流，检查操作，展示程序，解释规则和概念，鼓励绩效，监督合规性，刺激，刺激措施，进行概念和概念。热情等。可以肯定的是，老师将与学生建立学习社区。教师不再是领奖台上的主体当局或圣人，而是公开沟通和启发，心理发展治疗师的伴侣以及在成长之路的亲密人物。
另一个空间的布局是，学科教学通常会采用分层的教学，而基于班级的教学将是正常的状态。这样，将出现个性化的教学场景，例如专门的教室，主题教室和特殊的教室。这不仅是某些科目的分层教学。如果它可以逐渐过渡到所有科目的分层教学，那么固定的班级将消失，相反，这将是学生导师小组的管理和学生合作小组的自我管理。如果采用了网络，大数据和个性化学习辅导的结合，则采用了人工智能教师，年级系统将消失或消失，我们将根据学习成果和表达成就进入下一个学习阶段，而不是严格地追求固定的固定阶段是时候进入高中一年级的时候了。
跨学科教学（/cross-
）作为一种特殊的教学表，这将是课堂教学改革的主要趋势。所谓的跨学科是一种形式，该形式在不同程度上跨越原始学科（OR）的边界。具体而言，根据单学科独立类型，存在多学科的联系，跨学科的整合和超级学科集成。诸如类型之类的特定形式分别实现了横截面，集成和集成。跨学科教学的好处是什么？我们将打破教学中知识和僵化的分散片段的缺点，并实现高级教学目标，例如批判性思维，推理和决策能力，解决问题能力，协作合作能力和沟通能力，还将帮助培养系统的思维和设计思维。 ，工程思维，技术思维，科学思维，图像思维，视觉思维，艺术思维，数据/数字思维和其他新思维能力。
就时间而言，我们将专注于改革固定的40分钟课程时间表方法，并结合长课程和短课。例如，常规课程为30分钟，短课为20分钟，长课分为模块，分为60分钟或90分钟等等。幻想。此外，学年和学期将有某些变化。在统一的时间上学或上课或从学校回家不再是无法更改的规则。
5。课程内容将翻转
在学习任务方面，我们应该关注“为什么”知识的内在化和外部化，并努力动机，策略和原则。 “核心素养”（一般意义上的关键能力）和“主题核心素养”（每个学科中的特定关键能力）几乎都是对“为什么”的所有知识。事实知识的教学必须升级到“概念知识和常规知识”的教学。只有这样，才能真正实现学习转移。
课堂教学方法中的时间和空间不仅可以翻转或异步，而且课程内容系统（所教的）也必须翻转。美国课程重新设计中心的专家提出，翻转课程内容将集中在理解，专业知识和迁移上（见图1）。可以通过搜索和人工智能算法来解决的内容将逐渐从课程的主要位置退出。在数字世界和一个由人工智能，数字素养，信息传播和技术能力赋予的世界中，已经提到很重要，计算思维，工程思维，设计思维，技术思维，科学思维，系统思维，系统思维和其他整体和战略性方面是计算思维，工程思维，设计思维，技术思维，科学思维和系统思维的方面。扫盲是对议程的。
学习科学和教学的科学研究的一个重要趋势是将学习任务分为不同的知识类别。这里的知识概念广泛，涉及一个或多个事实，概念，程序，规则，步骤，方法和策略，自然和人类社会的动机和原则。假设我们不考虑年龄，纪律和主要阶段的差异，那么一般而言，这些知识可以分为声明性，程序，原则，策略和动机。其中，“什么”的知识主要与事实和概念相对应，“如何做”的知识主要与程序，规则和步骤相对应，以及“为什么”的知识主要与策略，动机和原则相对应（如表2所示）。
学习科学的研究表明，我们应该遵循“为什么”（战略和动机）的知识，然后输入“什么是”（事实和概念）的知识，然后输入“如何做”的知识（程序，程序，，规则，步骤），最后回到学习“为什么”知识（战略，动机，原则）的学习。学习过程就像这个周期一样，旋转并持续改进。如果您借用学习培训专家麦卡锡（）表示的“学习过程”，则是由四个象限组成的循环（见图2）。这里的“应该做的”意味着，如果涉及实际应用，则应考虑特定情况的需求并做出一些更改和选择。这就是“为什么”的知识。一般而言，我们目前的学习和教学还不够，下半场相对较好。右上方的粉丝形老师知道该怎么做，但它经常忽略它，并且经常直接取代社会的价值或教师的价值。左上方粉丝形的老师几乎没有这样做，因为他不知道该怎么做。改善左上方风扇的形状是从教学能力到教学能力以及考试水平的关键。
6。以中等方式进行教学
从创建有益的学习条件的角度来看，教学科学研究的最重要成就是根据不同类型的知识（学习目标）进行有针对性的教学。还提倡在教学过程中支持不同类型的学习任务。为学生提供适当的指导，并培养学生规范和发展自己的能力。
当代著名国际教学设计专家美林（）总结的“主要教学原则”总结了50多年的研究，应被视为教学科学和学习科学领域的高科技。他提倡的不同类型的知识之间的对应关系（这是能力或扫盲，即我们通过教学所需的学习结果），而四种基本的教学方法（如表3所示）可能是最重要的。教学研究成就之一。
教学方法不仅可以从支持到发布，而且教学任务也可以从支持到释放。最有力的支持是案例学习任务，最少强大的支持是常见（独立的）学习任务。中间的半支撑和半支持者是完整的学习任务（如表4所示）。
此外，从教学科学的角度来看，有效教学方法的最佳组合是归纳和推论，解释和探索的二维矩阵组合（发现）。全面的学习设计倡导者范·梅里昂伯（Van ）结合了这个二维矩阵，这导致了四种情况：（1）扣除解释； （2）扣除探索； （3）感应解释； （4）诱导征收。从帮助到放手，最简单的事情就是解释 - 解释，老师就是帮助所有人。最困难的事情是总结 - 询问，老师是让所有老师成为。扣除调查和感应解释既有半支持和半支持。不同之处在于更多支持或更多。归纳 - 询问意味着学习完全探索发现，这等同于像科学家一样思考和工作。不同之处在于，学生发现了人类发现的是什么，而科学家正在探索和发现人类的未知领域（如图3所示，图3中的L bar代表概念，规则或原则，圆圈代表了例子。箭头指示。直接通知，问号表示未直接通知）。学习科学研究认为，在一般课堂教学中，建议采用的教学方法是归纳 - 解释性。
从学习投资或参与的角度来看，科学研究已经证实，被动学习活性学习建构性学习与学习是一个进化链，互动学习具有最佳效果，这有助于培养深厚的能力和识字能力。如果Ji 赢得了2015年美国心理学协会的教育心理学职业成就奖和2016年美国教育协会对教育奖的贡献，则“ ICAP学习方法分类法”将为我们带来任何启示，它证实了假设的假设。参与是能力！参与或投资的程度越大，学习水平越高，学习深度越深，学习能力越强[12]。此外，根据我们的分析，ICAP的四种学习方法，交互方法（），构造方法（），方法（）和无源方法（）可以与人工智能神经网络的设计元素建立关系。可以在人类学习和机器学习之间建立某种相应的参考关系，为人工智能神经网络设计和人类学习机制研究提供了一个新的想法[13]。
7.学术评估专注于学习转移
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参考：
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