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AI 技术在中学教学中的应用与教育质量优化路径

作 者:陈益聪 (福建省南安市延平中学,福建 南安 362300)

 摘   要:本文关注AI技术在中学教学中的应用实践,探讨技术应用现状、需求匹配失衡、师资能力欠缺、硬件供给不足、数据伦理风险等状况,从技术融合、师资培养、硬件升级、机制完善四个方面给出教育质量改善途径,希望给推动AI同中学教学深度融合、改进教育质量给予实践参照,助推中学教育数字化转型。

关键词:AI 技术;中学教学;教育质量;优化路径
引言
教育数字化战略推进之下,AI技术成为革新中学教学模式,优化教育品质的关键支撑。当前,AI教学工具在中学课堂逐渐推广,但在使用过程中碰到技术与需求不匹配,落实保障不足等困境。如何解决这些难题,促使AI技术真正赋能教学实践,形成高质量中学教育体系,这是值得探究的要紧课题。本文结合实际状况,分析问题并给出改良途径,给教育高质量发展给予助力。
一、AI 技术在中学教学应用的现状与问题
(一)应用推进:AI 技术在中学教学中的实践现状
当下AI技术在中学教学场景已有初步落地,其应用包括智能备课、个性化学习辅导、学业测评等范畴。某些学校采用AI备课系统给老师给予教案生成,资源匹配等服务,凭借智能测评平台做到作业自动批改,学情分析等工作,减轻老师负担。但整体而言,技术应用大多停留在工具层面,深入融合教学环节的例子不多见,应用覆盖面与渗透率有着显著的校际差别。
(二)需求错位:技术应用与教学需求的匹配失衡
目前市面上的AI教学产品“重技术、轻需求”,无法匹配中学教学实际需求。一方面,AI教学产品设计脱离课堂教学,过于复杂的操作步骤无法适应教师的教学节奏;另一方面,没有考虑到不同学科、不同学段的差异化需求,采取统一化设计,无法满足语文阅读教学情境化的需求、数学解题逻辑引导的需求等差异化教学需求,导致技术应用无从下手。
(三)能力短板:教师 AI 应用能力与技术发展脱节
教师是AI技术融入教学的主要主体,但是目前中学教师AI应用能力存在短板。大部分教师只有基础的AI工具操作能力,缺乏将AI技术与教学设计、教学实施相结合的能力;缺乏对AI生成内容的筛选能力、对学情分析数据的解读和应用能力。对教师的AI技术培训大多停留在理论讲解层面,缺少实践导向的实操训练,导致培训效果不佳,难以跟上技术更新的速度。
(四)硬件制约:学校 AI 技术装备的供给不足问题
硬件设施是AI技术应用的基础支撑,一些中学特别是农村学校、偏远地区学校,AI技术装备供应比较缺少。一方面智能终端,服务器这些硬件设施配备数量不够充足,不能够符合班级授课的需求;另一方面网络基本设施建造比较落后,网速慢,稳定性差等毛病,限制了在线AI教学工具顺畅使用。此外,硬件设备的维修,更新资金紧缺,致使有些设备变旧生锈,跟不上新类型的AI教学应用。
(五)风险凸显:教学数据安全与伦理失范隐患
AI技术应用时产生的大量教学数据,诸如学生学习行为数据、学业成绩数据等,存在被泄露或滥用的安全风险。有些学校的数据管理机制不完善,没有专门的数据安全防护技术和人员,容易引发数据安全事件。同时,存在伦理失范隐患,如过度依靠AI测评结果来评判学生的才能,忽略学生的个性发展特点;AI教学内容也许会有价值观偏差,给学生认知带来不良影响。
二、基于 AI 技术的中学教育质量优化路径
(一)融合赋能:精准对接需求实现技术与教学深度融合
以教学需求为导向促进AI技术同中学教学融合,建立校、企、研协同机制,学校依据学科教学特点及学情实际情况提出需求,企业与科研机构有针对性地研发适配性AI教学产品,改良功能设计,简化操作步骤。鼓励教师参与到产品研发与更新过程中来,保证技术贴近教学场景,尝试分学科、分学段的AI教学应用形式,比如语文的AI情境化阅读系统、数学的AI解题思路指导平台等,从而提升技术应用的精确度和实用性。
(二)素养提升:强化培训打造 AI 能力过硬师资队伍
创建分层分类的教师AI素养培训体系,改善教师技术应用水平。对新手教师执行基本操作培训,关注常用AI教学工具的使用方法;对骨干教师展开高级培训,着重培育AI教学设计,数据解读和应用能力。采取“理论+实操+案例研讨”的培训形式,邀请一线优秀教师和技术专家一同授课,结合实际教学案例实施实操练习。建立教师AI应用能力评判机制,将评判成果同教研活动,评优评先、职称评定联系起来,调动教师学习的积极性。
(三)硬件升级:完善装备筑牢技术应用硬件基础
增大对中学AI技术硬件设施的资金投入,将硬件创建和升级统筹推进。一方面,依靠政府财政拨款,社会力量加入等多渠道融资,给学校提供足够的智能终端,服务器等硬件,重点保证农村和偏远地区的学校硬件供给;另一方面,加强校园网络基础设施改造升级,优化网络带宽并提升其稳定性,符合AI教学对网络的要求。创建起硬件设备定时检修更新机制,保证设备的功能契合技术发展需求。
(四)规范保障:健全机制守护数据安全与伦理底线
建立健全教学数据安全和伦理规范机制,规避风险隐患,完善数据管理制度,明晰数据采集、存储、使用权限及流程,安排专门的数据安全管理人员,运用加密技术、防火墙等手段加强数据安全防护。制订AI教学伦理准则,规范AI技术应用边界,严禁过度依靠AI来评判学生,加大对AI教学内容的审核把控力度。强化师生数据安全和伦理教育,提升师生的数据保护意识和伦理判断水平。
三、结论
AI技术给中学教育质量提升带来新的机会,但是目前中学教育AI技术应用过程中也存在需求错配、师资短缺、硬件限制、风险暴露等问题。要让AI技术真正助力中学教学,就要以需求为向导加强AI技术与教学的融合,以培训为依托提升教师AI素养,以投入为后盾改善硬件条件,以机制为保障加强数据安全与伦理。只有统筹解决现有问题,才能充分发挥AI技术的优势,促进中学教育高质量发展,为学生的全面发展提供助力。
参考文献
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