前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的構建數學“AI+教師”雙師協同教學探索，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：人工智能在教育領域的廣泛應用正助推我國教育改革發展，“AI+教師”聯袂執教是有別于傳統課堂的新型課堂模式，在傳統課堂要素基礎上，AI智能教師以教師助手的身份進入并構建著雙師協同教學課堂。如何構建和諧完善的雙師協同教學課堂，是AI教師進入課堂要探索的主要問題。本文以小學數學課堂為例，從AI教師進入課堂的價值訴求，AI教師進入課堂的現實困境以及實施路徑展開對AI教師進入課堂的探究。
關鍵詞：AI教師；協同教學；小學數學課堂
目前，信息技術的高速發展使人工智能滲透到各行各業，加速了教學改革進程，目前“ai+教育”已成為新的教育形式。有研究表明，“AI+教育”目前有多種角色，包括承擔“教師助理”工作，如幫助學生批改作業的“AI代理”及“AI助手”，像在線作業批改網、Lang8網站，以及流利說、作業幫等APP以及作為課堂實施者和教師軍師的“AI導師”“AI學伴”人工智能機器人，如北極星“AI助教”、RUBI兒童社交機器人。國內外研究者針對AI教師走進課堂已有了一定的研究成果。“AI+教師”協同教學主要是指人和機器共同“教”學生知識，但仍然由人類教師主教，機器處于輔教地位[1]。人工智能的智能性、先進性，以及前瞻性能加快數學教學改革進程，完善數學教學體系。本文對AI助教的應用進行研究，討論AI教師與人類教師在同一課堂如何做到分工教學，從而創建協同教學的教學模式，構建一個分工明確、各司其職的雙師協同教學課堂。
1AI教師進入小學數學課堂的價值訴求
協同教學是指至少兩位教師或相關教學助理人員建立專業的關系，形成教學團隊，采用分工合作的方式一起策劃并完成某個單元、某一領域或主題教學活動的一種教學形式[2]。“AI+教師”協同教學是指在教學過程中AI教師和人類教師協同教學，利用各自的優勢各司其職又相互協作，以達到高效教學的目的。在大數據時代，信息技術快速發展的時代背景下，人工智能走進教室進行實際教學，對實施個性化、素質化的教育，培養全面發展的社會主義建設者和接班人有實際幫助，對當下的小學數學教學有重要意義。
1.1根本價值訴求：促進學生全面發展
傳統的小學數學課堂，注重對學生數學知識的培養，目前在核心素養培養的理念指導下，數學教材中增加了數學文化的相關知識。例如，在人教版的數學教材中“你知道嗎？”版塊增加了數學史的內容，但是許多小學數學教師，往往會忽視這一方面的知識講解，然而在“AI+教師”協同教學模式中，在相關知識點學習時，AI教師則依據程序中相關知識點，隨時講出相應的故事引起學生興趣，對學生進行知識上的補充。例如，在二年級進行簡單加減混合運算的計算題中在涉及孔融讓梨素材時，AI教師就可以及時、完整地給小朋友講孔融讓梨的故事。另一方面，由于AI教師不具有共情性，此時人類教師則可以聲情并茂地將相關歷史、相關的數學家的故事、相關精神講解給學生，從而通過人機相輔相成促進學生全面發展。
1.2拓展價值訴求：提高學生數學興趣
傳統的數學課堂當中，小學數學教師通常以教材、教輔書為主要工具來展開教學，“互聯網+”的背景下多媒體進入教育領域，相比之前教材中單一文字，增加了視頻、音頻、動畫等豐富、有效教學工具。AI教師作為信息時代的產物，它的功能似于多媒體又高于多媒體，這就意味著它能使教學內容更加豐富。在信息技術支持下，AI教師可以制造一個仿真的教學情境，在該情境下對學生教學一方面豐富了教學內容，另一方面也提高了學生的學習興趣。
1.3核心價值訴求：發展學生數學素養
小學數學培養學生的數學邏輯、數學思維及數學創造力，在傳統的數學課堂中，數學教師注重數學知識的傳授而忽略了思維和創造力的培養，但是目前已不再把掌握知識程度當作衡量人才培養的唯一標準，而是注重學生解決問題能力培養、創造力的提升、社會交互能力塑造以及對學生心理健康進行正確引導等，這些都逐漸成為了互聯網時代下評價教師工作的重要方面[3]。大數據時代信息高產，人的身體局限使人類教師獲取信息的速度落后于信息產生的速度，但是AI教師的產生則可以彌補人類教師劣勢。目前，傳統的逐本灌輸的教學方式和刷題戰略雖然不符合素質教育要求，卻又無法被取消，這兩種方式都是由于教師習慣于從學生做題的對錯來判斷學生對該知識的掌握程度。但是借助AI教師，人類教師可以即時判斷學生對課堂知識情況的掌握，根據結果數據抓差補缺，及時制定合適的教學方案，安排學習進度。掌握基本的數學知識只是基本要求，讓學生具備數學意識和數學能力才是數學課堂要達到的最終目標。AI教師提供了高效的學習方式，人類教師充分發揮有別于機器的同情心和共情性，雙師各司其職，構和諧雙師課堂。
2AI教師進入小學數學課堂協同教學應用困境
2.1教師態度呈兩極化
人工智能機器人作為信息時代的新產物，部分教師由于感到陌生而呈現出抗拒態度，這些老師認為教學是師生相互接觸了解的過程，真正的教學離不開教師對學生進行知識的指導[2]，生活情感的關心以及心靈上的溝通，因此產生排斥心理。與之形成鮮明對比的是出生于信息時代，熟悉人工智能的年輕教師，能積極接受人工智能的便利，但是大多數無法把握使用人工智能機器人教師的度，出現過分依賴的情況，使課堂教學失去本質上的教育性和引導性[4]。
2.2教師自我角色定位模糊
教師態度兩極分化最終導致教師自我角色定位不清晰，其根本原因有兩方面：一是教師對人工智能以及AI教師缺乏系統的、全面的學習和了解，只看到了它的便捷性和信息性，而忽視了它作為一臺機器的機械性，它無法與學生產生情感共鳴，無法進行心靈溝通；另一方面是部分教師忽視了人在教育教學活動中的不可替代性，從而導致教師的自我角色定位模糊。部分教師過分依賴人工智能，使“雙師課堂”AI教師與人類教師的身份本末倒置，課堂上AI教師成為主講教師，而人類教師則是一個輔助作用，更甚者出現人類教師成為“甩手掌柜”，人到課堂一切交給AI教師，AI教師為主要領導者而人類教師成為輔助者的現象。
2.3學生對AI教師的認識淺顯
AI教師利用其強大的數據庫，精準、快速地篩選出主要知識點，依據考試任務和學習目標制定出相應題目，在有限時間內達到最大學習效果。然而，學生也需要相應的智能設備來協助完成學習，但是小學階段的學生不具備選擇意識，思考問題也不成熟，大多數學生會形成依賴意識，喪失思考力。小學階段對小學生數學能力的培養是以培養他們的數學意識和數學思維以及數學創新能力為主，AI教師的加入會使得對小學生數學能力的培養偏離原培養目標。
3AI教師進入小學數學課堂協同教學的實施路徑
3.1教師提升意識，樹立正確態度
AI教師對于推進教學改革有著重要作用，它作為課堂教學中的輔助者，具有智能性和鮮明的時代性，因此學?？蛇M行相關培訓，加強教師對AI教師的了解，學會合理應用AI教師而不是過份依賴。與此同時，設計者在設計或者完善AI教師的作用和功能時，要有警惕意識，始終要明白，機器是為了讓人類生活更便利而被發明，是服務于人類的。AI教師有龐大的數據庫支持，具有精準性，人類教師則具備機器所沒有的獨特的人類情感，具有共情特性，因此，AI教師可以敏銳地觀察學生的情感變化，人類教師根據其反饋信息對學生進行因材施教。例如經典例題“雞兔同籠”問題，大多數教師在進行該例題講解時都會略感吃力，因為對于小學生的邏輯思維都還不成熟，在理解上具有一定的難度，AI教師則可以根據小學生的知識經驗來設計一套小學生易于理解的解題步驟，并依據他們的答題步驟進行數據統計分析，這樣便可以使得大部分學生掌握該解題步驟。最后教師再針對小部分還是無法理解掌握的同學進行一對一輔導，讓所有學生都能掌握解題步驟，做到所有學生全部掌握。在這樣的教學模式下，雙師各司其職，將自己優勢發揮到最大，讓學生更好學教師更好教。
3.2明確雙師任務，“雙師”各司其職
讓AI教師走進數學課堂，一方面是應時代需求，另一方面是為了提高教學質量，減緩教師教學壓力，達到教師更好教，學生更好學的目的。AI與教師在協同教學過程中有各自的“生態位”和獨特優勢[5]，其中，AI在大規模數據處理、運算速度、邏輯思維方面人類教師難以企及[6]，而人類教師的共情能力以及溝通能力AI教師也無法擁有。二者應利用利用各自獨有的優勢，完成協作教學。AI教師的加入使我們的教育則更加傾向于對學生的精細化、全面化、個性化的培養，因此在小學數學教學中，教師的職責不再是對學生進行的基礎知識傳授，而是需要更加注重于對她們數學核心素養的融合和培養。小學數學作為一門基礎學科，我們要著重對學生數感，數學運算能力、數學符號意識、數據分析、數學邏輯思維、推理能力的培養[7]。例如，該題目“把7千克糖平均分給8個小朋友，每個小朋友分得7千克的幾分之幾？分得幾千克？也就是1千克的幾分之幾？”對該題的講解，AI教師可以講解該知識點：分數的意義和性質以及分數的占比，讓學生理解該知識點并講解透徹題目；人類教師則可以針對該題目中的分數的定義以及教材上的單位“1”，讓學生深刻理解其定義，并且針對該知識點出類似的題目讓學生獨立完成，然后要求學生與同桌互相批改。這樣一方面在AI教師邏輯思維縝密的講解下能讓學生熟練掌握知識點，另一方面，還可以使學生的推理，數理能力得到鍛煉，同桌之間的互相批改也讓學生有了合作意識。
3.3協助學生深入了解AI教師
課堂是由學生和教師共同組成的，因此學生對AI教師充分了解是構建雙師課堂的基礎條件之一。因此，教師可以開設相關的主題班會，針對正確對待人工智能和AI教師以及AI教師在學習中扮演的角色向學生進行講解，讓學生明白AI教師只能是輔助工具而非依賴物。由于小學生還不具備成熟的自我管控能力，因此教師要對學生進行監督指導以養成正確對待AI教師的意識和態度。
4總結
綜上所述，在小學數學課堂中構建“AI+教師”雙師協同課堂對于促進小學數學課堂教學改革具有實際意義，可行性但是也存在一定的困難，這種困難包括：第一，教師和學生的態度及認識。教師對AI教師進入課堂都要樹立正確意識，明確自己的態度，切忌排斥心理同時也不可過分依賴，始終要明確人類教師在課堂的主導地位，切不可讓AI教師喧賓奪主，本末倒置。第二，有必要對學生進行思想教導，使其對AI教師有一定的了解，讓它真正幫助學生學習。只有妥善解決這些問題，構建“AI+教師”雙師協同課堂才不會是僅限于紙上，而能真真切切地落實到課堂，促進小學數學課堂教學改革。
作者：袁曉霞 卓毅 單位：貴州師范大學 教育學院