智能技術(shù)支持的“因材施教”教學(xué)模式構(gòu)建與應(yīng)用

摘要：智能時(shí)代多樣化創(chuàng)新人才培養(yǎng)，亟需加快發(fā)展個(gè)性化、適合每個(gè)人的教育。人工智能、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)在教育教學(xué)中的深化應(yīng)用，為“因材施教”的實(shí)施提供了重要的契機(jī)。智能時(shí)代背景下“因材施教”具有豐富的新內(nèi)涵，建立“因材施教”教學(xué)模式具有理論與實(shí)踐雙重價(jià)值，同時(shí)也具有科學(xué)性和可行性。因材施教教學(xué)模式的組成要素包括學(xué)習(xí)者、施教活動(dòng)（包含內(nèi)容、過(guò)程和環(huán)境三個(gè)組件）、教育結(jié)果三大要素，與“因材施教”模式的三個(gè)層級(jí)“識(shí)材”“施教”“發(fā)展”分別對(duì)應(yīng)。智能技術(shù)為“因材施教”的實(shí)施提供了技術(shù)支持，智慧課堂是當(dāng)前重要的實(shí)現(xiàn)路徑。基于智慧課堂的“因材施教”教學(xué)模式結(jié)構(gòu)框架由平臺(tái)層、數(shù)據(jù)層、組織層、操作層、目標(biāo)層組成，其操作程序?yàn)橹悄芗夹g(shù)支持的“新三段十步”教學(xué)流程。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);因材施教;智慧課堂;教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

習(xí)近平總書(shū)記在致首屆國(guó)際人工智能與教育大會(huì)的賀信中指出：“充分發(fā)揮人工智能優(yōu)勢(shì)，加快發(fā)展伴隨每個(gè)人一生的教育、平等面向每個(gè)人的教育、適合每個(gè)人的教育、更加開(kāi)放靈活的教育”。智能時(shí)代亟需培養(yǎng)大批創(chuàng)新性人才，需要借助智能科技的力量，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；墓I(yè)化教育向個(gè)性化、多樣化的智能化教育全面轉(zhuǎn)型，促進(jìn)“因材施教”的落實(shí)，加快發(fā)展適合每個(gè)人的教育。

一方面，世界各國(guó)早已意識(shí)到個(gè)性化學(xué)習(xí)、因材施教的重要性。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家政府在教育政策中十分重視個(gè)性化教學(xué)在教育改革中的作用2，我國(guó)在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確提出，“注重因材施教，關(guān)注學(xué)生不同特點(diǎn)和個(gè)性差異，發(fā)展每一個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)潛能”。在推進(jìn)義務(wù)教育教學(xué)改革工作中強(qiáng)調(diào)要“精準(zhǔn)分析學(xué)情，重視差異化教學(xué)和個(gè)別化指導(dǎo)”4。因此，目前普遍的共識(shí)是，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者之間的差異，高度重視個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教。但是，由于“因材施教”概念本身內(nèi)涵復(fù)雜多樣，缺乏可操作性，在實(shí)踐中往往難以把握。同時(shí)，現(xiàn)代學(xué)校教育和班級(jí)授課制作為工業(yè)化的產(chǎn)物，意在批量培養(yǎng)各種各樣的產(chǎn)業(yè)工人，由于應(yīng)試升學(xué)要求高、班級(jí)人數(shù)規(guī)模大、學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)重等原因，“因材施教”一直停留在學(xué)校和教師夢(mèng)寐以求的理想中，難以真正展開(kāi)。

另一方面，隨著新一代智能技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育教學(xué)中的應(yīng)用，為“因材施教”的規(guī)?；瘜?shí)施帶來(lái)了新的機(jī)遇。人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、區(qū)塊鏈、邊緣計(jì)算等新興智能科技，為創(chuàng)設(shè)新型智能化教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)教學(xué)方式變革提供了技術(shù)支撐。聯(lián)合國(guó)教科文組織曾指出，人工智能技術(shù)能夠促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)響。教育部陳寶生部長(zhǎng)提出“要推動(dòng)教育改革開(kāi)放實(shí)現(xiàn)新突破，促進(jìn)教育信息化與因材施教深度融合”。我國(guó)在“十三五”期間鼓勵(lì)學(xué)校利用大數(shù)據(jù)技術(shù)“為推動(dòng)個(gè)性化學(xué)習(xí)和針對(duì)性教學(xué)提供支持”。教育部在2020年教育信息化工作部署中進(jìn)一步提出，利用人工智能加快發(fā)展面向每個(gè)人、適合每個(gè)人、更加開(kāi)放靈活的教育體系四。因此，用智能技術(shù)助力因材施教，促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面?zhèn)€性發(fā)展，有望破解“可因材施教”的難題，使夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。

二、智能時(shí)代對(duì)“因材施教”的重新審視

“因材施教”是一個(gè)源自古代而又長(zhǎng)久不衰的話(huà)題，其內(nèi)涵隨著時(shí)代的發(fā)展不斷被修正和拓展。2500年前孔子提出的因材施教思想，因符合教育工作規(guī)律，長(zhǎng)期以來(lái)得到人們的推崇和膜拜。但在現(xiàn)代學(xué)校教育實(shí)踐中，由于教學(xué)的組織形式、內(nèi)容、方式、環(huán)境及教育目的不斷發(fā)展變化，人們對(duì)因材施教內(nèi)涵的理解也在不斷深化。

（一）過(guò)程觀本源含義：根據(jù)學(xué)習(xí)者的差異實(shí)施不同的教育

孔子最早實(shí)踐的“因材施教”含義其實(shí)并不復(fù)雜?！耙虿摹笔侵父鶕?jù)學(xué)習(xí)者的生理、心理活動(dòng)水平和不同特征，“施教”是指實(shí)施教育教學(xué)活動(dòng)及過(guò)程。這里學(xué)習(xí)者差異主要體現(xiàn)在學(xué)生的生理、心理和社會(huì)差異，其核心是學(xué)生的認(rèn)知方式和已有認(rèn)知基礎(chǔ)的差異。學(xué)校和教師對(duì)學(xué)生認(rèn)知方式和已有認(rèn)知基礎(chǔ)的差異了解的越多，對(duì)于教育過(guò)程中選擇不同的教學(xué)方法越有利，越能有效地幫助學(xué)生獲得那些最重要的新知和技能。因此，在本源含義上，因材施教是一種“過(guò)程觀”下的教育教學(xué)模式，是教師在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)不同學(xué)生的個(gè)性特征和認(rèn)知差異，提出相適應(yīng)的發(fā)展目標(biāo)，采取不同的教學(xué)方法策略而實(shí)施的教育。

（二）主體觀：隱含之義——“誰(shuí)施教”“教什么”“為何教”

“因材施教”概念在字面上并沒(méi)有規(guī)定由誰(shuí)來(lái)“因材”和“施教”，也沒(méi)有明確“教什么”和“為何教”。因而需要我們對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步的分析與澄清。一方面，在早期教學(xué)活動(dòng)中，“因材”和“施教”的主體約定俗成是指“先生”一諸如孔子、圣賢等，他們是知識(shí)、技藝、思想的掌握者。能夠擔(dān)當(dāng)“先生”的是極少數(shù)的知識(shí)權(quán)威，他們基本上也是唯一的教育者。但在現(xiàn)代教育中，除了學(xué)校和教師外，政府、社會(huì)、家長(zhǎng)等都以不同的方式參與到教育活動(dòng)中，或?qū)κ芙逃叩某砷L(zhǎng)產(chǎn)生影響。因此，“施教”者的范疇大大拓展。另一方面，“施教”不僅僅只是“怎么教”——即教的方式方法問(wèn)題，還包括“教什么”和“為何教”——即教的內(nèi)容、教育目的與意義等，需要在教學(xué)過(guò)程中弄清和把握。

（三）目的觀：目標(biāo)結(jié)果——促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面?zhèn)€性發(fā)展

早期的“因材施教”概念本身似乎也沒(méi)有明確“施教”的目的和宗旨，強(qiáng)調(diào)在教育過(guò)程中要針對(duì)學(xué)生的差異施行不同的教育，是一種基于過(guò)程的因材施教，關(guān)注到了學(xué)生起點(diǎn)和教學(xué)過(guò)程中的差異性，但卻忽略了對(duì)教育結(jié)果的差異要求。據(jù)此，有研究者提出了基于結(jié)果的因材施教，對(duì)教育結(jié)果的差異性予以了確認(rèn)，對(duì)因材施教的目標(biāo)、結(jié)果含義予以修正。但對(duì)于結(jié)果，一般認(rèn)為“因材施教”突出對(duì)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展和差異化的培養(yǎng)川。這是與人的“全面而自由發(fā)展”宗旨相背離的。在21世紀(jì)核心素養(yǎng)教育的背景下，因材施教既要關(guān)注學(xué)生的差異性，又要兼顧全面性，促進(jìn)學(xué)生個(gè)體素養(yǎng)全面和諧發(fā)展。

（四）價(jià)值觀：時(shí)代要求一適應(yīng)多樣化創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要

智能時(shí)代的人才培養(yǎng)需求發(fā)生了重大變化，培養(yǎng)多樣化創(chuàng)新人才是新時(shí)代賦予的教育使命，個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教是必由之路。工業(yè)時(shí)代的大規(guī)模、機(jī)械化生產(chǎn)需要的是嚴(yán)格服從的標(biāo)準(zhǔn)化專(zhuān)業(yè)人才，與之相適應(yīng)的是計(jì)劃統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)一致、班級(jí)授課的統(tǒng)一化教學(xué)模式。智能時(shí)代的多元化、個(gè)性化智能制造需要的是敢于創(chuàng)新、富有個(gè)性的多樣化人才，與之相適應(yīng)的是個(gè)性定制、分層設(shè)計(jì)、分組合作的新型教學(xué)模式。智能時(shí)代的教育要面向每一個(gè)學(xué)生的需要，關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的成長(zhǎng)。因此，新時(shí)代需要借助智能科技的力量，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；墓I(yè)化教育向個(gè)性化、多樣化的智能化教育全面轉(zhuǎn)型，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和“因材施教”的落實(shí)。

三、“因材施教”教學(xué)模式及其結(jié)構(gòu)框架

（一）“因材施教”概念的多樣化及其統(tǒng)一路徑人們認(rèn)識(shí)和理解“因材施教”的立場(chǎng)、方式等表現(xiàn)出多樣化、豐富化的時(shí)代特點(diǎn)。在長(zhǎng)期的研究與實(shí)踐過(guò)程中，“因材施教”概念本身普遍被多樣化地理解和應(yīng)用，主要理解為教育思想4、教學(xué)原則，部分理解為教學(xué)方法、策略，還有理解為教育方針、法則"”，近年來(lái)也有理解為教學(xué)模式），等等。“因材施教”概念的多樣化、差異化內(nèi)涵，反映了“因材施教”是歷史沉淀的重要教學(xué)思想和寶貴財(cái)富，但也使得其在實(shí)踐中往往難以把握，缺乏可操作的實(shí)施方法。因此，有的學(xué)者呼吁從“因材施教”走向“可因材施教”，希望在現(xiàn)實(shí)條件下探索“因材施教”的可行路徑。為此，我們研究認(rèn)為，亟需搭建從“因材施教”理念通向?qū)嵺`的橋梁，而構(gòu)建與應(yīng)用“因材施教”教學(xué)模式成為必然選擇。

教學(xué)模式是在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序，具有三大顯著特征。（1）作為理論與實(shí)踐的中介，教學(xué)模式是教學(xué)理念走向教學(xué)實(shí)踐的橋梁;（2）作為結(jié)構(gòu)框架，它反映了教學(xué)活動(dòng)要素關(guān)系和整體結(jié)構(gòu);（3）作為活動(dòng)程序，其針對(duì)性強(qiáng)、具體化、可操作。因而，“因材施教”教學(xué)模式具有理論與實(shí)踐雙重價(jià)值，它對(duì)于指導(dǎo)學(xué)校和教師的教學(xué)實(shí)踐、增強(qiáng)其應(yīng)用可操作性是非常必要的。同時(shí)，構(gòu)建“因材施教”教學(xué)模式也具有科學(xué)性、可行性。首先，“因材施教”作為一種教育思想與原則，是系統(tǒng)化了的一種教育實(shí)踐的理性認(rèn)識(shí)，屬于理論的范疇22），因而“因材施教”教學(xué)模式的構(gòu)建具有理論依據(jù)。其次，因材施教內(nèi)在地包含著教育目的、內(nèi)容、方法和結(jié)果，是這些方面有機(jī)統(tǒng)一的完整教育過(guò)程！23），因而具備了教學(xué)模式應(yīng)包含的基本要素。再者，“因材施教”概念的內(nèi)涵豐富和復(fù)雜，從任何單一的視角來(lái)理解都難免帶有片面性，也只有建立“因材施教”教學(xué)模式才能夠全面涵蓋和統(tǒng)一它的豐富內(nèi)涵。

（二）“因材施教”教學(xué)模式的構(gòu)成要素

根據(jù)前述對(duì)智能時(shí)代“因材施教”內(nèi)涵的分析，可以看出，“因材施教”是指針對(duì)學(xué)習(xí)者不同的生理、心理和社會(huì)差異，通過(guò)不同的教育方式和教學(xué)活動(dòng)，最終促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面?zhèn)€性發(fā)展的教學(xué)模式。“因材施教”教學(xué)模式的涵義包括三個(gè)層級(jí)：一是“識(shí)材”，教育者首先要了解和把握學(xué)生的生理、心理和社會(huì)差異及特征，尤其是要了解和把握與教學(xué)實(shí)施相關(guān)的學(xué)生認(rèn)知方式、已有認(rèn)知基礎(chǔ)等。二是“施教”，教育者要結(jié)合社會(huì)需要和教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)學(xué)生的不同情況，采取不同的教育方法，提供適切的教育。三是“發(fā)展”，實(shí)現(xiàn)“全面?zhèn)€性發(fā)展”，在施教過(guò)程中教師要面向每一個(gè)學(xué)生，讓他們既能全面發(fā)展，又能學(xué)有所長(zhǎng)。

目前專(zhuān)門(mén)研究“因材施教”教學(xué)模式的還很少見(jiàn)，但研究差異化教學(xué)模式、智慧課堂教學(xué)模式的已經(jīng)有不少成果。如研究差異化教學(xué)的知名學(xué)者湯姆林森（Tomlinson）提出4實(shí)施差異化教學(xué)的四個(gè)領(lǐng)域：內(nèi)容（Content）、過(guò)程（Process）、成果（Product）和學(xué)習(xí)環(huán)境（LearmingEnvironment）。國(guó)內(nèi)有學(xué)者認(rèn)為，差異化教學(xué)的本質(zhì)是“以人為本，因材施教”，并分析了差異化教學(xué)模式的內(nèi)容、過(guò)程、成果和環(huán)境四大組件。我們基于智慧課堂的持續(xù)研究，先后提出了智慧課堂教學(xué)模式和學(xué)科智慧課堂教學(xué)模式。借鑒這些探索性成果，結(jié)合教師操作實(shí)施“因材施教”的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景來(lái)分析，因材施教教學(xué)模式的組成要素主要包括學(xué)習(xí)者、施教活動(dòng)、教育結(jié)果三大要素，與“因材施教”三個(gè)層級(jí)的內(nèi)涵“識(shí)材”“施教”“發(fā)展”分別對(duì)應(yīng)。其中“施教活動(dòng)”又包括內(nèi)容、過(guò)程和環(huán)境三個(gè)組件。“因材施教”教學(xué)模式的構(gòu)成要素和組件的具體含義如下。

1.學(xué)習(xí)者

學(xué)習(xí)者要素是“因材施教”中的“材”，與“識(shí)材”層級(jí)相對(duì)應(yīng)。在“因材施教”教學(xué)模式中首先要了解和把握學(xué)生的生理、心理和社會(huì)差異及特征，尤其是要了解和把握與教學(xué)實(shí)施相關(guān)的學(xué)生認(rèn)知方式、已有認(rèn)知基礎(chǔ)，包括學(xué)生自身的認(rèn)知水平和知識(shí)被理解所對(duì)應(yīng)的認(rèn)知水平等，這是“因材施教”的前提。

2.施教活動(dòng)

施教活動(dòng)要素是“施教”的主體性活動(dòng)，包括隱含的“施教”主體的教育教學(xué)活動(dòng)，與“施教”層級(jí)相對(duì)應(yīng)?！笆┙袒顒?dòng)”又包括內(nèi)容、過(guò)程和環(huán)境三個(gè)組件。

（1）內(nèi)容，即教什么。它是施教活動(dòng)中傳遞的主要信息，包括向?qū)W生傳授的知識(shí)、技能、思想、觀點(diǎn)和培養(yǎng)的行為、習(xí)慣等。根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特征和差異，在施教活動(dòng)中，內(nèi)容的選擇可以有難易、多少、深廣度等方面的不同和取舍，但這些內(nèi)容要符合國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)和大綱的要求。

（2）過(guò)程，即怎么教。教師要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生差異設(shè)計(jì)適切的教學(xué)活動(dòng)，包括教與學(xué)活動(dòng)方式、作業(yè)以及學(xué)生要練習(xí)的策略、程序等，旨在掌握教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)學(xué)生參與一系列活動(dòng)過(guò)程（如學(xué)生編組、交流互動(dòng)、合作探究），以幫助學(xué)生理解和掌握所學(xué)概念、原理和技能，形成自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、思維方式和行為習(xí)慣。教師要依據(jù)學(xué)生的差異和特征，為他們創(chuàng)設(shè)不同的學(xué)習(xí)情境，提供合適的學(xué)習(xí)支架，促進(jìn)他們建構(gòu)知識(shí)意義。

（3）環(huán)境，即施教活動(dòng)得以開(kāi)展的空間和條件。它是教學(xué)和學(xué)習(xí)活動(dòng)的支撐空間和外部條件，包括物理時(shí)空、信息空間、人文環(huán)境、學(xué)習(xí)氛圍等。環(huán)境是支撐施教活動(dòng)的基礎(chǔ)條件，也是實(shí)施個(gè)性化教與學(xué)的重要條件。施教者要針對(duì)學(xué)生的差異和特征，創(chuàng)建適合每個(gè)人的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓他們能夠以多種方式靈活地參與學(xué)習(xí)。比如，可以基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、AR/VR等技術(shù)創(chuàng)設(shè)線(xiàn)上線(xiàn)下一體化的智能學(xué)習(xí)社區(qū)。

3.教育結(jié)果

教育結(jié)果要素是“因材施教”要達(dá)成的目標(biāo)成果，與“發(fā)展”層級(jí)相對(duì)應(yīng)。成果是教學(xué)系統(tǒng)的“輸出”，通過(guò)內(nèi)容、過(guò)程、環(huán)境的綜合作用，學(xué)習(xí)者所獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果，即他們已經(jīng)知道的、理解的或者能做的事情。這里所說(shuō)的“成果”更側(cè)重于“最終成果”，即能反映學(xué)習(xí)者全面?zhèn)€性發(fā)展，并能夠客觀評(píng)判、用于學(xué)生發(fā)展評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)成果，學(xué)生需要將學(xué)習(xí)成果以適當(dāng)?shù)姆绞秸故境鰜?lái)。

（三）“因材施教”教學(xué)模式的基本框架

基于以上對(duì)“因材施教”教學(xué)模式要素和組件的分析，本文構(gòu)建了“因材施教”教學(xué)模式的基本框架，如圖1所示。

上述基本框架體現(xiàn)了“因材施教”教學(xué)模式的諸要素及組件之間的基本邏輯關(guān)系：（1）三大組成要素：學(xué)習(xí)者、施教活動(dòng)（包括內(nèi)容、過(guò)程和環(huán)境三個(gè)組件）、教育結(jié)果之間，遵循“因材施教”從“識(shí)材”到“施教”再到“發(fā)展”的關(guān)鍵邏輯理路，即依據(jù)學(xué)習(xí)者個(gè)性化差異，實(shí)施個(gè)性化教與學(xué)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者全面?zhèn)€性發(fā)展。（2）隱含的“施教者”與三大組成要素之間相互作用、相互影響，體現(xiàn)了“因材施教”以不同的教適應(yīng)不同的學(xué)的特殊的教與學(xué)關(guān)系，本質(zhì)上是面向每一個(gè)人、適應(yīng)每一個(gè)人的教學(xué)。（3）基于對(duì)學(xué)生發(fā)展的多元評(píng)價(jià)與反饋，為進(jìn)一步的教學(xué)改進(jìn)提供決策依據(jù)，形成了“因材施教”持續(xù)發(fā)展的閉環(huán)。由此，系統(tǒng)化構(gòu)成了“因材施教”教學(xué)模式的相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)框架。

四、智能技術(shù)支持“因材施教”模式可操作化智能時(shí)代“因材施教”教學(xué)模式的實(shí)施離不開(kāi)智能技術(shù)的支持。新一代人工智能技術(shù)的發(fā)展，對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)進(jìn)行了重塑和再造。智能技術(shù)的引入和使用，為教學(xué)活動(dòng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)獲取與分析提供了便捷、高效手段，基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)決策，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)叫。總體上看，智能技術(shù)具有前所未有的優(yōu)勢(shì)，對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教發(fā)揮了重要的支撐作用。在以上研究基礎(chǔ)上，結(jié)合“因材施教”實(shí)施的現(xiàn)實(shí)需要，與“因材施教”教學(xué)模式的三個(gè)層級(jí)相對(duì)應(yīng)，智能技術(shù)提供了不同場(chǎng)景的應(yīng)用技術(shù)。

（一）“識(shí)材”層級(jí)——學(xué)情診斷與分析技術(shù)相對(duì)于“因材施教”的“識(shí)材”層級(jí)來(lái)說(shuō)，智能技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)學(xué)習(xí)者差異分析的技術(shù)支撐，包括學(xué)生數(shù)字畫(huà)像技術(shù)、大數(shù)據(jù)學(xué)情分析技術(shù)、學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)診斷技術(shù)等，幫助科學(xué)“識(shí)材”，如表1所示。

（二）“施教”層級(jí)——個(gè)性化教與學(xué)技術(shù)

相對(duì)于“因材施教”的“施教”層級(jí)來(lái)說(shuō)，智能技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)施教活動(dòng)的技術(shù)支撐，包括基于學(xué)科知識(shí)圖譜的個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦技術(shù)、學(xué)習(xí)路徑

設(shè)計(jì)技術(shù)、課堂實(shí)錄分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)技術(shù)等，如表2所示。

（三）“發(fā)展”層級(jí)——生涯規(guī)劃與發(fā)展評(píng)價(jià)技術(shù)相對(duì)于“因材施教”的“發(fā)展”層級(jí)來(lái)說(shuō)，智能技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)教育結(jié)果的規(guī)劃與評(píng)價(jià)，包括學(xué)生生涯規(guī)劃、學(xué)習(xí)發(fā)展評(píng)價(jià)、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)等技術(shù)，如表3所示。

五、基于智慧課堂的“因材施教”教學(xué)模式框架構(gòu)建

智慧課堂是利用智能技術(shù)構(gòu)建的新型課堂形態(tài)。它能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者的個(gè)性特征和差異，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)診斷、學(xué)習(xí)建議和學(xué)習(xí)服務(wù)?；谥腔壅n堂使得“因材施教”的實(shí)施成為現(xiàn)實(shí)。

（一）智慧課堂與因材施教有效聯(lián)結(jié)的內(nèi)部機(jī)理

筆者帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)圍繞智慧課堂進(jìn)行長(zhǎng)期研究，取得了1.0到3.0的系列研究成果。智慧課堂是基于智能技術(shù)構(gòu)建的智能、高效課堂，其目的是推動(dòng)學(xué)科智慧教學(xué)創(chuàng)新，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教，促進(jìn)學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)識(shí)為智、智慧發(fā)展。當(dāng)源于古代的因材施教思想與基于智能技術(shù)的智慧課堂相遇時(shí)，出現(xiàn)了一個(gè)新的可能。因材施教是智慧課堂的目標(biāo)愿景，而智慧課堂為因材施教的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)重要的平臺(tái)。長(zhǎng)期以來(lái)，因材施教難以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要原因是，客觀環(huán)境條件無(wú)法滿(mǎn)足，傳統(tǒng)課堂難以支撐個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教。但是隨著智能技術(shù)的日新月異，為課堂教學(xué)的個(gè)性化、差異化發(fā)展提供了可能。

智能技術(shù)支持的智慧課堂在價(jià)值取向上呈現(xiàn)為智能高效、以學(xué)定教、轉(zhuǎn)識(shí)為智等重要特征?！爸悄芨咝А笔抢弥悄芗夹g(shù)來(lái)提升課堂教學(xué)的智能化水平、增強(qiáng)教育教學(xué)的針對(duì)性、有效性?！耙詫W(xué)定教”即根據(jù)學(xué)生的基本信息了解其個(gè)性特點(diǎn)、認(rèn)知差異，通過(guò)課前預(yù)習(xí)、測(cè)評(píng)已有認(rèn)知基礎(chǔ)，進(jìn)行學(xué)生個(gè)性差異分析，進(jìn)而確定教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容和方法，從“先學(xué)后教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)定教”。“轉(zhuǎn)識(shí)為智”是智慧課堂應(yīng)用的結(jié)果，智慧課堂運(yùn)用智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，基于環(huán)境和系統(tǒng)感知或采集教學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)化為有意義的信息，進(jìn)而通過(guò)信息過(guò)濾、提煉、挖掘等進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)，最終基于知識(shí)的最佳應(yīng)用促進(jìn)知識(shí)向智慧生成轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)識(shí)為智。這一轉(zhuǎn)換過(guò)程遵從DIKW模型的原理，體現(xiàn)了智能技術(shù)為教學(xué)系統(tǒng)賦能的機(jī)理和過(guò)程36，如下頁(yè)圖2所示。因此，智慧課堂與因材施教在價(jià)值取向上具有共同的目的與追求，保證二者在理論層面上可以有效聯(lián)結(jié)。

（二）智慧課堂為因材施教提供智能化技術(shù)

支撐智慧課堂利用智能技術(shù)構(gòu)建了智能、交互、一體化的新型學(xué)習(xí)環(huán)境，為“因材施教”的全面實(shí)施提供了智能化技術(shù)支撐。

1.基于云平臺(tái)的教學(xué)資源技術(shù)支持

智慧課堂基于“云、臺(tái)、端”的部署方式，搭建了集成交互、線(xiàn)上線(xiàn)下一體化智能教學(xué)服務(wù)支撐平臺(tái)，支持基于智能教育云的資源整合與集成管理。利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，從復(fù)雜的內(nèi)容數(shù)據(jù)中分析得出有效的隱性因子特征，并建立資源特征模型;利用協(xié)同過(guò)濾算法，建立教師與教師之間的相似度關(guān)系及其合集，分析教師特征、資源特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;依據(jù)相似教師所使用的資源特征和目標(biāo)教師歷史記錄中使用的資源特征，為目標(biāo)教師推薦相關(guān)教學(xué)資源。同時(shí)，教師可根據(jù)教學(xué)需求，進(jìn)行資源的個(gè)性化定制，基于移動(dòng)終端設(shè)備，隨時(shí)隨地獲取所需的資源，實(shí)現(xiàn)靈活、方便的個(gè)性化教與學(xué)應(yīng)用。

2.基于交互技術(shù)的課堂教學(xué)應(yīng)用支持

利用多種交互技術(shù)，為師生、生生的立體化溝通交流，多樣化的情境教學(xué)，以及分層、分組合作探究等，提供了極為便利的條件?；诮淌抑悄芷脚_(tái)提供的通信、控制、數(shù)據(jù)傳輸功能，通過(guò)教師智能終端、學(xué)生智能終端、智能大屏、智能環(huán)境終端等的無(wú)縫連接，師、生、環(huán)境之間可以無(wú)障礙地進(jìn)行信息互通，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的立體化溝通交互。交互技術(shù)依托筆記本、PAD、智能穿戴設(shè)備等移動(dòng)終端的信息交互，讓每個(gè)學(xué)生都能自主參與到精心創(chuàng)設(shè)的數(shù)字化情境中，并可上傳他們自己的文字、圖片、聲音、視頻等信息，讓每個(gè)學(xué)生真正體現(xiàn)學(xué)習(xí)主體地位。

七、結(jié)語(yǔ)

智能時(shí)代多樣化創(chuàng)新人才培養(yǎng)對(duì)教學(xué)模式和方法改革提出了新的要求，智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為“因材施教”的實(shí)施提供了新的機(jī)遇，亟需加快理論與實(shí)踐探索。從進(jìn)一步的研究與發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，可以從政策與理論、行業(yè)與技術(shù)、區(qū)域與學(xué)校實(shí)踐等方面展開(kāi)全面深人的研究。首先，應(yīng)梳理、辨析智能時(shí)代“因材施教”的國(guó)內(nèi)外政策要求和理論觀點(diǎn)，對(duì)進(jìn)一步的實(shí)踐提供政策和理論依據(jù)。其次，對(duì)當(dāng)前智能教育行業(yè)與技術(shù)進(jìn)行研究分析，探索智能技術(shù)與產(chǎn)品對(duì)“因材施教”教學(xué)模式支撐的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。此外，可以在部分區(qū)域和學(xué)校進(jìn)行改革與實(shí)驗(yàn)，取得推進(jìn)“因材施教”教學(xué)模式、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的試點(diǎn)研究成果，為進(jìn)一步的總結(jié)推廣奠定基礎(chǔ)?；谝陨纤悸?，筆者研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行深入的研究，相信有更多的研究者在進(jìn)行不同類(lèi)型的探索，在“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”的時(shí)代背景下，用“因材施教”培養(yǎng)更多的創(chuàng)新人才將成為現(xiàn)實(shí)。

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作者簡(jiǎn)介：

劉邦奇：教授，院長(zhǎng)，認(rèn)知智能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室智能教育研究中心主任，中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)人工智能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)常務(wù)理事，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄芙逃龖?yīng)用、智慧校園、智慧課堂、區(qū)域智慧教育規(guī)劃（bq-nj@163.com）。

收稿日期：2020年5月28日

責(zé)任編輯：李雅碹