一、成果概要

1、斯坦福大学发布的《2024年人工智能指数报告》指出，2023年全球发布的新的大型语言模型的数量比前一年翻了一番，人工智能越来越多地被公众使用，正逐渐渗透到教育的各个环节，引领着教育行业的创新与变革。2024年政府工作报告明确指出要深化大数据、人工智能等研发应用，开展“人工智能+”行动。这无疑为《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》提供了强有力的政策支持和方向指引。

2、习近平总书记在主持中共中央政治局第五次集体学习时指出：“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。”习近平总书记的重要论述，深刻揭示了教育数字化的关键作用。为《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》提供了顶层设计。

3. 《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》的基础是多学科交叉的，包括数学、计算机科学、数据科学、控制论、语言学、心理学和哲学等。这些学科共同为《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》提供了理论支撑和实践方法，推动了人工智能技术的快速发展。

4、《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》的核心目标是培养学生了解和使用数字化技术解决生活与学习中的实际问题，同时引导学生思考数字化技术会为社会带来怎样的正面或负面影响。

二、解决的主要问题、解决问题的过程与方法

（一）解决的主要问题

1、新场景教育如何应用：《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》延展教育的深度和广度。借助人工智能技术，学生可以随时随地通过在线学习平台进行学习。

2、个性化学习怎样展现：《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》实现教育资源的精准匹配。实现学习者的兴趣、能力与学习资源和学习方式的精准匹配，提升学习效率和效果。

3、自适应调整的方式方法问题解决策略：《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》赋能学习过程的动态适应，使得学习者始终在最适合自己的学习方式和学习难度区域内学习。

4、沉浸式体验过程：《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》持续催生教育创新动能。不断推动教育模式的变革和创新，以动态适应新时代教育发展的变革性需求。

（二）解决问题的过程

首先、以数字化赋高质量发展，构建智慧教育新生态。

在“推进教育数字化战略行动”的大背景下，教师数字素养的提升成为了推动教育现代化、实现教育公平与质量双提升的关键一环。

教师数字素养框架包括5个一级维度、13个二级维度和33个三级维度。一级维度包括：数字化意识、数字技术知识与技能、数字化应用、数字社会责任，以及专业发展。每个一级维度由若干二级维度组成，每个二级维度由若干三级维度组成。

1、数字教育是学校教育创新的必修课，必须应用于教育教学设计过程中，应用场景必须在课堂上。人工智能是教育走向未来的金钥匙。对于高中人工智能教育来说，培养学生的核心目标依然是全面发展的接班人。特别要注意激发他们的好奇心、想象力和求知欲，引导他们应用人工智能时的正确价值观、必备品格和关键能力，培养他们在智能社会的适应力、胜任力和创造力。

高中教师必须研究《高考评价体系》，充分发挥高考命题的育人功能和积极导向作用。

2、在人工智能教育中，高中阶段的学生应该加强数字素养与技能的提升，养成信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。“人工智能＋教育”中的“+”是“赋能”的意思，不是“替代”的意思，人工智能提升教师“教”和学生“学”的感受，教师“教”的效率更高、学生“学”的效果更好，带来个性化教学、沉浸式学习、愉快的交互，同时要防止和避免人工智能成为教师和学生躺平、偷懒的工具。

3、高中人工智能教育的核心目标可以简单概括为：培养学生了解和使用人工智能解决生活与学习中的实际问题，同时引导学生思考人工智能会为社会带来怎样的正面或负面影响。

为此，学校在数字技术应用相关的核心素养概括为以下几个方面：

（1） 基础知识理解，高中生需要首先理解人工智能技术的基本概念并体验其典型应用，达成对人工智能的正确认识和兴趣；

（2）技术应用和实践，高中生需学会如何正确有效地使用人工智能技术解决日常生活和学习中的实际问题，以逐步适应末来的智能化学习与生活方式；

（3）伦理与道德意识，引导学生充分认识到人工智能在应用中可能存在的安全、伦理和道德问题，培养学生的安全意识、责任感和正确的价值观念；

（4）创新思维与人机协作，鼓励学生利用人工智能技术与多学科知识结合，创造性地解决问题，并学会与人工智能的协作与共创。

（5）数字素养与技能。教师要秉持教育初心，坚持立德树人，培养一代又一代社会主义建设者和接班人：另一方面，要与时俱进，适应教育新生态，不断及时提升自身的数字素养与技能，做学生的模范和表率。

其次、学校在学校长廊投放学习机，让每位学生成长可见。

第三、国家中小学智慧教育平台场景共助学校课堂。

第四、智慧教育提升综合素养，STEAM教学助力学科融合。

（三）解决问题的方法

1、建立强大的技术团队，确保技术的不断更新和优化。

2、制定严格的数据安全和隐私保护政策，采用加密技术、访问控制等手段确保学生和教师的个人数据安全。加强数据管理和监控，防止数据泄露和滥用。

3、开展针对教师的人工智能技术培训，提高教师的信息技术素养和应用能力，鼓励教师参与人工智能的研究和实践，推动教育创新。

为了解决“教”与“学”的方式变革问题。学校通过业务学习的时间段，学习全国中小学教师信息技术应用能力提升研修指南，由东北师范大学出版社出版张洁主编的《信息技术支持下的教与学》一书，尝试信息技术与学科教学深度融合，较好地解决了传统模式下教学形式单一，知识输出不足、学习时空受限、个性学习支持不够等问题。

通过全体教师的努力，现在，学校已经在推进智慧教学设计工作方面取得了一定成效，但仍有继续提升的空间：一是继续进行教学方式变革的进一步深化，资源建设再提质，载体样态再丰富，学习链条再打通。二是更多地融入人工智能技术，通过大数据分析与智能匹配，指向探索更加智慧的教学模式。

创全国一流，建未来学校。学校承诺将继续聚焦教育信息化、智慧化，深入推进“人工智能+教育”数字校园建设创新应用，深层探索面向未来的智慧教学模式，为基础教育改革高质量发展贡献力量。

4、部门合作。

①学校与政府相关部门合作。

学校通过数字校园建设项目赢得政府的大力支持，共同推动教育技术研发和应用。

②学校与通信部门

保障校园网络的稳定和高速，优化网络服务，合作推进 5G 技术在校园中的应用。

③学校与企业

企业为学校提供技术支持和解决方案，学校为企业提供实践场景和应用反馈。

未来人机协同的工作、生活、学习将不可避免，而且人工智能的应用是跨场景、跨学科、跨产业的，既需要加强基础研究．也需要培养更多富有创新精神的高素质人才。

5、建立完善的评估与反馈机制，定期对人工智能教育的效果进行评估，确保人工智能教育的持续发展和有效实施。

三、成果创新点

《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》研究成果，是通过将人工智能技术深度融入教育教学的主要环节教学设计的基础之上，实现了教育的个性化、智能化和高效化，为培养适应未来社会发展的创新人才提供了有力支持。

四、成果应用及效果

1.通过数字化技术赋能，教师在教学设计上制定个性化学习计划， 激发了学生的求知欲和潜能，培养批判性思维和创造力。教师设计和实施多样化的教学活动，增强了学生的非认知能力，如人际交往和团队合作。鉴于智能时代学生与机器的互动可能超过人际交流，教师通过多元化活动促进学生建立信任关系，提升情绪管理和合作交流能力。

2.教育理念应从“知识传授”转向“能力培养”，学校教师运用元认知策略，引导学生思考如何有效利用人工智能解决学习问题，培养高阶思维能力。

教师引导学生合理使用技术，创新作业形式，鼓励学生与人工智能协作，同时要求学生明确标注人工智能的贡献和自己的创意思考。

总之，高中阶段，通过数字化技术赋能，教师在教学设计上制定的个性化学习计划重点培养了学生的好奇心、问题解决能力、批判性思维、创新能力以及人际沟通与协作能力。教育模式也需要随之进行调整和优化，在充分发挥教师独特育人作用的前提下，将人工智能深度融入到教育教学实践过程中。

3.人工智能技术发展不断满足学校教育高质量发展的现实需要。

从需求侧的角度来看，教师在教学设计上制定个性化学习计划，充分利用人工智能技术，精准地满足了当前教育高质量发展的现实需要，它不仅能够实现个性化学习，还提供了一系列高效的学习工具，助力学生快速提升学习效率和效果。随着教育理念的转变，学生越来越需要个性化的学习方案。每个学生都有不同的学习习惯、兴趣和能力，传统的“一刀切”的教学模式已经无法满足他们的需求。而人工智能技术可以根据学生的不同学习情况和学习偏好，为他们定制个性化的学习方案，不仅包括在学习内容和难易程度上的精准匹配，还包括学习方法和学习进度上的有针对性推荐和个性化设置，真正做到最大可能地满足学生个性化学习的现实需要。

例如学校根据学生在在线学习平台上的学习轨迹和数据分析，便可以判定学生的学习偏好，并根据其学习偏好推介其感兴趣的学习资源。此外，基于学习数据的分析，为学生推荐更为合理的学习目标和学习进展计划。这种个性化的学习推荐策略，不仅有助于激发学生的学习热情，同时也将显著提升其学习效率。

4.让学生身临其境般地体验到了各种学习场景，不断满足了教育高质量发展的现实需要。

随着人工智能技术的进步，教师在教学设计上开始应用推广，为学生提供了众多智能学习工具，如智能辅导系统、在线学习平台、虚拟学习场景体验等，不仅改变了传统的学习方式，还为学生带来了更加个性化、多样化的学习体验。

总之，《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》为教育高质量发展奠定了坚实的基础，是新时代教育的必然选择。

五、《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》的社会效益和创新示范作用：

《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》实施以来，在校园建设、资源开发、流程优化、教学评价、素养提升、数据应用等方面积极探索新技术与教育融合的应用新路径、新模式、新样态。

1、高一年级将人工智能技术应用于课堂教学效果评价，通过综合分析长期积累的学习行为和练习数据．为学生定制了分层作业和个性化学习方案。高一结束，为学生选科提供了依据。

2、高二年级结合学科教学特点，借助智能测评系统、小程序、模拟仿真等技术，实现练习的个性推送和学情的精准诊断。高二学生自主学习意识更强烈，有助于后续学科成绩的提升。

3、高三年级结合教育部“互联网+”、“人工智能助推教师队伍建设”等项目工作，从破解问题入手，以“高考评价体系”为载体，聚焦“教研提质”、“精准教学”，形成了目标、支撑、行动相结合的人工智能和教育教学融合推进机制。达到了一年一个新台阶的跨越，高考成绩稳中有升。

学校依托数字化技术赋能，通过育人方式的变革创新与实践，取得了一定的成绩。依托数字化技术赋能的项目式学习已经推广到香港，现在香港有两所学校已经与学校达成签署姊妹校协议；2023年9月，辽宁省教育专家带着依托数字化技术赋能的项目式学习培训课程走进新疆，培训新疆高中教师已见成效，并得到了推广；2023年，依托数字化技术赋能的项目式学习成为国培（2023）中小学骨干校长和教师计划课程，得到国培（2023）中小学骨干校长和教师的一致好评，同时得到大面积的推广和实践。

总之，人工智能作为新兴技术的典型代表，在学校有着广阔的发展前景和较高的潜在价值，我们期待也相信会有更多人工智能赋能教育高质量发展的理论和实践成果不断涌现。

六、《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》的下一步工作计划

1、本案例的推进，需要在技术应用上坚持技术祛魅与技术化归相结合，在数据安全与隐私保护方面要注重数据运作与规范管理相配合，以降低安全风险。

2、在教育价值实现层面上，要回归教育本质，确保技术服务于教育过程，而非主导或取代教育过程，并探索多元化的人才培养模式。

3、需提升教师教学与学生自主学习能力，以适应教师和学生角色的转变，并通过优化教育资源配置、缩小技术势差，促进“人工智能+教育”背景下《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》资源共享的实现。

4、教学能力提升与学生自主学习能力培养方面，必须转变教师和学生角色。

5、根据教育强国基础设施建设工程专项2024年中央预算内投资计划的通知精神，学校新建科创楼。科创楼的建社，学校计划投资100万元引入智能教学系统，实现课堂互动教学、学情实时分析，探索虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术在教学中的应用。

“人工智能＋教育” 的主要特征是数字化、精准化、虚拟化，传统教育的主要特征是柔性化、人性化、实体化，虽然是教育的不同形式，但它们的内核和目标没有改变，就是促进人的全面发展。《数字化技术赋能视域下课堂教学设计的变革创新与实践》需要传统教育的人性温度，传统教育需要 “人工智能＋教育” 的精准效度，它们应该优势互补、双向融合。

注：本文是辽宁省教育科学“十四五”规划2021年度立项课题 《“双减”背景下课堂教学设计实践研究》（课题编号：JG21CB170）阶段性研究成果。

作者简介：郑骄虹，正高级教师，辽宁省特级教师，辽宁省名师，辽宁省学科带头人，“领航校长及教师”导师。