基于STEAM的初中信息技术教学研究-以xxx为例

目录1绪论……………………21.1研究背景…………21.2研究问题…………31.3教师核心素养框架的确定的意义………………32教师信息素养的内涵…………………42.1信息素养…………42.2确定教师信息素养结构框架的必要性…………42.3确定教师信息素养结构框架的方法……………53人工智能时代下教师信息素养评价框架设计………53.1教师信息素养评价框架设计的理论基础………53.1.1教师信息素养评价框架设计的理论基础…53.1.2教师的教学活动和人工智能时代下高速发展的ai教学活动有什么本质区别………53.2教师信息素养评价指标确定……63.2.1国内外教师信息素养评价指标框架确定现状……………63.2.2评价框架的设计和变动……73.2.3评价标准的确定……………83.3教师信息素养评价框架………94人工智能背景下教师信息素养培养的建议……105结语………………11参考文献……………11致谢………………13摘要：近年来，随着中国经济的迅速发展，人民生活水平日渐提高，随着互联网的高速发展，新时代大数据互联网背景下衍生出的人工智能也在不断与各行各业接轨，在此背景下的教育环境也在不断发生改变。在数字信息化，人工智能发展的推动下，教师信息素养的变与不变，分析教师核心素养的构成，已经成了新时代教师行业的主要任务。教师作为面对面接触新时代人工智能科学发展的人，作为人工智能教学改革的主导力量，要确定在此背景下的自身核心素养的具体框架和评价标注，并按其不断发展自身，丰富自身，与时代接轨，以提升教育教学质量。随着信息技术的快速发展和普及，人工智能技术在各个领域都取得了突飞猛进的发展，对于教育教学工作的开展也带来了全新的机遇和挑战。在人工智能时代的教育背景下，教师不仅需要具备扎实的学科知识和教学技能，还需要具备较高水平的信息素养，才能更好地应对教育信息化的需求，提升教育教学质量。因此，评价教师信息素养水平显得尤为重要。本文旨在探讨人工智能时代背景下，教师信息素养评价框架确定的重要性和方法，介绍了人工智能时代背景下教师信息素养的概念和内涵，阐述了教师信息素养评价新框架的重要性和意义，指出了当前教师信息素养评价框架研究中存在的问题和挑战。关键词：人工智能时代；教师信息素养；评价方法；教育质量；正文：1绪论；1.1研究背景；人工智能时代的到来，给教师专业发展带来了很多机遇的同时也带来了许多挑战，教师应当正确认识人工智能等新技术的发展与应用对教育教学产生的影响，注重提升自身的技术应用素养，为自身专业发展赋能。人工智能、大数据、5G、“互联网+”和AR/VR等技术的快速发展，给课堂教学带来了前所未有的巨大冲击，为课堂教学变革与创新提供了全新的机遇，在课堂教学组织形式、教学流程再造和教学资源的整合等方面都发生了令人瞩目的改变。这些科技不仅仅是一种挑战，更是一次重要的转折点，它们将推动传统教育模式向更加先进、更具活力、更具可持续性、更具可操作性的模式转型。随着技术的发展，如教育云平台、智能教室、互联网学习环境的广泛使用，这些技术已经成功地改变了传统的学习方式，如探索式学习、项目式学习、启发式学习、跨学科学习，并且有助于构建一个更加优秀的教学环境，从而促进学习者的发展。在中学教学中，同学们从传统的书本教学变成了现在的多媒体课堂，在人工智能技术的推动下，教师可以灵活选择本堂课所需要的多媒体资料，以辅佐教学，学生也可以通过ai人工智能的指导下灵活的参与进课堂，或对理论做出实验，从而更好得掌握本课所学的知识。数字化转型已经成为教育变革的主要推动力和指向，教育信息化正逐步从简单的技术运用演变为教育教学的创新实践。在人工智能时代，教师的任务已经不再局限于单纯的技术应用，而是需要转向培养自身的信息素养。深入研究人工智能时代下教师信息素养的评估，可以为教师培训与评价提供全面适用的指导框架，防止在技术的飞速发展下出现越来越多的“茶壶型”教师，提升信息素养发展水平成为教师专业发展的必修课。1.2研究问题在人工智能时代背景下，教师的信息素养评价框架研究更加关注如何评估教师在应对人工智能技术和新型教育科技发展方面的能力和素养。这项研究着眼于教师在现代教育环境中所需具备的技术技能、数据驱动教学能力、跨学科合作意识以及终身学习意识等方面的评价标准和方法。同时，也强调了在这一背景下人文关怀的重要性，将教师对学生情感和成长的关注纳入评价框架中。教师信息素养评价框架研究旨在解决当前教育领域面临的挑战，包括如何培养具备适应性和创新性的教师队伍，以及如何使教育者能够更好地应对快速发展的教育技术和教学模式的变革。通过建立完善的评价框架，可以为教师的专业发展提供指导和支持，促进其在教学实践中更好地运用技术工具，实现个性化教学，提高教学效果。这也有助于推动教育改革和创新，为教育的持续发展和提升质量做出贡献。1.3教师核心素养框架的确定的意义；首先，确定教师的核心能力对于提高其教学水平和专业技能至关重要。识别教师的信息化技能将有助于确定他们的教学技能，提高他们的职业培训水平。核心能力包括教育设计、绩效和课堂管理方面的重要知识和技能。这些核心能力有助于教师规划自己的发展和职业目标，从而提高教学水平和专业技能。其次，教师的核心能力有助于促进教育创新。基础教育是社会进步和公民发展的重要焦点，而教师是教育事业的中坚力量。通过确定教师核心素养，可以更好地适应社会发展和教育需求的变化，推动教育教学改革和创新发展。教师核心素养的确定可以促进教育教学理念和方法的更新换代，提高教育教学质量和效益。另外，确定教师核心素养有助于提升教师的职业认同和自我成长。教师是一种光荣而神圣的职业，具有重要的社会责任和使命感。通过确定教师核心素养，可以明确教师在教育教学中的地位和作用，对于教师的自我工作职业认同和自豪感起到极大的推进作用。同时，教师可以通过源源不绝的摄入新的知识和提高自身能力，不断完善自己的教学能力和专业素养，实现自我成长和价值实现。最后，确定教师核心素养有助于提升教育教学质量和学生发展水平。教育质量是评估全球和地区教育水平的主要标杆，而其品质则是影响教育水准的主要要素之一。确认教师的核心能力有助于提升他们的教学水平和专业素养，进而提高教学质量。同时，确定教师的基本技能也能够激发学生对学习的兴趣，通过促进他们的全面发展和终身学习来提高学业成果。确立核心素养框架原则，就是要提高教师及其专业能力，改革教学与发展，确定不同教师们的专业，提高自我成长、教学与教学质量、学生接受程度。提高和发展教师的基本能力，可以更好地适应社会发展和教育需求的变化，促进教育行业绿色有效发展。1.4教师信息素养评价框架确定的重要性和意义；教师信息素养评价是指对教师在信息化教育中所具备的信息技术应用能力、信息素养水平以及教育技术融合能力等方面进行客观、全面、科学的评估和分析。评价教师信息素养的重要性和意义主要体现在以下几个方面：（一）促进教师专业发展：评价教师信息素养水平有助于教师认清自身的不足和问题，从而针对性地开展专业培训和自我提升，提高信息技术应用能力和教育技术融合能力。（二）优化教育资源配置：通过评价教师信息素养水平，可以了解教师在信息技术、教育技术方面的能力水平，有针对性地配置教育资源，为教师提供个性化、专业化的培训和支持，提高整体教学质量。（三）推动教学改革和创新：评价教师信息素养有助于发现教师在信息化教育中的不足，推动教学模式和方法的创新，促进教育教学质量的提升。（四）提高学生学习体验：教师信息素养评价研究有助于教师更好地应用信息技术和教育技术，创造更丰富多彩的教学环境，提高学生的学习体验和学习效果。2教师信息素养的内涵；2.1信息素养；随着信息技术和人工智能的迅猛发展，教育界正处于一场巨大的转变之中。人工智能技术为教育带来了众多新的机遇和挑战，同时也对教师的职责和素养提出了全新的要求。在这一大背景下，教育领域正在经历着革命性的变革。确定适应人工智能时代的教师信息素养结构框架显得尤为重要。本文将从理论和实践两个方面，探讨如何确定这样一个结构框架，并为教育实践提供借鉴和参考。教师数字化能力是指教师在数字化环境中运用技术进行教学和管理的能力和素养。在人工智能时代，这种素养不仅涉及基本的技术掌握，还需要对人工智能技术的理解和应用。数字化能力应涵盖各个方面，如技术知识、技术适用性、处理和获取信息的能力以及数字化意识。2.2确定教师信息素养结构框架的必要性；（一）跟随时代潮流：随着人工智能时代的兴起，教育方式和授课模式正在发生翻天覆地的变化，这要求教师具备适应这一潮流的信息技术水平。（二）提高教学品质：教师信息技术素养的增强可以推动教学品质的提升，透过应用信息技术和人工智能，实现个性化教育和高效授课。（三）助推教师专业成长：确定教师数字素养的构建框架对于推动教师的专业成长至关重要，有助于促进教师在数字化教学时代的角色转型和能力升级。2.3确定教师信息素养结构框架的方法；（一）综合理论研究：通过综合理论研究，包括信息技术、教育学、心理学等多个学科的理论，构建教师信息素养的理论框架。（二）实证调研：进行实证调研，了解教师信息素养的现状和需求，探索教师信息素养的发展趋势和关键问题。（三）专家咨询：邀请相关领域的专家学者参与，共同讨论和确定教师信息素养结构框架，确保其科学性和实用性。（四）信息技术基础知识：教师需要掌握计算机操作技能、办公软件的使用、互联网资源的获取和利用等基本技能。此外，了解网络安全和信息保护等相关知识也至关重要。人工智能技术应用能力：教师应该了解人工智能的基本概念、原理和应用场景，掌握一些常见的人工智能工具和资源，如智能辅助教学软件、虚拟实验平台等，以便更好地运用于教学。3人工智能时代下教师信息素养评价框架设计；3.1教师信息素养评价框架设计的理论基础；3.1.1教师如何平衡人工智能教育在教学环节中的比重；随着科技的快速发展，人工智能已经成为了现代教育的一部分，为教学提供了更多可能性。然而，如何在教学中合理地运用人工智能技术，并保持教师在教学过程中的主导地位，是一项需要认真思考和平衡的任务。首先，教师在教学中应该充分认识到人工智能教育的优势和局限。人工智能技术可以通过个性化学习、智能辅助教学等方式提高教学效率，帮助学生更好地理解知识。但是，人工智能教育也存在着无法替代教师的局限性，比如无法完全代替人类的情感交流和启发式教学。因此，教师需要在教学中充分发挥自己的专业优势，合理地运用人工智能技术，使之成为教学的有益补充。其次，教师应该根据学生的实际情况和教学目标来决定人工智能教育在教学中的比重。不同的学生有着不同的学习需求和学习方式，教师应该结合学生的特点和课程内容，灵活地运用人工智能技术。在某些知识点的讲解和练习环节，可以借助人工智能教育工具进行辅助教学；而在课堂互动和思维训练等方面，则需要教师通过个性化指导和引导来发挥自己的作用。另外，教师还应该不断提升自己的教学能力和专业素养，以适应人工智能教育带来的挑战和变化。通过参加教育培训、学习先进的教学理念和技术，教师可以更好地掌握人工智能教育技术，提高自己的教学水平，更好地发挥教师在教学中的主导作用。综上所述，教师在中学教育背景下如何平衡人工智能教育在教学环节中的比重，是一个需要认真思考和不断实践的问题。通过充分认识人工智能教育的优势和局限，灵活运用人工智能技术，结合学生的实际情况和教学目标，以及不断提升自身的教学能力和专业素养，教师可以更好地应对人工智能教育带来的挑战，提高教学质量，促进学生全面发展。3.1.2教师的教学活动和人工智能时代下高速发展的ai教学活动有什么本质区别；教师的教学活动和人工智能时代下高速发展的AI教学活动之间存在着一些本质性的区别。传统教学中，教师主要以传授知识和解答问题为主，依赖个人教学经验和教学资源，注重面对面的课堂教学和传统的教学方法和内容；而在AI教学活动中，教师更多地扮演着引导者和组织者的角色，依赖教育技术和智能教育工具，注重线上教学和网络化学习，以及创新的教学方法和教学内容。首先，传统教学中的教师主要以传授知识和解答问题为主，而在人工智能时代下，教师更多地扮演着引导者和组织者的角色。传统教学中，教师往往是课堂的主讲者，学生被动的接受知识。而在AI教学活动中，教师更多地通过智能教育工具和平台来组织和引导学生的学习活动，帮助他们更好地掌握知识和提高能力。其次，传统教学中的教师教学活动主要依赖于教师个人的教学经验和教学资源，而在人工智能时代下，教师教学活动更加依赖于教育技术和智能教育工具。传统教学中，教师主要依靠自己的教学方法和教学资源来进行教学活动，而在AI教学活动中，教师可以借助智能教育平台和工具，实现教学内容的个性化和智能化，提高教学效率和质量。另外，传统教学中的教师教学活动更加注重课堂教学和面对面的交流互动，而在人工智能时代下，教师教学活动更加注重线上教学和网络化学习。传统教学中，教师和学生主要通过面对面的课堂教学来进行知识传递和学习交流，而在AI教学活动中，教师和学生可以通过在线教学平台和智能学习系统进行远程教学和学习，实现时间和空间的结合，提高教学的灵活性和便利性。最后，传统教学中的教师教学活动更加注重传统的教学方法和教学内容，而在人工智能时代下，教师教学活动更加注重创新的教学方法和教学内容。传统教学中，教师往往沿用传统的教学方法和教学内容，比如讲授知识、布置作业等，而在AI教学活动中，教师可以借助智能教育工具和平台，采用更加创新的教学方法和教学内容，实现教学的个性化和差异化。3.2教师信息素养评价指标确定3.2.1国内外教师信息素养评价指标框架确定现状中华人民共和国政府正在大力支持教育信息化，以促进全面深入的改革，并且加强对教育信息化的管理。其中，《教师数字素养》标准旨在培养教育工作者的数字化素养，以及他们如何运用数字化思想、技巧、方法来改善、完善自身的职业道德，以及担负起更多的社会责任。在我国，关于教师素养的研究较多，起步也较早相关概念还有诸如教师核心素养、卓越教师素养、教师胜任力等。欧盟通过系列政策文件的颁布凝练出教师素养核心要素与教师素养的整体架构，在《教师素养与资格的欧洲共同原则》中将教师素养分为三大领域:与他人打交道的素养(强调与学生亲密合作培育每一个学习者的发展潜能;与同事保持互助合作关系以持续提升自身的教育教学水平)，与知识、技术和信息打交道的素养，紧密联系社会的素养(强调教师的社会责任)"，为成员国教师核心素养框架的厘定起到了指引和引领作用；荷兰于2004年公布“七大素养标准”，2006年以法律形式颁布，主要包括人际素养、育人素养、学科知识和教法素养、组织素养、与同事合作的素养、与公众环境合作的素养以及反思与自我发展的素养七个一级维度；美国依据社会发展理论、教师角色理论和教育期待理论，提出了面向全纳教育的教师素养框架，主要包括基本素养、学科专业知识、教育教学能力三个一级维度”。3.2.2评价框架的设计和变动联合国教科文组织(UNESCO)2008年颁布《教师信息和通信技术能力标准》，旨在帮助教育决策者和课程开发人员确定教师在使用技术时所需的技能。标准按照三条教育变革路径(方式):获取技术素养、知识深化与知识创造而展开。从“课程与评估”、“教学法”、“信息通信技术”、“组织与管理”、“教师专业发展”等五个方面构建教师信息素养框架与能力模块(见表1)。表12011年，UNESCO在《能力标准》基础上，颁布了《教师信息与通信技术能力框架》，继承了以教育推动经济社会可持续发展的理念，同时在具体内容与表现方式方面又有了新的发展(见表2)。表2美国国际教育技术协会(ISTE)是一个以“促进教育技术在教学与学习中的有效运用”为宗旨的非营利性专业组织。从20世纪代开始，推出了《美国国家教育技术标准》(NETS)系列。2017年，ISTE将教师技术标准更名为《教育者标准》，更加强调对教师角色的反思与重塑。目前，全美49个州的政府和学校教育部门采用了该标准(见表3)。表33.2.3评价标准的确定（人工智能时代到底需要怎样的教师？）结合国内外对于教师信息素养评价框架的判定和发展，笔者认为，要实现人工智能化教育的有效落地，需要具备一定素质和能力的教师来配合和推动这一过程。（一）信息技术素养和数字化教学能力：人工智能化教育需要具备信息技术素养和数字化教学能力的教师。教师应该熟练掌握各种新兴的教学软件和平台，包括但不限于在线课堂、教学管理系统、智能学习软件等，能够灵活运用这些工具来支持教学活动。此外，教师还应具备对信息技术的理解和把握能力，能够根据教学需求选用合适的技术手段，实现课堂教学的个性化和差异化。（二）综合素养和教学设计能力：人工智能化教育需要具备跨学科综合素养和教学设计能力的教师。教师应当具有深厚的学科知识和丰富的教学经验，能够根据各个学科的特性和教学目标，制定出满足学生发展需求的教学计划。（三）不断学习完善教学内容和方法：持续学习并改进教学内容与方法是适应人工智能化教育的关键。在这个新时代，教师需要展现出创新的思维和不断学习的精神。他们应主动汲取最前沿的教育理念和技术工具，以更新自身的教学方法和资源，从而提升课堂的吸引力和效果。同时，积极的实践和勇于尝试也是至关重要的，只有在不断探索和改进中，教师才能够适应变化的教育环境，并不断提升自身的教学水平。（四）无可替代的人文关怀和情感：人工智能化教育需要具备人文关怀和情感陪伴能力的教师。我国大多数学者也贯彻此观点。在对比教师和人工智能时，一个显著的不同之处在于教师拥有情感。情感是人类的一种非理性属性，也是教师与人工智能之间的重要差异。尽管未来人工智能可能会被赋予某种形式的情感，但它们的基础仍然是建立在数据和模型之上，与人类情感有着本质上的区别。因此，教师在人工智能时代的角色在于注重培养学生的高层思维能力、设计教学方案，并通过情感互动等方式提供独特的人类服务。这意味着在人机协作的过程中，教师需要发挥人类的优势。他们被认为应该具备情感素养、研究素养、创新素养、审美素养以及终身学习素养，以更好地应对教育领域的挑战和机遇。总而言之，国内大多数学者认为，无论是现在或是未来的人工智能课堂，教师仍旧是主体，人工智能不会取代教师，新时代人工智能背景下对于教师的核心素养要求不但包括技术素养与终身学习素养，更强调了与人工智能区分开来的情感素养以及从始至终的道德素养。机器与人最本质的区别就是人具有机器无可替代的情感，尽管人工智能可以提供个性化、智能化的学习支持，但在学生们的整个学习过程乃至之后的人生中，教师的作用仍然是不可替代的关键要素。教师应该关心和理解每一个学生，关注学生的学习情况和心理健康，为学生提供情感支持和精神鼓励，激发他们的学习热情和积极性。这是教育过程中不可或缺的部分。3.3教师信息素养评价框架综上所述，人工智能化教育需要具备信息技术素养、跨学科综合素养、创新意识和人文关怀能力的教师。只有具备这些素质和能力的教师，才能够更好地应对人工智能化教育的挑战和机遇，为学生提供更加优质、个性化的教育服务。以下是笔者对人工智能时代下教师信息素养评价框架的总结。（见表4）维度子维度评价指标技术能力技术理解与应用熟悉教学科技工具的操作和应用方法能够有效运用技术改善教学效果具备利用科技手段解决教学问题的能力技术创新具有探索新教学科技的意识和能力能够开发或参与开发教育科技工具能够将新技术融入教学实践中数据驱动教学数据收集与分析能够收集并整理学生学习数据能够分析数据，发现学生学习的特点和问题能够基于数据制定个性化教学方案教学反馈能够及时根据学生表现调整教学策略能够为学生提供个性化的学习反馈能够利用数据评估教学效果并做出改进跨学科合作跨学科团队合作能够与其他学科领域的教师和专家进行有效合作能够在跨学科团队中发挥自己的专业优势并共同解决问题跨领域知识具备跨学科的知识视野和综合素养能够在不同学科领域开展教学实践能够引导学生进行跨领域思维和学习终身学习学习意识与习惯具有持续学习的意识和习惯积极参与各类教育培训和专业发展活动能够利用资源不断提升自己的专业水平教学研究能够进行教育教学领域的研究和探索能够将研究成果转化为实际教学行为能够在教学实践中持续改进和创新人文关怀学生关怀能够关注学生的情感状态和成长需求能够倾听学生的心声并给予适当支持能够建立良好的师生关系和信任基础教师情怀具有对教育事业的热爱和责任感能够将教育视为一项奉献和责任而不仅仅是一份工作能够用心关怀每一个学生的成长表44人工智能背景下教师信息素养培养的建议基于以上列出的框架，对于人工智能时代下的教师信息素养培养有以下几点建议：1.全面了解人工智能技术：教师需要对人工智能技术有基本的了解，包括其原理、应用场景、优势和局限性等。这有助于教师更好地理解如何将人工智能技术融入到教学实践中，并有效地利用其提升教学效果。2.持续学习和专业发展：教师应该积极参加相关的培训和学习活动，不断提升自己的专业水平和信息技术能力。这包括参加人工智能技术的培训课程、研讨会以及在线学习资源等，以跟上时代发展的步伐。3.开拓人工智能在教学中的应用：教师有机会尝试将人工智能技术应用于教学实践中，比如探索个性化教学的智能教育平台，或者利用智能辅助工具来提高授课效率等。透过实践探索，教师可以更深入地了解人工智能技术的潜力，并将其融入到自己的教学实践中。4.培养创新意识和解决问题的能力：教师在ai时代需要具备创新意识和解决问题的能力，能够灵活应对各种教学场景和挑战。因此，教师可以通过参与教育科研项目、开展教学实验等方式，培养自己的创新能力和问题解决能力。5.注重教育道德和人文关怀：在运用人工智能技术的过程中，教师需时刻关怀教育伦理和人文关怀，确保技术应用与教育核心价值和道德准则相一致。教师应引导学生正确使用人工智能技术，培养他们的道德情操和社会责任感，“人工智能永远不可能代替人类，他没有人类的七情六欲，也不能感同身受，设身处地的换位思考，他永远无法真正的哭或笑。”所以我们始终记得，人工智能只是推进人文教育发展的有益工具，为人类社会的发展增添温度与人文关怀。5结语在人工智能时代的背景下，教师信息素养评价框架的研究成为了教育领域的重要课题。本文通过对现有教师信息素养评价框架的综述和分析，提出了针对人工智能时代的新的评价框架。这一框架不仅考虑了教师传统的教学能力和专业素养，更重要的是将人工智能技术在教育中的应用纳入评价体系，以适应当下教育环境的变化。通过本研究希望能够为教育管理部门、教育机构以及教师个体提供有效的评价工具和建议，促进教师信息素养的提升，推动教育向更加智能化和个性化的方向发展。未来，我们应该继续关注人工智能技术在教育中的应用，不断完善评价框架，以更好地适应教育的发展需求，为培养适应未来社会需求的优秀教师而努力。参考文献：张先义.人工智能时代中小学教师专业素养标准研定、发展现状与提升策略——以江苏省无锡市为例[J].当代教育论坛.胡伟,徐海卉,张睿雯.人工智能时代的教师素养——基于走向人的价值取向[J].药学教育,2023,39(05):1-5.李宜江.人工智能时代教师的使命及其角色扮演[J].教师发展研究,2023,7(03):67-73.宋萑,林敏.ChatGPT/生成式人工智能时代下教师的工作变革：机遇、挑战与应对[J].华东师范大学学报(教育科学版),2023,41(07):78-90.裴小娟.新师范背景下师范生人工智能素养现状及提升路径研究[D].导师：程瑛.广州大学,2