2023-10-06-上海开放大学_UNESCO-2023数据和AI驱动的智慧教学设计指南_16页_25mb
报告摘要
《数据和AI驱动的智慧教学设计指南》总结
核心内容
本指南由上海开放大学与联合国教科文组织教育信息技术研究所联合制定，旨在探索人工智能辅助智慧教学的全新教学模式。它基于OMO+HyFlex混合弹性教学研究，聚焦教师在直播教学中面临的互动设计挑战，提出以学习理论为基础、结合人工智能技术的教学设计框架，帮助教师优化课程教学，提升学习效果。
主要观点
- 技术与教育的融合：人工智能和数字技术的快速发展为教育带来了新的机遇，使得教学更加个性化、智能化。
- 学习理论支撑：结合自我决定理论和ARCS动机理论，为教学设计提供理论依据，帮助教师激发学生内在学习动机。
- 互动教学模型BOPPPS：提供一种以学生为中心的教学模式，包含六个关键环节：Bridge-in（暖身、导言）、Objective（学习目标）、Pre-Assessment（前测）、Participatory Learning（参与式学习）、Post-Assessment（后测）、Summary（总结）。
- 智慧教学三阶段：课前准备（Get Excited）、课中沉浸（Get Engaged）、课后提升（Get Enhanced），形成一个闭环教学系统，促进教学质量的螺旋式上升。
关键信息
一、趋势背景
- AI在教育中的应用：AI用于学习分析和学习工具，提升教学效率与个性化学习体验。
- 混合教学模式：OMO+HyFlex模式成为主流，强调灵活、可持续、数据驱动的教学。
- AI与学习数据：通过AI分析教学数据，帮助教师优化教学设计与评估方式，提升教学效果。
二、研究理论支撑
1. 自我决定理论
- 由Deci和Ryan提出，强调学习者的三种基本心理需要：胜任、自主、归属。
- 教学设计应满足这些需要，以激发学生的内在动机和持续学习意愿。
2. ARCS动机理论
- 由John Keller提出，包含四个要素：注意、相关、信心、满足。
- 教学设计需综合运用这四个要素，以提升学生学习兴趣与动机。
三、互动教学设计（BOPPPS模型）
| 环节 | 目的 | 方法 | 技术应用 |
|---|---|---|---|
| Bridge-in | 引起注意与兴趣 | 提供新闻、数据、故事等 | PPT、音视频播放、屏幕共享 |
| Objective | 明确学习目标 | 使用动词开头，设定2-4个目标 | 教学平台、文档上传 |
| Pre-Assessment | 了解学生先备知识 | 问答、测验、分享 | 答题器、聊天框、线上测验 |
| Participatory Learning | 增强学生参与 | 小组讨论、头脑风暴、角色扮演等 | 分组、互动工具、屏幕共享 |
| Post-Assessment | 评估学习成效 | 多种形式的测验与反思 | 答题器、聊天框、文档上传 |
| Summary | 总结与预告 | 教师归纳要点，学生反思 | PPT、聊天框、文档上传 |
四、智慧教学设计指南
1. 课前准备 Get Excited
-
教学设计原则：
- 实时调整教学设计，依据学生学习数据。
- 设计热身任务，引起学生注意与兴趣。
- 利用AI助教推送预习内容，检测预习情况。
-
实践案例：
- 毛佳莹老师利用微信群和教学平台推送预习资源，引发学生兴趣与思考。
2. 课中沉浸 Get Engaged
-
教学设计原则：
- 促进生生互动，使用分组与互动工具。
- 利用平台数据实时了解学生参与情况，调整教学策略。
-
实践案例：
- 付睿云老师使用QQ+平台进行在线互动与实操训练，提升学习效果。
- 梁晓琦老师利用平台即时数据反馈与学习统计，优化教学流程。
3. 课后提升 Get Enhanced
-
教学设计原则：
- 形成性与总结性评估结合，全面反馈学习情况。
- 教师自我检视教学设计，结合平台数据与学生反馈进行反思与调整。
-
实践案例：
- 王晓楠老师通过问卷调查与智能数据分析，多维度评估教学效果。
- 李燕老师通过分层作业、微信群推荐资源等方式，促进教与学的良性互动。
教师自我检视对照表格（表3）
| 指标类别 | 指标点 | 评价要素 |
|---|---|---|
| 教学流程设计 | 激发学生学习动机 | 用生活场景、新闻等素材，引发兴趣 |
| 教学流程设计 | 设定明确学习目标 | 具体、可衡量、符合学生能力的学习目标 |
| 教学流程设计 | 总结回顾深化学习 | 引出后续或延伸学习内容 |
| 教学环境应用 | 善用教室硬件设备 | 合理运用线上教学平台功能 |
| 教学环境应用 | 善用教学平台功能 | 清楚呈现课件内容，有效执行学习活动 |
| 教学环境应用 | 善用AI智能功能 | 合理设计信息化能力，采集教学数据 |
| 教学内容 | 选用合适教学材料 | 促进学生理解吸收 |
| 教学内容 | 组织编排教学内容 | 基于学科特性、学生需求设计内容 |
| 互动技巧 | 促进学生参与互动 | 妥善安排时间，鼓励线上/线下互动 |
| 互动技巧 | 鼓励学生参与互动 | 塑造开放、友善的课堂氛围 |
| 教学评估 | 识别学生学习问题 | 通过答疑、测试等方式了解学生难点 |
| 教学评估 | 给予学生具体反馈 | 针对学习问题，提供可执行的建议 |
参考资料
- EDUCAUSE. 2022 EDUCAUSE Horizon Report: Teaching and Learning Edition. [2022-04-18]
- 王婷婷 & 庞维国. (2009). 自我决定理论对学生学习自主学习能力培养的启示. 全球教育展望 (11), 40-43
- Keller, J. M. (2010). Motivational design for learning and performance: The ARCS model approach. New York: Springer.
- ARCS要素分析：https://blog.xuite.net/kc6191/study/15971564/track
- Lou, S. J., Dzan, W. Y., Lee, C. Y., & Chung, C. C. (2014). Learning effectiveness of applying TRIZ-integrated BOPPPS. International Journal of Engineering Education, 30(5), 1303-1312.
- SOU & ALRG (2021). Research project: Teacher-student interaction in hybrid learning spaces.
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