摘要：隨著智能時代的來臨，人類本身的認知能力已無法滿足處理海量信息的需求，需借助智能認知工具來拓展人類的認知邊界以順應時代變化。未來課堂教學也將融入智能認知工具，以促進教育發(fā)展。智能認知工具的加入，會導致課堂教學結(jié)構(gòu)發(fā)生變革，其關(guān)鍵要素變革為教師、學生、教學內(nèi)容、智能認知工具，形成新的課堂教學結(jié)構(gòu)指導教學實踐。在這種教學結(jié)構(gòu)下，由于將智能認知工具所提供的信息轉(zhuǎn)化為內(nèi)在認知具有挑戰(zhàn)性，因此應當利用智能認知工具形成一種以素養(yǎng)發(fā)展為核心的深度教學模式，從而促進教育教學發(fā)展，培養(yǎng)出更多有助于未來社會發(fā)展的新型人才。

關(guān)鍵詞：智能認知工具；教學結(jié)構(gòu)；教學模式；核心素養(yǎng)導向的深度教學

隨著智能時代的來臨，我們的社會經(jīng)歷巨變，從宏觀架構(gòu)到微觀生活都將被重塑。一方面，新型人工智能技術(shù)正蓬勃發(fā)展，深度學習算法、強化學習模型、自然語言處理系統(tǒng)等技術(shù)，在數(shù)據(jù)處理、策略優(yōu)化、人機交互等方面已展現(xiàn)出遠超人類認知能力的強大實力，深刻改變著人類的認知邊界與行為模式。另一方面，知識信息正在呈爆炸式增長，然而，人腦受限于自身記憶、注意力與處理速度，僅依靠自身難以很好地甄別、整合和運用海量且復雜的知識信息，以滿足社會需求。而人工智能工具所蘊含的內(nèi)容能夠作為人類大腦的延伸，因此，面對這些變化，將人工智能工具作為認知工具用于增強人們的認知能力已經(jīng)成為必然。[1]在未來的教育教學工作中，應當融入智能認知工具，從而促進人機協(xié)同學習，[2]以應對時代的變化。伴隨著智能認知工具逐漸納入課堂教學當中，原本的課堂教學結(jié)構(gòu)以及教學理念也將發(fā)生變革，只有把握好這些新的改變，才能夠更好地順應時代變化，利用智能技術(shù)賦能教育教學。

我們該如何認識智能認知工具

智能認知工具是指能夠支撐人類認知能力拓展的工具。智能認知工具通常包括智能技術(shù)、智能裝備及智能設(shè)備。[3]其作為個體獲取外部知識信息的中介，將內(nèi)部的知識信息網(wǎng)絡與外部的知識信息形成新的連接，實現(xiàn)認知能力的延伸。在教育教學中，智能認知工具通過引導學生深度解析知識信息、精準提煉關(guān)鍵要點、推動創(chuàng)新性思維轉(zhuǎn)化，并以科學標準為學生提供客觀的學習評估機制，從而提升其認知能力并促進思維發(fā)展，其作用體現(xiàn)在支持學生進行問題建模、提供思維支架、實現(xiàn)思維連接、推動思維整合與延展，全面賦能教育教學。

問題建模：打造真實情境與規(guī)律認知。智能認知工具可通過生成貼合實際世界的仿真情境，構(gòu)建科學化的數(shù)據(jù)環(huán)境，讓學生通過實驗性探索和反饋了解事物間的關(guān)系，幫助學生掌握系統(tǒng)性問題解決的方法。通過持續(xù)的情境體驗，學生能夠逐步理解并內(nèi)化真實問題的內(nèi)在規(guī)律，提升自主解決復雜問題的能力。此外，智能認知工具擁有的機器學習與自適應能力，不僅能夠優(yōu)化與學生的互動體驗，還能自主積累并遷移知識模型。

思維支架：個性化的認知支持。通過實時采集學生在學習過程中的數(shù)據(jù)，智能認知工具能夠生成動態(tài)的學習者畫像，針對學生的認知難點提供多樣化的思維支架，包括問題引導支架、概念強化支架和案例分析支架等，并根據(jù)學生的學習進度和反饋，動態(tài)調(diào)整支架的復雜度與內(nèi)容形式，確保學習支持始終適應學生的能力水平。

思維連接：跨領(lǐng)域信息整合與意義建構(gòu)。單一領(lǐng)域的知識掌握已無法滿足未來人才的需求。智能認知工具通過整合多模態(tài)資源（如文本、圖像、音頻、視頻等），激發(fā)學生跨領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)、聯(lián)系的能力。同時，在面對復雜問題時，為學生提供多維度的解析，從而推動其批判性、綜合性思維的發(fā)展。這種基于技術(shù)賦能的認知網(wǎng)絡，既強化了學生的外部信息連接能力，也助力其內(nèi)部認知網(wǎng)絡的組織與優(yōu)化。

思維整合：構(gòu)建深度理解與創(chuàng)新思維。智能認知工具的高效反饋與多樣化資源支持能夠通過跨領(lǐng)域知識整合啟發(fā)學生從多角度思考，從宏觀與微觀兩個層面洞悉問題，為構(gòu)建具有實踐價值的創(chuàng)新方案提供支持。同時，智能工具通過自身的學習與演化，能夠輔助學生實現(xiàn)認知框架的迭代更新，幫助其在多維度上重新定義和解決問題。

思維延展：認知增強驅(qū)動的內(nèi)外網(wǎng)絡協(xié)同拓展。智能認知工具能夠無縫連接海量的外部知識流，為個體的思維發(fā)展提供持續(xù)支持。通過智能算法的精準分析和實時響應，工具能夠快速篩選并推送與學生需求高度契合的知識內(nèi)容，這種以效率為導向的認知增強機制，賦予了學生跨領(lǐng)域知識整合與遷移的能力。此外，智能認知工具可以模擬復雜的真實情境，幫助學生在動態(tài)學習環(huán)境中培養(yǎng)前瞻性的認知能力，從而實現(xiàn)思維的深度延展。同時，其具備的團隊協(xié)作與共享認知功能，還能提升集體智慧在解決復雜問題中的效能。

智能認知工具帶來教學結(jié)構(gòu)變革

當前的課堂教學結(jié)構(gòu)主要為“主導—主體”教學結(jié)構(gòu)，包括4個關(guān)鍵要素，分別是教師、學生、教學媒體、教學內(nèi)容。隨著未來智能認知工具逐漸融入課堂教學之中，課堂的教學結(jié)構(gòu)整體仍要遵循“主導—主體”教學結(jié)構(gòu)的要求，即將教師教學與學生學習進行有機融合，但是課堂教學結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素與要素間的相互作用關(guān)系會產(chǎn)生一定的變革。

一方面，是指教學結(jié)構(gòu)要素的作用變革。

教師教學的變革。教師在課堂中仍然要起到一定的主導作用，即組織學生的學習過程，促進學生的知識建構(gòu)，培育學生的良好情操。在教學設(shè)計方面，將知識與真實情境相結(jié)合，發(fā)展學生的真實情境問題解決能力；在教學活動規(guī)劃方面，將智能認知工具嵌入到課堂教學活動中，讓學生開展具身性、創(chuàng)造性的深度認知活動，實現(xiàn)人機協(xié)同教學；在教學評價方面，合理利用智能認知工具設(shè)計評價任務，并對學生的學習交互數(shù)據(jù)進行多維度分析，優(yōu)化與改進教學行為，實現(xiàn)教學評一體化閉環(huán)。

學生學習的變革。學生在課堂中仍然處于主體地位，即對知識信息進行主動建構(gòu)，成為學習活動、信息加工以及情感體驗的主體。智能認知工具能夠使學生獲取到更加豐富的知識信息，但是其僅能為學生承擔檢索、計算以及分析等非思維創(chuàng)造性任務。學生在利用智能認知工具提供的內(nèi)容進行信息加工時，必須明確自身“主心骨”的角色，以高度的自主意識與能動意識進行引導決策、價值判斷和意義生成等高階認知活動。

教學內(nèi)容的變革。在智能時代，應以真實問題為核心設(shè)計教學內(nèi)容，構(gòu)建跨學科問題情境，使學生在多樣化的學習背景中發(fā)展系統(tǒng)思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維。教學內(nèi)容的革新需充分依托智能認知工具的支持，幫助學生快速建立對復雜問題的整體理解，培養(yǎng)學生深層次的認知技能、跨文化視野及全球化思維，從而實現(xiàn)思維能力和核心素養(yǎng)的雙重發(fā)展。

智能認知工具在課堂中取代教學媒體是必然。智能認知工具不僅具備教學媒體的功能特性，還能夠承擔部分教師的工作。學生利用智能認知工具的強大功能，可以探索發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的科學規(guī)律，建立出解決問題的模型。智能認知工具在與學生協(xié)同解決問題的過程中，也會收集與學生的交互數(shù)據(jù)，并進行分析與評估，促進其反思與提升，最終實現(xiàn)問題的解決。

另一方面，是指教學結(jié)構(gòu)要素間相互作用關(guān)系的變革。

隨著智能認知工具融入課堂，課堂教學結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素變?yōu)榻處煛W生、教學內(nèi)容、智能認知工具。智能認知工具作為新的關(guān)鍵要素不僅直接變革了其與其他三個要素之間相互作用的關(guān)系，也使教師、學生、教學內(nèi)容之間的關(guān)系發(fā)生了一定的變革。

智能認知工具與學生之間相互促進。智能認知工具為學生提供了更加先進的自學以及協(xié)作學習的平臺，通過實時的個性化認知支持，使學生實現(xiàn)自身高階思維的發(fā)展；協(xié)同解決問題時，機器自身的學習算法，也在豐富其內(nèi)在知識信息網(wǎng)絡，為學生提供更加精準的交互體驗。

教師與智能認知工具協(xié)作互補。教師需要結(jié)合教學目標將智能認知工具嵌入到合適的教學活動之中；智能認知工具本身具備的強大交互能力，將承擔部分教師的教學工作，實現(xiàn)個性化教學支持。此外，也能夠為教師的教學設(shè)計、教學活動規(guī)劃以及教學評價提供強有力的幫助。

智能認知工具與教學內(nèi)容相互依賴。智能認知工具的使用依賴于教學內(nèi)容；智能認知工具為學生所提供的交互信息需要結(jié)合教學內(nèi)容進行生成；情境化、跨學科、問題化的教學內(nèi)容需要通過智能認知工具才能得以更好地呈現(xiàn)。

教師與學生仍應保持教學相長。新的教學結(jié)構(gòu)中，教師不僅是學生學習的促進者、指導者，教學活動的組織者與實施者，還應當作為學生使用智能認知工具的規(guī)范者。學生通過與教師進行交流獲取反饋，不僅能實現(xiàn)自身學習的進步，也能令教師更加了解學生的學習情況，并思考如何改進教學。

學生與教學內(nèi)容互動共進。在智能認知工具的支持下，學生所能獲取到的教學內(nèi)容遠超從前，需要通過更多的內(nèi)在思考，甄別出可靠的知識信息，并將知識進行連接、整合，在實現(xiàn)深度認知發(fā)展的同時促進自身的思維能力發(fā)展與核心素養(yǎng)提升。

教師與教學內(nèi)容相輔相成。教師要為學生篩選、整合各類知識信息，同時挖掘跨學科知識信息間的關(guān)聯(lián)性，并將這些知識進行情境化、問題化、規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化處理，形成課堂的教學內(nèi)容，保障這些教學內(nèi)容不僅能夠使學生實現(xiàn)思維與核心素養(yǎng)的雙重發(fā)展，還能夠為智能認知工具提供一定的有效信息支撐。

在智能認知工具的參與下，課堂的教學結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大變革，在未來的課堂教學中，教師應充分利用智能認知工具的作用，尊重每名學生的獨特性，結(jié)合智能認知工具獲取學生認知狀態(tài)，為學生帶來最佳的學習體驗。

智能認知工具推進核心素養(yǎng)導向的深度教學

智能認知工具本身蘊含著海量的信息，但是如何將這些信息轉(zhuǎn)換為個體的內(nèi)在認知具備挑戰(zhàn)性。因此，在智能時代變革后的課堂教學結(jié)構(gòu)的指導下，應當以智能認知工具為載體推進學生進行深度學習，形成核心素養(yǎng)導向的深度教學模式。

借助智能認知工具推進核心素養(yǎng)導向的深度教學。深度教學的核心要求是要在對知識本身進行深刻理解的基礎(chǔ)上，深度參與體驗學習過程，增強學生的實際問題解決能力、協(xié)作能力以及信息素養(yǎng)，從而實現(xiàn)更深層次的教學目標。在深度教學中，學生需要一直進行思考，基于自己的經(jīng)驗，對知識信息進行加工處理，形成屬于自己的假設(shè)、推演，甚至獲得部分創(chuàng)新性的思想，并通過某種方式對其進行驗證，實現(xiàn)深度學習。[4]教師個體的精力難以為每名學生進行深度教學，而智能認知工具能夠?qū)崟r為學生提供思維支架，協(xié)助教師實現(xiàn)深度教學。

利用智能認知工具推進核心素養(yǎng)導向的深度教學模式形成。形成核心素養(yǎng)導向的深度教學模式，需要教師進一步優(yōu)化課堂的教學活動、教學流程設(shè)計。教師應當立足于真實存在的宏觀情境，從中拆解項目化問題情境，進行課堂教學活動設(shè)計，并借助智能認知工具開展教學活動，使學生在項目學習的過程中，通過教師傳授、同伴協(xié)作以及智能認知工具所提供的知識信息，實現(xiàn)該情境知識的自主探索發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)生，完成從知識到能力到素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。

利用智能認知工具達成核心素養(yǎng)導向的教學目標。學科能力指標體系包含“學習理解”“應用實踐”與“遷移創(chuàng)新”三個進階的過程，[5]應基于學科能力指標體系，探究具體如何利用智能認知工具優(yōu)化教學活動設(shè)計，形成核心素養(yǎng)導向的教學目標。在智能認知工具的配合下，教師能夠依據(jù)該學科能力指標體系分階段設(shè)置對應的教學活動，從而在新的課堂教學結(jié)構(gòu)下形成核心素養(yǎng)導向的深度教學模式。在這種教學模式下，學生逐步拓展認知邊界，學會如何將所學知識遷移到真實情境，并且與智能認知工具協(xié)同探索發(fā)現(xiàn)解決路徑，實現(xiàn)自身高階思維的發(fā)展，達成教學目標。

在未來，智能認知工具融入課堂已成為必然。借助智能認知工具，教學過程應實現(xiàn)一系列轉(zhuǎn)變，教學重點將從關(guān)注知識結(jié)論轉(zhuǎn)向重視知識解析，從單純教授具體概念深入到幫助學生構(gòu)建知識觀念體系，從培養(yǎng)學生的認知能力提升至著重發(fā)展學生的綜合素養(yǎng)。教學的側(cè)重點也需逐步調(diào)整，從碎片化知識傳授向整體化、結(jié)構(gòu)化的知識體系構(gòu)建轉(zhuǎn)變，從以知識結(jié)論為核心轉(zhuǎn)向強調(diào)學生思維過程的深度參與認知活動以及直觀呈現(xiàn)思維過程，從以習題練習為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳姓鎸崋栴}情境開展教學。

參考文獻：

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責任編輯：徐楊