一、当前课堂教学面临的低效重负现实困境与挑战 (一)资源准备费力耗时，获取便捷性与适用性有待提升 优质数字教学资源在激发学习兴趣、提升课堂教学质量等方面具有重要价值，而在实践中还存在一些问题影响资源准备的效率。一是资源获取的便捷性不足。“三通两平台”与“国家精品课程”等项目的实施，积累了大量数字教育资源，但由于缺乏统筹规划与优质资源的管理、引导服务，大量资源无人访问。同时，不同平台使用权限不同、优质资源检索不便捷、资源格式不兼容的问题普遍发生[1]，增加了资源获取的困难。二是内容更新滞后，质量良莠不齐。早期资源建设工作忽视后续的内容更新，大量资源已无法与新课标的学科能力要求或新教材版本相匹配，师生需花费大量时间精力筛选适切的素材。 (二)师生互动浮于形式，教学中的良性交互作用难以发挥 师生互动是课堂教学的核心，而当前仍存在一些问题影响课堂互动的有效性。一是互动方向多为教师到学生的“单向传播”。教师掌控互动的内容和方向，学生的疑问和观点无法及时传达给教师，学习主动性被削弱。二是互动形式较单一，互动深度较浅。师生互动多以“问答”形式进行，反馈也多是形式化的鼓励，互动设计呈现机械化、刻板化的样态，缺乏促进学生深层认知参与的互动行为[2]。三是互动反馈不够及时。由于缺乏即时的互动记录，教师难以在短时间内获取全班学生的反馈信息，不能有效支持多元互动发生。 (三)讲授辅导形式单一，缺乏辅助抽象知识理解的有效手段 高质量的课堂讲授和课后辅导对实现“学足学好”颇为关键，但当前仍存在一些问题影响讲授辅导的效果。一是难以创设适切生动的教学情境，学生理解困难。在有限的时间内，要将抽象的知识有效传达给学生，主要依赖教师讲授的逻辑性和语言的生动性。在缺乏有效呈现方式的情况下，抽象概念讲解容易枯燥乏味，导致学生听不懂，学不会，学习兴趣欠佳。二是对教师能力水平要求高，讲授深度有待提升。对于经验欠缺的教师而言，容易直接生搬硬套教材内容，难以清晰深入地讲解知识重难点与知识体系，对讲授内容的拓展不够精准充分，导致学生对知识的认知停留在浅表化的印象[3]，无法形成对所学知识的系统认识。 (四)评价诊断效率不高，精准分析与及时反馈亟待加强 评价诊断贯穿教学全过程，对改善教学和促进学生发展有重要作用，但教学中还存在一些问题影响评价作用的发挥。一是数据来源不够全面，学生学业评价的依据主要是测验结果，评价维度单一，缺少学生学习的过程性数据支持，难以有效支撑对学生自主学习、合作交流、创新思维等综合能力的评价[4]。二是数据分析不够精准，教师多基于个人主观经验、手动批改作业等分析学情，难以准确掌握班级整体情况和个体差异，使得教师在作业设计、教学目标制定等方面容易出现偏差。三是数据反馈不够及时，传统课堂的评价诊断往往具有滞后性，导致教师难以根据全班学生学习情况和自身教学情况的实时反馈进行决策、调整教学策略。 二、智能技术赋能为教学减负增效带来新动能 (一)创设虚实融合环境，提升教学情境体验性 智能技术通过打造虚实融合的智能学习环境，为随时随地多样化的学习开展提供了条件。一方面，高速通讯网络保障了线上线下教学空间的无缝联通。基于5G+F5G构筑的双千兆网络基础设施，教师可以通过超高清视频开展远程同步教学，全过程无卡顿、无时延，保障了流畅的师生交互体验。另一方面，智能技术创建了沉浸式的虚拟教学空间[5]。基于扩展现实、数字孪生技术打造的远程实验实训，避免学生在高难度和危险环境下进行学习训练受到伤害。全息投影、三维模型、全景视频等新型媒介，具备三维高清立体、多源多模态、虚实一体化等特性[6]，能模拟教学情境和认知对象的形态结构、动态变化过程等，极大增强了学生与教学内容之间的交互，支持学生更高效地理解知识。 (二)优化数字教学资源，提升内容供给有效性 智能时代下，教学资源的服务能力不断增强[7]，智能技术贯穿于教育内容的生产、集成、流通到使用的各个环节。首先，智能技术提升了传统教学内容的生成效率。利用动画合成、微课实录、自然语言生成等智能技术实现对教学视频与结构化良好的教育内容的自动生成，大幅提升传统教师备课、出题、写评语、为学生答疑的效率。其次，推动了优质资源的共享普及。通过打造公共优质教学资源平台，建立教学资源目录和学科知识图谱，可以促进优质教案、典型作业、课程素材的积累沉淀[8]。最后，优化了教育内容流通方式。通过匹配内容特征和师生个性化参数、匹配认知诊断结果和学科知识图谱、匹配历史记录和学习状态变化等思路，推荐算法能够过滤质量不佳、内容陈旧、访问量低的教学资源，并根据师生的个体差异和需求，提供“规模化按需定制”的资源服务。 (三)升级智能教学工具，提升师生互动多样性 教学工具是指教学过程中完成实际问题或现实任务时，可供师生切实使用技术的平台。智能技术将传统的软硬件系统升级换代，促进师生之间的高质量互动交流。一是互动形式丰富多样。借助在线答疑平台、智能教学系统等工具提供的多样化活动，为师生提供课堂内外充分交流的机会，促使教学结构从教师单向输出到师生多向互动的转变。二是信息反馈便捷高效。系统会自动收集答题正确率、讨论进度等信息，在学习监控、反馈支持、学习指导等方面辅助教师进行即时互动管理。三是互动体验全面升级。在完成教学任务的过程中，学生使用信息查询、认知加工、协同学习等多类别工具，与知识内容、教师、同伴之间进行更深度的认知互动和情感互动，赋予师生更加积极的互动体验。
