附件3——課題編號 【NXJKG21097】
寧夏第六屆基礎教育教學課題研究立項申報書
課 題 名 稱： 人工智能促進教學方式變革的策略研究
課 題 類 別： 互聯網+教育
學 科： 物理
主 持 人 姓 名： 馬壽林
單 位 全 稱： 石嘴山市師資培訓中心
市、 縣 （區）： 石嘴山市
填 表 日 期： 2021年6月4日
寧 夏 教 育 廳 制
填 表 說 明
1.填寫內容統一字體為：楷體，小四號。使用A4紙正反面打印，左側裝訂，封面不得使用塑料封皮，上報時一式三份裝在牛皮檔案袋內。檔案袋封面請標注：學科、市縣（區）、主持人姓名、單位。
3.封面填寫不得有空白：
課題名稱：應準確、簡明反應研究內容，最多不超過26個漢字（包括標點符號）；
課題類別：根據《寧夏第六屆基礎教育教學課題研究方向參考指南》填寫以下其中一項：基礎教育質量提升類、“互聯網+教育”類、創新素養教育類、立德樹人類、教育評價改革類、勞動教育類、家校共育類；
學科：根據國家課程方案中設置的學科類別準確填寫，不屬于任何一類學科的或多種學科合并研究的請填寫“其他”。
4.課題申報人所在單位要對其申報資格和研究條件進行認真審核，簽署書面意見并蓋章。填寫內容要實事求是，文字表述清楚，簡明扼要，嚴格按照要求填寫，不得更改表格內容和格式。
5.電子版命名格式為：市縣（區）+主持人姓名+課題名稱
6.所有上交材料不退，請自行備份。
課 題 名 稱
人工智能促進教師教學方式變革的策略研究
課 題 類 別
互聯網+教育
學 科
物理
課 題 主 持 人 基 本 情 況
主 持人姓名
馬壽林
性別
男
年 齡
51歲
行政職務
教研部主任
職稱
中教高級
參加工作時間
1994年7月
最后學歷
本科
研究專長
物理教育
工作單位
石嘴山市師資培訓中心
聯系電話
13895361695
通訊地址
石嘴山市師資培訓中心
郵 箱
535927758@qq.com
郵 編
753200
課 題 組 核 心 成 員 基 本 情 況 （≤10人）
姓 名
專業職稱
工 作 單 位
研究專長
課題研究中承擔的主要任務
黃曉輝
中教一級
大武口區教研室
物理教育
撰寫調研報告
高飛霞
中教一級
石嘴山市第二中學
物理教育
撰寫調研報告
馬少虎
中教一級
石嘴山市星海中學
數學教育
收集整理資料
石永莉
中教一級
石嘴山市實驗中學
物理教育
收集整理資料
魏淵峰
中教一級
石嘴山市第四中學
物理教育
收集整理資料
康保民
中教高級
惠農區教研室
物理教育
撰寫階段報告
一、研究的背景和意義（限500字以內）
2019年，石嘴山市被教育廳確定為人工智能助推教師隊伍建設行動試點城市以后，在各級政府及教育部門的大力支持下，于2020年11月20日成功地舉辦了全國觀摩會，試點經驗得到了專家的認可，并在全國進行推廣。
在試點工作推進過程中，相關學校及部分一線教師積極嘗試智能化網絡平臺和教學工具的應用，突出信息技術與學科教學的融合發展，使得學校的管理模式、課堂教學結構、教師的教學方式、育人理念、育人方式等方面發生了明顯變化，基本上達到了為教師減負賦能的目的，同時學校的教學質量也有了明顯提高。
然而，在成果提煉過程中，只形成了宏觀層面的綜合管理分析報告和應用策略，微觀層面只有典型案例分析，尤其在人工智能促進教師教學方式變革等方面沒有形成普適性的操作方法和應用策略，多數研究成果局限在標桿校和樣板校的范圍之內，使經驗分享與成果推廣顯得美中不足。
2019年3月20日，教育部印發了《關于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0的意見》，目的是建立適應學校發展需求的教師信息技術應用能力提升新模式，激發教師提升信息技術應用能力的內生動力，有效提高教育教學質量，基本實現“三提升一全面”的總體發展目標。寧夏教育廳于2020年10月26日出臺了相關的配套文件，組織技術團隊從課堂教學的四個維度、信息技術典型應用的30個微能力點方面對教師進行應用指導和培訓提升，進一步促進信息技術和學科教學的深度融合，為人工智能促進教師教學方式變革提了實實在在的抓手。
基于以上背景開展本課題研究，意義在于：一是有助于深入分析信息技術與學科教學的融合策略，形成可推廣、可借鑒的普適性實踐經驗和研究成果；二是有助于形成“2.0提升工程”的實踐經驗，為人工智能促進教師教學方式變革找到了抓手；三是有助于教師從實踐操作層面形成信息化應用經驗，促進應用能力提升。
二、擬研究解決的問題（限200字以內）
一、在專家的指導下，提高教師的信息化操作技能，解決教師信息化資源獲取渠道單一，不會進行深加工，資源質量較低的缺陷。
二、指導教師從多個維度對信息化資源進行科學評價，解決教學資源應用不合理、利用效率低下的現象，全面杜絕教學資源應用泛濫甚至產生負面影響的現象發生。
三、指導教師提高技術選擇能力，開展創新應用，解決信息和學科融合不緊密的問題。
四、多措并舉，促進教師專業水平提高，解決教學設計不合理，統籌協調課堂教學諸要素的能力欠缺問題。
三、研究目標（限300字以內）
一、收集教師課堂教學過程中常用的智能教學助手，根據優缺點及應用環境進行分類整理。在信息化專家的指導下，解決教師在應用中的困惑點，并形成教師深度學習指導策略。
二、對信息化背景下教師的課堂教學現狀進行分析，探尋教師在不同課型教學過程中的操作策略，根據實際情況進行有目標的干預，優化課堂教學結構。
三、深入分析課堂教學的常規環節，針對不同的教學環節選擇相應信息技術支撐點，通過實踐操作，形成信息技術應用策略。
四、針對不同層次的學校進行分類實驗，收集整理過程性材料，對材料進行提煉。
五、通過多輪的實踐和總結，形成石嘴山市教師信息技術提升工程2.0操作策略
四、國內外研究現狀
（一）國外教育信息化發展現狀述評
二十一世紀是快速發展、充滿競爭的時代，是信息化、網絡化時代。世界各國在大力發展本國科技的同時也在不斷研究信息技術和數字化教學資源在學科教學中的有效應用，以提升教育教學質量。為此，各國把信息技術和數字化教學資源及其運用擺到了社會發展的戰略位置。
美國作為世界經濟強國，高度重視教育信息化的發展。早在2000年12月，美國聯邦教育部在《電子學習：在所有孩子的指尖上構建世界課堂》教育技術發展計劃中，提出了美國五個新的國家教育技術目標：讓所有的學生和教師都能夠在課堂、學校、社會和家里接觸信息技術；所有的教師都能有效地應用技術幫助學生達到學業高標準；所有的學生都必須具備技術和信息素養方面的技能；研究和評估促進下一代的技術在教學和學習中的應用；以數字化內容和網絡的應用來改造教學和學習。在2005年，美國又提出了第三個國家教育技術計劃——《邁向黃金時代的美國教育：英特網、法律和當代學生展望》。2010年3月5日。美國教育部教育技術辦公室發布了題為《改革美國教育：技術助力學習》的2010年國家教育技術計劃。該計劃提出了一個用技術推動21世紀教育學習的模式。
日本早在1994年就開始制定國家教育信息化政策。目標是形成先進的信息社會。1999年12月，日本政府制定了教育信息化實施計劃，提出到2005年全國中小學所有科目都要實現計算機和互聯網授課。2001年由首相和內閣成員組建而成的教育信息化領導小組，出臺了建設信息化日本的政策文件。2010年7月日本發布教育信息化展望大綱。該大綱主要是如何培養學生必備的信息使用能力，如何培養學生主動收集、判斷、處理、傳遞、發送、創建和有效使用信息的能力。
英國1995年10月宣布了代號為“英國網絡年”的五年計劃，保證撥款1.6億美元用于所有中小學的互聯網建設。1998年，建成了全國的教育門戶網站——國家學習信息系統。目前已成為歐洲最大的教育門戶網站，而且具備強大的搜索功能，與各學校、各學科相配套的軟件十分豐富。
（二）國內教育信息化發展現狀述評
本世紀初，我國政府以《國家中長期教育改革和發展綱要（2010-2020）》為依托，實施了“校校通”工程、“現代遠程教育工程試點示范項目”等工程，使我國中小學信息化建設初具規模。
隨著人工智能在社會各領域的融合應用，人們的信息交流和社會交往方式正在發生著深刻的變化。2021年在北京召開的國際人工智能與教育大會上，教育部部長陳寶生指出：“人工智能技術在教育中的深度廣泛應用，將徹底改變教育的時空場景和供給水平，將實現信息共享、數據融通、業務協同、智能服務，推動教育整體運作流程改變，使規模化前提下的個性化和多元化教育成為可能，進而構建出一種新的靈活、開放、終身的個性化教育生態體系。”人工智能在教育領域的應用也必將引發學生的學習方式、教師的教學方式以及教學質量評價方式及其標準、學校管理方式的變革。這種發展趨勢對于我們追蹤世界教育信息化發展前沿，主動應用新理念、新技術，規劃新時期基礎教育信息化發展方向、發展重點和投資決策；規劃學校信息化的設施配備標準和教師自身應用能力建設等方面提出挑戰。
聯合國教科文組織將教育信息化進程分為起步、應用、融合和創新四個階段。“教育+互聯網”為起步與應用階段，“互聯網+教育”則是融合應用與創新發展階段。《教育信息化2.0》的實施，加快了“人工智能+教育”的建設步伐。作為國家戰略，中國高度重視人工智能對教育的深刻影響，積極推動人工智能和教育深度融合，促進教育變革創新。事實上，推動“人工智能+教育”的政策也在不斷“升級加碼”。
黨的十九大具有重要的歷史意義和政治意義，它作出中國特色社會主義進入了新時代的重大戰略判斷。十九大報告指出，建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程，必須把教育事業放在優先位置，必須深化教育改革，加快教育現代化，辦人民滿意的教育。未來中國的教育若要穩穩地立于世界教育中心，引領世界教育發展的潮流，就需要我們深刻領會黨的十九大對教育工作提出的新使命、新目標、新任務、新部署和新要求。
從2015年到2017年，國家連續出臺三項政策，推進教育信息化的發展——2015年，教育部發布《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》；2016年，教育部發布《教育信息化“十三五”規劃》；2017年7月，國務院發布《新一代人工智能發展規劃》。不僅如此，2019年2月，教育部公布《2019年教育信息化和網絡安全工作要點》，明確指出要提升教師和學生的信息素養，做好人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作，并推動在中小學階段設置人工智能相關課程。《中國教育現代化2035》明確提出，要加快信息化時代教育變革；建設智能化校園，統籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺；利用現代化技術加快推進人才培養模式改革，實現規模化教育與個性化培養的有機結合。
2017年9月，中共中央辦公廳和國務院辦公廳聯合印發《關于深化教育機制體制改革的意見》指出：“營造健康的教育生態，大力宣傳普及適合的教育才是最好的教育、全面發展、人人皆可成才、終身學習等科學教育理念”。這就要求我們系統改革與完善教學方式、辦學模式，使各級各類教育更加符合人才成長規律。過去我們講符合教育規律講的比較多，但是要符合人的發展規律講的比較少。促進人的全面發展，強調了建立以學生發展為本的新型教學關系，改進教學方式和學習方式，改變教學組織形式，創新教學手段，改革學生評價方式。過去我們的教育對經濟社會發展做出了巨大的貢獻，為實現快速趕超提供了強大的人才保障。但是中國傳統教育培養出來的人才，拔尖創新人才少，引領性人才很少，領袖型人才很少，這是我國教育的一大短板。
近五年來，全國中小學互聯網接入率從25%上升到90%，多媒體教室比例從不到40%增加到83%。
近五年來，師生網絡學習空間數量從60萬個提升到6300萬個，應用范圍從職業教育擴展到基礎教育、高等教育和繼續教育。在數量猛增的同時，質量和效果也在不斷提升，很多地方運用網絡學習空間進行個人成長記錄和綜合素質評價，帶動了教育理念和教學模式創新。國家教育資源公共服務平臺不斷優化升級，數字教育資源正逐步向全國互聯互通的數字教育資源公共服務體系轉變。截至2017年10月，服務體系注冊用戶已達到6800萬人，服務能力不斷提升。初步形成了覆蓋全國學生、教師、學校的數據庫，已收集到60萬所學校（機構）、2.5億學生、1700萬名教師、227萬座中小學校舍信息，基本實現了學校“一校一碼”，師生“一人一號”，有效地支撐了教育核心業務的開展。
（三）目前存在的問題
從我市人工智能助推教師隊伍建設行動試點工作開展情況來看，信息技術與學科的創新融合應用在特定范圍之內還存在著一定的盲區，信息技術和數字化教學資源在教學中還沒有充分發揮出應有的作用，教師在教學中有效應用信息技術和數字化教學資源的能力還很低。究其原因：
一是教師對信息技術和數字化教學資源在教學中的應用、價值以及如何實現有效應用的認識不夠。
二是教師缺乏對信息技術和數字化教學資源應用深度和廣度的認識，有的教師認為信息技術就是計算機輔助教學，有的教師缺乏嘗試新技術的積極性，大部分教師資源應用形式單一，僅限于用ppt來輔助其課堂講授，缺乏深層次的挖掘，出現了“為了技術而技術”或“為了使用而使用”的現象，制約了信息化教學資源應用的深層次發展。
由此來看，人工智能促進教師教學方式變革是教育信息化很小的一部分，但他是關鍵的一步，給我們每一位教育工作都賦予了神圣的職責和任務。研究人工智能促進教師教學方式變革是勢在必行。
五、核心概念的界定（限500字以內）
（一）人工智能：人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。是計算機科學的一個分支，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
本課題中所論述的人工智能主要是指信息化教育資源云平臺、教師開展課堂教學所必需具備的信息化工具（軟件、硬件）、各種教育教學智能App、支撐教師開展課堂教學的數字化教育資源等。
（二）教育信息化：教育信息化是教育領域信息化的簡稱。也有人說：教育信息化的主要特點是在教學過程中，比較全面地運用以計算機和網絡通訊為基礎的現代化信息技術，促進教學過程的全面革新，使學校能夠適應信息化對教育的新要求。
本課題所指的教育信息化是通過人工智能教學助手將數字化教育資源融合應用于課堂教學的一個過程。
（三）教學方式：是指為達到教學目的，實現教學內容，運用教學手段而進行的，由教學原則指導的一整套方式組成的、師生相互作用的活動。是為完成教學任務而采用的辦法，它包括教師教的方法和學生學的方法，是教師引導學生掌握知識技能、獲得身心發展而共同活動的方法。
本課題所說的教學方式主要是指教師教學過程中所完成的課堂教學結構設計、課堂教學組織形式、師生共同學習過程中所采用的信息化教學手段等。
六、研究方法（限500字以內）
（一）文獻研究法：
查閱國內外有關人工智能促進教師教學方式變革的參考文獻資料，借鑒各種教育理論，學習先進的教育教學經驗，促進教師教學方式變革。
（二）調查分析法：
通過問卷、訪問、測查、座談會等形式及時了解教師的課堂教學情況，總結經驗，查找問題，探索人工智能背景下教師教學方式變革的方法和途徑。
（三）行動研究法：
通過人工智能用于教師教學方式變革的綜合實踐活動，讓師生主動參與研究，探索人工智能在學科教學中有效應用的操作策略。
（四）經驗總結法：
總結課題的研究經驗，不斷驗證，修正提高，形成研究成果。
（五）個案研究法：
通過教師課堂教學案例研究，不斷優化人工智能在教育教學實踐活動中的應用策略。
（六）對比分析法：
通過對人工智能在不同學科教學中應用案例的對比分析，探究形成不同學科的應用策略和經驗。
七、研究步驟
本課題計劃實施周期為兩年，分四個階段進行研究
（一）準備階段（2021.8—2021.10）
主要任務：
1.組建課題研究小組
2.廣泛查閱資料，對課題組成員進行理論與技術的培訓，提高對本課題研究的認識，了解同類研究課題的情況和發展方向
3.撰寫立項申請書，做好課題的申報工作
4.撰寫課題開題報告，邀請專家召開課題開題會
（二）理論研究階段（2021.10—2021.12）
主要任務：
1.討論制定實施方案，全面開始課題的研究工作
2.組織課題組成員學習與本課題相關的理論依據、搜集整理經驗材料，提高課題組成員的研究水平
3.調查我市信息技術和數字化教學資源在課堂教學中有效應用的現狀
4.觀摩我市不同學校教師應用信息技術和數字化教學資源開展的課堂教學活動
5.梳理相關資料，撰寫課題階段報告
階段成果：形成調查報告——《學校信息技術和數字化教學資源有效應用的現狀分析》
（三）實踐完善階段（2022.1—2022.8）
主要任務：
1.研究在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源存在的問題及對策
2.研究在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源的方法
3.研究在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源的評價方式
4.通過觀摩教學與經驗交流等活動展示研究成果
5.調查我市部分學校在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源的情況
6.收集研究過程資料信息，完成課題中期報告
階段成果：
1.在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源時存在的問題及對策（論文）
2.在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源的方法和評價方式（論文）
3.優秀教學設計、經驗材料等（課件、教學設計、交流材料等）
4. 在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源實施情況調查報告（調查報告）
（四）形成成果階段（2022.8—2023.5）
主要任務：
1.整理研究資料，撰寫結題報告
2.形成研究成果
3.做好結題申請工作
4.完善研究材料庫，推廣使用課題研究成果
階段成果：
在學科教學中有效應用人工智能促進教師教學方式變革的實踐研究（研究報告）
八、研究成果預期形式及內容（限500字以內）
（一）調查報告
《學校信息技術和數字化教學資源有效應用的現狀分析》
《在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源實施情況調查報告》
（二）成果集
優秀教學設計、經驗材料等（課件、教學設計、交流材料等）
（三）研究論文
1.在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源時存在的問題及對策（論文）
2.在學科教學中有效應用信息技術和數字化教學資源的方法和評價方式（論文）
（四）研究報告
在學科教學中有效應用人工智能促進教師教學方式變革的實踐研究（研究報告）
九、主要參考文獻
[1]信息化教學資源有效應用策略初探——以銀川十中為例《寧夏教育科研》2015(4)7-9
[2]信息化時代下共享型數字化教學資源庫建設及推進策略研究——以江蘇省中職院校旅游服務與管理專業為例《江蘇教育研究》
[3]信息化教學資源建設策略研究——以廣東省主資源庫為例《中國電化教育》
[4]構建信息化教育基礎平臺,推進教育資源有效應用--試論交互式電子白板應用與推廣策略《時代教育》
[5]基礎教育信息化資源開發與應用的有效性研究《電化教育研究》
課題主持人所在單位推薦意見：
負責人簽字:
負責人電話：
（公章）：
年 月 日
縣（區）教研室意見：
負責人簽字:
負責人電話：
（公章）：
年 月 日
市教研室意見：
負責人簽字：
負責人電話：
（公章）：
年 月 日
自治區教研室意見：
負責人簽字:
負責人電話：
（公章）：
年 月 日
