汪锦龙
福州市高新区第一中学闽侯三中 350109
摘要：本文以“金属的腐蚀与防护”为例，从分析个性需求、外显认知差异、借助个性作业等视角阐述人工智能技术下的个性化学习的实践，提出新时代下促进学生个性化成长的教学思考。
关键词：人工智能； 个性化学习 ；实践
当前正处于人工智能大发展时代，随着人工智能技术在教育领域的不断深入应用，人工智能给教育各方面带来了前所未有的影响，其中对学生学习效果的影响更加不容忽视，学生的学习效果受制于每个个体的体验，个体体验却是千差万别的，如何利用人工智能服务于教育，促进教学个性化发展和提升教学精准性，是我们面临的新课题。
一、个性化学习的现状
当代教育的首要任务是创新人才的培养，创新人才的培养需要个性化的教学。《普通高中化学课程标准》(2017年)明确指出：“关注信息化环境下的教学改革，关注学生个性化、多样化的学习和发展需求……关注移动智能网络终端、大数据分析技术和虚拟现实技术为代表的个性化学习与评价系统的发展，并适时引入到化学教学中。”可见，教育走向个性化是时代的趋势。个性化学习需要分析学生的个性特征，包括智力优势、需求、兴趣和已有知识经验等个体差异，需要为学生提供差异化的学习内容和学习方式。但在传统教学模式下，中学课堂教学一般都以大班化进行授课，同时新高考的改革，走班制教学也必将成为常态，在这种模式下，只可能有60%左右学生的学习情况得到教师兼顾，不利于学优生和学困生的学习，也无法做到对每一个学生进行针对性的教学。大班化下的传统课堂教学模式，过分地关注了教师的“教”，而忽视学生的“学”，对学生的个性需求支持不足，在统一的教学内容和教学策略下，学生的个性化学习无法实现，教师只能低效地关注每个个体，教师教学过程难以做到精准化。随着信息技术的飞速发展，带动了人工智能的进步，为个性化学习提供了强有力的技术支撑，轻而易举地完成对个性需求的分析和精准诊断，通过采集学生学习过程数据，高效精确诊断学生学习的个体特征，敏锐地识别学生的个性特点和需求，精准提供相应的个性学习内容，支持“一对一”个性化的学习模式。由此可见，要推动个性化学习需要借助人工智能。功能越来越强大的人工智能技术的合理使用必然会给课堂教学带来更多技术上的支持，推动个性化学习更有效实施，从而完美解决了传统教学中学情诊断不准、学习效果反馈滞后、个性化指导难等不足。
二、人工智能技术下的个性化学习实践
笔者在网课教学实践中充分发挥人工智能技术在跨越课堂时空、精准分析课堂行为以及及时反馈学习效果方面的优势，积极进行人工智能技术下的个性化学习的实践，以下以“金属的腐蚀与防护”为例，谈谈个性化学习模式下的教学实践。
基金项目：福建省中小学名师名校长培养工程专项课题成果(课题编号: ZXHX-2019003) 。
1.分析个性需求，设计自主学习单
个性化学习应分析学生的个性、兴趣和需要进行教学。课程标准对这部分教学内容的要求不高，学生在初中已探究了铁钉锈蚀的条件，高二学生已具备一定的分析问题与探究能力。只要从化学理论的角度帮助学生理解金属腐蚀的原理，就可提升学生认知梯度。笔者借助智能设备，课前制作教学微视频，视频中展示钢铁的电化学腐蚀家庭小实验的用品，示范了实验准备过程和操作步骤，分析了实验现象及化学原理，同时发布5题标注考点的自主检测练习，学生完成自学任务，并提出自学过程中的一个收获和一个困惑并上传，教师通过人工智能技术进行精准分析统计，进一步精确了解班级及个体学情，同时自动生成个性化错题本。在学习过程中，学生根据学习任务自主选择学习，教师只是提供支持学习的一些资源、教学微视频，教师更多的是支持者、观察者和服务者，关注每个学生的学习过程，留意学生学习过程中生成的资源和问题，提供即时的学习帮助。
2.外显认知差异，自主建构知识
学生的学习基础、知识记忆、接受能力和解决问题能力各不相同，在认知过程中存在很大的个体差异，若采用统一授课，学生因个体差异学习程度参差不齐，造成学习效率无法提升。而利用了人工智能，就能很好地展示个体认知的差异化，在此基础上，通过自主学习、小组合作、同伴互助等方式实现对知识的有效建构。在金属电化学腐蚀学习过程中，首先展示学生拍摄的身边的金属腐蚀的图片，引起共鸣，导入新课。其次是引导学生自主学习，阅读教材内容，阅读过程要求每个同学提出一个收获与一个困惑，小组交流讨论，解决问题。学生利用已有的氧化还原知识和原电池原理解释实际问题，这是知识的运用，也是能力的培养。最后教师参与小组讨论适时个别辅导，辅导中教师根据学生自学提出的问题，结合网阅情况，筛选出共性核心问题进行重点探究，如化学腐蚀和电化学腐蚀区别是什么？为什么电化学腐蚀会更快？是不是所有金属都会被腐蚀？氧气为什么是生成氢氧根离子? 这些也是本节教学的重难点所在。在教师共同参与下，对核心问题解决水到渠成的同时引导学生成功建构金属电化学腐蚀的模型，形成重点概念，突破本节教学的难点，学生也就顺利完成了对知识的自主建构。
3.借助个性作业，巩固提升知识
本节教学中充分利用强大的人工智能技术，根据试题涉及的知识点，可以自动为所有学生建立个性的错题电子档案，记录学生知识弱项，为学生推送错因分析、同伴优秀答案、同类型高频错题、同知识点拓展提升题，实现当场解决问题和自我订正，多方位巩固和提升知识，对学生进行个性化的指导，提高个体学习效率，从而较好解决传统教学中反馈不及时、难实现个性化辅导等问题。
人工智能技术支撑下的化学个性化学习可以通过高效的数据分析，发布个性化的学习资源和作业,融合线上线下学习，突破教学时间和空间，重视学生个性差异，将个体学习和互助学习有机整合，满足不同层次个体的需求，实现每个学生均得到关注与提升。
三、人工智能技术下的个性化学习的思考
1．个性化学习的前提是教师更新观念
教学效果取决于教育观念的转变，只有对人工智能有正确的认识，才能做到真正意义上的个性化学习，人工智能技术下的个性化学习应着眼于观念的更新，以先进的教学理论指导自己的教学行为。如果教师的教学观念一成不变，就会把一切人工智能当成传统教学的附属品或装饰品，只做简单的演示，就收获不到好的教学效果。只有教师的教学观念更新了，变革了传统的以教师为中心的教学结构，才能利用人工智能去创新和完善新的教学结构与教学方法，让自己成为展示知识的价值引导者、促进知识迁移的环境营造者、平等共生的知识建构协作者，为学生创造多样化学习的环境，提高学生学习的层次和效率。
2．个性化学习的核心是要关注学生发展
以人为本是教育教学的基本要求，人工智能技术下的个性化学习更是以学生的全面发展为出发点，不断强化学生的主体地位，重视学生自身的发展，以个性的知识经验和能力水平等差异为出发点，通过独自体验、合作探究和个性辅助的方式，引导学生针对学习提出自己观点，主动参与学习，从而有效提高学生的学习创新能力，提升了学生对知识自主建构能力。
3．个性化学习的精髓是活用人工智能技术
任何技术手段都会有优缺点，实际教学中也会存在人工智能技术的过度使用、贸然使用、不当使用的错误倾向，甚至对人工智能技术产生恐惧、否定、怀疑、依赖等情绪，这需要我们理性思考个性化学习中人工智能的合理使用，强调基于教学实践的需求开拓性使用人工智能技术，此时，不是把人工智能仅仅作为现成的、孤立的辅助教学工具，而是强调运用人工智能技术为师生营造一种能支持情境创设、启发思考、自主探究、协作学习、多重交互的教学环境。因此，我们选择和使用人工智能技术时，根据实际需要，寻找最佳结合点，选择最佳时机，促进学生的个性发展，实现教学效果的最大化。
新时代下，教师应该正视人工智能带来的前所未有的教学优势，做到紧跟时代步伐，我们要充分利用人工智能，始终以学生发展为本，不断创新教学方式，推进个性化学习，促进学生学科核心素养的发展。
参考文献：
[1]何克抗.促进个性化学习的理论、技术与方法——对美国《教育传播与技术研究手册(第四版)》的学习与思考之三[J]. 开放教育研究，2017(2) ：13-21.
[2]吴波.人工智能和大数据驱动下的研究生个性化教育[J]. 林区教学, 2019(7)：18-20.