【编辑推荐】人工智能、大数据与教育教学正在逐步深度融合，课堂悄然进入一场以“技术素养”为核心的新变革。尤基·寺田、佩吉·塔特两位编辑发现，适时引入生成式AI、教学视频、数字协作平台等工具，不仅能激发学生的创造力，更能显著提升理解与记忆效果。从视频创作替代演讲，到定制AI导师辅助学习，再到数字阅读、课堂组织与无障碍功能的巧妙嵌入，这些经实证支持的教学设计，正引导教师和学生在复杂的技术环境中找到学习的方向——不是盲目追赶潮流，而是用好每一项技术，让技术真正为学习服务。
资深教师对新技术带来的变革早已司空见惯。从计算器、搜索引擎到智能手机和YouTube，人工智能不过是这条漫长技术链条上的最新环节，它们总让教育者不禁怀疑：学生是不是还在认真学习、提升自己的学术能力？
虽然我们确实应该对技术保持一定的怀疑态度，也要确保技术整合有合理的教学设计做支撑，但其实我们也有很多理由去接纳和利用这些技术。世界经济论坛在《2025年未来就业报告》中指出：“预计未来五年，技术技能的重要性增速将超过任何其他技能。”超过50%的雇主将 “技术素养” 视为职场核心需求，其重要性甚至超越了同理心、好奇心和可靠性等其他关键技能。
研究数据同样发人深省：当策略性地使用生成式人工智能、无障碍功能、教学视频和数字协作工具等课堂技术，并加以合理约束时，它们能显著提升教师的教学效果。
为帮助你在复杂的数字环境中找到方向，我们整理了七条经研究验证的课堂技术应用建议。
视频创作者优于传统报告者
打开 TikTok ，你会发现成千上万的年轻人分享他们的想法和观点——许多视频的观看量都很高。但讽刺的是，当需要在小得多的同龄人群体面前进行现场演讲时，他们往往难以展现网络上收放自如的个性与创意。
一项研究让248名本科生以4-5人小组为单位，设计一个面向高中生的关于质量和热传递的实验。一半的小组将通过现场汇报展示他们的工作，而另一半则制作三到五分钟的视频记录。现场汇报的压力抑制了创造力，视频组则运用了更丰富的叙事技巧，敢于尝试创新思路，通过剪辑完善表达，最终展现出更强的创造力。研究还发现，"与往届无需制作视频的对照组相比，视频组在期末考试和控题测试中得分更高"，这表明视频创作不仅激发创新思维，还提升了"对知识的理解深度"。
西区教育高级研究员坦纳·希金建议：可让学生通过视频展示知识。无论是演讲、视频论文还是辩论视频（学生选定立场展开论证），都能让他们运用得心应手的工具，同时自由组合"视频片段、图像、音频和文本进行论证，就像作家撰写传统论文那样"。
自己构建强大的人工智能导师
每个人都喜欢寻找捷径。教学教练泰勒・拉布林解释说，我们的大脑实际上"人类大脑天生会寻找最高效的达成路径。"因此，在2024年的一项研究中，当1000名高中生完全自主选择使用课堂笔记或ChatGPT来完成一组数学练习题时，三分之一的学生选择仅向AI提问 “答案是什么？” 之类的问题，这并不奇怪。
不过，学生将人工智能用作“答案自动售货机”的倾向并不能否定这项技术的潜力。事实上，研究表明，通过适当的限制和有意的设计，人工智能可以成为一个出奇有效的导师。
2024年的那项研究中还包括第三组学生：他们使用定制的ChatGPT 导师，该导师在教师的帮助下设计，并被明确设定为只提供提示而非完整答案。使用定制AI的学生在初始题组得分比未用AI的同伴高127%，在后续闭卷考试中则与使用笔记的同学表现相当。这一发现与哈佛大学研究人员在2024年的观察结果一致：在有类似学习限制的人工智能导师的帮助下，本科生 “在更短的时间内学到了两倍的知识”。
你可以使用MagicSchool AI的免费工具轻松创建自己的定制人工智能导师，或者向学生展示如何使用人工智能创建各种格式的自我管理测验，帮助他们准备单元测试或大型论文。只要学生将AI用于自主复习，这个工具就能为学习习惯增添显著价值。
数字阅读的基本原理
尽管最近研究表明纸质阅读比屏幕阅读略有优势，但这只是在忽略所有数字功能之后的结果。如果将内置词典、互动元素和协作工具等数字工具融入其中，纸质书的优势地位就开始动摇。在2021年一项涵盖39项研究的元分析中，研究人员扩大了数字阅读的范围，以更好地反映现实世界的课堂情况，并得出结论：“通过与内容一致的增强功能，电子书的表现优于纸质书籍。”
这意味着：在受控实验室环境中纸质阅读或许更优，但在真实课堂里，设计精良的数字工具足以弥补差距。
高中英语教师谢尔比・斯科菲尔德曾习惯学生对新小说的抱怨与白眼。直到她创建了包含协作文本标注、角色档案设计、模拟访谈和视频评论等任务的轮转学习站，情况才有所好转。虽然不是每项活动都涉及技术，但技术是其中的常规部分。她解释说：“提供多样化、学生自选的活动可以提高参与度，深化学习。”
中学语言教师弗兰克・沃德使用Scrible应用程序在线分享评论和反馈，指导学生协作分析、注释和讨论复杂的文本和作业。梅根·莱德老师则用GarageBand帮助口语不流畅的年轻学生。她告诉学生：“我们要录制你的声音，你可以回听自己的表现，然后我们可以讨论如何继续进步。”
整洁有序的虚拟教室
科学教师伊恩·凯勒建议：虚拟教室应与实体教室同样注重规则与组织，这样才能更好地运作。在早期阶段，就应明确网络言行规范，并通过入门作业帮助学生掌握提交作业、获取反馈等基本操作。
在实体教室中，学生困惑的表情会让你知道他们需要帮助，不同的是，数字空间中的学习状态难以评估。在虚拟空间中迷失方向的学生可能会沮丧地放弃，而不是发电子邮件寻求帮助。
教师往往只是简单地扫描并上传讲义、演示文稿和作业，而没有充分考虑虚拟教室的流程和布局。但研究人员在 2019 年的一项研究中解释说：学生重视课程组织的条理性"，他们会通过邮件、公告甚至数字资源获取的便捷度来评判教师效能。凯勒建议在学习管理系统中建立清晰中心枢纽，归类核心资源并提供如何完成提交作业、寻求帮助或参与在线对话等标准化操作指南。
何时禁用电子设备
密歇根大学教育学教授莉兹・科尔布指出，即使关闭的笔记本电脑或手机也会分散学生注意力，使其无法完全专注于课堂活动。2020年的一项研究发现，坐在浏览网页同学旁边的学生测试成绩会降低9分；2016年研究显示，大学生34%的课堂时间用于非学习活动，如查看社交媒体、购物和观看视频。
将技术完全赶出教室并不是解决办法；教育技术顾问莫妮卡・伯恩斯强调，数字设备可以“帮助学生发现新事物，找到激发他们好奇心的话题，并帮助他们成为内容消费者和创作者”。教学学习空间协调员图卢普・诺亚补充说，它们还提供了无障碍功能，使所有学生都能受益。
经验丰富的教师建议在学校支持下制定明确的设备使用规则。在康涅狄格州的罗杰斯公园中学，六年级英语语言艺术教师艾弗里・洛克要求学生在不使用笔记本电脑时将其存放在储物格里；而在威斯康星州的卢森堡-卡斯科中学，学生的手机则会放在储物柜里一整天，直到最后一节课的下课铃声响起。
科技对残障儿童的价值
对于有学习障碍的学生而言，阅读、写作和绘画等任务可能会带来认知负担，不仅会耗尽他们的注意力储备，还会降低信息处理速度。数字笔、文本转语音软件、字幕触控词典、荧光笔和屏幕放大镜等辅助技术工具，能帮助学生消除接触学习材料时的阻碍，从而弥合这种差距。
例如2017年一项研究表明，Livescribe等数字笔是实用的辅助工具，可帮助儿童完成"记笔记、内容复习、备考、形成性评估及考试调整"等日常任务。2023年最新研究指出，苹果和Chromebook设备标配的文本转语音工具、有声书和自动字幕功能，能有效辅助阅读。教师越来越多地运用这些工具，帮助有阅读和语言障碍的学生实现"理解力的显著提升"。
特殊教育教授卢萨・洛指出，难以跟上课堂节奏或快速记笔记的学生可从课程录像或电子讲义中受益。他们甚至可以使用 “实时字幕” 等免费内置无障碍工具转录直播或录制的课程，从而获得一套便捷的笔记，便于后续归纳、整理和复习。
"教师可以先探索支持文本转语音、批注或视觉自定义的免费内置功能，"数字承诺组织高级研究员魏欣指出，"关键是根据学生需求匹配工具，并教会他们有目的地使用。"
录制关键课程并调整教学动态
在2021年的一项全面分析中，研究人员得出结论：精心设计的教学视频"能带来更好的学习效果"，其效果甚至优于面对面授课。这是因为教学视频不仅让教师能通过剪辑优化课程，还能借助高亮、箭头、标签等简易标注突出关键细节。
视频越长，学生需消化的信息量越大。2022年研究发现，将55分钟的教学视频分割成多个8分钟片段后，观看时长增加了25%。而2025年研究证实，5分钟左右是最佳时长——超过这个节点，学生对嵌入问题的记忆率和应答率就会明显下降。
现代课堂项目创始人、华盛顿特区第一类高中前教师卡里姆·法拉赫认为，教学视频是突破"讲授瓶颈"的钥匙。调整语速对他从未奏效——放慢节奏会让多数学生失去兴趣，加快速度又可能导致部分人跟不上。
"现在我的课堂用教学视频取代讲授，"法拉赫解释道，这样就能把大部分课堂时间用于引导讨论和答疑。他建议："每段视频应聚焦单一学习目标或任务，切忌贪多。"将长视频切分为短片段，减少屏幕文字量，用简明视觉线索突出关键信息。鼓励学生边看视频边做笔记，并运用Edpuzzle等程序嵌入问题，既能增强互动性，又能获取宝贵的形成性评价数据。"学生应该把观看视频视为主动学习的过程。"法拉赫强调。
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