AI進(jìn)教室 課堂“活”起來
2024-07-30 10:37:07
來源：人民日報海外版
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4月8日，浙江省建德市明珠小學(xué)勵珠機(jī)器人社團(tuán)的學(xué)生在科學(xué)老師指導(dǎo)下，正在體驗(yàn)操作“九宮機(jī)器人”（寧文武 攝）
7月19日，在安徽省淮北市圖書館AI智能廳，孩子們正在與“詩仙李白”進(jìn)行互動。（李鑫 攝）
數(shù)學(xué)課上，智能筆的運(yùn)用提高了幾何作圖的準(zhǔn)確度和輔助線的清晰度，縮短了課堂作圖時間；英語課上，學(xué)生手持答題器朗讀，系統(tǒng)即時分析語音、語法準(zhǔn)確度，并提供個性化改進(jìn)建議，教師在終端同步獲取學(xué)生測評報告；操場上，借助學(xué)生佩戴的臂帶設(shè)備，操場大屏可實(shí)時顯示學(xué)生健康狀況……當(dāng)前，國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動正扎實(shí)推進(jìn)，各級各類學(xué)校積極探索智慧校園建設(shè)，開辟教育新形態(tài)，提升師生數(shù)字素養(yǎng)，讓教育插上數(shù)字翅膀。
AI助力個性化教學(xué)
“快看！‘小飛’和我互動了！”在江蘇省無錫市太湖格致中學(xué)的人工智能實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生們在老師的指導(dǎo)下操控平板電腦進(jìn)行編程，看到“小飛”智能機(jī)器人依據(jù)指令完成操作程序指定的動作。憨態(tài)可掬的“小飛”機(jī)器人根據(jù)設(shè)定的結(jié)果，露出“酷酷”“茫然”等各種不同的表情。
隨著5G、人工智能等技術(shù)在教育領(lǐng)域不斷深入應(yīng)用，智能分析系統(tǒng)、個性化推薦算法等先進(jìn)技術(shù)讓課堂“活”起來，全新的教學(xué)場景讓學(xué)習(xí)不只是聽講，還能幫助培養(yǎng)學(xué)生觀察思考、解決問題、表達(dá)觀點(diǎn)的能力，學(xué)生們從接收知識的“聽課者”轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c實(shí)踐的“創(chuàng)想家”，有效提升了學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。AI+大數(shù)據(jù)，正在不斷推動個性化教學(xué)。
近年來，無錫經(jīng)開區(qū)在“AI+教育”方面不斷努力，探索科技育人新模式。據(jù)介紹，2021年，無錫經(jīng)開區(qū)全面引入人工智能課程，針對小學(xué)、初中不同學(xué)段，開設(shè)“AI神奇動物”“超級工程師”等8門人工智能普及課程。
“課前，資源中心的海量優(yōu)質(zhì)素材支持我們更高效的備課；課上，通過智慧平板，老師們可以發(fā)布各種有趣的小訓(xùn)練，活躍課堂氛圍的同時還能實(shí)時收集學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)，及時調(diào)整課堂教學(xué)節(jié)奏?！碧裰轮袑W(xué)語文組老師董秀琴在接受采訪時說，“智慧課堂為教與學(xué)帶來了更多新的可能?！?/p>
“學(xué)校一直不斷探索人工智能教育的新模式和新方法，構(gòu)建人工智能教育生態(tài)圈，打造了一支專業(yè)的教師隊(duì)伍，為學(xué)生提供有趣的人工智能課程和實(shí)踐機(jī)會。”太湖格致中學(xué)校長王萬萌表示，“在科技創(chuàng)新競賽、機(jī)器人競賽、創(chuàng)意編程與設(shè)計(jì)競賽中，格致學(xué)子多次榮獲國家級、省級科技獎項(xiàng)。”
智慧課堂是智慧校園建設(shè)的核心環(huán)節(jié)。無錫市東絳實(shí)驗(yàn)學(xué)校全力打造智慧課堂，在云端平臺的支撐下，老師和學(xué)生通過平板互聯(lián)互通，深入教學(xué)全場景，備、教、批、輔形成了精準(zhǔn)的教學(xué)閉環(huán)。
東絳實(shí)驗(yàn)學(xué)校副校長陳秋曉表示：“以往的課堂評講，很難讓同學(xué)們看到彼此的答題情況，現(xiàn)在，學(xué)生們可以利用平板及時拍照上傳，我們就可以實(shí)時精準(zhǔn)反饋、調(diào)整課堂進(jìn)度?！?/p>
據(jù)了解，無錫市教育局于2024年3月印發(fā)了《無錫市推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育工作方案》，明確提出了推進(jìn)中小學(xué)人工智能教育工作的總體要求、工作目標(biāo)、主要任務(wù)和保障措施，并于6月舉辦了“人工智能進(jìn)課堂”（學(xué)前組）優(yōu)質(zhì)課評比活動，鼓勵教師探索生成式人工智能、人形機(jī)器人等在教育教學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教育與技術(shù)的有機(jī)融合。按照該方案，到2026年底，無錫市將構(gòu)建人工智能典型校園應(yīng)用場景10個，建設(shè)高水平人工智能實(shí)驗(yàn)室20間，認(rèn)定人工智能教育重點(diǎn)學(xué)校30所，開發(fā)人工智能教育優(yōu)質(zhì)課程40門，培訓(xùn)人工智能教育師資超500人次。
當(dāng)人工智能遇上傳統(tǒng)書法，會是一種怎樣的體驗(yàn)？
日前，湖北省武漢市東湖高新區(qū)光谷十八小的一個書法課堂玩出了新花樣，學(xué)生們通過智能設(shè)備與“AI教師”互動，體驗(yàn)了一場別開生面的書法課程：“AI教師”利用先進(jìn)的圖像識別技術(shù)，實(shí)時分析學(xué)生的筆跡，提供個性化的指導(dǎo)和建議。學(xué)生們在AI的輔助下，不僅能夠快速掌握書法的基本技巧，還能在練習(xí)中不斷進(jìn)步，提高書法水平。
近年來，東湖高新區(qū)大力推進(jìn)人工智能與教育深度融合，區(qū)內(nèi)學(xué)校人工智能教學(xué)設(shè)施投放量、人工智能課程開設(shè)數(shù)量與類型、師生數(shù)字素養(yǎng)等日益提高。目前，“AI智慧書法課堂”系統(tǒng)已在東湖高新區(qū)的光谷十八小、花城小學(xué)投入使用。
AI也在賦能體育課堂，助力學(xué)生健康成長。在光谷四小的體育課上，操場上AI智能體測系統(tǒng)的大屏上面滾動顯示孩子們的姓名、成績等信息，而在室內(nèi)操作后臺則可以看到各個班級的體測成績綜合評分、排名、及格率等數(shù)據(jù)。在AI技術(shù)的助力下，傳統(tǒng)的“筆+紙”記錄方式已經(jīng)從體育課上消失，體育課堂變得更加高效和有趣。
據(jù)了解，AI智能體測系統(tǒng)是武漢東湖高新區(qū)國家智能社會治理實(shí)驗(yàn)綜合基地“智慧教育社會實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目的一部分。北京大學(xué)武漢人工智能研究院副院長呂鵬向本報介紹，該系統(tǒng)綜合運(yùn)用物聯(lián)攝像頭、機(jī)器視覺、運(yùn)動視覺算法、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，自動完成學(xué)生體育和健康數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生體質(zhì)檢測的自主化、自助化、常態(tài)化，形成學(xué)生的體質(zhì)健康數(shù)字畫像。隨著應(yīng)用的深入，該系統(tǒng)未來還將支撐東湖高新區(qū)學(xué)生個體評價和群體評價，助力全過程體育素質(zhì)管理。
數(shù)據(jù)賦能校園治理
“橫坐標(biāo)不變，將縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍……”在北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)的課堂上，老師正在認(rèn)真講解，學(xué)生們?nèi)褙炞⒌伛雎?。與此同時，通過網(wǎng)絡(luò)連接的另一端，生病在家的學(xué)生也能實(shí)時同步參與課堂。
“學(xué)生線上請假、教師線上批假、授權(quán)遠(yuǎn)程看課、假期結(jié)束后權(quán)限自動收回、主題數(shù)據(jù)報告自動推送，這一系列流程如今都能在線上請假系統(tǒng)完成。”北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)校長李曉輝向本報介紹。
據(jù)介紹，北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)的數(shù)字化校園建設(shè)起步較早，至今已走過將近20個年頭。目前，學(xué)校已建成“云平臺+數(shù)據(jù)中臺+SaaS（軟件即服務(wù)）應(yīng)用+教育數(shù)據(jù)服務(wù)”第四代智慧校園應(yīng)用和教育數(shù)據(jù)服務(wù)體系，從網(wǎng)絡(luò)和信息安全夯實(shí)、硬件設(shè)施設(shè)備配置、智慧空間環(huán)境構(gòu)建，到數(shù)智校園應(yīng)用軟實(shí)力深化推進(jìn)、教學(xué)模式融合創(chuàng)新、學(xué)習(xí)資源個性化供給以及教育數(shù)據(jù)精準(zhǔn)服務(wù)等多個維度，不斷提升校園信息化的綜合支撐與服務(wù)能力。
除了實(shí)時掌握學(xué)生的個體情況，教師日常的教研活動也更加靈活化便捷化。北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)的OMO（線上線下結(jié)合）智聯(lián)教室內(nèi)配備了線上線下遠(yuǎn)程互動、觸控教學(xué)一體機(jī)等硬件設(shè)備，老師可以輕松切換線上線下的教學(xué)模式，實(shí)時錄制課堂內(nèi)容、下載分享板書記錄、反復(fù)操作虛擬實(shí)驗(yàn)……運(yùn)用智慧教室的智能工具最大程度發(fā)揮課堂資源的效用。線上聽評課系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容可回溯，聽課評課可在線，優(yōu)秀資源可集合，教師可以結(jié)合自己的實(shí)際情況進(jìn)行碎片化的自主學(xué)習(xí)，形成“教—學(xué)—研”一體化的工作流，這不僅對教師的專業(yè)成長、業(yè)務(wù)提升提供了良好的渠道，也不斷擴(kuò)展了數(shù)字技術(shù)在教學(xué)中的支持能力。
伴隨大容量課程供給、師生雙向多元選擇的實(shí)際需要，該校還對選課系統(tǒng)進(jìn)行了升級。在選課過程中，管理員能對選課進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)情況動態(tài)調(diào)整課程。選課結(jié)束后，系統(tǒng)還會自動輸出多維度選課報告，便于管理者進(jìn)行選課分析和組織分班。
依托數(shù)據(jù)中臺、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)等技術(shù)賦能，選課服務(wù)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源隨時動態(tài)增加，系統(tǒng)的高并發(fā)能力大大增加。“大部分學(xué)生從選課開始到完成只用了不到1分鐘，實(shí)現(xiàn)了選課無延遲、零卡頓。”主管該校信息化工作的黨委書記陳國才說，通過數(shù)據(jù)中臺的搭建和應(yīng)用，智慧校園系統(tǒng)能最大程度發(fā)揮數(shù)據(jù)集合同步的效用，為教師、學(xué)生處、校醫(yī)、財務(wù)等多主體提供有力支持，形成“管理—應(yīng)用—服務(wù)”的一體化工作流，這不僅提高了師生使用數(shù)字化系統(tǒng)的效率，也增強(qiáng)了他們在使用數(shù)字化技術(shù)時的獲得感。
像北京師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)一樣，眾多學(xué)校正著眼教育大數(shù)據(jù)賦能教育教學(xué)改革，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)對智慧校園的支撐作用。
智慧校園的應(yīng)用，還體現(xiàn)在智慧服務(wù)和智慧管理方面，通過升級校園管理服務(wù)平臺，建設(shè)聯(lián)動互通的一站式綜合信息系統(tǒng)，更好地滿足不同崗位的需求。在河北省辛集市，114家學(xué)校食堂接入市網(wǎng)絡(luò)廚房系統(tǒng)，家長可通過手機(jī)觀看食堂洗菜、做飯等流程，了解廚房內(nèi)食品操作間、餐具清洗消毒間的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，讓學(xué)校的食品加工過程更加公開透明。在浙江省嘉善縣，創(chuàng)新打造“校園智慧接送系統(tǒng)”，在城區(qū)6所學(xué)校推廣，并實(shí)現(xiàn)迭代升級，惠及全縣萬余名家長，使校園周邊交通高峰期通行率明顯提升。
目前，國家教育數(shù)字化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)已起步?！拔覀円环矫鎸⒀诱箛抑腔劢逃脚_運(yùn)行監(jiān)測范圍，拓展監(jiān)測深度；另一方面要建設(shè)數(shù)據(jù)治理平臺，通過各類政務(wù)數(shù)據(jù)共享，創(chuàng)新新生注冊、精準(zhǔn)資助、智慧思政、校園安全等應(yīng)用場景，賦能各類管理服務(wù)?！苯逃靠茖W(xué)技術(shù)與信息化司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
云端架起共享橋梁
近日，在寧夏回族自治區(qū)涇源縣的涇河源鎮(zhèn)中心小學(xué)，一場別開生面的非遺剪紙課通過在線互動課堂，連接了20公里之外的鄉(xiāng)村小學(xué)。云端架起知識共享的橋梁，讓兩地學(xué)生得以同屏共學(xué)，共享傳統(tǒng)文化瑰寶的魅力。屏幕兩端，學(xué)生們興奮地交流著剪紙技巧，剪刀在紙上翻飛，創(chuàng)意與歡樂在網(wǎng)線間流淌。
數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用使得優(yōu)質(zhì)教育資源共享成為可能，不同地方的學(xué)校可以通過網(wǎng)絡(luò)共享數(shù)字課堂，即使“遠(yuǎn)隔千里”，也能“線上相遇”，這對于促進(jìn)教研交流，加強(qiáng)校際合作，實(shí)現(xiàn)教育資源均衡化發(fā)展有重要作用。
針對城鄉(xiāng)教學(xué)資源不均、師資力量短缺等問題，涇源縣依托寧夏智慧教育平臺的“在線互動課堂”，以“強(qiáng)校帶弱?！薄爸行男Т逍 钡慕虒W(xué)教研模式，讓涇源縣小規(guī)模學(xué)校師生享受到優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的大餐。校際互動教學(xué)整合線上、線下兩種模式，線上通過主課堂名優(yōu)教師主講，輔課堂教師輔導(dǎo)，突破時空限制實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)；線下以名優(yōu)教師定期走教幫扶，農(nóng)村小規(guī)模學(xué)校學(xué)生前往優(yōu)質(zhì)學(xué)校實(shí)地學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)縣域內(nèi)中小學(xué)優(yōu)質(zhì)教育資源互通共享，城鄉(xiāng)、校際差距不斷縮小。
智慧課堂的實(shí)際應(yīng)用離不開信息技術(shù)能力的培養(yǎng)。涇源縣大力開展全縣中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升全員培訓(xùn)。據(jù)涇源縣教育體育局相關(guān)負(fù)責(zé)人向本報介紹，目前已培養(yǎng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”種子教師團(tuán)隊(duì)150人、卓越教師團(tuán)隊(duì)50人，全縣絕大多數(shù)教師能夠熟練運(yùn)用信息化設(shè)備開展高效教學(xué)。
涇源第四小學(xué)的教師佘艷萍是寧夏智慧教育平臺的受益者，她說：“寧夏智慧教育平臺不僅減輕了教師負(fù)擔(dān)，更給教師的視野插上了翅膀，助力教師的專業(yè)成長。更重要的是，智慧教育平臺能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，推進(jìn)教育公平，縮小了城鄉(xiāng)教育差距，全面助推學(xué)生發(fā)展?！?/p>
涇源縣教育體育局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，未來，涇源縣將擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)帶寬，平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)與區(qū)市級平臺無縫對接，全面應(yīng)用在線教學(xué)、高清交互等新型教育教學(xué)模式。
隨著大規(guī)模應(yīng)用的持續(xù)推進(jìn)，中國教育的優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源覆蓋面顯著提升。近年來，中國著眼縮小區(qū)域差距，實(shí)施“慕課西部行計(jì)劃2.0”，提供19.8萬門慕課及定制化課程，服務(wù)西部高校學(xué)生5.4億人次。立足推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，2023年啟動首期數(shù)字支教創(chuàng)新試驗(yàn)，為1.4萬名鄉(xiāng)村中小學(xué)生，送去科普、藝術(shù)類等課程2500多節(jié)。如今，位于上海的華東師范大學(xué)志愿者，可以通過平臺與幾千里之外的云南省的小學(xué)生，共同體驗(yàn)傳統(tǒng)文化、感知科技前沿、交流內(nèi)心世界。
數(shù)字教育，正在讓更多優(yōu)質(zhì)資源突破時空、聯(lián)通城鄉(xiāng)、跨越山海。
責(zé)任編輯：薛景爍
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