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“双减”之下人工智能给教育带来了什么

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10月29日,“AI课堂赋能‘双减’”开福智慧教育网络公开课教研活动在清水塘二小举行,该校刘婧伊老师围绕“分段收费”这一课例,在四年级某班开展教学。学校供图

减轻义务教育阶段学生校内作业负担,减轻学生校外培训负担……自今年7月“双减”政策出台以来,义务教育阶段的学生的确轻松不少,他们课余去运动、去阅读、去亲近大自然,在时间分配上拥有了更多自主权。然而,学生负担减轻了,有家长不由得担忧起学校的教育质量,“一个班那么多学生,老师能不能顾及每个学生?作业少了,孩子是否掌握了所学知识?心里真的好焦虑!”

减负不等于减质,相反,“双减”的本质其实是一次教育大提质。在如何提质上,长沙多所学校积极探索AI智慧课堂,借助技术赋能“双减”,让“双减”落到实处。

教育信息2.0时代,智慧课堂长什么样?开福区清水塘第二小学给出了自己的答案。

“同学们,老师有一位好朋友住在湘潭,老师想给她寄一箱橘子,橘子的总重量是4.3公斤,按照分段收费标准,首重1公斤为12元,续重每公斤按照2元收费,请问老师需要支付多少运费?”10月29日,“AI课堂赋能‘双减’”开福智慧教育网络公开课教研活动在清水塘二小举行,活动中,来自该校数学组的熊玉丹和刘婧伊这对师徒,围绕“分段收费”这一课例,先后在四年级两个不同班级开展教学。

初看这两堂课与传统的课堂并没有太大区别,但是随着课堂的不断深入,它的“智慧”逐渐显现。在两位老师教学的同时,课堂的实时情况也在学校报告厅的大屏幕和手机APP客户端同步直播。现场近百名老师和网络评委可对课堂进行“大众点评”。课堂结束后,一份关于这两位老师的课堂对比数据分析报告也随之产生,用户在手机客户端就可查看。记者看到,这份报告主要包含了师生课堂教学行为占比、学生课堂参与度、S-T分析及课堂教学模式三方面的数据。其中,师生课堂教学包含巡视、师生互动、讲授、板书、读写、举手、听讲、生生互动和应答等9个方面的行为。

这是怎么做到的?“学校引入了AI智能系统,通过在教室安装智能终端设备,就可以轻松实现。”校长骆文辉介绍,这台智能终端设备犹如教室的“大脑”和“眼睛”,可以捕捉记录师生在课堂中的行为表现,并实时分析生成相关数据报告。

这些看似枯燥的数据,是赋能名师引领作用的一个重要途径。年轻教师不仅可以自主观摩名师课堂,还可以学习名师的教学经验,从而最大限度地发挥名师引领的作用。刘婧伊是该校今年9月刚入职的青年教师,经常拿AI课堂报告向师傅熊玉丹请教。在师傅和团队的指导、帮助下,她成长很快。

熊玉丹接受记者采访时表示,自己的高效课堂也得益于智慧课堂带来的“智慧”。“有时因为上课比较投入,老师不能监测到每一个孩子的学习状态,但是通过AI分析报告就可以知道有多少学生参与课堂、有效的教学活动有哪些等情况,这样可以帮助我们针对不同层次的孩子设计教案和课堂活动,提高课堂效率。”

“学校通过人工智能和课堂诊断相结合的模式,构建课堂教学大数据分析与评测系统,帮助老师在课后快速发现自身‘教’和学生‘学’的行为倾向性特征,及时进行反思、调整,扬长补短。”骆文辉介绍,这套AI课堂系统除了对师生行为数据进行分析外,还能让教研跨越时间和空间的限制,实现教育资源区域共享,促进教育优质均衡发展。

以开福区为例,为深入推进智慧教育,近两年来该区在10所学校打造了40间AI智慧课堂,探索以基于人工智能大数据应用与研究新技术为主要手段,以网络名师工作为主体,自主合作、对话交流、研究反思、总结提升、示范引领为主要形式,创建教、研、训一体化教师专业发展新平台,打造基于名师领衔的区域网络教研新模式,在“双减”背景下做到“减负提质”,全面提升教师队伍素质,提高教育质量,办人民满意的教育。

“未来开福区将加大投入,提高AI智慧课堂的覆盖率;完善基于AI智慧课堂的网络教研机制,持续推进AI+教师队伍培训;继续探索5G+云、VR+教育等新技术与教育教学的融合创新,实施分层教学、因材施教,推进规模化教育向个性化教育转变。”开福区现代教育技术中心主任蒋崇伟介绍。

在长沙高新区,东方红小学等学校也在积极探索AI智慧课堂。从2019年起,东方红小学安装了AI智能设备,老师可自愿选择是否启用设备。截至今年上半年,该校已经积累了6000多堂课的数据资料。“这所学校AI智慧课堂研究的维度主要有教师讲授时间、教师关注视角、教师行走路线、教师适合表情和师生交互活动五大方面。”以该校年轻教师平均讲授时间为例,长沙市教育科学研究院院长孙智明向记者介绍,最初一堂课老师的讲授时长占总时长的83%左右,也就是说,课堂主要是以老师讲为主。在客观数据“提醒”下,老师们积极调整教学方式,不断提高学生的参与度,今年上半年老师的平均讲授时间下降至60%左右。这也意味着,课堂上师生互动、生生互动变多了,学生课堂参与率提高了,更加专注于课堂。从这一层面来看,反映课堂质量有了提高。另外,老师在教室的“看点”更均匀了。“如果将教室视为一个九宫格,那么,右后方的区域常常被忽略。经过AI智能系统的数据分析,一年多后,老师有意识去观察这个区域学生的比例提高了2个多百分点。”孙智明说。

除了文化课,体育课也在不断智慧升级。作为长沙市首批智慧体育教育试点学校,天心区仰天湖桂花坪小学结合物联网、智能穿戴设备和人工智能、大数据等信息技术,创新评价方式,构建“可量化、可记录、可监督、可分析、可评定”的智能化管理与监测体系,帮助青少年掌握健康知识和运动技能,走进阳光下、走向体育场,转变生活方式,锻炼健康体魄。

“长沙作为全国智慧教育的示范区,将加快推进智慧教育,利用大数据来探索差异化教学、个性化教学,从而提升教学的效果以及学习的效率。”长沙市教育局党委书记、局长孙传贵今年9月在长沙晚报举行的“双减”主题论坛上表示。

“人工智能+教育”无疑掀起了教育的一场革命。在湖南省电教馆副馆长石福新看来,人工智能技术进入课堂将带来四个方面的变革。第一个变革是教育理念发生了转变,从原来以知识点为中心教学向以学生为中心转变;第二个变革是可以更好地促进教学设计的研究;第三个变革是促进了教学活动的创新;第四个变革是评价实现了多元化。

石福新认为,人工智能时代到来,教育教学设施、教育信息化设施大量进入课堂,老师们的教育信息技术能力得到空前提升,也将面临着信息化带来的冲击,那么,在此背景下,教师的角色应该有三大方面的转变。“首先,老师要从知识的讲授型变为以学生为中心的课堂教学的流程转变,从单向的角色向多项的引导转变。其次,老师要从注重教向注重学转变。现在,老师不再是知识的单向垄断者,学生可以通过很多方式获得知识。那么,每一堂课的教学环节,老师更多的时间是给孩子答疑解惑,而非只顾传授知识。通过生生互动、师生互动,可以获得知识的巩固和提升。第三,老师要注重强调个人素质向注重团体协作转变。在人工智能技术大量进入教育过程中,跨技术的融合应用、跨学科的融合教学、跨学校的教学延伸和跨区域的教研活动都需要团队的支持,我们在强调个人素质提升的时候,更要强调团队的协作和合作。”

今年7月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》,受到社会广泛关注。家长纷纷点赞“双减”让教育“返璞归真”,但也有部分家长感到焦虑,担心“双减”后孩子的学习质量无法得到保障,同时又不得不面对升学尤其是中考带来的压力。因此,他们纷纷给孩子买课外辅导资料,甚至亲自当孩子的“私教”,为他们学习“加餐”,来抚慰焦虑的心。

事实上,“双减”并非鼓励学生不学,而是要大力提升学校教育教学质量,确保学生在校内学足学好,所以“双减”能否成功,关键在学校教育提质增效。

课堂是教育改革的主阵地,教师是教育改革的主力军,学校的教研水平和老师的个人素质、教学能力等综合因素决定了课堂质量和教育质量。从教师成长这一角度来看,“双减”其实是一次转型的契机,尤其是在人工智能技术和智能设备进入课堂后,教师不妨打破固有的教学思维和传统的教学模式,拥抱以云计算、人工智能、大数据、虚拟现实、增强现实、5G为代表的新一代信息技术,构建以过程性记录、精准化分析、智能化辅导、沉浸式学习为特征的智慧教育环境,充分发挥信息技术内生动力和价值创造作用,全面推动信息技术与教育教学深度融合,从而达到为自己减负、为课堂增效的目的。

记者相信,在信息技术的持续赋能下,广大教师在“双减”这片广阔天地必将大有可为。

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