数字教育是数字中国的重要组成部分,也是建设教育强国的重要支撑力量,在数字化浪潮推动下,人工智能正成为推动教育转型和革新的主要力量之一,作为深圳的中心城区和教育强区,福田区积极拥抱AI潮头,以人工智能赋能课堂教学与学生培养,探索出一条数字化、智慧化教研的路径。

为课堂画像 大数据引领教学相长

2023年4月至2024年12月,福田区充分依托人工智能技术,利用课堂教学智慧监测系统在全区范围内开展课堂教学深度诊断,首批60所学校积极参与,906名教师分批完成了2000余节课例及大单元教学课例的上传,涵盖语文、数学和道法等12个学科。

为深入探索数字技术在课程与教学实践中的深度应用,特别是破解课堂教学评价改革所面临的紧迫性、复杂性和挑战性难题,福田区引入课堂教学智慧监测系统,该系统集成音视频分析、行为识别、语义理解等十多个先进的人工智能神经网络技术,以及多种成熟的教育模型,深度剖析教学实践,将课堂教学评价指标体系分解为三类、九大指数、45个观测点,涵盖了课堂教学中的目标定位、课堂艺术、课堂调控、思维激发、评价反馈,以及学生的合作交流、学习体验和目标达成程度等,根据权重精准计算出整节课的得分,同时,全面覆盖了教学过程、教师教学行为与学生学习表现,从而帮助教师对课堂教学进行全面观察、诊断与评价。

以目标定位指标为例,该指标包括“正确价值观、必备品格、关键能力”三大方面,既重视学科教学,也着眼于综合素质的培育与发展。课题艺术指标从教学语言、教学体态、教学情感等方面体现教师的职业特点,而思维激发指标则从学生视角评价,教师是否能密切关注每个学生的学习状况,能否激励学生采用独立自主、合作探究等多种方式开展学习。

一位教师在使用课堂教学智慧监测系统后发现自己课堂上的讲授时间过长,口头禅的使用频率也过高,感叹道:“我终于发现了自己的盲点,以前从未意识到这些问题。”另一位教师反馈说:“没想到课堂上学生思考问题的时间竟然如此短暂,我以后会更加重视激发学生的思维能力。”

截至目前,课堂教学智慧监测平台已自动生成课例报告5000多份,支持全区900多名教师个体开展常态化自主教研,支持60所学校12个学科共计225个科组开展校本教学研究。监测数据显示,通过评测-干预-再评测的方式,参与项目研究的教师在课堂艺术、课堂调控、思维激发等指标上,得分相比之前监测均有所提高,课堂教学策略调整成效更为明显。

有了人工智能的助力,福田区已经在省内率先形成了创新数字化教研模式:常态录课,将课堂实况上传平台;借助智能分析生成详尽报告,助力同伴、科组协同教研;推动课堂改进并通过后测检验效果。该模式通过为教学过程优化提供依据极大提升教学质量,也为福田区教育迈向智慧化、高效化筑牢了坚实的根基。

为学生画像 因材施教有望实现

育人先知人,自古以来,因材施教便是教育者的理想,然而,我国庞大的基础教育规模使这一梦想的实现面临着巨大挑战。如同一块拼图,学生的成长由个体、家庭、教育等多因素交织而成,其独特性塑造了不同的性格、兴趣和价值观,因此,全面、准确了解每位学生的学习特点和个性需求,是挖掘学生的潜力价值、真正实现“因材施教”的关键。

如今,人工智能技术的发展让这一梦想有了实现的可能,以中学生学习力诊断为切入口,福田区尝试为全区2万多名中学生进行数字画像,通过大数据科学评估学生的学习动力、学习能力、学习执行力和成长环境,为实施差异化教学提供精准的科学依据。

2024年,借助于AI+成长诊断技术,福田区启动了中学生学习力诊断项目,完成了共计38所公办学校、2万余名中学生评估测查,获取了丰富、客观的学生学习力数据。项目依据全国1.8亿人才大数据模型等,识别了每一个学生的学习力情况。学校、教师和家长则可以根据这些数据精确识别学生在各维度上的优势与不足,并在此基础上进行针对性指导和帮助,提升教育效果。

学校管理者表示,有了学生学习力的个人画像,因材施教也就有了科学依据,不仅有助于在早期发现拔尖创新人才,也使每个学生在各学段、不同模式下得到符合个性化发展的培养机会,例如可帮助高一学生选课、高三学生选择未来专业和职业方向。

评估数据显示,福田区中学生学习力整体表现良好,特别是在学习动力和成长环境方面得分较高,显示出学生具备较强的动力,并且学校和家庭环境为其提供了良好的支持,部分学生在学习执行力和成长型思维方面的表现突出,展现出较强的目标感与学习毅力。

大数据表明,不同学生在动力来源、自我效能、目标设定等方面存在明显差异,而这些差异都可能会直接影响他们的学习效果。基于这些特征,福田区的教育者可以将学生升学目标或职业目标作为抓手,结合学生的优势与卡点,有针对性的培养学生,更好地实现扬长补短。

基于项目获得的数据,区内的学校和老师还能够更精准地分配教育资源,确保更多的学生获得所需的个性化支持,提高教育成效。例如,对于学习动力较弱的学生,可以设计激励机制;对于执行力不足的学生,可以提供更多的学习方法指导和支持;对于自我效能较强的学生,可以提供更多的挑战来培养他们的成长型思维。

此外,通过不同年级、性别和学生群体的学习力差异的分析,可以帮助学校调整和优化本校的课程设置、教学方法以及学生评价体系,促进教育公平和教育质量进一步提高。

以AI为翼 教育强区再攀新高地

作为深圳市的中心城区和教育强区,福田区一直位居深圳基础教育的高地,近年来,福田从教学理念、教学模式、教学方法、教学评价四个维度发力,持续推动课堂教学改革,积极促进知识课堂向素养课堂转型,培育学生必备素养以便能更有效应对未来社会因科技高速发展、社会急剧转型造成的各种模糊性、不确定性和复杂性。福田区先后获评“广东省基础教育高质量发展示范区”“全国首批义务教育优质均衡发展区”。

人工智能时代,福田区又率先布局推进教育数字化转型,推动教育人工智能全域应用,目前,本区已有40所学校布局创新实验室,119所学校纳入AI教育试点,与35家高科技企业合作共建17个STEM教育基地。课堂诊断大数据和学生学习力大数据为福田基础教育呈现整体特征:

在福田的中小学,常态课堂不仅重视教师发挥教学活动的组织者、引导者、调控者、倾听者、陪伴者和支持者等作用,而且也特别突出学生在课堂的学习主体地位,学生的课堂学习兴趣指数、学科素养表现指数均高于全省常模,展示出明显的素养课堂特征;

由于注重课堂及教师、学生的动态均衡,福田课堂努力为学生留出充分思考与互动的空间,高达86%的课堂单向讲授时间在10-28分钟,其中教师“满堂灌”的传统教学方式(以课堂教师讲话总时长大于30分钟作为界定标准)得到有效遏制,存在此现象的课堂不足6%;58%的常态课堂上学生能够充分表达(以一节课堂有效表达次数不低于10次为标准,学生单次发言持续时间在10-30秒的发言被认定为有效表达),彰显出教育过程中对学生主体性的尊重与培养;

课堂学习氛围良好。福田区大部分教师善于运用正面反馈,教师教学语言的可理解度、课堂上教师积极话语次数及情感饱满度、教师用语的想象力均有明显提高,充满鼓励与支持的课堂积极学习环境无疑为学生的可持续发展提供了良好条件,全区大部分的常态课堂已经形成师生相得益彰、对话交流的良好生态;

更令人惊喜的是,近年来,聚焦课堂核心素养培育的“大单元教学”在福田中小学校得到积极响应。本次监测,福田共采集39个单元覆盖202节课;通过整合单元知识、设计真实学习任务、创设学习情境等方式,促进学生深度学习,有效落实核心素养培育,与全省单元教学的常模相比,具有明显优势。

大数据显示,福田区约46.5%的单元教学课堂“积极氛围”得分高且“课堂控制”得分低,这说明福田教师能有效接纳学生情感,通过称赞、鼓励等方式促进学生深入学习,同时也能避免利用指令、批评学生等方式来维持课堂秩序。同时,在“教师主导讲授——课堂控制”指标对确定的坐标平面中,福田区约30.7%的单元教学课堂落在正向区域,即“教师主导讲授”和“课堂控制”得分均低,说明福田教师很重视突出学生在课堂中的主导地位,且课堂管理有方。

此外,大数据还显示出,目前福田区单元教学在组织生生互动、交流与合作方面具有明显优势,学生在课堂能够更好地通过同伴互助开展有效学习,教师擅长运用多种评价方式,激发出学生有效表达,引导学生多角度思考,激发学生探究与实践。

福田区教育局相关负责人表示,通过人工智能诊断课堂教学和学生学习过程,福田建立起教师与学生的发展数据库,对推动教育改革,助力人才培养发挥巨大作用。接下来,福田区将依据大数据分析,在优化教学评价机制、促进教学资源共享、加强教学研究指导、支持教师专业成长等多个维度持续发力,为福田区教育迈向智慧化、高效化筑牢根基,持续探索教育高质量发展有效途径。

(信息来源:深圳福田区)

·广告·

来源:中国青年报

2025年02月19日  07版