交匯點訊 近日,教育部辦公廳印發通知,探索中小學人工智能教育實施途徑,加強中小學人工智能教育,滿足面向未來的創新型人才培養需求,以人工智能引領構建以人為本的創新教育生態,培養學生科學興趣和科學精神,提升數字素養與數字技能。在江蘇,各地積極開展人工智能賦能教育創新應用的探索實踐,為加快教育數字化轉型、賦能教育高質量發展。
破解教學難題,人工智能推動教學改革
人工智能與教育融合,要遵循教育規律和人才成長規律,以人工智能引領構建以人為本的創新教育生態,引導學生正確處理人與技術、社會的關系,促進思維發展,培養創新精神,提高解決實際問題的能力。
近日,南京市第九初級中學教師馮瑞琦在一節單元語法課《7A Unit6 Grammar》上,以學校時裝秀為主線,巧妙地將學生個人穿衣喜好與生活實際需求相結合。通過數智作業平臺的前置作業,精準診斷學生疑問句的掌握情況,并在課上進行針對性講解。課堂上,借助希沃白板設計互動游戲、文字轉音頻技術、漢服展示視頻等多樣化教學手段,讓學生在實踐中掌握知識,提升課堂參與度。“學校以數智作業為翼,精準對接學生需求,推動教學向個性化和差異化邁進。未來學校將借助國家義務教育教學改革試驗區和江蘇省智慧教育樣板區的區域資源優勢,深入探索教育數字化轉型之路。”南京市第九初級中學黨支部書記、校長王艷飛說。
課堂集體教學無法兼顧所有學生、教師個別化輔導時間零散、初中生學習差異性強、輔導效果欠佳等不足……曾經,南京市南湖第二中學曾面臨著一系列教學難題。對此,學校借助AI課堂觀察系統,學校對個別指導教學進行診斷,發現各學科組普遍存在經驗備課過多、診斷備課較少,課堂講授過多、學生獲得較少,統一要求過多、分層跟進較少的問題。
于是學校借助信息技術及大數據進行教學改革,形成教學閉環管理。學校根據學科特點,引進不同的平臺軟件,例如:數學學科基于悠數學平臺對學生個別指導的課前測數據反饋,有針對性地設計課后服務個別指導的教學內容;英語學科借助“E聽說”平臺,對學生個性聽、說、讀、寫跟蹤分析;數學、物理學科使用“個性化學習手冊”,建立個人學習檔案,根據每位學生不同的知識薄弱點推送相關的習題,供學生在課后服務時間進行分層訓練。備課組通過各平臺的數字化呈現,對個別指導教學進行研究,為每一位學生量身定制專屬的個性化學習方案。一年多實踐下來,家長焦慮明顯減輕。
“人工智能+”多點開花,創新思維活力迸發
記者注意到,此次通知進一步完善相關課程中人工智能教育要求,小學低年級段側重感知和體驗人工智能技術,小學高年級段和初中階段側重理解和應用人工智能技術,高中階段側重項目創作和前沿應用。鼓勵各地各校將人工智能教育納入課后服務項目和研學實踐,推動產學研用結合,研發一批人工智能教育學習類課程和教學案例,為教學提供支持。統籌信息科技、科學類、綜合實踐活動、勞動等課程和課后服務,一體化實施。
在鎮江市京口區實驗小學,學校自1989年就將京劇納入學校素質教育內容,以京劇藝術課程作為建設校園文化的突破口,從培養學生熱愛京劇藝術,拓展為熱愛藝術,進而形成熱愛生活的文化理念。而如今,沉浸式京劇體驗館是學校京劇藝術教育的主要陣地,利用數字技術將京劇的表演、音樂、舞美等元素進行數字化呈現,通過虛擬現實技術,學生在家中或者課堂上都能體驗到京劇的實景演出。
通過人工智能技術,學校將京劇表演者的表演技巧和情感表達進行數據分析和模型訓練,從而更好地理解和傳承京劇藝術。基于數字技術的全新表演形式,通過計算機生成虛擬場景和角色,與真實演員的表演相結合,創造出極具視覺沖擊力的舞臺效果。不僅可以節省實景搭建的成本,還可以根據劇情需要隨時變換場景,為師生帶來更加豐富的體驗。互動式京劇體驗:師生、家長等可以通過互聯網平臺觀看在線京劇表演,并與演員進行互動交流,還可以利用虛擬現實技術為觀眾提供更加身臨其境的觀劇體驗,讓觀眾更加深入地了解和感受京劇的魅力。
記者了解到,南京市力學小學在智慧化教學的道路上不斷探索前行,學校先后完成了以技術為主導的互聯網建設,以技術輔助教學的數字資源建設,以人與技術共生的智慧校園建設。目前,學校的目標是進一步融合人工智能與教育,以培養具備創新精神和數智能力的學生,為他們創造性成長啟智賦能。同時,學校與南師大心理學院合作,以認知科學與心理學領域成熟量表設計“創造性成長”的多維分級評價體系。學校教科室、教導處、信息中心等多部門聯合為學生開發兒童研究素養培育數字化檔案,學生從入學即產生兒童數字化身份,利用人工智能技術,伴隨式采集學生兒童研究素養培育過程性數據,每學期為學生提供一份數字化評價,形成個性化培養方案,服務、支持兒童成長需求。六個學年平臺會不斷累積、更新學生的數字化檔案,畢業時為學生提供一份完整的創造性成長數字畫像。并通過海量數字信息培育人工智能進行深度學習,進一步形成兒童研究素養培育的大模型系統。
“為了提升學生的人工智能素養,激發對元宇宙技術和數智化學習的興趣,我們開展了一系列豐富的活動。在人工智能助學課堂上,學生們創作了詩歌和音樂,并借助元宇宙技術展示自己的創作成果。”南京市朝天宮民族小學校長李萬青介紹,“在元宇宙學習體驗館中乃至整個校園,同學們將不再受限于傳統課堂的局限,他們可以通過虛擬世界進行探究式學習,體驗科學的奇妙與創造的樂趣。全校同學都已經學會使用AR技術進行學習,真正實現了時時可學、處處能學、人人愿學。今天給大家做小導游的這些同學,都來自學校的‘元宇宙社團’,他們從全體同學中脫穎而出,已經可以通過技術的學習和實踐,自主編輯AR內容,成為這個虛實共生世界的建設者。這不僅培養了他們的創新能力和動手實踐能力,更重要的是激發了他們對未來科技的向往和熱愛。”
營造濃郁人工智能教育環境,縮減城鄉教育差距
通知指出,要組織多樣化交流活動。鼓勵學校通過多種形式活動,將人工智能與學生的個人生活、校園生活和社會生活有機結合起來,營造濃厚的人工智能教育環境。
在南京市陶行知學校,隨著學校升格發展為東西兩校區、九年一貫制,規模不斷擴大,學生高密度集中,校園安全成為學校一切工作的前提。但是學校現有的安防系統大多用于事后追責,無法做到事中干預和事前預防。
因此,學校一改傳統校園安防“事后追責”的定位,創新性地采用人工智能、大數據技術,基于時間、空間與師生行為三要素做出自動判斷、自主警示,旨在做到早期發現,積極干預,安全預警。例如,系統對學生的快速奔跑、探出欄桿、樓梯踩踏、高空拋物、重點區域看護、校園欺凌、孤僻行為等各方面安全行為都做出監管,或觸發語音提示,或收集數據分級、分類及時推送給相關負責人,做到事前預防、事中干預。針對除學生外的成人行為,特別是外來人員的行為,例如違停監測、翻越警戒線、可疑人員徘徊、校門闖入等,系統會直接推送給安全管理部門相關人員,補全傳統安防模式的缺漏。
對于教育水平較為薄弱的地區來說,人工智能無疑為其帶來了補齊教育短板的機遇。做好城鄉統籌,加大對農村和邊遠地區學校的支持力度,推動教師流動,利用網絡平臺實現城鄉學校人工智能教育相關課程互聯互通。城鄉學校要開展結對幫扶活動,共享教學經驗,共同提升人工智能教育質量。
在鹽城濱海,在校學生占鹽城市學生總數的近1/4。雖然近年來縣里持續加大教育投入,不斷縮小城鄉之間的差距,但城鄉、學段、校際發展不夠均衡的問題依然比較突出。對此,濱海縣探索信息技術與教育教學深度融合,通過搭建基于人工智能的“城鄉結對互動課堂”的應用場景,縮小城鄉教育數字鴻溝,有效消除城鄉、校際辦學差距。
其中,依托“互動課堂”云平臺組織城鄉教師協同在線集體備課。構建學科知識圖譜,對現有的教材、教學設計、教學資源等進行數據挖掘,梳理歸納各學科知識點、思維點,進一步優化課程內容。開發互動式教案學案,城鄉教師按照“課前預習—探究新知—鞏固練習—拓展應用”的框架合作設計學習任務單。兼顧兩地學生的學習情況和能力水平,注重異地互動學習的組織和兩地教師的切換,靈活設計課前導學單和課后拓展練習。建設共享學科知識庫,融合國家和省智慧教育學習平臺,根據不同學生的學習進度、薄弱知識點,制定個性化學習方案,設計組合式課程資料包。
“濱”紛優學互動課堂的深度應用,推動縣域優質教育資源的均衡發展,讓農村學生共享城區科學、勞動、音樂、美術等常識技能學科優質教學資源,目前出現回流的良好態勢,其中農業園區中心小學回流近100人。互動課堂的網絡交互讓學生在探究、解決問題的過程中自主建構學科知識,培養學科核心素養。
新華日報·交匯點記者 程曉琳 葛靈丹 李睿哲
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