11月10日，《上海市教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施方案（2021-2023）》公布。作為上海市首批教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗區(qū)，寶山區(qū)早在今年9月就“官宣”開啟未來學(xué)校得建設(shè)序幕。（查看相關(guān)報道）
“第壹教育”走訪了寶山區(qū)幾所科技感滿滿得學(xué)校。一起來看看這些學(xué)校究竟有什么不一樣？今天帶您走進(jìn)得是：上海市行知中學(xué)。
上海市行知中學(xué)高二（2）班得學(xué)生們結(jié)束了一場生物課測試。測試結(jié)果顯示，學(xué)生們對“細(xì)胞代謝”這一模塊得掌握較為薄弱。然而，“細(xì)胞代謝”模塊包含了30多個知識點。要彌補(bǔ)得話，是否意味著教師要把這些知識點全部幫學(xué)生們復(fù)習(xí)一遍？
對此，學(xué)校教科室主任、生物學(xué)科特級教師閆白洋給出得答案是：“No”。
2018年，上海市“雙名”工程張治高峰計劃啟動了“基于新課標(biāo)得高中生物學(xué)知識圖譜得構(gòu)建和自適應(yīng)系統(tǒng)得開發(fā)”項目。在此基礎(chǔ)上，寶山區(qū)從2019年開始探索構(gòu)建基于“自適應(yīng)+人工智能”得智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。2020年，行知中學(xué)對這一系統(tǒng)開展了試點實踐。
閆白洋既參加了系統(tǒng)得開發(fā)，也是先期試用者。他發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)能夠以知識點為單位對學(xué)情進(jìn)行診斷反饋，清晰呈現(xiàn)學(xué)生對每個知識點得掌握程度，讓老師可以針對學(xué)生出現(xiàn)問題得知識點進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)，大幅度減輕了老師和學(xué)生得負(fù)擔(dān)。
高中生物學(xué)科智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)界面
把簡單得問題交給系統(tǒng)，
把復(fù)雜得問題留給課堂
所謂智適應(yīng)學(xué)習(xí)，就是借助人工智能程序針對不同得學(xué)習(xí)者提供差異化得問題解決方案，以數(shù)據(jù)驅(qū)動大規(guī)模因材施教，為每個學(xué)生創(chuàng)造蕞適合得教育。
從2020年初至今，行知中學(xué)得419名學(xué)生已經(jīng)參與了兩輪高中生物學(xué)科智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)實踐，效果如何？
閆白洋表示，在試點得過程中，學(xué)生得學(xué)習(xí)興趣很高，學(xué)習(xí)效率明顯提升。精準(zhǔn)診斷、精準(zhǔn)推送和個性化作業(yè)大大節(jié)省了學(xué)生得學(xué)習(xí)時間。“在學(xué)習(xí)投入時間相同得前提條件下，試用智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)得實驗班級整體均分提高明顯，低分人數(shù)明顯減少，尤其是合格考學(xué)生得學(xué)習(xí)時間大大縮短。”
學(xué)生得負(fù)擔(dān)輕了，學(xué)習(xí)效果卻提升了，秘訣何在？
據(jù)介紹，該系統(tǒng)對高中生物學(xué)知識進(jìn)行了“切片”，建立起1026個知識點，開發(fā)了2300個“知識+微課視頻+試題”資源套組，建立了華夏第壹個基于知識圖譜得自適應(yīng)學(xué)習(xí)平臺，能夠提供AI課程、個性化訓(xùn)練、學(xué)習(xí)報告、自主反思、專題自主學(xué)習(xí)等多個學(xué)習(xí)場景。
系統(tǒng)在各個知識點之間建立起關(guān)聯(lián)，并通過大數(shù)據(jù)和算法將這些關(guān)聯(lián)進(jìn)行了定量化處理，使得系統(tǒng)能根據(jù)學(xué)生得整體學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，推送個性化得作業(yè)和學(xué)習(xí)資源。學(xué)生還可以按照自己得學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)時間在平臺上進(jìn)行個人學(xué)習(xí)定制。
而在教師端，智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠清晰展示每一個學(xué)生得學(xué)習(xí)路徑，以知識點為單位對班級和學(xué)生得學(xué)情進(jìn)行診斷反饋，讓教師能夠更精準(zhǔn)掌握學(xué)情，從而提升教師備課效率和教學(xué)效果，提供更精細(xì)、有效、智能得個性化學(xué)習(xí)管理服務(wù)。
智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)實現(xiàn)了學(xué)生診斷數(shù)據(jù)得直觀化
在教學(xué)中，每個學(xué)生得學(xué)習(xí)路徑往往不盡相同，而教師很難準(zhǔn)確判斷。閆白洋舉例，比如智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)顯示了黃同學(xué)和李同學(xué)在“細(xì)胞代謝”單元得學(xué)習(xí)路徑（見下圖），兩者得學(xué)習(xí)起點是相同，但黃同學(xué)對光合作用得學(xué)習(xí)是“由部分到整體”得路徑，而李同學(xué)則是“由整體到部分”得路徑。智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)通過展示每一個學(xué)生得學(xué)習(xí)路徑，展現(xiàn)了兩個同學(xué)得學(xué)習(xí)思維方式得差異，進(jìn)而為教師精準(zhǔn)化教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持。
智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠清晰展示每一個學(xué)生得學(xué)習(xí)路徑
據(jù)介紹，行知中學(xué)等實踐學(xué)校在先行先試中，探索了嵌入式、沙龍式、翻轉(zhuǎn)式、診斷補(bǔ)償式等基于自適應(yīng)系統(tǒng)得4種學(xué)習(xí)形態(tài)，以及每一種學(xué)習(xí)形態(tài)得學(xué)習(xí)流程。
行知中學(xué)在先行先試中構(gòu)建起嵌入式、沙龍式、翻轉(zhuǎn)式、診斷補(bǔ)償式等4種基于自適應(yīng)系統(tǒng)得學(xué)習(xí)形態(tài)
通過實踐，行知中學(xué)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)能夠幫助學(xué)生解決簡單概念得學(xué)習(xí)。如此一來，師生在課堂上能有更多時間進(jìn)行復(fù)雜概念得建構(gòu)，解決生活情境中得實際問題，從而培育學(xué)生得核心素養(yǎng)，做到“把簡單得問題交給系統(tǒng)，把復(fù)雜得問題留給課堂”。
打造人工智能教學(xué)助手，
促進(jìn)教學(xué)服務(wù)模式重塑
設(shè)想一下，如果能為每一位教師配備一名“人工智能助手”，幫助教師完成備課、上課、作業(yè)批閱、數(shù)據(jù)處理等工作；再為每一個學(xué)生配備一名“智能學(xué)伴”，根據(jù)學(xué)生得個性需要推送適切得作業(yè)和輔導(dǎo)視頻，那么老師得教學(xué)管理負(fù)擔(dān)將減輕多少？孩子們得學(xué)習(xí)效率又將提升多少？
在寶山區(qū)，這樣得設(shè)想正逐步“照進(jìn)現(xiàn)實”。作為教育部公布得上海第一個人工智能助推教師隊伍建設(shè)實驗區(qū)，同時作為上海市首批教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗區(qū)，寶山區(qū)在“雙減”政策和“雙新”背景下，積極促進(jìn)教學(xué)服務(wù)模式得重塑，以信息技術(shù)賦能教師備課、教學(xué)，支持學(xué)生差異化作業(yè)輔導(dǎo)，減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)。
2019年，寶山區(qū)在知識圖譜系統(tǒng)與數(shù)字畫像技術(shù)得基礎(chǔ)上，啟動了智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)得構(gòu)建，著力打造“課堂教學(xué)1+1”和“課后輔導(dǎo)1對1”兩大應(yīng)用場景。
“課堂教學(xué)1+1”
即“教師+智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”得課堂教學(xué)，協(xié)助教師開展教研協(xié)作、教材分析、備課、組課、授課，推進(jìn)隨堂測試、作業(yè)布置、課程考試、家校互動、智能測評等數(shù)字化教學(xué)服務(wù)，提升教師備課效率和教學(xué)效果。
“課后輔導(dǎo)1對1”
即“智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)對學(xué)生”得課后輔導(dǎo)，讓學(xué)生能夠基于自身情況，自主獲得合適得學(xué)習(xí)資源，獲得教師指導(dǎo)與同伴互助，自主開展項目化學(xué)習(xí)、跨學(xué)科學(xué)習(xí)等，讓學(xué)習(xí)場域得不斷擴(kuò)展，學(xué)習(xí)得針對性、有效性提升。
以教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型為發(fā)力點，寶山區(qū)在“十四五”期間將努力實現(xiàn)全面建設(shè)“陶行知教育創(chuàng)新發(fā)展區(qū)”為特色標(biāo)志得教育強(qiáng)區(qū)愿景目標(biāo)，努力優(yōu)化信息化基礎(chǔ)環(huán)境，挖掘教育數(shù)據(jù)價值，加快構(gòu)建智能時代高質(zhì)量教育體系。
“讓教師得負(fù)擔(dān)減少，
讓學(xué)習(xí)得效果提升”
如今，更智能、更精準(zhǔn)、更個性化得教與學(xué)，將出現(xiàn)在寶山區(qū)得更多學(xué)校。目前，寶山區(qū)已經(jīng)在全區(qū)14所高中全面推廣高中生物學(xué)科及小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科智適應(yīng)學(xué)習(xí)試點應(yīng)用。這也是寶山區(qū)日前 “官宣”開啟“未來學(xué)校”建設(shè)后得又一動作。
上海市電化教育館副館長潘麗芳表示，在上海教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型啟動得關(guān)鍵時期，推行基于知識圖譜得智適應(yīng)學(xué)習(xí)試點具有重要意義。作為上海市電教館“雙名”工程高峰計劃得重點項目，構(gòu)建智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)得目標(biāo)之一是切實減輕教師工作負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生可以通過系統(tǒng)平臺對簡單得知識點進(jìn)行框架體系得建構(gòu)，從而讓教師能夠騰出時間和精力聚焦教學(xué)得重點、難點，尤其是聚焦在如何真正培養(yǎng)學(xué)生得學(xué)科核心素養(yǎng)上，這也是本項目在推廣試點過程中需要進(jìn)一步探索得方向。
寶山區(qū)教育局局長張治表示，知識圖譜可以將資源組織系統(tǒng)化，使資源呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、精準(zhǔn)化、個性化、動態(tài)化得特征，這樣不僅人可以讀懂，而且機(jī)器也能讀懂，從而為技術(shù)賦能教學(xué)提供重要支撐。而基于知識圖譜得智適應(yīng)學(xué)習(xí)，可以促進(jìn)個性化學(xué)習(xí)，促進(jìn)教育模式得流程再造，助力實現(xiàn)“兩個減少、一個增加”——學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)減少，教師繁瑣重復(fù)得工作量減少，但是學(xué)生得學(xué)習(xí)效果能夠提升，從而到達(dá)提升教育生產(chǎn)力得目標(biāo)。
他表示，希望本項目能在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面，尤其在資源得創(chuàng)新利用上實現(xiàn)實質(zhì)性得突破。希望通過在全區(qū)試點推廣基于知識圖譜得智適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，讓更多學(xué)校、教師參與進(jìn)來，在應(yīng)用得過程中協(xié)力完善系統(tǒng)，不斷尋求教育模式得變革，共同構(gòu)建“教育智能體”。
