“雙減”政策實(shí)施后，學(xué)校的教育主陣地作用進(jìn)一步強(qiáng)化。如何在減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)的情況下，提升學(xué)校教育質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，更好地滿足學(xué)生的個(gè)性化需求？隨著教育進(jìn)入信息化2.0時(shí)代，借助AI賦能下的信息技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)驅(qū)動學(xué)校教育減負(fù)提質(zhì)，精準(zhǔn)落實(shí)“雙減”工作，是很多學(xué)校都在探尋的新路徑。深圳市福田區(qū)教科院附屬小學(xué)（簡稱“教科院附小”），是廣東省中小學(xué)信息技術(shù)能力提升工程2.0項(xiàng)目試點(diǎn)校、福田區(qū)“智慧校園”標(biāo)桿校。近年來，學(xué)校在“智慧教育”方面不斷探索，把各項(xiàng)智能化、信息化的教學(xué)應(yīng)用體系相融合，建成以學(xué)校命名的“掌上附小”校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為AI賦能背景下數(shù)據(jù)驅(qū)動課堂教學(xué)的實(shí)踐研究服務(wù)。大數(shù)據(jù)采集與分析，助力學(xué)生個(gè)性化評價(jià)
體育課上，老師通過數(shù)據(jù)收集對班上學(xué)生的體能進(jìn)行分析，不需要任何紙筆記錄，便可了解每一位學(xué)生的體能情況——這是教科院附小“智慧教育”的日常。“五育并舉 體育為本”，在落實(shí)“雙減”和“五項(xiàng)管理”工作中，教科院附小特別開發(fā)了“體育與健康”特色課程，以特色體育項(xiàng)目的開展，促進(jìn)全員積極參與體育活動，為讓每一個(gè)學(xué)生成為終身運(yùn)動者奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。結(jié)合學(xué)校的智慧教育特色，體育科組嘗試依托AI技術(shù)精準(zhǔn)監(jiān)測與評價(jià)學(xué)生的體能訓(xùn)練，利用運(yùn)動數(shù)據(jù)采集裝備 綜合管理平臺，通過學(xué)生佩戴的傳感器設(shè)備，實(shí)時(shí)采集課堂上每位學(xué)生運(yùn)動過程中的心率及運(yùn)動負(fù)荷情況等數(shù)據(jù)，對潛在的運(yùn)動風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的評估與預(yù)警。從學(xué)生的各項(xiàng)體能狀態(tài)，包括耐力、爆發(fā)力、協(xié)調(diào)力、靈敏性等，分析課堂上不同時(shí)間段的運(yùn)動強(qiáng)度與訓(xùn)練設(shè)計(jì)是否合理，為學(xué)生的體能訓(xùn)練效果提供科學(xué)的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)體育課堂的專業(yè)性、精準(zhǔn)性和高效性。運(yùn)動智能裝備與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，不僅便于老師根據(jù)實(shí)際運(yùn)動情況，調(diào)節(jié)課堂活動方式和運(yùn)動量，而且解決了體育運(yùn)動“難量化、難記錄、難分析”的問題，推動體育教育實(shí)現(xiàn)信息化、智能化升級。這一智能體育測試系統(tǒng)，還可以把學(xué)生日常的體質(zhì)數(shù)據(jù)形成電子成長檔案，為教師設(shè)計(jì)合理的體育課程提供參考，為學(xué)生的體質(zhì)健康保駕護(hù)航。
全校學(xué)生體質(zhì)健康總雷達(dá)圖通過掌上附小的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，學(xué)校還可以清楚看到每一位學(xué)生學(xué)習(xí)過程的全貌，可以辨識學(xué)生的個(gè)性化、差異化，如學(xué)生的參與行為、互動行為、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)結(jié)果等方面的不同。依托這些數(shù)據(jù)信息，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)氣質(zhì)進(jìn)行同質(zhì)分組或異質(zhì)分組，根據(jù)教學(xué)需要實(shí)施一致化的教學(xué)活動或有針對性的輔導(dǎo)。通過學(xué)生歷史學(xué)習(xí)表現(xiàn)數(shù)據(jù)，教師也可以不斷完善教學(xué)過程，不忽視每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)因材施教。
掌上附小學(xué)生評價(jià)系統(tǒng)課堂診斷，整合資源，促進(jìn)教師專業(yè)成長
掌上附小系統(tǒng)的應(yīng)用，也滲透在教科院附小教師的工作日常之中，比如具有自動出題與批閱、課程輔導(dǎo)與答疑功能的“智能教師助理”，已成附小老師們?nèi)巳朔Q贊的教學(xué)“神器”，大大解放了教師的雙手，提高了工作效率。利用錄播教室，將課堂評價(jià)量表嵌入平臺，學(xué)校還可以對老師上課的各類表現(xiàn)性數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，然后將這些數(shù)據(jù)輸入到平臺，通過后臺處理，將聽評課的成效轉(zhuǎn)變?yōu)榭陀^的、量化的圖表，并形成最終的評價(jià)結(jié)論。根據(jù)教師實(shí)際授課情況，課堂預(yù)設(shè)的時(shí)間和環(huán)節(jié)與實(shí)際的課堂效果進(jìn)行對比，形成教學(xué)互動量表，記錄互動以及用時(shí)等數(shù)據(jù)，有助于指導(dǎo)教師對課堂教學(xué)進(jìn)行精準(zhǔn)反思。
教師專業(yè)技能反饋情況統(tǒng)計(jì)表面對面開展教研工作與教師培訓(xùn)工作的客觀制約因素較多，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研修，是一種新型便捷的途徑。通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)研修，可以突破時(shí)間和空間的限制，廣泛地收集和及時(shí)地整理教師所采集或分析的教案、課件、教學(xué)反思、聽課反饋等內(nèi)容；同時(shí)鼓勵(lì)教師協(xié)同備課，鼓勵(lì)自主上傳微課，集中分享和展示，并通過共享率、點(diǎn)贊率等數(shù)據(jù)篩選出優(yōu)質(zhì)資源，形成具有學(xué)校特色的校本教學(xué)資源庫。
教科院附小還參與了多次國家義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測，這些充分、全面、細(xì)致的數(shù)據(jù)，是學(xué)校辦好教育、提升管理的法寶。借助國家義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)問題，科學(xué)地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，明晰教育教學(xué)中存在的優(yōu)勢和劣勢，有目的地提高數(shù)據(jù)的優(yōu)化率，達(dá)到減負(fù)提質(zhì)的效果。
國家義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)圖深圳市福田區(qū)曾經(jīng)上過一節(jié)教師與機(jī)器人同臺上課的公開課，很多人問：會不會有一天，機(jī)器人取代了老師？關(guān)于這一點(diǎn)，教科院附小校長劉銳娟表示：“人工智能與教育的深度融合，重塑了教育的新形態(tài)，人工智能雖然無法完全取代教師的育人管理能力，但卻可以成為我們得力的助手。”隨著信息技術(shù)在學(xué)習(xí)過程監(jiān)測、評價(jià)手段、輔助方法等教育教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，學(xué)校開展了AI賦能背景下數(shù)據(jù)驅(qū)動課堂教學(xué)的實(shí)踐研究，探究大數(shù)據(jù)驅(qū)動課堂教學(xué)的方法，打造高效減負(fù)的課堂和精準(zhǔn)化教學(xué)，為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供幫助。在智能學(xué)習(xí)過程中，智能系統(tǒng)可以幫助學(xué)生構(gòu)建知識層面的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，從而精準(zhǔn)判斷每位學(xué)生薄弱知識點(diǎn)產(chǎn)生的原因；利用學(xué)生的過程性測評數(shù)據(jù)，自動分析并推薦符合他們能力水平、學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)習(xí)內(nèi)容與練習(xí)題目。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對自然界的植物進(jìn)行圖像識別，判斷種類，支持學(xué)生在科學(xué)課堂上自主探究學(xué)習(xí)；運(yùn)用自然語言處理技術(shù)，對中國古典文學(xué)語料進(jìn)行加工處理，自動創(chuàng)作詩詞，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。基于自然語言處理與計(jì)算機(jī)視覺人工智能技術(shù)建設(shè)的智能教室，可以對教學(xué)過程進(jìn)行深度分析與評價(jià)，便于教師教研及掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)情況。除了在教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，信息技術(shù)還極大地提升了學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施、管理能力等領(lǐng)域的智能化與科學(xué)化水平。對每一個(gè)學(xué)生和教職員工來說，信息技術(shù)觸手可及，像空氣一樣充盈校園。
基于人工智能的圖書館，可對藏書進(jìn)行自動化盤點(diǎn)，檢查是否發(fā)生了丟失、錯(cuò)架放置圖書問題，并實(shí)時(shí)更新圖書的位置信息。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合機(jī)器人技術(shù)，可以進(jìn)行24小時(shí)不間斷巡邏，及時(shí)檢測校園中可能發(fā)生的異常情況并提醒安保人員，提高校園安全系數(shù)的同時(shí)，還給我們的安保人員減輕了不少工作量。 未來，教科院附小還會持續(xù)加強(qiáng)信息技術(shù)教學(xué)環(huán)境建設(shè)，運(yùn)用“智慧教育”的理念和方法，促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和效率的“雙增”。
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