行業(yè)報(bào)告 | 智能教育發(fā)展藍(lán)皮書
原創(chuàng) | 文 BFT機(jī)器人

核心觀點(diǎn)
Core point
在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下,積極探索智能技術(shù)助力教學(xué)減負(fù)增效的實(shí)踐路徑,對(duì)于深化教育教學(xué)改革,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、健康成長具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
01?發(fā)展背景與機(jī)遇
教學(xué)減負(fù)增效是深化教育綜合改革的需要,也是推動(dòng)“雙減”落地的抓手。只有先厘清教學(xué)減負(fù)增效提出的背景和內(nèi)涵實(shí)質(zhì),才能找到應(yīng)對(duì)之策。本章從教育綜合改革以及“雙減”政策的要求出發(fā),闡明了落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效的必要性和重要性;分析了教學(xué)減負(fù)增效的內(nèi)涵,提出落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效重在提升教學(xué)有效性,指出智能技術(shù)賦能是實(shí)現(xiàn)教學(xué)減負(fù)增效的必然趨勢。
1.1教育高質(zhì)量發(fā)展迫切要求教學(xué)減負(fù)增效
減負(fù)增效是落實(shí)國家教育領(lǐng)域重大改革部署、解決教育教學(xué)重難點(diǎn)問題、促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性發(fā)展的需要”,也是推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展的重中之重。
(1)教學(xué)減負(fù)增效是深化教育綜合改革的客觀需要
教育綜合改革覆蓋課程、教材、教學(xué)、考試評(píng)價(jià)等教育工作全鏈條,涵蓋教育教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)問題。圍繞教育綜合改革,這里從課程改革、教學(xué)改革、評(píng)價(jià)改革三方面來分析相關(guān)政策對(duì)減負(fù)增效的具體要求。
課程改革強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),減輕學(xué)生過重課業(yè)負(fù)擔(dān)。當(dāng)前我國在持續(xù)推進(jìn)課程改革的進(jìn)程中,強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),減輕學(xué)生過重課業(yè)負(fù)擔(dān)。通過優(yōu)化課程實(shí)現(xiàn)減負(fù),主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:優(yōu)化課程設(shè)置,課程標(biāo)準(zhǔn)研制、教材開發(fā)、課程資源建設(shè)都要緊扣核心素養(yǎng)這個(gè)育人目標(biāo),不斷精簡內(nèi)容.優(yōu)化結(jié)構(gòu),加強(qiáng)跨學(xué)科學(xué)習(xí),做到減負(fù)增效。豐富課程內(nèi)容,認(rèn)真落實(shí)義務(wù)教育學(xué)校管理標(biāo)準(zhǔn)和國家課程設(shè)置方案,開齊開足國家規(guī)定課程,開好地方課程.開發(fā)校本課程,在致力于提升學(xué)生關(guān)鍵能力和綜合素養(yǎng)的同時(shí),讓學(xué)生在校內(nèi)學(xué)足學(xué)好。
教學(xué)改革要求提高教學(xué)效率和質(zhì)量,注重教學(xué)減負(fù)增效。通過教學(xué)改革達(dá)到減負(fù)增效主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
一是優(yōu)化教學(xué)方式,堅(jiān)持教學(xué)相長,注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極提問、自主探究;探索基于學(xué)科的課程綜合化教學(xué),開展研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí),把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)真正交給學(xué)生。
二是完善作業(yè)輔導(dǎo),要統(tǒng)籌調(diào)控不同年級(jí)、不同學(xué)科作業(yè)數(shù)量和作業(yè)時(shí)間,提高作業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,切實(shí)減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)。
三是促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合,重視情境教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)模式,建立覆蓋基礎(chǔ)教育各年級(jí)各學(xué)科的數(shù)字教育資源體系,提高課堂教學(xué)效果和教育質(zhì)量。
評(píng)價(jià)改革堅(jiān)持立德樹人根本宗旨,減輕考試及升學(xué)壓力。
通過科學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)減負(fù),主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
一是深化考試改革,通過推進(jìn)分類考試,對(duì)不同類型、不同層次學(xué)校培養(yǎng)人才的標(biāo)準(zhǔn)、能力、素質(zhì)明確不同要求;強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)考核,更加注重過程評(píng)價(jià),切實(shí)為考生“減負(fù)”“降壓”。
二是完善招生制度,通過規(guī)范招生入學(xué)秩序,實(shí)行義務(wù)教育免試就近入學(xué):高中階段將優(yōu)質(zhì)高中招生名額合理分配到普通初中,并完善實(shí)施規(guī)則:高校要建立健全有利于促進(jìn)入學(xué)機(jī)會(huì)公平、有利于優(yōu)秀人才選拔的多元錄取機(jī)制,緩解競爭壓力。
三是優(yōu)化教育評(píng)價(jià)體系,構(gòu)建以發(fā)展素質(zhì)教育為導(dǎo)向的義務(wù)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)體系: 制定學(xué)校工作、教師工作和學(xué)生素質(zhì)評(píng)估方案,形成適合素質(zhì)教育要求、有利于學(xué)生全面發(fā)展和健康成長的綜合評(píng)價(jià)體系,切實(shí)減少學(xué)生過重的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。
(2)教學(xué)減負(fù)增效是推動(dòng)“雙減”落地的重要抓手
2021 年 7 月,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》(以下簡稱“雙減”),提出要有效減輕義務(wù)教育階段學(xué)生過重作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)。
“雙減”減的是義務(wù)教育階段學(xué)生過重作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān),總體目標(biāo)分為校內(nèi)校外兩個(gè)方面: 在校內(nèi)方面,強(qiáng)調(diào)使學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量和服務(wù)水平進(jìn)一步提升,作業(yè)布置更加科學(xué)合理,學(xué)校課后服務(wù)基本滿足學(xué)生需要,學(xué)生學(xué)習(xí)更好回歸校園:在校外方面,強(qiáng)調(diào)使校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)行為全面規(guī)范,學(xué)科類校外培訓(xùn)各種亂象基本消除,校外培訓(xùn)熱度逐步降溫。“雙減”的一個(gè)突出特點(diǎn)是聚焦課堂場景,強(qiáng)調(diào)課堂主陣地作用,并對(duì)提升課堂教學(xué)質(zhì)量作出明確部署:教育部門要指導(dǎo)學(xué)校健全教學(xué)管理規(guī)程,優(yōu)化教學(xué)方式,強(qiáng)化教學(xué)管理,提升學(xué)生在校學(xué)習(xí)效率。
“雙減”主要圍繞三大核心任務(wù)進(jìn)行落實(shí)落細(xì),就其根本性、深層次和長遠(yuǎn)性考量,提升課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率是重中之重。
2021 年 5 月 21 日,習(xí)近平總書記在中央全面深化改革委員會(huì)第十九次會(huì)議指出,“減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),根本之策在于全面提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量,做到應(yīng)教盡教,強(qiáng)化學(xué)校教育的主陣地作用。要深化教育教學(xué)改革,提升課堂教學(xué)質(zhì)量,優(yōu)化教學(xué)方式”。
這段短短的表述,“教學(xué)”一詞被 4 次提及,足見課堂教學(xué)在落實(shí)“雙減”工作中的重要地位。因此“雙減”能否取得最終成效關(guān)鍵在課堂,核心在于提升課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率實(shí)現(xiàn)教師應(yīng)教盡教、確保學(xué)生學(xué)足學(xué)好?!皯?yīng)教盡教”本質(zhì)上就是在課堂上開展有意義、高質(zhì)量、有效率的教學(xué),通過科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和有效的教學(xué)方法,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。
“學(xué)足學(xué)好”本質(zhì)上就是要發(fā)揮課堂主陣地作用,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生在學(xué)校在課堂上學(xué)會(huì)、會(huì)學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展、個(gè)性化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)學(xué)有所長、學(xué)有所樂,成為能擔(dān)當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。
1.2實(shí)現(xiàn)教學(xué)減負(fù)增效需要準(zhǔn)確把握其內(nèi)涵
落實(shí)“雙減”的關(guān)鍵是強(qiáng)化學(xué)校教育主陣地作用,重中之重是提升課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。如何把握好既要減負(fù)又要保證質(zhì)量這個(gè)對(duì)立統(tǒng)一體2,具體要在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn),以有效的課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效。
(1)教學(xué)減負(fù)增效需要厘清本質(zhì)、全面理解
厘清減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)的本質(zhì),必須先厘清“學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)”的內(nèi)涵。我們在這里不強(qiáng)調(diào)“課業(yè)負(fù)擔(dān)”“學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)”“學(xué)生負(fù)擔(dān)”之間的差別,而是統(tǒng)一用“學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)”進(jìn)行概括性的描述,并且主要限定在課堂教學(xué)中,是既包括學(xué)習(xí)過程中客觀存在的課業(yè)負(fù)擔(dān)、考試負(fù)擔(dān),也包括學(xué)生主觀感受到的心理負(fù)擔(dān)和認(rèn)知負(fù)擔(dān)。
“提質(zhì)”是指提升課堂教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)質(zhì)量作為根據(jù)教育目標(biāo)要求并通過一定的教育實(shí)踐使之具體化為教學(xué)活動(dòng)的客觀結(jié)果評(píng)價(jià),是指引具體教學(xué)工作順利開展的具有穩(wěn)定性和積極性的方向指標(biāo)?!霸鲂А笔侵冈鲞M(jìn)課堂教學(xué)的效果、效益和效率。教學(xué)效果是指教學(xué)活動(dòng)左右下的成果,考察的重點(diǎn)是學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步與發(fā)展。教學(xué)效益是指教學(xué)活動(dòng)的收益、教學(xué)活動(dòng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)和教學(xué)活動(dòng)目標(biāo)的達(dá)成。教學(xué)效率指單位教學(xué)投入內(nèi)所獲得的教學(xué)產(chǎn)出。
減負(fù)的目的是為了提質(zhì),促進(jìn)基礎(chǔ)教育回歸育人的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面健康發(fā)展。減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)與教學(xué)提質(zhì)增效這二者絕不是簡單的目的與手段的關(guān)系,而是相互影響與依存的關(guān)系,是落實(shí)教育教學(xué)立德樹人根本任務(wù),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、健康成長的一體兩面。
一方面,為實(shí)現(xiàn)教學(xué)提質(zhì)增效,勢必需要教師通過革新教學(xué)理念、改進(jìn)教學(xué)方式、優(yōu)化教學(xué)供給,做到應(yīng)教盡教,在滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能、情感等的多元需求的同時(shí)減輕學(xué)生不合理、過重的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。另一方面,為減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),需要學(xué)校依據(jù)學(xué)生的身心發(fā)展特征、學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的具體要求等科學(xué)確立教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從而為教師優(yōu)化教學(xué)實(shí)踐、提升教學(xué)效率和效能提供明確的方向。
(2)落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效重在提升課堂教學(xué)有效性
課堂作為學(xué)校教育教學(xué)的主陣地,課堂教學(xué)更是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、提高教學(xué)質(zhì)量的最根本途徑。當(dāng)前,提升課堂教學(xué)質(zhì)量已經(jīng)成為學(xué)校落實(shí)“雙減”政策的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)。如何在“雙減”之下,既實(shí)現(xiàn)減負(fù)又實(shí)現(xiàn)增效,關(guān)鍵是提高課堂教學(xué)質(zhì)量,核心是提升課堂教學(xué)有效性。
提升課堂教學(xué)有效性是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的重要保證。課堂教學(xué)有效性是指教師通過單位時(shí)間內(nèi)的課堂教學(xué)所能獲得的相關(guān)效果,其是否有效及成效大小取決于教師的“教”,但最終體現(xiàn)在學(xué)生的“學(xué)”上。課堂教學(xué)有效性不僅注重教師教的水平,更注重學(xué)生的成長與進(jìn)步,是課堂教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的重要體現(xiàn)。《義務(wù)教育學(xué)校管理標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中明確指出,要定期開展教學(xué)質(zhì)量分析,研究學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)機(jī)和個(gè)別化學(xué)習(xí)需要,采取有針對(duì)性的措施,提高教學(xué)有效性。
提升課堂教學(xué)有效性有利于落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效。從教學(xué)減負(fù)增效的具體訴求來看: 既要從外部減負(fù)又要從內(nèi)部增效。然而減、增本來就是矛盾對(duì)立的兩面一旦減少勢必要求提升課堂教學(xué)的有效性來保障效果。從教學(xué)減負(fù)增效工作的推進(jìn)邏輯來看:通過提高課堂教學(xué)的有效性,遠(yuǎn)比通過減少作業(yè)的“減負(fù)”更為基本和重要。在減去學(xué)生過重學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)后,必須設(shè)法提升課堂教學(xué)有效性,切實(shí)提高學(xué)生學(xué)習(xí)成效,確保教學(xué)質(zhì)量達(dá)成。落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效最終是要引導(dǎo)學(xué)校、教師向課堂 45 分鐘教學(xué)要效率,向課堂教學(xué)的有效性要質(zhì)量。
1.3智能技術(shù)賦能是實(shí)現(xiàn)教學(xué)減負(fù)增效的必然趨勢
教學(xué)減負(fù)增效是深化基礎(chǔ)教育改革、落實(shí)“雙減”政策的重要舉措,但在實(shí)踐過程中依然面臨諸多困境。
在教學(xué)設(shè)計(jì)方面,高質(zhì)量教學(xué)資源不足,教學(xué)資源的獲取和組織費(fèi)時(shí)費(fèi)力,教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略預(yù)設(shè)等只能基于既有的模式和經(jīng)驗(yàn),難以實(shí)現(xiàn)針對(duì)性、創(chuàng)新性的教學(xué)預(yù)設(shè):在教學(xué)實(shí)施方面,受教學(xué)環(huán)境和教學(xué)工具的制約,高效教學(xué)方式和教學(xué)活動(dòng)難以有效開展,造成教學(xué)往往浮于形式,學(xué)生自主學(xué)習(xí)缺失;在教學(xué)評(píng)價(jià)方面,由于缺乏有效評(píng)價(jià)工具的支持,當(dāng)前主要還是通過考試評(píng)測、主觀經(jīng)驗(yàn)判斷等方式,缺少綜合性、發(fā)展性評(píng)價(jià),難以做到以評(píng)促學(xué)。
總的來說,從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)的教學(xué)全流程來看,實(shí)現(xiàn)教學(xué)減負(fù)增效依然存在諸多問題。智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為解決教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評(píng)價(jià)中的各種問題提供了新契機(jī),能有效促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量和效果的提升。因此,智能技術(shù)賦能是實(shí)現(xiàn)教學(xué)減負(fù)增效的必然趨勢。
(1)智能技術(shù)有助于教學(xué)設(shè)計(jì)減負(fù)增效
教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)于課堂教學(xué)質(zhì)量和效果至關(guān)重要,國家政策多次強(qiáng)調(diào)要提升教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力,保證高效教學(xué)。
利用智能技術(shù)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)可以為教師帶來多方面的助益,尤其是智能技術(shù)在精準(zhǔn)適配優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源方面的作用,有助于提升教學(xué)設(shè)計(jì)的針對(duì)性、適切性和有效性。
一方面,教師可以實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化學(xué)情分析,選擇與學(xué)生學(xué)情更匹配的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。另一方面,教師在技術(shù)的視野下重新思考教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)策略,在豐富的數(shù)字化資源的支撐下,使得教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略與學(xué)生需求之間更為適配。在此過程中,教師在數(shù)據(jù)和技術(shù)的啟發(fā)下做出推斷與決策”,實(shí)現(xiàn)更高效、適切的教學(xué)預(yù)設(shè),提升教學(xué)設(shè)計(jì)有效性。
(2)智能技術(shù)有助于教學(xué)實(shí)施減負(fù)增效
教學(xué)實(shí)施是學(xué)校提升教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效的核心環(huán)節(jié)。智能技術(shù)助力課堂教學(xué)實(shí)施主要通過泛在智能的教學(xué)環(huán)境支撐和個(gè)性化的教學(xué)工具深度應(yīng)用,提升課堂教學(xué)的有效性,實(shí)現(xiàn)教學(xué)減負(fù)增效。一方面,智能教學(xué)環(huán)境可以支撐教師靈活地進(jìn)行智能隨堂診斷,通過對(duì)學(xué)生和教學(xué)過程的精準(zhǔn)監(jiān)測和分析來確定學(xué)生當(dāng)下的學(xué)習(xí)偏好、學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)需求,并且在課堂管理工具的支持下靈活把握教學(xué)節(jié)奏,使課堂變得更具吸引力和包容性,促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)的最大化。
另一方面,基于智能教學(xué)環(huán)境的情境創(chuàng)設(shè)和動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)使得課堂講授更為生動(dòng)有趣,借助智能工具能更好地開展探究學(xué)習(xí)、互動(dòng)學(xué)習(xí)、啟發(fā)教學(xué)等新型教學(xué)方式,通過人機(jī)交互、動(dòng)態(tài)共生實(shí)現(xiàn)從“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變,使學(xué)生成為知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者,發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主體作用,并且?guī)熒诩夹g(shù)的支持下形成深層次多維度的互動(dòng),實(shí)現(xiàn)知識(shí)雙向建構(gòu)、情感共融。
(3)智能技術(shù)有助于教學(xué)評(píng)價(jià)減負(fù)增效
優(yōu)化課堂教學(xué)評(píng)價(jià)是推動(dòng)育人方式變革、深化課程改革、實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效的必然要求。利用智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)是國家教育政策關(guān)注的重點(diǎn)方面,對(duì)于提升教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)性、客觀性和有效性起著重要作用。
智能技術(shù)助力教學(xué)評(píng)價(jià)減負(fù)增效主要體現(xiàn)在評(píng)價(jià)的效率、評(píng)價(jià)的內(nèi)容、評(píng)價(jià)的方式三個(gè)方面: 測驗(yàn)、問卷、訪談等傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式的反饋在時(shí)間上存在滯后性,智能技術(shù)可以對(duì)課堂教學(xué)過程中的師生活動(dòng)信息進(jìn)行自動(dòng)采集、分析和反饋,加快了評(píng)價(jià)的進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的高效開展。
智能技術(shù)有助于扭轉(zhuǎn)過分關(guān)注知識(shí)和技能評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀,有助于把握學(xué)生的課堂參與、思維狀態(tài)和情感交流等維度的課堂表現(xiàn),拓寬了評(píng)價(jià)的內(nèi)容。選取恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)方式是教育精準(zhǔn)評(píng)價(jià)開展的先決條件,智能技術(shù)賦能的教學(xué)評(píng)價(jià)可以利用自動(dòng)采集師生的多模態(tài)信息,開展課堂語言分析、課堂行為分析和課堂情感分析,代替評(píng)價(jià)人員的現(xiàn)場觀察和主觀打分,實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)性和客觀性。
教學(xué)減負(fù)增效是深化教育改革的需要,也是推動(dòng)“雙減”落地的抓手。
只有先厘清教學(xué)減負(fù)增效提出的背景和內(nèi)涵實(shí)質(zhì),才能找到應(yīng)對(duì)之策。本章從教育綜合改革以及“雙減”政策的要求出發(fā),闡明了落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效的必要性和重要性;分析了教學(xué)減負(fù)增效的內(nèi)涵,提出落實(shí)教學(xué)減負(fù)增效重在提升教學(xué)有效性:指出智能技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)教學(xué)環(huán)境、資源和工具的創(chuàng)新與變革,為教學(xué)減負(fù)增效帶來新動(dòng)能。
02?智能技術(shù)助力教學(xué)減負(fù)增效總體框架
充分發(fā)揮智能技術(shù)優(yōu)勢助力教學(xué)減負(fù)增效,首先需要明確智能技術(shù)對(duì)減負(fù)增效的作用機(jī)理和基本路徑。本章在詳細(xì)分析了助力教學(xué)減負(fù)增效的智能技術(shù)及分類的基礎(chǔ)上,聚焦課堂教學(xué)主場景,提出了智能技術(shù)助力教學(xué)減負(fù)增效的基本思路和分析框架。
2.1助力教學(xué)減負(fù)增效的智能技術(shù)及分類
(1)助力教學(xué)減負(fù)增效的智能技術(shù)總體框架
智能技術(shù)與教育場景的深度結(jié)合,成為教育變革的重要推動(dòng)力量,正在不同場景中幫助師生減負(fù)和教學(xué)提質(zhì)增效。為便于讀者系統(tǒng)了解助力教學(xué)減負(fù)增效的智能技術(shù)及相互間的邏輯關(guān)系,本報(bào)告在“智能教育關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)參考框架”0的基礎(chǔ)上,結(jié)合技術(shù)進(jìn)展和場景業(yè)務(wù)要求,進(jìn)一步提出了聚焦于助力教學(xué)減負(fù)增效的智能技術(shù)的總體框架(以下簡稱“框架”),如圖 2-1 所示。

框架自下而上共包括基礎(chǔ)層、技術(shù)層和服務(wù)層三個(gè)層級(jí)。
基礎(chǔ)層描述了智能技術(shù)體系的軟、硬件工作環(huán)境,為技術(shù)層和服務(wù)層提供統(tǒng)一的存儲(chǔ)、計(jì)算、建模和通訊能力。技術(shù)層描述了從數(shù)據(jù)獲取,到信息加工與知識(shí)建構(gòu),最后到智能輸出的技術(shù)工作流程,對(duì)人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)通用過程進(jìn)行了刻畫。服務(wù)層描述了智能技術(shù)體系是如何從內(nèi)容和技術(shù)兩大要素的角度為教育場景提供支撐的。
(2)助力教學(xué)減負(fù)增效的關(guān)鍵技術(shù)服務(wù)
可用于教學(xué)減負(fù)增效場景應(yīng)用中的智能技術(shù)豐富多樣,本報(bào)告從服務(wù)層的技術(shù)服務(wù)模塊入手,梳理出常用于助力教學(xué)減負(fù)增效的關(guān)鍵技術(shù)服務(wù)如下。
學(xué)習(xí)分析
學(xué)習(xí)分析通過測量、收集、分析和報(bào)告有關(guān)學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)情景的數(shù)據(jù)集,以理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)及其發(fā)生情景。近年來,借助可穿戴傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)計(jì)算能力的提升,為多模態(tài)信息的采集與融合分析提供了技術(shù)支撐,實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的學(xué)習(xí)行為的客觀理解與深刻洞察。具體而言,學(xué)習(xí)分析技術(shù)可以分為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)注釋、數(shù)據(jù)清洗與同步、數(shù)據(jù)重組、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分析與可視化等關(guān)鍵流程。學(xué)習(xí)分析對(duì)于減負(fù)增效的具體助力作用體現(xiàn)在:更全面的數(shù)據(jù)刻畫能力,更具適應(yīng)性的實(shí)時(shí)反饋,更細(xì)致入微的學(xué)習(xí)狀態(tài)分析。
教育數(shù)據(jù)挖掘
教育數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教育領(lǐng)域的深度應(yīng)用,旨在分析挖掘教育數(shù)據(jù)的信息,助力解決教育中的實(shí)際問題,發(fā)揮教育數(shù)據(jù)的價(jià)值.教育數(shù)據(jù)挖掘通常包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘分析以及解釋與評(píng)估三個(gè)階段。根據(jù)應(yīng)用場景和具體解決的問題不同,主要?jiǎng)澐譃橐韵聨最愅诰蚍椒?分類算法回歸算法、聚類算法、關(guān)系挖掘、過程挖掘、文本挖掘和知識(shí)追蹤。教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)τ跍p負(fù)增效的助力作用主要體現(xiàn)在:對(duì)教育主體即師生進(jìn)行全面建模分析對(duì)教育教學(xué)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)建模。
教育知識(shí)圖譜
教育知識(shí)圖譜作為領(lǐng)域知識(shí)圖譜的一種,通過在學(xué)科知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)以及知識(shí)點(diǎn)與教學(xué)資源之間建立連接語義網(wǎng)絡(luò),從而使學(xué)科知識(shí)和教學(xué)資源處于有序化狀態(tài),為人工智能技術(shù)支持下的教育應(yīng)用提供整序的知識(shí)服務(wù)。根據(jù)教育領(lǐng)域?qū)嵺`和研究工作的特點(diǎn),教育知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)中最為重要的流程和子任務(wù)包括:知識(shí)抽取、知識(shí)融合、知識(shí)加工與知識(shí)更新。教育知識(shí)圖譜對(duì)于減負(fù)增效的具體助力作用如下:輔助資源管理,賦能學(xué)習(xí)診斷,精準(zhǔn)路徑規(guī)劃。
虛擬環(huán)境構(gòu)建。
通過打造逼近真實(shí)環(huán)境的感知體驗(yàn),虛擬環(huán)境構(gòu)建技術(shù)為學(xué)生在數(shù)字空間中體驗(yàn)真實(shí)任務(wù)情境,開展自主學(xué)習(xí)與合作探究創(chuàng)造了條件。按照技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用普及情況,可將虛擬環(huán)境構(gòu)建技術(shù)的演化過程分為桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)和元宇宙四個(gè)階段。虛擬環(huán)境構(gòu)建技術(shù)對(duì)于減負(fù)增效的助力作用主要體現(xiàn)在: 調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,打造感知沉浸的教學(xué)空間.提升教學(xué)交互體驗(yàn)。
教學(xué)資源推薦
教學(xué)資源推薦技術(shù)為教學(xué)資源服務(wù)提供了靈活、智能、適切的實(shí)現(xiàn)路徑,通過資源服務(wù)體系平臺(tái)進(jìn)行適性生成、應(yīng)用共享并向用戶進(jìn)行精準(zhǔn)推送,能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;逃^程中的個(gè)性化資源供給與服務(wù)。根據(jù)推薦算法的不同,將教學(xué)資源推薦技術(shù)分為:基于內(nèi)容的資源推薦、基于協(xié)同過濾的資源推薦、基于知識(shí)的資源推薦、基于會(huì)話的資源推薦和混合資源推薦。教學(xué)資源推薦技術(shù)對(duì)于減負(fù)增效的助力作用主要體現(xiàn)在: 提高優(yōu)質(zhì)資源獲取效率,提升資源獲取精準(zhǔn)性,促進(jìn)學(xué)習(xí)拓展和遷移。
教育內(nèi)容自動(dòng)生成
教育內(nèi)容自動(dòng)生成技術(shù)結(jié)合自然語言理解、語音識(shí)別、情感計(jì)算、知識(shí)圖譜等技術(shù)能夠?qū)⒄Z音、文字轉(zhuǎn)換為數(shù)字,輸入訓(xùn)練模型,機(jī)器經(jīng)過大量的學(xué)習(xí),建立強(qiáng)大的知識(shí)庫和規(guī)則庫,通過匹配和自動(dòng)分類將最佳組合輸出給用戶,為減少教師重復(fù)性工作、解答學(xué)生疑難問題提供了有效的解決方案。教育內(nèi)容自動(dòng)生成技術(shù)在實(shí)踐上較為成熟的應(yīng)用具體包括: 試卷生成、學(xué)生問題自動(dòng)解答、視頻資源生成、課程筆記生成與資源標(biāo)簽生成等。教育內(nèi)容自動(dòng)生成技術(shù)對(duì)于減負(fù)增效的助力作用主要體現(xiàn)在:規(guī)?;虒W(xué)資源擴(kuò)充,針對(duì)性教學(xué)資源服務(wù),教育內(nèi)容動(dòng)態(tài)生成和配置。
智能評(píng)測
智能評(píng)測旨在利用智能技術(shù)重塑教師在教學(xué)各評(píng)測場景下的角色讓教育評(píng)價(jià)更加準(zhǔn)確和高效。根據(jù)所處理的試題類型的不同,可將智能評(píng)測技術(shù)分為筆試題評(píng)測、口試題評(píng)測和操作題評(píng)測三類。智能評(píng)測技術(shù)對(duì)于減負(fù)增效的助力作用主要體現(xiàn)在:提升教務(wù)管理效率,提升教學(xué)反饋效率,擴(kuò)展考試評(píng)價(jià)的內(nèi)容范圍。
2.2智能技術(shù)助力教學(xué)減負(fù)增效的基本思路與分析框架
為深入探討智能技術(shù)助力教學(xué)減負(fù)增效的實(shí)現(xiàn)路徑,更好地發(fā)揮智能技術(shù)的作用,有必要在分析減負(fù)增效相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,聚焦教學(xué)主場景,提煉形成智能技術(shù)助力減負(fù)增效的基本思路和分析框架。要發(fā)揮智能技術(shù)對(duì)教學(xué)減負(fù)增效的作用,
一是要以解決問題為導(dǎo)向。
要聚焦解決教學(xué)實(shí)踐中的低效重負(fù)問題,如部分學(xué)生在校內(nèi)學(xué)足學(xué)好的需求得不到充分滿足、作業(yè)過多等問題:以及部分教師教學(xué)效果不夠理想、教學(xué)活動(dòng)效率不夠高等問題。
二是要以課堂變革為核心。
一方面,課堂變革需從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)策略等方面著手,要兼顧質(zhì)量和效率;另一方面,課堂變革要通過教學(xué)過程來落實(shí),關(guān)注教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)全流程中思維方式、教學(xué)行為、整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,利用新的方式和手段,促進(jìn)全流程教學(xué)活動(dòng)質(zhì)量和效率的提升。
三是要以技術(shù)賦能為動(dòng)力。
智能技術(shù)促進(jìn)教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)工具的全面優(yōu)化升級(jí),為教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供支撐,為破解低效重負(fù)難題、實(shí)現(xiàn)教學(xué)提質(zhì)增效帶來新動(dòng)能。一方面,智能技術(shù)能夠替代師生完成教學(xué)過程中部分簡單、重復(fù)、機(jī)械的工作,減輕師生負(fù)擔(dān):另一方面,智能技術(shù)能輔助師生開展復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng),推動(dòng)教學(xué)流程再造、教學(xué)方式優(yōu)化,助力學(xué)生在保障學(xué)業(yè)質(zhì)量的前提下過重學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)有所減輕。根據(jù)上述思路,參考教學(xué)減負(fù)增效相關(guān)政策,結(jié)合智能技術(shù)賦能教學(xué)實(shí)踐的作用機(jī)理,可以構(gòu)建智能技術(shù)助力教學(xué)減負(fù)增效的分析框架 (如圖 2-2 所示)。

智能技術(shù)助力減負(fù)增效的分析框架可以表述為“4+1”總體結(jié)構(gòu),包含總體目標(biāo)、應(yīng)用場景、技術(shù)服務(wù)、基礎(chǔ)支撐 4 個(gè)層級(jí)和 1個(gè)保障體系??傮w而言,在人工智能、大數(shù)據(jù)、5G 等智能技術(shù)的支撐下,通過教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)工具的數(shù)字轉(zhuǎn)型和智能升級(jí),為教學(xué)減負(fù)增效提供技術(shù)支撐,幫助師生開展復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng),推動(dòng)教學(xué)流程再造、教學(xué)方式優(yōu)化,促進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)等更精準(zhǔn)高效,提高課堂教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)減輕學(xué)生過重學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。
總體目標(biāo)。總體目標(biāo)包含兩方面內(nèi)容:教學(xué)提質(zhì)增效,其涉及范圍較廣包括提升教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效率、教學(xué)效益等;學(xué)生學(xué)業(yè)減負(fù),主要指的是減輕所有違背教育教學(xué)規(guī)律、有損中小學(xué)生身心健康的過重學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),如強(qiáng)化應(yīng)試、機(jī)械刷題、超前超標(biāo)培訓(xùn)等造成的不必要、不合理的過重負(fù)擔(dān),最終實(shí)現(xiàn)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、健康成長。
應(yīng)用場景。課堂變革是破解低效課堂、實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效的核心,要通過教學(xué)過程各階段、各場景來落實(shí)。教學(xué)過程主要包括三個(gè)階段: D教學(xué)設(shè)計(jì)階段,主要包括教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)資源設(shè)計(jì)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)等活動(dòng)場景:教學(xué)實(shí)施階段,主要包括課堂講授、課堂互動(dòng)、探究學(xué)習(xí)、課堂管理等活動(dòng)場景:教學(xué)評(píng)價(jià)階段,主要包括課堂評(píng)價(jià)、作業(yè)評(píng)價(jià)、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等活動(dòng)場景。智能技術(shù)通過在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)等活動(dòng)場景中的應(yīng)用,推動(dòng)教學(xué)變革創(chuàng)新,促進(jìn)教學(xué)減負(fù)增效。
技術(shù)服務(wù)。技術(shù)服務(wù)為滿足教學(xué)過程中多元場景的復(fù)雜需求提供技術(shù)支持服務(wù),助力教學(xué)減負(fù)增效。技術(shù)服務(wù)包括三方面內(nèi)容:智能教學(xué)環(huán)境服務(wù),包括智慧教室、虛擬學(xué)科實(shí)驗(yàn)室、區(qū)域云平臺(tái)等;數(shù)字教學(xué)資源服務(wù),包括智慧電子教材、三維數(shù)字模型、習(xí)題作業(yè)庫等:智能教學(xué)工具服務(wù),包括語音聽說評(píng)測系統(tǒng)、智能答疑機(jī)器人、課堂質(zhì)量檢測系統(tǒng)等。
基礎(chǔ)支撐。智能技術(shù)為教學(xué)減負(fù)增效提供數(shù)據(jù)集儲(chǔ)、算力算法、網(wǎng)絡(luò)通訊等層面的基礎(chǔ)支撐,助力打造虛實(shí)結(jié)合、全面感知、智能分析、個(gè)性服務(wù)、人機(jī)協(xié)同的教育生態(tài)環(huán)境,推動(dòng)教育教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級(jí)。基礎(chǔ)支撐所涉及的智能技術(shù)主要包括人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、5G 等新興智能信息技術(shù)。
保障體系。保障體系是智能技術(shù)助力減負(fù)增效得以實(shí)現(xiàn)的重要保證,包括政策制度、理論基礎(chǔ)、運(yùn)維管理、安全防護(hù)四個(gè)方面的保障。
報(bào)告來源:科大訊飛
報(bào)告編輯:BFT機(jī)器人
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