數智畫像賦能幼兒發展的實踐路徑

李阿慧

摘要：在以互聯網為基礎的人工智能、大數據、云計算等新興技術給教育生態帶來全要素、全流程和全方位變革的背景下，如何利用大數據和智能化教育場景賦能幼兒園教育模式的治理，更好地為學齡前兒童提供成長所需的科學的教學與引導成為值得關注的問題。本研究基于數智畫像，對某幼兒園540名3～6歲幼兒進行了為期三年的追蹤研究。研究結果顯示，利用數智畫像可以科學評估幼兒能力發展水平，助力幼兒個性化發展和各種習慣培養的可持續發展，同時可以助力教師改變教育教學方式，為幼兒高質量發展提供更科學、有效的教育支持。

關鍵詞：教育數字化；數智畫像；幼兒發展

中圖分類號：G434 ?文獻標識碼：A ?論文編號：1674-2117（2024）11-0094-04

引言

《中國教育現代化2035》提出，我國要培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。學前教育作為培養現代化人才的開端，是培養幼兒全面發展的主陣地。《3～6歲兒童學習與發展指南》和《幼兒園保育教育質量評估指南》為幼兒發展指明了方向，強調要關注幼兒學習與發展的整體性，尊重幼兒發展的個體差異，遵循幼兒身心發展規律和學前教育規律，以科學的教學方式和具體有效的教學手段對幼兒的發展情況和需要做出客觀全面的觀察、理解和分析。

近年來學前教育數智化發展逐漸興起，研究發現，數字化、智能化的技術能夠對幼兒身心發展的規律與認知特點提供即時反饋，創設出多元智能發展的育人模式，實現對幼兒成長過程的精準化評價。因此，筆者以幼兒身心和諧發展為目標，以數智化手段為實施路徑，根據幼兒的身心發展和思維表達特點，設計了運動、觀察、閱讀等系列精準畫像，以期能夠實現精準的客觀評價，促進幼兒身心和諧發展。

幼兒高素質發展的數智畫像模型建構

1.數智畫像構建目標

在幼兒高素質發展的背景下，數智畫像的構建旨在通過多維度、全方位的數據收集與分析，形成針對每個幼兒個性化、精準化的發展畫像，用以反映幼兒當前的發展水平，以及預測其未來的成長發展趨勢，為教育者提供有力的決策支持。

2.基于多模態數據的畫像生成

在學前教育中，數智畫像逐漸成為幼兒身心和諧發展的重要工具，通過梳理、分析和展示幼兒的學習過程和學習成果，以更精準、立體、多維的方式呈現幼兒各階段在運動、語言和興趣活動等方面的成長路徑。

首先，運動發展是幼兒生理發展的重要組成部分，對于其身體素質和認知能力的提升具有重要意義。為了生成運動發展畫像，筆者收集并分析了多名幼兒的運動數據，包括身體成分、心肺耐力、肌肉功能和運動功能等方面的數據。通過運用機器學習和模式識別等智能化識別系統，提取出關鍵的運動特征，進而基于動態時間規整（DTW）和機器學習算法對獲取的有效數據進行分析，并生成運動發展畫像。公式：M=ML（DTW（F（V））。其中，M代表運動發展畫像，ML代表機器學習算法，DTW代表動態時間規整算法，F代表特征提取函數，V代表提取的運動特征。

其次，語言發展是幼兒認知和情感發展的主要表征。為了生成語言發展畫像，筆者采用試點研究收集并分析幼兒的語言數據，包括詞匯量、語法結構、情感表達等方面的數據。通過運用自然語言處理和情感分析等技術，如詞袋模型、TF-IDF（詞頻-逆文檔頻率）和word2vec等，從文本數據中提取關鍵詞、短語或句子，作為語言表達的特征。應用文本挖掘技術，如主題模型（如潛在狄利克雷分配LDA）、情感分析或語義網絡分析等，從數據中提取關鍵語言特征，識別幼兒語言表達中的主題、情感或語義結構，從而生成反映幼兒語言表達能力的數智畫像。公式：E=TM（NLP（C））。其中，E代表語言表達畫像，TM代表文本挖掘算法，NLP代表自然語言處理函數，C代表從收集的文本數據中提取的語言表達特征。

最后，興趣發展是幼兒個性和創造力發展的重要體現。智慧活動室是興趣活動的主要場所，筆者利用智能數據采集系統收集并分析試點幼兒的興趣活動數據，包括活動類型、參與度、持續時間等方面的數據。通過運用數據挖掘、關聯分析以及聚類算法等方法，對數據進行清洗、編碼和歸一化處理，再從數據中提取出關鍵的興趣活動特征，并開展層次聚類，進而生成反映幼兒興趣愛好的數智畫像。公式：I=C（A，P，D）。其中，I代表興趣活動畫像的量化值或類別，C表示采用聚類分析函數，A代表活動類型數據，P代表參與度數據，D代表持續時間數據。

基于數智畫像賦能幼兒發展的園本實踐

筆者以某二級幼兒園（以下簡稱K園）作為區域數智幼兒園建設項目的試點幼兒園，對2021—2023年入學的540名3～6歲的小班至大班學生進行了為期三年的追蹤研究。其中，男生占比為54.93%，女生占比為45.07%。

1.運動發展畫像

利用運動手環和數智化體測機器人，對全園幼兒從身體平衡能力、肌肉力量、身體協調、動作靈敏、心肺耐力這五大維度進行數據建模，為每個幼兒繪制運動發展畫像，形成過程性、情境性、智能化評價體系。

2.語言發展畫像

為了發展幼兒“傾聽與表達、閱讀與書寫”的能力，教師利用“數智閱讀銀行”程序，記錄幼兒傾聽故事的數量、閱讀時長、讀書數量，以及表達方式、表達頻率等數據，從而繪制語言發展畫像，為幼兒的增值性發展提供精準的數據支持。

3.興趣發展畫像

興趣發展畫像的構建是平臺首先統計幼兒在游戲中參與各區域的頻率、時長及與玩具材料的交流頻次，然后將數據上傳至學校智慧大腦，數據智能采集系統再自動分析幼兒對游戲、區域和材料的興趣指數。

數智畫像促進幼兒高素質發展的實踐建議

1.利用數智畫像科學評估幼兒能力發展水平

（1）運動畫像以量估“量”全方位評估幼兒運動能力

通過對幼兒期初和期末的體育測試數據進行對比，發現幼兒在動作協調、反應靈敏、心肺耐力、肌肉力量、平衡能力等各方面均得到了顯著提升，具有統計學意義。

從動作協調方面來看，過平衡木等測試項目對幼兒的動作協調能力具有顯著的促進作用，為其身體素質的全面發展奠定了良好的基礎。從反應靈敏方面來看，視聽反應、手眼協調等項目有效地增強了幼兒的反應度和靈敏度。從心肺耐力方面來看，雙腳連續跳等測試項目促進了幼兒的耐力表現。從肌肉力量方面來看，4*10穿梭、20米穿梭、立定跳遠等測試項目明顯改善了幼兒的肌肉力量。從平衡能力方面來看，平衡木行走、單腳站立等測試項目強化了幼兒的平衡能力表現。

（2）語言畫像以量衡“質”全過程記錄幼兒語言發展

語言畫像以“數智閱讀銀行”程序記錄了幼兒在閱讀與表達等方面的數據。各維度上的成長數據結果表明，幼兒聽故事的數量、閱讀時長、閱讀數量、表達能力、表達頻率等方面每一學年都在提高，且第一學年與第三學年存在顯著差異。

一是聽故事的數量。三年內，K園幼兒聽故事的數量呈現出顯著的增長趨勢（p＜0.05），表明幼兒對故事的興趣增加。此外，通過聽故事，幼兒能接觸到不同類型的故事和文學作品，有助于拓展他們的視野和認知。另外，通過智能推薦和個性化記錄，平臺可以根據幼兒的閱讀時間、閱讀主題偏好等，為幼兒推薦更符合其興趣和水平的繪本資源，從而激發幼兒的閱讀興趣，促進幼兒對閱讀的積極參與。

二是閱讀數量和閱讀時長。幼兒的閱讀數量和閱讀時長也呈現出顯著的增長趨勢（p＜0.01），意味著幼兒對書籍的興趣增加，以及他們在閱讀方面的習慣和技能得到了有效的培養和提升。閱讀數量和閱讀時長的增加可能對幼兒的閱讀理解能力、詞匯量和認知發展產生了積極的影響。這也可能反映了K園在閱讀教育方面的成功經驗和教育質量的提升。K幼兒園通過數字化閱讀平臺，記錄并及時反饋給幼兒閱讀的數據，對閱讀不足的幼兒給予適當的鼓勵，智能化推薦圖畫書的閱讀，從而增強幼兒的閱讀興趣。

三是表達能力和表達頻率。幼兒的表達能力和表達頻率也在三年內得到了顯著的提升（p＜0.01），表明幼兒在語言表達和溝通能力方面取得了明顯的進步。K園利用智慧教室的智能問答系統，鼓勵幼兒通過繪畫、講述等方式對自己經歷過的游戲、閱讀、觀察等活動進行表達。此外，幼兒表達能力的提升也可能歸因于幼兒在聽故事、閱讀和課堂互動中所獲得的語言輸入和表達機會。

（3）興趣畫像以量激“趣”全要素映射幼兒興趣傾向

基于“興趣傾向畫像”對幼兒學習興趣的記錄，表明幼兒的多元活動興趣得到了有效激發。興趣活動畫像反映出幼兒的興趣主要體現在以下五個方面。

第一，經過前后測的比較，沙盤游戲的參與度綜合得分從26.45提升到了30.23（p＜0.001），表明幼兒在沙盤游戲中的興趣得到了顯著提高。通過選擇和擺放沙具，兒童能夠以象征性的方式展現內在的心理世界，將無意識的自我具體化、直觀化，從而逐步實現人格的整合與完善。[1]沙盤游戲對幼兒的空間認知和團隊協作能力有著重要的促進作用。[2]

第二，在手影游戲方面，參與度綜合得分從前測的26.33顯著增加到35.62（p＜0.001），表明幼兒在手影游戲中的興趣有了顯著的增加。手影游戲調動了幼兒的聽、說等各種具身感官，手部肌肉群得到發展，而且手指活動能開發幼兒的右腦，促進左右腦和諧發展。另外，游戲通過手勢和光的交互作用，創造出各種形象，使幼兒以直觀和動態的方式表達自己的想象和創意以及內心世界。

第三，通過圖形化編程，幼兒學習興趣度的綜合得分從初始的30.45提升到46.37（p＜0.05），表明幼兒對圖形化編程的興趣有顯著提高。幼兒編程注重提高問題解決能力，如編寫源代碼、填補空白、執行程序、調試實踐。此外，K園基于機器人開展的編程，融入了同伴反饋活動，以及人機互動。幼兒利用團隊中彼此的資源和技能，相互詢問信息、評估彼此的想法、監督彼此的工作等，反復練習編程技能，進一步增強了編程的興趣。

第四，在繪本動畫方面，幼兒的興趣度綜合得分從21.43上升至38.93（p＜0.01），前后測數據差異顯著，表明幼兒對繪本動畫的興趣有顯著提高。從認知發展的角度來看，幼兒正處于感知運動階段和前操作階段，他們通過感覺和運動來認識世界，因此繪本動畫中的豐富色彩、形狀和聲音能夠刺激幼兒的感知覺發展。同時，繪本動畫中的故事情節和角色形象也能夠激發幼兒的想象力和創造力，促進他們的認知發展。此外，以繪本動畫為媒介呈現符號的形式可能更符合幼兒的認知習慣，從而引發幼兒更大的閱讀興趣。

第五，3D打印活動的興趣度綜合得分從24.88上升至35.67（p＜0.001），前后測數據差異顯著，表明幼兒對3D打印的興趣有顯著提高。幼兒正處于認知發展的關鍵期，3D打印技術可以將一些抽象的概念具體化，使幼兒更好地理解這些概念。幼兒通過3D打印親自設計和創造學前活動所需的物件，增強了動手能力、創造力和空間想象力，促進了對物體設計的理解和創新思維的發展。

2.數智畫像助力師幼互動高質量發展的有效對策

（1）數智引領，共筑幼兒多元發展

①實施量化評估，實現全方位監測。全面了解幼兒的發展狀況，應采取量化評估的方式，通過智能化監測設備和技術手段，對幼兒的運動能力、語言表達和興趣活動等進行全方位、持續性的監測。

②以數據為驅動，推動個性化體育教學。在收集到大量數據的基礎上，教師應深入分析每個幼兒的運動能力、體能狀況和運動偏好，以數據為驅動，制訂個性化的體育教學計劃。

③注重實證效果，追求顯著提升。驗證數智畫像評估與個性化教育策略的有效性，應采取基于有效證據的方法，對幼兒的發展水平進行定期評估。通過對比不同時間點的評估數據，直觀地了解幼兒在運動能力、語言表達和興趣活動等方面的提升情況。若數據顯示幼兒在某些方面存在不足或進步緩慢，則應及時調整教學策略，以確保每個幼兒都能得到適宜的教育支持。同時，注重幼兒發展的全面性，確保他們在各個領域都能得到均衡發展。

（2）智慧助力，革新教師教學方法

①數智畫像助力教師科學尋找教學發生點。教師要以實證數據為出發點，靈活調整游戲材料、模式和場域，提高教學的針對性，確保幼兒全面發展。

②數智畫像助力教師客觀改進教學的方式方法。數智畫像的應用使教師能夠深入了解幼兒的游戲活動偏好，從而實現從“主題”教學向“人本”教學的轉變。教師利用運動、語言與興趣等數據分析結果，了解每個幼兒的成長需求，進而調整教學方式方法，確保每個幼兒都能得到適宜的教育支持。

③智慧賦能教學模式變革。在數智畫像的支持下，教學模式正在經歷智慧變革，不僅豐富了教學內容和形式，還提高了教育質量和效率。

結語

本研究在教育數字化背景下，對幼兒的身心和諧發展開展了為期三年的調查。基于智能手環的數據收集與記錄，學校智慧大腦對數據進行智能化分析，同時給予幼兒反饋，提供個性化的優化與成長路徑，也為學前教育提供了重要的啟示，即在教育實踐中，應更加注重運用數智技術來激發和培養幼兒的學習興趣和創造力。

參考文獻：

[1]張日昇.箱庭療法[M].北京：人民教育出版社，2006.

[2]貢德英，朱曉斌.4—8歲兒童對不同種類沙具的選擇偏好[J].學前教育研究，2020（05）：25-35.