
摘要:本文介紹了廣州市教育研究院建構(gòu)智能研修平臺應(yīng)用模式,踐行教育信息化2.0,并通過信息技術(shù)手段形成課堂教學數(shù)據(jù)采集,用AI課堂大數(shù)據(jù)分析,拓寬課堂觀察和教學評價視野,推進區(qū)域教學教研發(fā)展,推動構(gòu)建技術(shù)賦能的區(qū)域教育共同體的具體實踐經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:智慧教研;人工智能;AI課堂大數(shù)據(jù)分析
中圖分類號:G434" 文獻標識碼:A" 論文編號:1674-2117(2025)03-0052-04
人工智能賦能智慧教研的研究背景與研究現(xiàn)狀
1.研究背景:建設(shè)智能教研中心,助推教研數(shù)字化發(fā)展
2021年9月,廣州市成為國家發(fā)改委、教育部等八部委聯(lián)合立項的“國家智能社會治理實驗基地特色基地(教育)”之一。作為建設(shè)主體,廣州市教育局為推進基地建設(shè),組織遴選和確定了4個廣州智能教育治理中心。廣州市教育研究院承擔“智能教育教學研究中心”的建設(shè)任務(wù),主要研究方向是人工智能賦能智慧教研應(yīng)用場景,希望通過構(gòu)建智慧教研應(yīng)用場景,助推教研數(shù)字化發(fā)展。
2.研究現(xiàn)狀:內(nèi)涵與外延定義不一,場景與實踐研究較少
筆者在中國知網(wǎng)上用“人工智能”和“智慧教研”兩個關(guān)鍵詞作交叉檢索,共檢索到13條相關(guān)文獻。沈李琴認為,“智慧教研是基于網(wǎng)絡(luò)研修平臺開展的教師研訓活動,是以專業(yè)指導為目的、以技術(shù)支持為手段、以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為依托的線上線下相結(jié)合的交互式教學研討活動”。[1]焦建利更加具體地指出,“智慧教研,就是利用包括人工智能技術(shù)在內(nèi)的新興技術(shù),在教育研究人員的指導下,以一線教師為主體所開展的,利用技術(shù)更好更快地總結(jié)教學經(jīng)驗,更加精準地發(fā)現(xiàn)教學問題,并整合和改進技術(shù)增強的教學方法的創(chuàng)造性活動”。[2]湯少冰、黃彩嬌則探討了人工智能下的區(qū)域智慧教研模式的構(gòu)建與實踐檢驗,認為“人工智能下的區(qū)域智慧教研模式的構(gòu)建與實踐檢驗,為探索信息技術(shù)背景下的區(qū)域教研模式改革與創(chuàng)新提供了參考和借鑒,對推動教育教學質(zhì)量的提升具有積極意義”。[3]從已有的文獻來看,當前學界對人工智能賦能智慧教研的研究數(shù)量較少,且對智慧教研的內(nèi)涵和外延定義不一,極少對人工智能賦能智慧教研的應(yīng)用場景及實踐進行研究,這給筆者留下了一定的研究空間。
人工智能賦能智慧教研的研究目的和項目規(guī)劃
1.研究目的:破解傳統(tǒng)教研現(xiàn)有困境,開拓智慧教研未來藍海
傳統(tǒng)教研是指教研員對某位教師的實際授課進行聽課和評課等教研活動。不可否認,傳統(tǒng)教研使我國的基礎(chǔ)教育在總體上保持了較高的水平,但是傳統(tǒng)教研存在局限性,如教研過于依賴教研員的個人經(jīng)驗和資源,難以真正實現(xiàn)教學改革;教研形式單一,缺乏深入交流;教研無法持續(xù)改進教學實踐,缺乏有效的評估機制;教師反思意識薄弱,缺乏深度反思;教師承擔較重的教學任務(wù),參與度不高等。因此,要想使傳統(tǒng)教研突破困境,必須走教研轉(zhuǎn)型道路,即數(shù)字賦能,推進傳統(tǒng)教研向智慧教研轉(zhuǎn)型發(fā)展。
2.項目規(guī)劃:打造智能研修平臺,研發(fā)智慧教研應(yīng)用場景
項目規(guī)劃的總體目標是打造智能研修平臺,研發(fā)智慧教研應(yīng)用場景。
“智能教育教學研究中心”(以下簡稱“中心”)的建設(shè)任務(wù)聚焦“人工智能+區(qū)域研修”和“人工智能+校本研修”,旨在為區(qū)、校提供信息化、智能化、精準化、個性化的教學研修服務(wù),以快速提升智能教研的信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用能力,推動教師教研團隊建設(shè)。中心充分發(fā)揮學科教研員的教研能動性,實現(xiàn)市教研院領(lǐng)導下的區(qū)域教學研訓直播活動(專家、教學骨干講座、經(jīng)驗分享)、集體備課磨課、網(wǎng)絡(luò)教研、下校聽評課指導/調(diào)研、區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)課評選(累積優(yōu)質(zhì)資源)等應(yīng)用。
在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上,本項目遴選出4個人工智能賦能智慧教研項目實驗區(qū)、7所實驗校、26所支撐校。實驗區(qū)、實驗校、支撐校依托教研平臺,開展集體備課、線上線下混合式教研活動,直播專家講座、骨干教師教學研分享等,實現(xiàn)跨區(qū)域、跨校教學研應(yīng)用,從而實現(xiàn)以優(yōu)質(zhì)校帶動薄弱校的措施,以實驗區(qū)、實驗校、支撐校的成果展示傳遞優(yōu)質(zhì)教學理念,最終彌合區(qū)域間、學校間的教學研差距,推動教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。
同時,學科教研員每周1次下校聽課,全部實行電子化聽評記錄,在活動結(jié)束后,針對聽評課數(shù)據(jù)反饋情況與學校溝通教學情況;組織全市范圍的專家、名師講座及聽評課教研活動;每學期舉行優(yōu)課優(yōu)師賽事活動;組織開展線上聽評課活動,包括集體備課、組內(nèi)磨課、課例集體評議活動。實驗區(qū)、實驗校、支撐校根據(jù)實際應(yīng)用,開展基于AI課堂的教學評價、教學反思,開展基于AI教學評價的賽課活動,開展AI數(shù)據(jù)評價與教師主觀評議結(jié)合的應(yīng)用,推動教學評價數(shù)據(jù)研究,使精英教研走向全員教研,使全市教研從碎片化走向系統(tǒng)化。
智課系統(tǒng)和研修平臺作為兩大應(yīng)用支持,聚焦“人工智能+智慧教研”服務(wù)。總體設(shè)計應(yīng)用架構(gòu)分為教學應(yīng)用層、云平臺支撐層、硬件設(shè)施層。三級架構(gòu)由多種應(yīng)用支持,構(gòu)建起市、區(qū)、校三級聯(lián)動,區(qū)域主題協(xié)同,城鄉(xiāng)協(xié)同呼應(yīng)的智慧教研體系。
人工智能賦能智慧教研有兩大核心特色應(yīng)用,即基于量表評分的教師能力矩陣分析模型和基于人工智能的課堂教學行為分析模型。該應(yīng)用能夠幫助教師克服僅憑經(jīng)驗的主觀臆斷,發(fā)揮數(shù)據(jù)的支持性功能,為教研工作方式、教師專業(yè)成長、教學質(zhì)量監(jiān)測帶來“質(zhì)”的變化。
人工智能賦能智慧教研項目由1個平臺和3種終端配套構(gòu)建而成,即廣州市教育研究院智能研修平臺(如下頁圖),以及精品AI智課教室、便攜錄播系統(tǒng)、常態(tài)化AI智課教室終端配套。1個平臺和3種終端配套,為多維度、可持續(xù)的教研數(shù)據(jù)采集和分析帶來便利。
人工智能賦能智慧教研的項目實施
1.基礎(chǔ)常規(guī)性教研數(shù)字化發(fā)展行動
(1)具體實施
基礎(chǔ)常規(guī)性教研包括常規(guī)教研視導、在線聽課、磨課中心、優(yōu)質(zhì)課評選等。廣州市教育研究院支持教研員組建學科網(wǎng)絡(luò)研修共同體,采用“同課異構(gòu)”“共育一堂好課”等形式,以“教學設(shè)計—教研研磨—教學實踐—教學評價—教學反思—教學改進”的循環(huán)迭代應(yīng)用閉環(huán)實踐,以AI課堂評測數(shù)據(jù)為支撐,不斷提升研修水平,提高教師的授課能力。
(2)實施成效
一是,人工智能融入智慧教研的各個環(huán)節(jié),如在集中教學視導方面,人工智能通過分析教師的教學數(shù)據(jù)和學生的學習數(shù)據(jù),為教學視導提供精準的問題導向,幫助教研員確定哪些是教師普通存在困惑的地方,從而讓教學視導更具針對性。
二是,定期組織市級教研員前往中小學開展基于智能研修平臺的以“以全面育人為導向的教學評新生態(tài)建設(shè)”為主題的集中教學視導工作。視導工作主要包括全面了解學校教育教學特色、成效及管理情況,重點了解“雙減”背景下學校減負提質(zhì)增效的具體舉措及成效,重點了解普通高中新課程新教材新高考實施情況等內(nèi)容。在每次視導后,及時對視導進行數(shù)據(jù)分析,形成基于大數(shù)據(jù)的教學視導反饋報告。另外,在每學期期末,通過對整個學期中小學的視導數(shù)據(jù)進行匯總,形成詳盡的視導數(shù)據(jù)分析報告。視導數(shù)據(jù)分析報告不僅涵蓋了視導的整體情況,還深入剖析了教學質(zhì)量、學科數(shù)據(jù)等多個維度,對各學校及不同學校間各學科的數(shù)據(jù)進行橫向?qū)Ρ龋峁┝藗€性化的智能化評估。
2.大規(guī)模混合式教研行動
(1)具體實施
大規(guī)模混合式教研是一種借助互聯(lián)網(wǎng)、教室設(shè)備、教師移動智能終端實現(xiàn)全員參與、資源共享、多態(tài)評課、科學統(tǒng)計、跟蹤記錄的教研活動。廣州市教育研究院學科教研員定期開展每周一次下校巡課活動。教研員進校現(xiàn)場觀摩課堂,并通過移動設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)教研APP上進行線上評課。評課數(shù)據(jù)自動匯總統(tǒng)計,實現(xiàn)了全流程電子化聽評課記錄,為大規(guī)模線上線下混合式教研活動提供全過程記錄,教師和教研員可以根據(jù)教研數(shù)據(jù)開展線下討論交流。
(2)實施成效
人工智能的加入,使得線上線下的教學資源得以共享,構(gòu)建出一個更加動態(tài)、全面和系統(tǒng)的教研活動。例如,截至2024年4月,廣州市花都區(qū)鄺維煜紀念中學智課教室共采集87節(jié)課例,開展2次“我的優(yōu)課評選活動”基于平臺的全流程評審,建立5個專輯資源,開展3次生物學科的在線集備活動。此外,還使用網(wǎng)絡(luò)教研APP解決了跨校區(qū)開展教研活動不便的問題。同時,該學校展開了“雙微驅(qū)動”。“雙微”是指微團隊、微課題,微團隊要求以3~5人為項目研究小組,微課題要求基于教師教學實踐中的真實的微小問題,把微小問題上升為課題研究。通過“雙微”驅(qū)動,學科積極開展學科組和備課組活動,把微課題的研究主題作為科組活動和集體備課的主題,落實校本教研。此外,學校采用微團隊“1+1+N”培養(yǎng)模式(1個學科核心骨干教師+1個中青年骨干教師或團隊+N名1~3年教齡青年教師),通過微項目等任務(wù)承擔,激發(fā)青年教師的內(nèi)驅(qū)力,使其向卓越教師成長,同時也帶動新教師走向成熟。
3.智能化課堂教學改進行動
(1)具體實施
AI課堂可以根據(jù)課表自動錄制課堂教學過程、生成AI課堂分析數(shù)據(jù),并將教學視頻與分析數(shù)據(jù)自動上傳到平臺。教師則可以采用“回顧課堂實況錄像+智能分析報告”的方式,開展有效的教學反思,精準找到改進課堂教學的著力點和方向,從而促進教師快速成長,形成教師、學科、學校、區(qū)域的課堂AI分析大數(shù)據(jù)。
智能精準教研是指借助教室端智能錄播系統(tǒng),實現(xiàn)對教學過程中師生行為和教學模式的智能化采集和判定,專家、教研員、觀察教師、主講教師從不同維度,運用課堂教學AI分析報告、課堂觀察量表、反思報告等不同工具,實現(xiàn)基于課堂教學的多元化評價。建立人工智能支持下的教學教研模式,為精準教研開辟新道路。
(2)實施成效
智能精準教研實現(xiàn)了基于AI課堂的多種課堂教學行為分析,其中主要采用弗蘭德斯互動分析系統(tǒng)(FIAS)、言語互動分類系統(tǒng)(VICS)、基于信息技術(shù)的互動分析編碼系統(tǒng)(ITIAS)三大系統(tǒng)。按照“言語—活動”以及“教師—學生”兩個維度將課堂教學行為分為教師言語行為、教師活動行為、學生言語行為、學生活動行為等16種教學行為。其中,教師言語行為包含反饋與評價、指示、提問和講授等行為;教師活動行為包括個別指導或參與活動、觀察或巡視、演示或展示、板書等行為。學生言語行為包括主動提問、應(yīng)答、對話、討論等行為;學生活動行為包括觀察、筆記或練習、實踐或?qū)嶒灐⑺伎嫉刃袨椤?/p>
智能研修平臺對多種教學行為進行了融合和簡化,重點對教師的講授、板書、巡視、師生互動等4種行為和學生的聽講、舉手、應(yīng)答、讀寫、生生互動等5種行為進行編碼、建模和計算,生成了多種可視化的教學行為分析圖和教學行為分析報告。通過教學行為分析圖和教學行為分析報告,教研員能夠精準發(fā)現(xiàn)教學中存在的問題,從而為后續(xù)的教研活動確定方向。例如,廣州市海珠區(qū)同福中路第一小學基于智課系統(tǒng)開展了智能精準教研,大量的客觀數(shù)據(jù)結(jié)合AI數(shù)據(jù)的精準教研活動,促使教師將傳統(tǒng)的講授型課堂逐漸調(diào)整改進成混合型課堂。同時,學校開展了大規(guī)模在線評課,不同地域的教師,在線上就可以觀摩、評價、發(fā)表建議、實時互動、相互研討,提高了工作的效率。
結(jié)語
廣州市教育研究院通過實施基于智能研修平臺的研修模式,不僅提高了教師的研修水平和授課能力,還推動了教育教學質(zhì)量的提升。基礎(chǔ)常規(guī)性教研、大規(guī)模混合式教研的實施,使得更多教師能夠參與到教研活動中,實現(xiàn)了資源共享,為教研改革提供了有力支持。AI課堂與智能精準教研,則為教師提供了更加精準的教學反思和改進方向,推動了課堂教學的創(chuàng)新和發(fā)展。未來,廣州市教育研究院將繼續(xù)致力于深化人工智能賦能智慧教研的探索和實踐,不斷提升教研的科學性和實效性,推進區(qū)域教學教研發(fā)展,推動構(gòu)建技術(shù)賦能的區(qū)域教育共同體,通過整合各方資源和力量,實現(xiàn)教育的共享和協(xié)同發(fā)展。
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作者簡介:李淵浩,廣州市教育研究院基礎(chǔ)教育教學研究所所長,歷史教研員,高級教師;陳芳,廣州市教育研究院基礎(chǔ)教育教學研究所辦公室主任,美術(shù)書法教研員,高級教師;江彥彤,廣州市教育研究院基礎(chǔ)教育教學研究所辦公室工作人員,碩士研究生。