數(shù)智化轉(zhuǎn)型：打造教學(xué)“最強(qiáng)大腦”

人大附中航天城學(xué)校成立于2017年，由人大附中、人大附中聯(lián)合學(xué)?？傂９芾恚捎眯　⒊?、高全學(xué)段一體化辦學(xué)方式。學(xué)校目前擁有11個年級，77個教學(xué)班，在校學(xué)生大多為航天科研人員子女。為落實(shí)“尊重個性、挖掘潛力”的辦學(xué)理念，辦“人民滿意的學(xué)校”，學(xué)校積極投身數(shù)字化教育的探索實(shí)踐，力求尋得提高教學(xué)效率與質(zhì)量的有效路徑。

教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》及一系列重要改革方案，為教育轉(zhuǎn)型和發(fā)展指明了方向。中小學(xué)作為落地實(shí)踐者，該如何推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型？如何幫助學(xué)生成為國家所需要的“新質(zhì)”人才？

2019年，學(xué)校建設(shè)“人航大腦”，用于提升行政及后勤管理效率。2021年，學(xué)校啟動“人航大腦”的教學(xué)板塊項(xiàng)目，最初以初一兩個班的數(shù)學(xué)單科教學(xué)為試點(diǎn)，隨即推廣到初一全年級的數(shù)學(xué)、英語兩門學(xué)科。2023年8月，經(jīng)過不斷復(fù)盤、迭代、實(shí)踐，項(xiàng)目最終應(yīng)用于中學(xué)全年級、全學(xué)科，完成了“人航大腦”教學(xué)模塊1.0建構(gòu)。“人航大腦”會收集學(xué)生課堂、課后的作業(yè)數(shù)據(jù)，并上傳云端進(jìn)行分析，構(gòu)建每個學(xué)生的知識掌握狀態(tài)圖。系統(tǒng)還會向教師推送學(xué)生的共性問題和個性問題，向?qū)W生推送錯題集、反饋知識薄弱點(diǎn)等，以此幫助教師實(shí)現(xiàn)精細(xì)化課堂實(shí)施，同時落實(shí)“一堂多課”的教學(xué)理念，使每個班級都有專屬的課堂，每個學(xué)生都有專屬的指導(dǎo)。

“人航大腦”能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能。一是收集每日學(xué)生作業(yè)情況并生成數(shù)據(jù)，助力教師掌握班級學(xué)情、精準(zhǔn)備課。二是提供學(xué)生每道題、每個知識點(diǎn)的得分情況與所用時長等信息，幫助教師分辨知識重難點(diǎn)、學(xué)生薄弱面，有的放矢地進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)。

在課堂上，“人航大腦”結(jié)合智慧筆，教師可以實(shí)時看到學(xué)生的作答情況，讓課堂互動更加高效。系統(tǒng)能夠綜合展示學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，給教師提供實(shí)時點(diǎn)評和對比點(diǎn)評的渠道，幫助教師了解學(xué)生之間的思維差異。系統(tǒng)中的“思維再現(xiàn)”

功能能夠通過學(xué)生的作答行為軌跡外顯其思維路徑，并捕捉思維偏差。系統(tǒng)會實(shí)時生成正確率，幫助教師及時調(diào)整教學(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生改正錯題、修正思維偏差。此外，系統(tǒng)還能在課堂上根據(jù)錯誤情況推送同類題目，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)及時的類比強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

在學(xué)生作業(yè)方面，參考系統(tǒng)對學(xué)生作業(yè)的統(tǒng)計與分析情況，教師能夠精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，特別是能夠快速發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題。例如，出現(xiàn)作業(yè)正確率低且耗時短的異常數(shù)據(jù)，表明學(xué)生可能沒有認(rèn)真思考，敷衍地完成了作業(yè)，需要重新布置作業(yè)；出現(xiàn)正確率低但耗時長的數(shù)據(jù)，表明學(xué)生態(tài)度是認(rèn)真的，當(dāng)前試卷涉及的內(nèi)容仍然是他的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。對教師來說，異常數(shù)據(jù)為個性輔導(dǎo)提供了抓手。需要注意的是，這樣的關(guān)注不能是瞬時的，而應(yīng)該是階段性的。經(jīng)過階段性的數(shù)據(jù)匯總和分析后，系統(tǒng)會基于學(xué)生錯誤數(shù)據(jù)、思考時間等表現(xiàn)給出班級的整體分析報告，幫助教師實(shí)時關(guān)注學(xué)情變化，找準(zhǔn)問題，用對方法。

“人航大腦”會以圖譜方式展現(xiàn)知識點(diǎn)，用不同顏色呈現(xiàn)學(xué)生對不同知識點(diǎn)的掌握程度，并科學(xué)規(guī)劃出由淺入深的拔高路徑。基于此，學(xué)生能更好地把握關(guān)鍵知識點(diǎn)，構(gòu)建高效學(xué)習(xí)路徑，提高自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)減負(fù)提質(zhì)的目標(biāo)。學(xué)校確立了數(shù)智賦能發(fā)展的三個建設(shè)自標(biāo)：基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的雙腦管理，打造學(xué)校治理新形態(tài)；基于科學(xué)數(shù)據(jù)，助力五育并舉，落地學(xué)生成長模型新路徑；依托數(shù)智化教學(xué)改革成果，塑造教與學(xué)的新模式。

通過近幾年的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐探索，人航學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量顯著提升。未來，學(xué)校將繼續(xù)當(dāng)好“排頭兵”，不斷推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型向縱深發(fā)展。

【本文系北京市數(shù)字教育研究課題“基于DOK理論的中學(xué)多元連續(xù)性精準(zhǔn)教學(xué)的實(shí)證研究”（課題號：BDEC2023080003）的成果】