3 月 5 日,兩會(huì)政府工作報(bào)告明確提出開展“人工智能 +”行動(dòng)和科教興國(guó)戰(zhàn)略,將科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)列為重要任務(wù)。
信息科技是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要部分,信息科技課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和科技倫理,提升數(shù)字素養(yǎng)和技能起到關(guān)鍵作用。自 2022 年教育部印發(fā)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)》以來(lái),全國(guó)已有十余個(gè)省市地區(qū)陸續(xù)開始按新課標(biāo)要求進(jìn)行課程實(shí)踐,但教師專業(yè)能力不足、系統(tǒng)化課程資源缺乏、教學(xué)手段落后、專業(yè)評(píng)價(jià)體系缺乏等都是制約其規(guī)模化實(shí)踐的重要因素。具體到教師開課所面臨的實(shí)際問(wèn)題,大致可歸納為教什么、怎么教、如何評(píng)。
從真實(shí)需求出發(fā),以課堂教學(xué)場(chǎng)景為基礎(chǔ),3 月 9 日,科大訊飛正式發(fā)布人工智能助力信息科技教育解決方案。方案以課程標(biāo)準(zhǔn)為綱領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)為核心、星火認(rèn)知大模型技術(shù)為支撐,聚焦“人工智能 +”賦能信息科技教育新模式探索,從備課、授課、評(píng)價(jià)三個(gè)維度著手,幫助老師開好一節(jié)信息科技課。
體系化課程資源,解決“教什么”
新課標(biāo)發(fā)布后,很多地區(qū)尚未有配套全學(xué)段、體系化的課程資源,教師備課難度高、耗時(shí)長(zhǎng)。為解決這一困境,信息科技教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)提供了覆蓋 1-9 年級(jí)的體系化課程資源。資源涵蓋課件、說(shuō)課視頻、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)、學(xué)習(xí)單 7 大類型,包含 4 大學(xué)段、6 大主線、18 個(gè)學(xué)期、288 課時(shí),有效支撐全學(xué)段教師輕松備課;為滿足實(shí)驗(yàn)性課程的需求,其中實(shí)驗(yàn)體系提供全學(xué)段 64 個(gè)主題的“感知-原理-創(chuàng)新”遞進(jìn)式資源,支撐實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展。
針對(duì)大單元教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)等更高的教學(xué)要求,平臺(tái)提供了 6 大模塊的知識(shí)脈絡(luò)圖,反向定位資源,構(gòu)建單元結(jié)構(gòu)思維,讓普通新手教師也可以輕松實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)要求的大單元教學(xué);還提供了每一課時(shí)的精品說(shuō)課切片視頻,通過(guò)音-頻-文同步結(jié)構(gòu)化,定位知識(shí)點(diǎn)關(guān)鍵幀,幫助教師快速了解重難點(diǎn)教學(xué)策略,節(jié)省備課時(shí)間。
此外,信息科技作為一門“科”與“技”并重的課程,涉及 262 個(gè)專業(yè)且縱深的知識(shí)點(diǎn),極大挑戰(zhàn)教師的知識(shí)儲(chǔ)備。因此,平臺(tái)引入了訊飛星火認(rèn)知大模型,以對(duì)話式、生成式交互,幫助教師高效獲取備課所需的知識(shí),為教師答疑解惑,進(jìn)一步降低開課門檻。
智能交互工具,解決“怎么教”
教學(xué)環(huán)節(jié),信息科技教育解決方案充分考慮了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教室紀(jì)律管控難、及時(shí)互動(dòng)缺乏等弊端,打造了一套更符合信息科技教學(xué)的一體化工具,包含管控、互動(dòng)、分享、激勵(lì) 4 大場(chǎng)景,讓教師擁有更多的時(shí)間關(guān)注課堂教學(xué)效果。
除了課堂教學(xué)管理,還通過(guò)提供智能交互工具,支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)等多樣化教學(xué)方式。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,解決方案提出了“實(shí)驗(yàn)即教學(xué),教學(xué)即實(shí)驗(yàn)”的基本框架。教師在教學(xué)的任一環(huán)節(jié)、課件資源的任一頁(yè)均可發(fā)布課堂任務(wù),并支持互動(dòng)實(shí)時(shí)反饋和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳;學(xué)生可通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)操作,模擬常規(guī)課堂無(wú)法實(shí)現(xiàn)的真實(shí)情景教學(xué);也可以通過(guò)信息科技實(shí)驗(yàn)箱開展虛實(shí)融合實(shí)驗(yàn),在虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下,支持真實(shí)場(chǎng)景數(shù)據(jù)采集與輸入,培養(yǎng)學(xué)生觀察與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。
信息科技實(shí)驗(yàn)箱包含 12 種傳感器、5 英寸實(shí)驗(yàn)屏,落地投影面積僅 A4 紙大小,能夠在常規(guī)計(jì)算機(jī)教室輕松使用。此外,實(shí)驗(yàn)開展的整體環(huán)境設(shè)備還包括教師大屏、教學(xué)終端(PC 電腦)以及小組屏,適配統(tǒng)信操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)軟硬件全面國(guó)產(chǎn)化,為更多的信息化教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景賦能。教學(xué)過(guò)程中,教師可以自由選擇授課終端,輕松展示教學(xué)資源,與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng);學(xué)生摒棄了電腦主機(jī)和顯示器分離的傳統(tǒng),采用一體機(jī),留出最大化的桌面空間;小組學(xué)習(xí)時(shí),教師和小組成員都可將教師端或?qū)W生端內(nèi)容投屏至小組屏,以此實(shí)現(xiàn)多終端的信息流轉(zhuǎn),提高學(xué)習(xí)效果。
伴隨式數(shù)據(jù)采集,解決“如何評(píng)”
評(píng)價(jià),是一門學(xué)科的最后一公里,也是具有挑戰(zhàn)和最有價(jià)值的教學(xué)閉環(huán)手段。
新課標(biāo)對(duì)信息科技提出了真實(shí)性、多元性、多樣性等多個(gè)方面的評(píng)價(jià)要求,需涵蓋課堂評(píng)價(jià)、作業(yè)評(píng)價(jià)、期末評(píng)價(jià)等多場(chǎng)景。為了更有效地支撐評(píng)價(jià),此次評(píng)價(jià)方案重點(diǎn)在數(shù)據(jù)的過(guò)程性記錄與分析,實(shí)現(xiàn)了 4 個(gè)一級(jí)維度、12 個(gè)二級(jí)維度的全量數(shù)據(jù)采集,支持課堂表現(xiàn)、任務(wù)完成、實(shí)驗(yàn)完成、知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí) 4 大場(chǎng)景的教學(xué)數(shù)據(jù)伴隨式采集。
數(shù)據(jù)采集中,信息科技課程特有的應(yīng)用場(chǎng)景就是編程任務(wù)。傳統(tǒng)教學(xué)方式下,學(xué)生的編程任務(wù)老師無(wú)法及時(shí)批改,在薄弱地區(qū),老師也缺乏能力批改和輔導(dǎo)學(xué)生。方案引入星火編程助手,可以實(shí)現(xiàn) 4 大維度 28 個(gè)類型的全面檢錯(cuò),并給出改正建議,檢錯(cuò)準(zhǔn)確率超 90%,糾錯(cuò)準(zhǔn)確率達(dá) 98%,超出 80% 的教師代碼編寫和診斷能力。
另外,基于過(guò)程性數(shù)據(jù)記錄,結(jié)合一整個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)過(guò)程性評(píng)價(jià)、編程任務(wù)評(píng)價(jià),以及教師學(xué)期主觀性評(píng)價(jià),星火還可以幫助老師自動(dòng)智能潤(rùn)色形成學(xué)期評(píng)價(jià)報(bào)告。
截至目前,信息科技教育解決方案已在安徽合肥、湖北武漢、四川、廣東等地 39 所學(xué)校進(jìn)行規(guī)?;圏c(diǎn),覆蓋 178 位信息科技教師、16300 名學(xué)生。成效數(shù)據(jù)顯示,該方案幫助老師降低了 63% 的備課時(shí)長(zhǎng)、90% 的編程批改時(shí)間,提升了 75% 的學(xué)期評(píng)價(jià)效率和 51% 的學(xué)生課程興趣。
“我們所做的,并不是為了追求一味的技術(shù)創(chuàng)新,也不是為了改變課堂教學(xué)模式,而是希望用‘人工智能 +’來(lái)賦能,幫助所有的信息科技教師開好每一節(jié)信息科技課,真正做到易教樂(lè)學(xué),AI 上信息科技課?!蔽磥?lái),科大訊飛將持續(xù)探索“人工智能 +”在信息科技教育的深度應(yīng)用,助力科技創(chuàng)新人才培養(yǎng),讓更多孩子站在人工智能的肩膀上面向未來(lái)。
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