1、實施智慧教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才簡介：江蘇省南通第一中學(xué)創(chuàng)立于1919年，是國家級示范高中和江蘇省首批四星級普通高中，在近百年的辦學(xué)歷史中，兼收并蓄、鼎故革新，在“敬、誠、勤、樸”校訓(xùn)的指引下，學(xué)校堅持“面向?qū)W生個體，傳承仁愛精神，提升核心素養(yǎng)，奠基幸福人生”的辦學(xué)理念，積淀了深厚的文化底蘊，形成了“嚴謹縝密、求真務(wù)實、勇爭一流”的學(xué)校精.發(fā)展故事江蘇省南通第一中學(xué)創(chuàng)立于1919年，是國家級示范高中和江蘇省首批四星級普通高中，在近百年的辦學(xué)歷史中，兼收并蓄、鼎故革新，在“敬、誠、勤、樸”校訓(xùn)的指引下，學(xué)校堅持“面向?qū)W生個體，傳承仁愛精神，提升核心素養(yǎng)，奠基幸福人生”的辦學(xué)理念，積淀了深厚的文化底蘊，

2、形成了“嚴謹縝密、求真務(wù)實、勇爭一流”的學(xué)校精神，“中西會通與整體優(yōu)化”的辦學(xué)傳統(tǒng)，鑄就了“仁愛教育與智慧教育比翼齊飛”的學(xué)校文化。學(xué)校是江蘇省首批數(shù)字化學(xué)習(xí)試點學(xué)校、江蘇省STEM教育項目試點學(xué)校、南通市首批數(shù)字化校園建設(shè)單位、南通市STEM教育協(xié)同創(chuàng)新中心實驗學(xué)校，校園內(nèi)有線和無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，硬件設(shè)施超過江蘇省教育裝備類標準。目前，學(xué)校以建設(shè)高品質(zhì)示范高中為契機，全面實施基于大數(shù)據(jù)的智慧教育工程，積極推進人工智能技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，探索具有南通一中特色的“智慧教育”發(fā)展之路。近年來，學(xué)校的教育教學(xué)質(zhì)量在南通地區(qū)保持較高水平，但社會各界有著更高的期待。如何才能更好地滿足人民群眾對優(yōu)質(zhì)高中

3、教育的需求，是學(xué)校必須要面對的重大挑戰(zhàn)。同時，隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+、云計算、大數(shù)據(jù)日益滲透到社會生活的各個方面，學(xué)校教育教學(xué)如何借勢發(fā)力，也是一個要重點研究的課題。面對這兩個問題，南通一中勇于實踐和創(chuàng)新，不斷探索現(xiàn)代技術(shù)與學(xué)校教育教學(xué)的融合：2011年成為江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)實驗學(xué)校，在課堂教學(xué)中廣泛使用交互式電子白板，建成了南通市第一間微格教室;2012年成為江蘇省首批數(shù)字化學(xué)習(xí)試點學(xué)校(全省共23所高中入選)，開展數(shù)字化教學(xué)實驗;2014年高標準建成南通市首家數(shù)字化校園，全面實現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)和管理;2015年在高三數(shù)學(xué)備課組開展基于大數(shù)據(jù)的精準教學(xué)實踐;2016年，全校推廣使用學(xué)業(yè)

4、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，全面實施精準教學(xué)和個性化學(xué)習(xí);2017年高一年級4個班級試點智慧課堂，全體師生配備智能終端，基于大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的智慧課堂正式進入實施階段;2018年5月“人工智能+數(shù)學(xué)”課程基地被江蘇省教育廳批準納入省級建設(shè)計劃。在這過程中，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和所有老師不斷學(xué)習(xí)，主動迎接新技術(shù)，借助互聯(lián)網(wǎng)、智能終端設(shè)備和各類教育平臺，積極開展智慧教學(xué)實踐，探索出一條“智慧教學(xué)”發(fā)展道路。一、智慧課堂，助推課堂形態(tài)高效化轉(zhuǎn)變2014年，學(xué)校建成了數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺和兩個電子書包教室，開始電子書包教學(xué)實驗，積累了許多數(shù)字化教學(xué)經(jīng)驗。隨著社會的發(fā)展進步，人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)等先進技術(shù)逐步融入到教

5、育教學(xué)中，2017年，學(xué)校在高一年級挑選了4個班進行智慧教學(xué)試驗。學(xué)校部署了智慧教學(xué)云平臺，這4個班的教室里均安裝了智慧教學(xué)支撐設(shè)備，每一位老師和學(xué)生都配備了平板電腦，開展全科化、常態(tài)化智慧教學(xué)。課前，教師通過云平臺推送預(yù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生以在線提交、拍照上傳、班級空間等方式及時反饋預(yù)習(xí)結(jié)果，教師備課針對性更強。課中，教師把授課內(nèi)容推送到學(xué)生平板電腦，學(xué)生通過在線答題、拍照上傳、搶答等方式積極參與課堂互動，學(xué)習(xí)機會均等，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。課后，老師在線布置作業(yè)、推送學(xué)習(xí)資源，及時錄制微課、語音互動、拍照解答等方式答疑解惑，學(xué)生學(xué)習(xí)更主動、更積極。平板電腦真正成為了學(xué)習(xí)工具，泛在學(xué)習(xí)在南通一中的

6、校園里已經(jīng)成為現(xiàn)實。案例一：PAD成為課堂教學(xué)的基本工具11月的一天，物理學(xué)科楊老師精心準備了動能和動能定理預(yù)習(xí)任務(wù)，通過智慧校園云平臺推送給全班學(xué)生，晚上楊老師檢查并批改了學(xué)生的練習(xí)結(jié)果，掌握了學(xué)生存在的主要問題。第二天上課時，楊老師手捧PAD，重點講解了學(xué)生掌握不牢的學(xué)習(xí)內(nèi)容。她一邊講解一邊嫻熟地操作著，時而分享屏幕，時而推送課堂練習(xí)，學(xué)生面前的PAD也同步切換。在一幀幀頁面變化中，有關(guān)動能和動能定理的定義、表達式、實際應(yīng)用等重要知識點，通過文字、圖片、動畫等形式生動而形象地傳授給學(xué)生。和傳統(tǒng)課堂模式不同的是，楊老師通過PAD實現(xiàn)了學(xué)生的即時互動。課堂上，除了分享教學(xué)內(nèi)容外，還穿插著課堂練

7、習(xí)，學(xué)生通過PAD或在線作答或拍照上傳反饋學(xué)習(xí)效果，老師手中的PAD立即顯示出練習(xí)的正確率和錯誤點，立即針對性地糾錯?！斑^去的課堂，老師提問，只有少數(shù)學(xué)生有回答的機會，我不能精準掌握學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。但現(xiàn)在有了智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)的支撐，學(xué)生的學(xué)習(xí)機會均等，每位學(xué)生的學(xué)習(xí)和練習(xí)效果都能清晰而準確地顯示出來，便于我靈活地調(diào)整教學(xué)策略，教學(xué)效率和質(zhì)量都明顯提高。”楊老師說。不僅是課堂的教學(xué)互動，一臺小小的PAD還集納了學(xué)生筆記、習(xí)題測試、作業(yè)批改等教學(xué)功能。在約30分鐘的課堂講解結(jié)束后，楊老師布置了鞏固練習(xí)，這些放學(xué)后回家才能完成的“家庭作業(yè)”，現(xiàn)在實現(xiàn)了當場測試、當場批改。其中一道主觀題為計

8、算一只小球落地時的動能，學(xué)生做完后拍照上傳。交互式電子黑板上，立即出現(xiàn)倒計時畫面和學(xué)生名單，上傳完成的學(xué)生名字被高亮顯示。答題完成后，系統(tǒng)自動計算出正確率，“正確答案為20焦耳，15人正確，錯誤答案主要集中在10和15焦耳”楊老師當場批改作業(yè)，再進行有針對性的輔導(dǎo)。“平板教學(xué)系統(tǒng)不僅讓我們體驗到了科技的魅力，更重要的是提高了學(xué)習(xí)效率。課堂上我們不必再忙于抄筆記，每位老師的教學(xué)課件和書寫的內(nèi)容都存在我們的平板里，特別是一些重難點內(nèi)容，我們只要輕點保存就可隨時溫故知新?！睂W(xué)生薛志鵬說。課后作業(yè)課堂上就解決了，學(xué)生有了更多的自主學(xué)習(xí)時間，學(xué)習(xí)更輕松。在智慧課堂上，學(xué)生真正從知識的被動接收者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)

9、的主人，自主學(xué)習(xí)能力明顯增強，由原先的“忙于聽講、記筆記、做作業(yè)”變?yōu)椤白詫W(xué)探究、提出問題、交流討論”，課堂形態(tài)發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。案例二：微課常態(tài)化輔助教學(xué)微課以其短小的特點適合網(wǎng)絡(luò)傳輸和碎片化學(xué)習(xí)，學(xué)生只要花幾分鐘時間就能完成一個知識點的學(xué)習(xí)，因此備受教育界的推崇。我校教師利用平板電腦錄制微課，或上傳到云資源平臺，或發(fā)布在班級空間，輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)和答疑解惑。且看高一(12)班徐老師如何用微課輔導(dǎo)學(xué)生。數(shù)學(xué)課后，徐老師布置了三道家庭作業(yè)題，有一道關(guān)于誘導(dǎo)公式的題目比較難，許多同學(xué)通過智慧校園云平臺的班級空間、發(fā)私信、語音通話等方式向徐老師請教，徐老師發(fā)現(xiàn)大多數(shù)同學(xué)沒有理解函數(shù)的周期性導(dǎo)致對誘

10、導(dǎo)公式理解困難，于是就錄制了幾分鐘的微課講解三角函數(shù)的周期性，并上傳到班級學(xué)習(xí)空間，推送給所有學(xué)生。以前第二天才能面對面解決的問題，現(xiàn)在借助于智慧教學(xué)系統(tǒng)迅速就解決了，學(xué)習(xí)效率顯著提升，“學(xué)習(xí)新知反饋糾正鞏固提高”的學(xué)習(xí)周期明顯縮短。圖3 班級微課圖4 高一4個平板教學(xué)班一月內(nèi)新增微課99節(jié)經(jīng)過近一學(xué)期的PAD教學(xué)，同學(xué)們也有自己的體會。高一(3)王梓雯同學(xué)的話最有代表性，她認為：“有了平板教學(xué)系統(tǒng)后，老師的授課內(nèi)容能同步到我們的平板電腦上，大家的學(xué)習(xí)機會都一樣，我們的課堂練習(xí)也能快速地提交給老師，老師能及時掌握我們的學(xué)習(xí)情況;在課后，我們碰到不懂的問題還可以在班級空間里問老師，能得到老師及時

11、的指點，老師還經(jīng)常推送個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容給我們，幫助我們提升薄弱知識。”學(xué)生發(fā)展情況是檢驗智慧教學(xué)成效的重要標準，4個平板教學(xué)班級的學(xué)生不但學(xué)得輕松，而且在高一年級的三次考試中成績也優(yōu)于其他班級。案例三：答題器助推課堂教學(xué)即時精準診斷對于平板教學(xué)班以外的其它班級，學(xué)校為每一位學(xué)生都配備了多功能智能卡，與智慧教學(xué)系統(tǒng)無線互聯(lián)，實現(xiàn)師生之間的快捷交互，及時反饋課堂教學(xué)效果，提高課堂教學(xué)效率。通過智能卡的答題器功能，課堂上學(xué)生能及時反饋選擇題、判斷題等的作答結(jié)果，實現(xiàn)簡單、高效的課堂交互。教師能夠及時掌握學(xué)情，及時調(diào)整課堂教學(xué)策略，課堂教學(xué)質(zhì)量和效率普通提高。在一堂復(fù)習(xí)課上，高三歷史秦老師復(fù)習(xí)完本節(jié)課

12、的內(nèi)容后，布置了20個選擇題進行當堂檢測。在課前，秦老師花了5分鐘時間把20道選擇題的正確選項埋進智慧教學(xué)云平臺的答題寶系統(tǒng)。在課中，他把20道題目呈現(xiàn)在交互式電子黑板上，然后進入答題寶系統(tǒng)等待學(xué)生答題。學(xué)生在答題器上按相應(yīng)的字母鍵答題，答案通過無線傳送到答題寶系統(tǒng)，系統(tǒng)適時統(tǒng)計每道題的正確率、每個選項的答題人數(shù)及學(xué)生名單，秦老師對錯誤率較高的試題進行了重點講解，個別選錯的學(xué)生課后單獨輔導(dǎo)。二、學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)，助推教學(xué)質(zhì)量跨越式提升據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)教學(xué)中95%的學(xué)業(yè)過程化數(shù)據(jù)沒有被數(shù)字化存儲和分析，20%的老師手工量化統(tǒng)計班級作業(yè)和考試中的錯題情況，80%的學(xué)生不知道作業(yè)和考試中存在的問題。面對這些現(xiàn)

13、實，學(xué)校早在2015年我們就引進了學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，采集、分析學(xué)生作業(yè)、考試以及學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)，做到了三個全覆蓋：教師全覆蓋，所有教師都使用學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析學(xué)情，教學(xué)定位更精準、針對性更強;學(xué)生全覆蓋，采集所有學(xué)生的學(xué)習(xí)、作業(yè)和考試數(shù)據(jù)，做到一生一策，智能化推送個性化學(xué)習(xí)報告、個性化指導(dǎo)、錯題鞏固以及微課學(xué)習(xí)等資源，使學(xué)習(xí)更高效、更輕松;家長全覆蓋，所有家長都能用手機APP及時掌握孩子的學(xué)習(xí)情況，能更好地配合學(xué)校管理，實施家庭教育。精準化教學(xué)，切實實現(xiàn)學(xué)生的減負增效，智能化平臺，激活學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，有效地形成家校合力，我校學(xué)生在2017年的高考中取得驕人成績，本一上線率大幅提

14、升。案例一：基于學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)的精準講評在高二期間，由于各種原因?qū)е卢F(xiàn)在高三1班(文科班)的數(shù)學(xué)一直處于落后位置，進入高三后，該班新任數(shù)學(xué)教師陸老師充分利用學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開展精準教學(xué)，迅速提升了該班的數(shù)學(xué)成績。2017年11月9日上午第三課前，陸老師批改完學(xué)生圓錐曲線的作業(yè)，就去掃描試卷，3分鐘就掃完全班所有試卷，她的手機上立刻就顯示出本次作業(yè)的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)。她發(fā)現(xiàn)作業(yè)中的第三大題班級得分高于年級平均分，但從學(xué)生個體看，班上還有22人(占比51.2%)得分在15分以下，13人(占比30.3%)得分在10分以下，她意識到大多數(shù)學(xué)生對定點與定值的問題沒有搞清楚。圖6 高速掃描作業(yè)場景圖7 試卷統(tǒng)計分析

15、上課時，陸老師重點講評了共性錯題，當講到第三題時，她再次詳細歸納了定點與定值問題的多種解題思路和方法。下課后，陸老師再推送了兩道變式訓(xùn)練題強化鞏固。從學(xué)生上交的作業(yè)看，他們已經(jīng)掌握了圓錐曲線中定點與定值的解法，漏洞得到了有效、及時的彌補。圖8 教學(xué)拓展在陸老師的帶領(lǐng)下，分析各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)成了高三文科數(shù)學(xué)備課組的老師們的習(xí)慣，然后在課學(xué)時上針對性講評和補弱。在兩個多月后的市區(qū)統(tǒng)考中，不但高三(1)班的數(shù)學(xué)成績超過了其他班級，而且文科班的平均分也在市區(qū)名列第二。大數(shù)據(jù)技術(shù)助推了高三(1)班數(shù)學(xué)成績快速提高。案例二：基于學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)的錯題重練和個性化作業(yè)學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)不僅能幫助教師及時、準確掌握學(xué)生學(xué)習(xí)

16、情況，有助于增強講評和輔導(dǎo)的針對性，而且還方便教師從系統(tǒng)中導(dǎo)出一段時間內(nèi)本班、本備課組、本年級的共性錯題，進行錯題重練，或者根據(jù)薄弱項組卷訓(xùn)練，使知識的鞏固和強化更有針對性。教師也可以根據(jù)每個學(xué)生的學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)推送個性化的作業(yè)，針對性地彌補學(xué)生的不足。學(xué)生自己也可以從平臺上導(dǎo)出并打印錯題，自主進行薄弱項訓(xùn)練。高三(2)班英語教師房老師在分析本班的學(xué)情時發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)同學(xué)對賓語從句、過去進行時、主語從句、定語從句先行詞、一般現(xiàn)在時這些知識點掌握得不太好，她在學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)里針對這些知識點進行錯題重做和錯題拓展訓(xùn)練，還針對本班的薄弱項進行專題訓(xùn)練，及時彌補復(fù)習(xí)過程中的知識缺漏，進一步鞏固了復(fù)習(xí)效果。目前

17、，利用學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)實施精準教學(xué)、精準糾偏、個性化輔導(dǎo)、個性化作業(yè)等已經(jīng)成為絕大多數(shù)老師的常規(guī)動作，學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)已經(jīng)深深扎根在學(xué)校教學(xué)過程中。圖9 班級學(xué)情分析圖10 班級錯題重組圖11 班級薄弱項訓(xùn)練圖12 班級錯題再現(xiàn)三、教學(xué)大數(shù)據(jù)，助推管理方式品質(zhì)化飛躍教學(xué)大數(shù)據(jù)管理平臺，全方位記錄智慧教學(xué)、智慧課堂、師生互動、作業(yè)批改、教學(xué)資源應(yīng)用等數(shù)據(jù)，并能根據(jù)管理需求生成各種各樣的統(tǒng)計報表，教學(xué)管理人員能夠從報表數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程存在的問題，及時糾正。借助教育大數(shù)據(jù)管理平臺，學(xué)校的教學(xué)管理工作更加精致，更加高效。案例：教學(xué)大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)教學(xué)過程精準管理(1)把控學(xué)生的作業(yè)總量張校長在大數(shù)據(jù)平臺里發(fā)現(xiàn)，5月

18、份高一某班英語科的作業(yè)量高達73次，最多的一天居然有6次，他感覺到作業(yè)負擔(dān)過重。于是他把該班的英語老師叫到辦公室了解情況，原來6次作業(yè)中有5次是課堂練習(xí)，而且是選擇題，家庭作業(yè)只有1份。圖13 作業(yè)量統(tǒng)計(2)核查教師的教學(xué)進度一天，高一年級部成主任打開大數(shù)據(jù)平臺，她點開英語學(xué)科的作業(yè)明細，發(fā)現(xiàn)在4月份的兩個星期里各班布置的作業(yè)明顯不統(tǒng)一，教學(xué)進度存在較大差異，這引起了她的警覺：集體備課沒有執(zhí)行到位。她在沒有任何通知的情況下，主動參與了英語備課組的集體備課活動，有兩位老師無故缺席，也正是這兩位老師所教班級進度落后。她約談了這兩位老師，嚴肅地進行了批評和糾正。圖14 教學(xué)進度檢查(3)監(jiān)控教師的教學(xué)質(zhì)量某一天，分管教學(xué)的徐校長打開學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)管理平臺后，系統(tǒng)提示高一年級的一位英語老師所教班級成績連續(xù)下滑，這引起了他的注意。徐校長逐一點開該老師一段時間來作業(yè)批改情況，發(fā)現(xiàn)她盡管布置了學(xué)生作文練習(xí)，但幾乎所有學(xué)生的作文都是零分，說明她沒有批改。同時，徐校長檢查她的“教學(xué)六認真”執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)她備課也不夠認真，于是立即找她談話，責(zé)令其糾正。一個月后的月考中，該老師的英語成績明顯提升。在南通市大力推進智慧城市建設(shè)的進程中，我校也積極推動智慧校