智慧課堂促發(fā)展人工智能啟新程應(yīng)用優(yōu)秀案例【摘要】作為人工智能示范校，我校以北師大優(yōu)質(zhì)教育資源為依托，立足教育創(chuàng)新，突出實(shí)驗(yàn)特色,積極推進(jìn)基于人工智能的智慧課堂，結(jié)合大數(shù)據(jù)個(gè)性化輔導(dǎo)手冊(cè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)課堂教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí)，積極探索小初高人工智能課程體系、培訓(xùn)體系、競(jìng)賽體系、活動(dòng)體系，實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)、人工智能與課堂教學(xué)的深度融合，促進(jìn)規(guī)?；逃蛡€(gè)性化培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，著力提高教育質(zhì)量，減輕師生負(fù)擔(dān)，提升師生人工智能和信息化素養(yǎng)?！娟P(guān)鍵詞】智慧課堂；個(gè)性化精準(zhǔn)輔導(dǎo)；人工智能素養(yǎng)一、問(wèn)題的提出傳統(tǒng)教育模式存在著教學(xué)行為無(wú)法分析、教學(xué)模式單一、課中課后教學(xué)難以銜接、教學(xué)監(jiān)督管理不到位等問(wèn)題。相比傳統(tǒng)教育，智慧課堂存在這樣的優(yōu)勢(shì)：減負(fù)增效、降低重復(fù)性繁雜工作、節(jié)省時(shí)間去關(guān)注各學(xué)生的個(gè)性化教育、為不同層次學(xué)生提供有針對(duì)性的學(xué)習(xí)渠道、實(shí)現(xiàn)教學(xué)的翻轉(zhuǎn)、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力等。為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)課堂教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)，我校實(shí)施了智慧課堂教學(xué)，建立了中小學(xué)人工智能課程體系，將“用”與“學(xué)”相結(jié)合，人工智能與課堂教學(xué)深度融合，不過(guò)目前我校智慧課堂的應(yīng)用仍面臨著以下問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：作為年輕教師占據(jù)較高的學(xué)校，如何高效提高教學(xué)質(zhì)量，從而幫助師生減負(fù)，提升教育教學(xué)的管理？問(wèn)題2：如何以現(xiàn)代信息技術(shù)作為輔助手段，結(jié)合學(xué)思課堂理念，提升教師和學(xué)生的智慧課堂應(yīng)用水平？問(wèn)題3：如何建立一套完整的適合我校學(xué)生的人工智能課程體系，從而提升教師人工智能專業(yè)素養(yǎng)，提供給學(xué)生更多學(xué)習(xí)人工智能知識(shí)的機(jī)會(huì)？二、解決問(wèn)題的過(guò)程與方法針對(duì)擬解決的問(wèn)題，提出以下思路：（一）提升教學(xué)質(zhì)量搭建智慧課堂教學(xué)模式，從教學(xué)常規(guī)要求、教師專業(yè)發(fā)展、教學(xué)質(zhì)量保證、智慧課堂建設(shè)、科學(xué)考核促發(fā)展五個(gè)方面建立北師大廣實(shí)的《課程建設(shè)及教學(xué)規(guī)范》，強(qiáng)調(diào)智慧課堂在課堂教學(xué)中的重要價(jià)值，大數(shù)據(jù)背景下的個(gè)性化精準(zhǔn)輔導(dǎo)手冊(cè)訓(xùn)練與優(yōu)化練習(xí)完美對(duì)接。圖1智慧課堂教學(xué)模式1、智慧課堂教學(xué)規(guī)范化常態(tài)化開(kāi)展智慧課堂的教學(xué)按照如下程序完成教學(xué)任務(wù)：（1）課前完成微課的備課與推送；（2）課中能力訓(xùn)練（如練習(xí)應(yīng)用）在老師的督促、引導(dǎo)下順利完成；（3）課后“智慧課堂”系統(tǒng)采集學(xué)生、教師的過(guò)程性教育大數(shù)據(jù)；（4）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析與診斷評(píng)價(jià)，展開(kāi)分析與應(yīng)用研究；（5）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)課堂教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)教育效率最大化。2、大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)制度化標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用我校針對(duì)智慧課堂制定了大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)規(guī)?；瘧?yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全流程閉環(huán)管理，落實(shí)教師與應(yīng)用管理標(biāo)準(zhǔn)化，學(xué)生學(xué)習(xí)個(gè)性化，推動(dòng)學(xué)校高質(zhì)量教育的發(fā)展與落地，落實(shí)“雙減”推動(dòng)大數(shù)據(jù)個(gè)性化的精準(zhǔn)輔導(dǎo)。圖2大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)圖3大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)應(yīng)用管理流程大數(shù)據(jù)個(gè)性化輔導(dǎo)手冊(cè)的建立就是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的精準(zhǔn)刻畫(huà)。依托學(xué)生考試、練習(xí)數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能大數(shù)據(jù)引擎，對(duì)學(xué)生每一次考試錯(cuò)題進(jìn)行智能分析及預(yù)測(cè)，科學(xué)規(guī)劃學(xué)生學(xué)習(xí)路徑。并基于學(xué)生畫(huà)像和試題畫(huà)像，結(jié)合系統(tǒng)后臺(tái)區(qū)域優(yōu)質(zhì)資源向不同學(xué)生精準(zhǔn)推薦個(gè)性化練習(xí)題，從而幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)。其中精選的個(gè)性化題目，是針對(duì)不同的學(xué)生靶向作業(yè)。學(xué)校對(duì)大數(shù)據(jù)個(gè)輔手冊(cè)的主要做法：教師擇時(shí)主講共性問(wèn)題與重難點(diǎn)問(wèn)題、學(xué)生本人消化個(gè)性問(wèn)題、學(xué)習(xí)小組消化疑點(diǎn)問(wèn)題等，學(xué)生紅筆修改，上交科任教師檢查落實(shí)情況，做好無(wú)縫對(duì)接，確保知識(shí)漏斗的及時(shí)補(bǔ)充，知識(shí)的及時(shí)吸收。（二）提升智慧課堂應(yīng)用水平分別組織教師與學(xué)生進(jìn)行專人培訓(xùn)，通過(guò)走出去、引進(jìn)來(lái)的形式，從北師大平臺(tái)邀請(qǐng)專家對(duì)全體教師進(jìn)行培訓(xùn)，組織教師積極參加平臺(tái)附校智慧課堂比賽與活動(dòng)，以荔壇論道、荔壇問(wèn)道、荔壇聞道等多種沙龍展開(kāi)智慧課堂的探究活動(dòng)，全面深化智慧課堂的理解與運(yùn)用。同時(shí)規(guī)范智慧課堂的集體備課活動(dòng)，落實(shí)集備前置反饋要求，一般在安排在周一下午2點(diǎn)至4點(diǎn)（學(xué)科有語(yǔ)數(shù)英物化政歷等），由教學(xué)負(fù)責(zé)人聽(tīng)取備長(zhǎng)關(guān)于集體備課的具體匯報(bào)（形式一對(duì)一），再提出可行性建議，做到有的放矢；各備課組根據(jù)集備時(shí)間落實(shí)智慧課堂的集備內(nèi)容，每周一次，定時(shí)間、地點(diǎn)、專題、主講人等，并按時(shí)將集備內(nèi)容于當(dāng)周五發(fā)教務(wù)處相關(guān)教師，形成常規(guī)。通過(guò)以研促練、以賽促練、以展示促練、專家引領(lǐng)、積累經(jīng)驗(yàn)（成果）等步驟推進(jìn)智慧課堂建設(shè)。（三）建立人工智能課程體系人工智能課程體系的建立，與教師、學(xué)生與人工智能教學(xué)環(huán)境三個(gè)模塊息息相關(guān)。教師：成立人工智能研究團(tuán)隊(duì)，探索小初高一體化課程體系，吸收校外優(yōu)質(zhì)資源，加強(qiáng)教師人工智能培訓(xùn)。學(xué)生：開(kāi)展人工智能普及課、校本課；建立學(xué)生人工智能競(jìng)賽培訓(xùn)體系；開(kāi)展豐富的人工智能活動(dòng)。人工智能教學(xué)環(huán)境：建立人工智能實(shí)驗(yàn)室，配齊人工智能教學(xué)設(shè)備，引進(jìn)適合我校的人工智能教學(xué)資源平臺(tái)，開(kāi)發(fā)學(xué)生思維。三、實(shí)施策略及過(guò)程1.智慧課堂應(yīng)用環(huán)境搭建引進(jìn)智慧課堂、智學(xué)網(wǎng)作為學(xué)校智慧教育信息化建設(shè)的重要組成部分，保障學(xué)校智慧課堂所需軟硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2.智慧課堂應(yīng)用培訓(xùn)使用前開(kāi)展系統(tǒng)理論與平臺(tái)應(yīng)用培訓(xùn)，分別組織教師與學(xué)生進(jìn)行專人培訓(xùn)，長(zhǎng)期技術(shù)駐點(diǎn)工作人員，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隨時(shí)解決，確保師生對(duì)智學(xué)網(wǎng)能夠熟練使用。3.推進(jìn)智慧課堂常態(tài)化應(yīng)用近年來(lái)，智慧課堂使用過(guò)程中教師熟悉程度提升，授課頻次呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，智慧課堂逐漸演變?yōu)槌B(tài)課堂。課堂教學(xué)模式在傳統(tǒng)教學(xué)模式基礎(chǔ)上不斷改良拓展,通過(guò)作業(yè)平臺(tái)課前布置作業(yè)，探索先學(xué)后教，翻轉(zhuǎn)課堂的新模式，課堂互動(dòng)功能有效應(yīng)用，正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能與教學(xué)的有效融合。

圖4常態(tài)化智慧課堂教學(xué)4、建立立體化互動(dòng)課堂，提高課堂效率智慧課堂多樣化的互動(dòng)形式，通過(guò)豐富課堂內(nèi)容和形式，能夠提高課堂趣味性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。以2023學(xué)年中學(xué)部數(shù)據(jù)為例，自9月開(kāi)學(xué)以來(lái)，共計(jì)授課35372次，各年級(jí)授課情況如下圖，共計(jì)互動(dòng)161722次，學(xué)生互動(dòng)參與度平均值為84.13%，學(xué)生參與度高。圖5智慧課堂實(shí)施度課堂互動(dòng)類型豐富多樣，包括全班作答、分組作答、搶答、隨機(jī)選人等，使學(xué)生更多的參與課堂，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，打造互動(dòng)性課堂，有效提高課堂效率。圖6課堂互動(dòng)情況5、積累資源庫(kù)與個(gè)性化學(xué)習(xí)自學(xué)校智慧課堂教學(xué)改革以來(lái)，教師借助教學(xué)改革平臺(tái)磨煉自身專業(yè)能力，積淀了豐富教學(xué)成果。學(xué)校大力推進(jìn)“校本資源庫(kù)”、“題庫(kù)”、“微課資源庫(kù)”三庫(kù)建設(shè)，通過(guò)人工智能大數(shù)據(jù)引擎，基于學(xué)生自己的訓(xùn)練、作業(yè)、練習(xí)中采集的數(shù)據(jù)，重要考試考題數(shù)據(jù)進(jìn)行積累，形成學(xué)校特色的校本資源卷庫(kù)，通過(guò)智慧課堂的e聽(tīng)說(shuō)訓(xùn)練，學(xué)生的英語(yǔ)口語(yǔ)發(fā)音水平也有了顯著的提高，優(yōu)秀率和良好率也不斷攀升。圖7英語(yǔ)科校本資源庫(kù)資源分布情況圖8各學(xué)科校本資源庫(kù)情況6、形成個(gè)性化練習(xí)平臺(tái)依托AI+大數(shù)據(jù)能力，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為師生群體提供個(gè)性化練習(xí)平臺(tái)。老師可以通過(guò)所教授的學(xué)科、學(xué)校適配的教材對(duì)應(yīng)進(jìn)行選擇。系統(tǒng)根據(jù)老師選擇的學(xué)科、教材，提供打卡任務(wù)、題庫(kù)練習(xí)、自由出題、學(xué)習(xí)任務(wù)、英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)專練、英語(yǔ)智作文、朗讀練習(xí)等七種作業(yè)練習(xí)模式，解決日常教師選題難、批改難、統(tǒng)計(jì)難、拓展資源尋找困難等一系列難題。圖9各學(xué)科練習(xí)開(kāi)展情況

學(xué)生智能作業(yè)完成后，系統(tǒng)提供多種類型練習(xí)的精準(zhǔn)學(xué)情分析。老師可以查看不同成績(jī)分段下學(xué)生人數(shù)及學(xué)生名單，查看多種題型的答題統(tǒng)計(jì)并以柱狀圖方式展現(xiàn)各個(gè)分段得分情況以及人數(shù)占比。學(xué)生可以查看個(gè)人報(bào)告，了解自身學(xué)習(xí)學(xué)情。圖10學(xué)生利用AI自主學(xué)情況7、積累數(shù)據(jù)鏈借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)，提煉出各項(xiàng)分析報(bào)告，形成精準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈。8、探索人工智能課程體系成立人工智能研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)設(shè)中小學(xué)人工智能課程。我校針對(duì)不同的年齡段學(xué)生，開(kāi)設(shè)了豐富的人工智能校本課和興趣課，包括無(wú)人機(jī)課程、虛擬機(jī)器人、Arduino課程、圖形化編程課程等；在提高師生人工智能素養(yǎng)層面：積極組織和承辦人工智能活動(dòng)，組織教師多次開(kāi)展市級(jí)、區(qū)級(jí)公開(kāi)課；組織教師開(kāi)展人工智能課題研究。保障人工智能教學(xué)環(huán)境：建成基于STEAM理念下人工智能實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)室、創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室等。形成中小學(xué)人工智能競(jìng)賽體系，組織學(xué)生參加豐富的人工智能體驗(yàn)活動(dòng)。四、實(shí)施成效（一）智慧課堂使用情況2023年度，教師使用智慧課堂授課數(shù)達(dá)35372次，備課時(shí)長(zhǎng)8792小時(shí)，備課次數(shù)96768次，較上學(xué)年同期提升10%，老師也開(kāi)發(fā)出與自身學(xué)科特色相融合的應(yīng)用模式：如英語(yǔ)教師會(huì)在課前發(fā)布視頻給學(xué)生課前預(yù)習(xí)，數(shù)學(xué)教師會(huì)在課后發(fā)送微課給學(xué)生用于知識(shí)點(diǎn)講解，語(yǔ)文教師會(huì)發(fā)送文本給學(xué)生加強(qiáng)課外拓展。通過(guò)智慧課堂進(jìn)行授課，老師們的課堂互動(dòng)形式多樣，實(shí)現(xiàn)了智能教學(xué)工具幫助師生減負(fù)增效。圖10學(xué)校智慧課堂應(yīng)用情況（二）積累校本教學(xué)資源庫(kù)以2023學(xué)年為例，教師推送學(xué)習(xí)資源16778條，布置線上作業(yè)13399余次，學(xué)生觀看微課230336余次。另外，在學(xué)校老師和同學(xué)們的共同建設(shè)下，自2018年以來(lái)，共依托平臺(tái)建設(shè)微課479節(jié)，共2077分鐘。學(xué)校依托平臺(tái)形成了內(nèi)容豐富的資源庫(kù)，助力學(xué)校的教學(xué)資源沉淀，形成專屬學(xué)校自身的校本資源庫(kù)。校本資源類型多樣，資源數(shù)量仍在不斷增長(zhǎng)，學(xué)生資源學(xué)習(xí)情況良好。

圖11各學(xué)科校本資源庫(kù)建設(shè)情況（三）練習(xí)與考試智能提效2023學(xué)年期間，學(xué)校應(yīng)用智學(xué)網(wǎng)的網(wǎng)閱次數(shù)為325次，總閱卷份數(shù)為707526，接近70萬(wàn)份試卷。練習(xí)中心也是本校應(yīng)用較多的板塊，全校共計(jì)下發(fā)練習(xí)6889次，包括學(xué)習(xí)任務(wù)、自由出題、打卡任務(wù)等多種練習(xí)形式，平均練習(xí)完成率為99.4%。（四）教師信息化素養(yǎng)提升學(xué)校教師參加各種活動(dòng)以及展示課的次數(shù)呈上升趨勢(shì)，學(xué)校教師的個(gè)人能力也得到了很大的提升。2023年，我校結(jié)合各學(xué)科的學(xué)科特點(diǎn)，開(kāi)展有針對(duì)性的學(xué)科培訓(xùn)，主要內(nèi)容包括如何在教學(xué)進(jìn)程中合理使用信息技術(shù)、豐富教學(xué)資源、優(yōu)化教學(xué)手段，從而推進(jìn)技術(shù)支持下的學(xué)科動(dòng)態(tài)“大教研”。由此助力教師從“經(jīng)驗(yàn)教學(xué)”向“數(shù)據(jù)教學(xué)”快速轉(zhuǎn)變，采取“點(diǎn)面結(jié)合”形式，通過(guò)鼓勵(lì)教師“單點(diǎn)取經(jīng)”，提供個(gè)性化指導(dǎo)，幫助教師提升自身的教學(xué)水平。圖122023年“教師數(shù)字素養(yǎng)能力提升”系列研訓(xùn)活動(dòng)目前，我校已經(jīng)有多位教師在區(qū)級(jí)及省級(jí)期刊發(fā)表相應(yīng)教研文章，申報(bào)了與智慧課堂有關(guān)的多項(xiàng)課題，教師教研能力有了顯著提升。（五）學(xué)生綜合能力提升智慧課堂的使用提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生的學(xué)校提質(zhì)增效。課中，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，智慧課堂下的學(xué)生課堂參與度明顯提高；課下，學(xué)生能夠在老師的引導(dǎo)下逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、作業(yè)練習(xí)及自主學(xué)習(xí)參與情況良好。

圖14智慧課堂學(xué)生自主預(yù)習(xí)情況同時(shí)，借助智慧課堂，學(xué)校還積極組織各類校園活動(dòng)，如A.I.英語(yǔ)口語(yǔ)大賽、區(qū)詩(shī)詞大賽、校園英語(yǔ)技能比賽等。特色活動(dòng)的舉辦不僅為學(xué)生提供了展示自我的平臺(tái)，同時(shí)也能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升。圖152023首屆詩(shī)詞大賽活動(dòng)圖16詩(shī)詞大會(huì)決賽現(xiàn)場(chǎng)（六）智慧課堂教研活動(dòng)學(xué)校開(kāi)展了豐富的教研活動(dòng)，如多次區(qū)級(jí)、校級(jí)智慧課堂公開(kāi)課，活動(dòng)形式多樣，包括公開(kāi)課、觀摩會(huì)、交流研討等活動(dòng)，通過(guò)比賽活動(dòng)和觀摩研討，激發(fā)了教師利用智慧教育應(yīng)用開(kāi)展日常教學(xué)活動(dòng)的積極性，并且促進(jìn)了信息化教學(xué)水平的提升。在課堂實(shí)踐探索過(guò)程中已經(jīng)形成了初步的教與學(xué)模式，積淀了一系列優(yōu)質(zhì)課例。2023年協(xié)助6位教師參與黃埔區(qū)教育教學(xué)信息化創(chuàng)新應(yīng)用評(píng)獎(jiǎng)活動(dòng)，提交智慧課堂融合創(chuàng)新應(yīng)用案例，均獲得市級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)案例提交及獲獎(jiǎng)新高，張緣老師作品獲2023年“雙融雙創(chuàng)”活動(dòng)二等獎(jiǎng)。因成績(jī)突出，學(xué)校獲得2023年廣州市教育教學(xué)信息化應(yīng)用評(píng)獎(jiǎng)活動(dòng)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。（七）人工智能素養(yǎng)提升情況五、展望與反