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打破教育資源的跨時空傳遞瓶頸，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源在東西部之間的互通共享—— 從一塊屏到一片天

2020.11.20   

2020-11-20 來源：《光明日報》

這是一堂八年級數(shù)學(xué)課，講的是“冪的乘方”。開始上課時，班主任劉欣和老師打開希沃教學(xué)平臺，給學(xué)生播放了從《流浪地球》影片中截取的片段。視頻中宇航員駕駛空間站沖向木星的“風(fēng)暴眼”，通過爆炸的推力把地球推離木星的軌道。3分鐘后，劉老師根據(jù)視頻中的情境給學(xué)生出了一道思考題：已知木星的半徑，如何求解木星的體積？成功地把“冪的乘方”這個數(shù)學(xué)概念引了出來。

這一課，師生雙方都上得很輕松、順暢。老師的手在觸控板上輕輕觸摸一下，空白處就會“冒”出知識點。學(xué)生做好的課堂作業(yè)放在黑板前的“黑盒子”中一掃，就會自動出現(xiàn)在觸控板上，老師可以邊講邊改。

輕松的課堂氛圍，先進的教學(xué)儀器，這不是在教育相對發(fā)達的東部地區(qū)，而是記者在西北內(nèi)陸的寧夏石嘴山市第八中學(xué)體驗的普通一課。在這里，教師通過人工智能多種教學(xué)輔助軟件進行自我“充電”、備課上課、與學(xué)生互動交流，已經(jīng)探索實踐了兩年。

2018年8月，為加快教育現(xiàn)代化和教育強國建設(shè)，教育部結(jié)合國家“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能等重大戰(zhàn)略，啟動了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”示范區(qū)建設(shè)和人工智能助推教師隊伍建設(shè)行動試點，寧夏獲批全國首個“互聯(lián)網(wǎng)+教育”示范區(qū)，石嘴山市成為首批人工智能助推教師隊伍建設(shè)行動試點城市之一。“互聯(lián)網(wǎng)”“人工智能”等科技手段和教育教學(xué)、深度融合，不僅作為“手段和工具”在情境化學(xué)習(xí)、教師培養(yǎng)、幫扶貧困等多個方面發(fā)揮作用，同時還作為“知識和內(nèi)容”推進了管理方式重構(gòu)、教學(xué)流程再造，確保了教學(xué)的有效性與及時性。

人工智能讓精準(zhǔn)教學(xué)成為現(xiàn)實

“備課更輕松了，隨時更新優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，知識點講解更精準(zhǔn)了，精準(zhǔn)教學(xué)成為現(xiàn)實”，這是“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”給教師們帶來的最大感受。

今年是寧夏石嘴山市第三中學(xué)物理教師趙虎工作的第七年，從最早用黑板粉筆，到今天電子化備課，效率“提升了一倍”。“以前備課需要四五個小時，現(xiàn)在兩個小時就完成了。課后，課堂上的學(xué)生習(xí)題會自動生成一個報告，我把易錯題再迅速組成一張卷子發(fā)給同學(xué)們。課堂的效率更高了，同學(xué)們的精氣神調(diào)動起來了。”趙虎告訴記者。

在石嘴山市第15小學(xué)，數(shù)學(xué)老師李然也經(jīng)歷了技術(shù)進步帶來的改變。“2012年剛參加工作的時候，我每天都抱個小黑板給同學(xué)們抄口算題，還要帶著教案、大尺子，手里總是拎一大堆東西跑來跑去。2015年，學(xué)校安裝了電子觸控教學(xué)終端，很多學(xué)科工具替代了傳統(tǒng)的教學(xué)工具，隨調(diào)隨用。翻轉(zhuǎn)課堂變得很容易，我可以更深度地思考一些問題，比如，我究竟要讓學(xué)生學(xué)到什么？我可以對教學(xué)內(nèi)容再深挖。”李然說。

年輕老師掌握新技術(shù)很快，在老教師那里，運用新技術(shù)也讓他們感覺到課堂教學(xué)的點滴變化。石嘴山市第三中學(xué)歷史教師朱國東工作33年了，近幾年，他明顯感覺到“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”助推教師專業(yè)成長的速度。“我雖然55歲了，卻是學(xué)校軟件用得最多的老師之一。歷史課有的內(nèi)容相對概括，學(xué)生不太感興趣，在講中國古代手工業(yè)一節(jié)的時候，講到制瓷業(yè)，我會給同學(xué)們下載一些拍賣會上的瓷器照片，讓他們直觀感受歷史的饋贈，讓知識點活起來。”

讓電子產(chǎn)品“為我所用”

石嘴山市第三中學(xué)教師徐翠霞感受到的是師生關(guān)系的明顯變化。作為高中語文教師，以前她最擔(dān)心孩子們“玩手機”，上課前還會讓同學(xué)們把手機關(guān)掉甚至“鎖在班級前面的柜子里”。現(xiàn)在利用新技術(shù)教學(xué)，“自己不帶手機課程都無法開展，還要通過微課等多種手段請同學(xué)們看視頻學(xué)習(xí)?，F(xiàn)在，同學(xué)們和電子產(chǎn)品之間產(chǎn)生了正向的循環(huán)。學(xué)習(xí)效率的提升讓處于青春期容易緊張的師生關(guān)系、家校關(guān)系都融洽了起來。”徐翠霞說。

讓電子產(chǎn)品“為我所用”，產(chǎn)生“正面效應(yīng)”，正是石嘴山市教育部門在試點成立之初考慮到的問題。電子產(chǎn)品多，如何銜接？一節(jié)課看屏幕的時間有多少，看書本的時間有多少，都經(jīng)歷過一次次實驗。“既立足于網(wǎng)內(nèi)，又跳出互聯(lián)網(wǎng)。我們要求青年教師集體備課，入職不滿五年的教師手寫教案，既迅速提升教學(xué)水平，又不能失掉獨立思考的能力。”路月玲說。

石嘴山市教育體育局局長劉金星告訴記者：“相對于教育，信息技術(shù)企業(yè)更擅長做大數(shù)據(jù)分析，我們的目標(biāo)是讓教師用先進技術(shù)武裝自己，既是教育家，又當(dāng)科學(xué)家。”

在這樣的教學(xué)環(huán)境之下，教學(xué)相長成為現(xiàn)實。石嘴山市第三中學(xué)數(shù)學(xué)教師張海玲告訴記者，她的數(shù)學(xué)課上，有時會用翻轉(zhuǎn)課堂的方式讓學(xué)生做課件完成一節(jié)微課。“他們略顯稚嫩的講述往往給我?guī)韱l(fā)，我們互相學(xué)習(xí)影響，我發(fā)現(xiàn)同學(xué)們的信息技術(shù)水平非常高。”

石嘴山第三中學(xué)高二學(xué)生段宇航對化學(xué)很感興趣，課堂上，老師用AI軟件把分子構(gòu)型全都展現(xiàn)出來，“化學(xué)不再是一串化學(xué)式，而是3D模型，從抽象的理念到直觀的概念，效果提升不少。”

用信息技術(shù)提高“造血”功能

當(dāng)前，在廣大地區(qū)特別是西部欠發(fā)達地區(qū)，教育資源不均衡、教師結(jié)構(gòu)性短缺成為教育領(lǐng)域的普遍現(xiàn)象。教育扶貧，不能單純依靠優(yōu)質(zhì)教師輸送這一“輸血”模式，還要通過開展教學(xué)智能幫扶，提高教師培養(yǎng)的“造血”功能。

石嘴山市教育體育局黨組成員、師資培訓(xùn)中心主任邸彥春說，在石嘴山，一些學(xué)校因編制限制導(dǎo)致學(xué)科教師結(jié)構(gòu)失衡，教師隊伍整體科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)不高，尤其是35歲至45歲的成熟型教師缺失情況嚴(yán)重，加之女性教師因婚育休假造成短暫的結(jié)構(gòu)性缺失，影響了正常教學(xué)工作開展和學(xué)生的全面發(fā)展。“教師結(jié)構(gòu)性短缺成為制約教育發(fā)展的一大短板，這也是我們堅持向互聯(lián)網(wǎng)和人工智能要教學(xué)生產(chǎn)力的重要原因。”邸彥春說。

自試點工作開展以來，石嘴山市33所初高中推行了數(shù)理化生教學(xué)工具、人機對話英語訓(xùn)練、智慧閱讀和電子觸控屏教學(xué)工具為主的學(xué)科智能教學(xué)助手應(yīng)用；28所小學(xué)和初高中實施以大數(shù)據(jù)驅(qū)動教研、智能化課堂觀察、課堂行為觀察智能化分析應(yīng)用，分析教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，為教師改進教學(xué)方式、教學(xué)策略提供依據(jù)。

在未來教師的培養(yǎng)上，石嘴山市將積極加強與區(qū)內(nèi)外師范院校的合作，在利用人工智能等新技術(shù)培養(yǎng)教師方面主動探索。“我們已經(jīng)與浙江師范大學(xué)、東北師范大學(xué)、北京師范大學(xué)等知名院校合作建立了石嘴山教師研修中心、教師教育創(chuàng)新基地、專家工作室等，形成依托高校培育本地教師成長的新機制，最終打破了教育資源的跨時空傳遞瓶頸，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源在東西部之間的互通共享。”邸彥春說。

未來，以石嘴山為試點的人工智能助推教師隊伍建設(shè)將全面落地，遍地開花。人工智能將為教師隊伍帶來哪些改變？

教育部教師工作司司長任友群表示，這項工作蘊含著助力教育精準(zhǔn)扶貧、實現(xiàn)基本公共教育服務(wù)均等化、滿足人民群眾對公平優(yōu)質(zhì)教育的需求。“一是多樣化滿足貧困地區(qū)和鄉(xiāng)村學(xué)校開課需求。通過實現(xiàn)教學(xué)工具、設(shè)施，教育裝備、資源的信息化，大力構(gòu)建同步智能課堂，通過專門開課、同步上課、錄播課堂等方式，讓貧困地區(qū)學(xué)校開齊開足開好國家規(guī)定課程。二是多維度提升貧困地區(qū)和鄉(xiāng)村教師教學(xué)能力。利用智能研修平臺，圍繞新時代教育發(fā)展需求，實現(xiàn)教育發(fā)達地區(qū)骨干教師引領(lǐng)貧困地區(qū)教師協(xié)同研修。運用信息化技術(shù)手段，幫助貧困地區(qū)教師跨越數(shù)字鴻溝，分享智能教育成果。三是多層次推動優(yōu)質(zhì)教育資源共享。通過優(yōu)質(zhì)學(xué)校開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂、網(wǎng)絡(luò)學(xué)校等形式，組織教師共享配套學(xué)習(xí)資料、在線答疑輔導(dǎo)，全方位推動優(yōu)質(zhì)教育資源工作，滿足學(xué)生對優(yōu)質(zhì)教育的需求。”任友群說。