王輝輝 司雯雯

通過循序漸進(jìn)地引導(dǎo)而非灌輸，智能系統(tǒng)幫助孩子們學(xué)會(huì)了自主學(xué)習(xí)

智能教育倡導(dǎo)的是以學(xué)生為中心的個(gè)性化教學(xué)

進(jìn)入7月，各地中小學(xué)已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)入暑假模式，但廣州市陳嘉庚紀(jì)念中學(xué)（以下簡稱陳嘉庚中學(xué)）的校長杜學(xué)君卻比平常更加忙碌。因?yàn)槌跻灰鲩_兩個(gè)人工智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)班。

2017年，作為廣州市荔灣區(qū)典型的薄弱學(xué)校，陳嘉庚中學(xué)為提升教學(xué)質(zhì)量，開設(shè)了第一個(gè)人工智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)班。

“一年下來，全班28名學(xué)生的學(xué)習(xí)成績都有不同程度的提升，更重要的是這些在傳統(tǒng)教學(xué)模式下看不到希望的孩子，在新教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)面貌發(fā)生了根本性的變化，變得愛學(xué)習(xí)了?！倍艑W(xué)君告訴《瞭望東方周刊》。

陳嘉庚中學(xué)采用的人工智能教學(xué)系統(tǒng)名為愛迪樂。其研發(fā)人徐啟天介紹，2014年以來，這一系統(tǒng)先后在全國各地的20多所公立學(xué)校開展了教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

“從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，一個(gè)學(xué)期后，使用這一系統(tǒng)的學(xué)生不僅成績有不同程度的提升，自信心、專注力等學(xué)習(xí)品質(zhì)也都有明顯改變?！睈鄣蠘方逃芯吭涸洪L徐啟天在接受《瞭望東方周刊》采訪時(shí)說。

AI帶來新活力

2014年，杜學(xué)君初到陳嘉庚中學(xué)時(shí)，這所初中只有幾百名學(xué)生，且大部分都是“學(xué)困生”，教師平均年齡達(dá)到46歲，“學(xué)生學(xué)習(xí)沒動(dòng)力，老師工作沒干勁”。

學(xué)困生

指因種種原因?qū)W習(xí)成績暫時(shí)落后的學(xué)生。

之后，杜學(xué)君開始在陳嘉庚中學(xué)嘗試組建社團(tuán)班級(jí)，實(shí)施分層教學(xué)。“我們也取得了一些效果，如解決了學(xué)生的興趣愛好問題，培養(yǎng)出了一些特長生，但學(xué)生整體學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的問題仍然嚴(yán)重?！倍艑W(xué)君坦言。

恰在此20年前，另一場涉及教育主題的嘗試也剛剛開始。

1994年，徐啟天進(jìn)入普林斯頓大學(xué)參與人工智能項(xiàng)目的研究，智能家教便是實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目之一。他逐漸意識(shí)到，只要將知識(shí)結(jié)構(gòu)合理化，然后通過人工智能的引導(dǎo)，就可以完成知識(shí)輸出。隨后，他開始了愛迪樂智能教學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)。

愛迪樂采用自己設(shè)計(jì)的教材，重構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)。“我們設(shè)計(jì)教材的原理是，要做到不需要教師進(jìn)行知識(shí)講解，讓學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，所以每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的解讀都是從淺入深，由直觀到抽象?！毙靻⑻煺f。

在愛迪樂系統(tǒng)中學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)知識(shí)時(shí)，學(xué)生會(huì)看到一個(gè)四等分的圓，其中三份涂成了陰影。圖形的右側(cè)是一道填空題，“圓被分成了幾份，其中陰影部分占了幾份”。而小學(xué)英語課中，每一個(gè)單詞都會(huì)配有相應(yīng)的圖形，同時(shí)先從一個(gè)字母的發(fā)音開始培養(yǎng)學(xué)生的音感、語感，再循序漸進(jìn)，講解更復(fù)雜的內(nèi)容。

徐啟天團(tuán)隊(duì)通過研究大量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，非智力因素對學(xué)習(xí)效能也會(huì)產(chǎn)生巨大影響。因此，其教材設(shè)計(jì)置入了大量學(xué)生“跳一跳”就能發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)規(guī)律——這些規(guī)律由無數(shù)個(gè)循環(huán)往復(fù)、學(xué)生都能夠達(dá)到的小臺(tái)階鋪墊而成，學(xué)生可以在跨越臺(tái)階、解決問題的過程中自行發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

“這讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷獲得‘我能行的心理暗示，從而增強(qiáng)其自信心?！毙靻⑻煺f。

正在廣州陳嘉庚中學(xué)苦苦探索的杜學(xué)君，2016年經(jīng)中國教育科學(xué)院專家的介紹，第一次聽說了愛迪樂。

“我們還是決定勇敢嘗試一下。而且愛迪樂能夠做到‘一生一課，根據(jù)每個(gè)孩子的實(shí)際情況派課，我很看好這一點(diǎn)。”杜學(xué)君說。

教師為什么不能講課

引入愛迪樂系統(tǒng)后，陳嘉庚中學(xué)組建了3種形式的班級(jí)進(jìn)行智能教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

在八年級(jí)英語水平最差的E班，開展英語教學(xué)實(shí)驗(yàn)；選擇初一年級(jí)的一個(gè)社團(tuán)班，開設(shè)數(shù)學(xué)智慧課，每周安排1～2節(jié)；此外，還在全校范圍內(nèi)通過自主報(bào)名，抽調(diào)30名學(xué)生組成愛迪樂課后學(xué)習(xí)班，利用放學(xué)后的時(shí)間開展教學(xué)。

據(jù)杜學(xué)君介紹，每個(gè)班級(jí)在正式開課前，要做的第一件事就是利用愛迪樂的量表對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)能力的測評(píng)和分析。

徐啟天說，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過研究發(fā)現(xiàn)自識(shí)力、自信心、專注力、獨(dú)立性、思考力、積極性等6個(gè)方面的能力對學(xué)習(xí)效能的影響最大，因此設(shè)計(jì)量表時(shí)，便在考察學(xué)生學(xué)業(yè)水平的知識(shí)性題目之中，加入了分析學(xué)生心理差異的題目。

多維度考察學(xué)生是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)的基礎(chǔ)。測評(píng)之后，系統(tǒng)根據(jù)結(jié)果為每個(gè)學(xué)生量身定做詳細(xì)的學(xué)習(xí)計(jì)劃。

“每個(gè)孩子的學(xué)習(xí)內(nèi)容都不一樣，都是適合他自己的?！倍艑W(xué)君說。

剛開始時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)不足，需要教師手動(dòng)派課。即教師根據(jù)測量結(jié)果、課堂觀察記錄和學(xué)生的線上線下學(xué)習(xí)任務(wù)、家庭作業(yè)完成情況，為每位同學(xué)安排個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，并通過互聯(lián)網(wǎng)派發(fā)到學(xué)生的電腦終端。隨著使用時(shí)間的增加，系統(tǒng)搜集到的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)不斷增多，便能夠自動(dòng)生成學(xué)習(xí)任務(wù)。

此外，系統(tǒng)還能不斷搜集每位學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，并詳細(xì)記錄其學(xué)習(xí)軌跡，及時(shí)調(diào)整之后的學(xué)習(xí)內(nèi)容。如學(xué)生解答一道問題用了多長時(shí)間、錯(cuò)了幾次等信息系統(tǒng)都會(huì)記錄。

而教師則不能講課?！拔覀冋J(rèn)為這會(huì)妨礙學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，削弱其自主探索的積極性和自信心。”徐啟天說。

當(dāng)孩子遇到困難時(shí)，教師就要適時(shí)、適度介入，輔助其完成學(xué)習(xí)。此外的大部分情況中，他們只需巡視課堂，觀察記錄每個(gè)孩子的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并在學(xué)生有疑問時(shí)，通過與學(xué)生平等對話，找到癥結(jié)所在，并從旁點(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生自己得出正確答案，以及發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

“學(xué)困生”脫困

愛迪樂系統(tǒng)所使用的教材并不與國內(nèi)任何版本的教材同步，但其尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的6大學(xué)習(xí)能力。經(jīng)過一段時(shí)間的使用后，學(xué)生們的變化明顯。

八年級(jí)英語E班的15名學(xué)生曾是同年級(jí)英語水平最差的，實(shí)際英語水平只能勉強(qiáng)達(dá)到小學(xué)四年級(jí)的水平。一個(gè)學(xué)期之后，在荔灣區(qū)組織的統(tǒng)一考試中，他們的平均成績已經(jīng)非常接近區(qū)平均水平。其中進(jìn)步最快的學(xué)生在區(qū)統(tǒng)考時(shí)的排名較之前提升了47位。

但杜學(xué)君更為看重的是。學(xué)生和教師的狀態(tài)都發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。如以往在傳統(tǒng)課堂時(shí)，許多“學(xué)困生”進(jìn)教室都是磨磨蹭蹭的，上課遲到、剛上課就盼下課更是常態(tài)，一節(jié)40分鐘左右的課，他們的有效學(xué)習(xí)時(shí)間最多只能達(dá)到15分鐘。

而使用AI系統(tǒng)之后，孩子們會(huì)早早地跑到電腦室等待上課，甚至下課了也不愿意走，還圍著老師和同學(xué)討論問題。

教師們的狀態(tài)和教學(xué)方式也有了明顯的改變。

陳嘉庚中學(xué)擔(dān)任愛迪樂實(shí)驗(yàn)班班主任的伍麗青在一份總結(jié)中寫道：面對學(xué)生的錯(cuò)誤，以前她會(huì)毫不留情地給予否定，或者馬上歸因于學(xué)生不聽講、不用功?，F(xiàn)在，她更理解孩子們的個(gè)體差異會(huì)導(dǎo)致其接受知識(shí)的速度不同，會(huì)理解和告訴學(xué)生“你不是做不到，只是暫時(shí)有困難”。

在教學(xué)中，伍麗青也改變了以往直接灌輸?shù)慕虒W(xué)方式。如在學(xué)習(xí)yell這個(gè)單詞時(shí)，班里好幾個(gè)學(xué)生讀起來都有困難，伍麗青就組織幾個(gè)孩子一起討論，引導(dǎo)他們想一個(gè)自己認(rèn)識(shí)的Y字開頭的單詞。孩子們很快就想到了yes、year，發(fā)音就有感覺了。

整個(gè)過程中，伍麗青沒有領(lǐng)讀，也沒有給學(xué)生作示范，而是引導(dǎo)學(xué)生用已有的知識(shí)，幫自己搭建一個(gè)“腳手架”，一步一步解決問題。

“最后幾個(gè)孩子高興地拍著手，喊著Yeah，很開心。”伍麗青在總結(jié)中寫道。

廣州市陳嘉庚紀(jì)念中學(xué)的學(xué)生在使用人工智能教學(xué)系統(tǒng)上課