【摘要】運用大數據、AI算法等技術，可以實現對學生學習行為的精確分析和個性化教學內容的推送，從而提高教學效率和質量。本文基于國家、北京市關于人工智能教育的精神，依托朝陽區(qū)教委《朝陽區(qū)人工智能賦能教育高質量發(fā)展三年行動計劃》，在落實培育人工智能教育應用場景方面做出一些嘗試，特別介紹了學校在精準教學方面的潛力和實際成效。文章還討論了AI在教師專業(yè)發(fā)展、學生個性化學習及智慧課堂建設中的應用實例，強調了智能技術對教育理念和教學方法的深刻影響。

【關鍵詞】人工智能；精準施策；智慧課堂；數字化；應用場景

近年來，我國頒布系列政策積極推進人工智能教育發(fā)展。在我國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要中，“智能”“智慧”相關表述達到57處，人工智能也被列為數字經濟七大重點產業(yè)之一。2022年版課程方案中明確提出開展智慧教學，推動人工智能等現代技術手段在教學過程中的合理應用。2024年1月5日，北京市教育數字化工作推進會指出，要筑牢教育數字化發(fā)展根基，找準符合自身發(fā)展需要的數字化“新賽道”，積極培育智慧校園新場景與新生態(tài)。同年5月14日，北京市朝陽區(qū)發(fā)布人工智能賦能教育高質量發(fā)展三年行動計劃，主要圍繞“減負、增效、提質”，以人工智能技術賦能教師、課堂、學生、學校和管理，實施“十項任務”，推進“十大教育應用場景”應用實踐?；谝陨媳尘?，我們認為人工智能與教育深度融合勢在必行。

我們同時認識到，人工智能作為現代科技的重要組成部分，雖然深刻影響和改變了教育領域的各個方面，然而，在推進學校數字化轉型過程中，也面臨諸多挑戰(zhàn)：一是部分學生可能因為缺乏必要的設備或網絡連接而無法充分享受數字化教育的便利，需要學校通過提供基礎設施支持等方式縮小數字鴻溝；二是數字化轉型對教師的能力提出了新要求，教師需要掌握數字化學習環(huán)境下的教學設計、數據分析等技能，以適應新的教學模式；三是數字化轉型不僅僅是技術層面的變革，更是教育理念和模式的深層次轉型。因此，如何平衡現有的教育內容、教學方式與AI技術結合的關系，實現教育的創(chuàng)新與發(fā)展，會是一個長期探索的過程。

基于以上思考，學校積極開展AI賦能教育教學的實踐探索，致力于培育人工智能應用場景，努力構建一種全新的教育生態(tài)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人。

AI賦能精準備課

教師數字化素養(yǎng)培養(yǎng)是教育數字化轉型的關鍵軟實力。學校開展“增強數字化意識、學習數字技術與技能”的專題培訓，為教師在數字時代有效開展教育教學和持續(xù)發(fā)展創(chuàng)設條件。學校強化“數字化應用”的探索實踐，鼓勵教師將數字技術融入教學設計、環(huán)境創(chuàng)設以及學業(yè)評價中，優(yōu)化教學流程，提升課堂活力，實現學生自主、探究、協作學習，同時要求教師關注數字技術對學生數字素養(yǎng)與身心健康的影響，以數字化賦能五育融合。下面以備課為例，介紹數字化技術融入教學的應用過程。

1.精準透視難點，助力學生深刻理解

根據教學目標和學情數據，教師與AI助手協同生成優(yōu)質教學設計和教案。在AI的助力下，教師更精準地獲得教學案例、教學活動和教學策略。尤其是當教師嘗試新型教學模式時，AI可提供相關教學流程和備課策略，幫助教師更高效便捷地進行課堂設計。

例如，在《木蘭詩》教學活動設計中，教師可利用不同的AI智能畫圖技術畫出“木蘭”的形象，然后問學生這些畫像是否是自己心中的木蘭，并說出理由。在人們的傳統印象中，木蘭是颯爽英姿的英雄，但本詩重在突出木蘭的非英雄姿態(tài)——首先，木蘭是女子，其次才是英雄。因此，教師可以借助智能畫像，引導學生對木蘭的形象進行主題探究，形成“木蘭既有英雄氣概，更具女兒情懷”的認知。再如，在一年級語文教學《憫農》過程中，教師充分利用AI和VR技術帶領學生“穿越”到歷史現場，讓學生身臨其境地感受歷史文化的魅力。同時，教師也可借助人工智能技術，讓學生與詩人李紳對話，身臨其境，感受種糧的不容易。這些創(chuàng)新的教學手段不僅豐富了教學內容，也豐富了學生的學習體驗。

2.精準洞悉重點，明晰備課方向

借助AI技術，教師在批改上一課學生作業(yè)及單元檢測后進行掃描提交，AI會幫助教師提前分析學生對上一部分知識的總體掌握情況，以及需要關注的題目、知識點等，并能提供歷史數據，方便教師對比。教師可直接根據統計數據對比情況進行講評或及時調整教學策略。這樣就有效改進了教師講評學生作業(yè)的精準性和備課的針對性，避免了傳統批改作業(yè)中容易出現的記憶片面、不準確等現象。

3.精準評估成效，及時優(yōu)化備課策略

AI技術還能通過對備課成效的精準評估，實現備課策略的優(yōu)化。以語文教學為例，語文教師嘗試用AI批改作文，對作文進行多維度評估。維度包括審題是否準確、中心是否明確、內容是否具體、結構是否合理、描寫是否生動、語言是否通順六個方面（見圖）。

例如，初一語文教師結合單元寫作主題，融合生物學科作業(yè)“抓鼠婦”布置了一篇情境作文，讓學生結合抓鼠的過程、對鼠婦的觀察以及自己的心理活動，寫一篇600字的作文。AI依據以上六個維度對學生的作文作了整體分析。六個作文維度中，如果“語言通順”維度被標注上了“需關注”，就會為教師接下來的作文講評和作文教學提供依據。

總結AI在批改作文中的應用價值，有以下幾點。一是提高批閱效率。傳統的作文批閱需要教師花費大量時間和精力，而AI批閱可以在短時間內對大量作文進行快速評估。二是提供客觀評價。AI批閱不受主觀因素影響，能夠提供客觀、一致的評價標準。三是促進個性化學習?；趥€性化反饋，學生可以針對自己的問題進行有效的學習和改進。四是倡導人機結合批閱模式。學校將AI的高效性和教師的專業(yè)性相結合，創(chuàng)新作業(yè)批閱新模式。五是輔助教學決策。教師可以根據AI批閱的結果了解學生的整體寫作水平和存在的共性問題，從而調整教學策略。

再以體育教學為例。體育課中，AI系統根據每位學生的平均心率、運動強度、運動密度、測試成績等，自動生成課堂報告，對學生的課堂表現進行多維度分析。教師可基于后臺數據分析，及時調整課堂教學內容，重整問題環(huán)節(jié)，進一步優(yōu)化備課策略。

AI賦能精準教學

《北京市教育領域人工智能應用工作方案》提出，面向全市大中小學推廣AI學伴和AI導學應用，將人工智能融入教學全場景。

1.人機互動，創(chuàng)設新型教學方式

以基于AI技術支持的寫作教學為例。寫作教學前，人工智能可以營造一種信息化學習環(huán)境，AI寫作技術所生成的文章，給學生建立了寫作的起點。學生閱讀寫作情境任務，在“關鍵詞”框輸入如“科學家故事”“自立自強”等關鍵詞后，再結合自己已知的科學家如“鄧稼先”，點擊“確定”后就可以自動生成一篇文章。寫作中，人工智能可以充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體地位，如在修改過程中，學生利用AI智能問答助手實時解答自己的疑惑。當學生對AI智能問答助手給出的答案產生困惑時，教師可適時點撥。這樣，既可以凸顯“以教師為主導、以學生為主體”的教學理念，也是因材施教，幫助學生有針對性地提升，實現學生的個性化發(fā)展。寫作后，人工智能可以構建以探究、合作為特征的新型學習方式。如結合統編版教材八年級（下）第六單元“學寫故事”，參照課程標準，教師和學生可以討論商定，給出科學家故事創(chuàng)編量表。借助AI智能批改助手，學生將自己的習作上傳到系統中，系統根據評價量表作出判斷，學生就可以清晰知曉自己的習作在哪方面存在優(yōu)勢或在哪方面存在不足。

同時，人工智能對促進教師課堂教學方式的轉變也起到非常重要的作用，其虛擬現實技術可以為學生的學習情境提供全新的體驗。例如，教師在教學五年級上冊第13課《少年中國說（節(jié)選）》時，情境任務為“跨過時空隧道，與梁任公對話”。課上，學生通過闖關游戲獲得對話資格，在情境中與“梁啟超AI人工智能體”進行對話。學生能夠通過高度沉浸式的虛擬實境體驗，使語言能力在實際應用場景中得到訓練和提升。這種交互式的學習模式不僅賦予了學生積極參與課堂活動的熱情，還有效形成了活躍的互動式學習氛圍。學生在交流中能夠得到及時反饋，引發(fā)其不斷思考，不僅提高了語言表達能力和批判性思維，還能夠深刻體會愛國情懷，增強作為當代少年的自豪感和責任感。

2.實時監(jiān)控，動態(tài)調整課堂節(jié)奏

借助人工智能技術，教師可實時監(jiān)控、動態(tài)調整課堂節(jié)奏。以生物學科為例，為進一步提升教師的人工智能素養(yǎng)，生物學科開展了“我是小小營養(yǎng)師”項目式課堂活動。課前，先讓學生完成針對不同人群的三餐食譜調查工作，教師可引導學生針對飲食方案的合理性進行主題探究。本課展示的內容屬于該項目活動的第二環(huán)節(jié)：對調查得到的食譜進行分析、評價與改進。課堂上，教師指導各組學生在小程序的輔助下，對食物中營養(yǎng)素的種類與所提供的能量進行計算，結合被調查人群的特點，通過與AI對話獲得改進建議，并運用均衡膳食的概念對三餐食譜作出相應調整。

在學習過程中，學生們對零碎事實記憶的任務減少了，運用概念進行創(chuàng)造性的評價與設計活動的比例增加了，很好地體現了項目活動設計與AI技術應用的適切性。

3.共享資源，有效拓展育人途徑

學校利用“雙師課堂”教學管理平臺，由線上教師實施教學，負責專業(yè)教研、專業(yè)講解，提供素質教育內容的豐富供給；線下帶班教師負責課堂和活動的組織以及學習成果驗收，極大地減輕了校內教師開展優(yōu)質課后服務的難度和負擔。

學校為每位學生提供專業(yè)的隨材學具。通過隨材學具的使用，學生可以跟隨“雙師”節(jié)奏，進行動手實踐操作，增強課后服務課堂的參與度和體驗感，更好地吸收知識。例如，在開展“航天探秘”課程中，學校為每位學生提供航天筆記樣板、定制配套課程、互動貼紙、指示牌、翻折模切片紙等材料，讓學生通過猜想、設計、整理等環(huán)節(jié)來積累航天知識，制作出屬于自己的“航天筆記”，鍛煉學生的科學思維，培養(yǎng)學生對航天科技的興趣。

AI賦能精準輔導

學校利用人工智能技術，實現了對學生學習的針對性和精準性輔導。具體體現在布置個性化作業(yè)實現“精準學”、設置學習路徑實現“專項練”、解決真實問題實現“深度研”等方面。

1.布置個性化作業(yè)實現“精準學”

一是智慧作業(yè)促進菜單式學習。自2023年11月起，學校開始逐步引入智慧作業(yè)精準教學系統，以解決教師作業(yè)負擔重、作業(yè)設計效率不高的問題。學校借助科技手段輔助教師進行學情分析，實現對學生作業(yè)有針對性地分層布置，從而實現更加精準地教學，減輕學生作業(yè)負擔。精準教學系統有幾大特點，包括作業(yè)批改更具針對性、不改變學生作答習慣和教師批改習慣、數據可采集、學情可追蹤以及題目存儲、提取、復用、替換便捷等。

結合學生的日常作業(yè)數據，系統為每位學生生成了個性化學習手冊，方便學生快速了解自己的學習情況和薄弱項。系統還為學生推薦了相應題目，方便學生快速、高效地進行復習。系統也促進了家校合作，幫助家長更好地了解孩子的學習情況。家長可以通過小程序查看孩子的作業(yè)完成、錯題記錄和測驗成績等情況。這樣，家長不僅能更清楚地看到孩子在學習上的進步，還能了解孩子需要改進的地方，從而更有針對性地幫助孩子復習。

二是AI作業(yè)促進師生創(chuàng)新。在落實新課標的過程中，學校持續(xù)探索作業(yè)設計的實踐性、綜合性。教師在日常教學中注重挖掘資源，引導學生思考如何運用AI技術來解決真實問題。例如，語文教師在講授《圓明園的毀滅》一課后布置了一項任務：學生化身被掠走的文物，以第一人稱書寫一封家書，請祖國媽媽救自己回家。教師指導學生通過智能平臺上傳書信，幾天后就能收到回復。再如，英語教師在帶領學生參觀故宮博物院后布置了一項“英語小導游”的作業(yè)，學生需要結合自己的參觀體驗和搜集到的資料撰寫導游詞，并以多種形式進行介紹。有的學生就利用AI技術，將九龍壁的照片上傳智慧終端，生成了九龍壁的英語介紹。在這個過程中，學生不斷開發(fā)利用多種技術，信息素養(yǎng)和語言運用水平都得到了極大提升。

2.設置學習路徑實現“專項練”

針對北京新中考體育的要求，學校把人工智能引入到乒乓球教學中。AI技術通過人臉識別監(jiān)測學生身份，結合高速工業(yè)相機捕捉運動軌跡，為每位學生提供了詳細的訓練數據。這些數據不僅幫助教師實時調整教學方法，還通過精準的球速和落點分析，增強了學生訓練的針對性和有效性。

同時，學校通過體育智能APP，開展體育家庭作業(yè)實踐。體育教師利用人機結合的方式批改作業(yè)，不僅實現了過程性評價和終結性評價相結合，而且在體育作業(yè)監(jiān)管方面也形成了家校聯動，幫助學生在課后完成鍛煉，促進他們健康成長。通過智能APP，體育教師可以輕松地布置、跟蹤和評估學生的體育作業(yè)。同時，體育教師可以通過數據分析來調整教學策略，使教學更加凸顯個性化和科學性。這種模式不僅解決了體育教師批改作業(yè)的不便，還提高了教學的精準度和效果。

新模式讓體育作業(yè)變得有趣和吸引力十足，尤其是APP中的虛擬情景和互動游戲，讓鍛煉變得不再枯燥。學生更愿意在課后主動進行體育鍛煉，因為他們能夠清晰地看到自己的進步和成就。在運動過程中，學生還可以獲得即時反饋和指導，便于及時調整動作，提高運動技能。

3.解決真實問題實現“深度研”

學校通過項目式學習、綜合實踐課程，指導學生深度學習，以培養(yǎng)學生的數字化素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力，實現師生共同成長。

以“鼠標操作方式探究”為例：首先，學生針對“鼠標手”問題展開分析、比較，提出改進措施并進行實踐；其次，學生通過學習、分析現有的鼠標結構、原理和操作方式，嘗試創(chuàng)新一款穿戴式的鼠標（手套鼠標），把鼠標的芯片藏于手套芯的位置，按鍵與手套的手指結合采集信息后，利用藍牙技術傳送給計算機，實現鼠標功能；最后，不斷嘗試改進，形成最終方案。這種手套鼠標把手腕受力變成了手掌邊支撐手心受力，使用更靈活、時尚、便捷，可以有效解決“鼠標手”問題。手套鼠標的改裝設計，提高了學生發(fā)現問題和解決問題的能力。當然，在整個過程中，學生可能會嘗試多次，但這恰恰激發(fā)了學生執(zhí)意堅持、不認輸的鉆研精神，體驗了創(chuàng)新的樂趣和艱辛。

總之，隨著人工智能與教育的深度融合，學校深刻認識到，人工智能正在成為推動校園智能化發(fā)展的核心力量。面對未來，我們將采取更加包容的態(tài)度，主動適應時代變化，積極探索人工智能在智慧校園建設中的應用，以培養(yǎng)能夠適應新時代挑戰(zhàn)并面向未來的優(yōu)秀建設者和接班人。

作者單位：北京市第八十中學管莊分校

編 輯：張曉震