在21世紀的科技浪潮中,人工智能(AI)正以前所未有的速度滲透到社會(huì )的各個(gè)領(lǐng)域,教育領(lǐng)域也不例外。AI教學(xué)分析系統的出現,不僅為傳統教學(xué)模式帶來(lái)了革命性的變革,還極大地提升了教學(xué)效率與質(zhì)量,促進(jìn)了教育資源的均衡分配,為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習開(kāi)辟了新路徑。
一、AI教學(xué)分析系統的定義
AI教學(xué)分析系統,是以人工智能、大數據技術(shù)賦能教育,打造課前、課中、課后全場(chǎng)景教學(xué)閉環(huán)。實(shí)現課堂數據的伴隨式采集,結合業(yè)內權威(中國教科院專(zhuān)家)對課堂觀(guān)察點(diǎn)和測量方式進(jìn)行AI建模,從而實(shí)現"國際一流,國內絕對領(lǐng)先"的課堂風(fēng)格的教師畫(huà)像分析、提問(wèn)層次分析、教學(xué)組織過(guò)程分析的算法能力,為學(xué)校和教育管理部門(mén)實(shí)現課堂教學(xué)問(wèn)題的精準診斷。并基于問(wèn)題的交流研討,開(kāi)展遠程教研,匯聚共享教研成果,提升教、研、訓效率效能的同時(shí)進(jìn)一步提升教師教學(xué)能力。
二、實(shí)現功能
1. 學(xué)生行為分析
實(shí)時(shí)監測學(xué)生的課堂行為,如舉手、聽(tīng)講、閱讀、寫(xiě)字等,分析學(xué)生的參與度和專(zhuān)注度。通過(guò)學(xué)生的表情變化,評估學(xué)生對教學(xué)內容的理解和興趣程度。
2. 教師教學(xué)評估
分析教師的教學(xué)內容、教學(xué)方法、課堂管理能力等,評估教師的教學(xué)質(zhì)量和效果。提供針對性的改進(jìn)建議,幫助教師優(yōu)化教學(xué)策略,提升教學(xué)質(zhì)量。
3. 課堂互動(dòng)分析
評估課堂互動(dòng)的頻率和質(zhì)量,如學(xué)生提問(wèn)、教師解答、小組討論等。分析互動(dòng)過(guò)程中存在的問(wèn)題,提出改進(jìn)方案,促進(jìn)師生之間的有效溝通。
4. 教學(xué)效果評估
通過(guò)對比學(xué)生在課前、課中和課后的學(xué)習數據,評估教學(xué)效果的改善情況。為教育管理者提供決策支持,優(yōu)化教學(xué)資源配置,提升整體教學(xué)質(zhì)量。
三、應用場(chǎng)景
1. 教師單課報告
主要從教師的教學(xué)設計情況和 老師的課堂教學(xué)實(shí)施情況進(jìn)行數據分析。通過(guò)人工智能技術(shù),將教師單課的教學(xué)設計和課堂教學(xué)過(guò)程匹配相應教學(xué)模型生成分析報告,幫助教師精準定 位教學(xué)環(huán)節薄弱點(diǎn),對相關(guān)問(wèn)題科學(xué)"對癥下藥",改進(jìn)提升。
2. 學(xué)校綜合報告
幫助學(xué)校管理者了解全校教學(xué)概況,掌握年級、學(xué)科教學(xué)數據分布通過(guò)相關(guān)教學(xué)數據,分析出校內所有教師、課堂中在教師整體能力、課堂教學(xué)能力和對新課標理解能力的教師等級分布情況,為管理者在教學(xué)診斷、學(xué)科教研、教師評價(jià)等方面決策提供科學(xué)依據。
3. 區域課堂分析數據中心
幫助區域管理者更加客觀(guān)了解區域內各學(xué)校、各學(xué)科、各教師的課堂教育特點(diǎn),形成區域內課程畫(huà)像,為區域內教學(xué)、教研、教 師專(zhuān)業(yè)發(fā)展等提供數據支撐。用最科學(xué)最客觀(guān)的的方法,對區域大數據治理和教育質(zhì)量提升提供有效抓手。
四、應用案例
1、教師案例:以某學(xué)校李老師為例,通過(guò)對李老師的課堂教學(xué)進(jìn)行長(cháng)周期的持續跟蹤分析,對李老師的教學(xué)設計能力、課堂教學(xué)能力、專(zhuān)業(yè)素養進(jìn)行科學(xué)、量化診斷,對李老師課堂教學(xué)的高階思維問(wèn)題設計、評價(jià)及反饋、教學(xué)活動(dòng)組織情況(獨立學(xué)習、合作學(xué)習、展示匯報等)、學(xué)生課堂專(zhuān)注度和活躍度進(jìn)行長(cháng)周期監測統計,形成對課堂教學(xué)質(zhì)量的客觀(guān)勾勒。其中,教學(xué)設計能力、課堂教學(xué)能力、教師專(zhuān)業(yè)素養的量化診斷,分別以中國教育科學(xué)研究院"CFS教師教學(xué)設計能力評價(jià)量規"、"CFS 有效課堂評價(jià)量表"、"CFS未來(lái)教師能力等級框架"為依據,通過(guò)人工智能全自動(dòng)采集課堂觀(guān)測點(diǎn)數據,形成量化診斷結果。通過(guò)對教師能力和課堂質(zhì)量的過(guò)程性數據采集和量化分析,形成教師數字畫(huà)像。
2、學(xué)校案例:以某學(xué)校為例,通過(guò)對全校教師的橫向數據采集,對學(xué)校教師能力和課堂質(zhì)量的整體情況進(jìn)行勾勒,幫助校長(cháng)對學(xué)校課堂教學(xué)質(zhì)量、各科組發(fā)展情況、各年級發(fā)展情況進(jìn)行概覽。課堂教學(xué)質(zhì)量方面,通過(guò)課堂教學(xué)過(guò)程性數據的采集與分析,對全校 A、B、C 類(lèi)課的數量及比例進(jìn)行快速診斷與分析,并對優(yōu)秀課例和異常課例進(jìn)行提示。通過(guò)課堂教學(xué)過(guò)程性數據對各科組、年級組的教師教學(xué)設計質(zhì)量、課堂教學(xué)質(zhì)量、教師專(zhuān)業(yè)能力、高階思維問(wèn)題設計等方面進(jìn)行分析、比較,幫助校長(cháng)直觀(guān)、及時(shí)發(fā)現科組、年級組的短板及問(wèn)題。賦能科組教研方面,通過(guò)科組整體數據的采集與分析,通過(guò)數據快速遴選某方面表現優(yōu)異的教師,讓科組其他教師進(jìn)行聽(tīng)課學(xué)習,提升科組教研效率。
3、區域案例:以某市區域為例,AI教學(xué)分析系統深化了"數據循證"的評價(jià)改革生態(tài)建設,通過(guò)循證施"教"、循證助"學(xué)",持續推進(jìn)了全市的教學(xué)方式深度變革。其次,通過(guò)AI教學(xué)分析系統,形成了區域試點(diǎn)校的課堂教學(xué)過(guò)程性數據,通過(guò)對數據的分析和挖掘,為全市教育進(jìn)一步發(fā)展形成了建議。AI教學(xué)分析系統有效提升了教育薄弱地區的教研效率。通過(guò)實(shí)踐探索,提出了眾多創(chuàng )新的教研模式,通過(guò)AI教學(xué)分析系統的量化診斷,精準發(fā)現問(wèn)題;結合背后的中國教育科學(xué)研究院"CFS 教師教學(xué)設計能力評價(jià)量規"、"CFS 有效課堂評價(jià)量表"、"CFS 未來(lái)教師能力等級框架"等量表、量規,快速形成教研方向與思路。
相較傳統的聽(tīng)評課發(fā)現問(wèn)題、多輪討論形成思路、集體教研解決問(wèn)題,AI教學(xué)分析系統在發(fā)現問(wèn)題環(huán)節得出的結論有數據支撐,更加科學(xué)精準,并節省了大規模聽(tīng)評課需要的人力和時(shí)間;在形成思路環(huán)節通過(guò)量表和量規給出了明確的教研和改進(jìn)方向,避免了老師從不同經(jīng)驗和角度出發(fā),形成共識和教研方向效率較低的問(wèn)題;在解決問(wèn)題環(huán)節通過(guò)量表、量規中對應的案例和定期組織的專(zhuān)業(yè)培訓,賦能集體教研快速形成問(wèn)題突破。