數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)課堂變革 AI與大數(shù)據(jù)讓教育“黑匣子”變透明

4月12日，科技日?qǐng)?bào)記者在天津市和平區(qū)萬全道小學(xué)隨處可見一個(gè)1.5米高、白黑相間的智能漂流書柜。它窩在教室角落，也置放在走廊拐角，觸手可及。學(xué)生隨手刷卡即可完成自助借閱，也留下了一條條“閱讀數(shù)據(jù)”。據(jù)介紹，目前和平區(qū)44所中小學(xué)及幼兒園里都有智能漂流書柜，通過分析學(xué)生的借閱行為數(shù)據(jù)，有學(xué)校發(fā)現(xiàn)一本野外生存的圖書長期“霸榜”，就此開設(shè)荒野求生課程，植入生物、物理等多學(xué)科知識(shí)，還組織了書友會(huì)，大受學(xué)生好評(píng)。

這正是天津和平區(qū)用教育大數(shù)據(jù)探索精準(zhǔn)教學(xué)、科學(xué)育人的一個(gè)縮影。9.98平方公里的天津和平區(qū)里，學(xué)校星羅棋布，也架在云端的大數(shù)據(jù)洪流里，課堂互動(dòng)數(shù)據(jù)、作業(yè)數(shù)據(jù)、學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)、行動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)、圖書借閱數(shù)據(jù)、校園活動(dòng)數(shù)據(jù)等匯聚和平教育云數(shù)據(jù)中心，既用于過程測(cè)量、學(xué)情分析、教研提升，也用于更個(gè)性化、科學(xué)化的校園管理服務(wù)。

天津市和平區(qū)教育局黨委書記、局長明建平表示，教育信息化已成為教育變革的內(nèi)生動(dòng)力，能夠帶來學(xué)習(xí)的革命、學(xué)生流程的重組以及整個(gè)教育生態(tài)的變革。

數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)課堂變革 實(shí)現(xiàn)“千人千面”高效教學(xué)

“通過傳授知識(shí)讓孩子們考一個(gè)好學(xué)校，這是淺層次的教育。而真正的教育需要大智慧，教育的最終目的是為了啟迪學(xué)生的智慧，需要用智慧的手段和路徑來教育學(xué)生。”明建平如是說。

2017年，天津市和平區(qū)教育局?jǐn)y手騰訊教育推進(jìn)“和平智慧校園”、和平智聯(lián)校園建設(shè)，伴隨著和平教育云數(shù)據(jù)中心建立，課堂教學(xué)助手、學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)分析、教研數(shù)據(jù)分析等具體應(yīng)用場(chǎng)景也應(yīng)運(yùn)而生。

天津市和平區(qū)教師發(fā)展中心教育信息化部主任盧冬梅介紹說，目前，和平全區(qū)各學(xué)校已實(shí)現(xiàn)課堂互動(dòng)數(shù)據(jù)、作業(yè)及課堂測(cè)試等數(shù)據(jù)、階段性考試、校際聯(lián)考等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集，并通過和平區(qū)學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)做關(guān)聯(lián)分析，為學(xué)生學(xué)業(yè)成長、教師專業(yè)水平提升提供支撐。

通過前期的預(yù)習(xí)作業(yè)、課堂互動(dòng)、課后作業(yè)的數(shù)據(jù)，老師可以拿到每個(gè)學(xué)生知識(shí)掌握情況的清晰畫像，每位學(xué)生也能得到伴隨式“錯(cuò)題本”。老師根據(jù)數(shù)據(jù)的反饋與分析，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生則根據(jù)錯(cuò)題本精準(zhǔn)練習(xí)，教學(xué)因此更加精準(zhǔn)高效。在和平區(qū)的匯文中學(xué)、岳陽道小學(xué)等，都流行著針對(duì)大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)知識(shí)難點(diǎn)的“知識(shí)膠囊”，即老師錄制的2分鐘知識(shí)點(diǎn)講解視頻，輕便、高效地查漏補(bǔ)缺。、

值得一提的是，教學(xué)相關(guān)的大數(shù)據(jù)也被賦能于老師的專業(yè)成長，通過對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)的長期跟蹤挖掘，每位老師能了解學(xué)生在各時(shí)間段里對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，也能借此衡量自身教學(xué)水平的變化，促進(jìn)教師的長期專業(yè)發(fā)展。

此外，在盧冬梅眼中，教學(xué)大數(shù)據(jù)還有一層不能忽視的價(jià)值——家校溝通。家長通過教學(xué)大數(shù)據(jù)可以看到，自己的孩子每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在全班處于怎樣的水平，哪個(gè)地方是短板，哪個(gè)地方是長板。“我們知道家長都非常焦慮，焦慮到不讓孩子上補(bǔ)習(xí)班都有負(fù)罪感。所以孩子就很辛苦，白天學(xué)的東西跟周末學(xué)的東西有很多是重疊的，也沒有什么必要性。”盧冬梅說，“現(xiàn)在我們哪怕只做到一點(diǎn)點(diǎn)，最起碼讓家長知道我逼他上這個(gè)沒有必要的，幫他省點(diǎn)錢、省點(diǎn)時(shí)間，孩子幸福感也會(huì)提高一點(diǎn)點(diǎn)。”

在AI+大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的賦能下，教學(xué)的過程測(cè)量貫穿于學(xué)生的整個(gè)成長體系，形成了一個(gè)教學(xué)的良性系統(tǒng)性閉環(huán)。“教育信息化會(huì)帶來學(xué)習(xí)的革命、教學(xué)流程的重組以及整個(gè)教育生態(tài)的變革。”明建平說。

大數(shù)據(jù)賦能教育新生態(tài) 打造有溫度的智慧化管理

天津和平區(qū)通過暢活數(shù)據(jù)流量，激發(fā)數(shù)據(jù)價(jià)值，探索科學(xué)育人。

“教育工作者一些時(shí)候容易流于自負(fù)，我們想提供給孩子的和孩子們想要去了解的可能彼此之間并能契合，但通過數(shù)據(jù)分析可以實(shí)現(xiàn)深度的契合。”盧冬梅介紹說，“以前學(xué)校開發(fā)素質(zhì)拓展課程時(shí)，基于學(xué)校能開發(fā)什么就開發(fā)什么。現(xiàn)在則會(huì)基于數(shù)據(jù)，學(xué)生需要什么，我們?cè)偃フ蚁嚓P(guān)資源做什么。”

這背后是一個(gè)邏輯的扭轉(zhuǎn)。“以往我們要把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化，如今則是把數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化。”她強(qiáng)調(diào)。

以班級(jí)圈為例。班級(jí)圈是騰訊教育打通微信的獨(dú)有功能，家長通過“班級(jí)圈”，可以隨時(shí)了解孩子的日常生活和學(xué)習(xí)狀態(tài)，同時(shí)它也能變成每個(gè)班的bbs。在和平區(qū)，這么一個(gè)小小的班級(jí)圈每天卻承載著數(shù)以百萬計(jì)的數(shù)據(jù)量級(jí)。天津市第十九中學(xué)信息主任胡嘉介紹，該校部分老師會(huì)在班級(jí)圈展示學(xué)生和任課老師一起創(chuàng)作的學(xué)科知識(shí)圖譜，讓家長看到孩子除成績外更多元的成長。而萬全小學(xué)則通過分析班級(jí)圈家長關(guān)注瀏覽與互動(dòng)的數(shù)據(jù)，了解到家長更為關(guān)切的內(nèi)容，在教育議事會(huì)、家委會(huì)層面更多聚焦大數(shù)據(jù)洞察相關(guān)內(nèi)容，提升校園開放治理水平。

在這個(gè)過程中，天津和平教育局和騰訊教育只在做一件事——降低數(shù)據(jù)使用門檻，讓每個(gè)老師和管理者都能有所啟發(fā)，真正激發(fā)中小學(xué)辦學(xué)活力。

盧冬梅曾經(jīng)在某學(xué)校的學(xué)生軌跡數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，一個(gè)成績中等的學(xué)生卻有著全年級(jí)最為活躍的軌跡數(shù)據(jù)，每天他都有大量和外班學(xué)生的“交互”行為。通過和班主任的溝通，他們也為這條數(shù)據(jù)尋找到了一條使用路徑——在下一屆學(xué)生會(huì)主席選舉時(shí)，會(huì)鼓勵(lì)這位同學(xué)參選，進(jìn)一步激發(fā)他的溝通協(xié)作能力。

和平區(qū)不少學(xué)校存在校園面積小、學(xué)生人數(shù)多、學(xué)校空間嚴(yán)重不足的問題。和平區(qū)教育局基于采集到的學(xué)生行動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，通過騰訊LBS數(shù)字技術(shù)，繪制了時(shí)空路徑圖、學(xué)校熱力圖、人員行動(dòng)軌跡圖等，分析了學(xué)校空間利用的主要問題，并提出了如何利用閑置區(qū)域，增加空間利用率，緩解人員密集時(shí)段的疏解壓力的多個(gè)建議，為學(xué)校調(diào)整功能布局提供了依據(jù)。

在這個(gè)持續(xù)研究教育大數(shù)據(jù)的過程中，互聯(lián)網(wǎng)科技的力量一路同行。“和平的老師給我們帶來的是最一線的信息需求以及對(duì)教育教學(xué)的深度理解，我們要做的就是用互聯(lián)網(wǎng)科技幫他們把理想變成現(xiàn)實(shí)。”騰訊智慧教育總經(jīng)理潘鴻雁說。

經(jīng)過多年發(fā)展，騰訊智慧教育逐漸形成了一套完整的架構(gòu)矩陣，在去年推出了融合大數(shù)據(jù)+AI概念的教育智腦，一方面用教育大數(shù)據(jù)的處理方式，將環(huán)境數(shù)據(jù)和教學(xué)數(shù)據(jù)融合起來，分析學(xué)習(xí)成績變化的根本原因，另一方面把智腦的發(fā)育也當(dāng)成一個(gè)人腦發(fā)育的過程，解決各個(gè)信息化系統(tǒng)的指導(dǎo)問題，要告訴系統(tǒng)解決使用者出現(xiàn)的個(gè)性化問題。

行業(yè)人士評(píng)價(jià)，雙方“教學(xué)為場(chǎng)、應(yīng)用為基、數(shù)據(jù)為王”的教育信息化探索之路，是教育、科技及互聯(lián)網(wǎng)深度融合的成果，這種融合將加速推進(jìn)智慧化教育的創(chuàng)新。

“先有教育的訴求，才會(huì)有智慧教育的應(yīng)用場(chǎng)景。先有教育的愿景，才會(huì)有信息技術(shù)的深度應(yīng)用。”盧冬梅說，“技術(shù)給了教育溫度和力量。”教育是一個(gè)黑匣子，到底怎么產(chǎn)生作用大家都不知道。但數(shù)字化的技術(shù)，正在把這個(gè)黑匣子一點(diǎn)點(diǎn)地透明化。(陳曦)