人工智能賦能個性化學(xué)習的實踐探索

當前，個性化學(xué)習已成為教育發(fā)展的重要趨勢。人工智能技術(shù)強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，為個性化學(xué)習提供了有力的支持。開展人工智能賦能個性化學(xué)習的實踐探索，開發(fā)智能作業(yè)本，精準分析學(xué)生的學(xué)習習慣、學(xué)科偏好以及知識掌握情況，為學(xué)生量身定制學(xué)習計劃和進階資源。

1.開發(fā)結(jié)構(gòu)化智能題庫

智能題庫將碎片化知識轉(zhuǎn)化為可計算、可追蹤的學(xué)習路徑，既支持大規(guī)模精準教學(xué)，又為個性化學(xué)習提供持續(xù)更新的資源支持。學(xué)校組建學(xué)科骨干教師團隊，以學(xué)科課程標準為核心，將教學(xué)內(nèi)容解構(gòu)為知識、能力、素養(yǎng)三維目標，建立層級分明的結(jié)構(gòu)化標簽體系，實現(xiàn)智能題庫的初步構(gòu)建。各學(xué)科教師團隊整理學(xué)案、自命試題等資源，聯(lián)合技術(shù)團隊對題自進行解析，提取關(guān)鍵信息，如題型、難度、知識點等，并將其與知識圖譜中的結(jié)構(gòu)化標簽逐一對應(yīng)。

在實踐過程中，學(xué)校采用“AI預(yù)標注 + 教師復(fù)核”的工作模式一一系統(tǒng)基于自然語言處理技術(shù)對題目進行知識點匹配和難度預(yù)判；教師根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗對標簽進行校準復(fù)核，不斷探索智能題庫與教學(xué)實踐的最優(yōu)適配。通過智能題庫，教師能快速地檢索所需題自，節(jié)省備課時間；學(xué)生能夠迅速匹配符合自己現(xiàn)有水平和學(xué)習需求的針對性題目，提升學(xué)習效果。

2.構(gòu)建同步化課程平臺

學(xué)校組建學(xué)業(yè)進階標準研究項目組，落實各學(xué)科核心素養(yǎng)，將其細化為可操作的學(xué)業(yè)進階標準。具體包括：梳理各學(xué)科知識點和能力要求，明確知識點之間的邏輯關(guān)系和進階培養(yǎng)路徑，制定高中各學(xué)科的關(guān)鍵指標體系，用以評估學(xué)生的學(xué)科知識水平。由此，學(xué)校搭建起與教學(xué)實時同步的課程平臺，不斷整合系統(tǒng)化的課程資源。課程平臺提供豐富的數(shù)字化課程資源，涵蓋視頻、音頻、文檔等多模態(tài)形式，同時，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習進度和能力推薦學(xué)習資源，確保每個學(xué)生都能在適合的節(jié)奏下學(xué)習。

3.搭建個性化作業(yè)系統(tǒng)

完備的智能題庫和課程平臺是個性化作業(yè)系統(tǒng)的底層基座。智能作業(yè)本主要具備四個功能：一是學(xué)生使用“作業(yè)呈現(xiàn)作答提交”功能，通過智能作業(yè)本即時獲取教師布置的作業(yè)、測試及閱讀材料等學(xué)習資源。二是學(xué)生利用“改錯答疑提高”功能，根據(jù)系統(tǒng)整理的錯題本進行改錯，系統(tǒng)可自動分析題目涉及的知識點，同時，智能推薦有針對性的學(xué)習資源。系統(tǒng)的動態(tài)難度調(diào)節(jié)功能使學(xué)生的個性化學(xué)習保持在“最近發(fā)展區(qū)”，有效提升其高階思維能力。在“我的問題與答疑”模塊，學(xué)生可與教師進行一對一互動答疑，且系統(tǒng)支持語音、文字、圖片等多種形式的提問。三是學(xué)生利用“自我分析與查看”功能，根據(jù)歷次作業(yè)、測試的數(shù)據(jù)分析，精準了解自己的學(xué)習狀態(tài)，也便于教師追蹤學(xué)生的學(xué)習進度。此外，智能作業(yè)本還整合了筆記管理、課表查看、英語學(xué)習工具、文件上傳等輔助功能，有效拓展了學(xué)生的自主學(xué)習場景。

4.建設(shè)協(xié)同化教學(xué)平臺

隨著個性化學(xué)習的探索，教育技術(shù)賦能教師角色重塑，教師從單一的知識傳授者進階為學(xué)習生態(tài)的設(shè)計者與優(yōu)化者，推動教學(xué)向精準化、科學(xué)化、人本化方向縱深發(fā)展。

基于此，學(xué)校搭建作業(yè)布置判閱分析系統(tǒng)，主要聚焦三大功能。一是“組題與發(fā)布”功能，教師利用已經(jīng)接入的智能題庫和校外資源，生成教師教學(xué)、學(xué)生練習所需試題，通過明確學(xué)科、用途、難度等具體要求，進行初次智能組題。二是“判閱與答疑”功能，教師隨時可對學(xué)生已提交的作業(yè)進行判閱，及時給予反饋并進行答疑；學(xué)生通過智能作業(yè)本設(shè)備提交問題后，教師進行統(tǒng)一講解或單獨回復(fù)，答疑形式多樣，包括語音、文字、圖片、視頻等。三是“數(shù)據(jù)分析與呈現(xiàn)”功能，教師查看學(xué)生歷次作業(yè)、測試的錯因分析及學(xué)生改錯數(shù)據(jù)，精準了解學(xué)生的學(xué)習進度。此外，協(xié)同化的教學(xué)平臺還具備“學(xué)情跟蹤與個性化推薦”功能，系統(tǒng)能實時追蹤每位學(xué)生的學(xué)習進度和效果，為教師提供學(xué)情分析報告，幫助教師及時識別學(xué)生的學(xué)習難點和薄弱環(huán)節(jié)，并推薦個性化的學(xué)習資源和練習題目。除了作業(yè)和課堂練習外，教師亦可將智能作業(yè)本、智能題庫應(yīng)用于考試場景，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)生數(shù)據(jù)，形成階段性測試報告。

協(xié)同化教學(xué)平臺不僅有效減輕了教師的工作負擔，而且提高了教學(xué)的針對性和有效性，促進了師生間的互動與交流。平臺支持跨學(xué)科、跨年級的資源共建共享，助力教學(xué)設(shè)計從“經(jīng)驗主導(dǎo)”轉(zhuǎn)向“科學(xué)定制”；整合學(xué)生學(xué)情數(shù)據(jù)與教師教學(xué)資源，班級知識掌握雷達圖、個體學(xué)習軌跡等進一步可視化，幫助教師快速定位教學(xué)盲區(qū)。

學(xué)校不僅關(guān)注技術(shù)平臺的搭建和完善，更注重其在教育實踐中的應(yīng)用效果，未來還需要在以下幾個方面加強探索：深化學(xué)生多維度評估，通過智能作業(yè)本記錄學(xué)生答題時的涂改痕跡、耗時分布，增設(shè)思維過程分析功能；建設(shè)教師教研共同體，完善“教學(xué)策略推薦引擎”，根據(jù)班級錯題分布自動推送多學(xué)科教學(xué)案例和干預(yù)方案；開發(fā)家校智能化助手，整合作業(yè)數(shù)據(jù)、課堂表現(xiàn)、體測結(jié)果等多方信息，生成成長年報，形成完整的學(xué)生發(fā)展畫像。學(xué)校將繼續(xù)探索建立智能化教育評價體系，通過大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對學(xué)生全面、科學(xué)的評估，為教育決策提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)從經(jīng)驗驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動的轉(zhuǎn)型，持續(xù)推動教育創(chuàng)新與高質(zhì)量發(fā)展。

本文系2023年度北京市數(shù)字教育研究一般課題“基于智慧教室學(xué)習過程性數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準教學(xué)”（課題編號：BDEC2023020003）階段性研究成果