运用人工智能 助力学校特色发展

2024-10-28 00:00冯安华
中小学信息技术教育 2024年10期

北京市第十三中学是“北京市示范性普通高中”“北京市中小学科技教育示范学校”“中轴线申遗保护教育基地校”,前身为1929年6月成立的“私立北平辅仁大学附属中学”,由著名教育家、辅仁大学校长陈垣先生兼任附中首任校长。创校伊始,秉承“以文会友,以友辅仁”的教育理念,确定了“公诚勤朴”的校训。进入新时代,学校发扬辅仁大学附中的“生本”思想,努力办“毕业学生满意,在校学生家长放心,社会各界认可”的学校。2024年5月,学校被北京市教委遴选为25所人工智能应用试点学校之一。

本刊编辑:北京市第十三中学历史悠久,发展可追溯至辅仁大学附属中学,校园文化厚重,环境优美。请简要介绍一下贵校的发展历程和特色。

唐 挈:北京市第十三中学有着优良的办学传统,具有以下特色。

生本思想源远流长。学校肇始之初冠“辅仁大学附中”之校名,一个“辅”字,就道尽了生本思想的全部要义,即以学生为主体、以教师为主导。进入新时代,学校秉承“辅仁”精神,坚持“以学生发展为本,为学生成长服务”的办学理念,促进学生全面而有个性地发展。

人文教育师承有序。二十世纪二十年代建校之初,学校确定的“公诚勤朴”校训集中体现了中华优秀传统文化中倡导的人格特质和人文精神。九十余年来,从“以文会友,以友辅仁”的建校理念,到以启功、刘心武、王大坤等为代表的人文学科教师的辛勤耕耘,重视人文教育是学校传统和对中华传统文化的坚守,形成了师承有序的学校文化。

改革创新与时俱进。从建校之初的二十世纪二十年代,学校就非常重视学生的体验学习,创造性地设立了物理、化学、生物学科实验室、美术劳作展览室等。在二十世纪八十年代,学校在北京乃至全国率先对学生开展了社区教育、环境教育、电化教育的创新实践,创建了全部采用486微机的计算机教室“北京十三中金长城实验室”,这是当时国内第一家面向基础教育和社会教育的实验室。

教育教学硕果累累。学校坚持全面育人,共计有10位院士曾就读于此。学校高考成绩稳定在市、区较高水平,多次进入北京市前十名行列,每年都有优秀的毕业生考入清华大学、北京大学,曾连续两年北京市高考文科状元。学校先后荣获“全国绿色学校”“全国环境教育先进单位”“奥林匹克教育示范校”“北京市普通高中示范校”和“北京市中小学思想政治理论课首批示范基地”等荣誉称号。

本刊编辑:2024年5月,北京市第十三中学被北京市教委遴选为25所人工智能应用试点学校之一。同年7月,北京市教委发布《北京市深化基础教育课程教学改革实施方案》强调,人工智能要赋能教育教学创新。贵校在这些方面有哪些经验?

唐 挈:为贯彻落实北京市教委关于加强人工智能在教育领域深度应用的要求,学校成立了人工智能试点实施建设领导小组,明确试点总目标,制定整体实施方案,成立项目实施小组,将总目标和整体方案分解为完全可执行的子目标和工作进度表,并按校历制订季度计划。

我们加速推进人工智能与各项工作的融合,助力学校教学质量提升,发挥其在教学课堂诊断、巩固、学情分析等方面的作用,对标教育高质量发展要求以及教育数字化转型需要开展应用探索,创建人工智能技术运用新场景案例。我们凝聚各方面共识,协调社会、企业等各方力量,共同开展人工智能教育的教学与研究工作,推动科技成果的转化和应用。

我们运用教育信息化与人工智能开展教学与学生综合素质评价。依托智慧校园基座,按照统一数据标准围绕学生作业、考试、课堂表现、体质健康等场景进行数据汇聚,并积极开展与“京学通”和西城区信息化基座对接。充分利用市区大数据平台赋能,构建本校数据大脑,对学生、教师、学校数据进行采集、处理、分析,构建学生、教师、学校三类画像。以此对相关工作做出客观评价,找到优势与不足,制定合理的改进方案,开展教师评价体系和五育融合评价体系建设。

人工智能助力教师专业发展。学校重视教师的终身发展规划,通过教师AI学伴系统从学习偏好、行为习惯、社交特征等主要维度,勾勒教师个人教学、研修、科研等专题画像,让教师可以基于个人画像从政策标准、同级模型、自身过往三个视角进行比对,帮助教师了解自我、发现优势、明确差距、选择改进路径;信息系统通过数据分析与挖掘服务,实现消息提醒、资源推荐、伙伴推荐、协作小组推荐等功能,帮助教师更为主动更为精准地实施自主发展行为,实现“变找为送”的资源供给方式。以此激发教师发展自驱力,帮助教师规划提升路径,实现自我提升。

基于人工智能创新教学模式。学校教学在不改变学生纸笔作答习惯下,通过智能手写笔全方位采集学生课堂、作业、考试等综合性数据;以数据驱动教学方式变革,回归学生本位,以学定教,以学促教,为教师的整体评价和教学诊断提供依据;同时也为作业设计与资源个性化推送、家校共育等提供数据支持,推动数字化教育转型升级。

本刊编辑:利用人工智能赋能学校工作,最终要落实到学生学习的体验感与获得感,其中利用人工智能推动的教与学方式的创新应是智慧校园建设的重点。请重点介绍一下贵校这方面的举措。

唐 挈:学校充分利用智慧校园建设开展教与学方式的创新。作为西城区“数智学习项目”以及“云课堂评价”的试点学校,我们积极推进人工智能赋能教学质量提升,促进教与学方式变革。学校发挥人工智能采集数据的导向、诊断、改进和管理功能,将学生学习的疑难点通过数据分析清晰而有层次地呈现出来,从而帮助教师更精准地“教”,指导学生更精益地“学”,构建高效课堂。

依托“云计算、大数据、物联网、人工智能”等新技术建设智慧校园,我们重点围绕以下五个核心领域推动教与学方式改革,增强教师与学生的体验与获得感。

一是开展智慧教学。在现有实践基础上,进一步探索基于智能化课堂分析手段,常态化开展基于数据的教学反思和改进新路径。通过智能课堂分析系统,全方位追踪课堂轨迹,实现对教师教学和学生学习行为数据的采集、挖掘和分析自动化,开展基于数据的教学,开展“精准”诊断和干预,进而实现智能诊断与智能反馈的一体化课堂教学与研究。

二是开展智慧教研。基于学校现有教研经验和智能化背景,赋能学校完善教研流程、改进教研机制,打造校本教研新范式。按照功能完备、结构合理、操作便捷、参与性强的要求,建设校本教研平台,助力探索基于数据化、智能化、自动化、个性化、集约化的智能精准校本教研模式。

三是开展智慧评价。在现有实践基础上,进一步利用人工智能和大数据技术分析学生在课堂上的表情状态、课堂表现和互动行为,并对其进行实时监测和评估,从而分析学生的参与度、专注度和互动情况,帮助教师更好地了解学生的情况,更加客观地对学生做出过程性评价。践行“每个学生都需要被看见”的理念,“以美育美”,引领学生持续发展。

四是建设智慧学习空间。打造未来学习空间,使之呈现出体验性、互动性、多维性、混合性等不同于以往的全新特质。以“课程+信息技术+空间”建设思路,使空间建设与技术设备无痕植入教学环节,使之与教育教学环境融为一体。这类智慧空间内产生的多维的、立体的空间,改变了学生的学习与生活,使学生在空间中穿梭游弋,增加了跟不同班级同学相遇的机会。

本刊编辑:人工智能赋能学校工作创新,目的是为了学校各项工作效率的提高和促进学生的全面发展。请介绍一下贵校运用人工智能带来的变化。

唐 挈:经过这些年努力和建设,学校通过人工智能赋能智慧校园,在管理、教师教学与发展、学生学习、学校教研、家校协同方面取得显著的成效。

一是提升了决策效能。数字化办公平台为管理人员提供管理决策数据支持,为管理分析预测提供科学、准确的依据,实现科学化管理。例如,学校每年教师需求数量、学科教师年龄结构与专业发展结构是否合理,管理系统都会自动生成结论并预警报告。

二是提升了教学管理水平。学校利用人工智能开展课程设置、学生测评、学生选科、智能分班、智能排课等工作,显著地提高了工作的效率与质量;通过人工智能最大化地利用与盘活了现有教学资源;为学生合理制定课程规划,实现一生一课表,极大提升了学校在新中考、新高考背景下合理规划学生选课走班的能力,提升了教学管理的效能。学校智能平台服务于全校约两千名师生,累计生成学生课表一万余份。

三是提升了作业管理水平。通过课堂数据、作业数据,从年级层面能够帮助学科组长了解年级各班学生的作业负担,为学校“双减”落地提供管理决策工具,帮助其做好作业统筹协调,提高作业管理水平。

四是提升了教学评价水平。教学评价系统可以记录每一名学生在每一次考试中各学科的学业情况,可以自动生成学生学业发展的“成长轨迹”,助力教师开展精准性教育教学。阅卷系统还可以针对每次考试进行全面统计分析,提供不同类型的学业数据分析报表,不仅提升教师工作效率,也为教育管理者和参与者提供决策支持数据。

五是提升了家校共育效能。学校建设了家校合作互动数字平台——“家校彩虹”,在人工智能背景下引入了“AI家校助手”。这些都为学生和家长提供了生涯规划、心理咨询、家庭教育、社交指导等服务,促进教师、学生、家长三方面有效沟通,真正实现学校、家庭、社会三方协同育人。

本刊编辑:人工智能与学校的优良传统校园文化深度融合,是推动传统名校发展的重要举措之一。从“互联网+”到“人工智能+”,信息技术发展日新月异,人工智能与教育教学融合也日益加深。贵校作为北京市运用人工智能运用试点校,将重点推动哪些工作?

唐 挈:学校以建成“高中特色教育基地校”,特别是建成“有特色的智慧校园”为需求导向,运用人工智能全面探索育人方式创新。

一是通过运用人工智能重构学校空间,实现环境育人。学校人工智能建设纳入学校的顶层设计,依托大数据技术,以数据治理、数据互通为核心,构建了智慧校园统一基础数据标准、统一接口标准,实现校内应用的数据共享;提高短信服务、OCR、AI服务、IM等公用支撑服务能力。二是运用人工智能创新课堂教学,夯实课堂主阵地。从以教师为中心的课堂转变为学生主动学习的课堂。运用人工智能,依托“京学通”和西城区教育数据中台实现学生体质健康、学业等数据的区域同步与共享;运用人工智能,进一步开发国家、市、区等各类教育公共平台的资源和校本资源,形成资源互补,实现“1+1”大于2的教学效果。通过智慧校园强化管理、服务、课程建设等工作,促进学生全面提升综合素质,助力教师发展。三是运用人工智能建设学校的活动、家校、科技、艺术、健康、日常管理六大中心。遵循“联结为先、内容为本、合作为要”的理念,整合系统应用资源。统筹智能互联的校园信息化基座能力建设,特别是加强一体化集成运维能力、AI支撑能力、业务融合能力、数据分析能力等基座能力建设。四是运用人工智能赋能“辅仁课程”体系建构。学校“辅仁课程”包括“真·仁”“善·仁”“美·仁” “健·仁”“与·仁”“护·仁”六个方面的课程内容,建立“辅仁科技学院”“辅仁人文学院”“辅仁艺术学院”“辅仁体育学院”“辅仁实践学院”“辅仁心育学院”六个课程实施主体,搭建“辅仁科技节”“辅仁文学节”“辅仁艺术节” 辅仁体育节”“辅仁劳动节”“辅仁心育节”六个学生发展平台。

在学校课程建设过程中,充分运用现代信息技术,将具有百年历史传承的辅仁精神融入课程建设、学校空间环境建设,实现育人方式变革,培养学生的科学精神与创新能力。

唐 挈

现任北京市第十三中学党委书记、校长。中学物理特级教师,北京市首批中学正高级教师。教育部基础教育教学指导专业委员会物理教学指导专委会副主任委员,中国物理学会常务理事、物理教学委员会副主任、中学分会主任。曾任北京四中物理教研组长,西城教育研修学院中学部副主任,北京八中副校长、常务副校长、党委书记,西城区教委副主任(挂职)。