“科学”学习，用好人工智能这柄“利刃”

学习是一门“科学”。《剑桥学习科学手册》一书中提出，学习科学是一个研究教和学的跨学科领域。学习科学通过关注学生的内在机制和外部环境的互动，运用科学的方法和策略优化教育过程，提升学生的学习效果。而技术在教学中的应用是一个重要的外部因素，学习科学与人工智能的结合，为课堂教学变革提供了新方向：它更加关注学习环境的创设，让学生在更适宜的环境中学习；更加关注学习的设计，提升学习过程的质量；更加关注基于大数据的学习分析，为学习评估提供数据支撑。

设计虚拟学习情境，引发学生深度学习。我校借助人工智能技术创造虚拟学习场景，让学生置身于充满互动性与趣味性的学习环境中。学生不再是被动接受知识的旁观者，而是主动探索知识的建构者。

如我校教师在教学五年级科学上册《身体的“总指挥”》一课时，引领学生在课前游戏中对人脑结构与功能产生好奇，经历初步猜想后，教师再引导学生利用“AR学院”软件中的三维立体模型，以小组形式自主探究、完成学习单。课堂上，我们为学生创设真实的学习情境，提供丰富的学习资源，让学生能够直观地认识脑的各部分结构及功能，感知脑的基本特征，激发自身的学习兴趣和主动性，从而深度理解“大脑是身体各部分协调运转的总指挥”这个重难点。与此同时，学生在虚拟学习情境中，完成了对学习内容的自主建构。

关注学习过程设计，促进教学评一体化。课堂教学是师生双边参与的动态过程，教师设计学习活动要充分考虑学生的学习需求、认知规律和学习特点，做好学情分析。我校教师运用智能工具调研学情，通过收集、整理和分析数据，更好地了解学生的学习情况、特点和需求，从而提升课堂学习活动设计的有效性，助推教学评一体化发展。

如我校教师在教学六年级英语上册Lesson 9 Sharing the Travel Story时，课前利用人工智能听说课堂的语音测评功能了解学生的课文朗读情况，结合测评结果分析班级整体的口语水平。从课前分析数据可以看出，学生整体优秀率较低，低分率较高。教师通过查看学生的详细作答情况了解到，“Last Sunday afternoon...”这一长难句型得分率较低。针对这一问题，教师及时调整自己的教学策略，对于课前测评中出现的长难句，通过听读、跟读、划音节朗读等形式，帮助学生理解和掌握，进而突破难点。而后在应用实践环节中，教师再次利用人工智能测评系统，对学生的转述能力进行测评。这一环节不仅能够测评学生的语言能力，也能检验学生对故事转述的完整性、逻辑性等，促进其高阶思维能力的发展。

运用自适应系统，提升学生学习效能。我校运用自适应系统，为学生规划个性化学习路径，通过数据信息判断他们的学习状况，并及时形成个性化的反馈和支持，提升其学习效能。

如我校数学教师应用“智能作业系统”扫描学生作业时，该系统会自动检索学生的错题和未掌握的知识点，并对全班作业情况进行分析，用数据找出潜在问题，剖析“失分”原因，为学生精准推送有针对性的题目解析和配套练习。同时，该系统还会为每名学生提供阶段性、个性化的分析报告，便于家长及时了解孩子的学习情况，提升学习效能。

人工智能与课堂教学的融合，通过关注学生学习的内在机制和外部环境的互动，为学生提供了个性化的学习体验、丰富的学习资源和高效的协作平台，极大地提升了学生学习的效率和质量。