“双减”政策实施后，学校的教育主阵地作用进一步强化。如何在减轻学生课业负担的情况下，提升学校教育质量，提高学生学习效率，更好地满足学生的个性化需求？随着教育进入信息化2.0时代，借助AI赋能下的信息技术，通过大数据驱动学校教育减负提质，精准落实“双减”工作，是很多学校都在探寻的新路径。深圳市福田区教科院附属小学（简称“教科院附小”），是广东省中小学信息技术能力提升工程2.0项目试点校、福田区“智慧校园”标杆校。近年来，学校在“智慧教育”方面不断探索，把各项智能化、信息化的教学应用体系相融合，建成以学校命名的“掌上附小”校园网络系统，为AI赋能背景下数据驱动课堂教学的实践研究服务。体育课上，老师通过数据收集对班上学生的体能进行分析，不需要任何纸笔记录，便可了解每一位学生的体能情况——这是教科院附小“智慧教育”的日常。“五育并举 体育为本”，在落实“双减”和“五项管理”工作中，教科院附小特别开发了“体育与健康”特色课程，以特色体育项目的开展，促进全员积极参与体育活动，为让每一个学生成为终身运动者奠定坚实的基础。结合学校的智慧教育特色，体育科组尝试依托AI技术精准监测与评价学生的体能训练，利用运动数据采集装备 综合管理平台，通过学生佩戴的传感器设备，实时采集课堂上每位学生运动过程中的心率及运动负荷情况等数据，对潜在的运动风险进行实时的评估与预警。从学生的各项体能状态，包括耐力、爆发力、协调力、灵敏性等，分析课堂上不同时间段的运动强度与训练设计是否合理，为学生的体能训练效果提供科学的依据，实现体育课堂的专业性、精准性和高效性。运动智能装备与大数据分析技术，不仅便于老师根据实际运动情况，调节课堂活动方式和运动量，而且解决了体育运动“难量化、难记录、难分析”的问题，推动体育教育实现信息化、智能化升级。这一智能体育测试系统，还可以把学生日常的体质数据形成电子成长档案，为教师设计合理的体育课程提供参考，为学生的体质健康保驾护航。通过掌上附小的大数据统计，学校还可以清楚看到每一位学生学习过程的全貌，可以辨识学生的个性化、差异化，如学生的参与行为、互动行为、学习兴趣、学习态度、学习结果等方面的不同。依托这些数据信息，教师可以根据学生的学习气质进行同质分组或异质分组，根据教学需要实施一致化的教学活动或有针对性的辅导。通过学生历史学习表现数据，教师也可以不断完善教学过程，不忽视每一位学生的学习需求，实现因材施教。掌上附小系统的应用，也渗透在教科院附小教师的工作日常之中，比如具有自动出题与批阅、课程辅导与答疑功能的“智能教师助理”，已成附小老师们人人称赞的教学“神器”，大大解放了教师的双手，提高了工作效率。利用录播教室，将课堂评价量表嵌入平台，学校还可以对老师上课的各类表现性数据信息进行采集，然后将这些数据输入到平台，通过后台处理，将听评课的成效转变为客观的、量化的图表，并形成最终的评价结论。根据教师实际授课情况，课堂预设的时间和环节与实际的课堂效果进行对比，形成教学互动量表，记录互动以及用时等数据，有助于指导教师对课堂教学进行精准反思。面对面开展教研工作与教师培训工作的客观制约因素较多，利用网络教学研修，是一种新型便捷的途径。通过互联网进行教学研修，可以突破时间和空间的限制，广泛地收集和及时地整理教师所采集或分析的教案、课件、教学反思、听课反馈等内容；同时鼓励教师协同备课，鼓励自主上传微课，集中分享和展示，并通过共享率、点赞率等数据筛选出优质资源，形成具有学校特色的校本教学资源库。教科院附小还参与了多次国家义务教育质量监测，这些充分、全面、细致的数据，是学校办好教育、提升管理的法宝。借助国家义务教育质量监测数据，可以精准地发现问题，科学地进行数据分析，明晰教育教学中存在的优势和劣势，有目的地提高数据的优化率，达到减负提质的效果。深圳市福田区曾经上过一节教师与机器人同台上课的公开课，很多人问：会不会有一天，机器人取代了老师？关于这一点，教科院附小校长刘锐娟表示：“人工智能与教育的深度融合，重塑了教育的新形态，人工智能虽然无法完全取代教师的育人管理能力，但却可以成为我们得力的助手。”随着信息技术在学习过程监测、评价手段、辅助方法等教育教学领域的广泛应用，学校开展了AI赋能背景下数据驱动课堂教学的实践研究，探究大数据驱动课堂教学的方法，打造高效减负的课堂和精准化教学，为学生的个性化学习提供帮助。在智能学习过程中，智能系统可以帮助学生构建知识层面的逻辑结构关系，从而精准判断每位学生薄弱知识点产生的原因；利用学生的过程性测评数据，自动分析并推荐符合他们能力水平、学习状态的学习内容与练习题目。计算机视觉技术对自然界的植物进行图像识别，判断种类，支持学生在科学课堂上自主探究学习；运用自然语言处理技术，对中国古典文学语料进行加工处理，自动创作诗词，激发学生学习的兴趣。基于自然语言处理与计算机视觉人工智能技术建设的智能教室，可以对教学过程进行深度分析与评价，便于教师教研及掌握学生学习的精准情况。除了在教学领域的广泛应用，信息技术还极大地提升了学校基础设施、管理能力等领域的智能化与科学化水平。对每一个学生和教职员工来说，信息技术触手可及，像空气一样充盈校园。基于人工智能的图书馆，可对藏书进行自动化盘点，检查是否发生了丢失、错架放置图书问题，并实时更新图书的位置信息。
视频监控系统结合机器人技术，可以进行24小时不间断巡逻，及时检测校园中可能发生的异常情况并提醒安保人员，提高校园安全系数的同时，还给我们的安保人员减轻了不少工作量。
未来，教科院附小还会持续加强信息技术教学环境建设，运用“智慧教育”的理念和方法，促进信息技术与教育教学融合创新，实现学校教学质量和效率的“双增”。
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