教育与人工智能技术深度融合的学校探索

【摘要】本文以集团化办学为平台，以人工智能教育为新赛道，从六个方面探索教育与人工智能技术深度融合的实践。该实践形成“头雁效应”，实现了教学场构建、资源共享及学校发展提升。【关键词】教育高质量发展；人工智能技术；深度融合在推进教育高质量发展的今天，学校既要提质又要减负；既要落实核心素养的培育，又要关注创新拔尖人才的培养。如何从“育分”到“育人”、从“减量”到“提质”、从“经验”到“循证”、从“旁观者”到“主人公”，继而实现“智教慧学”的“真人”教育，这是上海市求真教育集团高质量发展必须破解的难题。我们以集团化办学为平台，以人工智能教育为新赛道，构建线上线下融合式教、学、评新形态，探索教育与人工智能技术的深度融合，助力学校高质量发展。与提升教学绩效深度融合人工智能技术的快速发展为教育带来了全新的可能性，使教学从传统的“单一传授”模式向“智能化、个性化、数据驱动”的范式转变。依托智能体“AI真真学伴”和“AI真真师伴”，学校将技术与教学绩效深度融合。1.AI真真学伴：为每位学生量身定制学习路径AI真真学伴可以根据学生的学习行为数据（如答题正确率、参与度、学习时间）生成学习画像和学习报告，提供个性化学习内容和难度匹配。AI真真学伴由“真真阅读成长智能助手”和“真真数学思维训练助手”构成。根据语文和数学的不同学习路径，基于学生在与AI真真学伴的对话中所反馈的擅长点与薄弱点，我们动态调整课程的内容和顺序，通过分析学生成绩和行为模式，深度关联学生核心能力和思维层级，预测未来表现，并给出改进路径。借助AI真真学伴，学生可自主规划个性化学习路径，不再被单一的教学进度限制，从而全面提升学习效率和兴趣。AI真真学伴也为教师开展洞察式辅导提供了支撑工具，促进辅导个性化。2.AI真真师伴：提供个性化的教学资源，支持教师的专业发展AI真真师伴通过大语言模型与多模态技术，支持教材内容解析与关键知识点提取；通过材料智适应和整合，推送与教材内容高度匹配的智能资源，提供个性化教学方案；通过一体化平台，支持教育数据的收集、管理与分析，优化教学策略；用数字人技术，提高教学资源的可视化与体验感；支持教师搭建个性化知识库和多层次教学智能体（课堂、单元、学期智能体），提升自主教学能力。与建设求真教育大脑深度融合我们与上海市宝山区教育学院、企业合作，携手建设并完善求真教育大脑。我们基于“求真大脑数学智适应学习助手”的使用与反馈，迭代资源，启动“求真大脑语文智适应学习助手”和“求真大脑英语智适应学习助手”的研发，在集团试用并辐射区域。“求真教育大脑智适应学习助手”运用多维知识图谱技术，清晰呈现所学内容的概念关联和知识体系，帮助学生掌握全局。学生可以自主完成课后同步巩固练习，也可进行薄弱项的自我检测与强化。它根据学生的练习结果，深入剖析学生的错误原因（如知识点混淆、知识盲区等）并引导改正。它围绕学生的差异化需求，生成知识难点分解、能力定向提升的个性化学习路径。它通过对学生的学习行为数据分析，明晰学生的知识点掌握程度，智能动态推荐学习材料和讲解视频，实时评估学习进度，输出最优学习策略。与优化教育评价深度融合相较于“分数中心”评价方式，“1+N智能体矩阵”中的AI多元化评价体系能全面关注每位学生的个体特性，帮助挖掘潜力，鼓励多样发展，包括知识掌握、能力培养、人格发展和综合素养的多维考量，从而为教师提供教学策略研究与调整的实时数据参考。随着生成式人工智能的快速发展，基于大模型的AI智能体逐渐具备了多模态感知、检索增强生成、推理与规划、交互与进化等能力。它不仅能对学生的知识掌握程度进行评价，还能通过对学习过程和行为数据的分析，对学生的学习态度、努力程度等进行综合评价，更全面地反映学生的学习情况。它通过实时交互，及时发现问题并给予反馈和建议，帮助学生及时调整学习策略，提高学习效果。与创新教学模式深度融合我们借助人工智能技术，以真实场景为载体，重构学生学科知识和技能的学习路径，学生不再是被动接受知识的“容器”，而是在仿真或真实任务环境中主动探究知识意义并转化为行动的探索者。学生通过真实问题解决、跨学科技能应用和同伴协作，在动态情境中深化对知识的理解并实现迁移应用。针对优质师资不足、结构性缺编、教学水平差距大等问题，我们创新构建智慧同侪课堂，建立教师共同体，以“设计师、主讲师、助学师、技术支持师”四重角色，联合打磨课堂设计与教学实施。教师同步备课、同步上课、同步教研、同步培训、同步课后辅导，“教、研、评”一体化，变教师“单兵作战”为协同发展。我们数字化沉淀优秀教师的经验与智慧，助力破解集团内优秀师资缺乏等问题，实现区域内的资源共享，以实战实操促进教师的专业化发展。与提升教师数字素养深度融合1.以实战体验提升教师学科素养和数字素养我们统一组织教师参与集团的数字资源、系统平台建设和智能体搭建，教师由资源或系统的简单操作者，变成数字资源或系统平台的研发者、体验者、优化者、受惠者。在此过程中，教师不仅提升了学科专业素养与数字素养，还实现了“无形的教学经验和实践智慧”向“可见的学科资源和数字资产”转化，提升了研修实效和专业水平。同时，教师学会审慎思考人工智能技术在应用中的伦理问题，力求做到智能向善。2.以人工智能技术赋能教师精准培训针对部分教师专业发展意识淡漠、职业倦怠，新教师专业发展认知模糊，教师培训模式单一等问题，求真教育集团依托宝山区“未来宝”数字基座和人工智能技术，构建教师队伍建设的数字支撑体系，从教师画像、算法、资源三个方面实现精准培训。一是制画像搭平台。我们整合教师教学、教研和专业发展等数据，开展师生课堂行为数据采集、分析与智能切片，构建教师数据货架，绘制教师画像，重塑教师评价。二是定算法研导航。我们归纳优秀教师发展模型，研发教师培养路径和智能导航系统，为教师乃至学校提供全面、实时、动态的智能诊断与建议。三是建资源做适配。我们依托宝山区“面向未来、整校推进、融合创新、精准服务”的教师信息素养，提升培育资源和体系，形成集团自己的“研—训—学—用”一体化模式。与关注学生身心健康深度融合人工智能通过收集、分析学生体质和心理的多维数据，精准洞察学生的体质健康和心理健康。它通过技术支持，构建每位学生个性化的体质和心理健康模型，为每位学生绘制独一无二的身心发展画像，从而提前识别潜在问题并提供针对性干预策略。1.AI真真心理慧伴：个性化的心理助手AI真真心理慧伴通过AI人机交互，生成量化数据，进而提供智能化的个性化建议、实时反馈与情感支持，帮助学生管理学业压力，调整情绪，培养良好的生活习惯，为教师和家长提供科学的心理问题管理和实时预警。2.真真智慧体育：