江蘇省無(wú)錫市塔影中心小學(xué) 孫 敏

江蘇省無(wú)錫市塔影中心小學(xué) 趙佳妮

“雙減”背景下，以“題海戰(zhàn)術(shù)”為代表的傳統(tǒng)作業(yè)方式已無(wú)法實(shí)現(xiàn)“減負(fù)增效”的目標(biāo)，如何破解這一難題是學(xué)校提升教學(xué)質(zhì)量所必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。隨著新一輪科技革命的深入推進(jìn)，數(shù)字技術(shù)愈發(fā)成為驅(qū)動(dòng)人類思維方式、運(yùn)作模式發(fā)生根本性變化的引領(lǐng)力量，也為教學(xué)創(chuàng)新路徑、提升質(zhì)量提供了更好的機(jī)遇。學(xué)校數(shù)學(xué)組利用智能化平臺(tái)多維立體助力作業(yè)的資源開發(fā)、設(shè)計(jì)布置、過(guò)程管理、評(píng)價(jià)反饋，建構(gòu)數(shù)字賦能作業(yè)的管理新樣態(tài)。

AI技術(shù)支持下的數(shù)學(xué)智慧作業(yè)是在“核心素養(yǎng)”理念的指導(dǎo)下，不改變師生使用傳統(tǒng)紙筆完成作答批改的習(xí)慣，借助智能化系統(tǒng)，利用圖像識(shí)別、光學(xué)字符識(shí)別、圖像分割、圖像搜索、大規(guī)模題庫(kù)檢索、大規(guī)模深度學(xué)習(xí)模型部署等技術(shù)，提供海量的教學(xué)資源，進(jìn)行各類題型的智能識(shí)別批改和作業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集與分析，為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供科學(xué)參考，助力學(xué)校以作業(yè)“智治”突破“雙減”難題。

下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，簡(jiǎn)要闡述數(shù)學(xué)“智慧作業(yè)”在出題、批改、反饋、推送資源、過(guò)程管理等方面的創(chuàng)新實(shí)踐。

一、智慧出題：多重資源的有效利用

學(xué)校AI校本作業(yè)庫(kù)題目的來(lái)源主要有三條路徑：一是由“AI智慧作業(yè)系統(tǒng)”提供自帶的精標(biāo)題庫(kù)，里面有豐富的作業(yè)資源，并借助AI試題標(biāo)引技術(shù)，將題目從學(xué)科綱目、章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)、內(nèi)容類別、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)科能力、學(xué)習(xí)水平、題型、難度、預(yù)計(jì)作答時(shí)長(zhǎng)、學(xué)科核心素養(yǎng)等方面進(jìn)行標(biāo)注并貼上標(biāo)簽，方便教師選用；二是由區(qū)域平臺(tái)提供資源，“AI智慧作業(yè)系統(tǒng)”和學(xué)校所在區(qū)域“梁溪名師在線”進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，“梁溪名師在線”平臺(tái)上匯集全區(qū)骨干教師智慧定制的原創(chuàng)題可以自動(dòng)導(dǎo)入系統(tǒng)，充實(shí)校本作業(yè)資源庫(kù)。同時(shí)系統(tǒng)還自動(dòng)匯總區(qū)域熱搜題，便于教師了解當(dāng)前區(qū)域的學(xué)科發(fā)展動(dòng)向；三是由學(xué)校備課組教師結(jié)合多年的資料積累，根據(jù)班級(jí)實(shí)際情況和學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和計(jì)劃，精心挑選或設(shè)計(jì)分層作業(yè)、彈性作業(yè)、探究性作業(yè)或長(zhǎng)程作業(yè)，并由后臺(tái)錄入系統(tǒng)，保障校本“AI智慧作業(yè)資源庫(kù)”的品質(zhì)。

教師使用作業(yè)資源庫(kù)出題時(shí)，對(duì)作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行過(guò)程性設(shè)計(jì)、分解型設(shè)計(jì)和情境類設(shè)計(jì)，并根據(jù)需求選擇題目加入“作業(yè)籃”中，題庫(kù)便能快速組卷，一份適合課標(biāo)又貼合學(xué)情的A4紙張大小的高質(zhì)量作業(yè)單便應(yīng)運(yùn)而生。以五年級(jí)數(shù)學(xué)“分?jǐn)?shù)的大小比較”一課為例，筆者將作業(yè)單分為課前預(yù)學(xué)、課中研學(xué)、課后拓學(xué)三個(gè)部分。課前預(yù)學(xué)部分立足基礎(chǔ)，以鞏固基本知識(shí)、基本技能為主，激活學(xué)生學(xué)習(xí)新知的生長(zhǎng)點(diǎn)。課中研學(xué)部分關(guān)注“如何比較出異分母分?jǐn)?shù)的大小”這個(gè)核心問題，設(shè)計(jì)可操作的探究性題目，搭建思維支架，提供活動(dòng)指南，讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)的思考，讓學(xué)習(xí)留下學(xué)的痕跡。課后拓學(xué)部分根據(jù)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)不同梯度、不同功能的一星、二星及三星難度的分層作業(yè)和彈性作業(yè)，既關(guān)注作業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性、平衡性，又注重作業(yè)設(shè)計(jì)的層次性、拓展性，使不同水平層次的學(xué)生都能找到自己的作業(yè)定位，減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提高了作業(yè)的實(shí)效。

二、智慧批改：人機(jī)交替的靈活互換

學(xué)校的“智慧作業(yè)單”保留了傳統(tǒng)紙質(zhì)作業(yè)的答題習(xí)慣，學(xué)生答題仍在紙上書寫，使閱讀更加舒適，還能起到保護(hù)視力的作用。唯一變化的是每個(gè)學(xué)生的作業(yè)單都有特定的二維碼，便于機(jī)器對(duì)號(hào)入座。作業(yè)批改使用的是高速掃描儀和留痕打印機(jī)等智能設(shè)備，批改快速，同步留痕。系統(tǒng)支持先批后掃、智能批改兩種模式，教師可以自動(dòng)切換人工批改和智能批改，那些客觀性、有標(biāo)準(zhǔn)答案的題目會(huì)由系統(tǒng)自動(dòng)生成批改結(jié)果；那些主觀性的、答案不唯一或有多種解法的題目，可以采用先批后掃或等自動(dòng)批改后切換人工復(fù)合的方式來(lái)提高批改的正確率。當(dāng)批到錯(cuò)誤的題目時(shí)，留痕打印機(jī)還會(huì)提示是“過(guò)程錯(cuò)誤”還是“答案錯(cuò)誤”，或是“多問未答全”“漏寫解”等，有助于教師和學(xué)生快速找到錯(cuò)誤原因。智能化平臺(tái)助力作業(yè)批閱速度全面提高，減輕了教師重復(fù)批改、搜集整理數(shù)據(jù)的繁重負(fù)擔(dān)，大大提高了教學(xué)效率，也為教師思考如何進(jìn)行作業(yè)講評(píng)留有更多的時(shí)間和空間。

三、智慧反饋：基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)導(dǎo)航

平臺(tái)對(duì)作業(yè)進(jìn)行批閱后，全方位動(dòng)態(tài)采集各種數(shù)據(jù)，自動(dòng)匯總答題情況，依托智能算法，深度發(fā)掘數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，多方面建構(gòu)分析模型，對(duì)學(xué)生學(xué)情落實(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)研判，并生成整體的學(xué)情報(bào)告，使教師能及時(shí)、精準(zhǔn)地掌握班級(jí)學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問題、障礙、困惑、盲點(diǎn)、疑點(diǎn)等，助力教師對(duì)學(xué)生的錯(cuò)題類型、成因、改進(jìn)措施等情況進(jìn)行整理、分析、歸納和總結(jié)，適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，為完善學(xué)生的作業(yè)指明方向。在作業(yè)講評(píng)時(shí)，教室智慧白板可以連通“AI智慧作業(yè)平臺(tái)”，作業(yè)的題目?jī)?nèi)容、批改數(shù)據(jù)、答題情況一目了然，方便教師講評(píng)和選取作業(yè)樣本進(jìn)行展示。同時(shí)，學(xué)情數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)導(dǎo)航可以幫助教師將主觀的經(jīng)驗(yàn)判斷與客觀的學(xué)情統(tǒng)計(jì)相結(jié)合，以學(xué)定教，使教學(xué)更有針對(duì)性和有效性。如在教學(xué)五年級(jí)“通分”一課時(shí)，平臺(tái)顯示本次作業(yè)有8人未及時(shí)完成，交作業(yè)的34人中有16人獲得優(yōu)秀，有12人獲得良好，剩下的6人不合格，點(diǎn)擊“等次”還能顯示出對(duì)應(yīng)的學(xué)生。同時(shí)，系統(tǒng)還顯示“分?jǐn)?shù)的意義和讀寫”“分?jǐn)?shù)大小的比較”這些知識(shí)點(diǎn)錯(cuò)題數(shù)較多，教師在講評(píng)時(shí)，可以有方向性地逐一拆解作業(yè)難題、突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

四、智慧推送：個(gè)體差異的及時(shí)關(guān)注

平臺(tái)以每一個(gè)學(xué)生個(gè)體為單位，收集日常紙質(zhì)作業(yè)數(shù)據(jù)，將學(xué)生每次的作業(yè)“建檔立卡”，構(gòu)建知識(shí)圖譜，生成可視化報(bào)表，形成“作業(yè)檔案袋”。教師、家長(zhǎng)和學(xué)生在電腦端或手機(jī)小程序中能及時(shí)查看學(xué)生的錯(cuò)題本和“一生一策”的學(xué)業(yè)診斷報(bào)告。診斷個(gè)性化報(bào)告包括優(yōu)勢(shì)知識(shí)點(diǎn)和短板知識(shí)點(diǎn)概覽以及幾何直觀、推理意識(shí)、模型意識(shí)等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的表現(xiàn)情況，反映學(xué)生在知識(shí)、能力、素養(yǎng)方面的優(yōu)勢(shì)和不足。通過(guò)沉淀的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以精準(zhǔn)地定位出學(xué)生的知識(shí)薄弱點(diǎn)，通過(guò)“舉一反三”功能匹配并推送最合適該學(xué)生的個(gè)性化習(xí)題，為學(xué)生提供符合個(gè)體特征和應(yīng)用能力差異的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)，規(guī)避了“題海戰(zhàn)術(shù)”重復(fù)、機(jī)械、無(wú)效的試題訓(xùn)練，從而有效地減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。同時(shí)，教師依托報(bào)告，還可以及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)方案，快捷地為學(xué)生查漏補(bǔ)缺，實(shí)現(xiàn)課堂群體化教學(xué)與課后個(gè)性化輔導(dǎo)的有機(jī)融合。

五、智慧管理：“智慧”作業(yè)的全新樣態(tài)

“智慧作業(yè)”依托采集到的作業(yè)大數(shù)據(jù)，可以助力一線教育教學(xué)，開啟“作業(yè)”管理的新時(shí)代。首先，“智慧作業(yè)”推動(dòng)課堂，優(yōu)化教師教學(xué)模式。利用“量表評(píng)分+AI分析”的數(shù)據(jù)支持性功能，讓教師在教學(xué)中逐漸形成數(shù)據(jù)意識(shí)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，由經(jīng)驗(yàn)型向科研型轉(zhuǎn)變。教師依據(jù)數(shù)據(jù)可以反觀自己的教學(xué)，反思成功和失敗背后的原因，及時(shí)調(diào)整教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)策略等，從而進(jìn)一步深化新課改項(xiàng)目。其次，“智慧作業(yè)”可以推動(dòng)管理，優(yōu)化作業(yè)管理模式。AI智慧作業(yè)系統(tǒng)，能匯總學(xué)科作業(yè)布置題量、難度系數(shù)、答題情況等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)更新與展示，學(xué)校管理層通過(guò)查看后臺(tái)數(shù)據(jù)訪問，回溯、分析各班作業(yè)內(nèi)容形式、數(shù)量、質(zhì)量、評(píng)價(jià)方式、效率效果等，對(duì)各班作業(yè)總量和教師的教育水平現(xiàn)狀有更加全面的評(píng)估，切實(shí)做到作業(yè)數(shù)量、質(zhì)量上的“可視”和及時(shí)跟進(jìn)，從而確保作業(yè)布置的科學(xué)性、規(guī)范性和教學(xué)質(zhì)量的全面提升。最后，“智慧作業(yè)”可以推動(dòng)教研，優(yōu)化校本教研模式。高效的智能分析同時(shí)賦能精準(zhǔn)教研，它為校本教研的選題、研究提供了科學(xué)的依據(jù)，為開展精準(zhǔn)教學(xué)診斷、精準(zhǔn)定位教學(xué)水平提供技術(shù)支持，從而讓研究有“據(jù)”可依、有“跡”可循。

教育部部長(zhǎng)懷進(jìn)鵬在世界數(shù)字教育大會(huì)上的演講中指出，數(shù)字技術(shù)是提高教育質(zhì)量的階梯。它能夠在個(gè)性化地學(xué)、差異化地教、科學(xué)化地評(píng)等各方面發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。學(xué)校將進(jìn)一步探索通過(guò)AI賦能超越傳統(tǒng)紙筆作業(yè)的機(jī)制、方法和路徑，強(qiáng)化數(shù)字技術(shù)與教育的共生互融，促進(jìn)教學(xué)模式創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)基于優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源賦能作業(yè)的教學(xué)常態(tài)化。