智能“学伴”促进差异化学科教学的实践与研究——来自上海市金汇实验学校智慧教学的实践与思考

尹纪平 上海市金汇实验学校

在中、小学生核心素养发展目标的引领下，基于对“学生差异”“技术与学习”等文献的研究，对智能学伴应用、差异化教学的实施和教师智能学伴使用情况进行深入的调研和现状分析，分析问题的成因，进而提出以智能学伴助力差异化学科教学的现实需求和合理性。研究中清晰梳理智能学伴的应用特点，寻找和发挥智能学伴的最大功能，整合建设助力学生共性和个性发展的资源，将教育信息化和课堂教学无缝对接，深度融合，提高学科教学的精准度和高效性，提升学生的自主学习能力和综合素养，促进每位学生全面而个性地发展。

一、研究背景

我国传统班级授课制常常以集体需要达成的目标推动个人往前走，“一刀切”现象较为普遍，差异化、个性化逻辑成为影响学校发展的主要逻辑。在“互联网+”时代，信息技术的强力支持形成规模化因材施教的格局，在班级教学与个性化学习的矛盾之间实现发展统一，特别是近年来人工智能技术发展迅猛，越来越多的高科技公司涉足教育领域，开发了一系列应用于课堂教学的应用系统，相关报告显示，我国智能学伴App 总数已超过7 万个，约占App 市场份额的10%。它参与备课、教学、作业、考试、评价、管理等教学全流程，为参与差异化教学开辟了个性化学习的新方向。

2020 年至2023 年三年时间，在线教学一下子从教育舞台的边缘直接站到了“C”位。通过应急方式实践在线教学，一方面全面提升了广大教师的信息化素养，另一方面推进了线上教育与线下教育的进一步融合。未来，线上线下的混合式学习将成为教与学的新常态。课题组尝试在“智能学伴”和“差异化教学”这两方面作优化选择和组合，发挥两者融合的最强合力，达到最优的教学效果，实现教与学模式的深层次变革。

二、研究过程

（一）调查研究，厘清智能学伴应用现状与需求

课题组对师生运用智能学伴开展教学活动的情况作总结，梳理、归纳智能学伴在课堂教学、作业设计、家校互动、个性评价等方面存在的问题和优势。基于学生学习水平差异，探索利用智能学伴进行差异化教学，促进学生个性化学习的实现。通过对智能学伴应用现状的分析，课题组从智能学伴教与学运用功能的定位，区分出支撑学生有效学习的智能教学助手，即“空中课堂”“希沃”；互动功能颇为强大的智能互动助手，即“钉钉”“晓黑板”；以学生主体操作为主要方式的智能学习助手，即“闵智作业”“智慧纸笔”“口语100”。三种类型的智能学伴在教学五环节中发挥其优势功能，科学化进行差异化教学研究，提升学生的自主学习能力和综合素养。学校教师在教育教学过程中，要承认学生的个性差异，根据学生的认知风格、兴趣偏好、学习准备等学习特质及倾向，对教学五环节进行针对性或个性化设计和实施。

（二）教学实践，探索智能学伴在差异化教学中的实施路径

差异化教学的实现，最终必然落脚于课堂，贯穿课堂教学的前、中、后阶段，并不断提升。课题组围绕“备课、上课、作业、辅导、评价”教学五环节，借助智能学伴，获得动态学情实时反馈，精准而有效地开展教学。

1.精准备课：从随意运用到有序整合

研究初期，教师已具备从各种资源平台中挑选教学素材的信息技术能力。在此过程中，教师各自为政，态度和方法较为随意。这种随意的状态会对新教师专业的提升和中年教师专业瓶颈的突破带来阻碍。学校发现问题后，开启借助智能学伴进行初备、复备、个性备三步走的协作备课。备课研究的推进过程中遇到居家教学，教师无法面对面交流。教研组尝试进行信息技术支撑下的教师协同备课，以线上为主要方式集体参与授课准备活动。备课组打破时空的现状，借助QQ平台开展不定时不定点的联合备课，共享教学资源，及时反馈存在的问题和修改意见。教师明晰学生观看“空中课堂”后的20 分钟互动环节必须高效，采取了两人为主备教师，一人负责教案设计，一人负责课件制作，在QQ 平台上进行同步备课。复备过程中，备课组其他教师在网络平台上直接对教案和备课资源进行修改、编辑和更新，完成教案的修改和资源的共享。教师通过信息智能手段对学生预习过程的数据进行采集，诊断与分析学生问题，再次利用智能平台获取与实际学情匹配的教学资源，对教学设计作个性化处理，在调整和整合中构建学生与教师、教学与网络相互促进的良好环境，达到较为理想的教学效果。

2.灵活教学：基于学情的迭代应用

研究期间，学科教师实现了从传统课件、“晓黑板”向“闵智作业”“智慧纸笔”等智能学伴的迭代更新。以中小学数学为例。研究初期，教师习惯运用幻灯片和“希沃”。运用“希沃”白板展现教学过程，利用“希沃”助手及时捕捉学生课堂生成的资源，实现智慧型教学创新。随后，教师开启“钉钉”直播和课堂教学融合的“双线”模式，更好地满足在家、在校学生的学习需求。在“双线”模式的教学中，对在校学习的学生，教师可以采用巡视、提问的方式，直面学生。在家听课的学生，则通过答题卡、评论区，个别情况下还可以使用投屏、连麦的方式，直接和课堂中的教师、同学进行互动。在教学习题时，教师探索把“希沃”助手与“钉钉”平台相结合，实现屏幕共享和学生互动同屏操作，提升线上教学的互动实效。随着智慧纸笔在教学中的应用，数学教师通过智慧纸笔的数据收集了解例题完成情况，动态调整教学进度。利用智慧纸笔技术实时记录学生答题过程，使答题步骤外显，答题思维可视化，并通过学生自批功能统计整理学生知识点掌握情况，体现了精准分析学情，利用智能化的数据反馈驱动课堂教学。

3.适性作业：助力学生走向自主练习的运用

适性作业可以作为差异化教学的一个重要策略，不同的学科、不同的年级有不同的做法和要求。研究初期，教师在拥有海量资源的前提下，根据提前观看或了解各类课程教学内容、教学资料、教学形式以及进度，结合学生的特点，把作业内容进行梳理整合并设计生成了适合本班学生的练习作业，用于课前、课中和课后。随着“闵智作业”平台功能的日益强大，教师对此平台提供的作业资源尤为认可，不约而同地选择此平台进行作业的整合和分级。现阶段，各教研组继续推进“融合智能学伴助力作业”，并逐渐建立起“我的作业我做主”，提升学生作业自主性。教研组依托智慧纸笔，在不改变学生书写习惯的前提下，完成校内作业并同步采集学生作业数据（答题时长和答题轨迹），精准定位学生作业水平，形成精准作业构造的学习反馈闭环。学生在自主做题后，基于生成的答题成绩和错题分析，了解自己复习的情况，有针对性地加强自主练习。

4.个性辅导：分层助力每个孩子更好发展的探索

“双减”对学校提升课后服务质量提出了较高的要求。学校率先在三、六年级启用智慧纸笔助力课后服务。小学教师利用智慧纸笔记录和反馈功能，节省了传统辅导中较为费时费力的巡视时间。学生纸面的书写习惯既不受影响，又能将做题过程进行数字化录入。教师通过屏幕随时观察不同层次学生知识点的掌握情况，进行“同质”或“异质”分组，及时选取典型题目推送。多位学生的答题进行对比、点评，使不同层次的学生相互促进，纠正易发错误。初中教师充分利用课后服务时段，进行分层走班辅导。教师利用智慧纸笔采集学生学习数据（审题时长、作答顺序、书写速度等），并对这些数据进行分析，推送与之匹配的学习资源。智能学伴支撑下的小组分层和走班分层辅导，能够较好地适应学生的兴趣和爱好，激发每一个学生的学习内驱力和发展潜力。

5.多元评价：走向实证激励的智能应用

智能学伴驱动下多元评价的手段从人工评价转为智能评价，依据从主观经验判断到客观数据支持，内容由单一评价到综合评价，方式更注重过程性。“闵智作业”中的“奖励和评语”功能能对学生进行学豆奖励和一对一评语指导，提升了评价的针对性、有效性，同时保护了学生的学习自尊。体育组运用“校体圈”App与“校体圈”后台分析软件多维度地评价学生体质健康水平。科技社团利用“钉钉”建立班级群，师生在活动区进行互评点赞科技作品，环境更开放，速度更快捷，互动更积极。学生中心借助“晓评价”网络平台，在小学中低段实施全科全育评价工作，通过扫码“评价卡片”，生成以“评价内容”和“评价频次”为依据的学生个体发展图表和报告，其评价的多元性让家长从以往关注学业成绩、学业结果转向了解孩子在不同学科的行为表现、学习习惯、态度和品质发展。智能学伴赋能的教育评价，更多地基于数据、基于过程，越来越科学化、多样化，与学生的天性合作，帮助每个孩子成就精彩人生。

三、研究成果

1.完成学校智慧教育项目调研分析

学校完成了对智能学伴应用、差异化教学的实施和教师智能学伴使用情况的调研分析。目前，教师在熟练运用“钉钉”“希沃”等智能学伴的基础上，着力学习“一起作业”升级版、闵智作业平台和点阵笔改良版、智慧纸笔的功能。智能学伴在不断更迭中，逐渐发挥出针对差异化教学、个性化学习的优势，实现了数据驱动下的大规模因材施教。研究过程中，课题组联合教研组将各学科在实施差异化教学中存在的问题和缺失进行汇总和梳理，联合信息中心不断挖掘教师常用的几款智能学伴在差异化教学中的优势功能，两者加以匹配，呈现较为理想的使用状态。研究进程中，学校教师参与数次区域和校级层面的网上调研。从调研数据分析，学科方面，理科教师比文科教师更擅长应用智能学伴。教学环节方面，教师擅长在备课、课堂和作业环节运用智能学伴，收集相关数据分析学生预习情况、课堂练习情况、作业完成情况和测试成绩。在辅导和评价中，还未突破在线和数字化，实现由数字决策代替人的决策。年段方面，小学中高年级和初中六至八年级教师数字化教学应用频率高于其余年级教师。基于上述调研反馈情况，学校在借鉴原有教师队伍专业管理系统的基础上，围绕教师所需要的信息素养、信息技能、学习能力进行教师梯队搭建，着力以教研组层面的校本研究为培训载体，以校级层面的校本视导为评估机制，打造教师发展空间，激发教师技术运用潜能。

2.初步形成教学五环节智能学伴使用的行动路径

研究过程中，教研组结合学科特征，不断深挖智能学伴的功能，并结合平台能够采集到的行为数据，与学科核心素养试探性地进行匹配，从而描绘学生的个人画像，为因材施教提供“数据到证据”的支持。教师借助智能学伴软件的大数据采集及分析功能，进一步分析自身的教学行为、教学方式及作业布置等多方面对学生学习的影响，及时针对大数据反映的问题改进教学方式，改变教学策略，满足当下学生的学习需要，实现精准教学。备课环节中，教师根据教学需要选择“闵智作业”“钉钉”的相应功能了解学生预习情况，识别和分析学生差异，从“以教定学”走向“以学定教”。课堂教学中，教师借助“希沃”“智慧纸笔”“空中课堂”等信息智能技术，实现智能便捷、灵活机动的适应教学。线上教学期间，教师用“钉钉”“闵智作业”布置自定义作业和节点式作业，从作业结构和内容对他们进行有针对性的训练。课后辅导时段，教师运用“智慧纸笔”及时获取学生作业分数、作业时长、知识点学习频次等信息，从而精准推送学习资源。教师运用“晓测评”“闵智作业”对学生进行表现性评价，基于数据、基于过程，评价会越来越科学。

3.校本研修助推教师信息化素养全面提升

根据学校教师信息技术应用水平，以及教师的年龄特征和学科特点，学校在全员培训中采用项目组引领、全员铺开的培训模式，主要采用前期电子书包项目骨干教师成果辐射；各种智能学伴软件的通识培训；“晓黑板”“希沃”“闵智作业”等平台的经验分享和深度应用培训。在校本研修中形成“以新带老”学习场景，实现在“理论学习、实践研究、分享交流、反思重建”的校本研修流程中促进教师个体与群体的专业成长。在校本培训的设计上，从技术普及类培训改进为案例实操类培训，更多地关注不同教学环境下，教师的教学方式与学生的学习行为的变革。学校选择“钉钉”平台作为线上教学直播平台，开展线上课通识培训、学生上课及作业提交、提升在线授课质量小技巧等内容的校本培训。近几年，教师积累了丰富的信息化领域的应用研究经验，在平台的操作及在线课堂授课的掌握程度上有了明显提升，能更有智慧地将空中课堂与自身教学实际相整合，进行校本化课程的再设计。