深入学科的智能数学教育技术

深入学科的 智能数学教育技术 张景中 教育信息化发挥了积极作用 国家的高度重视和巨量投入，推动我国教育信息化产业蓬勃发展。教育信息化的成果在促进教育公平以及疫情中支持线上教学方面显示出积极的作用。 教育信息化仍是最困难最滞后的领域 在信息化的世界大潮中，教育信息化仍是最困难最滞后的领域。 上世纪90年代，教育软件产业一度繁荣兴旺。但不到十年，这些软件或有关企业也就纷纷消失。 美国在2004到2005年期间对132所学校的9424名学生使用的15种阅读和算术软件产品启动评估；2007年4月，向国会提交的评估报告中显示，使用教学软件者与不使用者在标准化考试中的成绩相差无几。当年，布什政府就取消了对“通过技术增强教育”项目的投入。 乔布斯之问: 为什么计算机改变了几乎所有的领域，却唯独对学校教育的影响小得令人吃惊？ 我的看法: 要做深入学科的信息技术，为学科教学服务。要花力气做学科专用的技术，而不仅仅是一些普适通用的技术。 普适通用的技术只考虑共性，而把个性特色的问题留给了各科教师来处理。这就不能有效减轻师生的负担，不能让他们充分体验信息技术带来的好处，教育信息化就很难取得实际的效果。 普适的 信息技术 普适的 教育信息技术 学科专用 教育信息技术 不是教育专用 教育专用，不分学科为学科量身定制 •电子邮件 •搜索引擎 •微信 •办公软件 •…… •教育资源平台 •交互式电子白板 •智慧课堂 •网阅 •…… •动态数学软件 •理化生虚拟实验 •自然语言处理 •智能语音识别 •文语对齐技术 •…… 几何画板 1988 超级画板 2001 网络画板 2016 1988年美国国家科学基金支持下研发的《几何画板》。1995年人民教育出版社引进国内。广获好评。 借鉴几何画板，结合我国的智能推理成果做开发研究，推出了自主知识产权的“Z+Z智能教育平台”，简称《超级画板》。 •支持“写、画、测、算、编、演、推、变”等多种数学教与学功能需求； •在中小学和高校大范围推广； 在《超级画板》的基础上，结合网络技术和大数据的发展和在线教育的需求，推出移动互联网动态数学软件《网络画板》。 •适配各种国外国内操作系统与终端设备； •互联网运营理念，资源共建共享平台，建立资源生态； •开放的SaaS服务，融入国内主要的教育 软硬件系统； •已有2百万师生用户，2000所学校；平台积累了50万作品； 数缺形时少直观，形少数时难入微；数形结合百般好，隔离分家万事休。——华罗庚 快速精确绘图 数学变换过程的直观 函数图象的直观 轨迹的直观 展现极限过程 探究实验 代数运算的几何直观 3D直观 模拟随机实验 随机树 迭代艺术 科赫球 三角形螺旋线变换 盛开的花朵 天鹅堡 东方明珠 创建好学好用的数字化、智能化教学资源操作环境，为老师、学生、家长服务，减轻教师的负担，提高学生的兴趣，为中国教育发展做出贡献。 写 写动态数学文本写数学公式 画 画2D/3D动态几何图形画函数图象、参数曲线手写手画 测 测角度、长度、面积测坐标、曲线方程 表达式求值、动态计算 算 动态数值计算大整数计算符号计算 编 编程环境 程序作图与计算 演 课堂演示课件讲稿可以插入PPT 边讲、边写、边算、边画 推 几何智能推理 三角交互推演 变 作几何变换 动态跟踪、参数动画点线圆、曲线的轨迹 互动课件 交互式数字教材、图书 互动微课 新一代图形计算器 稳定的资源 有变化的资源 新增的资源 拿来用 修改用 创作用 多层次的资源需求 教学一线对资源提出了很高的要求 多样化的资源供给 大大降低使用门槛 大家用 可再创 保留原创者信息 不可再创 自己用 共享资源 只读资源 私有资源 创作资源 一线有创作能 力的教师 教研团队 企业 …… 适需服务 体系化优质资源库 本地、校本资源库 课标教材 专题 收费优质资源 库 资源检索 资源推送 整理、优化 多维度资源来源 来源于一线，平台已汇聚了来自全国各地的50万作品，日均新增500个 广开源头 众创共享 《义务教育数学课程标准》2022版 泛在的互联网数学实验室 教具、学具、玩具 学生自主学习教师创作资源 教师备课 教学设计设计导学案解题出题 教师上课 绘制数学图形演示讲解 学生互动探究 巩固拓展解复杂题延伸学习 智能数学教育技术 动态数学软件动态数学资源动态数学平台 制作交互课件制作动态数学资源 制作交互微课 制作AR融媒体资源 学情教情评价 学情教情评价评估课堂教学交互行为分析 教研交流 普适的信息技术 普适的教育信息技术 教学案例交流与分享 教师终端学生终端 微信群、钉钉群 传统课件 导学案 电子白板/一体机智慧教学系统 微课视频 AR软件/平台精准教学系统课堂分析软件 技术模型 国家重点研发计划“社会治理与智慧社会科技支撑”重点专项2022年度项目 针对问题 针对我国农村地区： 1.教育教学环境复杂 2.教师结构性缺失和教学能力不足 3.优质教学资源供给不足等问题 涵盖我国西部九省市区 西藏、新疆、青海、甘肃、云南、贵州、四川、宁夏、广西； 研究内容 1.研究农村学校课堂教学行为感知与教学能力智能评测技术； 2.研究农村地区网络联校教学场景测绘、监测及计算支撑技术； 3.研究优质教学资源差异化选择与协同汇聚、多模态融合与挖掘、优化存储与访问、智能导学及评估反馈技术； 4.研究课堂教学活动建模、教案自动生成与教学智能协同支持技术； 5.构建农村地区教师教学评测与教学服务支撑平台，并开展示范应用。 谢谢