2022智能教育发展蓝皮书-智能技术助力教学减负增效

版权声明 版权归科大讯飞股份有限公司所有。保留一切权利。 非经科大讯飞股份有限公司书面同意，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本蓝皮书内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。 前言 教学减负增效是国家关注的教育改革重要课题，也是全面有效减轻学生过重学业负担、提升课堂教学质量的重要抓手。2021年5月，习近平总书记在中央全面深化改革委员会第十九次会议指出，“减轻学生负担，根本之策在于全面提高学校教学质量。要深化教育教学改革，提升课堂教学质量，优化教学方式。”2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅出台的“双减”文件明确提出要“整体提升学校教育教学质量”，教师要做到“应教尽教”，学生要实现“学足学好”。在“双减”之下，要兼顾减负和增效，关键是要围绕教学质量提升，构建高品质、高效的课堂。智能技术的不断革新与深化应用，推动教学环境、资源和工具的全面优化升级，为课堂教学的高效开展提供了保障与支撑，为教学减负增效带来了新动能。《教育信息化2.0行动计划》等多个政策提出推动人工智能等技术支持教育教学变革，提高教与学的效率，减轻师生负担。科大讯飞等智能教育企业利用人工智能技术优势，打造智能高效的课堂，助力教学减负增效，积累了不少实践案例。因此，在教育数字化转型的背景下，积极探索智能技术助力教学减负增效的实践路径，对于深化教育教学改革，促进学生全面发展、健康成长具有重要现实意义。 智能技术助力教学减负增效的重心在于实现“教学提质增效”。在教学实践 中，教学设计、教学实施、教学评价等不同教学阶段都客观存在一些低效重负的问题，这些问题往往难以用传统的手段和方式加以解决，亟需采用新的技术和方法。发挥智能技术对减负增效的作用，必须对标减负增效相关政策要求和理论依据，以促进学生身心健康成长为目标，以解决教学实践中低效重负问题为导向，以课堂变革为核心，加强智能技术与教学过程深度融合，形成智能技术助力各类教学场景的实践应用模式，推动教与学方式变革，助力教学提质增效、促进学生学业减负。 基于以上背景和思路，我们结合近年来国内外有关智能技术支持教学减负增效的理论研究与实践探索，对智能技术助力教学提质增效、学生学业减负进行了系统研究，撰写了《2022智能教育发展蓝皮书——智能技术助力教学减负增效》研究报告。本报告是“智能教育发展蓝皮书”系列研究之2022年度报告。本报告基于技术与课堂教学深度融合的视角，结合教育综合改革与“双减”政策要求，系统探讨了智能技术助力教学减负增效这一核心命题，以期为智能技术支持下的教学提质增效实践应用提供依据和参考。报告共分7章，包括发展背景与机遇、总体框架、智能技术助力教学设计、智能技术助力教学实施、智能技术助力教学 评价、学科教学典型案例、产业现状及发展趋势。 本报告的研究与撰写是在中国教育技术协会人工智能专业委员会、科大讯飞智能教育专家委员会指导下，由讯飞教育技术研究院/认知智能国家重点实验室智能教育研究中心负责组织与实施。在报告研究撰写过程中得到了许多行业专家的指导和帮助，公司多个部门领导和专家给予了技术支持和指导，众多一线教育工作者提供了大量实践案例，在蓝皮书编写工作组中进行了标注，在此一并表示衷心感谢！此外，本报告在撰写中参考引用了国内外多方面的研究成果、实践案例和文献资料，在报告中对于相关信息进行了详细标注，在此表示诚挚的谢意！由于智能技术助力教学减负增效是一个复杂系统性问题，正处于探索发展阶段，我们掌握的资料可能不够全面，加上作者水平所限，本报告一定还存在着许多有待提升之外，敬请广大读者朋友批评指正！ 《2022智能教育发展蓝皮书》编写组 2022年10月 第1章发展背景与机遇 1 1.1 教育高质量发展迫切要求教学减负增效 1 1.2 实现教学减负增效需要准确把握其内涵 3 1.3 智能技术赋能是实现教学减负增效的必然趋势 4 第2章 智能技术助力教学减负增效总体框架 7 2.1 助力教学减负增效的智能技术及分类 7 2.2 智能技术助力教学减负增效的基本思路与分析框架 9 第3章 智能技术助力教学设计 12 3.1 智能技术助力教学设计应用场景 12 3.2 精准化教学目标设计 13 3.3 高效化教学资源设计 15 3.4 智能化教学活动设计 17 第4章 智能技术助力教学实施 20 4.1 智能技术助力教学实施应用场景 20 4.2 智能化课堂讲授 21 4.3 立体化课堂互动 23 4.4 数智化探究学习 25 4.5 高效化课堂管理 27 第5章 智能技术助力教学评价 30 5.1 智能技术助力教学评价应用场景 30 5.2 伴随式课堂评价 31 5.3 智能化作业评价 34 5.4 全场景教学质量评价 36 第6章 智能技术助力学科教学典型案例 39 6.1 智能技术助力学科教学概述 39 6.2 语文学科教学案例 40 6.3 数学学科教学案例 41 6.4英语学科教学案例42 6.5科学类学科教学案例43 6.6体育学科教学案例44 6.7美术学科教学案例45 第7章产业现状及发展趋势 49 6.8跨学科教学案例46 7.1智能化教学相关企业图谱49 7.2智能化教学产品及应用的多维度分析49 7.3行业案例：科大讯飞AI助力减负增效综合解决方案54 7.4智能化教学产业发展趋势55 蓝皮书编写工作组 56 教学减负增效是深化教育综合改革的需要，也是推动“双减”落地的抓手。只有先厘清教学减负增效提出的背景和内涵实质，才能找到应对之策。本章从教育综合改革以及“双减”政策的要求出发，阐明了落实教学减负增效的必要性和重要性；分析了教学减负增效的内涵，提出落实教学减负增效重在提升教学有效性，指出智能技术赋能是实现教学减负增效的必然趋势。 减负增效是落实国家教育领域重大改革部署、解决教育教学重难点问题、促进学生全面而有个性发展的需要①，也是推动教育高质量发展的重中之重。 教育综合改革覆盖课程、教材、教学、考试评价等教育工作全链条，涵盖教育教学的重点、难点、热点问题。围绕教育综合改革，这里从课程改革、教学改革、评价改革三方面来分析相关政策对减负增效的具体要求。 课程改革强调培养学生核心素养，减轻学生过重课业负担。当前我国在持续推进课程改革的进程中，强调要培养学生核心素养，减轻学生过重课业负担。通过优化课程实现减负②，主要体现在以下两个方面：优化课程设置，课程标准研制、教材开发、课程资源建设都要紧扣核心素养这个育人目标，不断精简内容，优化结构，加强跨学科学习，做到减负增效③。丰富课程内容，认真落实义务教育学校管理标准和国家课程设置方案，开齐开足国家规定课程，开好地方课程，开发校本课程，在致力于提升学生关键能力和综合素养的同时，让学生在校内学足学好。 教学改革要求提高教学效率和质量，注重教学减负增效。通过教学改革达到减负增效主要体现在以下三个方面：一是优化教学方式，坚持教学相长，注重启发式、互动式、探究式教学，引导学生主动思考、积极提问、自主探究；探索基于学科的课程综合化教学，开展研究型、项目化、合作式学习，把学习的主动权真正交给学生。二是完善作业辅导，要统筹调控不同年级、不同学科作业数量和 ①上海市人民政府.上海市教育委员会等九部门关于印发《本市落实义务教育阶段学生减负增效工作实施意见》的通知[EB/OL].[2022-9-16].https://www.shanghai.gov.cn/nw48199/20200825/0001-48199_62925.html.. ②教育部.促进学生全面发展健康成长——教育部负责人就《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》答记者问[EB/OL].[2022-10-12].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s271/201907/t20190709_389557.html. ③教育部.推进核心素养导向的课程建设[EB/OL].[2022-5-30].http://www.moe.gov.cn/fbh/live/2022/54382/zjwz/202204/t20220421_620104.html. 作业时间，提高作业设计质量，切实减轻学生作业负担。三是促进信息技术与教育教学深度融合，重视情境教学，创新教学模式，建立覆盖基础教育各年级各学科的数字教育资源体系，提高课堂教学效果和教育质量。 评价改革坚持立德树人根本宗旨，减轻考试及升学压力。通过科学评价实现减负，主要体现在以下三个方面：一是深化考试改革，通过推进分类考试，对不同类型、不同层次学校培养人才的标准、能力、素质明确不同要求；强化学生综合素质考核，更加注重过程评价，切实为考生“减负”“降压”。二是完善招生制度，通过规范招生入学秩序，实行义务教育免试就近入学；高中阶段将优质高中招生名额合理分配到普通初中，并完善实施规则；高校要建立健全有利于促进入学机会公平、有利于优秀人才选拔的多元录取机制，缓解竞争压力。三是优化教育评价体系，构建以发展素质教育为导向的义务教育质量评价体系；制定学校工作、教师工作和学生素质评估方案，形成适合素质教育要求、有利于学生全面发展和健康成长的综合评价体系，切实减少学生过重的学业负担。 2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》（以下简称“双减”），提出要有效减轻义务教育阶段学生过重作业负担和校外培训负担。 “双减”减的是义务教育阶段学生过重作业负担和校外培训负担，总体目标分为校内校外两个方面：在校内方面，强调使学校教育教学质量和服务水平进一步提升，作业布置更加科学合理，学校课后服务基本满足学生需要，学生学习更好回归校园；在校外方面，强调使校外培训机构培训行为全面规范，学科类校外培训各种乱象基本消除，校外培训热度逐步降温。“双减”的一个突出特点是聚焦课堂场景，强调课堂主阵地作用，并对提升课堂教学质量作出明确部署：教育部门要指导学校健全教学管理规程，优化教学方式，强化教学管理，提升学生在校学习效率。 “双减”主要围绕三大核心任务进行落实落细，就其根本性、深层次和长远性考量，提升课堂教学质量和学习效率是重中之重。2021年5月21日，习近平总书记在中央全面深化改革委员会第十九次会议指出，“减轻学生负担，根本之策在于全面提高学校教学质量，做到应教尽教，强化学校教育的主阵地作用。要深化教育教学改革，提升课堂教学质量，优化教学方式”。这段短短的表述，“教学”一词被4次提及，足见课堂教学在落实“双减”工作中的重要地位。因此，“双减”能否取得最终成效关键在课堂，核心在于提升课堂教学质量和学习效率，实现教师应教尽教、确保学生学足学好。“应教尽教”本质上就是在课堂上开展有意义、高质量、有效率的教学，通过科学的教学内容和有效的教学方法，让学生在学习知识的同时，实现核心素养的提升。“学足学好”本质上就是要发挥课 堂主阵地作用，提高课堂教学质量，让学生在学校在课堂上学会、会学，实现学生的全面发展、个性化发展，实现学有所长、学有所乐，成为能担当民族复兴大任的时代新人①。 落实“双减”的关键是强化学校教育主阵地作用，重中之重是提升课堂教学质量和学习效率。如何把握好既要减负又要保证质量这个对立统一体②，具体要在课堂教学中实现，以有效的课堂教学实现减负增效。 厘清减轻学生学业负担的本质，必须先厘清“学业负担”的内涵。我们在这里不强调“课业负担”“学习负担”“学生负担”之间的差别，而是统一用“学业负担”进行概括性的描述，并且主要限定在课堂教学中，是既包括学习过程中客观存在的课业负担、考试负担，也包括学生主观感受到的心理负担和认知负担。 “提质”是指提升课堂教学质量。教学质量作为根据教育目标要求并通过一定的教育实践使之具体化为教学活动的客观结果评价，是指引具体教学工作顺利开展的具有稳定性和积极性的方向指标③。“增效”是指增进课堂教学的效果、效益和效率。教学效果是指教学活动左右下的成果，考察的重点是学生的学习进步与发展④。教学效益是指教学活动的