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科大讯飞A.I.教育研究院院长王士进:通过人工智
2020-05-23

  5月16日下午,由国家新闻出版署出版融合发展(北师大出版社)重点实验室、北京师范大学基础教育大数据应用研究院主办、科大讯飞股份有限公司承办的“A.I.之光 讯飞智慧教育线上公益活动”第二期《后疫情时代,中小学生如何高效学习》成功举办,累计32万人在线参与。科大讯飞A.I.教育研究院院长、科大讯飞研究院副院长王士进出席,并做题为《从线上、线下课堂到学生自主学习,后疫情时代A.I.如何助力高效学习》的主题分享。

  以下根据王士进院长演讲实录整理,有删减。

  各位朋友下午好,非常高兴参加今天“A.I.之光”活动的交流。我今天的报告主题是《从线上、线下课堂到学生自主学习,后疫情时代A.I.如何助力高效学习》。我的报告分为两部分:第一部分简单介绍从疫情期到后疫情期所面临的一些挑战;第二部分主要介绍怎么用技术更好地应对这些挑战,帮助老师和学生更好地开展教学。

  疫情期间的教育挑战:停课不停学

  新冠疫情期间,教育领域面临着非常大的挑战,中国乃至全球都有着类似的问题。今年的1月29日,教育部首次明确提出“停课不停学”倡议。

  截止4月17日,全球191个国家,接近16亿的学生停课。全球很多学校都开展了“停课不停学”活动。在国内,截止4月11日,国家教育部开发的中小学网络云平台的访问人次已经达到17亿,总共有27个省开放了网络学习平台,采取了很多关键措施,堪称世界上最大规模的一次在线教育实践。

  在这个过程中,科大讯飞也做了很多工作。讯飞的工具、平台和资源在全国免费支持了6500多所学校,累计服务了1500万师生的直录课系统、录播系统。在线教学从适应期到调整期再到提升期,老师们从刚开始的不熟练到最后能去做很多教学模式的创新,学生从刚开始的不适应到逐渐适应在线学习。进入后疫情期,越来越多的学校开始恢复线下教学,很多专家都提出要充分利用好线上教学期间积累出的实践经验。

  疫情期间在线教学面临两大问题

  虽然线上教学在疫情期间起到了非常大的作用,但也可以看到,大范围地开展线上教学后,教学上也存在很多挑战。从2020年后台的数据分析,我们发现主要有两个问题:

  1、教学的进度。线下教学基本是每周五天,上午下午都上课。线上教学,开课量是不足的,课程时间也有限。线上教学进度平均下来相比线下教学大概延迟了25%。

  2、线上教学的效果。同去年相比,今年在考察内容基本相同、难度相似的情况下,相同知识得分率的差距还是挺大。开学后,很多学校都做了很多工作来适应变化,希望能弥补差距。有的学校会把疫情期的课全部再过一遍,有的学校在开学后会组织一场测评,把重难点内容再重新过一遍;也有一些学校强调,希望能够发挥学生自主学习的特点,通过新的班级课堂形式,使教育效果更好地提升。

  归纳起来有两点,第一是希望学生在课堂进行更好更高效的学习;第二是希望学生更好地发挥自主学习能力,让他学习知识的能力有更大的提升。

  通过人工智能和大数据技术,精准教学

  精准教学有三个大板块,第一是如何在课前更好地背课、备资源、备学生的学情,来达到在课堂上的高效教学;第二是如何通过师生互动和一些简单的测量,了解学生的学习情况,动态调整上课内容;第三是课后如何通过作业更清楚的了解学生的薄弱点,是否可以通过A.I.帮助老师降低简单重复的工作量,有更多精力投入在对学生的认知和身心健康上。

  首先说一下备资源,它有两个要点,所有的资源必须是结构化的,老师需要什么类型的资源都可以便捷获取;通过A.I.给教学类资源做精准标注,智能推荐和搜索让老师可以迅速找到想变更的资源,提升备课效率。

  学情也一样,基于预习或课堂学习的结果,能够对学生的情况有清楚的了解。精准分析后,老师在课堂上不再是“大水漫灌”式教学,而是基于班级共性问题做精准讲解。自主学习时,学生不是“题海战”,而是针对薄弱的知识点针对性辅导。

  关于课堂互动,能够通过学情分析和高效交互来提升学生的学习兴趣和注意力。学生的分化程度是很厉害的,可以在课堂上进行一些分层分组教学,科大讯飞的智慧课堂可以实现。

  基于A.I.技术,还可以给出一些更精细的学情分析。以讯飞智能学习机为例,通过人工智能和大数据,分析了解学生的错因,可以在课堂上及时反馈纠正,课堂效果也会大幅提升。

  课后,老师有大量的学生作业要批改,通过大数据和人工智能技术使老师简单重复的工作量大大减少,帮助老师从重复劳动中解放出来,有更多的时间去思考,如何全面提升学生的核心能力和素养。

  讯飞智能学习机,高效自主学习三步走

  传统方式的作业是千人一面的,通过大量数据分析发现大概有60%的题目为无效训练,日常测练约50%的错题,期中期末考试中学生依然重复出错。结合很多学校专家的指导意见和实践经验,我们提出了让学生高效自主学习的三步骤。

  第一,找到学生的薄弱项;第二,通过老师讲解帮他实现重点、难点的突破;第三,解决完基本问题后,通过错题订正或变式训练巩固学习效果。

  怎么去实现?A.I.能更好地对试题进行标引。人工智能自动标注达到可用程度,人机结合相对纯人工准确率提升了20%,单题标注效率提高5倍。同时,结合学习顺序可以构建一个知识网络,称之为知识图谱。知识图谱包含很多知识点,也包含了知识前驱后继的关系。由此生成的学科画像能对学生的薄弱点有非常强的认知,进行针对性地辅导。

  一般是通过微课和A.I.专题课,讲解知识点、经典试题,并根据学生不同类型的错误设计不同的学习路径。基础课堂实录可以将语音转文字,知道文字后学生来检索自己想要找的知识,老师45分钟的课堂内容也有智能分段,分段里标注了知识点和重难点。

  这样的学习方式,在科大讯飞新发布的新一代人工智能学习机里做了很好的集成。一方面,可以在课堂教学时,使用学习机跟老师的ipad或者课堂大屏做交互,同时把课堂里的学情陈列,学生回家后针对共性的、重点的问题或者自己的个性问题,进行练习。

  在文科的学习中,以英语为例,也能通过A.I.技术去诊断问题,提供给学生一个自主学习平台。比如通过一些对话练习找到学生不标准的发音再给意见,比如批改英语作文给建议。

  讯飞人工智能学习机的拍照识别和智能语音处理,能够诊断出写作里四十多种常见的写作错误,根据错误去给建议,让学生自主学习时知道自己的学习情况,做到举一反三。如安徽安庆的一位丁同学,购买时考试是54分,错因诊断和学习了一个月左右的时间,分数提升到74分,又经过一段时间后取得了96分。

  结束语

  线上教学以及线下的一些高效学习中贯穿最多的是A.I.合成的大数据,它们需要一个硬件载体。科大讯飞智能学习机就是这样的载体,让线上和线下这种模式的教学成为可能。同时,这样一种混合式教学模式也让师生的信息素养有了更大的提升,学生实现个性化高效学习的闭环,也变成学校里可落地的一些应用。


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