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人工智能课堂教学分析与改进:人在回路的协同机制

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电化教育研究 2023年第1期44卷 116-122页

作者：孙众于子淳首都师范大学信息工程学院北京100048

课堂教学分析是教学改进的依据,而教学改进是提升教学质量的关键,两者相互作用,构成课堂教学研究的回路。当前人工智能在课堂教学研究领域,存在人机协同机制不明确、教学分析与改进关联不密切、教学实践应用的指导性不强等困境。研究借... 详细信息

课堂教学分析是教学改进的依据,而教学改进是提升教学质量的关键,两者相互作用,构成课堂教学研究的回路。当前人工智能在课堂教学研究领域,存在人机协同机制不明确、教学分析与改进关联不密切、教学实践应用的指导性不强等困境。研究借鉴使用理论的双路径学习和人在回路设计优化思路,提出以“教学结构”为课堂教学分析与改进回路的焦点,将回路分为高干预区和低干预区,论述人类智慧与人工智能在回路中的协同机制。研究发现,构建TESTII课堂教学分析模型,和“结构分析、问题发现、策略改进、实践应用”的4A改进模型,可以形成人在回路的人机协同课堂教学分析与改进机制,为促进课堂教学结构变革和提高课堂教学质量提供可行的解决方案。

关键词：人工智能课堂教学分析教学改进双路径学习人在回路

小学第二学段数与代数领域落实核心素养的课堂教学分析

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小学第二学段数与代数领域落实核心素养的课堂教学分析

作者：李慧贞集美大学

学位级别：硕士

《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出,要树立学生核心素养培养为课程目标,落实立德树人根本任务,凸显数学学科育人导向。小学数学核心素养培育需要落实到课堂教学,课堂在培养学生思维品质、关键能力、理性精神等方面具有得天独... 详细信息

《义务教育数学课程标准(2022年版)》明确提出,要树立学生核心素养培养为课程目标,落实立德树人根本任务,凸显数学学科育人导向。小学数学核心素养培育需要落实到课堂教学,课堂在培养学生思维品质、关键能力、理性精神等方面具有得天独厚的优势,数学课堂教学是达成核心素养课程目标的重要路径。数与代数是义务教育阶段小学数学课程的内容之一,承载着数感、运算能力等核心素养的主要表现内容。以往研究显示,数学核心素养视域下的课堂和数与代数领域下的课堂有效教学路径都包含着建构性、自主性、协同性、结构性的有意义学习环境的构造,具有内在关联,但现有研究侧重理论性逻辑推论,实证性研究较少,且立足数与代数教学领域探讨教师落实小学生数学核心素养的课堂教学分析研究比较薄弱。本研究聚焦第二学段数与代数课程教学内容,以14节“一师一优课”2019年部级优课为课堂观察样本,采用文献分析法、德尔菲法和课堂观察法,分析教师在课堂教学中如何落实学生核心素养理念的培养,探讨小学数学核心素养课堂实现的教学行为基本特征。首先,本研究构建小学数学核心素养课堂观察指标体系。运用文献分析法解读2022年版课程标准及数学核心素养的相关研究,确立以自主学习教学范式为课堂观察指标的理论框架,设计一级、二级观察指标。经德尔菲法检验,最终形成小学数学核心素养课堂观察指标体系。该课堂观察指标体系包括设计情境、引出问题、引导自学、组织交流、抽象概括等5个一级观察指标,以及13个二级观察指标,具有良好的科学性和可操作性。其次,本研究分析小学数学核心素养的课堂教学过程。结合课堂观察指标体系,运用课堂观察法深入分析部级优课中落实数学核心素养的教学过程,剖析第二学段数与代数领域中教师落实学生核心素养的教学特征及其不足。教学特征主要包括:一是创设情境利于发展数学眼光抽象概念命题;二是合理问题利于牵引学生探究提升模型意识;三是自主学习利于发展学生逻辑推理数学运算;四是数学语言利于暴露学生代数推理思维过程;五是核心素养生成需渗透思想方法和结构思维。最后,本研究概括小学数学核心素养的课堂教学策略。针对数学核心素养课堂教学特征的剖析,得到五项教学策略,主要包括:一是巧用情境发展数学眼光,实现数与代数知识理解迁移;二是问题设计契合教学目标,遵循逻辑发展推进代数建模;三是引导自学体验代数推理,提供支架发展问题解决能力;四是教会学生数学语言表达,鼓励大胆解释代数推理思路;五是数学推理浸润思想方法,构建数与运算的一致性结构。综上,数学核心素养理念的有效落实需要立足课堂教学过程。

关键词：数学核心素养数与代数课堂教学分析

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基于人工智能的课堂教学分析研究与实践

软件导刊 2023年第1期22卷 88-93页

作者：甘启宏余淇王春艳崔亚强四川大学信息化建设与管理办公室四川成都610065

传统课堂教学分析多以时间取样的手工或半自动编码为主,存在过度依赖专家、分析效率低、难以规模化等问题。随着人工智能技术的发展和智慧教学环境建设的推进,智能化采集和分析课堂教学过程成为可能。首先在对课堂教学分析应用现状进行... 详细信息

传统课堂教学分析多以时间取样的手工或半自动编码为主,存在过度依赖专家、分析效率低、难以规模化等问题。随着人工智能技术的发展和智慧教学环境建设的推进,智能化采集和分析课堂教学过程成为可能。首先在对课堂教学分析应用现状进行总结的基础上,提出以“数据采集与处理”、“课堂教学分析”和“课堂教学改进”为核心的智能化课堂教学分析框架。然后进行高校智能化课堂教学分析系统功能设计,构建基于云—边—端协同的系统技术架构,并阐述系统实际应用情况。该系统能够实现智能化、规模化的课堂教学分析,并为开展基于数据的课堂教学评价与反思提供支持。

关键词：人工智能课堂教学分析智能分析教学评价

基于DPRNN语音分离的变时长型S-T课堂教学分析法

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湖北第二师范学院学报 2023年第2期40卷 86-92页

作者：赖文天陈宇湖北师范大学二师联培计算机与信息工程学院湖北黄石435000 湖北第二师范学院计算机学院武汉430205

在教育智能信息化的大环境下,智能且自动的教学评价体系必不可少,课堂教学分析是教育评价领域的重要环节。本文针对课堂教学分析问题,提出一种利用DPRNN分离课堂音频并使用S-T分析法进行分析的方法。该方法以DPRNN为基础,获取较精确的... 详细信息

在教育智能信息化的大环境下,智能且自动的教学评价体系必不可少,课堂教学分析是教育评价领域的重要环节。本文针对课堂教学分析问题,提出一种利用DPRNN分离课堂音频并使用S-T分析法进行分析的方法。该方法以DPRNN为基础,获取较精确的教师音频,通过平均细分变时长编码法对音频进行S-T编码处理。相比基于视频的传统的S-T分析法,该方法具有成本低、方便处理、具有时间不变性及准确性较高等优点。

关键词：课堂教学分析 DPRNN 平时细分变时长编码法 S-T分析法

技术赋能:课堂教学分析的新样态——第二十届上海国际课程论坛综述

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教育测量与评价 2023年第2期 64-72页

作者：刘昕王晴晴叶露华东师范大学课程与教学研究所

探索智能技术推动教育教学改革和助力教学质量提升已成为当下教育领域的热门课题。第二十届上海国际课程论坛围绕“技术赋能的国际课堂分析:打开黑箱与重构课堂”这一核心议题展开了深入探讨。来自国内外的专家学者积极回应了教学模式... 详细信息

探索智能技术推动教育教学改革和助力教学质量提升已成为当下教育领域的热门课题。第二十届上海国际课程论坛围绕“技术赋能的国际课堂分析:打开黑箱与重构课堂”这一核心议题展开了深入探讨。来自国内外的专家学者积极回应了教学模式与课堂分析转型的时代诉求,对课堂分析在实践探索过程中的学术新知与经验教训进行了共享,并对以智能技术为推手的课堂分析新图景展开了多角度的反思与展望。

关键词：人工智能数字化转型课堂教学分析多模态课堂智能分析

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深度学习视域下初中道德与法治课堂教学分析

新智慧 2022年第28期 54-56页

作者：韩瑜江苏省溧阳市前马初级中学

新教育理念的推进,要求教学不再仅仅是传授知识,而是让学生在课堂上锻炼思维、发展学习能力。初中道德与法治教学可以让学生形成正确的价值观,提高学生的道德认识,增强学生的道德情感,在这样的环境中强化学生的法治素养。深度学习的理... 详细信息

新教育理念的推进,要求教学不再仅仅是传授知识,而是让学生在课堂上锻炼思维、发展学习能力。初中道德与法治教学可以让学生形成正确的价值观,提高学生的道德认识,增强学生的道德情感,在这样的环境中强化学生的法治素养。深度学习的理念与初中道德与法治教学的目标和要求非常吻合,能推动道德与法治教学的可持续发展,提升学生道德与法治的素养。

关键词：深度学习道德认识道德与法治法治素养可持续发展新教育理念道德情感课堂教学分析

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基于学生主体性的高中英语课堂教学分析

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2022年第5期 53-55页

作者：孙艳玲新疆塔城地区额敏县第一中学新疆塔城834600

近年来,教育改革的步伐逐渐加快,高中英语教学在新课标的指导下需要遵守的要求也越来越多,结合新时代英语教育的目标要求,高中英语教师需要积极认识到自身工作的重点,并针对具体的教学工作做出积极调整,以促进高中英语教学符合新课标的... 详细信息

近年来,教育改革的步伐逐渐加快,高中英语教学在新课标的指导下需要遵守的要求也越来越多,结合新时代英语教育的目标要求,高中英语教师需要积极认识到自身工作的重点,并针对具体的教学工作做出积极调整,以促进高中英语教学符合新课标的教育目标和素质教育对高中英语教学的培养要求,从而提升高中英语课堂的教学有效性。本文将针对当前高中英语教学中存在的不足进行探究,并积极寻找完善高中英语教学、提升英语课堂教学有效性的策略,希望可以为自己日后的教学工作及广大同仁的工作开展提供一些借鉴。

关键词：学生主体性高中英语课堂教学分析

TESTII框架:人工智能支持课堂教学分析的发展走向

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电化教育研究 2021年第2期42卷 33-39,77页

作者：孙众吕恺悦施智平骆力明首都师范大学信息工程学院北京100048 首都师范大学交叉科学研究院北京100048

规则化与可计算是人工智能技术支持课堂教学分析的前提。以S-T行为及FIAS言语交互为代表的分析方法,用时间取样的研究思路量化课堂教学,虽然对规则化、客观分析作出了显著贡献,但一直受困于费时低效、未能有效建立数量结构与意义理解的... 详细信息

规则化与可计算是人工智能技术支持课堂教学分析的前提。以S-T行为及FIAS言语交互为代表的分析方法,用时间取样的研究思路量化课堂教学,虽然对规则化、客观分析作出了显著贡献,但一直受困于费时低效、未能有效建立数量结构与意义理解的联系,以及不能较好地促进教师专业成长等问题。建立以教学事件为基本分析维度,综合双主教学结构等教育理论,以及计算机视觉和自然语言理解等技术,从教学事件识别与教学阶段划分、教学法结构序列、时间取样的行为和言语交互分析、基于证据的教学解读和人机协同的教学改进等阶段,构建课堂教学分析TESTII(Teaching Events,SPS,Time Coding,Interpretation,Improvement)框架,成为人工智能支持课堂教学质量提升和变革课堂教学结构的解决方案和发展走向。

关键词：教学结构教学事件课堂教学分析人工智能人机协同

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基于人工智能的课堂教学分析

中国电化教育 2020年第10期 15-23页

作者：孙众吕恺悦骆力明陈美玲许林施智平首都师范大学信息工程学院北京100048 全国中小学计算机教育研究中心北京研究部北京100081 中央电化教育馆北京100031 首都师范大学交叉科学研究院北京100048

传统课堂教学分析,多以时间取样的手工编码为主,存在过度依赖专家、分析效率低、难以规模化服务等难题。基于人工智能技术的课堂教学分析要突破困境,需经历从全人工、弱人工智能、强人工智能发展到人机协同的进化路径;需建立由多源数据... 详细信息

传统课堂教学分析,多以时间取样的手工编码为主,存在过度依赖专家、分析效率低、难以规模化服务等难题。基于人工智能技术的课堂教学分析要突破困境,需经历从全人工、弱人工智能、强人工智能发展到人机协同的进化路径;需建立由多源数据支持的教学案例库、文本视频为主的分析维度集、教学事件与时间取样相结合的多元分析方法而形成的分析框架;在实践层面,以计算机视觉为主的课堂行为分析,以自然语言理解和大数据为主的教学事件分析和评语分析等,可成为基于人工智能技术的课堂教学分析突破口,以期逐步达成人机协同、规模化、高效率开展课堂教学分析的目标。

关键词：人工智能课堂教学分析人机协同事件分析法