首发!中国教科院携手科大讯飞发布基于“问题链”的高中数学智能教师系统

发布时间2024.10.24

10月24日,第七届世界声博会暨2024科大讯飞全球1024开发者节开幕,科大讯飞董事长刘庆峰、研究院院长刘聪发布讯飞星火4.0 Turbo,七大核心能力全面超过GPT-4 Turbo,深度赋能教育。同时,中国教育科学研究院联合科大讯飞,首次发布基于“问题链”的高中数学智能教师系统,实现优秀教师与大模型的人机共育,帮助学生完成从知识、到能力、再到素养的跃迁,助力中国基础教育数学课堂育人质量的格局性提升。

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面向国家重大教育命题,发布高中数学智能教师系统

发布环节,中国教育科学研究院基础教育研究所所长、研究员李铁安作《人机共育 化繁为简 因材施教——基于"问题链”的高中数学智能教师场景设计》的演讲分享。

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李铁安介绍,为纵深推进教育数字化战略,支撑教育强国建设,中国教育科学研究院与科大讯飞和华为开展战略合作,在讯飞星火大模型技术基础上开展“基于生成式人工智能的中小学智能教师示范研究”重大攻关项目。项目首期以高中数学学科为示范开展研究,力图通过汇集全国优秀高中数学教师资源,研发自主的、安全的、可控的高中数学智能教师系统。

高中数学智能教师系统是优秀高中数学教师的集体智慧与AI大模型的智能的综合体,是知识与智能双轮驱动、人师与机师双向赋能的技术创新。它依托饱含着优秀教师的数学素养、教学经验、教学智慧和教育情怀的高质量知识库,借助大模型的解析能力、逻辑推理能力、整合生成能力,以及永不疲倦的学习能力来实现教学的智慧涌现与增长。

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融合机器思维链和教学问题链,实现人机共育

“问题是数学的心脏,学习的本质是问题解决。”因此,让学生经历完整的问题解决过程,正是数学学习和数学育人的本质所在。

高中数学智能教师系统能够将具体的数学内容转化为核心问题,对核心问题进行分拆,架构处置问题,再对各个子问题进一步进行分拆,架构出问题单元,从而形成完整的问题链,实现数学逻辑、教学逻辑、学习逻辑和大模型的训练逻辑的内在统一。

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以“如何构建正态分布模型”为例,在教学设计中,创建一个由多个问题单元构成的问题链,通过问题化的方式重构正态分布的概念,学生在解决问题的过程中,可以逐步积累和提升数学核心素养。对于数学基础较弱的学生,他们需要完整地解答所有问题,以全面理解和掌握正态分布的概念;而对于基础较好的学生,他们只需选择性地解答。问题链的设计可以使不同学习基础和认知特点的学生进行个性化的学习。

此外,团队采取了人机共创的方式,将专家的教育教学理论和经验转化为可操作的设计标准,汇聚一线优秀教研员和教师进行教学材料的研发,进而将集体的智慧成果输入到讯飞星火大模型中,形成高中数学智能教师的应用,让广大老师插上智慧的翅膀,助力实现大规模的因材施教。

目前,高中数学智能教师助手得到了来自北京、上海、重庆、深圳、合肥、成都、广州、大连、哈尔滨等12个区域50多位数学教研员、400多位优秀教师的大力支持,试点调研数据显示,84.3%的教师认为其能带来教学创新、启发思考。

下一步,为了更好的促进广大教师参与到项目中,实现“知+智”双轮驱动、“人+机”双向赋能的智能教育新生态。中国教科院将联合科大讯飞,面向百个区域、千名教师发起“‘百千万’高中数学智能教师应用示范征集活动”,携手同进,为中国基础教育高质量提升而努力。

*文中数据源于实际应用