Начальная школа Вэньхуа в Вафандяне испытывает цифровую систему для уроков

Применение системы Changyan Smart Classroom от iFLYTEK в пяти областях образования  

Gai Ruilin, Zhang Chengguo  

Начальная школа Вэньхуа, Вафандянь  

[Аннотация] С развитием цифровой трансформации образования, технологии искусственного интеллекта все более широко используются в процессе обучения и преподавания. В данном примере рассматривается, как школа культурного образования города Вафаншань использовала систему “Чанъянь Цзиньхуэй” от Китайской компании Кэфэй Фэй, чтобы способствовать реформе учебного процесса и инновациям в системе подготовки специалистов. Это позволило сочетать цифровые технологии с принципами пяти видов образования, что способствовало здоровому развитию учащихся. Благодаря практическим исследованиям школа смогла повысить эффективность обучения и изменить отношения между преподаванием и обучением, что может служить примером для развития информативного образования.

【Ключевые слова】Умные классы для обучения; Сочетание пяти вида образования; Практические исследования

Культурная начальная школа города Вафаншань — это обычная начальная школа в уезде Далянь, провинция Ляонин. Она была основана в 1909 году. С момента своего создания прошло более ста лет, и школа накопила много культурного наследия. Школа всегда придерживается принципов, согласно которым ученики являются центром внимания, учителя — ключевыми фигурами в образовании, а учебный процесс — основной элемент. Благодаря этим принципам школа создала множество специализированных образовательных программ в области нравственного воспитания, интеллектуального развития, физической культуры, художественного образования и труда.

Вступив в эпоху цифрового образования, школы активно используют новые возможности и проводят реформы в области цифровизации образования. В октябре 2023 года школа, используя проект интеллектуального образования в городе Вафаншаньдянь, внедрила систему интеллектуального обучения от Кэфэй Фэй. Было создано интеллектуальное классное пространство, охватывающее 44 класса, 2212 учащихся и 92 учителей. С помощью технологий обеспечивается более высокое качество обучения, что способствует повышению общей качества образования в школе.  

I. Процесс разрушения льда и начало плавания: принятие интеллектуального образования, переосмысление системы образования  

В условиях новых требований к образовательной реформе и новых возможностей в области информационных технологий, наша школа осознает, что традиционные методы обучения уже не могут полностью удовлетворить потребности учащихся в индивидуальном и разнообразном развитии. Необходимо преодолеть ограничения времени и пространства, обеспечить более качественные учебные ресурсы и изменить способы преподавания. Интеллектуальное образование, благодаря своим мощным данным, возможностям взаимодействия и гибким способам обучения, может стать ключом к решению этих проблем. В октябре 2023 года в городе Вафанцзянь началось проект по интеллектуальному образованию. Мы выбрали платформу „Интеллектуальный класс“ как платформу для практики, потому что она имеет удобство использования, обширные ресурсы и полные функции, что позволяет лучше соответствовать особенностям обучения в начальной школе и законам познания учащихся.  

1) Разработка стратегии, создание нового плана развития интеллектуального образования  

Руководство школы уделяет большое внимание развитию образования, основанного на использовании информационных технологий. Это считается ключевым фактором для развития школы. Мы создали руководящую группу по развитию образования, в которую входят директор школы, заместитель директора по учебной деятельности, специалисты по информационным технологиям и представители ведущих учителей. Эта группа отвечает за планирование и координацию всех аспектов развития образования. После многих исследований и обсуждений, с учетом реальных условий школы, был разработан план развития образования на три года в городе Вафаншань. В плане указано, что основой является учет интересов учащихся, использование технологий и цель – сочетание пяти видов образования. План включает не только улучшение оборудования, такое как создание высококачественных классов с информационными технологиями, обновление мультимедийного оборудования, улучшение сети школы, но также важно развитие программного обеспечения, включая повышение компетентности учителей, создание базы данных информационных ресурсов и исследование системы оценки. Мы понимаем, что развитие образования, основанного на использовании информационных технологий, не является простым набором оборудования, а требует систематического планирования и постоянных вложений. Поэтому школа выделяет специальные средства для реализации проектов по развитию образования. Кроме того, мы активно взаимодействуем с вышестоящими органами управления, чтобы получить политическую поддержку и ресурсы для развития образования. Например, мы сотрудничаем с управлением школы, участвуем в проекте “Пилотные школы по развитию образования в 2025 году”, чтобы использовать качественные ресурсы и обмениваться опытом, что способствует взаимодополненности.  

(2) Обучение всех сотрудников, развитие новых навыков преподавания учителей.  

Ключ к успеху образования с использованием интеллектуальных технологий — это учителя. Чтобы каждый учитель мог эффективно использовать платформу „Интеллектуальный класс“, школа организовала множество тренингов на разных уровнях. Содержание тренингов включает не только основные функции платформы, такие как загрузка ресурсов, создание учебных материалов, использование инструментов взаимодействия, но также и освоение концепций интеллектуального обучения и инновации в методах преподавания. Мы пригласили технических специалистов из „Интеллектуального класса“ и ведущих учителей из региона для проведения специальных лекций и практических занятий. Также мы поощряем учителей, которые имеют хорошие навыки использования информационных технологий, стать „семенами“ для других учителей, помогая им быстро развиваться. Тренинги имеют различные формы: как очные, так и онлайн-лекции, семинары, учебные встречи. Мы особенно акцентируем внимание на практическом применении знаний, после каждого тренинга предлагаются практические задания, чтобы учителя могли применять полученные знания на практике и обмениваться опытом в рамках учебных мероприятий. Чтобы проверить эффективность тренингов, школа регулярно проводит экзамены на знание навыков использования „Интеллектуального класса“, и результаты экзаменов включаются в годовую оценку учителей. Это способствует активности учителей в обучении и применении знаний. Данные показывают, что после более чем одного года систематических тренингов, уровень владения „Интеллектуальным классом“ учителей увеличился с менее 30% до более 100%. Доля учителей, которые могут использовать „Интеллектуальный класс“ в обучении, составляет 100%.  

(3) Создание условий для обучения, чтобы создать пространство для интерактивного умного обучения  

Оборудование является основой для интеллектуального образования. В нашей школе при создании интеллектуальных классов мы стремимся добиться как высокого качества оборудования, так и лучшего программного обеспечения. Помимо оборудования, такого как планшеты с высоким разрешением, высокоскоростная беспроводная сеть, планшеты для студентов (в некоторых классах), мы также уделяем особое внимание гибкой организации учебного пространства и созданию атмосферы для обучения. Столы и стулья в интеллектуальных классах не являются фиксированными, они можно свободно комбинировать в соответствии с потребностями обучения. Это способствует групповому сотрудничеству, взаимодействию между всеми участниками класса, а также индивидуальному исследованию. Стены вокруг классов также используются для создания электронных книжных уголков, зон для демонстрации работ, интерактивных досков и т. д., что делает пространство более технологичным и интерактивным. Мы также используем функцию “Интеллектуального класса” для создания совместного учебного пространства, где студенты могут получать доступ к учебным ресурсам в любое время и в любом месте, делиться результатами обучения и общаться с одноклассниками и учителями. Такое интерактивное учебное пространство значительно повышает интерес студентов к обучению, позволяя им ощутить радость от обучения, связанную с технологиями. Например, в уроке литературы “Много интересных вещей в космической жизни” учителя используют ресурсы VR в интеллектуальном классе, чтобы студенты могли “почувствовать” космическую среду, что значительно усиливает ощущение участия в процессе обучения.  

II. Глубокая и тщательная работа: исследование новых моделей интеллектуального обучения  

Школа внедрила систему интеллектуального обучения с трехэтапным и шестиэтапным процессом (как показано на рисунке 1). В систему включены многочисленные ресурсы для самостоятельного обучения. Учителя контролируют процесс обучения через подготовку к уроку, взаимодействие во время урока, домашние задания, дополнительные задания и помощь в решении проблем учащихся. Учащиеся же осуществляют эффективное обучение с помощью эффективных записок, списков заданий, досье о развитии, корректировки ошибок и самостоятельных проектов. Таким образом, обучение регулируется в соответствии с потребностями учащихся.

(1) Перед уроком: диагностика уровня знаний учащихся и предоставление ресурсов  

Система анализа учебных данных учащихся: Учителя через платформу “Чанъянь Жиэхуэй Цанляо” размещают задания для подготовки к урокам (например, видеоуроки, инструкции). Система автоматически собирает данные о ответах учащихся и генерирует отчеты о их учебных результатах. Например, в уроке математики “Умножение дробей” 85% учащихся могут понять основные концепции, но 15% испытывают трудности при выполнении операций “умножения дробей на целые числа”. Учителя могут на основе этих данных корректировать методы преподавания, разрабатывать задания разной сложности, чтобы реализовать принцип “учение определяет методы преподавания”.  

2. Предоставление индивидуальных ресурсов: Платформа предоставляет студентам различные учебные ресурсы в зависимости от их уровня знаний. Например, студентам, которые имеют достаточно времени, предлагаются дополнительные материалы для изучения (например, «История дробей в истории математики»). Студентам, испытывающим трудности в учебе, предлагаются специальные уроки (например, «Три шага для умножения дробей»). Испытания показали, что индивидуальные ресурсы увеличивают эффективность подготовки к урокам на 30%, а также повышают целенаправленность вопросов, заданных на уроке, на 50%.  

(2) Во время урока: интеллектуальное взаимодействие и совместное исследование  

Инструменты взаимодействия в обучении способствуют эффективности уроков: учителя используют приложение “Чанъянь Пантэй” для взаимодействия с классом в реальном времени. В процессе обучения тексту “Лодки с травой” учителя используют функцию “Ответы всего класса” для проведения голосования по теме “Ключевые факторы успеха Чжугэлинга в получении стрел”. В течение 30 секунд собирано 200 ответов, система автоматически создавает карту слов, которая наглядно показывает распределение мнений учащихся. В процессе объяснения с помощью фотографий: на уроках изобразительного искусства учащиеся снимают свои работы и загружают их на платформу. Учителя используют функцию “Рисование пера” для непосредственного комментирования работ, а отличные работы отображаются на экране, что стимулирует любовь к творчеству.  

Сотрудничество в группах и проектное обучение: В примере проекта по производству переработанной бумаги, учащиеся работают в группах из 4 человек. С помощью функции “Общение в группе” они получают задания, такие как подготовка сырья, проектирование процесса производства, запись данных и представление результатов. С помощью платформы “AI-лаборатория” можно рассчитать соотношение компонентов для производства переработанной бумаги. С помощью “Виртуальной лаборатории” можно имитировать процесс производства бумаги, что снижает затраты на практическое обучение. Группы также могут показать свои работы по производству переработанной бумаги всему школе через “Прямое трансляцию”. Система автоматически генерирует отчеты о трехмерной оценке: инновационности, практичности и estетичности.  

(3) После урока: разноуровневые задания и динамическая оценка  

1. Система интеллектуальных заданий: Платформа генерирует задания разных уровней на основе данных о состоянии учебы учащихся в классе. На базовом уровне предлагаются упражнения для закрепления слабых знаний (например, задачи по умножению дробей в математике); на уровне повышения уровня – междисциплинарные задания (например, создание матрицы знаний в математике с использованием переработанной бумаги); на уровне расширения – исследовательские проекты (например, изучение количества бумаги, используемой в семье в течение недели, и разработка способов сокращения использования бумаги).  

“Умные задания” являются одной из особенностей образования в нашей школе. Школа внедрила систему “Чанъяньсяоцзюэ”, благодаря которой учителя могут отправлять задания в онлайн-формате, учитывая различные уровни сложности. Система автоматически проверяет объективные задания, а также создает индивидуальные списки ошибок. Учащиеся могут отправлять свои задания онлайн, получая своевременные обратные сообщения и выполняя упражнения для закрепления знаний. Родители могут через систему узнавать о состоянии выполнения заданий своими детьми и о результатах анализа учебных данных, что способствует совместному обучению родителей и учеников. Данные показывают, что после внедрения умных заданий среднее время выполнения заданий учащимися сокращилось на примерно 15%, качество заданий улучшилось, а нагрузка родителей, связанная с помощью детей в выполнении заданий, значительно снизилась.  

В области «умного чтения» школы используют платформу для умного чтения в средних и младших школах провинции Ляонин, которая содержит множество книг, историй и материалов по науке. Ученики могут читать эти материалы с помощью планшетов или электронных устройств в библиотеках в любое время и в любом месте. Платформа также предоставляет функции вроде записей чтения, отчетов о чтении и онлайн-дискуссий, что способствует обмену мнениями о чтении и формированию привычки к чтению. Некоторые классы также проводят мероприятия «Чтение с помощью ИИ», при которых ИИ читает истории для учеников, исправляет произношение и стимулирует интерес к чтению. Развитие умного чтения эффективно расширяет возможности чтения у учеников и повышает их навыки чтения.  

2. Динамическая система оценки: создание двухстороннего механизма – процессной и конечной оценки. В рамках процессной оценки система записывает данные о взаимодействии учащихся в классе, выполнении заданий, сотрудничестве в группах. Это позволяет создать „радар-диаграмму учебных способностей“. В рамках конечной оценки, в сочетании с результатами контрольных работ, создается „отчет о развитии навыков в разных областях образования“. В рамках оценки пяти видов образования данные о нравственности (например, баллы за выполнение заданий), физической культуре (например, количество пройденных шагов во время спорта), эстетике (например, загрузка произведений искусства) и труде (например, количество часов, проведенных домашними делами) включаются в общую систему оценки. Это позволяет создать „дерево развития пяти видов образования“.  

III. Разнообразные практики, способствующие сочетанию «пяти образов» и повышению культурных качеств  

Таблица 1 Пути практики образования, сочетающего пять видов воспитания и мудрость  

Мудрое образование не только изменило способы обучения и учебы, но и стало важным инструментом для сочетания всех пяти видов образования, а также для повышения комплексности учебных способностей учащихся.

1) Нравственное воспитание: создание системы «интеграция с контекстом + описание поведения»  

Разрабатывается «ассистент по нравственному воспитанию с помощью ИИ». С помощью распознавания микроэмоций в классе и анализа социальных сетей создается база данных о развитии нравственных качеств учащихся. Например, в курсе «Традиционные праздники» система фиксирует уровень эмпатии учащихся в ходе обсуждений по теме «Уважение к старшим». Это обеспечивает данные для совместного воспитания учащихся и родителей.  

Разворачивается проект по формированию «цифровых граждан». С помощью функций виртуального сообщества платформы Чанян организуются мероприятия, посвященные разработке «норм цивилизованного поведения в сети». Связанные видео получили третье место в конкурсе на лучшие примеры образования в области правопорядка на уровне города.  

(II) Образование в области интеллекта: создание пути «AI-поддержка обучения + развитие мышления»  

В математическом предмете используется модель «Геометрическая доска + ИИ-интерпретация». Система автоматически записывает траектории движения учеников при рисовании, а также генерирует отчеты о развитии способности к пространственному мышлению. Учащиеся класса 3(2) показали улучшение правильных ответов в тестах на распознавание трехмерных фигур с 68% до 92%. Ученица Ли Мэй, преподававшая учебную программу «Попытки и предположения», участвовала в соревнованиях для учителей начальных школ города Вафаншань в 2024 году.  

На уроках науки проводится программа «Ученые в области ИИ». Студенты разрабатывают эксперименты по борьбе с шумом на территории учебного заведения. С помощью платформы они собирают данные о звуковых волнах и создавать модели для анализа. Три отчета были включены в фонд городской ассоциации научных обществ.  

(3) Спорт: создание механизма «точного мониторинга + индивидуальное руководство»  

На уроках физкультуры используются умные браслеты, которые в реальном времени отслеживают 15 параметров, таких как частота сердцебиения и уровень кислорода в крови. Это позволяет автоматически генерировать отчеты о рисках, связанных с нагрузкой во время занятий физкультурой. На основе этих данных учителя могут корректировать ритм уроков прыжков, что способствует снижению количества травм, возникающих во время занятий, на 73%.  

Разработают «AI тренера спорта», который с помощью технологии захвата движений исправит ошибки в прыжках с полоза. Уровень успешных результатов учащихся шестого класса в прыжках с полоза увеличился с 78% до 95%, и 5 человек побили школьные рекорды.  

(4) Эстетика: создание платформы «цифровое творчество + культурное наследие»  

Было создано «Мастерство традиционных ремесел в области ИИ». Студенты использовали технологии AR в классе Чанъянь для восстановления навыков вырезания каллиграфии, создав цифровой ряд изображений «Двадцати четыре времени года». Их работа получила награду за инновации на провинциальных художественных выставках.  

На уроках музыки используется функция «умного создания музыки». Ученики преобразовывают древнюю стихотворение «Весна утром» в звуковую композицию. ИИ автоматически составляет различные версии произведений для выбора. Эффективность творчества увеличивается в 5 раз. Урок «Время как маленькая карета», проведенный учительницей Цзян Хуэйюань, получил вторую премию на конкурсе учителей начальных школ города Вафанчан в 2024 году.  

(5) Воспитание труда: создание модели «практика проектов + поддержка данными»  

Построение «умных ферм» позволяет студентам с помощью устройств связи отслеживать рост растений. С помощью платформы Чанъян анализируются данные о освещении и влаге. Студенты разрабатывают планы оптимизации выращивания помидоров. Уровень самообеспечения овощами в школе увеличился на 40%. Учебная программа учителя Хуанг Юо по рисованию листьев получила вторую премию на конкурсе начальных школ учителей в городе Вафаншань в 2024 году.  

Было запущено проект «Удельный углеродный след в школе». Студенты использовали дополнение Excel для учета расхода воды и электроэнергии. Искусственный интеллект предлагал способы снижения энергопотребления. За год было сэкономлено 12 000 тонн воды. Этот проект получил первую премию на конкурсе инноваций и технологий среди молодых людей.  

IV. Заключение  

Обращаясь к процессу внедрения системы „Умная классная комната“ от компании iFlytek в школах, можно видеть, что от первых попыток до достижения успеха прошло много усилий учителей и студентов. В реформе обучения в классе были преодолены традиционные барьеры, и была создана умная классная комната, ориентированная на студентов, с высокой степенью взаимодействия и высокой эффективностью. Что касается модели подготовки специалистов, то с помощью цифровых технологий возможно сочетание всех пяти аспектов образования, что способствует разнообразному развитию студентов.  

В последние годы школа развивалась успешно под поддержкой вышестоящих органов и различных сообществ. Среда обучения постоянно улучшалась, оборудование совершенствовалось, преподаватели имели высокие профессиональные и личные качества, а результаты образовательной деятельности были отличными. Школа получила такие награды, как «Экспериментальная школа по обучению письму в стране», «Школа с особенностями в области футбола в стране», «Исследовательская база по развитию учебных способностей учащихся средних и младших школ в Китайском обществе образования», «Учебная школа с отличными показателями в области реформы образования в провинции Ляонин», «Школа с отличными показателями в области нравственного воспитания в провинции Ляонин», «Провинциальная школа для родителей в системе образования провинции Ляонин», «Школа с безопасными и цивилизованными условиями в провинции Ляонин», «Школа с отличными показателями в области действий по сокращению выбросов углерода среди миллионов молодых людей в провинции Ляонин» и т. д. В июле 2024 года в городе Вафанчоудянь состоялись испытания для выпускных классов начальных школ. Средние баллы по предметам язык, математика и английский язык, а также процент успешных и проходящих экзамены в нашей школе заняли первое место в городе Вафанчоудянь. В сентябре 2024 года на спортивных соревнованиях средних и начальных школ города Вафанчоудянь наши ученики заняли третье место в категории городских начальных школ…  

Однако на пути вперед также есть трудности: например, некоторые учителя старшего возраста медленно принимают новые технологии, а стабильность сети иногда мешает непрерывности учебы. В будущем школы будут продолжать совершенствоваться, усиливать обучение, улучшать техническую поддержку, чтобы цветок образования в школе расцветал ярче, и чтобы стать прочным фундаментом для здорового развития учащихся. Школы будут стремиться к целям модернизации образования.