教育与数字碰撞，变革已经开启。这是一次冲击，更是一次机遇。
我国较早就开始布局教育信息化、数字化。在一系列政策推进下，目前我国中小学（含教学点）互联网接入率达到100%。截至2021年底，全国已有99.5%的中小学拥有多媒体教室，数量超过400万间，其中87.2%的学校实现多媒体教学设备全覆盖。2022年，国家智慧教育公共服务平台上线，标志着国家教育数字化战略行动正式启动。“推进教育数字化”也被写入党的二十大报告。
当下，网络、教室等教育数字化“硬件”已基本具备，下一步，应重点在资源、应用等“软件”上发力，推动数字技术深度融入教育教学各环节、各领域，真正发挥赋能、引领、提升的作用。
实际上，全国各地不少学校的新探索，正在催动校园数字化裂变。半月谈编辑部组织记者在北京、浙江、四川、安徽、辽宁等地，进学校、入课堂，与学生、老师、校长、一线教育管理者对话，实地探访数字技术在校内教、学、研、评等各个应用场景的落地情况，从智慧评价、智慧作业、智慧双师、智慧体育、智慧教研等5个应用场景入手，挖掘应用典型，以期为各地校园数字化发展提供借鉴。
（一）智慧评价：借力数字画像
半月谈记者袁秋岳
教育评价一直是教育改革中的难点问题。2020年中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》，提到要充分利用信息技术，提高教育评价的科学性、专业性、客观性。
四川省成都师范银都紫藤小学在教育数字化探索中，充分运用数字技术推动教育评价改革，在一定程度上改变了教育评价中长期存在的唯分数、唯帽子、唯升学等顽疾。
学生画像：实现过程性评价
在紫藤小学一堂六年级数学试卷讲评课上，老师赵芡熟练地操作着“醍摩豆”智慧教育系统。课堂上，赵芡更像是一名领航员，在智慧系统的辅助下，将课堂主导权交到了学生手中。
教室里的46名孩子分组围坐。讲解题目时，学生各自手中的智能平板上出现了“完全会独立解决”“可以独立解决一部分”“有点摸不着头脑”3个选项，根据不同选择，每个人收到了一份不同的任务，以及详略不一的解题“锦囊”，可根据各自掌握的信息进行组间讨论。
这是紫藤小学智慧课堂的一个缩影。紫藤小学教导处主任周芳明介绍，在常态开展的教学中，学生课前、课中、课后所有数据都可上传平台，成为过程性评价的重要数据。学期末，平台会生成个性化数据雷达报表，精准反馈学生知识掌握情况，多维度呈现每个学生、班级、年级的学科素养数据，形成“数据画像”，为期末学习质量评价提供数据支持。
“这样一来，学生学业总评不靠教师印象分、不凭一次表现，有据可依，有迹可循，不仅能反映学生整个学期综合表现，还能记录学生自我认同、同伴互评共进的成长历程。”周芳明说。
学生用平板做随堂测验，大屏幕上显示每人的作答进度袁秋岳摄
除了以“会提问、敢质疑、自主学、共探究、善表达”五个维度为学生进行智育画像外，紫藤小学还积极探索“五育融合”的学生画像，促进学生全面发展。
例如，从德育核心素养、学校常规表现、品德好习惯等方面为学生进行德育画像；智能体测汇流学生体育质量综合测评数据，为学生进行体育画像；结合学生社会实践核心素养，以及参与学校、家庭、社会劳动的情况为学生进行劳育画像等。
“数据驱动评价变革，促进学生全面发展和个性化成长。”周芳明说，紫藤小学实现了利用大数据、人工智能等现代信息技术，创新评价工具，实施多维度综合性数据评价；开展无感式、伴随式数据采集，实现全过程纵向评价、德智体美劳全要素横向评价。
教师画像：提升成长内驱力
根据紫藤小学的教师数据画像，教龄5年以下的年轻老师占比约66%，学历在本科及以上的占比76%，其中有20%是研究生。面对这样一支教师队伍，紫藤小学校长黄敏丽感到挑战与机会并存，“无经验，正好易变革”。
建校8年间，紫藤小学教师队伍从16人增长到249人，年轻教师多次在全国及省、市各级教师专业技能大赛、教学大赛中获一等奖，语文、数学、科学教研组获评区域示范教研组、优秀教研组……“一所新学校，一支‘稚嫩’的队伍，若不依靠数字化管理，如此迅猛稳定的发展将难以想象。”黄敏丽说。
紫藤小学的每一堂课都会自动打开课堂录制并上传“苏格拉底平台”，老师们早已习惯了这种共建共享的授课方式，并从中深深受益。2017年11月以来，后台已收录4万余课例。
在平台上，老师们可以通过“上传课例、数据评量、切片诊断、持续改进”的流程进行自主磨课，每一位教师犹如有了专属“AI教练”。“教练”通过智能算法为教师提供数据实证的教学行为特征分析报告，以红、黄、绿三色“仪表盘”，让教师快速了解自己的教学水平。
数学老师傅越一毕业就进入紫藤小学，入行不到5年已在各类比赛中多次获区级一等奖。而她的每一分努力和每一步成长，都被数据记录了下来，留存在系统当中，形成了她个人的数据评价画像。
傅越回想起刚上讲台时，曾被“AI教练”深深打击，“仪表盘”红灯常亮。她痛定思痛，把自己泡在系统里，反复观摩其他老师上传的“‘双绿灯’典藏课”，拆解、实践再反思。“每一次磨课都很痛苦，但成长速度超乎自己想象。”傅越说。
除了“自主练”，还有“协同研”。紫藤小学教研活动也是基于大数据平台，借助平台对他人课堂教学进行可视化学习，根据智能分析的重点片段系统观课议课。教师在研修过程中的表现，同样会被数据化记录，与课堂教学表现等其他数据化记录一起，形成多维度数据画像，提升教师内驱力。
大屏幕显示学生通过平板反馈的掌握程度统计图，系统会据此给学生推送不同的学习任务
学校画像：把数字化管理做到极致
紫藤小学副校长黄丽霞说，全方位的数字化评价为实现绩效考核向教学一线和教育教学效果突出的教师倾斜提供了直观的数据支撑，有力推动教育评价改革。
紫藤小学已将教育教学的方方面面都纳入了数据实证。通过大数据支持，校长可将智能终端设备作为“驾驶舱”，一手智慧教学，一手智慧管理，实现学校“智能巡航”。
黄敏丽回想起紫藤小学2015年建校时，距离国家提出“三通两平台”刚过去3年，全国绝大部分中小学都还在教育信息化的起点摸索，前方没有一条现成的路。如今，紫藤小学已在智慧教育领域获得多项殊荣，2020年被教育部评为网络学习空间应用普及活动优秀学校，该校教学成果“数据支持的小学教师专业发展体系的构建与实践”获得2021年四川省教学成果奖。
（二）智慧作业：精准教，个性学
半月谈记者殷晓圣
“双减”政策落地实施已有1年多，不依靠“题海战术”，作业如何“减量又提质”？学校如何兼顾规模化教学与个性化学习？这些成为摆在学校面前的一道必答题。
浙江温州等地学校通过校企共建“高质量作业平台”，以智慧作业作为课程改革和落实“双减”政策的核心抓手，探索用AI大数据等科技手段为指导，通过作业数字化，实现科学化、精细化的教学安排，帮助老师精准教学、学生个性化学习。
千人千面，靶向作业
在温州市瓯海区第二实验中学E305办公室，科学老师王格正在高清拍摄仪下批改学生作业，通过扫描作业本封面二维码，作业批改的照片会实时上传到高质量作业平台。
老师在高清拍摄仪下批改作业，作业会实时上传到系统进行分析殷晓圣摄
王格介绍，智慧作业系统会针对学生作业，形成每个学生独特的知识图谱画像，同时为学生推送个性化的补充作业，在学生完成作业订正的基础上，举一反三拓展练习，并支持学生查看错题讲解。“系统还针对日常错题为学生设置了‘周周清’‘月月清’的个性化错题集，实现‘千人千面’的作业本。”
“智慧作业系统最吸引我们的点是能给孩子减负，还给孩子快乐的童年。”温州市瓯海区第二实验中学校长廖思曙说。
以学定教，精准滴灌
早晨7点30分，浙江师范大学附属温州育英学校三年级数学老师袁帆帆迎来了新一天的教学。课前，她快速查看了前一天高质量作业平台采集的学情数据报告，全面了解授课班级学生们的知识点掌握情况。
题目正确率统计显示，第2题的错误率最高。袁帆帆点击错误作答的作业采集切片，浏览学生真实作答情况，发现大部分出错原因是对被除数的概念以及除数和商的关系混淆不清。“一会儿在课堂上需要再次强调、讲解这个内容。”袁帆帆说。
“备好课是教好课的前提。”袁帆帆说，过去主要按照课本上提示的重难点和自己过往授课的经验，来安排每节课的讲解重点。如今借助平台的分析报告，共性错题在班级里集中重点讲解，个性错题单独辅导，授课效率和效果都提升了。
提高学生注意力是老师的一大教学难点。“一节课只有40分钟，每分每秒都很宝贵，必须高效利用。”数学老师陈圆圆说，她利用平台数据，将最难的、错误率最高的题放在每节课最开始，也就是大部分学生注意力最集中的时候讲解，讲课效率提升了近一倍。
温州育英学校办学历史不长，为提升教学质量，学校近年来积极引入数字化教育系统，其中高质量作业平台覆盖小学3～6年级段。温州育英学校校长叶良志说：“我们希望构建一种新型交互式学习环境，教师可以即时得到学生作业学情的反馈，数据再反哺教师备课、授课，实现基于大数据的精准教学。”
常态化应用尚需多方发力
作业作为最核心的教育场景，涉及数据量大，牵动教育数字化的技术底座。“作业AI目前识别批改速度在1秒以内，题目覆盖率85%以上，批改准确率在99.9%以上，这些数据说明作业AI已跨过技术临界点，可以基本满足校内教师应用的需求。”教育数字化平台公司云思智学技术负责人宋旸说。
据介绍，去年以来，不少学校已开始将作业数字化引入日常教学中，仅在浙江省温州、金华等地，使用高质量作业平台的学校已有近百所。高质量作业平台后台统计数据显示，平均每位教师每周使用系统布置作业4次以上，学生作业总量平均下降了39%。
借助错题打印机，学生可以一键打印错题殷晓圣摄
“‘双减’政策内涵很丰富，我们一直在寻找合适的突破口。以作业为突破口，引入数字技术这一新要素，可以打破旧平衡，为教师学生减负，提升精准教学效率。”温州市龙湾区教育局信息中心主任徐腾跃说，目前区里已经有6所学校使用高质量作业平台，其他学校也跃跃欲试。
通过高质量作业平台还能帮助学校更加全面、精准地了解学生，发现学生的特点和潜能。“学生数的部分不好，不代表图形几何的部分差。”叶良志告诉半月谈记者，学校把数学学科划分为“数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践”四大知识板块，通过分项考核，更好地对学生精准画像，做到“不以单一分数论英雄”，评价更准确，也更容易激发孩子的潜力。
受访学校提出，作业平台还应更进一步做精、做细。如希望平台不仅应用于数学、科学和英语等科目，未来可以实现全科覆盖；题目和知识点的精准匹配度可以进一步提升；题库更新速度也需要跟上教材和作业本的更新进度。
宋旸表示，公司正在完善人工智能技术辅助批改设备系统，优化学情数据分析系统以及多角色学情应用体系，以便更好地辅助教研教学。“作业AI技术的背后，是70多种AI模型以及60亿次真实数据训练。我们将继续在这方面深耕，持续做引领性前沿性开拓。”
采访中，还有教师反映，批改系统对网速要求较高，一旦出现卡顿，作业无法及时上传，就会影响教学、加重教师负担。因此，智慧作业系统要实现大规模常态化应用，还需持续提升校园网络基础设施水平。
（三）智慧双师：点餐课后服务
半月谈记者赵旭
何为“双师”？
下午3:50，课后服务铃声响起，李赫晨走回教室，从书包里掏出装有拼图的材料包，放在书桌上。
“同学们，准备好开启今天的人工智能探秘之旅了吗？”现场带课老师话音刚落，教室前方的多媒体显示器里，另一名老师开始引导学生了解门禁人脸识别系统。在互动环节，学生们拿起拼图，按视频里老师要求，拼出指定人脸图像。现场老师则走到学生中间，查看学生是否拼对，并为有需要的孩子手把手指导。
这所学校位于北京远郊的中罗庄村，地处平谷区城乡接合部，优质素质教育资源相对短缺。2022年秋季学期，学校与社会力量合作，推出“双师”智慧课堂，即专业老师视频授课，本校教师组织课堂，协力开展课后服务。
在“双师”带领下，孩子们走进围棋、戏剧、建筑、恐龙、非遗项目、传动装置、心理实验的世界，边看边学、互动实操，自觉调动起大脑和双手。
“我去年学的是‘社交力养成记’，这学期正在学‘探秘人工智能’。上课时还能和同学用大屏PK学习成果、跟着老师一起做手工，觉得很有趣。”李赫晨说。
另一间教室里，三年级女孩田依琳刚刚完成“居民楼消防隐患大排查”。“电动自行车不要在楼道里放，更不能在楼道里充电……这些知识以后在生活中都能用到。”通过与线上、线下老师互动，配以3D动画增强代入感，田依琳“身临现场”，认识了生活中更多易燃材料，掌握了不少消防安全知识。
“一二年级学生，每人每学期可以自由选两门课，高年级学生选一门。学生们选课积极性都很高。”平谷区第八小学教学副校长王小芹说。
“双师”何能
引入数字化特色课程平台之前，像全国不少学校一样，平谷区第八小学也思考着课后服务难题——素质教育课程涉及面广、授课门槛高，教师资源不足如何解决？让现有师资齐上阵搞课程开发，老师能否“负重前行”？学生学习效果如何保障？如果请人授课，经费问题怎么解决？
“十字绣需要绣针、棉线、绣布等器具和材料，学生们带到课上的工具五花八门，还总有学生带不全，很难保障课堂秩序和教学效果。”负责十字绣课程的教师高维说，当时每次课前的两三天，都要上网查资料、备课，还要兼顾日常的科学课教学，以及学校里其他任务，有时会感觉力不从心。
引入智慧“双师”课堂，师生们找到了解决问题的路径——屏幕里的线上老师讲授知识、发起学习指令，带领学生参与、讨论、动手、练习，教室里的线下老师打配合，做好辅助教学。加上配备的随材学具，为线下老师大大减负。
“这种模式极大地丰富了我们的课后服务内容，把优质教育资源带进校园，线上老师讲解专业知识，带课老师负责组织协助，解决了学校师资欠缺、专业能力不足，尤其是科技领域教师匮乏的难题，让老师们轻装上阵，还能确保孩子们的学习效果。”王小芹说。
“现在，我们可以利用师训手册和智能备课系统，高效轻松地完成课前准备，掌握课程内容及流程。课上都有配套的现成学具，带课老师会根据学生反应，灵活切换视频教学模块，自主掌握课程节奏。”平谷区第八小学教师贾明杰说，许多课程专业度高，对于老师而言，也是学习的过程。
课后服务呼唤数字化转型
去年以来，除平谷区第八小学，平谷区教委与飞象星球合作，还在该区另外29所学校建设“双师”课堂，开展思维训练类、传统文化类、工程科技类、自然科学和艺术启蒙类等课后服务课程，供学生自主选择。
《玩转节奏》课上，孩子们跟着线上老师快乐打节拍
王小芹说，教育数字化平台为课后服务提供了新思路、新探索，为学校有效落实“双减”起到画龙点睛之笔，提升了优质教育资源的可及性，让教育更普惠。“新时代给基础教育工作者提出新要求，我们需要不断适应教育现代化发展，通过科技赋能，真正让教书育人走深走实。”
作为北京农业大区，平谷也努力从中小学课后服务中探索教育数字化助力乡村振兴的发展路径。“数字化技术助力乡村教育，就是助力乡村振兴。我们将持续深耕，打通振兴乡村教育和教育振兴乡村的良性循环。”平谷区委副书记、区长狄涛说。
“推进教育数字化，技术润物细无声地嵌入日常教育教学场景，许多环节也需要社会力量共同参与。”首都师范大学人工智能教育研究院常务副院长蔡可说，只有政府、学校、企业等多方协力，才能更高效推动教育供给侧改革，推进高质量教育体系建设。
（四）智慧体育：私人教练上线
半月谈记者周畅
“钟乐阗请就位！”“你的成绩是150厘米，可以更优秀哦！”在安徽省合肥市第七中学的体育课上，学生们正按照跳远场地上方的语音提示，轮流进行跳远测试。
智能助教
“摆臂幅度高了一些，平时要多锻炼下肢力量，可以进行双脚跳台阶练习……”体育老师朱一凡站在队伍一侧，给完成跳远测试的钟乐阗同学提出详细的指导建议。
“这不是我仅凭肉眼观察到的，而是依靠我手里这个‘智能助教’。”朱一凡说。他点开手里的平板电脑，半月谈记者看到，平板电脑上可以反复回看学生的准备、起跳、腾空、落地四个阶段动作，将学生摆臂幅度、起跳角度精确到小数点后一位，并在屏幕右侧给出点评和建议。
在朱一凡看来，这个“智能助教”不仅能对每个学生提供量身定制的分析和建议，提高学生的运动技巧，还能帮助他发现大部分学生的共性问题，便于集中讲解和改进。
智慧操场设备可实时检测学生跳远数据
相较于以往只能通过老师吹口哨、掐秒表、数数、记笔记等方式对比赛成绩进行人工测量与统计，合肥七中的“智慧体育”实现了老师拎箱上课。教师将微型感知基站连接到平板电脑，就可以通过视频感知、人工智能算法等技术，对包括仰卧起坐、立定跳远、长短跑和跳绳在内的多项体育项目进行实时监测与成绩统计，大大提高了成绩测量精度与成绩录入速度。
朱一凡认为，这样的体育课，解决了传统体育教学“难记录、难量化、难分析、难监督”的问题，辅助教师实现教学管理智能化、教学过程安全化和教学数据精准化，可为学生建立全面的体育评测数据档案。
科技赋能
2022年，合肥七中开展智慧体育课245节，有效进行AI智慧教学测评3454次，学生参与各类测评项目28万人次，100%覆盖高一、高二年级体育分项教学，对学生体育学习、教师教学质量、体育活动组织效率以及体育活动运动安全，产生了不同程度的效果。
在2021～2022年学生国家体测中，合肥七中成绩优秀率提升了5.8个百分点，良好率提升了6.3个百分点。“说明通过数据赋能、科学锻炼，可以有效提升学生体质健康水平。”合肥七中校长邓宗国说。
邓宗国认为，需要进一步强化智慧体育数据分析，挖掘智慧体育数据价值，帮助学生提升学习兴趣、培养运动习惯，提高动作规范性，促进学生体育核心素养形成。同时，借助信息化手段持续探索教学方法及模式创新，弥补常规教学的不足，推进智慧体育及智慧教学常态化、高质量开展。
中国教育科学研究院研究员储朝晖说，在信息技术快速发展的未来，依然要以学生发展为本，防止信息平台让学生学习自主性受损，机械性、被动性增强。
（五）智慧教研：赋能教师成长
半月谈记者王莹
教师是教育发展的第一资源，教师发展数字化转型是教育数字化转型的关键之举。辽宁省沈阳市大东区2021年11月起向全区39所中小学推广“AI教研平台”，不仅实现跨区域、多学科教师智能研修，还融合多种信息技术手段，有效实现教师自主选学、精准教研、资源共享、考核评价，助力教师专业发展和建设高素质专业化创新型教师队伍。
跨校研修，一键备课
“以前的教研活动，需要上网到处查找资源，费时费力，资源的质量还无法得到保证。现在，教师可以借助大东区AI教研平台的云端资源库，按章节、按课时方便查找所需资料。”崔晨芳说。
AI教研平台不仅带给资深教师“不一般”的感受，对年轻教师的帮助更加明显。
尚品东越学校与博才中学利用大东区AI教研平台进行“时空教研”
“我们学校建校不到4年，年轻老师多，而博才学校资深老师多，教学经验丰富，通过跨校教研，让我们实现了和优秀教师高频率零距离接触，年轻教师得以迅速成长。”今年25岁，曾荣获“大东区新锐教师”称号的尚品东越学校教师毛新宇说。
资源共享，提升素养
数字化教研新模式发挥了“教师能力发展加速器”的功能。改革的背后，教育数字化落地实施，离不开一线教育工作者信息化素养的提升。
2022年，大东区教育局借助AI教研平台，共开展五期“东智云课”线上研修暨专家讲堂活动，培训内容包含“互联网+教育”的基础功能、理论探索、名师论坛、创新模式等，引导教师全面了解教育数字化应用现状与发展趋势，培养教师信息素养，增强信息化教学能力，超两万人次进行了线上学习。
沈阳市大东区教育局局长曲飞介绍，在平台资源建设方面，大东区制订了《大东区资源建设方案》，成立资源建设与应用专家团队，逐步建设全学科、全学段、全教学环节的特色区域资源库，有效实现教师之间的资源共享，同步打造跨区域、多学科教师智能研修平台。
面向教育数字化，未来教师的角色将会发生改变，更多是学生学习的引导者、合作者。东北师范大学教授张海表示，教师的智慧学习与传统学习有着显著差异，更强调学习的自主性、个性化和主动性。这就要求教师变被动培训为主动求知、变短期学习为终身学习，主动接触信息技术，不断提升专业能力。
张海建议，加强主动学习路径建设。教师可以独立、自主选择学习工具和学习资源，甚至自定学习步调、学习目标和学习任务，提高其信息获取和利用、教育评价和创新等能力，助力教师加速成长。