近日，在華東師范大學(xué)，一場關(guān)于“科技賦能教育 探索大規(guī)模個(gè)性化學(xué)習(xí)”的研討會，針對智能技術(shù)賦能大規(guī)模個(gè)性化進(jìn)行深入討論，并推廣廣泛的實(shí)踐，即如何在大規(guī)模教學(xué)中應(yīng)用科技手段賦能教育，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、精細(xì)化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，因材施教成為亟待解決的核心問題。

智適應(yīng)學(xué)習(xí)：從小閉環(huán)到大閉環(huán)

近年來，隨著科技的發(fā)展，教育模式也發(fā)生革命性變化，傳統(tǒng)的一刀切模式不再適合。另外，新課標(biāo)新教材的施行，使得學(xué)生全面的素養(yǎng)發(fā)展越來越受關(guān)注。

業(yè)界除了對靜態(tài)知識點(diǎn)的掌握之外，通過各種技術(shù)手段更加全面地測量學(xué)生的學(xué)習(xí)模型、學(xué)習(xí)過程等，對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模并診斷當(dāng)前所處學(xué)習(xí)階段及背后影響因素，成為因材施教的基礎(chǔ)。

華東師大教育學(xué)部教育信息技術(shù)學(xué)系主任、上海數(shù)字化教育裝備工程技術(shù)研究中心主任顧小清長期以來持續(xù)關(guān)注人工智能等技術(shù)能力在教育領(lǐng)域的應(yīng)用。她認(rèn)為，自適應(yīng)教育作為一種利用技術(shù)來促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)的樣態(tài)，核心在于個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑規(guī)劃、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策、及時(shí)反饋支持以及學(xué)習(xí)內(nèi)容個(gè)性化。

目前，隨著AIGC等新興技術(shù)的累積融合，自適應(yīng)教育正在進(jìn)化為更加智能化的“智適應(yīng)學(xué)習(xí)”，進(jìn)一步提高教育的質(zhì)量和效率。

在顧小清看來，智適應(yīng)學(xué)習(xí)一般有一大一小兩個(gè)閉環(huán)，當(dāng)前的智適應(yīng)學(xué)習(xí)產(chǎn)品更多是小閉環(huán)，圍繞某一學(xué)科的某一個(gè)知識點(diǎn)進(jìn)行測量、診斷和干預(yù)。但在宏觀教育變革下，越來越關(guān)注學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展，需要更關(guān)注大閉環(huán)——在課程結(jié)構(gòu)層面實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)狀態(tài)的測量、診斷和干預(yù)。

具體來看，智適應(yīng)學(xué)習(xí)的研究涉及到三個(gè)方面的問題：一是有哪些關(guān)鍵指標(biāo)和數(shù)據(jù)來衡量測量學(xué)生的素養(yǎng)和發(fā)展；二是需要技術(shù)來實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的測量、診斷和干預(yù)；三是需要模型跟學(xué)生的學(xué)習(xí)場景相結(jié)合，形成具體的可落地的產(chǎn)品。

學(xué)然后知不足，教然后知困

在《禮記·學(xué)記》中，有這樣一句話“學(xué)然后知不足，教然后知困”，就強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)和教學(xué)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程，這種理念至今仍然具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

正如顧小清所說，智適應(yīng)學(xué)習(xí)實(shí)際上是通過對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的測量、診斷和干預(yù)來實(shí)現(xiàn)的，需要持續(xù)積累學(xué)習(xí)者的行為和結(jié)果數(shù)據(jù)，通過對這部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行建模，才能夠獲得對學(xué)習(xí)者的干預(yù)。

“首先，我們需要利用智能技術(shù)去獲得對學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的測量。”顧小清指出，在這個(gè)階段，AI技術(shù)則起到了很好的輔助作用。

為此，顧小清團(tuán)隊(duì)與作業(yè)幫硬件于2023年底啟動(dòng)“基于認(rèn)知負(fù)荷的自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制研究”，在重慶人和街小學(xué)選擇在一所小學(xué)不同班級使用帶有自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制設(shè)計(jì)的作業(yè)幫學(xué)習(xí)機(jī)，展開為期16周的課題研究。

在這個(gè)過程中，自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制能夠通過學(xué)習(xí)機(jī)的“診斷規(guī)劃”功能比較精準(zhǔn)地識別學(xué)生知識薄弱點(diǎn)，管理學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，通過給學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)情反饋制定學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)計(jì)劃，推送適合當(dāng)前水平的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

在學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，作業(yè)幫硬件教研團(tuán)隊(duì)基于分析新課標(biāo)、新考綱等要求，圍繞知識點(diǎn)，進(jìn)行重新組織，以初中數(shù)學(xué)為例，將所有知識拆解成1600+個(gè)知識節(jié)點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)100%匹配講解視頻。在精準(zhǔn)學(xué)的場景下，每個(gè)視頻時(shí)長5-10分鐘，在學(xué)生有限的注意力集中時(shí)段提供更高效的學(xué)習(xí)方式。

研究結(jié)果顯示，參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生在每天有限的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)知識掌握度的大幅提升。其中，學(xué)習(xí)的進(jìn)度相對較慢的學(xué)生在使用學(xué)習(xí)機(jī)后學(xué)習(xí)效果提升更明顯，約有15.2%的提升幅度。

此外，無論是學(xué)習(xí)機(jī)使用時(shí)長的差異還是學(xué)習(xí)效果提升差異，均凸顯了在自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制中的差異化教學(xué)、學(xué)習(xí)路徑可以滿足不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求從而幫助其更快提升。隨著學(xué)生對學(xué)習(xí)機(jī)熟悉程度加深，對學(xué)習(xí)機(jī)陌生感帶來的外在認(rèn)知負(fù)荷持續(xù)減少，而伴隨交互數(shù)據(jù)的積累，學(xué)生對課程內(nèi)容等相關(guān)負(fù)荷會持續(xù)增加，也就意味著知識掌握程度在持續(xù)提升。

大模型技術(shù)踐行“因材施教”

值得關(guān)注的是，本次研究結(jié)合了認(rèn)知負(fù)荷理論（CLT）等認(rèn)知科學(xué)與心理學(xué)、智能技術(shù)，通過分析學(xué)習(xí)機(jī)脫敏交互行為數(shù)據(jù)，對教師、家長和學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查及訪談等方式，在學(xué)校、家庭場景中為學(xué)生營造更加個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持與輔導(dǎo)，探索提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效的同時(shí)，增加學(xué)習(xí)興趣，減少學(xué)習(xí)中不必要的負(fù)擔(dān)。

據(jù)悉，基于華東師大與作業(yè)幫硬件的聯(lián)合課題研究，此次研討會還發(fā)布了《基于認(rèn)知負(fù)荷的自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制研究報(bào)告”》（以下簡稱為“報(bào)告”）。報(bào)告顯示，以AI學(xué)習(xí)機(jī)為代表的自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制能夠識別學(xué)生知識薄弱點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)個(gè)性化精準(zhǔn)學(xué)習(xí)，同時(shí)在課后輔導(dǎo)、作業(yè)設(shè)計(jì)方面具備一定優(yōu)勢，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)有較為明顯的提升。

根據(jù)報(bào)告，作業(yè)幫學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)升級并引入大模型后，可以更加動(dòng)態(tài)地追蹤學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生提升其高階思維，助力實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和協(xié)作式的合作學(xué)習(xí)。

華東師大教信系博士后劉婧韡表示，此次系統(tǒng)的迭代，使學(xué)習(xí)機(jī)具備了更加個(gè)性化的反饋和學(xué)習(xí)路徑，有助于深度培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

“理想的教育是因材施教，是讓每個(gè)孩子的潛能都能夠得到發(fā)揮和成長。”顧小清表示，對于智適應(yīng)學(xué)習(xí)來說，我們都是試圖以學(xué)習(xí)者為中心去追蹤他，了解他，為他提供量身定制的學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)服務(wù)。

作為本次研究實(shí)際落地的學(xué)校，重慶市人和街小學(xué)課程中心主任鄧江華表示，此次課題研究讓教師的課堂教學(xué)方式更加多元化，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加有趣，激發(fā)了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。利用帶自適應(yīng)機(jī)制的學(xué)習(xí)機(jī)輔助學(xué)生鞏固練習(xí)，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和自主學(xué)習(xí)能力，也推動(dòng)了教師的差異化教學(xué)，真正做到了分層練習(xí)，減負(fù)提質(zhì)。教師的角色也從教學(xué)工作者轉(zhuǎn)向了學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)體驗(yàn)者，可以基于學(xué)情數(shù)據(jù)及時(shí)給予針對性、個(gè)性化的指導(dǎo)，顯著提升課堂效率。