智慧教育典型案例：基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的“RTPACI教學”案例

基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的“RTPACI教學”案例教育是當前我國信息化較為薄弱的重點領域之一，傳統(tǒng)教學方式仍然是當前教育教學的主要方式，其在實施效率、支撐個性化教學與精準教學層面具有天然劣勢。隨著計算機和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，我國已經(jīng)開啟“互聯(lián)網(wǎng)+”的新時代，正在向智慧教育、互聯(lián)網(wǎng)+教育的方向進行深化和融合。為貫徹落實《浙江省教育信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《浙江省教育信息化三年行動計劃（2018-2020年）》等政策精神，寧波市北侖區(qū)新碶中學積極開展新型的信息化和智慧教學探索，不斷總結信息技術與教育教學深度融合的實踐經(jīng)驗，逐步提煉“基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的RTPACI教學”形態(tài)和模式，著力打造可在北侖區(qū)進行復制和推廣的智慧化教學發(fā)展新模式、新路徑。一、基于問題——傳統(tǒng)教學方式的信息化困局

寧波市北侖區(qū)新碶中學是一所全新的公立初級中學，2018年9月投入使用。學?，F(xiàn)有7—9年級25個班級，教師84名。學校積極響應國家倡導，全盤謀劃，打造智慧校園。目前學校擁有計算機270臺，其中學生用計算機170臺,學校師生網(wǎng)絡空間開通率100%。所有教室安裝了觸摸一體機，校園主要通道和場所均安裝高清攝像機，校園寬帶千兆到桌面，主要場所無線網(wǎng)絡覆蓋。同時，師生積極參與網(wǎng)絡閱卷系統(tǒng)和作業(yè)家智能終端的試點應用，為學校實施素質(zhì)教育和智慧校園建設奠定了良好的基礎。學校《基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的提質(zhì)增效教學法的探索研究》課題已在區(qū)級立項。 在探索智慧教育之前，幾乎每位教師都是在以傳統(tǒng)作業(yè)方式開展教學工作，如通過作業(yè)本、試卷等教輔資料進行作業(yè)布置、講解。雖然在出現(xiàn)qq、微信、APP等技術工具后，大部分老師也進行了一些嘗試，但不管從形式上還是本質(zhì)上并沒有改變傳統(tǒng)教學為核心的實施方式。在具體的教學工作中仍然面臨以下問題： 1、學生作業(yè)質(zhì)和量的不可控性；

2、教輔資料和學生分層教學的局限性；

3、無法采集學生作業(yè)數(shù)據(jù)信息、建立學生個人易錯題庫等。4、無法實時反饋學生作業(yè)情況，與家長建立實時聯(lián)系。 二、技術載體——綠色智慧作業(yè)系統(tǒng)

為了解決上述傳統(tǒng)教學方式的問題與不足，新碶中學積極開展新型的信息化和智慧教學探索，在寧波市教育部門的支持下，于2018年試點采用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，2019級新生除一個班級外全部自愿使用該系統(tǒng)。 該系統(tǒng)以教學環(huán)節(jié)中的作業(yè)、聯(lián)系為出發(fā)點，切入傳統(tǒng)教學的薄弱環(huán)節(jié)（如下圖所示），重點支撐綠色、實時、沉浸式的學情采集、評閱與展現(xiàn)。 三、舉措機制——“RTPACI教學”模式

借助綠色智慧作業(yè)系統(tǒng)，新碶中學在試點工作過程中積極總結信息技術與教育教學深度融合的實踐經(jīng)驗，逐步提煉“基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的RTPACI教學”形態(tài)和模式，不斷克服傳統(tǒng)教學方式下作業(yè)與練習管理薄弱與效率低下、學校教師學生家長之間的信息不對稱、學生個體特征與群體特征無法掌握、學情信息空白、精準教學與個性教學無法推廣等問題。 （一）“RTPACI教學”模式的關鍵點構建

“RTPACI”，是“Real-timePerceptionandAdaptiveCyclicIntegration”的簡稱，即“實時感知與自適應循環(huán)融入”，是通過不斷探索“智慧作業(yè)系統(tǒng)”的具體功能與我校宏觀教育教學理念、微觀教學需求的探索性結合成果。 其中：

1.實時感知，是指通過“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，實時、全面記錄每位學生的每次作業(yè)、每道作業(yè)、每個步驟、每道筆跡，作業(yè)效果通過信息手段首先展現(xiàn)給學科負責老師，實現(xiàn)實時反饋、實時批改、實時講解；其次，學生的作業(yè)效果、教師的批改與講解效果實時展現(xiàn)給家長，幫助家長全面、重點、有效掌握學生學習狀態(tài)與質(zhì)量；第三，學生群體、整體作業(yè)質(zhì)量、負責老師的作業(yè)發(fā)布、批改、訂正等作業(yè)管理情況實時反饋給學校管理層，幫助學校管理層掌握基層教學水平實況、為提升教學質(zhì)量提供分析、決策依據(jù)。因此，通過實時感知，實現(xiàn)了傳統(tǒng)教學方實現(xiàn)極難完成的信息對稱問題。2．自適應，是指采用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，經(jīng)過若干次使用后可以發(fā)現(xiàn)不同學生的水平差異，可幫助教學者依據(jù)學生實際學力劃分不同組群，分組布置不同難度、不同量的作業(yè)和練習，幫助能力偏下的學生提升學習信心，又不影響能力偏上的同學攻堅克難。其次，該系統(tǒng)可以幫助每位學生建立自己的歷史錯題庫，幫助老師在督促學生復習的環(huán)節(jié)中不用統(tǒng)一發(fā)一模一樣的題目給全體學生，而是發(fā)布學生自己的歷史錯題，幫助學生適應自己的學習水平提升路徑。3．循環(huán)融入，是指采用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，幫助教師能在布置作業(yè)的當天就能收到學生完成的作業(yè)信息，基本能完成批改、講解并再次發(fā)布給學生，第二天就能在課堂上進行深入講解、精準講解、重點講解，并根據(jù)教學計劃和學生訂正信息循環(huán)督促、考察、跟蹤，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學方式下作業(yè)信息難以跟蹤、作業(yè)質(zhì)量難以把握、作業(yè)效果難以提升、作業(yè)效率難以提高、作業(yè)精準化管理難以融入課堂教學等難題。 （二）“RTPACI教學”模式的具體目標和主要任務

為了進一步深入探索、實踐“RTPACI教學”模式并只是不斷成熟完善，新碶中學在管理和宏觀層面建立以下工作目標和任務：

1．教學環(huán)節(jié)大數(shù)據(jù)采集與分析

推進教學全過程大數(shù)據(jù)采集與分析工作，1、建設學生電子成長檔案和綜合素質(zhì)評價系統(tǒng)，開展側(cè)重能力和創(chuàng)造性的形成性評價，形成數(shù)據(jù)化教學評價方式。2、通過智慧作業(yè)系統(tǒng)，實時采集學生作業(yè)數(shù)據(jù)信息，和老師發(fā)布作業(yè)、管理作業(yè)等信息。3、建立學生個人及學校優(yōu)選題、易錯題庫，按學科、知識點進行統(tǒng)一歸檔管理。 2．基于教學大數(shù)據(jù)的精準教學

在實現(xiàn)學生作業(yè)數(shù)據(jù)信息實時采集的基礎上，挖掘數(shù)據(jù)價值，通過對學生平時作業(yè)、單元練習、課堂練習、期中期末等階段性測驗的實時、動態(tài)數(shù)據(jù)采集和分析，快速把握教學薄弱點，高效區(qū)分和識別教學重點和難點分布，實現(xiàn)精準化教學管理。 3．基于學生自身能力分析開展個性化教學

全面采集學生作業(yè)數(shù)據(jù)信息，并進行動態(tài)數(shù)據(jù)分析和處理，實現(xiàn)學生能力水平的真實、有效區(qū)分，以此建立不同能力水平精準化小組，根據(jù)水平差異開展個性化、精準化管理；同時采集每位學生的作業(yè)信息，收集管理學生自身的錯題庫，智慧引導學生強化練習“自己的錯題”而非“別人的做題”，有效推動個性化教學的實現(xiàn)，并以圖表或數(shù)據(jù)的形式對學校教師和學生及學生家長提供個性化、可視化的數(shù)據(jù)和知識點掌握情況和成績變化曲線。 4．基于“智慧作業(yè)系統(tǒng)”進行學生學習負擔調(diào)控

通過“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，深入落實教育管理部門對學生課后學習負擔的指導要求，精準控制學生作業(yè)時間，調(diào)節(jié)不同學科占用學生校外作業(yè)時間比重。 5．基于“智慧作業(yè)系統(tǒng)”開啟實時暖心互動

通過實時反饋互動，解決學校、教師、學生、家長之間的信息不對稱，實現(xiàn)師生之間的溫暖互動。 （三）“RTPACI教學”模式的保障措施

1．制度保障。堅持技術創(chuàng)新與機制創(chuàng)新相結合，促進教育信息化的可持續(xù)化發(fā)展。新碶中學每年舉行信息化教學設計、課件制作、微課制作等比賽，開展現(xiàn)代教育技術與學科的融合交流研討、展示觀摩活動。組織校級以上骨干教師、名師，每學期開展至少1次以上課堂教學實況在線直播或點播活動。各學科探索智慧教育支持下的自帶設備課堂、泛在學習、虛擬情境式學習等，創(chuàng)新教育教學模式，取得良好的應用效果，提升教學質(zhì)量。2．組織保障。成立領導小組、保障經(jīng)費投入。新碶中學特成立智慧校園領導小組，由校長擔任組長，成立以辦公室、教務處、德育處、教科室、總務處負責為核心的工作機構；領導小組下設智慧校園技術支持工作小組，為進一步推廣智學網(wǎng)大數(shù)據(jù)個性化教與學系統(tǒng)奠定扎實基礎。學校形成制度化的可持續(xù)的經(jīng)費投入機制；合理軟件資源應用和運維培訓方面的經(jīng)費投入。加大培訓經(jīng)費投入，選派一批有活力、業(yè)務能力強的年青教師作為試點工作的實施和參與者。在經(jīng)費上保障外出培訓、學習機會。3．能力保障。（1）學校加強對教師的教育信息化應用能力培訓。開設專題培訓課程，重點培養(yǎng)教師利用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”有效開展教育教學應用。(2)開展智慧教育課題研究，對智慧教育教學的效果和潛力進行實證研究。圍繞智慧教育的試點工作，調(diào)查、反思目前數(shù)字化教學的技術設備、程序設計和信息處理等應用和管理的不足之處和對策建議、同時探索構建創(chuàng)新型智慧教學試點改革推廣方案。 4.資源保障。建設覆蓋各學科知識點的微視頻課程和配套題庫、課件、工具等資源，根據(jù)學校的實際教學需要，建有自主命題的試題資源庫和多元化課程資源，包括教案、學案、課堂教學實錄、多媒體課件、評價資源、一師一優(yōu)課、微課程、配套練習答案、及其它各類資源等；能開發(fā)系列化、單元性或主題類的微課程資源，并整合成具有學校特色的貼近課堂教學的全學科資源體系。 5.進度保障。具體進度2019學年2020學年2021學年備注制度建設制訂智慧校園三年發(fā)展規(guī)劃完善相應制度，制定獎勵機制總結經(jīng)驗，優(yōu)化推廣精準教學系統(tǒng)應用6次12次20次文化學科教師能夠常態(tài)化應用使用智能系統(tǒng)“作業(yè)家”班級4610起始年級有4個班級常態(tài)化應用資源庫建設文化學科題庫建設各學科微課錄制多元化課程庫資源建設校本資源建設作業(yè)題庫編寫優(yōu)質(zhì)教學課件資源整合完整教學資源庫建設智慧教育區(qū)級以上課題立項122研究成果案例收集論文撰寫課題結題6.人才保障。加強智慧教育人才儲備，打造一支具有現(xiàn)代信息素養(yǎng)和技能的教育信息化管理、建設、應用、維護和服務隊伍，重點投入“RTPACI教學”的打造工程。同時也重視培養(yǎng)學生熟練利用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”及其他信息化手段進行自主學習，能利用智慧教育平臺網(wǎng)絡學習空間進行預習、作業(yè)、自測、拓展閱讀、與教師互動等學習活動。通過課題研究實現(xiàn)數(shù)據(jù)追蹤，根據(jù)成績分布、知識節(jié)點分析、錯誤類型分析和補習路徑，派送個性化的“量身定制”的作業(yè)及個性輔導。 四、實踐成效——“RTPACI教學”模式數(shù)據(jù)分析

新碶中學自采用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”探索“RTPACI教學”以來，重點關注學生平時作業(yè)板塊的效率提升、質(zhì)量改善、負擔減控和智慧指導的問題。通過過程性動態(tài)數(shù)據(jù)采集，挖掘數(shù)據(jù)價值，提升學校教學的精準性，并支持家?；ヂ?lián)，幫助家長實時了解學生學情。2018學年學校對七年級兩個班級的英語和數(shù)學兩門課程試點使用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，重點關注學生平時作業(yè)板塊的效率提升、質(zhì)量改善、負擔減控和智慧指導等問題。通過系統(tǒng)可以實時向?qū)W生的作業(yè)終端發(fā)送定時定量作業(yè)，從而實現(xiàn)嚴格落實教育部發(fā)布的《關于印發(fā)中小學生減負措施的通知》的相關要求，例如初中學生的書面作業(yè)不超過90分鐘等減負措施。其次，試點學科的作業(yè)發(fā)布-回收-批改-講解-訂正這一傳統(tǒng)流程的時間大大縮短，作業(yè)流程效率提升（詳見下表）：作業(yè)

流程傳統(tǒng)模式智慧作業(yè)模式發(fā)布

作業(yè)篩選題庫費心費力，口頭布置作業(yè)易遺漏，對于不同學習能力的學生無法分層教學，對于學生答題效率與進度無法把控隨時隨地布置作業(yè)，海量題庫任意挑選，系統(tǒng)自動歸集錯題，通過限時作業(yè)功能，還可最大限度壓縮學生抄襲空間回收

作業(yè)從發(fā)布作業(yè)到收齊作業(yè)往往需要12個小時甚至更多，且無法實時獲知未交作業(yè)的學生名單，耗時長且效率低，難于把控完成作業(yè)后實時提交，無延遲且效率高。新碶中學使用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”試點期間，（自學生收到作業(yè)到老師收齊作業(yè)）英語學科平均耗時60分13秒，數(shù)學學科平均耗時61分49秒，回收作業(yè)的效率遠遠高于傳統(tǒng)模式。批改

作業(yè)客觀題與主觀題均需對照正確答案逐道題、逐個學生進行批改，長時間重復性工作，繁復、易疲勞且效率低下客觀題自動批改，主觀題如紙上直接批改（正確答案自動跟隨，無需翻閱），可實現(xiàn)批量按題批改或按學生批改，輕松高效講解需要根據(jù)各班實際作答情況進自動呈現(xiàn)每次作業(yè)、每道題、每位學作業(yè)行總結與記錄，作業(yè)講解難抓重點，錯漏點捕捉極其耗時，學生答題效率無從跟蹤，錯題詳情無法呈現(xiàn)生的詳盡統(tǒng)計信息，老師無需花費任何精力即可了解學生答題情況，甚至精確到每道題的作答時長，共性問題與個性問題均可快速知曉，幫助老師明察弱點，對癥下藥。講評方式分為文字標注、語音講評及圖片講評訂正

作業(yè)下發(fā)批改完的作業(yè)，學生需要訂正后再次提交，老師才可以獲知訂正詳情，收發(fā)過程耗時且效率低，了解訂正詳情需要再次翻閱且進行記錄可實現(xiàn)學生作業(yè)實時收發(fā)與多次訂正，錯題訂正進度及詳情一目了然質(zhì)量

監(jiān)控教師無法實時把控學生作業(yè)質(zhì)量，只能等作業(yè)上交批改后才能處理因態(tài)度作業(yè)質(zhì)量不佳的學生可實時關注學生作業(yè)質(zhì)量情況，客觀題可根據(jù)學生真實水平和個人意愿設置準確率，低于正確率的作業(yè)系統(tǒng)自動退回讓學生重做，有效提高作業(yè)整體質(zhì)量。 作業(yè)流程對比表

第三，通過作業(yè)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)挖掘和智能匹配功能，試點班級同學平時作業(yè)中的錯題能夠被準確記錄、精準分析，并為每位同學準備符合各自學力學情的錯題強化、知識點提升的學習資料，實現(xiàn)作業(yè)學習的智慧化指導。試點期間，班級教學效果較為明顯。系統(tǒng)覆蓋學生91人，其中英語學科共布置作業(yè)量約1188題，每次作業(yè)人均耗時19分48秒，作業(yè)的班級平均正確率為70.42%，數(shù)學學科共布置作業(yè)量約550題，每次作業(yè)人均耗時30分35秒，作業(yè)的班級平均正確率為71.61%。兩科老師為試點學生累計批改136420次作業(yè)，并指導學生訂正46469道錯題，通過汗水和努力，積極探索智慧化教育的寶貴經(jīng)驗。根據(jù)試點應用效果，學校決定對新的初一學生推廣使用該系統(tǒng)。學校于2019年6月29日召開2019級新生家長會，介紹“智慧作業(yè)系統(tǒng)”的相關情況，最后由家長自愿選擇是否參加基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的“RTPACI教學”模式。根據(jù)家長意愿，自2019年9月1日起，新碶中學七年級共有10個班級465名學生采用“智慧作業(yè)系統(tǒng)”，目前數(shù)學、英語、科學三門學科采開展智慧作業(yè)“RTPACI教學”模式探索，努力提高教育質(zhì)量與管理水平、促進精準教學和學生個性化學習。五、反思謀劃——“RTPACI教學”模式師生質(zhì)效提升

新碶中學自探索基于智慧作業(yè)系統(tǒng)的“RTPACI教學”模式以來，不斷對學生平時作業(yè)質(zhì)效提升和教師智慧指導等問題進行反思。1．建立研究團隊，組織一批既有學科特長，又熱衷技術改進的教師參與研究。對目前學校的技術運用和設備使用提出改進方