从一块屏到一片天
这是一堂八年级数学课，讲的是“幂的乘方”。开始上课时，班主任刘欣和老师打开希沃教学平台，给学生播放了从《流浪地球》影片中截取的片段。视频中宇航员驾驶空间站冲向木星的“风暴眼”，通过爆炸的推力把地球推离木星的轨道。3分钟后，刘老师根据视频中的情境给学生出了一道思考题：已知木星的半径，如何求解木星的体积？成功地把“幂的乘方”这个数学概念引了出来。
这一课，师生双方都上得很轻松、顺畅。老师的手在触控板上轻轻触摸一下，空白处就会“冒”出知识点。学生做好的课堂作业放在黑板前的“黑盒子”中一扫，就会自动出现在触控板上，老师可以边讲边改。
轻松的课堂氛围，先进的教学仪器，这不是在教育相对发达的东部地区，而是记者在西北内陆的宁夏石嘴山市第八中学体验的普通一课。在这里，教师通过人工智能多种教学辅助软件进行自我“充电”、备课上课、与学生互动交流，已经探索实践了两年。
2018年8月，为加快教育现代化和教育强国建设，教育部结合国家“互联网+”、大数据、人工智能等重大战略，启动了“互联网+教育”示范区建设和人工智能助推教师队伍建设行动试点，宁夏获批全国首个“互联网+教育”示范区，石嘴山市成为首批人工智能助推教师队伍建设行动试点城市之一。“互联网”“人工智能”等科技手段和教育教学、深度融合，不仅作为“手段和工具”在情境化学习、教师培养、帮扶贫困等多个方面发挥作用，同时还作为“知识和内容”推进了管理方式重构、教学流程再造，确保了教学的有效性与及时性。
“备课更轻松了，随时更新优质教学资源，知识点讲解更精准了，精准教学成为现实”，这是“互联网＋教育”给教师们带来的最大感受。
今年是宁夏石嘴山市第三中学物理教师赵虎工作的第七年，从最早用黑板粉笔，到今天电子化备课，效率“提升了一倍”。“以前备课需要四五个小时，现在两个小时就完成了。课后，课堂上的学生习题会自动生成一个报告，我把易错题再迅速组成一张卷子发给同学们。课堂的效率更高了，同学们的精气神调动起来了。”赵虎告诉记者。
在石嘴山市第15小学，数学老师李然也经历了技术进步带来的改变。“2012年刚参加工作的时候，我每天都抱个小黑板给同学们抄口算题，还要带着教案、大尺子，手里总是拎一大堆东西跑来跑去。2015年，学校安装了电子触控教学终端，很多学科工具替代了传统的教学工具，随调随用。翻转课堂变得很容易，我可以更深度地思考一些问题，比如，我究竟要让学生学到什么？我可以对教学内容再深挖。”李然说。
年轻老师掌握新技术很快，在老教师那里，运用新技术也让他们感觉到课堂教学的点滴变化。石嘴山市第三中学历史教师朱国东工作33年了，近几年，他明显感觉到“互联网＋教育”助推教师专业成长的速度。“我虽然55岁了，却是学校软件用得最多的老师之一。历史课有的内容相对概括，学生不太感兴趣，在讲中国古代手工业一节的时候，讲到制瓷业，我会给同学们下载一些拍卖会上的瓷器照片，让他们直观感受历史的馈赠，让知识点活起来。”
让电子产品“为我所用”
石嘴山市第三中学教师徐翠霞感受到的是师生关系的明显变化。作为高中语文教师，以前她最担心孩子们“玩手机”，上课前还会让同学们把手机关掉甚至“锁在班级前面的柜子里”。现在利用新技术教学，“自己不带手机课程都无法开展，还要通过微课等多种手段请同学们看视频学习。现在，同学们和电子产品之间产生了正向的循环。学习效率的提升让处于青春期容易紧张的师生关系、家校关系都融洽了起来。”徐翠霞说。
让电子产品“为我所用”，产生“正面效应”，正是石嘴山市教育部门在试点成立之初考虑到的问题。电子产品多，如何衔接？一节课看屏幕的时间有多少，看书本的时间有多少，都经历过一次次实验。“既立足于网内，又跳出互联网。我们要求青年教师集体备课，入职不满五年的教师手写教案，既迅速提升教学水平，又不能失掉独立思考的能力。”路月玲说。
石嘴山市教育体育局局长刘金星告诉记者：“相对于教育，信息技术企业更擅长做大数据分析，我们的目标是让教师用先进技术武装自己，既是教育家，又当科学家。”
在这样的教学环境之下，教学相长成为现实。石嘴山市第三中学数学教师张海玲告诉记者，她的数学课上，有时会用翻转课堂的方式让学生做课件完成一节微课。“他们略显稚嫩的讲述往往给我带来启发，我们互相学习影响，我发现同学们的信息技术水平非常高。”
石嘴山第三中学高二学生段宇航对化学很感兴趣，课堂上，老师用AI软件把分子构型全都展现出来，“化学不再是一串化学式，而是3D模型，从抽象的理念到直观的概念，效果提升不少。”
用信息技术提高“造血”功能
当前，在广大地区特别是西部欠发达地区，教育资源不均衡、教师结构性短缺成为教育领域的普遍现象。教育扶贫，不能单纯依靠优质教师输送这一“输血”模式，还要通过开展教学智能帮扶，提高教师培养的“造血”功能。
石嘴山市教育体育局党组成员、师资培训中心主任邸彦春说，在石嘴山，一些学校因编制限制导致学科教师结构失衡，教师队伍整体科学素养、创新素养不高，尤其是35岁至45岁的成熟型教师缺失情况严重，加之女性教师因婚育休假造成短暂的结构性缺失，影响了正常教学工作开展和学生的全面发展。“教师结构性短缺成为制约教育发展的一大短板，这也是我们坚持向互联网和人工智能要教学生产力的重要原因。”邸彦春说。
自试点工作开展以来，石嘴山市33所初高中推行了数理化生教学工具、人机对话英语训练、智慧阅读和电子触控屏教学工具为主的学科智能教学助手应用；28所小学和初高中实施以大数据驱动教研、智能化课堂观察、课堂行为观察智能化分析应用，分析教师教学行为和学生学习情况，为教师改进教学方式、教学策略提供依据。
在未来教师的培养上，石嘴山市将积极加强与区内外师范院校的合作，在利用人工智能等新技术培养教师方面主动探索。“我们已经与浙江师范大学、东北师范大学、北京师范大学等知名院校合作建立了石嘴山教师研修中心、教师教育创新基地、专家工作室等，形成依托高校培育本地教师成长的新机制，最终打破了教育资源的跨时空传递瓶颈，实现优质教学资源在东西部之间的互通共享。”邸彦春说。
未来，以石嘴山为试点的人工智能助推教师队伍建设将全面落地，遍地开花。人工智能将为教师队伍带来哪些改变？
教育部教师工作司司长任友群表示，这项工作蕴含着助力教育精准扶贫、实现基本公共教育服务均等化、满足人民群众对公平优质教育的需求。“一是多样化满足贫困地区和乡村学校开课需求。通过实现教学工具、设施，教育装备、资源的信息化，大力构建同步智能课堂，通过专门开课、同步上课、录播课堂等方式，让贫困地区学校开齐开足开好国家规定课程。二是多维度提升贫困地区和乡村教师教学能力。利用智能研修平台，围绕新时代教育发展需求，实现教育发达地区骨干教师引领贫困地区教师协同研修。运用信息化技术手段，帮助贫困地区教师跨越数字鸿沟，分享智能教育成果。三是多层次推动优质教育资源共享。通过优质学校开设网络课堂、网络学校等形式，组织教师共享配套学习资料、在线答疑辅导，全方位推动优质教育资源工作，满足学生对优质教育的需求。”任友群说。
（本报记者 姚晓丹 张文攀）