在21世紀的科技浪潮中，人工智能（AI）正以前所未有的速度滲透到社會的各個領域，教育領域也不例外。AI教學分析系統的出現，不僅為傳統教學模式帶來了革命性的變革，還極大地提升了教學效率與質量，促進了教育資源的均衡分配，為學生個性化學習開辟了新路徑。

一、AI教學分析系統的定義

AI教學分析系統，是以人工智能、大數據技術賦能教育，打造課前、課中、課后全場景教學閉環。實現課堂數據的伴隨式采集，結合業內權威（中國教科院專家）對課堂觀察點和測量方式進行AI建模，從而實現"國際一流，國內絕對領先"的課堂風格的教師畫像分析、提問層次分析、教學組織過程分析的算法能力，為學校和教育管理部門實現課堂教學問題的精準診斷。并基于問題的交流研討，開展遠程教研，匯聚共享教研成果，提升教、研、訓效率效能的同時進一步提升教師教學能力。

圖1.AI教學分析場景

二、實現功能

1. 學生行為分析

實時監測學生的課堂行為，如舉手、聽講、閱讀、寫字等，分析學生的參與度和專注度。通過學生的表情變化，評估學生對教學內容的理解和興趣程度。

2. 教師教學評估

分析教師的教學內容、教學方法、課堂管理能力等，評估教師的教學質量和效果。提供針對性的改進建議，幫助教師優化教學策略，提升教學質量。

3. 課堂互動分析

評估課堂互動的頻率和質量，如學生提問、教師解答、小組討論等。分析互動過程中存在的問題，提出改進方案，促進師生之間的有效溝通。

4. 教學效果評估

通過對比學生在課前、課中和課后的學習數據，評估教學效果的改善情況。為教育管理者提供決策支持，優化教學資源配置，提升整體教學質量。

圖2.AI教師數字畫像

三、應用場景

1. 教師單課報告

主要從教師的教學設計情況和 老師的課堂教學實施情況進行數據分析。通過人工智能技術，將教師單課的教學設計和課堂教學過程匹配相應教學模型生成分析報告，幫助教師精準定 位教學環節薄弱點，對相關問題科學"對癥下藥"，改進提升。

2. 學校綜合報告

幫助學校管理者了解全校教學概況，掌握年級、學科教學數據分布通過相關教學數據，分析出校內所有教師、課堂中在教師整體能力、課堂教學能力和對新課標理解能力的教師等級分布情況，為管理者在教學診斷、學科教研、教師評價等方面決策提供科學依據。

3. 區域課堂分析數據中心

幫助區域管理者更加客觀了解區域內各學校、各學科、各教師的課堂教育特點，形成區域內課程畫像，為區域內教學、教研、教 師專業發展等提供數據支撐。用最科學最客觀的的方法，對區域大數據治理和教育質量提升提供有效抓手。

圖3.AI全校教學質量分析

四、應用案例

1、教師案例：以某學校李老師為例，通過對李老師的課堂教學進行長周期的持續跟蹤分析，對李老師的教學設計能力、課堂教學能力、專業素養進行科學、量化診斷，對李老師課堂教學的高階思維問題設計、評價及反饋、教學活動組織情況（獨立學習、合作學習、展示匯報等）、學生課堂專注度和活躍度進行長周期監測統計，形成對課堂教學質量的客觀勾勒。其中，教學設計能力、課堂教學能力、教師專業素養的量化診斷，分別以中國教育科學研究院"CFS教師教學設計能力評價量規"、"CFS 有效課堂評價量表"、"CFS未來教師能力等級框架"為依據，通過人工智能全自動采集課堂觀測點數據，形成量化診斷結果。通過對教師能力和課堂質量的過程性數據采集和量化分析，形成教師數字畫像。

2、學校案例：以某學校為例，通過對全校教師的橫向數據采集，對學校教師能力和課堂質量的整體情況進行勾勒，幫助校長對學校課堂教學質量、各科組發展情況、各年級發展情況進行概覽。課堂教學質量方面，通過課堂教學過程性數據的采集與分析，對全校 A、B、C 類課的數量及比例進行快速診斷與分析，并對優秀課例和異常課例進行提示。通過課堂教學過程性數據對各科組、年級組的教師教學設計質量、課堂教學質量、教師專業能力、高階思維問題設計等方面進行分析、比較，幫助校長直觀、及時發現科組、年級組的短板及問題。賦能科組教研方面，通過科組整體數據的采集與分析，通過數據快速遴選某方面表現優異的教師，讓科組其他教師進行聽課學習，提升科組教研效率。

3、區域案例：以某市區域為例，AI教學分析系統深化了"數據循證"的評價改革生態建設，通過循證施"教"、循證助"學"，持續推進了全市的教學方式深度變革。其次，通過AI教學分析系統，形成了區域試點校的課堂教學過程性數據，通過對數據的分析和挖掘，為全市教育進一步發展形成了建議。AI教學分析系統有效提升了教育薄弱地區的教研效率。通過實踐探索，提出了眾多創新的教研模式，通過AI教學分析系統的量化診斷，精準發現問題；結合背后的中國教育科學研究院"CFS 教師教學設計能力評價量規"、"CFS 有效課堂評價量表"、"CFS 未來教師能力等級框架"等量表、量規，快速形成教研方向與思路。

圖4.AI教學質量量化統計

相較傳統的聽評課發現問題、多輪討論形成思路、集體教研解決問題，AI教學分析系統在發現問題環節得出的結論有數據支撐，更加科學精準，并節省了大規模聽評課需要的人力和時間；在形成思路環節通過量表和量規給出了明確的教研和改進方向，避免了老師從不同經驗和角度出發，形成共識和教研方向效率較低的問題；在解決問題環節通過量表、量規中對應的案例和定期組織的專業培訓，賦能集體教研快速形成問題突破。

審核編輯 黃宇