人工智能的大熱，卻讓不少教育工作者很糾結。一方面他們找到了新的工具，可以更方便地進行資料檢索或翻譯，另一方面又開始疑慮這些功能會對學生產生什么樣的影響。但無論是哪一次技術革命，終歸有這樣一條法則：與其盲目排斥，不如積極擁抱。
近日，在中國人民大學附屬中學豐臺學校（以下稱：人大附中豐臺學校）里，一堂別開生面的數學課已經呈現出了一套關于AI與教育的正向答案。以往對于很多孩子來說枯燥抽象的數字與符號，卻在40分鐘的時間里被孩子們的積極互動所占據，甚至是下課鈴響時也意猶未盡。這一切還要從教室里的新變化說起。
課堂：40分鐘里的新效率
“學而時習之，不亦說乎”—《論語·學而》
如何在潛移默化中培養學生的終身學習習慣，能否樂在其中至關重要。
過去，當教室中的主力教學設備從黑板轉變為電腦與投影儀的時候，其實正意味著教育與數字化的首次融合，多媒體的融入方式也讓學生在黑與白之間，看到了五彩繽紛的世界，尤其是對于文科內容而言，無論是語文課上的故事情節或背景，還是歷史課上的重大事件，都能變得躍然紙上。
而在當代課堂上，一種名為交互智能平板的設備，又正在替代傳統的電腦與投影儀。其所呈現的教學能力，正如人大附中豐臺學校課堂上的活力40分鐘。作為一堂教學內容為倍數的課程，如果拘泥于數字，顯然讓三年級學生難以“知其然”并“知其所以然”。
然而將現實中的數學應用題，以真實蘿卜的形態呈現在白板上，就一下將“抽象”轉變為了“形象”。更重要的是，這塊交互智能平板還可以進行觸控交互，學生可以親自上前對蘿卜進行倍數比的調整。在教學最后的成果驗收答題階段，還能以游戲的形式讓學生進行分組數學競賽。
一般而言，小學生的課堂專注力時長約為15—20分鐘，“要在40分鐘里出效率”早在黑板時代起就是老師的教學目標，也是對于教學效果的保障。無謂的拖堂其實帶來的更多是教與學雙方的煎熬。優秀的多媒體交互能力無疑成功吸引了學生的課堂注意力，交互智能平板本身的軟硬件能力也大幅提升了操作及運行效率。
以該學校所使用的英特爾與希沃合作打造的第七代交互智能平板為例，從老師的角度出發，最大改變就是告別U盤所帶來的一系列數據同步、病毒傳播、系統崩潰等問題。而巨大且多彩的屏幕，可多人流暢觸控交互的操作背后則源于英特爾酷睿Ultra處理器、銳炫系列顯卡支撐的本地化算力，配合希沃系統得以實現高效的本地化運算處理。
如果說上述科技助力課堂效率的提升是看得見的部分，那么老師在課堂上所提出的各種引導性提問，學生們積極或遲疑地舉手作答，交互智能平板中的多顆攝像頭及麥克風，則可以說是看不見的部分。其正如那句“臺上一分鐘，臺下十年功”，更多代表了課堂之外的努力與積累，而在AI的助力下，后半句里的時間跨度正在大幅縮短。
教書：老師減負成長
“誨人不倦，何有于我哉”—《論語·述而》
“平時工作最牽扯精力和消耗時間的可能就是備課與教研環節?！眲倓倿閷W生們帶來了一堂精彩的“蘿卜倍數”課堂內容的于老師在向大家分享如何準備一堂課時表示，工作量最大的時刻不是在課上，而是在課前與課后。
常言道“給人一杯水，心中要有一桶水”，老師需要翻閱大量的資料來進行積累，并從中找到思路與靈感，既要適合自己的教學方式，又要符合教學標準。這時，希沃交互智能平板平臺的課件庫能夠為老師提供全國優秀教師的課件，快速篩選、學習和創造教學靈感。
與此同時，借助英特爾酷睿Ultra處理器可以讓課件的最終呈現更生動有趣，其視頻編輯性能以及3D渲染性能讓學習過程更具沉浸式、交互式和協作式，使學生能更深入地理解和運用知識。
而在每堂課后如何復盤教學效果，在以往則常常依靠的是經驗至上，也就是學生時代偶爾發現坐在教室最后的年長老師，他們會在課后與教師進行經驗交流。如果說希沃平板在課堂之上的教學互動，將抽象轉化為形象的話，下課之后的教研環節，則又將感性轉化為了數據。
老師在課堂上的每一次交流提問與發問方式，得到的不同回應效果，甚至在教室中走動的軌跡，均能夠通過希沃交互智能平板上配備的配有8陣列麥克風與3A降噪算法，以及8K級寬畫幅AI三攝 與4K超廣角全景主攝的協同工作，來對每一節課實現客觀還原。
例如在“蘿卜倍數”課程結束約10分鐘后，通過硬件所收集的完整數據，配合希沃教學大模型與課堂智能反饋系統即可生成一份可視化的課堂智能反饋報告。整個過程通過英特爾酷睿Ultra處理器的算力實現了本地運行的能力，同時借助英特爾OpenVINO 2024.0版本，能進一步提升AIGC和大語言模型的性能和運行效率，相當于30臺高性能電腦同時工作。進而實現了將長達40分鐘的數據在短短10分鐘完成分析的能力。
一個五邊形的圖案最終清晰地出現在了主講老師的面前，這也正是如今頗被教育界認可的弗蘭德斯互動關系圖，能夠充分呈現師生語言的互動過程，五邊形的角分別包括了啟發/指導比、教師提問比、學生發言比、教學內容比及學生穩態比五種參數。例如在這節被學生們踴躍參與的“蘿卜倍數”課堂中，舉手次數也達到了385次，不過學生發言的總時間占比卻略顯不足。于是，老師迅速在數據的反饋中發現了改進空間，準備在課堂中加入小組討論發言或學生上臺講解等類似環節，進而讓五邊形變得更加飽滿。
“我們的目標就是讓每一節課都能達成這個五邊形?！币幻萄薪M老師表示。AI分析在其中的助力，也讓更多年輕教師能夠更快速地掌控整節課的節奏，了解到具體每一次的啟發性提問有沒有收到有效反饋，或是學生的發散性思維提問有沒有在不經意間將教學內容拉遠，最終才能成就一個更具效率的40分鐘。
“我覺得K12教育體系中的側重點就在于早日實現精準教學和因材施教的目標?！币晃荒贻p教師在采訪中表示，AI恰恰在實現該目標的過程中扮演起了專職輔導員的角色，能夠實現一對一輔導，助力老師減負成長。
對于學生的因材施教，AI同樣發揮著前所未有的新價值。
育人：學生因材施教
“求也退，故進之；由也兼人，故退之。”—《論語·先進》
如同孔子用不同的回答來引導冉求與仲由，不同的學生要有不同的教學方法，這個淺顯的道理在以往的教學實踐中卻很難做到面面俱到。但通過AI對于學生的提問進行應答分析就能發現，不同類型的學生會給出不同答案類型，例如直接回答、解釋性回答，或是無法回答，通過分析就能回溯學生作答時的難點，進而針對不同學生的思維方式作出不同的交流方式調整。
更值得關注的是，在整個AI助力課堂內外的過程中，由于依托于英特爾酷睿Ultra的本地AI算力，課堂數據不會上傳至云端，同時在課堂數據收集的過程中，也不采集學生的行為軌跡。實現了對未成年人隱私的保護。
這種既能挖掘優點，又能保護隱私的AI，也啟發了學生對于前沿技術、AI、計算機科學的濃厚興趣。以本次探訪的人大附中豐臺學校小學部為例，如今每年都會舉行科技節體驗活動，校內還成立了編程社團，相關課程中也融入了AI知識的普及。
“AI無處不在，創芯無所不及”是英特爾在產品發布活動表達過的一句話，AI如同一場春雨，滋潤在菁菁校園，讓課堂教學有趣高效、老師減負成長、學生因材施教，英特爾與希沃正在攜手，用未來科技培育未來棟梁。
