近日，在北京市第十八中學的實驗室中，同學們在智慧黑板上拖動彈簧、勾碼等組件，觀察記錄彈簧彈力與形變量的關系，模擬“操作”了一場仿真物理實驗。另外一組同學，則操作著試管、火柴，利用這套智能系統進行著“甲烷與氯氣的反應”化學實驗。

“以前，我們只能在實驗室接觸到這些器材，在這套智能系統的幫助下，我們隨時隨地都能復習相關實驗，激發了我們對于實驗的興趣。”做完模擬實驗的宮徙同學說道。

北京市第十八中學，同學們利用AI平臺進行仿真實驗。新京報記者 徐彥琳攝

近年來，北京市加快推進教育領域人工智能的應用，圍繞“以智助學”“以智助教”“以智助研”“以智助管”，已在許多學校落地。

人工智能賦能課堂教學

在北京市第二十中學的英語課堂上，同學們每人手持一個“星火語伴”終端設備，對著設備進行口語朗誦。“星火語伴”可以精準識別每位同學的口語，并分析出口語中的發音問題。

“人工智能提高了學生英語學習的效率。它既是老師的助手，也是學生的一對一輔導老師。以前，教師對學生進行口語輔導，可能一周也進行不了一輪。但是在AI的幫助下，學生可以了解自己的學習情況，我們也可以根據它的大數據分析，了解班級共性的錯誤。”英語教師劉曉唯說道。

“我第一次在課堂上發言的時候，其實存在很多語法錯誤，也不夠流暢，一發言就會緊張。但是用了‘星火語伴’之后，因為對面是一個虛擬人，我也不害怕犯錯，可以更勇敢地去說，它也會及時發現并糾正我的錯誤，并對我的對話進行潤色。”二十中初三學生表示，通過長時間的對話訓練，自己的口語表達進步很多。

北京市第二十中學，同學們利用“星火語伴”進行口語練習。新京報記者 徐彥琳攝

數學課堂上，借助人工智能的幫助，老師為每位同學定制了“個性化學習手冊”。由AI平臺為同學們進行學情分析、錯題回顧、同類型題目推薦等。“智慧作業系統可以幫助分析每位同學的具體情況，讓作業更有針對性。此外，系統的講評課堂功能，可以幫助老師很快識別出錯誤率較高的同一類型的題目，大大提高了教師的備課效率。”二十中數學教師表示。

信息技術課堂上，借助人工智能平臺的幫助，教師在互聯網安全教學模塊中增加了“編程加密”的教學活動。“這個平臺提供了很多資源，讓信息技術課程的教學更加豐富。此外，平臺也提供了編程實踐和自動批改的功能，讓學生們對于理論的理解更加深刻。”二十中信息技術教師程磊表示。

北京市第二十中學，同學們進行編程練習。新京報記者 徐彥琳攝

利用大模型進行自主探究學習

“極端天氣會對人類社會帶來哪些影響？人類應該怎樣應對？”在北京市第十八中學的“AI問學”社團活動中，同學們正利用“星火大模型”進行自主探究式學習。

十八中信息技術教師趙建光介紹，十八中在寒假向同學們進行了問卷調研。調研結果顯示，63%的同學已經在使用各類AI軟件輔助自己學習。“我們就考慮，是不是應該專門開設人工智能相關課程，來指導學生們更加合理地使用AI工具。”如今，學校開設課程，讓學生們通過AI大模型進行項目式學習，以小組為單位進行自主探究，研究了許多生活中會遇到的問題。

“未來，和人工智能大模型對話，可能會成為一項基本技能。在考慮學生是否會過度依賴人工智能時，我們應該教會學生如何合理地使用AI工具。”趙建光表示。

北京市第十八中學，同學們和數字人對話。新京報記者 徐彥琳攝

在十八中的圖書館、閱覽室等開放空間，放置了許多伴學數字人。學生們在閑暇時，可以和數字人進行溝通交流。“商鞅變法有什么影響？”“可以以我的名字作一首詩嗎？”記者看到，有的學生跟“李白”對詩，有的學生讓“達·芬奇”作畫，還有的孩子跟“愛因斯坦”討論物理的問題。從天文地理到詩詞歌賦，數字人陪伴學生進行自主學習。

十八中信息中心主任張悅表示，中學是孩子們思維最活躍的一個階段，“這種設置讓孩子們在輕松愉快的環境下加強自主學習。這些大模型不是讓學生用工具解題，而是培養他們自主學習和解決問題的能力。下學期，我們還要基于人工智能助手開設交叉學科的課程，培養孩子們跨學科學習的能力，培養他們成為具有實踐智慧的新質人才。”

大數據驅動教育教學方式變革

人工智能還幫助教師進行教學和作業分析，幫助教師提高教學水平。

十八中教師張健利用AI平臺對課堂的教學情況進行智能分析。新京報記者 徐彥琳攝

十八中教師張健介紹，現在，他會在每節課后把上課的錄像導入AI平臺，平臺就會對課堂的教學情況進行智能分析。“我比較關注的是師生的互動分析，平臺會分析一節課堂上教師和學生活動的時長，我會以此來判斷這節課堂上和學生的互動是不是充分。”

“非常有效。”張健說道，“像我們這樣年齡較大的教師，從前更關注如何教。現在通過這個系統，我們更關注如何讓學生真正地在課堂上開展學習。”張健表示，在他從教的30多年中，輔助教學工具從最開始的投影儀，到后來的計算機課件，再到現在的人工智能分析，真正地改變了課堂上的一些教學行為。“每個學生在學習的過程中可能會遇到不同問題，這個系統能夠幫助我分析每個孩子在這節課上的表現，我就能清楚地知道每個孩子在學習過程中遇到的困難，讓我在課下能對這些孩子進行更有針對性的輔導。”

十八中教師胡天林提到，通過智慧作業系統，他可以看到學生的錯題情況，讓他可以更加針對性地教學。此外，系統還會依據學生階段性的作業情況，生成個性化的作業本，包括個性錯題和班級錯題，制訂專屬個性化的學習方案。