揭秘：40分钟的高效课堂，背后有哪些黑科技

人工智能的大热，却让不少教育工作者很纠结。一方面他们找到了新的工具，可以更方便地进行资料检索或翻译，另一方面又开始疑虑这些功能会对学生产生什么样的影响。但无论是哪一次技术革命，终归有这样一条法则：与其盲目排斥，不如积极拥抱。

近日，在中国人民大学附属中学丰台学校（以下称：人大附中丰台学校）里，一堂别开生面的数学课已经呈现出了一套关于AI与教育的正向答案。以往对于很多孩子来说枯燥抽象的数字与符号，却在40分钟的时间里被孩子们的积极互动所占据，甚至是下课铃响时也意犹未尽。这一切还要从教室里的新变化说起。

课堂：40分钟里的新效率

“学而时习之，不亦说乎”—《论语·学而》

如何在潜移默化中培养学生的终身学习习惯，能否乐在其中至关重要。

过去，当教室中的主力教学设备从黑板转变为电脑与投影仪的时候，其实正意味着教育与数字化的首次融合，多媒体的融入方式也让学生在黑与白之间，看到了五彩缤纷的世界，尤其是对于文科内容而言，无论是语文课上的故事情节或背景，还是历史课上的重大事件，都能变得跃然纸上。

而在当代课堂上，一种名为交互智能平板的设备，又正在替代传统的电脑与投影仪。其所呈现的教学能力，正如人大附中丰台学校课堂上的活力40分钟。作为一堂教学内容为倍数的课程，如果拘泥于数字，显然让三年级学生难以“知其然”并“知其所以然”。

然而将现实中的数学应用题，以真实萝卜的形态呈现在白板上，就一下将“抽象”转变为了“形象”。更重要的是，这块交互智能平板还可以进行触控交互，学生可以亲自上前对萝卜进行倍数比的调整。在教学最后的成果验收答题阶段，还能以游戏的形式让学生进行分组数学竞赛。

一般而言，小学生的课堂专注力时长约为15—20分钟，“要在40分钟里出效率”早在黑板时代起就是老师的教学目标，也是对于教学效果的保障。无谓的拖堂其实带来的更多是教与学双方的煎熬。优秀的多媒体交互能力无疑成功吸引了学生的课堂注意力，交互智能平板本身的软硬件能力也大幅提升了操作及运行效率。

以该学校所使用的英特尔与希沃合作打造的第七代交互智能平板为例，从老师的角度出发，最大改变就是告别U盘所带来的一系列数据同步、病毒传播、系统崩溃等问题。而巨大且多彩的屏幕，可多人流畅触控交互的操作背后则源于英特尔酷睿Ultra处理器、锐炫系列显卡支撑的本地化算力，配合希沃系统得以实现高效的本地化运算处理。

如果说上述科技助力课堂效率的提升是看得见的部分，那么老师在课堂上所提出的各种引导性提问，学生们积极或迟疑地举手作答，交互智能平板中的多颗摄像头及麦克风，则可以说是看不见的部分。其正如那句“台上一分钟，台下十年功”，更多代表了课堂之外的努力与积累，而在AI的助力下，后半句里的时间跨度正在大幅缩短。

教书：老师减负成长

“诲人不倦，何有于我哉”—《论语·述而》

“平时工作最牵扯精力和消耗时间的可能就是备课与教研环节。”刚刚为学生们带来了一堂精彩的“萝卜倍数”课堂内容的于老师在向大家分享如何准备一堂课时表示，工作量最大的时刻不是在课上，而是在课前与课后。

常言道“给人一杯水，心中要有一桶水”，老师需要翻阅大量的资料来进行积累，并从中找到思路与灵感，既要适合自己的教学方式，又要符合教学标准。这时，希沃交互智能平板平台的课件库能够为老师提供全国优秀教师的课件，快速筛选、学习和创造教学灵感。

与此同时，借助英特尔酷睿Ultra处理器可以让课件的最终呈现更生动有趣，其视频编辑性能以及3D渲染性能让学习过程更具沉浸式、交互式和协作式，使学生能更深入地理解和运用知识。

而在每堂课后如何复盘教学效果，在以往则常常依靠的是经验至上，也就是学生时代偶尔发现坐在教室最后的年长老师，他们会在课后与教师进行经验交流。如果说希沃平板在课堂之上的教学互动，将抽象转化为形象的话，下课之后的教研环节，则又将感性转化为了数据。

老师在课堂上的每一次交流提问与发问方式，得到的不同回应效果，甚至在教室中走动的轨迹，均能够通过希沃交互智能平板上配备的配有8阵列麦克风与3A降噪算法，以及8K级宽画幅AI三摄 与4K超广角全景主摄的协同工作，来对每一节课实现客观还原。

例如在“萝卜倍数”课程结束约10分钟后，通过硬件所收集的完整数据，配合希沃教学大模型与课堂智能反馈系统即可生成一份可视化的课堂智能反馈报告。整个过程通过英特尔酷睿Ultra处理器的算力实现了本地运行的能力，同时借助英特尔OpenVINO 2024.0版本，能进一步提升AIGC和大语言模型的性能和运行效率，相当于30台高性能电脑同时工作。进而实现了将长达40分钟的数据在短短10分钟完成分析的能力。

一个五边形的图案最终清晰地出现在了主讲老师的面前，这也正是如今颇被教育界认可的弗兰德斯互动关系图，能够充分呈现师生语言的互动过程，五边形的角分别包括了启发/指导比、教师提问比、学生发言比、教学内容比及学生稳态比五种参数。例如在这节被学生们踊跃参与的“萝卜倍数”课堂中，举手次数也达到了385次，不过学生发言的总时间占比却略显不足。于是，老师迅速在数据的反馈中发现了改进空间，准备在课堂中加入小组讨论发言或学生上台讲解等类似环节，进而让五边形变得更加饱满。

“我们的目标就是让每一节课都能达成这个五边形。”一名教研组老师表示。AI分析在其中的助力，也让更多年轻教师能够更快速地掌控整节课的节奏，了解到具体每一次的启发性提问有没有收到有效反馈，或是学生的发散性思维提问有没有在不经意间将教学内容拉远，最终才能成就一个更具效率的40分钟。

“我觉得K12教育体系中的侧重点就在于早日实现精准教学和因材施教的目标。”一位年轻教师在采访中表示，AI恰恰在实现该目标的过程中扮演起了专职辅导员的角色，能够实现一对一辅导，助力老师减负成长。

对于学生的因材施教，AI同样发挥着前所未有的新价值。

育人：学生因材施教

“求也退，故进之；由也兼人，故退之。”—《论语·先进》

如同孔子用不同的回答来引导冉求与仲由，不同的学生要有不同的教学方法，这个浅显的道理在以往的教学实践中却很难做到面面俱到。但通过AI对于学生的提问进行应答分析就能发现，不同类型的学生会给出不同答案类型，例如直接回答、解释性回答，或是无法回答，通过分析就能回溯学生作答时的难点，进而针对不同学生的思维方式作出不同的交流方式调整。

更值得关注的是，在整个AI助力课堂内外的过程中，由于依托于英特尔酷睿Ultra的本地AI算力，课堂数据不会上传至云端，同时在课堂数据收集的过程中，也不采集学生的行为轨迹。实现了对未成年人隐私的保护。

这种既能挖掘优点，又能保护隐私的AI，也启发了学生对于前沿技术、AI、计算机科学的浓厚兴趣。以本次探访的人大附中丰台学校小学部为例，如今每年都会举行科技节体验活动，校内还成立了编程社团，相关课程中也融入了AI知识的普及。

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“AI无处不在，创芯无所不及”是英特尔在产品发布活动表达过的一句话，AI如同一场春雨，滋润在菁菁校园，让课堂教学有趣高效、老师减负成长、学生因材施教，英特尔与希沃正在携手，用未来科技培育未来栋梁。