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智能型数字教学系列的技术实现

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智能型数字教材系统需要融入智能教学的四个核心组件是：学习模型、教学策略模型、学习者数字画像和知识图谱。本研究团队在设计与开发方面作了探索，并在上海市部分学校开展了应用研究。下面本研究将技术实现与应用场...

智能型数字教材系统需要融入智能教学的四个核心组件是：学习模型、教学策略模型、学习者数字画像和知识图谱。本研究团队在设计与开发方面作了探索，并在上海市部分学校开展了应用研究。下面本研究将技术实现与应用场景相结合，展示智能型数字教材系统的应用给师生带来的改变。

（一）学习模型

学习模型是实现教育个性化服务的关键。传统学习以“预习、听讲、练习、纠正、回顾（复习）”为主要学习路径。由于性格与行为习惯不同，每位学习者都存在学习差异和偏好差异，个体学习表现出来的行为方式与特征也必然存在个体差异。因此，长期以来单一的学习路径已不适合学习者，不同的学习者个体适合的学习模式不一样，因此，设计多种学习模型满足不同学习者就显得尤为必要。

１模式一：基于听讲的消化吸收式学习模型

基于听讲的消化吸收式学习模型最为常用，它通过新知授予、练习强化、复习巩固等以教师讲授为主导，比较适用于学习主动性和学习兴趣不强的学习者。这种学习模型虽遭受批评，但仍是我国中小学生主要学习模式。

基于此，智能教材系统把这种模型抽象化，形成一种学习模型，适应这类学习者风格。如Ａ学习者喜欢先听教师讲授新知，通过全方面学习知识点之后，再结合练习巩固知识点。根据Ａ学习者的学习习惯，系统推荐其进入基于听讲的消化吸收式学习模型，学习者先学习名师讲授视频，再理解和消化，用习题巩固，反馈知识点掌握程度。以下是本研究团队基于听讲的学习模型应用场景。

小张同学登陆智能教材，先进行学习风格测试，系统根据他的学习风格，推荐了基于听讲的学习模型。之后小张同学开始课程学习模式。之后小张同学开始预习新课程，通过视频了解知识点背景，在ＡＩ老师的引导下，理解各个知识点的概念。跟着智能教材的节奏，按教材的引导与提示，一步步完成教材所呈现的学习任务，小张不知不觉完成了预习，轻松又有效果。在智能教材系统的帮助下，小张同学不但学习成绩提升了，也能感受到学习的乐趣。

模式二：基于探究－发现的学习模型

基于探究－发现的学习模型是给学习者发布一项挑战性任务或一个探究场景，通过任务激发学习者自主学习。学习者通过查阅资料、阅读书籍或者探究实验等完成任务，最终达到对知识点的深度理解。这种任务驱动学习模型是基于自主探究的学习方式。

基于此，智能教材系统把这种学习模型抽象化，形成基于探究－发现的学习模型。这种模型适合学习主动性较强和对学习内容感兴趣的学习者。它通过激发学习者的内在学习动力，达到理解建构知识点的学习效果，同时锻炼学习者自主思考的习惯以及发现问题、解决问题的能力。如Ｂ学习者对按部就班地听老师讲解不感兴趣，喜欢自主探究，他就可以选择这种学习模式，通过自主探究，在解决问题的过程中掌握知识与技能。以下是本研究团队开发的基于探究－发现的学习模型应用场景。