转自公众号:上海中易心理与感知科学研究院
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人
工
AI system
Come to School
落地
幼儿教育
智能
过去的智慧教育是原有教育体系的信息化,主要集中在改变学校的环境设施、校园环境、提高教育教学效率,如优化知识呈现方式,用电子书包、电子白板等将原来的知识呈现电子化;用电子手环单一地记录孩子的运动情况。
中易人工智能幼儿教育突出创新点在于,利用多种传感器的机器人和智能设备组成数字技术平台,充分利用“互联网+”、大数据、人工智能等技术,实时地、精确的、高密度、高频率记录和分析幼儿体能、活动的数据。
此外,幼儿在实物游戏活动如棋类、拼板、区角游戏时能反应孩子思维认知的数据可以精准提炼。
每个幼儿都有属于自己的数据档案,人工算法为幼儿智能推送个性化的学习计划与学习内容。
人工智能下的幼儿教育,打破原来以年龄为划分依据的大中小班级制教学模式。根据幼儿体能运动、认知思维、学习能力的不同发展水平设立不同的学习小组,难度水平各不相同,幼儿进阶完全不同难度等级的学习内容。
幼儿教育做到“幼儿需要什么知识设计什么课程”,以学生发展为中心的精准教学,真正实现因材施教,促进幼儿个性化发展,突破了传统学习方式的壁垒。
这是新的幼儿教育模式!
由新的评估体系和新的学习方式、学习材料加大数据和人工智能组成。
这是一场由技术变革带来行业的颠覆式的革命!
将撼动整个教育全局!
新的教学场景
场景一:日常记录
场景一,幼儿从进门开始所有活动即被记录分析,日常身体发育信息、兴趣点都通过设备实时捕捉。包括身高、体重、体温、胸围、营养膳食分析、作息规律、卫生习惯、生活习惯都有数据记录分析。通过人脸识别的技术,了解幼儿玩什么运动、玩什么游戏,玩耍的情况、持续时间、更换频率,从而了解到幼儿的兴趣偏好进行针对性的兴趣培养与教学。
场景二:运动情况
场景二,幼儿运动情况,有20多项幼儿运动工具。用红外线、超声波、雷达、语音识别机器人等,全面测量幼儿在奔、跑、跳时的大动作精细动作、上肢力量下肢力量、平衡感、协调感、心跳、呼吸情况。例如,儿童在十米折返跑过程中,因为激光、雷达等技术,幼儿每一个步伐、步距、转身时间、脚步力量、前半段/后半段的步数,无需老师观察,幼儿在运动体验的过程中已经非常便捷、高效地能测量出来了。
场景三:游戏活动
场景三,设置丰富且适合幼儿的游戏活动。例如攀岩活动,设置各种不同的故事场景任由幼儿挑选以激发其探索欲与创造性,有摘苹果、畅游世界、遨游太空、摘星星等等场景,幼儿在攀岩过程中爬的情况、运动的时间、上面摘取了什么、认知思维过程、情绪、生理变化都能够被数据追踪并分析并且可视化呈现。
场景四:游戏区域
场景四,幼儿园教室里设置不同功能的区角游戏区域,包括益智区、美工区、书写区、构建区、科学区、生活区、角色游戏区等,每个功能区域又有非常丰富的游戏品种供教师与幼儿更换使用。通过传感器、人脸识别技术,幼儿每天去了哪几个区角、在各个区角里活动的情况、玩了多长时间、跟谁一起玩的,在里面玩的情绪状态和面部表情都可以被记录分析。
场景五:幼儿益智
场景五,幼儿在益智区里可以玩迷宫、棋类、拼板等各种游戏。比如玩象棋时,先拿哪一块后拿哪一块移动轨迹如何、重复移动次数、犯规次数、耗时、顺序都被电脑记录分析。游戏有趣又丰富,从多方面地测量分析幼儿的推理能力。
场景六:绘画档案
场景六,在区角绘画区,建立数字技术绘画档案。幼儿的绘画作品能够反应幼儿对颜色的感知能力、心理成长、精细动作发展、对客观世界的认识等,幼儿从小班开始每天在绘画区域里,绘画了什么、画得怎么样都被智能机器人记录下来,绘画作品可以任意调取并作数据分析。
新的评估体系
教育变革技术关键在于利用数字技术测量幼儿的发展发育、学习教育情况,从更全面、客观地视角评估幼儿成长、教师教学质量、学校办学质量。
在智能设备(红外线、超声波、雷达、激光等技术)和机器学习支持下,儿童的四肢力量、平衡感、协调性、身体发展顺序,儿童言语的语法、词汇、语速、音高等,儿童在思考时的反应时间、思维风格偏好,其它记忆、情绪、社会性交往等,都可以通过智能设备记录并自动上传至云端进行机器学习。
机器自动进行数据分析,纵向分析横向分析、相关分析,了解不同年龄层儿童的发展差异、与发育相关的因素关系、同年龄层儿童的差异,建立起各维度、各阶段儿童发展的常模,同时数据可视化能够快速地将信息反馈给家长、教师。
新的学习方式
中易在教育的过程中注重工具对幼儿发展的影响,多至500~1000套丰富教具放在区角区域供教师教学、幼儿玩耍。除了引进世界各国优质的幼儿教具外,还有许多中易自主研发的教具。不同于不一般的教具,中易的这些教具都跟传感器、智能设备相连,幼儿在玩的过程中采集幼儿的数据,为建立幼儿数字画像奠定基础。
此外中易注重感知觉的教育,进行多感官的教育学习。幼儿对环境的感官体验进行分类判断,建构心智,从而能够更好地适应环境、更好地发展。
幼儿数字画像
进入幼儿园开始,幼儿学习教育的过程就是不断采集分析和加工利用的过程,建立起幼儿数字画像。幼儿在幼儿园的一天生活游戏学习,包括运动、吃饭、游戏、学习、午睡等的活动都有数据记录。
这些数据有212项运动评估维度、12项智能和思维维度(120项子维度)、幼儿体重、身高、营养近200个数据指标记录幼儿运动轨迹、健康数据、智能思维的发展。数字画像会伴随着一个人的成长,这些数据是可以跟踪、对比的。
通过大数据,教师可以告知家长儿童发展水平、百分位,从认知能力、身体发展进展、情绪与社会能力等。方便地了解到幼儿自身的发展情况、与其它同年龄的对比情况、在发展历程中所处的水平、需要提前注意预防的问题等等。
精细化学习促进幼儿个性化发展
幼儿在4-6岁期间生长发育的差异性很大,幼儿之间体能、智能、语言、情感、社会性发展不尽相同。传统教育依靠教师的经验和技能发现幼儿的特征与问题,并提供适合幼儿发展的学习材料和教具,这是一件非常困难的事情。基于幼儿发展的个体差异性,每个人都需要学习适合自己的学习内容,找到适合自己的学习方式学习,这对教师是极大的工作挑战需要耗费极大的精力。
人工智能幼儿园是一个重要的桥梁,是学生学习、教师教学的最佳助手。数字技术可以精准记录幼儿的学习情况、游戏情况,建立起多维度数字画像。通过人工算法技术精准分析、高度匹配,围绕幼儿的发展需求的知识点,推送个性化的、适合幼儿学习发展需求的内容,使幼儿的知识与见识快速增长。幼儿的学习成长不再是灌溉式的、被动接受的过程。中易设置不同难度等级的区角游戏,幼儿沉浸式地学习体验,可以在个人感兴趣的游戏活动中实现快速发展,实现幼儿个性化发展。
教师&数据应用
教师学会使用数据:
幼儿数据成为教师重要的备课依据。教师通过数据进行分组教学、设计有针对性的活动。然后根据阶段数据了解教师的课程设计是否有效、教学是否有效、了解幼儿是否进步成长。教师通过一学年两学年高密度的、高频次的数据归纳总结教学规律,发现孩子成长的规律,从而发现孩子问题并解决孩子问题。
数据让教师快速成长:
原先教师成长需要经过大量的教育培训、技能培训,耗时耗力。教师关于自己的教学设计是否有效,也无法快速验证。数据弥补了教师经验、技能不足的问题,教师可以直接通过数据了解成长规律,同时通过前后测验的方法用数据验证自己的教学效果是否有效,该如何改进。
幼儿数据成为教师评价新指标:
大数据真正实现对教师教学的评价是以“学生发展为中心”的评价。从学生的成长数据客观了解教师的教学质量如何,例如班级里每个幼儿的发展速率是否平衡、哪些幼儿的进步更快、班级的整体发展情况与年级对比如何,都可以通过数据可视化呈现。园长通过这些数据对教师进行考核评价。
教师的素质素养提高:
教师不仅仅是教育者,也是幼儿发展研究者。长期追踪研究、群体研究、跨区域研究、相关研究、单一研究等各种研究方法在数字技术支持下更加方便使用,数据统计分析方法得到前所未来的变革,教师使用这些数据原材料能够研究更多关于幼儿发展的规律,成为幼儿发展教育的专家。
家园沟通平台
家园沟通平台是人工智能幼儿园平台的重要组成部分。通过家园沟通平台,家长收到关于孩子成长的全面数据分析报告。这样家长既能了解孩子一天在幼儿园的情况,同时能够从更综合全面的视角理解孩子的发展、多维度了解孩子,改变过去家长为某一项能力不足而担心焦虑的的状况。家长实际参与到幼儿的成长过程中去,知道孩子哪方面更有发展天赋。
幼儿园数据考核指标
大数据大量应用后,各种数据指标成为幼儿园的评价标准。各年级幼儿身体发育、体能发展、学习发展能力、思维水平、幼儿生病率、肥胖率、出勤率都是幼儿园的评价指标。
当更多的幼儿园加入后,数据成为整个行业的发展指标,幼儿教育以幼儿全面发展的数据指标作为幼儿园评价新标准。
上海中易心理与感知科学研究院成立于1994年,是上海最早具备心理咨询资质、国内首家推行儿童感觉统合训练的研究机构。现已成功完成了上海儿童健康大数据平台的开发与应用、儿童感知觉能力、运动能力智能教具的研发。公司旗下另有幼儿园、感统康复与训练中心,不断将我们的研究成果在实践中进行检验与运用。
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