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教育智能体赋能科学教育:概念特征、应用价值与实施策略 被引量:1
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作者 郑娅峰 黄璟玥 包昊罡 《远程教育杂志》 北大核心 2025年第3期24-32,共9页
科学教育是我国推进科技创新人才培养的重要途径,实现全民科学素养提升的重要支撑。当前,以教育智能体为载体的前沿技术赋能学科教学,成为促进教育数字化转型的重要驱动力。如何理解教育智能体的特征和价值,以及如何将其有效赋能中小学... 科学教育是我国推进科技创新人才培养的重要途径,实现全民科学素养提升的重要支撑。当前,以教育智能体为载体的前沿技术赋能学科教学,成为促进教育数字化转型的重要驱动力。如何理解教育智能体的特征和价值,以及如何将其有效赋能中小学科学教育高质量发展,成为当前重点关注议题。基于此,阐述了教育智能体不同发展阶段的三种典型样态,凝练了其在多模态内容生成与知识整合、精准意图识别与推理决策、个性化与可扩展学习支持和多场景迁移与多元交互体验方面的核心特征,进而总结了教育智能体赋能科学教育的应用价值。同时,设计和展示了教育智能体赋能学生自主科学探究、个性化科学论证学习和科学思维水平智能诊断三个科学活动场景的典型应用。在此基础上,进一步提出教育智能体未来在科学知识增强、教学策略增强、技术工具增强、人机协同增强四个方面的有效实施策略,为教育智能体有效融入科学教育教学实践提供有益参考。 展开更多
关键词 教育智能体 科学教育 概念特征 价值内涵 实施策略
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多模态大模型赋能科学教育高质量发展:潜能、挑战与应用探索 被引量:1
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作者 黄志南 李根 郑娅峰 《中国电化教育》 北大核心 2025年第6期60-69,共10页
科学教育数字化转型是加快教育现代化和教育强国建设的重要支撑。当前,科学教育仍面临数字化资源紧缺、科学探究过程缺乏支持与反馈,以及科学素养评价耗时耗力等难点问题,制约其快速高质量发展。多模态大模型以其强大的数据处理和跨模... 科学教育数字化转型是加快教育现代化和教育强国建设的重要支撑。当前,科学教育仍面临数字化资源紧缺、科学探究过程缺乏支持与反馈,以及科学素养评价耗时耗力等难点问题,制约其快速高质量发展。多模态大模型以其强大的数据处理和跨模态学习能力,能够对科学教育的数字资源建设、实验探究过程和素养评价体系提供有效支持。基于此,该文通过对多模态大模型技术特征的阐述,深入探讨其在科学教育中的应用潜能和问题挑战,并通过案例探索展示其应用场景的可行性,在此基础上提出面向未来的实践建议,以期为技术融入下的科学教育高质量发展路径提供参考。 展开更多
关键词 多模态大模型 科学教育 潜能与挑战 人工智能教育应用
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面向信息科技教育的物联网平台研究——MixIO物联网平台的设计与实现 被引量:6
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作者 傅骞 宋义深 郑娅峰 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2023年第5期99-103,128,共6页
物联网实践与探索是《义务教育信息科技课程标准(2022版)》中的核心课程内容,其体验物联网、搭建简易物联系统等课程内容需要依赖物联网平台开展。当前已有物联网平台存在基础功能受限、知识要素不足、核心技术闭源等诸多问题,难以满足... 物联网实践与探索是《义务教育信息科技课程标准(2022版)》中的核心课程内容,其体验物联网、搭建简易物联系统等课程内容需要依赖物联网平台开展。当前已有物联网平台存在基础功能受限、知识要素不足、核心技术闭源等诸多问题,难以满足信息科技物联网相关内容的教学实施要求。基于此,文章依据课标要求提炼了面向信息科技教育的物联网平台设计原则,设计实现了专门面向信息科技教育的物联网平台MixIO,并详细阐述了关键技术实现和应用案例,最终基于技术接受度模型验证了平台的有用性。为信息科技课程标准中物联网内容的落地实施提供了自主可控的平台架构解决方案。 展开更多
关键词 信息科技教育 物联网 自主可控 架构设计 技术接受度
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以学习者为中心的智联学习环境:内涵、框架与实施路径 被引量:4
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作者 祁彬斌 包昊罡 +1 位作者 郑娅峰 李艳燕 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2024年第10期72-78,共7页
学习环境的构建是教育数字化转型、学与教方式变革的基础。推动学习环境的改造与智能升级,构建以学习者为中心的智联学习环境,实现精准推送学习服务,是发展数字教育、建设高质量教育体系的现实需求。围绕学习环境智联计算关键问题,从学... 学习环境的构建是教育数字化转型、学与教方式变革的基础。推动学习环境的改造与智能升级,构建以学习者为中心的智联学习环境,实现精准推送学习服务,是发展数字教育、建设高质量教育体系的现实需求。围绕学习环境智联计算关键问题,从学习环境多模态感知与监测、多场景学习过程记录与分析、跨场域学习场景建模与推荐、人机协同学习社群建构与支持四方面界定智联学习环境的内涵。遵循“数据处理、模型训练、智能服务”的逻辑,设计出涵盖物理环境改造与数据汇聚、数据指标与算法模型构建、精准自适应支持与智能服务的整体框架。以场景化人工智能教育应用为抓手,提出跨场域学习环境设计与评测标准、智慧学习环境计算引擎及大规模智慧教室监测平台研发、循证导向的规模化示范应用的实施路径。最后,探讨了实现智联学习环境的关键挑战,包括云边端算力基础设施、智能模型的教育可解释性、人机协同与交互体验设计、数据安全与隐私保护。 展开更多
关键词 智联学习环境 学习者为中心 云边端协同 智能教育 教育数字化转型
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生成式人工智能的教育应用 被引量:30
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作者 李艳燕 郑娅峰 《人民论坛》 CSSCI 北大核心 2023年第23期69-72,共4页
智能化时代,加速加深智能技术与教育的融合是保障教育高质量发展的必由之路。生成式人工智能(GAI)作为一种突破性技术工具,正逐渐在教育领域崭露头角。GAI具有赋能教育质量、教育效率和教育公平三大方面的显著优势,然而也在知识生产、... 智能化时代,加速加深智能技术与教育的融合是保障教育高质量发展的必由之路。生成式人工智能(GAI)作为一种突破性技术工具,正逐渐在教育领域崭露头角。GAI具有赋能教育质量、教育效率和教育公平三大方面的显著优势,然而也在知识生产、学习陪伴、育人职能、教育治理等方面存在潜在风险。基于其核心价值和潜在风险,需要提升理念认识、构建弹性体系、完善制度保障,同时丰富育人内涵、加速方法创新、优化治理效能,以确保生成式人工智能可以最大限度发挥其教育作用,激发教育创新,促进教育高质量发展。 展开更多
关键词 生成式人工智能 教育高质量发展 核心价值 应用风险
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智能技术赋能虚拟科学探究学习过程评价与适应性反馈研究 被引量:3
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作者 郑娅峰 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2024年第3期99-105,共7页
虚拟科学探究学习过程的自动评价和适应性反馈是提升探究学习效果的重要支撑手段。研究首先从虚拟科学探究学习过程要素表征和分析模型、自动分析与实时评价、适应性反馈三个方面概述了智能技术在虚拟科学探究学习中的应用现状,总结了... 虚拟科学探究学习过程的自动评价和适应性反馈是提升探究学习效果的重要支撑手段。研究首先从虚拟科学探究学习过程要素表征和分析模型、自动分析与实时评价、适应性反馈三个方面概述了智能技术在虚拟科学探究学习中的应用现状,总结了当前技术应用面临的深层次探究要素表征难、不确定探究过程刻画难、适应性反馈生成难等现实挑战。其次,在此基础上,提出了基于活动流的底层计算模型构建、复杂探究过程动态监测与自动评价、可解释性归因的自适应反馈内容生成三个关键技术。再次,基于关键技术设计了虚拟科学实验自主探究学习平台的技术架构。最后,研究总结了当前研究的创新之处并提出未来建议,为智能技术赋能虚拟科学探究学习领域开展更深入的技术探索提供有益参考。 展开更多
关键词 智能技术 虚拟科学探究学习 过程评价 适应性反馈 平台设计
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元认知支架对小学高年级虚拟科学探究中科学概念学习影响的实证研究 被引量:3
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作者 单美贤 徐睿文 +1 位作者 上官晨雨 郑娅峰 《中国电化教育》 CSSCI 北大核心 2024年第12期73-80,共8页
科学概念学习是科学教育核心素养的重要组成部分,融入“预测-观察-解释”策略(POE策略)的虚拟科学探究平台能够有效支持学习者通过科学探究学习科学概念。然而,由于虚拟科学探究环境中缺乏面对面的指导,元认知支架显得尤为关键。为了考... 科学概念学习是科学教育核心素养的重要组成部分,融入“预测-观察-解释”策略(POE策略)的虚拟科学探究平台能够有效支持学习者通过科学探究学习科学概念。然而,由于虚拟科学探究环境中缺乏面对面的指导,元认知支架显得尤为关键。为了考察元认知支架对小学高年级虚拟科学探究中科学概念学习影响及其机制,以两种实验条件(有元认知支架、无元认知支架)为自变量,以科学概念学习结果(包括再认、理解和迁移)、信心判断为因变量,考察元认知支架对小学高年级虚拟科学探究中科学概念学习影响。研究结果表明:元认知支架能够显著提高小学高年级学生对科学概念的理解和迁移,且显著提高其对于科学概念学习的信心判断。中介效应分析进一步发现,元认知支架能够部分通过提高小学高年级学生对科学概念迁移的信心判断来提高其迁移成绩。研究结果为虚拟科学探究活动中元认知支架的设计及教育应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 虚拟科学探究 科学概念学习 元认知支架 信心判断
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基于大数据重建幼儿园教师培训支持体系 被引量:10
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作者 葛晓英 杨冬梅 王默 《学前教育研究》 CSSCI 北大核心 2021年第10期68-71,共4页
加强培训支持体系建设是提高教师培训质量的内在要求。传统幼儿园教师培训支持体系主要关注显性的资源供给、配置与管理,难以满足教师个性化专业发展需要。在当今大数据时代背景下,为了帮助教师建立数据思维,使其具备信息素养,实现自主... 加强培训支持体系建设是提高教师培训质量的内在要求。传统幼儿园教师培训支持体系主要关注显性的资源供给、配置与管理,难以满足教师个性化专业发展需要。在当今大数据时代背景下,为了帮助教师建立数据思维,使其具备信息素养,实现自主发展,幼儿园教师培训支持体系建设应从有形支持走向意识与思维支持,从预设走向生成,从外部规制走向激发教师的主体性参与。为此,应不断优化培训组织者的思想观念和培训思维,保障培训支持体系的开放性与生成性;不断强化机制建设,增强培训支持体系的协同性和适应性;不断建设信息技术平台,保证教师能够自主选择与创造性应用培训手段,充分发挥大数据的工具价值。 展开更多
关键词 大数据 幼儿园教师培训 培训支持体系
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