AI赋能:从经验到数据——国家中小学智慧教育平台支持下的精准备课新路径

在传统备课中，学情分析主观化、资源获取碎片化、集体备课低效化等问题突出，制约了教学准备的精准度与实效性。本文以人教版六年级上册《圆的认识》为例，探索国家中小学智慧教育平台（以下简称国平台）在精准备课中的实践路径。依托平台AI核心能力与数据支撑，构建“诊断先行—框架生成—资源赋能—协同定稿”的备课体系，通过精准学情诊断、AI生成教学框架、整合互动资源、打造“教学评”闭环、云端协同备课五大措施，实现备课从“人找资源”到“AI推送方案”的转型。实践表明，该模式不仅将备课效率提升50%以上，还显著增强了教学个性化适配性，推动备课成果数字化沉淀与高效传承，为智慧教育背景下的精准教学准备提供了可复制的实践范例。

【关键词】

国家中小学智慧教育平台；AI赋能；数据驱动；精准备课；教学评闭环。

引言

随着国家中小学智慧教育平台的深度推进，传统备课模式的局限性日益凸显：一是教师在进行学情分析时，多依赖经验判断，缺乏客观的数据支撑，难以精准把握学生认知起点；二是教学资源比较分散，教师筛选整合资源耗时费力，且多与教学目标适配度不足；三是集体备课受时间、空间限制，教师沟通成本高，优质教学理念难以实时呈现。

国家中小学智慧教育平台作为数字化教学支撑载体，由教育部统筹建设，具有AI智能工具、海量优质资源、云端协同功能等核心功能，其对于传统备课困境，提供了技术支撑与资源保障。此背景下，本文以小学数学《圆的认识》为实践载体，探索依托平台AI功能的精准备课路径，旨在通过技术与教学的深度融合，实现备课的精准化、高效化、个性化，为提升课堂教学质量奠定坚实基础。

目标与思路

（一）研究目标

1.构建以“数据驱动诊断、AI智能生成、云端协同优化”为核心的小学数学精准备课模式，实现备课范式转型。

2.形成包含可复用数字备课包及实施指南的实践成果，为学科内及跨学段推广提供范例。

（二）实践目标

1.借助平台AI工具，将本课集体备课时间从传统模式的8-10小时压缩至4小时以内。

2.通过前置任务数据分析，精准识别出85%以上学生在“画圆规范”与“概念理解”上的共性难点。

3.制作一个嵌入平台微课、AI数字人、互动工具与分层习题的交互式课件。

4.形成包含教案、课件、资源包的数字备课包，并至少被2个其他班级复用。

（三）研究思路

为实现上述目标，本研究遵循“数据驱动、AI赋能、协同共创”的核心理念，构建了“课前精准诊断与设计、课中资源融合与实施、课后协同优化与归档”的闭环备课路径（如图1所示）。具体研究思路如下：

1.课前阶段（精准诊断与智能设计）：以诊断先行为原则，利用平台工具采集并分析学情数据，定位教学重难点；继而借助AI生成教学框架与资源建议，完成备课的初步设计。

2.课中阶段（资源融合与互动实施）：以资源赋能为核心，将平台微课、互动工具、分层习题等无缝嵌入课件，构建支持“教学评”一体化的互动课件，确保设计落地。

3.课后阶段（协同优化与数字归档）：以协同定稿为关键，通过平台云端协同功能，集备组对成果进行打磨优化，并最终形成可复用、可迭代的数字备课包，实现资源沉淀与共享。

具体措施

本次备课彻底革新传统线性流程，依托国家中小学智慧教育平台的AI功能，打破“人找资源”的低效困境，构建“课前精准诊断与智能设计—课中资源融合与互动实施—课后协同打磨与数字归档”的三段式闭环备课体系，将技术赋能贯穿备课全流程，实现从泛化设计到精准适配、从个体备课到协同共创的转型，推动备课质量与效率双提升。

图1 备课应用具体措施

（一）课前：精准诊断学情，智能搭建教学框架

学情是备课的核心依据，传统依赖经验判断的方式易导致教学与学生实际脱节。本次备课课前阶段聚焦“以学定教”，通过平台数据工具与AI助手，完成学情摸底、问题定位与教学雏形搭建，为课堂实施筑牢基础。

1.设计靶向前置任务，采集原始学情数据

在备课启动阶段，教师通过国平台班级群定向发布前置学习任务，包含观看国平台内置的《生活中的圆》趣味微视频，同步发放结构化观察记录单和调查问卷，其中记录单用于学生自主梳理“圆在生活中的3个应用场景”“自主画圆的步骤与遇到的问题”，调查问卷聚焦“对圆的2个核心疑问”及画圆工具认知、操作难点等维度设计，引导学生主动梳理已有认知、暴露潜在困惑，为后续梳理个性化疑问提供全面且精准的原始数据支撑。

图2 教师发布前置学习任务

图3 《生活中的圆》微视频

图4 调查问卷

2.问卷回收与智能分析，智能生成学情报告

学生在国平台内提交调查问卷后，教师收集数据后制作成学情报告分析，清晰呈现三类关键信息：一是学生已有认知水平，如85%的学生能准确列举生活中的圆，但仅30%能描述画圆基本工具；二是共性问题分布，如“画圆时圆心不固定”“半径长度随意调整”等“画圆不规范”问题占比78%；三是个性化疑问，如“圆为什么没有角”“井盖为什么设计成圆形”等。

图5 学情报告数据分析

3.锚定备课核心方向，AI生成教学雏形

基于学情报告数据，教师在备课时，可明确两大核心备课重点：一是对于共性问题，可在课件中嵌入“画圆原理专项微课”和“分步纠错练习”。二是回应个性化疑问。

图6 课件编辑

教师可使用AI智能备课助手，在国平台AI搜索输入“《圆的认识》教案”，国平台AI不仅能够提供包含教学目标、重难点和教学环节的完整教案框架，还智能推荐了“游戏竞答”以及“生活观察活动”的创新思路。

图7 AI生成教学建议

由国平台AI生成的教学建议可直接存入教师个人备课资源库，作为备课的优质起点，教师可使用平台编辑功能，进行个性化的编辑和深化。

图8 优化后教学设计

4.AI赋能视频资源整合，高效筛选适配资源

教学设计初步定稿后，教师可继续搜索《圆的认识》相关视频，在AI推荐的视频右侧会出现当前视频的视频摘要、视频大纲和关键知识点标签。教师可在较短时间内快速浏览，并精准判断视频内容与教学环节的匹配度，选择与教学最匹配的名师微课、实验演示等视频资源，一键存入资源库，极大提升了视频资源的筛选和利用效率。

图9 AI教学视频推荐

（二）课中：资源融合互动，落实“教-学-评”闭环

课中聚焦课件落地与动态调整，通过集成多元资源、预设互动工具，让课堂教学更具互动性、针对性，实现教学与评价同步推进。

1.构建互动课件，强化抽象知识具象化

在平台课件编辑器中，教师完成三大优化

（1）无缝嵌入优质资源，将筛选的名师微课、《生活中的圆》趣味视频插入对应教学环节；

图10 平台微课嵌入

（2）AI数字人辅助讲解，针对“一中同长”等抽象概念，插入AI数字人演示模块，通过逼真形象与通俗讲解拆解难点，补充真人教学；

图11 教师上传AI数字人进行演示讲解

图12 教师上传AI数字人进行演示讲解

（3）预设嵌入式互动工具，教师在设计课件时，可在相关环节预设互动工具的使用，在放映课件时，可设计“互动工具-计时器”用于规范小组探究时间、并插入“互动工具-随机点名”功能，用于保证课堂提问的公平性，确保互动环节流畅进行。

图13 课件互动工具-计时器

2.嵌入精准习题，实时把控教学效果

在国平台的官方习题库中，涵盖了与教材章节完全匹配的丰富资源。在备课过程中，教师可通过筛选，精准定位“人教版六年级上册第五单元《圆的认识》”，并根据教学需要选择合适的习题。

筛选后，教师可将精选的题目直接插入课件的相应环节，如在学习“半径与直径关系”后插入关键选择题，学练结合。这些插入的题目自带完整的答案解析过程，为教师的课堂讲解和学生的自我核对提供了极大便利。

图14 习题推荐

3.练习分层推送，实现个性化适配

基于学生在课堂上对知识点掌握的不同程度，教师在课后通过班级群定向推送分层任务：为基础薄弱学生推送国平台题库中的基础巩固题及微课复习链接，为学有余力的学生推送拓展探究题及拓展资源链接，实现“同一课件、不同路径”的个性化教学，确保各层次学生均获得适配支持。

图15 个性化习题编创

图16 分层习题推送

（三）课后：协同打磨优化，推动成果数字化传承

课后聚焦备课成果的优化、共享与沉淀，依托云端协同功能，实现备课资源的二次升级与高效流转，形成教学资源持续增值的良性循环。

1.云端协同教研，优化备课成果

备课优化环节也可依托国平台教研群完成，充分发挥平台的云端协同优势，打破备课组内的沟通壁垒，提升资源流通与传输效率。备课组成员可通过群聊、群共享中的课件协同编辑，发表修改建议，避免重复工作；针对有争议的设计点，还可通过内置聊天功能即时沟通协商，快速达成共识。

图17 教研群云端协同

2.数字化归档共享，实现资源传承

优化后的备课成果（含教案、互动课件、微课资源包）可存入群共享资源库中。其他教师可基于自身学情与教学风格，在原有成果基础上二次修改，大幅提升优质资源的流通性与复用性，助力形成系统化优质教学资源库，实现教学经验与资源的高效传承。

取得成效

图18 成效展现

（一）备课效率显著提升

在传统的备课模式下，教师在集体备课《圆的认识》时，需8-10小时，在依托平台AI工具与协同功能后，教师的备课周期缩短至3-4小时，整体效率得到提升，教师可将更多精力投入个性化教学，进行教学细节打磨。

（二）教学个性化增强

通过国平台的备课助力后，根据学生在平台内的作业完成情况，可导出数据，92%的学生核心认知问题被精准识别，在画圆原理微课与纠错环节，课堂上“画圆不规范”问题发生率，从课前的78%降至课后的12%。分层任务推送后，基础薄弱学生的课堂作业正确率从65%提升至82%，不同层次学生均获得适配性学习支持。

图19 教学个性化成效统计图

（三）备课成果数字化落地

本次备课形成了包含教案、互动课件、微课资源包、分层题库的数字化教学资源包3个，累计被校内4个班级复用，跨校分享次数达20次，资源复用率较传统备课成果提升80%。数字化成果可根据学情动态调整，实现“一次备课、多次优化、多方共享”，推动备课资源从“一次性使用”向“持续性增值”转变。

结论及展望

（一）结论

本案例以《圆的认识》一课为例，探索出的“数据-AI-协同”三驱精准备课模式，其核心价值在于将教师从重复劳动中解放，聚焦于更具创造性的教学设计。其核心创新在于：

1.以数据驱动打破学情分析的主观局限，实现备课起点精准化；

2.AI从“教学框架生成”与“资源整合筛选”双维度赋能，解决传统备课耗时久、资源散的痛点；

3.通过“活”态课件构建与“教学评”闭环设计，强化教学准备的互动性与适配性；

4.依托云端协同功能，实现集体智慧高效凝聚与优质资源数字化传承。

该模式充分发挥了国家中小学智慧教育平台的技术优势与资源价值，实现了技术、资源与教学的深度融合，为精准备课提供了可操作、可复制的实践路径。

（二）展望

未来的探索可朝着三大方向发力。

1.拓展应用场景边界：让AI赋能与数据驱动跨越学科、学段限制，构建覆盖广泛的跨学科精准备课范式；

2.深化技术备课融合：探索AI自适应教学设计、智能错题精准推送等高阶应用，推动备课从精准适配向智能适配稳步升级；

3.搭建跨区资源共享：推动我校数字化备课包上传至教研群群共享，并制定简易的“复用与二次开发指南”，助力区域资源共建。

参考文献

1.熊爱枝,朱袖,夏冉冉.国家中小学智慧教育平台在学校集体备课中的应用[J].新课程研究,2025,(19):101-103.

2.邢西深.国家中小学智慧教育平台助力基础教育高质量发展探析[J].教育与装备研究,2024,40(03):18-22.

3.张乐文,韩孟君,武敬.基于国家中小学智慧教育平台的小学数学教学实践探究——以人教版“图形的旋转”一课为例[J].中小学信息技术教育,2025,(09):82-84.

案例实践单位：信阳市第十三小学湖东校区

案例主持人：高诗岚

案例成员：曾纯诗  魏诚诚  何方方  蒋敏

案例指导：河南陶长霞专家团队工作室