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构建适应人工智能时代的科学教材体系:挑战、现状与研发策略
1
作者 张军霞 王海英 刘忠学 《中小学数字化教学》 2025年第2期5-10,共6页
人工智能的应用将对科学教育场景产生深远影响,势必对科学教材的建设带来挑战。只有在教学目标、教材内容、呈现形式、过程性评价等方面作出必要改变才能适应时代发展。目前,适用于科学教育的数字教学平台多已接入人工智能。然而,科学... 人工智能的应用将对科学教育场景产生深远影响,势必对科学教材的建设带来挑战。只有在教学目标、教材内容、呈现形式、过程性评价等方面作出必要改变才能适应时代发展。目前,适用于科学教育的数字教学平台多已接入人工智能。然而,科学教师的数智技能、数智化科学教育资源和教材的研发存在一定的滞后性。为优化科学教育生态,保障科学教材研发质量,应组建协同合作的教材研发团队,在搭建教材内容框架时整合人工智能素养,设计智能化科学教学工具包,根据教材使用场景打造智适应教学平台,从而构建整合人工智能的科学教材体系。 展开更多
关键词 人工智能 科学教育 科学教材 教材研发
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利用生成式人工智能促进个性化学习实践——构建智能体助力学生学习由“知”到“行”转化
2
作者 和渊 武迪 《中小学数字化教学》 2025年第1期17-21,共5页
在教学中应用生成式人工智能,可以促进学生将理论知识向实际学习行动转化。智能体的构建包括从准备本地知识库、上传数据、预览与调试智能体,到发布智能体等步骤。本地化智能体的构建,不仅能够解决学生的具体问题,提升学生的个性化学习... 在教学中应用生成式人工智能,可以促进学生将理论知识向实际学习行动转化。智能体的构建包括从准备本地知识库、上传数据、预览与调试智能体,到发布智能体等步骤。本地化智能体的构建,不仅能够解决学生的具体问题,提升学生的个性化学习体验,还能引导其在具体学科学习中有效应用高效的学习方法,为学生的学习提供个性化学习指导。 展开更多
关键词 智能体 生物学 个性化学习 知识库 策略
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DeepSeek与深度求索学习
3
作者 黎加厚 《中小学数字化教学》 2025年第3期1-1,共1页
2025年春节,中国杭州深度求索人工智能基础技术研究有限公司发布的DeepSeek-R1(以下简称“DS”)在全球范围内引发广泛关注。与教育相关的人们都在思考:DS将会给学习方式带来什么变化?与以往的生成式人工智能大模型相比,DS不仅具备“内... 2025年春节,中国杭州深度求索人工智能基础技术研究有限公司发布的DeepSeek-R1(以下简称“DS”)在全球范围内引发广泛关注。与教育相关的人们都在思考:DS将会给学习方式带来什么变化?与以往的生成式人工智能大模型相比,DS不仅具备“内容生成”“互动对话”等强大功能,还具备深度推理和透明互动等新特性,能将其内部的思考推理过程逐步呈现给用户。这高度契合“授人以鱼,不如授人以渔”的教学理念,支持师生从知识的教学走向思维、方法论的教学。DS的另一个显著特点是开源推广模式。 展开更多
关键词 教学走向 授人以鱼 授人以渔 人工智能 基础技术研究 推广模式 推理过程 方法论
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推动生成式人工智能教育应用的负责任创新
4
作者 王佑镁 《中小学数字化教学》 2025年第1期1-1,共1页
推进教育数字化成为实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略的关键先手棋。在教育应用不断追求创新与发展的进程中,技术赋能始终是推动变革的关键因素。作为人工智能领域的重要分支,生成式人工智能与教育教学的深度融合,正... 推进教育数字化成为实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略的关键先手棋。在教育应用不断追求创新与发展的进程中,技术赋能始终是推动变革的关键因素。作为人工智能领域的重要分支,生成式人工智能与教育教学的深度融合,正在重新定义知识获取、学习、人机协作教学的内涵,并预示着教育将迈入一个“师—生—机”教育命运共同体的新时代。融合创新是生成式人工智能教育应用的核心要义。生成式人工智能技术与教育的深度融合,蕴含着催生全新教育形态、重塑教与学关系、推动教育治理方式变革的巨大潜力。 展开更多
关键词 科教兴国战略 教育形态 人工智能 深度融合 人机协作 知识获取 融合创新 负责任创新
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辨析“人工智能教育”的双重含义
5
作者 蔡可 《中小学数字化教学》 2025年第2期1-1,共1页
2024年全国两会期间,教育部部长怀进鹏在记者会上强调“把人工智能技术深入到教育教学和管理全过程、全环节”。同期,全国人大代表雷军也提出“加强培养人工智能人才满足科技变革需求”的建议。二者发言中都出现了“人工智能”这一关键... 2024年全国两会期间,教育部部长怀进鹏在记者会上强调“把人工智能技术深入到教育教学和管理全过程、全环节”。同期,全国人大代表雷军也提出“加强培养人工智能人才满足科技变革需求”的建议。二者发言中都出现了“人工智能”这一关键词,但细细辨析,二者的指向并不相同。作为赋能新质生产力的一项关键技术,人工智能从几年前即已进入国家的战略布局。早在2017年,国务院《新一代人工智能发展规划》就提到了“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程”。2019年,《中国教育现代化2035》中再次提及人工智能教育,其目标就不再只是开设相关课程,而是“统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台”,目的是“利用现代技术加快推动人才培养模式改革”。 展开更多
关键词 中国教育现代化 智能教育 中小学阶段 智能化教学 人工智能 统筹建设 科技变革 战略布局
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借助数字化实验培养高中生的物理建模能力——以电源模型建构为例
6
作者 高嵩 郅文龙 蔡阳健 《中小学数字化教学》 2025年第1期58-62,共5页
在科学教育领域,模型建构能力被视为科学思维的核心,其教育价值逐渐受到重视。随着《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)的实施,模型建构被明确列为科学思维要素,成为教育目标的重要组成部分。然而,建模过... 在科学教育领域,模型建构能力被视为科学思维的核心,其教育价值逐渐受到重视。随着《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)的实施,模型建构被明确列为科学思维要素,成为教育目标的重要组成部分。然而,建模过程复杂,如何在高中物理教学中培养学生的建模能力一直是个挑战。笔者分析电源模型建构的过程,借此展示如何借助数字化实验装置(DISlab)提升学生的建模能力,并以闭合电路欧姆定律的教学为例,探讨建模能力的内隐和外显特质,提出相应的教学模式,破解当前教学中存在的问题。 展开更多
关键词 高中物理教学 数字化实验 模型建构 闭合电路欧姆定律 建模能力 建模过程 科学思维 高中生
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指向深度学习的智慧课堂教学设计
7
作者 武法提 杨重阳 《中小学数字化教学》 2025年第1期27-33,共7页
深度学习的实施需要智慧学习环境的支持。作为一种典型的智慧学习环境,智慧课堂可视为融合教学设计与深度学习理论的关键桥梁。聚焦智慧课堂教学场景,通过深入解读深度学习的内部机制与行为规律,构建由学习环境、学习分析、学习活动和... 深度学习的实施需要智慧学习环境的支持。作为一种典型的智慧学习环境,智慧课堂可视为融合教学设计与深度学习理论的关键桥梁。聚焦智慧课堂教学场景,通过深入解读深度学习的内部机制与行为规律,构建由学习环境、学习分析、学习活动和学习评价组成的智慧课堂教学设计,可以支持深度学习的发生和核心素养的培养。 展开更多
关键词 智慧学习环境 智慧课堂 教学设计 深度学习 问题解决
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人工智能在社会性科学议题教学中的应用——以“转基因产品的安全性”为例
8
作者 明丹 刘杰 王惠芹 《中小学数字化教学》 2025年第3期57-60,共4页
随着信息技术飞速发展,人工智能为教育教学领域带来了新的机遇。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)要求学生关注社会性科学议题并参与讨论,但在教学中,受教学时间紧张和议题资料收集困难等因素影响,社... 随着信息技术飞速发展,人工智能为教育教学领域带来了新的机遇。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)要求学生关注社会性科学议题并参与讨论,但在教学中,受教学时间紧张和议题资料收集困难等因素影响,社会性科学议题的教学效果往往不尽如人意。为解决这一问题,笔者探索利用生成式人工智能辅助教学,以“转基因产品的安全性”为例,应用人机互动模式,引导学生深入探讨这一社会性科学议题,以提升学生的批判性思维和科学素养。 展开更多
关键词 社会性科学议题 教育教学领域 人工智能 人机互动 信息技术 科学素养 教学效果 批判性思维
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数字技术赋能美术创客教学的实践探究——以“运动之美——视觉传达设计”单元为例
9
作者 胡元冲 《中小学数字化教学》 2025年第3期36-39,共4页
当前,数字化、信息化与人工智能技术作为新时代的教育创新驱动力,正逐步成为深化教育教学改革、赋能一线教师实践新课程的得力助手。随着数字技术与美术教育的深度融合,它在提升课堂教学效能方面的优势愈发凸显,为美术教学革新注入强劲... 当前,数字化、信息化与人工智能技术作为新时代的教育创新驱动力,正逐步成为深化教育教学改革、赋能一线教师实践新课程的得力助手。随着数字技术与美术教育的深度融合,它在提升课堂教学效能方面的优势愈发凸显,为美术教学革新注入强劲动力,有效促进教学模式与方法的现代化转型。本文以“运动之美——视觉传达设计”单元为例,深入探讨如何在美术创客教学中融合数字技术,设计与实施教学活动,从而助力和提升美术教育质量与成效。 展开更多
关键词 一线教师 实践探究 有效促进 现代化转型 人工智能技术 视觉传达设计 教学模式与方法 新课程
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借助“低代码”平台设计虚拟实验开展仿真教学——以“菊花的组织培养”实验为例
10
作者 陈秋菊 许波 《中小学数字化教学》 2025年第3期70-73,共4页
在高中生物学教学中,实验是重要的教学环节,但部分复杂实验如“植物组织培养”常由于设备限制、操作难度高、课时紧张等原因难以开展。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)强调实验教学的重要性,要求开... 在高中生物学教学中,实验是重要的教学环节,但部分复杂实验如“植物组织培养”常由于设备限制、操作难度高、课时紧张等原因难以开展。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)强调实验教学的重要性,要求开展实验培养学生科学探究能力和实践操作技能。然而,现实教学中存在实验设备昂贵、操作技术要求高、实验周期长等困难,导致许多学校无法开展此类实验。虚拟实验作为一种新兴的教学手段,具有灵活性、安全性、低成本、可重复等特点,为生物学实验教学提供了新思路。例如,以往采用传统方法开展“菊花的组织培养”实验,从准备到移栽需4—6周,且需配备高压蒸汽灭菌锅、超净工作台等昂贵设备及消耗较大的试剂,外植体消毒、接种转接、培养基配制等操作对学生技术要求高,稍有差错实验就会失败。虚拟实验则能降本增效。 展开更多
关键词 操作技术要求 虚拟实验 实践操作技能 超净工作台 培养基配制 实验设备 仿真教学 实验周期
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指向智能素养培育的小初高贯通人工智能项目式课程设计——以首都师范大学附属回龙观育新学校为例
11
作者 冷晓莉 刘峡壁 +1 位作者 赵玉峰 崔红学 《中小学数字化教学》 2025年第1期68-71,共4页
随着科技的飞速发展,人工智能已成为推动社会进步和国家富强的重要力量。教育领域应跟上时代的发展趋势,着力培养学生的人工智能素养,以适应未来社会。2017年,国务院《新一代人工智能发展规划》指出,要“完善人工智能教育体系,加强人才... 随着科技的飞速发展,人工智能已成为推动社会进步和国家富强的重要力量。教育领域应跟上时代的发展趋势,着力培养学生的人工智能素养,以适应未来社会。2017年,国务院《新一代人工智能发展规划》指出,要“完善人工智能教育体系,加强人才储备和梯队建设”“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程”[1]。2018年,教育部《高等学校人工智能创新行动计划》提到“在中小学引入人工智能普及教育”[2]。 展开更多
关键词 首都师范大学 智能教育 中小学阶段 人工智能 高等学校 普及教育 梯队建设 人才储备
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新技术支撑下高效物理实验装置的设计与改进——以“向心力”实验为例
12
作者 李轩 邱士庆 彭朝阳 《中小学数字化教学》 2025年第1期84-87,共4页
在教育数字化的浪潮中,我国教育领域正经历着前所未有的变革。《普通高中课程方案(2017年版2020年修订)》及《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)均强调了信息技术在教学中的应用,旨在培养学生的科学思维和... 在教育数字化的浪潮中,我国教育领域正经历着前所未有的变革。《普通高中课程方案(2017年版2020年修订)》及《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)均强调了信息技术在教学中的应用,旨在培养学生的科学思维和探究能力[1][2]。情境认知理论进一步指出,真实世界的情境是学习者获取知识的基础,任何脱离具体情境的知识都是缺乏实际意义的[3]。 展开更多
关键词 情境认知理论 知识的基础 普通高中课程 信息技术 探究能力 教学中的应用 高效物理 向心力
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PhET软件在化学跨学科教学中的应用——以“从原子结构到分子构建”为例
13
作者 刘汝凤 兰威 +1 位作者 周业虹 英华 《中小学数字化教学》 2025年第2期43-46,共4页
在高中化学、物理和生物学教学中,物质结构单元相关概念较为抽象而成为学生学习的难点。学生死记硬背,难以灵活运用物质性质等知识解决实际问题。PhET互动仿真模拟软件的应用为教师开展物质结构与性质相关内容的跨学科单元设计与实践提... 在高中化学、物理和生物学教学中,物质结构单元相关概念较为抽象而成为学生学习的难点。学生死记硬背,难以灵活运用物质性质等知识解决实际问题。PhET互动仿真模拟软件的应用为教师开展物质结构与性质相关内容的跨学科单元设计与实践提供了便利。笔者以“从原子结构到分子构建”为例,探讨如何借助PhET软件设计驱动性任务,引导学生深度学习,进而提升学生对物质结构概念的理解与应用能力。一、应用互动仿真模型平台教学的背景与价值(一)教学挑战:概念抽象不易理解高中化学、物理和生物学等学科的课程标准对学生提出学业要求,必须掌握物质结构单元知识,如原子结构及其性质、生物大分子等。然而,笔者在教学中发现,学生在学习原子结构和化学键时面临较大困难。 展开更多
关键词 高中化学 深度学习 原子结构 结构概念 生物学教学 结构单元 生物大分子 软件设计
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义务教育信息科技课程“身边的算法”的分层教学实现
14
作者 陆俊林 郭芳 《中小学数字化教学》 2025年第3期5-9,共5页
义务教育信息科技课程中的算法学习存在难度差异问题。从“用不用编程”和“用到何种程度”两个维度进行教学设计,采用分层教学方案和螺旋式上升的教学模式,可以满足多样化的教学需求。分层教学方案有效地适应了不同地区和学校的教学条... 义务教育信息科技课程中的算法学习存在难度差异问题。从“用不用编程”和“用到何种程度”两个维度进行教学设计,采用分层教学方案和螺旋式上升的教学模式,可以满足多样化的教学需求。分层教学方案有效地适应了不同地区和学校的教学条件,帮助学生理解算法原理,并培养了他们的算法思维能力和问题解决能力。同时,通过灵活变通的编程实现方式和人工智能工具的应用,进一步提升了教学效果。该教学方案能够有效地解决义务教育信息科技课程中算法学习存在的问题,帮助学生掌握算法知识,培养他们的信息素养和创新能力,为未来学习和发展奠定基础。 展开更多
关键词 算法教学 分层教学 编程验证 螺旋式教学 人工智能 数字化技术
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生成式人工智能赋能初中英语阅读教学提示语设计策略研究
15
作者 翁素贤 何镇源 +1 位作者 梁颖妍 张政 《中小学数字化教学》 2025年第1期10-16,共7页
生成式人工智能在初中英语阅读教学中具有广泛的应用潜力,但如何有效利用这一技术仍是许多教师面临的挑战。本文聚焦提示语设计,介绍了三类典型框架的结构化提示语,并通过将其应用于初中英语阅读教学的具体场景,展示生成式人工智能如何... 生成式人工智能在初中英语阅读教学中具有广泛的应用潜力,但如何有效利用这一技术仍是许多教师面临的挑战。本文聚焦提示语设计,介绍了三类典型框架的结构化提示语,并通过将其应用于初中英语阅读教学的具体场景,展示生成式人工智能如何赋能初中英语阅读教学实践。相关案例展示和经验总结能为初中英语教师提供提示语设计策略,以期更高效地利用生成式人工智能,助力提升英语阅读教学效果。 展开更多
关键词 初中英语 阅读教学 生成式人工智能 提示语 设计策略
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人机协同教学中撰写精准提示语的原则与策略——以语文学科为例
16
作者 徐刚 乐会进 +1 位作者 林文渊 张秋玲 《中小学数字化教学》 2025年第1期5-9,共5页
生成式人工智能的迅速崛起,为教育尤其是语文教育带来了新的发展机遇。如何高效、恰当地运用生成式人工智能提质增效,已成为语文教师共同关注的课题。为生成更高质量的内容,教师可基于语用学理论,根据准确性、简洁性、具体化和结构化四... 生成式人工智能的迅速崛起,为教育尤其是语文教育带来了新的发展机遇。如何高效、恰当地运用生成式人工智能提质增效,已成为语文教师共同关注的课题。为生成更高质量的内容,教师可基于语用学理论,根据准确性、简洁性、具体化和结构化四大原则,精准撰写语文学科教育提示语,并使用优化风格、优化结构、补充追问、引用示例四种优化方法,进一步提高生成内容的正确率。 展开更多
关键词 人机协同教学 提示语 语文 生成式人工智能
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数字画像:智能技术下的学生综合素质评价
17
作者 肖萌 《中小学数字化教学》 2025年第2期88-91,共4页
综合素质评价是发展素质教育、转变育人方式的重要手段,在促进学生德智体美劳全面发展上具有优势,受到广大中小学校的普遍关注。《深化新时代教育评价改革总体方案》指出教育评价事关教育发展方向,要改进结果评价,强化过程评价,探索增... 综合素质评价是发展素质教育、转变育人方式的重要手段,在促进学生德智体美劳全面发展上具有优势,受到广大中小学校的普遍关注。《深化新时代教育评价改革总体方案》指出教育评价事关教育发展方向,要改进结果评价,强化过程评价,探索增值评价,健全综合评价,充分利用信息技术,提高教育评价的科学性、专业性、客观性;创新德智体美劳过程性评价办法,完善综合素质评价体系等。 展开更多
关键词 教育发展方向 过程性评价 增值评价 学生综合素质评价 中小学校 教育评价改革 素质教育 育人方式
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技术驱动:小学数学表现性评价的突破与创新
18
作者 黄芳 《中小学数字化教学》 2025年第2期92-95,共4页
素养时代,评测学生核心素养水平是评价的难点所在。特别对于数学学科而言,教师开展表现性评价十分必要。教师采用这种方式评价,不仅能够检测学生的认知思维和推理能力,还能评估他们运用知识解决真实且有意义问题的能力,从而为精准教学... 素养时代,评测学生核心素养水平是评价的难点所在。特别对于数学学科而言,教师开展表现性评价十分必要。教师采用这种方式评价,不仅能够检测学生的认知思维和推理能力,还能评估他们运用知识解决真实且有意义问题的能力,从而为精准教学提供依据。与传统的纸笔测试不同,表现性评价不仅评价学生行为表现的结果,还关注学生行为表现的过程;不仅能评价素养水平,还能促进学生素养发展。如何实施小学数学表现性评价呢?《义务教育课程方案(2022年版)》在第五部分“课程实施”的“改进教育评价”中明确提出“创新评价方式方法……注重动手操作、作品展示、口头报告等多种方式的综合运用,关注典型行为表现,推进表现性评价”,并强调“推动考试评价与新技术的深度融合”。 展开更多
关键词 表现性评价 小学数学 义务教育课程 纸笔测试 口头报告 考试评价 学生素养 精准教学
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数字资源平台在信息科技教学中的应用实践——以“体验汉诺塔寻规律”为例
19
作者 马伟赟 《中小学数字化教学》 2025年第2期47-50,共4页
为落实《义务教育课程方案(2022年版)》和《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“课标”),教育部教材局组织编写了《义务教育信息科技教学指南》(以下简称“教学指南”)及配套课件,并于2024年8月底在国家中小学智慧教育平... 为落实《义务教育课程方案(2022年版)》和《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“课标”),教育部教材局组织编写了《义务教育信息科技教学指南》(以下简称“教学指南”)及配套课件,并于2024年8月底在国家中小学智慧教育平台发布,供全国义务教育阶段三至八年级师生免费使用[1]。在当前课标背景下,信息科技教学面临诸多挑战。落实课标的过程需要大量的优质数字资源,例如教学视频、教案、教学设计和评估工具等。课标强调“科”与“技”并重,更加重视信息科技学科的实验教学,这就要求教学过程必须有各类实验工具和平台的支撑。 展开更多
关键词 义务教育课程 义务教育阶段 实验工具 教学视频 评估工具 汉诺塔 课件 教学设计
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生成式人工智能驱动的自适应学习模式研究
20
作者 梁灵辉 《中小学数字化教学》 2025年第1期44-48,共5页
随着《中国教育现代化2035》及教育部等六部门印发的《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》的发布,基于生成式人工智能的智能助教、智能学伴等教学工具不断涌现。“人机共教、人机共育”正在助推教育教学... 随着《中国教育现代化2035》及教育部等六部门印发的《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》的发布,基于生成式人工智能的智能助教、智能学伴等教学工具不断涌现。“人机共教、人机共育”正在助推教育教学质量的提升。2023年,教育部办公厅印发《基础教育课程教学改革深化行动方案》进一步明确,应借助数字化赋能提升教学质量,构建数字化背景下的新型教学模式,助力教学效率和质量的提高。 展开更多
关键词 中国教育现代化 基础教育课程 高质量教育 教育部办公厅 教学工具 提升教学质量 人工智能 自适应学习
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