40厘米高的小机器人,长着一双大眼睛,头顶“第三只眼”,能说话、能判断、会鼓励。它教会了一个男孩分清左右——只用了两三次。
近日,这件教具从上海市12个代表案例中脱颖而出,斩获国家教育部颁发的“特殊教育优秀教具学具”荣誉。它的设计者,是闵行区七宝镇的一位小学数学老师和一位信息老师。而它的“造型师”,是一名五年级女孩。
一个被反复“卡住”的认知难题
“左手?右手?”——对大多数孩子来说,这是一个使用多了就能学会的概念,但对一部分特殊需要儿童,比如智力发育迟缓、孤独症谱系障碍等,这个看似简单的空间概念,可能成为一个长期难以攻克的难题。
七宝镇明强小学数学教师张晓慧,对此有着切身的观察。自2022年起,她开始为学校的特殊需要儿童上小班课。在教学中她发现,传统的教学方法,比如在孩子手腕上贴“左”“右”纸条,对普通孩子有效,但对特殊需要儿童而言,效果不好。
“他们抽象能力较弱,但观察能力很强。”张晓慧说,“学习数学概念时,必须有大量动手操作的活动,有对和错的及时反馈。”
传统教具的局限在于:无法实现高频次的个性化练习,无法提供即时反馈,更无法在孩子出错时给予无挫败感的引导。在一个四五十人的普通班级大课中,老师几乎不可能为每一个特殊需要儿童提供实时、持续的支持。
这件教具的创意,正是从这样的“缝隙”中生长出来的。
一次跨学科的合作
数学课堂上的张晓慧
2025年5月,张晓慧开始自学模块开发,她与学校的人工智能教师合作,做出了一款基于摄像头的小程序。同年12月,信息教师高晓影加入,她用学校3D打印机打出外壳,装上视觉识别系统,让程序“长”出了身体。
最终诞生的“左右AI小导师”,融合了二哈视觉传感器的视觉识别技术、基于Mind+编程平台的机器学习姿态识别算法,以及3D打印定制化结构设计。它能实时识别学生的左右动作,并通过语音给予反馈。
它有四个功能:课堂学习——实时识别并语音反馈;巩固练习——机器人发指令、学生做动作、机器人判断正误并鼓励或纠正;数据记录——自动记录练习轨迹;自主学习——课后独立使用,实现“离线陪伴式”练习。
“造型师”是五年级女生小谢,她为机器人涂上深蓝、浅蓝的颜色,画上大眼睛,把摄像头装饰成“第三只眼”。
比“教会左右”更重要的事
明强小学有一位四年级学生小明(化名),分左右要琢磨很久,还总出错。
用了“左右AI小导师”两三次之后,小明的反应速度明显提升,正确率显著提高。最近,张晓慧甚至开始跟他开玩笑:“你故意做错一下,看小机器人什么反应。”
“分清左右没有捷径,就是练习。”她说,“但传统练习很局限,课堂时间有限,AI在普通孩子中用得比较多,我希望当下热门技术也赋能一下特殊孩子。”
在大课环境中,教师无法为每个孩子提供即时反馈。而特殊需要儿童恰恰对即时反馈有着更高的依赖——做对了需要立刻被肯定,做错了需要温柔地纠正。
张晓慧工作19年,数学教师和特殊学生资源教师的双重身份,让她既能理解普通儿童的学习规律,也能看见特殊需要儿童的困境。她说:“这是第一次给特殊儿童设计AI智能教具。”
教具和学具对于特殊儿童意义非凡, 张晓慧相信,特 殊儿童难以理解抽象概念,学具是重要手段,是连接具象和抽象之间的“桥梁” 。基于这种看 法,她去年撰写了一篇论文即将发表在特殊教育刊物上。
一所学校的系统性回应
公开数据显示,我国适龄残疾儿童义务教育入学率已达97%,随着融合教育的推进,越来越多的特殊需要儿童进入普通学校就读。
明强小学目前有100多名特殊需要儿童,占比约2%。这所创办于1905年的百年老校,对于融合教育的回应,并非仅靠一件教具。
校长姚凤告诉记者, 学校已形成独特的系统框架“明融合立场,强个性普适”,核心架构包括:“多元融合”的顶层设计、“品格教育”的迭代助力、“六大任务”强化内驱、“联智联动”机制保障、“四大工程”深度推进。
明强小学开设了完全免费的资源教室特殊课程,面向全校特殊儿童,涵盖生活数学课程、感统训练课程、“美思美创”美术课程、生活适应课程,利用中午等课余时间,为特殊儿童提供更适合的教育。课程教师大部分是明强小学的优秀教师,有些课程会邀请华东师范大学专业教师授课。
此外,每学期都会带着特殊儿童走出校园,组织参观云上海洋馆、滨江国际花展、零食博物馆,还有共青森林公园踏青等活动,丰富特殊学生的生活体验。
近年来,明强小学完成区级相关课题2项,发表相关文章和市区级比赛中获奖文章近40篇,近5年内连续获得闵行区特殊教育先进集体、融合教育示范学校、片区融合教育资源中心等荣誉。
“隔阂与偏见减少了,校园氛围包容了,特殊学生们不仅学业进步,更在自信心、人际交往等方面实现了质的飞跃。” 明强小学课程部副主任、特教分管 赵燕萍 说。
在采访中,张晓慧反复提到一个细节:当学生使用这个教具时,“他们很愿意去做,不用顾虑对还是错,没有压力”。这种“无压力”的状态,恰恰是特殊教育最珍贵的起点。
“左右AI小导师”能教会一个孩子分清左右,但比这更重要的,是它传递出的信号:每一个孩子的困境都被看见,每一种差异都被认真对待,与时俱进的新技术,正在被用来编织一张更温暖的网。
记者:宋诗清
素材:齐音
审核:刘垦博 范仲毅
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