人工智能与学前教育融合创新、硕果展望

2021年已尽惜别，这一年是会被历史记录的拐点，教育双减、金融、互联网、房地产重锤监管，让昔日大干快上的繁荣走向冰点；同样这一年也是科技创新的拐点，让踏实肯干、勇于创新的人们从幕后走向台前；也许这一年还是新冠疫情的拐点，让人们见证时间不语，一切都在随之悄然改变。总之在我们有限的认知世界里，2021年是不平凡的一年，也必将引发人们对未来的确定与不确定的思考。也将突显人们在不确定性中寻找确定性的能力，推动确定性强的领域获得快速的发展。过去五年红橙云一直致力于人工智能服务学前教育的领域，在年终岁末也分享一下我们的思考和做法，不一定都正确，也仅代表我们的想法，欢迎交流、指正，拍砖亦可。

1、学前教育发展的大环境会以公办园为主体运行：

2021年出生人口1062万，新生儿出生率持续成为历史低点，未来3-5年是否会持续走向新低也尚未可知，假设按2016年新生儿出生人口1867万，2021年比2016年减少805万，占比43.11%；2020年毛入园率为85.2%、幼儿园数量29.2万所，承接约1591万的新生儿入园，平均每所幼儿园承接55个新生儿；截至2025年公办园占比50%指标完成、约14.6万所、按每所幼儿园承接55个新生儿计算，有803万新生儿可入读公办幼儿园，占比75.6%（不考虑幼儿园区域位置分布是否均衡、家长是否愿意选择等其它不确定性因素）。

2、公办园提升教学质量办促进儿童健康发展的学前教育：

回顾过往20年的学前教育，一直以民营市场化为主体的方式运行，在此进程中由于公办园数量少，教研、师资、财政投入少、基础薄弱，无法满足家长日益增长的对学前教育质量的需求，导致出现优质幼儿园“入园难、入园贵”现象，直至2017年9月1日中华人民共和国民办教育促进法颁布实施，开启学前教育从民办到普惠到公办的进程，在这个进程里伴随新生儿出生数量逐年下降的情况，入园难与贵的问题得以解决，甚至2021年出现了不少民办幼儿园教室空置的情况，但整体的教学质量是否比民办时期有提升？是否能够按国家教学改革的目标促进儿童健康发展？这是需要公办园与从事学前教育服务的企业待思考和解决的问题。红橙云历经5年的实践、总结给出我们自己的观点。

第一：学前教育质量提升一定是以儿童为中心，多方协同共育的结果。

那么如何做到以儿童为中心呢？儿童自身能力和认知都尚处于发展过程中，不能够很好的表达内心的想法，或者也有可能完全不知道自己有啥想法，这样不就没办法以儿童为中心了吗？我们通过3年时间，红橙云让AI系统连续读取幼儿园老师拍摄记录儿童成长过程的照片和视频学习教学过程，发现观察教育模式是破解以儿童为中心的最优解，这也和近年教育部大力推广的“安吉教育模式“不谋而合，也就是说我们的教育内容植入到真实环境里面去，放手让儿童去根据主题设置去自主探索，专业能力强、经验丰富的幼师成为观察者和在儿童必要帮助的情况下提供帮助，大量时间以拍摄照片和视频的方式把儿童在成长过程中的困难、变化、特长等记录下来，以组织教研的形式针对每一个儿童进行分析、形成解决方案分享给家长，统一家长和老师对儿童具体能力发展的认知，共同创设环境辅助儿童在关键能力发展的时期内通过自身的行动来提升。这样以儿童的行为数据为启发和创建教育方案的模式不仅教学质量好，而且也能够实现家、校、乃至社会多方协同共育，最终实现儿童健康成长、个性化发展的目标，同时进一步提升整体学前教育质量。

第二：教育质量发展基础是科学的评价体系，科学的评价体系靠数据、教研和工具。

无论是前学、K12、成人教育发展的基础和指挥棒是科学的评价体系，因为评价体系指引着管理者、老师、家长在教育过程中的行为，约束着受教育者的教育环境、成长空间。同时这也是一个世界难题，即便众所周知“人生百年、立于幼学”的重要性，也很难构建科学、精准的评价工具，其核心原因1、打通儿童在幼儿园、家庭、社会等不同空间里的成长过程的数据难；2、不同区域、文化、背景、习惯下的认知体系复杂；3、过往沉淀的教研成果应用范围小、过程不连续、内容不精准。相信很多学前教育管理者、从业者对这3个问题也并不陌生，也在一直寻找解决问题的路径和方法，只是一直没有找到最优解，我们红橙云其实也是其中的一员，只是我们结合人工智能技术走出了一条或许能够高效、高质的解决这个问题的方法并且构建了AI-SAAS产品作为连接家、校、社以及管理者的数字化工具。产品内嵌的跨年龄童脸识别算法可以让不同时间、空间、不同软件载体以照片、视频记录下来的儿童成长数据以童脸为ID精准、高效聚合，顺带整合、迁移关联的文本、语音数据，解决区域平台的数据打通问题；其次AI识图算法可以替代人眼读取照片、视频中的关联教育内容和指标的信息，解决教研过程中同一教研目标下样本少、数据不丰富、不精准等问题；最后AI算法与教研、应用相结合，伴随用户的增长与长时间的积累、校验、修正、调优评估模型的精准度，给多方提供超出预期的价值来解决连续性的问题。综上以AI数字化儿童真实成长过程为基础搭建的评价引擎，结合SAAS化的应用工具，与时俱进的为学前教育质量提升提供服务，必将成为人们心之所向的最优解。

3、人工智能与学前教育协同创新发展迎来机遇。

一方面近5年人工智能技术发展迅猛，在众多领域取得了突破性的进展；一方面国家政策也大力推广人工智能技术走进校园、落地应用。在中小学、高中、大学和成人教育阶段都有具体的应用场景落地，唯独在幼儿园尚处于萌芽阶段，大多数信息化产品停留在以工程化应用处理信息流事件，同时由于信息流价值不高，也导致信息化的产品应用价值不大，可有可无；并且信息流内容的创造者是幼师群体，工程化的产品并不能提升幼师的工作效率，也无法辅助幼师完成教育的主要工作内容、提升工作质量，使用这类产品反而是增加了工作内容，并不能成为幼师工作的“脚手架”，也就获得不了一线幼师的认可。人工智能将彻底改变这一现状，替代幼师完成耗时耗力、简单重复的工作内容，让幼师有时间和精力投入到自身能力提升和儿童教育工作当中去。人工智能数字化维度更多、数据颗粒更小、内容更精准的能力也将创造更大的产品价值，能够让教研、管理、协同共育有数据可依、能够通过数据分析和挖掘沉淀过程和经验、能够通过数据反馈提升效率和质量、能够让机器学习与人协同创新探索对学前教育发展更为有效的方法和路径，每一项都辅助幼师解决教育过程中的实际问题，都能帮助儿童健康发展，也必将获得家长们的认可，从尔被广泛应用。

最后以红橙云AI识图为例，如图所示（标签位于照片顶部）：

AI替代幼师手动以童脸、时间分类照片，并且识别同一儿童关联照片记录的关键信息、形成结构化的标签数据，这样就方便老师为同一儿童制作成长手册时根据能力评估标签，智能选取照片或视频作为素材，评估儿童能力发展变化与学习情况，仅这一项工作就会帮助幼师节约大量整理数据的时间。同时数字化的标签信息也为建设过程性评价体系建设打下坚实基础，加以时日建立符合中国文化、心理、生活习惯与发展特征的儿童成长监测与评估体系或将成为可能。