前言

学习离不开技术，而如何让技术更好地服务于学习，就取决于应用技术的思维了。学习、技术和思维，三者相辅相成，它们能否在教学上共同发挥效果，考验的是教师的能力。

21世纪以来，随着互联网及人工智能的快速发展，以大数据为核心的信息革命已悄然发生。而大数据既是当今社会极为重要的一种资源，又是一种技术应用的思维方式，使人们的生活发生了巨大变化。如何将技术更好地应用于学习和教育是一个长期且动态发展的问题。因此，在信息时代，如何掌握人机结合的思维方式，如何进行数据挖掘和大数据应用，如何实现人工智能的智能精准分析，是现代社会研究的焦点。

学习环境建设对教育未来的发展十分重要，而应用环境进行教育的教师的能力和思维更加重要。在由互联网、物联网及人工智能所构建的未来学校环境中，教育大数据直接产生于学校的各类教学任务和活动中。我们围绕数据的积累及深度应用，通过对学校环境的不同教学业务类型及其场景的数据收集、处理和分析，实现学生的个性化学习，促进教师的精准教学，辅助校长的智能决策。

本书汇集了数字化学习实验室和人工智能教育研究中心近几年的研究成果，特别是在大数据、移动学习和人工智能所支持下的智慧教育、教师教育、未来学校等研究领域。本书内容丰富、逻辑清晰，扎根于理论，力求解决现实问题，实现中小学在原有教学模式上的创新。其中，既有对大数据及人工智能的全面介绍，也有对现今中小学教学模式及教育变革的思考，还有对未来几十年内大数据及人工智能在教育领域发展的探索。

本书适用于中小学的各学科一线教师、主任、校长和教研员，以及致力于未来学校建设和研究的同行们的交流和实践，也适用于各类教育教学管理和研究岗位上的老师和同学们进行参考和研究。

本书离不开教育部相关司局及研究单位的指导和引领，正是这些构建了这本书的基础。本书得到了首都师范大学教育学院同仁的大力支持，也得到了北京师范大学同仁的鼎力相助，特别感谢参与本书写作的蔡春教授、焦宝聪教授、樊磊教授、张鸽副教授及本研究团队的刘嘉琪、汪时冲、薛树树、李欢等同学的奉献和付出。谨以此书向以上各位表示由衷的感谢。最后，本书难免有不当之处，欢迎广大读者给予指正！

方海光

2019年9月15日