随着人工智能和大数据的发展,AI与教育相结合的研究工具也应运而生,《新一代人工智能发展规划》提出要利用人工智能技术进行教育模式变革,说明人工智能在我国已上升为国家的核心战略。近年来,各种新型智能教育应用层出不穷,如高考机器人、自动批改作业、智能口语测评、在线拍照搜题等,可以说人工智能与教育的深度融合已成必然趋势。目前人工智能设备在教育领域中的研究定性分析较多,定量分析较少,本文使用魔镜系统教学辅助设备将课堂行为量化,通过对专注度分析与应用提出相应的教学改进策略。研究证明学生课堂专注度是影响学习效果的重要指标,在信息技术课程中针对学生专注度不高的原因分析的探索也成为当务之急,为分析并探究改善初中生信息技术专注度的原因,本研究采用魔镜系统实时记录学生上课专注度变化情况,通过人脸识别技术和语音识别技术将初中生在信息技术课程中的专注度量化,分析学生课堂专注度的变化规律,在教学理论的指导下重构教学设计过程,并针对信息技术课程中不同类型的授课内容提炼出相应的教学设计模型。本研究利用机器记录的客观课堂数据分析得出更有利于提升学生专注度的教学设计策略,再实施于教学,使教师与机器在教育过程中更好地融合从而达到促进学生学习效果的目的。笔者在上海市新泾中学选取了前测成绩差异不显著的两个班作为对照组和实验组,通过一个学期的实验研究了魔镜系统环境下初中生专注度在各类课程中的变化曲线,并根据专注度曲线较低所对应的课程时间段找到相应的课程设计内容,通过阅读学习教育教学理论重新对课程设计进行改进。实验结果表明,在魔镜系统环境下记录的初中生专注度通过教学设计改进方案后得到了显著提高,笔者进一步根据不同课程内容将课程类型进行划分,提出针对相应课程类型的教学设计“switch-case”模型,以增加学生的课堂兴趣及专注度水平。