構(gòu)建泛在的學(xué)習(xí)空間

梁景萱/山東省青島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)

引子：一個(gè)“饅頭”引發(fā)課堂“變革”

2017年3月28日上午，在青島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)的課堂上，曹仙蕓老師正在執(zhí)教一節(jié)與眾不同的課——“食物去哪了”。說(shuō)它與眾不同，是因?yàn)檫@節(jié)課的焦點(diǎn)不是老師，而是“VR”，重點(diǎn)知識(shí)也不是通過(guò)老師講解，而是由學(xué)生感知——學(xué)生化成一個(gè)“小饅頭”，被人“吃掉”，然后到人體的消化道里走一圈。抽象的、復(fù)雜的知識(shí)變成了形象、直觀的“情景”，學(xué)生從“觀眾”變成了“演員”，教師從“主演”變成了“導(dǎo)演”，教室從“學(xué)習(xí)場(chǎng)”變成了“體驗(yàn)場(chǎng)”。VR技術(shù)的運(yùn)用，讓一直以來(lái)科學(xué)老師頭疼不已的問(wèn)題，在短短一節(jié)課中就輕松地得到解決，真是一個(gè)“小饅頭”解決了大難題。

青島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)是一所有著116年歷史的百年老校。對(duì)教育本真的堅(jiān)守，豐厚的歷史積淀是其成長(zhǎng)的豐厚土壤；同時(shí)，在繼承中敢于突破，不斷變革，不斷創(chuàng)新，又使其歷久彌新，保持旺盛生機(jī)。一個(gè)“小饅頭”讓老師們嘗到了甜頭，感受到了現(xiàn)代科技的巨大魅力，學(xué)校迅速做出反應(yīng)——借助現(xiàn)代技術(shù)手段，將人工智能引入校園，以課堂的技術(shù)變革帶動(dòng)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，以數(shù)字化校園建設(shè)推動(dòng)教育理念的更新，一場(chǎng)“教育革命”在校園里悄然興起。

學(xué)校認(rèn)為，追求教育的本真，就要堅(jiān)持教育面向人人，因材施教，適性發(fā)展；理念只有落實(shí)到課堂，才能落地生根，開(kāi)花結(jié)果。但在具體實(shí)踐的過(guò)程中，美麗的教學(xué)理想?yún)s遭遇到了瓶頸。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化、程式化，主要表現(xiàn)為：重結(jié)果輕過(guò)程，重教法輕學(xué)法，重灌輸輕探究，重教材輕學(xué)生，重知識(shí)輕能力。這種封閉性的課堂結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃，動(dòng)手能力不強(qiáng)，思考不能深入，其本質(zhì)是對(duì)學(xué)生個(gè)性的壓抑，對(duì)兒童欲求的約束。我們認(rèn)為，教育應(yīng)該按照“兒童的方式”，這樣他們的天性才會(huì)自然展現(xiàn)，才會(huì)產(chǎn)生真正的學(xué)習(xí)熱情。

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的短板，學(xué)校借力現(xiàn)代信息技術(shù)，以“云平臺(tái)”“大數(shù)據(jù)”“智能手環(huán)”“VR技術(shù)”為依托，推進(jìn)教學(xué)模式的重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)課堂要素的良性互動(dòng)。

2012年10月，我校申報(bào)的全國(guó)“十二五”課題“基于現(xiàn)代教育技術(shù)的小學(xué)新課堂模式研究”立項(xiàng)，利用課題研究的契機(jī)，以數(shù)字化校園建設(shè)推動(dòng)理念的更新，搭建教育云平臺(tái)，謀求課程改革新發(fā)展。2013年7月，學(xué)校著手進(jìn)行“云平臺(tái)”的硬件建設(shè)、軟件開(kāi)發(fā)與調(diào)試等，組建核心研究團(tuán)隊(duì)，建設(shè)教學(xué)資源庫(kù)，以實(shí)驗(yàn)班為研究實(shí)體，嘗試研發(fā)語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)學(xué)科的概念課。2013年9月，學(xué)校加入C20華師大慕課聯(lián)盟組織，借助學(xué)校“私有云”學(xué)習(xí)平臺(tái)，研究翻轉(zhuǎn)課堂、微視頻在教學(xué)中的運(yùn)用，將個(gè)別化教學(xué)與普通整體化授課教學(xué)結(jié)合起來(lái)，使得適性課堂更具有針對(duì)性。2014 年2月，學(xué)校確立了二次研發(fā)與優(yōu)化的目標(biāo)與方向，讓云學(xué)習(xí)平臺(tái)更加實(shí)用、高效，完成了教學(xué)效果提升的大變革。在此基礎(chǔ)上，學(xué)校形成了適性課堂的備課系統(tǒng)、上課系統(tǒng)和評(píng)價(jià)反饋系統(tǒng)。學(xué)?！八接性破脚_(tái)”的構(gòu)建，現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中適時(shí)運(yùn)用已具雛形，“云學(xué)?！钡母拍铋_(kāi)始形成。

人工智能的引進(jìn)，云平臺(tái)的搭建，改變了原先多媒體技術(shù)只是助力教師“教”的單一功能，它的互動(dòng)性使得助學(xué)生“學(xué)”成為可能，從助教到助學(xué)，一字之差，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、教師教學(xué)實(shí)效卻發(fā)生了根本性的變革。

教學(xué)更精準(zhǔn)。教師依據(jù)科學(xué)、精準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以及學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程數(shù)據(jù)積累，全方位地了解學(xué)生，根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)的情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的情況及時(shí)調(diào)整上課節(jié)奏，從而真正實(shí)現(xiàn)了以生為本，建構(gòu)學(xué)生學(xué)習(xí)模型。

教學(xué)更優(yōu)化。通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、學(xué)習(xí)的反饋、數(shù)據(jù)的分析，調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。教師根據(jù)實(shí)際教學(xué)需求、學(xué)生學(xué)習(xí)需要，適時(shí)測(cè)試，分層教學(xué)，分層輔導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)每一個(gè)學(xué)生在自己原有基礎(chǔ)上的最大發(fā)展。

教學(xué)更適性。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中學(xué)生數(shù)據(jù)的分析，為學(xué)生提供不同的內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略，因材施教，因地制宜，因時(shí)制宜，滿足學(xué)生個(gè)性化需求，指導(dǎo)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。

課堂教學(xué)由傳統(tǒng)的講授轉(zhuǎn)向依托人工智能和數(shù)字化信息技術(shù)環(huán)境教學(xué)，由以課堂教學(xué)為主轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的課內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)，轉(zhuǎn)向教師引導(dǎo)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)助學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)，激發(fā)了教師教學(xué)改革的主動(dòng)性、協(xié)作性、共享性、創(chuàng)造性和成就感。

潤(rùn)物于無(wú)聲之中：一個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

人工智能進(jìn)入校園，青島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)另一個(gè)重要途徑是依據(jù)語(yǔ)文核心素養(yǎng)，研發(fā)自己的智能化電子書(shū)閱讀考級(jí)系統(tǒng)——“AR系統(tǒng)”。

作為語(yǔ)文核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容和重要支撐，閱讀素養(yǎng)包括識(shí)、記、讀、說(shuō)、思、寫(xiě)等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，但是，在傳統(tǒng)的閱讀教學(xué)中，人們往往把這些環(huán)節(jié)割裂開(kāi)來(lái)，讓閱讀變得淺薄無(wú)味。一是只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林。有的教師在閱讀教學(xué)中只著眼于幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，缺乏整體意識(shí)和系統(tǒng)意識(shí)，忽略了文章或詩(shī)歌背后的情懷。二是只見(jiàn)大海，不見(jiàn)江河。有的教師固化了講解的思維，忽視了對(duì)文本多維內(nèi)涵的挖掘，以及對(duì)學(xué)生思維規(guī)律的探究。三是只見(jiàn)任務(wù)，不求效果。有的教師著力于布置課外閱讀作業(yè)，卻忽視了閱讀作業(yè)的及時(shí)把控和實(shí)施評(píng)價(jià)，導(dǎo)致閱讀陷入無(wú)序、失控的狀態(tài)。

為了更好地激發(fā)學(xué)生大量閱讀、熱愛(ài)閱讀興趣，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)只有任務(wù)無(wú)法評(píng)價(jià)的短板，學(xué)校充分利用信息技術(shù)手段，依托傳統(tǒng)項(xiàng)目讀書(shū)考級(jí)，研發(fā)了智能化電子書(shū)閱讀考級(jí)系統(tǒng)——“AR系統(tǒng)”。

AR閱讀進(jìn)階系統(tǒng)中共分12級(jí)，每個(gè)級(jí)別含必讀和選讀書(shū)，共800本。每本書(shū)共有40道測(cè)試題，題目?jī)?nèi)容涵蓋了作者的生平、讀本內(nèi)容、情感價(jià)值觀等方方面面。學(xué)生一人一賬號(hào)，自動(dòng)登錄閱讀系統(tǒng)，自主選擇不同級(jí)別和閱讀書(shū)目，點(diǎn)擊答題，系統(tǒng)隨機(jī)生成10道題目，學(xué)生完成閱讀考級(jí)測(cè)試后，系統(tǒng)即時(shí)呈現(xiàn)答題分?jǐn)?shù)，8分以上即測(cè)試通過(guò)。對(duì)于未通過(guò)的學(xué)生，學(xué)生有二次答題機(jī)會(huì)，可以回家再次閱讀該書(shū)。多次答題給了學(xué)生多次挑戰(zhàn)自己的機(jī)會(huì)，磨煉了他們的意志。教師可以自主查詢本班學(xué)生整體閱讀達(dá)級(jí)情況，也可以查詢學(xué)生個(gè)體答題情況。針對(duì)學(xué)生出錯(cuò)較多的題目，以及需要重點(diǎn)落實(shí)的AR閱讀與語(yǔ)文課程的結(jié)合點(diǎn)，教師會(huì)再次關(guān)注，并實(shí)時(shí)調(diào)整閱讀策略，讓閱讀指導(dǎo)更具針對(duì)性?？旖莶樵?、及時(shí)跟進(jìn)的AR系統(tǒng)使教師可以全面掌握學(xué)生的閱讀質(zhì)量與速度，提高了測(cè)評(píng)的有效性。

AR系統(tǒng)打破了地域和時(shí)間的限制，使閱讀、測(cè)試形式更加靈活生動(dòng)。正在進(jìn)行的AR閱讀系統(tǒng)2.0版本升級(jí)，以及手機(jī)APP的研發(fā)，將大大提高閱讀、測(cè)試的便捷性和可操作性。

目前，學(xué)校的AR系統(tǒng)軟件已經(jīng)申請(qǐng)了“中華人民共和國(guó)國(guó)家版權(quán)局計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)”，同時(shí)，AR閱讀測(cè)試題，也經(jīng)中國(guó)版權(quán)保護(hù)中心審核，予以登記。這是對(duì)學(xué)校工作的贊美與肯定。

育人于智慧之境：一個(gè)“場(chǎng)”的建立

經(jīng)過(guò)幾年的探索，青島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)已經(jīng)通過(guò)引進(jìn)人工智能，依托云平臺(tái)，完成了校園的信息化、智能化建設(shè)。學(xué)校充分利用信息技術(shù)手段，打造云學(xué)習(xí)平臺(tái)，利用“云計(jì)算輔助教學(xué)”，構(gòu)建個(gè)性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支撐教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，構(gòu)建起不受時(shí)間、地點(diǎn)限制的網(wǎng)絡(luò)空間“學(xué)習(xí)場(chǎng)”。

學(xué)?！霸啤薄獦?gòu)筑智慧校園。學(xué)校以“適切教育”理念為引領(lǐng)，整體架構(gòu)，多元融合，搭建起包括學(xué)校管理、適性課堂、自能德育、網(wǎng)絡(luò)課程等云學(xué)習(xí)平臺(tái)，在使用中不斷延伸其功能，借助“云”構(gòu)建智慧校園，滿足學(xué)生的多元訴求。

私有“云”——實(shí)現(xiàn)多方互動(dòng)。私有云學(xué)習(xí)平臺(tái)包括基礎(chǔ)平臺(tái)和應(yīng)用教學(xué)模塊兩大部分。利用平臺(tái)存儲(chǔ)大量教學(xué)資源，利用點(diǎn)陣筆、點(diǎn)陣白板之間的自由交換功能，讓課堂靈動(dòng)多彩。私有云平臺(tái)不但能完整記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交流互動(dòng)，還可以進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)家校教育的無(wú)縫銜接。

電子“包”——驅(qū)動(dòng)課堂變革。在“私有云學(xué)習(xí)平臺(tái)”基礎(chǔ)上，學(xué)校深研“電子書(shū)包課堂”：突破 “整齊劃一”的課堂，實(shí)現(xiàn)因材施教；突破經(jīng)驗(yàn)主義為主導(dǎo)的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)；突破“扁、平、窄”式的學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建立體式、全時(shí)空學(xué)習(xí)空間。

學(xué)習(xí)“場(chǎng)”——突破時(shí)空界限。學(xué)校在每個(gè)班級(jí)門口安裝了“小學(xué)習(xí)窗”，在每個(gè)樓層安裝了“大學(xué)習(xí)窗”，學(xué)習(xí)窗與云平臺(tái)緊密結(jié)合，形成遍布校園的“泛在學(xué)習(xí)場(chǎng)”，最大化地實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨需的學(xué)習(xí)。利用區(qū)域遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)，學(xué)校建設(shè)了未來(lái)教室，實(shí)現(xiàn)校內(nèi)學(xué)科教研、課例展示的互動(dòng)與分享，同時(shí)與對(duì)點(diǎn)學(xué)校定期進(jìn)行互動(dòng)交流。

創(chuàng)客“室”——鼓勵(lì)創(chuàng)意落地。學(xué)校創(chuàng)建“創(chuàng)客體驗(yàn)中心”，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，有3D打印、虛擬體感教室、機(jī)器人室、科技教室、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生活體驗(yàn)室、陶藝室七個(gè)功能教室。教室以創(chuàng)意為圓點(diǎn)，借助物聯(lián)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、實(shí)踐、創(chuàng)意、想象能力。

管理“環(huán)”——促進(jìn)體質(zhì)發(fā)展。學(xué)校開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)健康管理手環(huán)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)學(xué)生運(yùn)動(dòng)情況，收集群體運(yùn)動(dòng)大數(shù)據(jù)，促進(jìn)學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展。通過(guò)監(jiān)測(cè)學(xué)生睡眠情況，將校內(nèi)學(xué)習(xí)、校外學(xué)習(xí)、學(xué)生生活質(zhì)量納入統(tǒng)一管理。

指尖“碼”——拓展學(xué)習(xí)空間。學(xué)校開(kāi)設(shè)“指尖上的種植課”，給校園每一種植物都制作專屬二維碼，通過(guò)手持終端進(jìn)行掃描，學(xué)生就可獲取相關(guān)資料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在線回答，并納入學(xué)生學(xué)分評(píng)價(jià)中，為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間。

智能“課”——發(fā)展思維能力。學(xué)校組建Mbot學(xué)習(xí)園地，學(xué)生利用課余時(shí)間學(xué)習(xí)Mblock軟件的使用，同時(shí)配合Arduino開(kāi)源硬件制作出人工智能裝置。在探究和實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們開(kāi)發(fā)出的成果，如智能實(shí)驗(yàn)分析器、人造衛(wèi)星繞地時(shí)間計(jì)算器、智能英語(yǔ)學(xué)習(xí)機(jī)、智能護(hù)眼學(xué)習(xí)桌等，多次在全國(guó)、省、市比賽中獲得佳績(jī)。

最近，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確要求從今年秋季開(kāi)學(xué)，在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育。這為學(xué)校的發(fā)展提供了更好的機(jī)遇，擁有百年歷史的青島市實(shí)驗(yàn)小學(xué)，將以此為契機(jī)，秉承一切為了孩子的幸福、個(gè)體的成長(zhǎng)的教育理念，讓人工智能、信息技術(shù)成為滋養(yǎng)教學(xué)、教育的源泉，著眼于每一個(gè)學(xué)生的發(fā)展，育樹(shù)成林，沿著這條現(xiàn)代化學(xué)校建設(shè)之路不斷前行，迎接未來(lái)的挑戰(zhàn)。