基于智能化教育場景的智慧課程建設(shè)

【摘 要】未來教育是一場以“學(xué)”為核心的場景革命，“學(xué)生、場景、資源”將成為一種嶄新的教學(xué)供給方式。蘇州市金閶實驗小學(xué)校從構(gòu)建智能化教育場景、開發(fā)整體式課程體系、落實規(guī)范性課程實施、探索發(fā)展性課程評價四個方面，積極探索基于智能化教育場景的智慧課程建設(shè)，充分發(fā)揮信息技術(shù)與人工智能的課程應(yīng)用優(yōu)勢，營造“學(xué)生—教師—課程—環(huán)境”之間的多維交互場景，打造“互聯(lián)網(wǎng)+”時代學(xué)校信息化發(fā)展的新樣態(tài)。

【關(guān)鍵詞】智能化;教育場景;智慧課程

【中圖分類號】G627? 【文獻標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2022）20-0023-05

【作者簡介】楊明媚，蘇州市金閶實驗小學(xué)校（江蘇蘇州，215008）校長，高級教師，主要研究方向為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。

未來教育的圖景是以“學(xué)”為核心的教育新場景，傳統(tǒng)的以“教師、課堂、教材”為中心的教學(xué)供給方式，將被以“學(xué)生、場景、資源”為中心的教學(xué)供給方式所取代。信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展為學(xué)生打開了智慧教育之門，深入不同的智能化教育場景，學(xué)生能體驗各種不同的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)方式，將學(xué)習(xí)的重心由知識技能的獲得轉(zhuǎn)向素養(yǎng)能力的遷移，滿足自適應(yīng)、社群性、碎片化、個性化學(xué)習(xí)的需求。近年來，蘇州市金閶實驗小學(xué)校（以下簡稱“學(xué)?！保┲μ剿骰谥悄芑逃龍鼍暗闹腔壅n程建設(shè)，充分發(fā)揮信息技術(shù)與人工智能的課程應(yīng)用優(yōu)勢，營造“學(xué)生—教師—課程—環(huán)境”之間的多維交互場景，推動學(xué)校教育高質(zhì)量發(fā)展。學(xué)校曾獲評中國STEM教育種子學(xué)校、江蘇省智慧校園示范校、蘇州市四星級智慧校園，《智慧教育推動教與學(xué)的改變》獲全國第十五屆校園影視教育成果一等獎。

學(xué)?；谥悄芑逃龍鼍暗闹腔壅n程建設(shè)，主要有以下四個方面的實踐舉措。

一、構(gòu)建智能化教育場景

“場景”，原本是一個影視用語，指在特定時間、空間內(nèi)發(fā)生的行動，或者因人物關(guān)系構(gòu)成的具體畫面，是通過人物行動來表現(xiàn)劇情的一個個特定過程。構(gòu)建智能化教育場景是借助現(xiàn)代信息技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)集成化、智能化、開放性的學(xué)習(xí)場域和情景，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠?qū)W(xué)習(xí)細(xì)節(jié)擁有真實的認(rèn)知體驗，進而產(chǎn)生群體互動的耦合，形成學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師、學(xué)生與場景的有效互動。學(xué)校通過物理空間的打造和虛擬場景的創(chuàng)設(shè)，全面升級智慧教育環(huán)境，形成立體式智慧課程實施場景。

（一）打造功能化物理空間

空間是為人服務(wù)的。校內(nèi)空間的打造是為了滿足師生課程探索、學(xué)習(xí)、研究、開發(fā)等不同需求?；谛枨髮?dǎo)向，學(xué)校重新規(guī)劃原有物理空間，合理改造部分專用教室，增添智能化場室，形成滿足各種功能要求的教育場景群。學(xué)校根據(jù)智慧課程建設(shè)的需要打造了四大智慧課程中心場館?！爸腔壅n程教學(xué)中心”設(shè)有“未來教室”“云體驗中心”和“云教室”三個場域，服務(wù)于國家課程與信息技術(shù)融合課程的教學(xué)，把以講授為中心的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)習(xí)為中心、以素養(yǎng)為本的課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)原動力，使其樹立自主探究意識，外顯思維活動，習(xí)得系統(tǒng)化學(xué)習(xí)能力?！爸腔壅n程活動中心”建有創(chuàng)客工作室、VR創(chuàng)意空間、機器人創(chuàng)新實驗室、創(chuàng)意搭建實驗室、百變模型實驗室、電路拼搭實驗室等特色場域，服務(wù)于校本智慧課程的實施，將信息技術(shù)與創(chuàng)新創(chuàng)造融合在一起，為學(xué)生提供基于真實情境的探究性學(xué)習(xí)場所?！爸腔壅n程傳媒中心”包括“創(chuàng)意錄播空間”和“數(shù)字電視臺”兩大場室，為學(xué)生思政融合課程的落實提供實施場所，通過智能技術(shù)平臺記錄學(xué)習(xí)過程，宣傳學(xué)習(xí)成果?！爸腔壅n程教研中心”主要有“人工智能行為分析實驗室”和“同城幫扶直播室”兩大空間，在信息技術(shù)與智能技術(shù)深度融入教育的過程中，促進教師在課程實施過程中提升課程研發(fā)、實施能力。四大智慧課程中心場館的建設(shè)將學(xué)校變成一個模擬的學(xué)習(xí)、研究場，實現(xiàn)了智能化教育場域內(nèi)學(xué)習(xí)者、創(chuàng)意內(nèi)容、創(chuàng)新方式等全方面的鏈接，促進學(xué)生知識技能習(xí)得與學(xué)會學(xué)習(xí)、解決問題、創(chuàng)新實踐等素養(yǎng)的同步發(fā)展。

（二）創(chuàng)設(shè)互動式虛擬場景

四大智慧課程中心場館內(nèi)信息化教學(xué)設(shè)備齊全，配備了LED顯示屏、電子課桌、智能雙板、納米雙板、移動一體機、希沃一體機等教學(xué)硬件，以及一些可移動、可穿戴的高科技設(shè)備與教學(xué)軟件，比如體感游戲機、VR眼鏡、高性能筆記本、全景相機、可視化編程軟件、3D建模軟件等。這些硬件與軟件都成為創(chuàng)建虛擬教育場景必不可少的互動工具。深入教育場景的智慧課程注重學(xué)生學(xué)習(xí)的“在場感”，教師通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的整合，創(chuàng)設(shè)出多元化的互動場景，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進智慧學(xué)習(xí)在學(xué)生身上有效發(fā)生。通過體感游戲機、VR眼鏡創(chuàng)造出具備3D、4D效果的虛擬教育場景，利用交互設(shè)備的可視化特點，學(xué)生在不受時空限制的虛擬教育場景下提高微創(chuàng)新能力。過程性虛擬場景通過希沃一體機、移動一體機、普羅米修斯互動課桌記錄學(xué)生個人的思維軌跡和學(xué)生小組分工合作的過程，展現(xiàn)動態(tài)學(xué)習(xí)過程。創(chuàng)造性虛擬場景通過可視化編程軟件、3D建模軟件實現(xiàn)學(xué)生與創(chuàng)新內(nèi)容的深度互動，進而產(chǎn)生新的創(chuàng)意與創(chuàng)作?；邮教摂M場景的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生隨時隨地置身于智慧課程的場景中，體驗智慧課程的奧妙。

二、開發(fā)多維度課程體系

智慧課程是以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的深度學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造創(chuàng)新能力為宗旨，借助智慧課程平臺，通過開展智慧教學(xué)與智慧學(xué)習(xí)活動，為學(xué)習(xí)者提供智慧服務(wù)、智慧資源和智慧評價的課程。[1]學(xué)校的智慧教育課程體系建設(shè)指向校園文化的濡染與發(fā)展、學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的提升、教育的高質(zhì)量發(fā)展。喚醒學(xué)生自然天性的創(chuàng)新意識、驅(qū)動學(xué)生自主全面的創(chuàng)新能力、激活學(xué)生彰顯個性的創(chuàng)新品質(zhì)，是智慧教育課程設(shè)置的關(guān)鍵所在。學(xué)校根據(jù)學(xué)生身心發(fā)展特點，以年段為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定難度，以促發(fā)學(xué)生深層體驗為驅(qū)動力，從國家課程的校本化實施和校本課程特色化開發(fā)兩個層面整合設(shè)計有層次、有體系的智慧課程。

（一）學(xué)科融合智慧課程建設(shè)

國家課程是實施智慧教育的重要載體，國家課程的校本化實施是智慧教育的有效途徑。學(xué)校的智慧課程開發(fā)，首先從創(chuàng)造性地落實國家課程入手，在各個學(xué)科課程中融入信息技術(shù)與人工智能，開發(fā)人文、科學(xué)、思政三個融合課程模塊。其次，學(xué)校從三個課程模塊的國家課程中選擇主題，讓學(xué)生開展項目化學(xué)習(xí)（如表1所示）。比如，在人文融合課程中，低年級語文識字教學(xué)以“趣味漢字”為主題，利用希沃白板技術(shù)開展?jié)h字偏旁、部首及其組合、對比的研究，同時滲透一些漢字演變的文化知識。在科學(xué)融合課程中，高年級的數(shù)學(xué)教學(xué)以“確定位置”為主題，創(chuàng)設(shè)海上營救的情境，結(jié)合無人機編程知識開展研究，將學(xué)生的空間思維能力從二維拓展至三維。在思政融合課程中，各年段均有不同的愛國、愛家鄉(xiāng)的教育內(nèi)容，學(xué)校選取這些教育元素，結(jié)合“四史”教育，建設(shè)紅色思政長廊，并帶領(lǐng)學(xué)生開展學(xué)校、蘇州、國家歷史文化的項目化學(xué)習(xí)研究，開展紅領(lǐng)巾“云課堂”“云尋訪”等活動，豐富學(xué)生的感知，并引導(dǎo)學(xué)生運用多種手段展示學(xué)習(xí)研究成果。學(xué)科融合智慧課程的建設(shè)以學(xué)科知識為根本，以現(xiàn)代技術(shù)為保障，以教師開發(fā)為路徑，通過建設(shè)一個個主題式的項目研究課程資源包，逐步構(gòu)建學(xué)校豐富多元的課程體系。

（二）校本拓展智慧課程建設(shè)

校本智慧課程的開發(fā)是學(xué)校智慧教育實施的特色。學(xué)?；诂F(xiàn)有的智能化教育場景、信息化設(shè)施設(shè)備以及特色教師資源開發(fā)校本拓展智慧課程，使之成為國家課程的深化與延展，滿足學(xué)生多元化需求，全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。在課程的分類上，對智慧學(xué)習(xí)的三種方式——智慧體驗、智慧探究、智慧創(chuàng)意進行設(shè)置，并結(jié)合低中高年級學(xué)生年齡、學(xué)習(xí)特點，開發(fā)18門智慧課程，形成了“三橫三縱”校本拓展智慧課程體系（如下頁圖1所示）。校本拓展智慧課程主要通過社團活動開展。以智慧探究類課程為例，低年級開設(shè)入門級的電子百拼、WeDo機器人課程，中年級開設(shè)進階版的美科創(chuàng)客、EV3機器人課程，高年級開設(shè)高階版的VEX機器人、虛擬機器人、FLL機器人課程，循序漸進，以跨學(xué)科、多任務(wù)為驅(qū)動，鍛煉學(xué)生在真實問題的探究中創(chuàng)造性解決問題的能力。智慧創(chuàng)意類課程則以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思想為主旨，以語言、藝術(shù)、信息、科技的學(xué)習(xí)為啟發(fā)點，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生天馬行空的創(chuàng)想。語言創(chuàng)想主要開展創(chuàng)意配音課程，放飛思想的翅膀;藝術(shù)創(chuàng)想主要進行數(shù)字繪畫、VR創(chuàng)意設(shè)計、Flash動畫設(shè)計課程，創(chuàng)生個性化的作品;信息、科技類創(chuàng)想主要開展創(chuàng)意搭建、Scratch創(chuàng)意編程、3D創(chuàng)意設(shè)計、無人機編程等課程，讓學(xué)生感受技術(shù)的魅力。

三、落實規(guī)范性課程實施

在前教育信息化時代，課程的實踐形態(tài)主要表現(xiàn)為教師與學(xué)生基于單一的課程媒介開展受情境限制的課程活動。在當(dāng)前智慧課程的發(fā)展過程中，基于人工智能技術(shù)的有機深度融合和智慧化立體課程空間的建構(gòu)，智慧課程的實踐形態(tài)也相應(yīng)發(fā)生了改變。[2]學(xué)校從傳統(tǒng)物理形態(tài)與智慧課程新形態(tài)之間的有機統(tǒng)一入手，從課程運行的制度規(guī)范與課程學(xué)習(xí)的具體落實兩方面保障多維度智慧課程實施。

（一）頂層設(shè)計課程運行機制

智慧教育的建設(shè)是在多主體參與下共同實現(xiàn)的，建立各主體之間的協(xié)調(diào)聯(lián)動機制和凝聚多主體的建設(shè)力量是智慧教育走向高質(zhì)量發(fā)展之路的關(guān)鍵。[3]同樣，智慧課程的實施也是一個系統(tǒng)工程，需要學(xué)校多部門協(xié)同參與，發(fā)揮各自作用，形成有力的運行機制。學(xué)校通過厘清管理框架內(nèi)各主體的權(quán)責(zé)分工，統(tǒng)籌各方動力要素，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，引領(lǐng)智慧課程的高效實施。課程教學(xué)部和德育引導(dǎo)部架構(gòu)課程框架、研發(fā)課程文化，教師發(fā)展部組織教師開展教學(xué)研究、培訓(xùn)，后勤服務(wù)部加大硬件建設(shè)、完善教育場景。學(xué)校設(shè)有首席信息官，配備專職信息化管理人員，每門學(xué)科安排一名信息素養(yǎng)強的教師負(fù)責(zé)推進信息技術(shù)與本學(xué)科教學(xué)的創(chuàng)新融合，全力保障智慧課程的開展。高度重視智慧教師的培養(yǎng)，開展多種形式的信息技術(shù)培訓(xùn)，使全體教師都能夠符合智慧課程的教學(xué)要求。經(jīng)過努力，學(xué)校全體教師通過國家中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力工程培訓(xùn)，全員完成江蘇省中小學(xué)信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0培訓(xùn)。同時，學(xué)校積極推進兩大教師團隊建設(shè)，將青年教師與骨干教師結(jié)對組合成學(xué)科融合智慧課程研修團隊，開展豐富的項目化教學(xué)研究活動;將信息化特長教師與外聘專業(yè)教師結(jié)對組合成校本拓展智慧課程研修團隊，開展多元化的社團活動與競賽研究。評選“智慧教師”，激勵表現(xiàn)突出的教師成長。學(xué)校從管理、培訓(xùn)、教研和評價四個維度提升智慧師資水平，促進智慧課程實施與學(xué)校教育高質(zhì)量發(fā)展的深度契合。

（二）促發(fā)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變

根據(jù)多維度智慧課程體系，學(xué)校從兩條路徑開展課程實施：一是通過集體備課從學(xué)科課程中選擇項目化學(xué)習(xí)主題，整合利用學(xué)期中的機動課時實施學(xué)科融合智慧課程;二是利用“5+2”課后服務(wù)時間規(guī)劃社團活動時間表，開展校本拓展智慧課程的教學(xué)活動。盡管課程實施的路徑不同，但實施方式有相通之處：一是均在學(xué)校智能化教育場景中開展教學(xué)，充分發(fā)揮物態(tài)環(huán)境和虛擬現(xiàn)實情境對教學(xué)的促進作用;二是依托信息技術(shù)打造豐富而真切的智慧學(xué)習(xí)場景，推動學(xué)生個性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)，走出“教學(xué)千人一面”的困境，讓學(xué)習(xí)回歸本質(zhì)，營造出最符合學(xué)生發(fā)展需求的、屬于未來的智慧學(xué)習(xí)生態(tài)圈。教師深入教育場景的智慧課程學(xué)習(xí)，注重為學(xué)生搭建個性化學(xué)習(xí)平臺，拓展智能化學(xué)習(xí)路徑，創(chuàng)設(shè)任務(wù)型驅(qū)動情境。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下積極探索四種智慧學(xué)習(xí)方式——未來教室環(huán)境下的“自助式學(xué)習(xí)”、電子課桌環(huán)境下的“社群式學(xué)習(xí)”、交互一體機環(huán)境下的“沉浸式學(xué)習(xí)”、智慧課程活動中心環(huán)境下的“探究式學(xué)習(xí)”，打破自身與資源、技術(shù)之間的藩籬，實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的有效轉(zhuǎn)變，促進自我意義建構(gòu)、合作共贏和創(chuàng)新實踐。

四、探索發(fā)展性課程評價

走向基于大數(shù)據(jù)的發(fā)展性評價是學(xué)習(xí)評價的發(fā)展大勢，該評價的核心既體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)方面，又體現(xiàn)在智能化提取、智能化歸納、智能化批改、智能化判別、智能化呈現(xiàn)等方面。[4]學(xué)校積極探索智能化推動下的智慧課程評價，對課堂行為生成動態(tài)進行分析，對學(xué)生學(xué)習(xí)進行過程性追蹤，形成教學(xué)和學(xué)習(xí)的發(fā)展性評價，為改進教與學(xué)提供依據(jù)。

（一）智能化推送教學(xué)實況

學(xué)校借助人工智能行為分析實驗室的AI分析技術(shù)，開展人工智能課堂行為分析課題研究，實現(xiàn)對課堂教學(xué)的數(shù)字化評價。AI課堂行為分析系統(tǒng)可以通過人臉識別定位、行為分析、專注度分析技術(shù)，實現(xiàn)對教師表情、動作、提問以及學(xué)生參與度等要素的大數(shù)據(jù)分析，形成數(shù)據(jù)報表，反饋課堂教學(xué)實效，為改進課堂教學(xué)、提升課程教學(xué)質(zhì)量提供可靠參考意見。課堂教學(xué)的數(shù)字化評價，通過各種可視化技術(shù)，將巨大、繁雜和難以理解的數(shù)據(jù)可視化，精準(zhǔn)地提供給教師，推動教師實現(xiàn)從“經(jīng)驗教學(xué)”到“精準(zhǔn)教學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

（二）智能化分析學(xué)習(xí)軌跡

學(xué)校借助姑蘇區(qū)云平臺的學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和寫實系統(tǒng)，實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡的智能化分析，幫助學(xué)生實現(xiàn)由“集體化學(xué)習(xí)”向“個性化學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變。學(xué)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對學(xué)生的各項學(xué)習(xí)指標(biāo)進行監(jiān)測、追蹤、定位，計算學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)目標(biāo)之間是否存在差異。一旦學(xué)習(xí)表現(xiàn)低于學(xué)習(xí)目標(biāo)，系統(tǒng)就會發(fā)布“預(yù)警”，教師就會為學(xué)生定制個性化的輔導(dǎo)策略。針對階段性學(xué)習(xí)中的共性問題，教研組進行集體研究，推送“助學(xué)單”“微視頻”等學(xué)習(xí)資源，及時進行干預(yù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)實效。在寫實系統(tǒng)中，教師和學(xué)生可以上傳智慧課程學(xué)習(xí)中的各種資源、學(xué)習(xí)動態(tài)、學(xué)習(xí)成果，為學(xué)生的智慧學(xué)習(xí)軌跡畫像。

基于智能化教育場景的智慧課程建設(shè)是一種順應(yīng)新時代要求、追求教育高質(zhì)量發(fā)展的實踐探索。在實踐過程中，我們聚焦新問題，追尋新方向，樹立新理念，利用信息技術(shù)賦能課程建設(shè)，加速推進信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，為學(xué)?！笆奈濉逼陂g的高質(zhì)量發(fā)展擘畫出美好藍圖。

【參考文獻】

[1]張煜.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下的智慧課程建設(shè)[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019（24）：108-109.

[2]羅生全，王素月.智慧課程：理論內(nèi)核、本體解讀與價值表征[J].電化教育研究，2020（1）：29-36.

[3]徐晶晶，黃榮懷，楊瀾，等.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)校、家庭、場館協(xié)同教育聯(lián)動機制研究[J].電化教育研究，2018（8）：27-33.

[4]陳琳，華璐璐，馮熳，等.智慧校園的四大智慧及其內(nèi)涵[J].中國電化教育，2018（2）：84-89.