推進(jìn)“AI+”教育，為學(xué)生成長賦能

吳丙朕

隨著科技與教育融合的不斷深入，教育信息化逐漸成為教育變革的牽引力量。近年來，深圳市南山實驗教育集團(tuán)園丁學(xué)校積極推進(jìn)“AI+”教育，從教師角度，通過教育人工智能培訓(xùn)、探索與實踐，提升教師人工智能應(yīng)用能力；從學(xué)生角度，通過人工智能教育課程與賽事，為未來人工智能時代社會人才培養(yǎng)注入創(chuàng)新力量。

集納優(yōu)質(zhì)資源，推進(jìn)智慧校園建設(shè)

技術(shù)層面，園丁學(xué)校高起點規(guī)劃智能化基礎(chǔ)環(huán)境，做好智能化基礎(chǔ)環(huán)境與設(shè)備的支持保障，采用光纖到桌面接入技術(shù)，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。此外，學(xué)校還部署了一流的云計算超融合服務(wù)器及云桌面系統(tǒng)，更高效地將計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)連接，滿足當(dāng)前和未來的教育應(yīng)用需求。

與此同時，園丁學(xué)校構(gòu)建了“1+1+N”架構(gòu)，即“釘釘+智慧園?。ㄗ匝袘?yīng)用）+海量學(xué)科資源與應(yīng)用”。釘釘專業(yè)版滿足日常的辦公需求，如通知、公告、各類審批等事務(wù)工作；自研應(yīng)用“智慧園丁”基于一個數(shù)據(jù)底座，將云桌面、文檔云等用戶數(shù)據(jù)打通，實現(xiàn)單點登錄。教學(xué)（微課錄制工具，微課與慕課管理、社團(tuán)選課）、教研（讀寫實驗、課題管理）、學(xué)生多元智能評價等教育教學(xué)應(yīng)用，均已無縫嵌入釘釘辦公平臺。另外，學(xué)校還為各學(xué)科教師購買優(yōu)質(zhì)教育平臺資源與服務(wù)，如英語聽說練習(xí)與考試平臺、英語多媒體教育資源庫、學(xué)科網(wǎng)資源、NOBOOK虛擬實驗平臺等。

重視人機(jī)協(xié)作，提升教師數(shù)字化素養(yǎng)

推進(jìn)教育信息化的關(guān)鍵是提升教師應(yīng)用智能平臺的能力。園丁學(xué)校持續(xù)推進(jìn)教師數(shù)字化應(yīng)用能力培訓(xùn)，建立了規(guī)范化的教師教育信息技術(shù)能力培訓(xùn)制度與培訓(xùn)內(nèi)容，每年5月對秋招和春招的教師進(jìn)行希沃白板使用、微課制作等方面的專業(yè)培訓(xùn)；每年暑期對新入職教師進(jìn)行教育信息技術(shù)政策、理念、平臺、學(xué)科軟件等方面的培訓(xùn)；每年組織教師參加深圳市南山區(qū)學(xué)科技術(shù)導(dǎo)師在線課程的學(xué)習(xí)；每季度組織一次極簡教育技術(shù)分享活動；多次邀請市區(qū)教研員或?qū)W科教學(xué)專家入校指導(dǎo)課堂教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，推進(jìn)教學(xué)模式迭代升級。這些培訓(xùn)極大提升了教師的數(shù)字化教學(xué)能力，在2022年廣東省中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0中，園丁學(xué)校教師實現(xiàn)100%達(dá)標(biāo)，學(xué)校獲評“中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程優(yōu)秀推進(jìn)學(xué)?！?。

聚焦核心素養(yǎng)，構(gòu)建思維發(fā)展型課堂

未來的教育是人與人工智能協(xié)作的時代，充分發(fā)揮機(jī)器與人類的不同優(yōu)勢是提高教育生產(chǎn)力的關(guān)鍵，教師應(yīng)著重提高自己的創(chuàng)新能力、復(fù)雜決策能力、情感激勵作用。2021年12月，園丁學(xué)校將“核心素養(yǎng)導(dǎo)向融合信息（智能）技術(shù)的思維發(fā)展型課堂項目”作為智能融合教育的主要抓手，與人工智能、信息技術(shù)深度融合，成功申報教育部教學(xué)改革實驗校。該項目通過圖示工具（八大思維圖示、思維導(dǎo)圖、概念圖）與思維策略工具，在具體學(xué)科教學(xué)活動中將師生隱性思維顯性化，同時借助信息技術(shù)教學(xué)管理平臺，實現(xiàn)課堂教學(xué)與智能技術(shù)的深度融合（如課程教學(xué)展示、互動分享、實時測評等），讓學(xué)生在積極參與、主動建構(gòu)的過程中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。參與課堂項目的各科組教師將思維圖示與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，利用圖示板書呈現(xiàn)課堂結(jié)構(gòu)；學(xué)生利用圖示，生動呈現(xiàn)自己的學(xué)科思維與知識建構(gòu)過程，提升學(xué)科素養(yǎng)。

學(xué)校通過簽訂項目實踐協(xié)議，組建學(xué)科共同體，以及由思維教學(xué)專家、市區(qū)學(xué)科教研員組成的專家團(tuán)隊。三年來，學(xué)校開展融合信息技術(shù)的思維課堂教學(xué)研討課共180節(jié)，項目組教師成功申報市區(qū)課題2個，形成專項案例集2本（97篇教學(xué)設(shè)計與論文），在寧夏、廣州等地多次進(jìn)行項目實踐分享。與此同時，學(xué)校項目組持續(xù)推進(jìn)常態(tài)化學(xué)生思維練習(xí)冊使用與學(xué)科共同體教學(xué)研討。各學(xué)科共同體在適用的教學(xué)場景中，持續(xù)提高信息技術(shù)工具使用頻次，迭代升級學(xué)科教學(xué)模式。

以小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科共同體的教學(xué)模式為例。教師將思維可視化工具進(jìn)行創(chuàng)造性應(yīng)用，課前用學(xué)生熟悉的圓圈圖引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)知識，為新內(nèi)容學(xué)習(xí)做鋪墊；課中用樹形圖對12個月進(jìn)行分類，將學(xué)生對大小月分類的理解顯性化，并結(jié)合樹形圖解釋傳統(tǒng)歌謠，有效促進(jìn)學(xué)生對大小月的區(qū)分和記憶；課后通過再次完善圓圈圖，形成學(xué)習(xí)閉環(huán)，把零散的知識系統(tǒng)化，引導(dǎo)學(xué)生樹立時間觀念，養(yǎng)成及時記錄的習(xí)慣。

將信息技術(shù)工具進(jìn)行創(chuàng)新性應(yīng)用，也是學(xué)校的一項亮點工作。以日歷學(xué)習(xí)為例，教師通過全景課堂提供近十年的日歷，方便學(xué)生獲取課堂學(xué)習(xí)所需的信息和材料；通過問卷星來完成數(shù)據(jù)收集，快速、直觀呈現(xiàn)統(tǒng)計結(jié)果，讓學(xué)生獲得每月天數(shù)“變與不變”的直觀體驗；通過全景畫板和樹形圖對12個月進(jìn)行分類，降低學(xué)生操作的難度，便于學(xué)生分類；通過分享圈展示分類結(jié)果，促進(jìn)學(xué)生同伴互學(xué)；通過洋蔥學(xué)園視頻解說和互動，解決學(xué)生的認(rèn)知沖突，即為什么不同年份的2月天數(shù)可能不一樣，為什么每四年有一個閏年；通過全景課堂的任務(wù)功能進(jìn)行分層教學(xué)，有困難的學(xué)生可以自主播放視頻幫助自身記憶大小月；通過全景課堂的試題功能實現(xiàn)變式練習(xí)的精準(zhǔn)、及時反饋，讓課堂交流有的放矢。

強化整體驅(qū)動，探索創(chuàng)新型培養(yǎng)機(jī)制

體系創(chuàng)新：組建跨學(xué)科團(tuán)隊，形成有戰(zhàn)斗力的師資隊伍。學(xué)校現(xiàn)有專職信息科技教師4名，均具備人工智能學(xué)科基礎(chǔ)知識與相關(guān)賽事指導(dǎo)經(jīng)驗。學(xué)校信息科技處負(fù)責(zé)科技創(chuàng)新活動的組織與開展工作，并整合信息科技與小學(xué)科學(xué)教師組建了人工智能教育團(tuán)隊，構(gòu)建起跨學(xué)科、強實踐的師資隊伍。

與此同時，學(xué)校通過“四點半活動”，引進(jìn)更多優(yōu)質(zhì)教育人才。學(xué)校聯(lián)合柴火創(chuàng)客、南荔工坊、可可樂博、八爪猿、智樂高等優(yōu)質(zhì)工作室、企業(yè)開展創(chuàng)意活動，邀請其講師每周入校面向全體學(xué)生開設(shè)人工智能與物聯(lián)網(wǎng)、創(chuàng)意電子等課程，提升課程質(zhì)量。除了常態(tài)化開設(shè)人工智能教育課程外，學(xué)校每學(xué)年還組織學(xué)生參加柴火創(chuàng)客、優(yōu)必選、大疆等優(yōu)質(zhì)企業(yè)與工作室的相關(guān)培訓(xùn)活動，參加省、市、區(qū)科技創(chuàng)新大賽，同時創(chuàng)設(shè)濃郁的人工智能教學(xué)氛圍，為師生提供持續(xù)的創(chuàng)新動力。學(xué)生在校內(nèi)與校外工作室導(dǎo)師的指導(dǎo)下，實踐能力迅速提升。

內(nèi)容創(chuàng)新：建設(shè)有梯度、系統(tǒng)化的人工智能課程體系。為落實新課標(biāo)，培養(yǎng)科技創(chuàng)新拔尖人才，學(xué)校通過兩年的探索與實踐，形成了有梯度的人工智能課程體系。四年級的課程為“蘿卜圈虛擬機(jī)器人、掌控板”，引導(dǎo)學(xué)生通過簡單的虛擬傳感器與圖形化編程，感悟人工智能對生活和學(xué)習(xí)的影響，直觀了解人工智能的特點；五年級的課程為“人工智能——算法與程小奔”，通過封裝好的人工智能機(jī)器人套裝，結(jié)合數(shù)學(xué)知識、寓言、小故事等，讓學(xué)生體驗算法的精妙與人工智能的益處，激發(fā)探究的熱情和積極性；六年級的課程為IOT課程，通過人工智能與IOT體驗及創(chuàng)作活動，讓學(xué)生在親身參與中理解人工智能原理，知道人工智能怎么“做”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，進(jìn)而促使其思考如何利用人工智能解決實際問題。

培養(yǎng)能夠適應(yīng)人工智能時代環(huán)境、具備高階思維與信息技術(shù)應(yīng)用能力的創(chuàng)新型人才，既是新時代國家深化基礎(chǔ)教育改革的方向，也是當(dāng)前中小學(xué)教育面向未來的核心目標(biāo)之一，園丁學(xué)校將以此為方向持續(xù)探索。