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園丁學校積極推進“AI+”教育,從教師角度,通過教育人工智能培訓、探索與實踐,提升教師人工智能應用能力;從學生角度,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注入創新力量。
集納優質資源,推進智慧校園建設
技術層面,園丁學校高起點規劃智能化基礎環境,做好智能化基礎環境與設備的支持保障,采用光纖到桌面接入技術,實現無線網絡全覆蓋。此外,學校還部署了一流的云計算超融合服務器及云桌面系統,更高效地將計算、存儲和網絡連接,滿足當前和未來的教育應用需求。
與此同時,園丁學校構建了“1+1+N”架構,即“釘釘+智慧園丁(自研應用)+海量學科資源與應用”。釘釘專業版滿足日常的辦公需求,如通知、公告、各類審批等事務工作;自研應用“智慧園丁”基于一個數據底座,將云桌面、文檔云等用戶數據打通,實現單點登錄。教學(微課錄制工具,微課與慕課管理、社團選課)、教研(讀寫實驗、課題管理)、學生多元智能評價等教育教學應用,均已無縫嵌入釘釘辦公平臺。另外,學校還為各學科教師購買優質教育平臺資源與服務,如英語聽說練習與考試平臺、英語多媒體教育資源庫、學科網資源、NOBOOK虛擬實驗平臺等。
重視人機協作,提升教師數字化素養
推進教育信息化的關鍵是提升教師應用智能平臺的能力。園丁學校持續推進教師數字化應用能力培訓,建立了規范化的教師教育信息技術能力培訓制度與培訓內容,每年5月對秋招和春招的教師進行希沃白板使用、微課制作等方面的專業培訓;每年暑期對新入職教師進行教育信息技術政策、理念、平臺、學科軟件等方面的培訓;每年組織教師參加深圳市南山區學科技術導師在線課程的學習;每季度組織一次極簡教育技術分享活動;多次邀請市區教研員或學科教學專家入校指導課堂教學,優化教學環節設計,推進教學模式迭代升級。這些培訓極大提升了教師的數字化教學能力,在2022年廣東省中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0中,園丁學校教師實現100%達標,學校獲評“中小學教師信息技術應用能力提升工程優秀推進學校”。
聚焦核心素養,構建思維發展型課堂
未來的教育是人與人工智能協作的時代,充分發揮機器與人類的不同優勢是提高教育生產力的關鍵,教師應著重提高自己的創新能力、復雜決策能力、情感激勵作用。2021年12月,園丁學校將“核心素養導向融合信息(智能)技術的思維發展型課堂項目”作為智能融合教育的主要抓手,與人工智能、信息技術深度融合,成功申報教育部教學改革實驗校。該項目通過圖示工具(八大思維圖示、思維導圖、概念圖)與思維策略工具,在具體學科教學活動中將師生隱性思維顯性化,同時借助信息技術教學管理平臺,實現課堂教學與智能技術的深度融合(如課程教學展示、互動分享、實時測評等),讓學生在積極參與、主動建構的過程中進行深度學習。參與課堂項目的各科組教師將思維圖示與教學內容相結合,利用圖示板書呈現課堂結構;學生利用圖示,生動呈現自己的學科思維與知識建構過程,提升學科素養。
學校通過簽訂項目實踐協議,組建學科共同體,以及由思維教學專家、市區學科教研員組成的專家團隊。三年來,學校開展融合信息技術的思維課堂教學研討課共180節,項目組教師成功申報市區課題2個,形成專項案例集2本(97篇教學設計與論文),在寧夏、廣州等地多次進行項目實踐分享。與此同時,學校項目組持續推進常態化學生思維練習冊使用與學科共同體教學研討。各學科共同體在適用的教學場景中,持續提高信息技術工具使用頻次,迭代升級學科教學模式。
以小學數學學科共同體的教學模式為例。教師將思維可視化工具進行創造性應用,課前用學生熟悉的圓圈圖引導學生回顧相關知識,為新內容學習做鋪墊;課中用樹形圖對12個月進行分類,將學生對大小月分類的理解顯性化,并結合樹形圖解釋傳統歌謠,有效促進學生對大小月的區分和記憶;課后通過再次完善圓圈圖,形成學習閉環,把零散的知識系統化,引導學生樹立時間觀念,養成及時記錄的習慣。
將信息技術工具進行創新性應用,也是學校的一項亮點工作。以日歷學習為例,教師通過全景課堂提供近十年的日歷,方便學生獲取課堂學習所需的信息和材料;通過問卷星來完成數據收集,快速、直觀呈現統計結果,讓學生獲得每月天數“變與不變”的直觀體驗;通過全景畫板和樹形圖對12個月進行分類,降低學生操作的難度,便于學生分類;通過分享圈展示分類結果,促進學生同伴互學;通過洋蔥學園視頻解說和互動,解決學生的認知沖突,即為什么不同年份的2月天數可能不一樣,為什么每四年有一個閏年;通過全景課堂的任務功能進行分層教學,有困難的學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變式練習的精準、及時反饋,讓課堂交流有的放矢。
強化整體驅動,探索創新型培養機制
體系創新:組建跨學科團隊,形成有戰斗力的師資隊伍。學校現有專職信息科技教師4名,均具備人工智能學科基礎知識與相關賽事指導經驗。學校信息科技處負責科技創新活動的組織與開展工作,并整合信息科技與小學科學教師組建了人工智能教育團隊,構建起跨學科、強實踐的師資隊伍。
與此同時,學校通過“四點半活動”,引進更多優質教育人才。學校聯合柴火創客、南荔工坊、可可樂博、八爪猿、智樂高等優質工作室、企業開展創意活動,邀請其講師每周入校面向全體學生開設人工智能與物聯網、創意電子等課程,提升課程質量。除了常態化開設人工智能教育課程外,學校每學年還組織學生參加柴火創客、優必選、大疆等優質企業與工作室的相關培訓活動,參加省、市、區科技創新大賽,同時創設濃郁的人工智能教學氛圍,為師生提供持續的創新動力。學生在校內與校外工作室導師的指導下,實踐能力迅速提升。
內容創新:建設有梯度、系統化的人工智能課程體系。為落實新課標,培養科技創新拔尖人才,學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“蘿卜圈虛擬機器人、掌控板”,引導學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習的影響,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器人套裝,結合數學知識、寓言、小故事等,讓學生體驗算法的精妙與人工智能的益處,激發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體驗及創作活動,讓學生在親身參與中理解人工智能原理,知道人工智能怎么“做”,培養學生創新思維能力,進而促使其思考如何利用人工智能解決實際問題。
培養能夠適應人工智能時代環境、具備高階思維與信息技術應用能力的創新型人才,既是新時代國家深化基礎教育改革的方向,也是當前中小學教育面向未來的核心目標之一,園丁學校將以此為方向持續探索。