數字化賦能學校發展的實踐探索

摘 " 要：2022年教育信息化進入數字化轉型階段，為適應時代需要，落實人工智能、5G、大數據的轉型，石家莊市第四十四中學基于網絡學習空間開展課堂應用、教學應用、科學應用、管理應用的“四位一體”實踐探索。在學校多個領域通過釘釘管理平臺、智慧課堂云平臺、遠程互動課堂等平臺進行資源整合和精準管理。用大數據分析提高課堂教學的科學性和規范性，以VR、AR等學習資源激發學生的興趣。利用數字化分析推動教育教學高質量發展，從供給側推動變為需求側推動，使學校保持開放、連續的良好教育生態。

關鍵詞：教育數字化;人工智能;精準教學;高質量發展

中圖分類號：G434 " "文獻標識碼：A " "文章編號：1009-010X（2024）12-0061-04

當前，推進教育數字化是建設教育強國的重要內容之一。黨的二十大報告提到：“推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。”習近平總書記在主持中共中央政治局第五次集體學習時也指出：“教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。”這都深刻揭示了教育數字化在當前教育工作中的重要性，教育實現數字化轉型，已經被作為了“數字中國戰略”的一部分，是貫徹國家戰略的應有之義。

石家莊市第四十四中學于2014年開始制定《學校信息化發展規劃》，從硬件建設到軟件應用、從技術導向到學習導向、從智慧課堂到智慧校園、從教研驅動到賦能教學，數字賦能了教育、教學、管理的多個環節，以大數據技術支撐學校發展。開展了以“應用驅動，融合創新”為核心的10大領域30多項應用。如智慧課堂平臺、教師專業畫像、課題研究檔案、校本教研平臺、人工智能學習、央館智能研修平臺、理化生VR虛擬實驗資源、數據分析評測等。在信息化發展驅動下，因材施教變得更具可能性，教學模式更加智能可見，人才培養方式更加個性多元，學校發展愈加優質均衡。

一、學校數字化轉型理念

（一）“ 以學生為中心”理念賦能學生學習

“ 以學生為中心”理念源于美國兒童心理學家和教育家杜威的“以兒童為中心的觀念”。以學生為中心的特征是重視和體現學生的主體作用，提出學習是人自我價值實現的需要，是個人潛能和人格的充分發展。此種教學理念要求學生積極參與到課堂教學，通過獨立思考和主動探究去發現問題解決問題。因此，智慧課堂、數字化VR/AR教學資源、動手實踐為主的人工智能學習，就可以通過生動形象的沉浸式學習、問題驅動式學習、項目式學習等調動學生學習興趣，使學生全身心投入到學習中來。教師與學生身份的轉變導致教學策略、學習方法等方面發生了變化，最大程度地開發學生的思維潛能，提高教學效率。

（二）智能精準教研理念促進教師專業發展

在精準思維的影響下，2019年胡小勇等人提出“精準教研”的概念。他們認為“精準教研是以教師專業發展為愿景，基于信息技術環境收集多模態數據進行分析與應用，以支持課堂教學改進、教學行為優化與宏觀教研精準決策的一種教研形態”，精準教研的關鍵在于數據。智能研修平臺就可以基于AI+大數據的實證思路，指導教師精準評課，促進專業發展。

二、數字賦能學校變革的實踐

（一）基于網絡學習空間與平臺的課堂應用

1.高效智慧課堂，構建以學習者為中心的教學模式。智慧課堂實施的要點包括以學定教，課前導學實現問題驅動;多元互動，課中互動實現知識建構;加強鞏固，課后作業實現減負增效;理念引領，技術導向轉向學習導向;深化實踐，重構體驗深度學習經歷。同時以TPACK模型理論為基礎，引領教師處理好技術知識（TK）、教學知識（PK）、內容知識（CK）三者的關系。利用智慧課堂學生終端和云平臺，開展各種學習交流活動，促進學生學習。如郝蕾艷主任依托平板和云平臺進行線上線下融合的名著導讀課、18級開展八上寒假學習——“自主規范式”云平臺學習、線上線下混合式的學習交流與指導、英語百詞大賽、物理趣味競賽、信息科技中考、體育中考輔導等等。

2.網絡空中課堂，探索面向人人全面發展的學習模式。開創“兩平臺三模式五內容”在線教育模式。兩平臺：釘釘平臺、智慧課堂云平臺;三模式：同步直播教學、異步視頻教學、網絡資源學習;五內容：思想教育、知識學習、體育鍛煉、美育藝術、勞動習慣。借助組合課表，促進學生德智體美勞育全面發展。

3.遠程互動課堂，創新城鄉結對互助共贏的幫扶模式。依托一體化錄播、智能互動終端等設備，與幫扶學校——靈壽縣南宅鄉中實現實時、面對面授課，使農村學生享受到優質教育，有效促進教育均衡。相繼開展了線上授課、線上教三、畢業班工作研討、班主任培訓等活動。并制定《遠程互動課堂授課規范》，通過課前三環節、直播四環節、助教五環節進行規范授課。

（二）基于網絡學習空間與校情的教學應用

1.上課——課優增效。在數字化轉型和雙減時代，積極應用人工智能、大數據幫助教師因材施教，用豐富生動的教學資源使學生在實踐中學習、沉浸式學習。學校引入央館理化生虛擬實驗資源，讓學生不受實驗室設備、場地、安全性等限制開展各種實驗學習，增強實驗的真實性和參與感。地理學科引入AR資源，直觀地將地形地貌等重要地理要素呈現在學生面前，使課堂教學突破抽象平面的圖片，讓學生通過逼真、立體的模型，產生身在室內卻如同在野外、太空等場景—般，利用情境創設模式開展地理學習，激發學生學習興趣， 讓學生從知識的被動接收者變為積極的知識構建者。歷史3D課堂，將傳統教材與豐富多元的數字資源有機結合，以生動有趣的融媒體手法將歷史精彩演繹，讓教學更輕松、學習更高效。生物數碼顯微鏡課堂，通過與液晶顯示屏連接，更方便觀看，方便進行投屏、互動討論。

2.備課——研聚合力。集體備課采用校本備課平臺，設計理念是基于教研載體的資源建設。其中有教師個人空間、備課組空間，可以對國家中小學智慧教育平臺進行切片化應用。規范了集體備課流程，積累了豐富實用的校本資源，促進學校內涵發展。同時還能憑借平臺數據，實現教學管理，是集備課、資源建設、教學管理于一體的平臺。同時在資源智庫中建立特色校本課程，進行線上線下融合教學。

3.評課——評促提升。積極響應教育部人工智能助推教師專業發展的號召，借助央館智能研修平臺進行評課。它用“量表評分+AI分析”的實證方法進行評課。30秒鐘采集一次師生的行為，比如講授、板書、舉手、討論、讀寫、生生互動等，通過各教學環節所占的時間，分析各環節所占時間是否合理，師生課堂互動是否有效等。它形成的參與度、關注度、表現度、ST曲線等內容，還可以幫助教師與自己的前期備課進行對比，從而判斷是否達到預期、是否完成教學目標。通過數據、視頻、教案三者對照，克服了過去僅憑經驗的主觀判斷，實現了數字轉型背景下，基于大數據的精準評課。隨著使用的深入，還開發學校基于“三段六步”課堂模式的央館智能研修平臺數據使用導引，方便教師進行對標，查找問題。

（三）基于網絡學習空間與實踐的科學應用

1.叩問時代，驅動未來1.0時代——人工智能探索的更新迭代。科技活動是學生成長、學校發展的突破口，當時作為薄弱校的四十四中沒有科技資源，就從扔紙飛機，搭積木開始，開展“奇思妙想”科幻畫與科技板報、閱讀科普書籍;“想象天地”撰寫科技論文、科幻小說、觀看科普電影;“動手動腦”小發明小制作比賽;“百家爭鳴”項目競標會等活動。進入第二個十年發展階段后，夏強書記開始帶領科技社團積極外出學習，吸收新知識。比如借助邀參加清華附中百年校慶的機會進行學習，赴山西忻州市北方中學學習，赴遼寧大連市開發區二中學習，赴杭州保俶塔實驗中學學習綜合實踐活動經驗。確定發展方向后，開始修建行知實踐樓作為活動基地，裝修改造19間共計2000余平米的科技活動室， 為高水平STEAM活動打好基礎。

2.開發應用，創新賦能2.0時代——人工智能實踐的強力支撐。有了活動基地，學校開始針對有潛質的學生進行一對一輔導，激發創新能力等活動，還進行課題研究、校本課程開發，并成立機器人、3D打印、創客、航模等11個人工智能社團。2024年又增加了一間人工智能實驗室，專門用于人工智能普及教育，并招聘教育部部屬公費師范生，充實師資隊伍。

2015年成立社團以來至今，學生共參賽73場，累計輔導參賽學生1132人次，榮獲國家級、省級、市級等各類獎項518個。魔幻機器人社團于2016～2023年連續八年獲得石家莊市第一名、河北省第一名，并代表河北省參加全國學生信息素養提升實踐活動，榮獲全國一等獎。開展車模、航模、般模、無線電測向的“三模一電”社團，在第七屆全國青少年無人機比賽河北省賽中分別獲得一等獎和二等獎。2017年在第十八屆全國青少年航海模型總決賽中，在全國青少年電子制作錦標賽上，學校兩名學生分別獲得遙控帆船比賽的冠軍，以及錦標賽一等獎。

3.立德樹人，啟智潤心3.0時代——人工智能教育的價值路徑。雖然學校在人工智能教育方面取得了一些成績，但探索腳步并未停止，為學生提供優質教育的探索信心也更加堅定。與此同時學校開始了人工智能教育的價值路徑探索。把“立德樹人，啟智潤心”的價值認知浸潤在人工智能的教育中，學校通過課題、校本課程等研究，從理論上依托人工智能活動培養全面發展的學生，真正踐行立德樹人、啟智潤心，優化人才培養路徑。

《初中機器人校本課程資源開發與實踐研究》獲河北省第八屆基礎教育教學成果二等獎，科技校本課程《創創科技園》已經結集成冊。一項省級課題、一項市級課題已結題，一項省級課題、一項市級課題正在研究中。人工智能創客社團榮獲計算機軟件著作權兩項：“人工智能+健康”科普演示軟件V1.0、人工智能科普演示軟件V1.0。外觀設計專利授權兩項：口罩消毒機、支架（多功能桌面助手）。學校被中國科協授予全國青少年人工智能活動特色單位、科普中國校園e站 ，被共青團中央命名為小平科技創新實驗室。中國網報道了學校“草根式實踐”助推“個個成人”的科技教育探索，同時，澎湖網、新浪網也進行了報道。

石家莊市第四十四中學夏強書記受邀參加全國STEAM教育跨界高峰論壇，并就學校開展的科技綜合實踐活動作了專題匯報，同時學校正式當選為全國“STEM教育發展共同體”創始單位之一。2022年6月1日，河北省省委書記倪岳峰在中國少年先鋒隊河北省第八次代表大會上，視察學校學生展示的機器人活動，勉勵學生要從小培養科學精神和創新意識。河北省委書記王東峰（現任全國政協副主席）到學校進行教師節慰問，參觀科技社團。

（四）基于信息技術與校情的管理應用

2021年，教育部科信司在《關于加強新時代教育管理信息化》（教科信函〔2021〕13號）中提到：利用信息技術轉變管理理念、創新管理方式、提高管理效率，支撐教育決策、管理和服務，推進教育治理現代化的進程。

學校依托釘釘管理平臺積極探索信息技術在管理方面的應用，通過數據大屏、工作日志、使用申請、教研方面等應用減少管理流通環節的成本。開發“課題研究檔案”“校刊搜索引擎”“教師專業畫像”等應用，使教學科研管理更加便捷高效。開發5個數據大屏：考勤管理、教師人事管理、學校植物管理、固定資產管理、圖書借閱管理，為學校管理決策提供支持。安裝魔點考勤系統、智慧校園訪客系統，使學校更安全、管理更便捷。開發功能室使用申請、公物/電教報修、實驗器材借出申請、值班日志等功能，使工作效率更高。信息技術在學校管理方面的應用，記錄了學校發展軌跡，信息互通有無，通過可視可控的空間，留下工作運行數據，增強了學校凝聚力和執行力。

三、數據賦能學校變革的經驗與展望

基于以上探索，學校被河北省教育廳評為“國家中小學智慧教育平臺河北省示范創建校”“首批數字校園建設省級示范校”。參加了教育部基教司的“國家級信息技術教學改革實驗區”項目，教育部科信司的“信息化教學應用實踐共同體”項目。被教育部教育技術與資源發展中心確立為第一批“虛擬實驗教學培訓基地”、第二批“央館虛擬實驗”規模化應用試點校、第三批“央館智能研修平臺”應用試點工作校。同時擔任各級各類培訓工作，比如“中央電化教育館中小學虛擬實驗教學培訓基地”“全國中小學校長、骨干教師網絡學習空間人人通專項培訓基地”等。

在數字化轉型時代，學校依托信息技術實現了跨越式發展，在“雙減”背景下，通過豐富多彩的教學形式、科學教育活動，實現了學生成長的“加法”。2021年12月29日，在教育部“雙減”調研座談會上，夏強書記向教育部懷進鵬部長當面匯報學校“雙減”工作落實情況。時任基教司司長呂玉剛等領導實地到學校調研“雙減”工作。

數字化轉型為學校發展帶來新的空間與契機，也對管理者提出新的更高的要求。如何讓人工智能、大數據真正為師生成長服務，如何開創新的應用場景，促進學校發展提質增效，是學校管理者需要進一步思考的問題。我們會在這場數字化轉型浪潮中，持續進行數字教育探索，促進學校可持續發展。