人工智能與學校教育深度融合的探索與實踐

摘要：隨著人工智能技術的快速發展，教育領域正迎來前所未有的變革。沈陽市和平區望湖路小學以“科創賦能·多元融合”為理念，積極探索人工智能與教育教學的深度融合，致力于打造培養人工智能人才的搖籃。通過以發展為基礎、以校園建設為核心、以校本培訓為抓手，全面推進教育理念更新，探索人工智能教育的實施路徑與生長點，推動教與學方式的變革，構建智能化的教育教學環境，推動學校高質量發展，從而初步建立面向未來的學校教育新生態。

關鍵詞：人工智能；科創賦能；多元融合；人才培養；未來發展

人工智能技術的快速發展正在深刻改變著教育領域的教學模式、學習方式和人才培養目標。2025年1月，中共中央、國務院印發的《教育強國建設規劃綱要（2024—2035年）》明確提出，“實施國家教育數字化戰略”“促進人工智能助力教育變革”“以教育數字化開辟發展新賽道、塑造發展新優勢”。由此可見，教育行業將迎來以人工智能為核心的全面革新，個性化學習、智能輔導、數據驅動的教學策略等將成為教育發展的重要趨勢。

沈陽市和平區望湖路小學（以下簡稱“學?！保┮浴翱苿撡x能·多元融合”為理念，以科學類學科課程為主導、以信息化應用為手段，通過實施“融創、融魂、融趣、融煉、融通”多元化融合的智慧教育，探索人工智能與教育教學的深度融合，引導學生在探究與實踐過程中“像科學家一樣做科學”，培養具備AI素養與創新能力的未來人才。

一、校園升級、教師提素，推進人工智能教育落地

（一）以學校發展為基礎，思考定義教育教學新方式

中小學階段是學生認知能力、創新思維和實踐能力培養的關鍵時期，因此中小學校推進人工智能教育不僅是技術發展的時代要求，更是培養未來人才的重要舉措。

無論是辦學理念還是育人目標，各級各類學校都應該把綜合素養、融合創新作為培養未來人才的重中之重。學校基于“融教育”文化體系，遵循“融以圖新，和而不同”的教育哲學，確定“融通教育與生活，融貫中國與世界”的辦學理念，培養傳統文化與科學教育雙優的學生，打造中國風格與國際視野兼備的現代化生態樂園。堅持“融教育”辦學特色，學校構建了“融+課程”育人體系，通過課程融合、角色融變、知行融貫等方式，實現了學生核心素養的全面提升。

（二）以校園建設為核心，系統構建智慧教育示范校

智能化校園基礎設施建設是人工智能教育生態構建的核心支撐?；趯θ斯ぶ悄芙逃纳羁陶J知，學校以智慧教育示范校建設為契機，制定并實施了智慧校園建設五年發展規劃，根據現有條件與可能循序漸進地推進了教育數字化基礎設施建設。

“一園、三室、一站”的升級改造，逐步完善數字環境建設，筑牢校園數字基座，為學校教學方式變革賦能?！耙粓@”，即校園網絡建設，完善數字化環境。數字化設施與基礎建設中，多條千兆光纖接入、教育網千兆光纖接入，校園內達到AP全覆蓋，內部局域網達到全千兆傳輸；所有教學班級內網重新改造布設六類網線，交換機全部更換為千兆交換機；所有教室均安裝內置麥克風攝像頭并接入網絡，網絡監控使用率達95%；各校區實現數字廣播、數字監控系統全覆蓋。“三室”，即教室、錄播教室、科學實驗室，全面升級，拓展數字化學習空間。其中，教室方面，班班配有多媒體一體機，并逐步更新為更大尺寸的物理防藍光大屏，每個校區均配備移動錄播設備和分布式錄播設備，可以隨時隨地為教師錄制課堂教學過程，并將教學視頻上傳至學校的融服務平臺，方便教師開展教學分享、教學研討等活動，助力數字化教研。錄播教室方面，各校區之間建立了全自動跟蹤精品互動錄播教室，同步進行線上互動教學、開展家長課堂活動，實時分享各校區間的優秀課程資源。在平臺體系新型建設中，教學資源的整合、共享和使用變得更加高效?？茖W實驗室方面，學校根據學生的年段特點，配備與科學教材配套的科學實驗箱以及數字化實驗設備，實現實驗數據采集高速度、數據高密度、結果高精度、呈現高可視度等功能，實現微小信號、暫態信號的捕捉測量，解決傳統實驗的“難題”，突破以往實驗的“禁區”，彌補和優化傳統實驗手段與方法，促進實驗及教學效果的整體提升?！耙徽尽?，即搭建“融”服務基站，實現數字化管理。通過校園融服務基站，各校區的優秀教育資源匯聚在一起，校園動態清晰可見，大數據還可以有效解決校區間資源共享、數字化辦公、多校區管理等問題，實現數據驅動的智能化、精準化治理。

（三）以校本培訓為抓手，提升教師隊伍的人工智能素養

2022年11月，教育部發布《教師數字素養》教育行業標準，將教師的數字素養定義為：適當利用數字技術獲取、加工、使用、管理和評價數字信息和資源，發現、分析和解決教育教學問題，優化、創新和變革教育教學活動所具有的意識、能力和責任。提升教師的人工智能素養是確保教育質量的關鍵，因為智慧學校的大模樣終究是要依托人的教育智慧來打造。學校以“基于課堂、應用驅動、注重創新、激活整體、共同成長”為原則，四校區聯動，構建以賦能教學改革為導向的教科研訓一體化混合研修模式，借助專家引領，依托國家、市級AI教研平臺，開展一系列校本研修、教學練兵等活動，培養智慧教育管理團隊、培訓團隊、骨干教師團隊，打造一支學習型、研究型、創新型的教師隊伍，整體推進教師數字素養與信息化應用能力全面提升。

一是“1+1+N”團隊模式。“1+1+N”項目團隊（1位項目發起人、1位教學領導、若干學科骨干教師）建設遵循“團隊互助、多元合作、激活整體、共同成長”的研修原則，項目發起人負責整體規劃，教學領導統籌管理與任務分配，全體成員分工合作，以提升項目質量為出發點，以教學實施過程中的生長點確立項目任務，以“微”行動解決課堂教學中的“微”問題。

二是線上+線下混合研修模式。學校鼓勵教師參加“國家教師信息技術應用能力提升工程2.0”的學習，針對教師信息技術應用能力中的30個微能力點，利用在線課程、線下教研等形式，以問題為導向，開展信息技術應用能力常態化培訓，提升教師在多媒體教學環境及混合學習環境下設計和駕馭問學課堂的能力，賦能教學改革與創新。

三是以應用為主的小微培訓。網絡技術和自學、交流、共享的學習方式，可以幫助教師有效提高人工智能應用能力，適應時代的要求。學校設計開發了“師說·微觀”“師說·微研”“師說·微功”“師說·微能”“師說·微行”等五項校本培訓微課程，組織教師重點開展教育理論學習、教育對象研究、教師基本功提升、專業能力優化、教育教學實踐等五個方面的學習培訓，提升教師的專業素養。

學校定期舉辦“融創杯”問學課堂優質課展評活動，以賽代培，提升教師能力，將信息化教學納入考評之中，制定課程評價標準，著力人工智能與學科教學融合常態化應用，鼓勵數字化教學和項目式學習的創新應用。同時，學校鼓勵教師積極參與國家省市區各級各類競賽，為智慧教育筑基提質、激發教學活力。

二、整合課程、深耕項目，探索人工智能教育實施路徑

在理念更新、設施完善、強化培訓的基礎上，探索人工智能教育實施的路徑與生長點，將“整合三維課程、實施項目式學習+科技智造主題”作為智慧教育的突破口和落腳點，可以有效推動教與學方式的變革，從而構建智能化的教學環境。

（一）整合三維課程

通過對國家課程、地方課程、校本課程的破與立，學校實施以課程整合為核心的“融+課程”，即學科課程+數字資源、計算機課程+編程教學、社團課程+人工智能，并擴展以學生為中心的跨學科、項目式學習的空間與廣度，實現因材施教和個性化教學，提升學生的信息素養和創造能力。

1.學科課程+數字資源

多媒體輔助講解方面，教師在課堂上利用希沃白板能直觀演示和隨時標識，運用拖拉的功能進行講解，引領學生自由交流，實現了思維的可視化，有效突破教學的難點。融合教室的課堂里，學生應用平板電腦接受活動任務，然后進行小組學習研討，教師再挑選有代表性的作品進行點評，實現精準教學，進行數據決策，落實課堂的生成。

在線學習平臺方面，教師使用沈陽市教育資源公共服務平臺、國家中小學智慧教育平臺、希沃白板云平臺等學習平臺，引導學生登錄平臺獲取教材、課件、作業等相關資料，組織學生進行在線交流、互動學習等活動，提高教學與學習的互動性和靈活性。

虛擬實驗室方面，學校滿足學生的實驗需求，使用中央電教館的虛擬實驗室和云平臺的仿真實驗，在線提供多種科目的實驗內容，學生可以在網上進行模擬實驗操作，獲得實時的實驗數據和結果分析，從而積極參與實驗課程的學習過程。

課堂互動平臺方面，學校建立課堂互動平臺，學生通過投票、在線問答等方式，增強課堂互動性和參與度，提升學習效果。學校鏈接網絡資源，通過互動平臺，引導學生家長、志愿者通過網絡參與到大思政、科普等課程中來，從校內小課堂延伸到社會大課堂。

2.計算機課程+編程教學

計算機課程+編程教學對標信息科技課程目標，信息技術教師開發了以少兒編程軟件SCRATCH為平臺、以中國古典文學名著《西游記》為背景的項目式學習，學生利用《西游記》中的故事，把編程教學與學習及日常生活進行有機結合。教師鼓勵學生在課前閱讀《西游記》，觀看相關視頻，多渠道接觸名著，了解故事情節，提升人文素養。在學習中，學生進行分組合作，小組討論形成自己小組的劇本，最后根據劇本編輯制作成動畫短片和小游戲。學生在這個過程中精讀了名著，從名著中提煉出自己感興趣的情節，結合當下社會的時尚元素和新時代價值觀對故事進行大膽創新，從而演繹出自己的作品。猴王出世、偷吃人參果、逃出五指山、解救師父以及番外篇豬八戒養成記等“新西游記”作品，從文學、審美、技術等多方面評價來看，都有較高的水準。在項目式學習中，學校將技術與人文相結合，注重創新思維的開發，利用人工智能技術賦予人物鮮明特色，使學習情境充滿童真童趣，有利于學生理解現代技術的發展方向，進而實現面向未來培養科技人才的目標。

3.社團課程+人工智能

數字校園建設可以有效推動課后服務升級。少兒編程社團、科技創新等社團，可以讓學生體驗游戲制作的過程，培養學生的邏輯思維能力和嚴謹性，激發學生創造的欲望。教師引導對編程競賽感興趣的學生，深入地學習編程算法和數學邏輯，完成一些相對復雜的編程任務，培養學生系統的思維能力和創新能力，滿足學生的個性化學習需求。

（二）深耕項目式學習

學校通過“融通”與“應用”強化學生核心素養，利用項目式學習、小課題研究、小發明、小調查、小制作等將課標教材、教學融為一體，將學科課程、研究性學習、社會實踐活動融為一體，將自主、探究、合作、展示融為一體，將學與用融為一體，進而激發學生的好奇心、想象力、探求欲，提升學生解決實際問題的能力。學校從最初立足科學學科開展項目式學習發展到現在全學科開展項目式學習，經歷了“淺嘗—深挖—推廣”的蛻變過程，已經開展了“機械手臂”“校園拋物車”“尋味春天”“大偵探養成記”“會思考的小勞動者”“科技風箏”等100多個主題項目式學習，學生全員參與，呈現了一批批形式豐富、創意新穎、科技智能的跨學科實踐成果。

三、科創啟智、融合共進，助力人工智能教育創新發展

未來教育新生態將不可避免地受到人工智能的深刻影響，如何建立與維護數字化、智能化教育環境的良好秩序是不容忽視的重要問題，而強化科創教育，以多元融合的手段提升師生的數字素養，充分利用人工智能賦能教育創新，是促進教育高質量發展的關鍵要素。通過“科創賦能·多元融合”的辦學實踐，學校探索人工智能與教育教學的深度融合，為培養學生的全面發展提供了有益經驗。多元融合的教育生態構建，促進學校呈現出創新性、開放式、有特色的“智能+”新樣態。

一是呈現出技術與人文的融合。在推進人工智能教育的過程中，學校注重技術與人文的融合。例如，學校通過AI技術促進學生了解中華優秀傳統文化，增強文化自信。二是展現了學校與社會協同育人模式。學校積極與社會資源對接，與企業、科研機構合作，開展人工智能教育項目。例如，學校與本地科技公司合作，為學生提供AI編程課程和實踐活動，培養學生的實踐能力。三是體現了教育公平與資源共享。通過人工智能技術，學校實現了教育資源的共享與優化配置。例如，學校利用智能平臺為不同學校、不同地區的學生提供在線課程，推動了教育公平。

有效運用數字化資源優化教學設計與實施，推動了核心素養的落實，教師教學方式發生了根本改變，學校內涵品質也得到了極大提升。教師通過參加國優課、一師一優課、基礎教育精品課、省區市優秀課的評比與歷練，在課程開發、學科整合、跨學科學習、項目化學習等方面的能力都得到了提升，教師隊伍整體的現代教育理念與素養也有了顯著變化。以學校人工智能項目式學習《SCRATCH釋西游》為原型生成的區本人工智能教程，目前已經在和平區各校推廣。學校先后獲得全國科技示范學校、全國品質課程實驗學校、中國青少年科技教研示范單位、全國中小學創新創業創造教育示范學校等榮譽稱號百余項。

面向未來，人工智能技術的不斷發展，有利于推動教育教學改革，完善多元融合的教育生態，實現教育的五個轉變，即目標轉變，培養適應數字時代的社會主義建設者和接班人；空間轉變，建設打破時空、按需服務的泛在學習空間；課程轉變，走向更開放互聯、跨學科的大課程與大教學；管理轉變，數據驅動學校治理智能化、精準化；教師轉變，建設一支高水平數字素養的教師隊伍，為打造人工智能人才成長的搖籃貢獻力量，為教育現代化發展做出更大努力。

參考文獻：

［1］吳砥，黃啟御，宋琰玉，等.全球教育數字化轉型的四大趨勢［J］.上海教育，2024（2）.

［2］趙慧.未來教育：教育改革的未來［M］.北京：人民日報出版社，2021.

［3］熊璋.未來教育新生態建構的趨勢與關鍵［J］.人民論壇·學術前沿，2024（17）.

（責任編輯：趙春艷）