吴丙朕

随着科技与教育融合的不断深入,教育信息化逐渐成为教育变革的牵引力量。近年来,深圳市南山实验教育集团园丁学校积极推进“AI+”教育,从教师角度,通过教育人工智能培训、探索与实践,提升教师人工智能应用能力;从学生角度,通过人工智能教育课程与赛事,为未来人工智能时代社会人才培养注入创新力量。

集纳优质资源,推进智慧校园建设

技术层面,园丁学校高起点规划智能化基础环境,做好智能化基础环境与设备的支持保障,采用光纤到桌面接入技术,实现无线网络全覆盖。此外,学校还部署了一流的云计算超融合服务器及云桌面系统,更高效地将计算、存储和网络连接,满足当前和未来的教育应用需求。

与此同时,园丁学校构建了“1+1+N”架构,即“钉钉+智慧园丁(自研应用)+海量学科资源与应用”。钉钉专业版满足日常的办公需求,如通知、公告、各类审批等事务工作;自研应用“智慧园丁”基于一个数据底座,将云桌面、文档云等用户数据打通,实现单点登录。教学(微课录制工具,微课与慕课管理、社团选课)、教研(读写实验、课题管理)、学生多元智能评价等教育教学应用,均已无缝嵌入钉钉办公平台。另外,学校还为各学科教师购买优质教育平台资源与服务,如英语听说练习与考试平台、英语多媒体教育资源库、学科网资源、NOBOOK虚拟实验平台等。

重视人机协作,提升教师数字化素养

推进教育信息化的关键是提升教师应用智能平台的能力。园丁学校持续推进教师数字化应用能力培训,建立了规范化的教师教育信息技术能力培训制度与培训内容,每年5月对秋招和春招的教师进行希沃白板使用、微课制作等方面的专业培训;每年暑期对新入职教师进行教育信息技术政策、理念、平台、学科软件等方面的培训;每年组织教师参加深圳市南山区学科技术导师在线课程的学习;每季度组织一次极简教育技术分享活动;多次邀请市区教研员或学科教学专家入校指导课堂教学,优化教学环节设计,推进教学模式迭代升级。这些培训极大提升了教师的数字化教学能力,在2022年广东省中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0中,园丁学校教师实现100%达标,学校获评“中小学教师信息技术应用能力提升工程优秀推进学校”。

聚焦核心素养,构建思维发展型课堂

未来的教育是人与人工智能协作的时代,充分发挥机器与人类的不同优势是提高教育生产力的关键,教师应着重提高自己的创新能力、复杂决策能力、情感激励作用。2021年12月,园丁学校将“核心素养导向融合信息(智能)技术的思维发展型课堂项目”作为智能融合教育的主要抓手,与人工智能、信息技术深度融合,成功申报教育部教学改革实验校。该项目通过图示工具(八大思维图示、思维导图、概念图)与思维策略工具,在具体学科教学活动中将师生隐性思维显性化,同时借助信息技术教学管理平台,实现课堂教学与智能技术的深度融合(如课程教学展示、互动分享、实时测评等),让学生在积极参与、主动建构的过程中进行深度学习。参与课堂项目的各科组教师将思维图示与教学内容相结合,利用图示板书呈现课堂结构;学生利用图示,生动呈现自己的学科思维与知识建构过程,提升学科素养。

学校通过签订项目实践协议,组建学科共同体,以及由思维教学专家、市区学科教研员组成的专家团队。三年来,学校开展融合信息技术的思维课堂教学研讨课共180节,项目组教师成功申报市区课题2个,形成专项案例集2本(97篇教学设计与论文),在宁夏、广州等地多次进行项目实践分享。与此同时,学校项目组持续推进常态化学生思维练习册使用与学科共同体教学研讨。各学科共同体在适用的教学场景中,持续提高信息技术工具使用频次,迭代升级学科教学模式。

以小学数学学科共同体的教学模式为例。教师将思维可视化工具进行创造性应用,课前用学生熟悉的圆圈图引导学生回顾相关知识,为新内容学习做铺垫;课中用树形图对12个月进行分类,将学生对大小月分类的理解显性化,并结合树形图解释传统歌谣,有效促进学生对大小月的区分和记忆;课后通过再次完善圆圈图,形成学习闭环,把零散的知识系统化,引导学生树立时间观念,养成及时记录的习惯。

将信息技术工具进行创新性应用,也是学校的一项亮点工作。以日历学习为例,教师通过全景课堂提供近十年的日历,方便学生获取课堂学习所需的信息和材料;通过问卷星来完成数据收集,快速、直观呈现统计结果,让学生获得每月天数“变与不变”的直观体验;通过全景画板和树形图对12个月进行分类,降低学生操作的难度,便于学生分类;通过分享圈展示分类结果,促进学生同伴互学;通过洋葱学园视频解说和互动,解决学生的认知冲突,即为什幺不同年份的2月天数可能不一样,为什幺每四年有一个闰年;通过全景课堂的任务功能进行分层教学,有困难的学生可以自主播放视频帮助自身记忆大小月;通过全景课堂的试题功能实现变式练习的精准、及时反馈,让课堂交流有的放矢。

强化整体驱动,探索创新型培养机制

体系创新:组建跨学科团队,形成有战斗力的师资队伍。学校现有专职信息科技教师4名,均具备人工智能学科基础知识与相关赛事指导经验。学校信息科技处负责科技创新活动的组织与开展工作,并整合信息科技与小学科学教师组建了人工智能教育团队,构建起跨学科、强实践的师资队伍。

与此同时,学校通过“四点半活动”,引进更多优质教育人才。学校联合柴火创客、南荔工坊、可可乐博、八爪猿、智乐高等优质工作室、企业开展创意活动,邀请其讲师每周入校面向全体学生开设人工智能与物联网、创意电子等课程,提升课程质量。除了常态化开设人工智能教育课程外,学校每学年还组织学生参加柴火创客、优必选、大疆等优质企业与工作室的相关培训活动,参加省、市、区科技创新大赛,同时创设浓郁的人工智能教学氛围,为师生提供持续的创新动力。学生在校内与校外工作室导师的指导下,实践能力迅速提升。

内容创新:建设有梯度、系统化的人工智能课程体系。为落实新课标,培养科技创新拔尖人才,学校通过两年的探索与实践,形成了有梯度的人工智能课程体系。四年级的课程为“萝卜圈虚拟机器人、掌控板”,引导学生通过简单的虚拟传感器与图形化编程,感悟人工智能对生活和学习的影响,直观了解人工智能的特点;五年级的课程为“人工智能——算法与程小奔”,通过封装好的人工智能机器人套装,结合数学知识、寓言、小故事等,让学生体验算法的精妙与人工智能的益处,激发探究的热情和积极性;六年级的课程为IOT课程,通过人工智能与IOT体验及创作活动,让学生在亲身参与中理解人工智能原理,知道人工智能怎幺“做”,培养学生创新思维能力,进而促使其思考如何利用人工智能解决实际问题。

培养能够适应人工智能时代环境、具备高阶思维与信息技术应用能力的创新型人才,既是新时代国家深化基础教育改革的方向,也是当前中小学教育面向未来的核心目标之一,园丁学校将以此为方向持续探索。