人工智能賦能學(xué)校教育教學(xué)變革的實(shí)踐探究

新質(zhì)生產(chǎn)力以全要素生產(chǎn)率提升為標(biāo)志，核心是科技創(chuàng)新，催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動(dòng)能。作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表，在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，人工智能這一戰(zhàn)略性技術(shù)的影響與日俱增[1]，正以其強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和創(chuàng)新能力，賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，打破傳統(tǒng)封閉、固定的教育模式，提供多樣化的學(xué)習(xí)路徑和豐富的學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)學(xué)習(xí)和全面發(fā)展。山東省東營(yíng)市英才小學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“學(xué)?！保﹫?jiān)持高點(diǎn)定位、高質(zhì)量發(fā)展，緊緊圍繞“為成長(zhǎng)塑造品質(zhì)、為學(xué)生終生發(fā)展奠基”的辦學(xué)理念，以“思想生長(zhǎng)教育”為課改切入點(diǎn)，聚焦學(xué)生的人工智能啟蒙教育，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

一、“人工智能+”新場(chǎng)域浸潤(rùn)，高位賦能學(xué)習(xí)場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

當(dāng)人工智能突飛猛進(jìn)，學(xué)校不再僅僅是一個(gè)“容器”，更是一扇打開(kāi)師生感知力、創(chuàng)變力的大門。學(xué)校著力打造“人工智能+”新場(chǎng)域，以真實(shí)問(wèn)題場(chǎng)景、游戲化場(chǎng)景、體驗(yàn)式場(chǎng)景、人機(jī)互動(dòng)場(chǎng)景等不同場(chǎng)景，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，實(shí)現(xiàn)全方位的真實(shí)成長(zhǎng)。學(xué)校以“思想生長(zhǎng)教育”理念和富有英才特色的高品質(zhì)教學(xué)為宗旨，緊扣現(xiàn)代化教育的脈搏，與時(shí)俱進(jìn)，建設(shè)了比特實(shí)驗(yàn)室、3D機(jī)器人室、創(chuàng)客空間、實(shí)踐體驗(yàn)館、科學(xué)綜合教室、智慧教室、立體錄播教室、英才TV、陶藝坊、沙畫教室、創(chuàng)意手工雅繪美術(shù)教室、國(guó)學(xué)館、數(shù)字書法教室等30多個(gè)功能教室，著力打造“十館兩廳七長(zhǎng)廊”，新建一體化大樓的航空教育基地等，成為學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究的重要陣地，為學(xué)生和教師提供了一個(gè)開(kāi)展STEM學(xué)習(xí)和創(chuàng)作的空間。

通過(guò)“人工智能+”新場(chǎng)域的浸潤(rùn)，激發(fā)了學(xué)生的好奇心、探索欲、思維鏈，激活了學(xué)生良好的學(xué)習(xí)感受。場(chǎng)景本身也是課程資源，校園里每個(gè)小角落都可以賦予更多教育的契機(jī)，釋放教育價(jià)值，還能夠啟動(dòng)行為、點(diǎn)亮心智，喚醒師生的生命感和價(jià)值感，實(shí)現(xiàn)從場(chǎng)景到場(chǎng)能的轉(zhuǎn)換。

二、“人工智能+”新團(tuán)隊(duì)建設(shè)，賦能教師專業(yè)發(fā)展

作為“人工智能+教育”的先行者，學(xué)校從2016年就啟動(dòng)了教師隊(duì)伍儲(chǔ)備和教師培訓(xùn)。學(xué)校組建了YC STEM 創(chuàng)意教育團(tuán)隊(duì)，積極研發(fā)STEM 創(chuàng)意課程，開(kāi)展STEM創(chuàng)意活動(dòng)，堅(jiān)持參與性培訓(xùn)原則和課程生成性原則，讓有技術(shù)、工程專長(zhǎng)的教師參與課程研究開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，讓教師在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在項(xiàng)目探索中體驗(yàn)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中轉(zhuǎn)變理念、提升技能、掌握方法。

學(xué)校通過(guò)加強(qiáng)校內(nèi)培訓(xùn)和內(nèi)引外聯(lián)等方式，目前，已培養(yǎng)了20多位中小學(xué)科學(xué)、信息技術(shù)、綜合實(shí)踐、數(shù)學(xué)、美術(shù)等學(xué)科的青年學(xué)科骨干教師，他們組成了YC STEM 創(chuàng)意教育團(tuán)隊(duì)。在“人工智能+”新團(tuán)隊(duì)建設(shè)中，教師認(rèn)識(shí)自我、發(fā)現(xiàn)自我，找到了自我與學(xué)校發(fā)展的契合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展，提高了職業(yè)幸福感、自我效能感，將在“人工智能+”教育中遇到的挑戰(zhàn)或困惑變成自我超越的契機(jī)。

三、“人工智能+”新資源融合，釋放鏈接資源的無(wú)限潛能

要實(shí)現(xiàn)教育高質(zhì)量，學(xué)校必須實(shí)現(xiàn)“連接改變教育”，包括部門之間的連接、師生之間的連接、學(xué)科之間的連接、學(xué)習(xí)與生活的連接、學(xué)校與社會(huì)的連接等。人工智能教育的推進(jìn)，STEM教育課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐，不能僅靠“一家之力”，學(xué)校大力開(kāi)發(fā)了校外STEM教學(xué)資源，拓展了育人空間，建立了強(qiáng)有力的區(qū)域性創(chuàng)客支持服務(wù)體系，其服務(wù)包括設(shè)備產(chǎn)品信息提供、教師經(jīng)驗(yàn)交流、設(shè)計(jì)及組織方法分享、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新創(chuàng)造激勵(lì)機(jī)制等，創(chuàng)客工作坊成為支持服務(wù)體系的典型形態(tài)。

學(xué)校與物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新教育研究中心、山東省電子學(xué)會(huì)、東營(yíng)職業(yè)學(xué)院信息學(xué)院等進(jìn)行合作，為學(xué)校STEM教育研究提供理念、技術(shù)、平臺(tái)支持。學(xué)校以東營(yíng)市科技館、東營(yíng)檔案館、濕地公園、各類研學(xué)基地為社會(huì)實(shí)踐基地，逐步拓展教育空間，有效整合了人工智能教學(xué)社會(huì)資源，將資源用到極致，釋放有限資源的無(wú)限潛能，做到因地制宜的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)聚合效應(yīng)。

四、“人工智能+”新課程建構(gòu)，打造課程改革新樣態(tài)

教育和課程改革正進(jìn)入“生成時(shí)代”，要幫助學(xué)生“生成”適應(yīng)人工智能時(shí)代的本領(lǐng)和素養(yǎng)。這是人工智能對(duì)基礎(chǔ)教育課程改革提出的全新挑戰(zhàn)。學(xué)校不斷根據(jù)學(xué)生和社會(huì)發(fā)展的需求，進(jìn)行課程的迭代更新，不斷完善課程體系，基于“人工智能+”教育理念，參照我國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，整合、拓展技術(shù)、科學(xué)、數(shù)學(xué)、社會(huì)、美術(shù)等基礎(chǔ)性課程知識(shí)，建構(gòu)了STEM校本特色課程、“人工智能+”創(chuàng)客課程、科普課程、航空課程、項(xiàng)目化課程為一體的STEM科學(xué)素養(yǎng)課程體系。

一是獨(dú)具特色的STEM校本課程，從智能自動(dòng)化出發(fā)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以3D打印、激光切割為載體的智能創(chuàng)造課程；從工程建模出發(fā)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以手工搭建為載體的奇跡建模課程。學(xué)?；诳鐚W(xué)科與綜合學(xué)習(xí)的 STEM 理念，已初步開(kāi)發(fā)“創(chuàng)意編程”、AR實(shí)物編程、APM人工智能機(jī)器人課程、鯨魚(yú)機(jī)器人課程、 VR無(wú)人機(jī)課程等創(chuàng)客特色課程20多門，逐步建設(shè)和完善學(xué)校STEM教育課程體系，并建設(shè)對(duì)應(yīng)的精品課程資源，納入學(xué)校課程超市，讓學(xué)生自主選課。

二是融競(jìng)賽與實(shí)踐創(chuàng)作于一體的“智能+”創(chuàng)客課程，學(xué)校組建了300多人的“人工智能+”創(chuàng)客教育社團(tuán)，每周四、周五開(kāi)展社團(tuán)活動(dòng)，開(kāi)設(shè)賽事課程的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐及創(chuàng)新能力。

三是以“山東省青少年科普教育330工程”為契機(jī)，借力空中云課堂豐富的課程資源，以學(xué)生認(rèn)知規(guī)律為起點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，開(kāi)設(shè)了包含科普通識(shí)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人、人工智能創(chuàng)意設(shè)計(jì)、編程和無(wú)人機(jī)六大課程種類，設(shè)計(jì)不同階段的16項(xiàng)課程，做到了全校普及，讓每個(gè)學(xué)生沐浴科普智慧之光，實(shí)現(xiàn)思想生長(zhǎng)、智慧成長(zhǎng)。

四是全校普及航空課程，以“培養(yǎng)從小熱愛(ài)航空的中國(guó)人”為目標(biāo)，以探究為核心，以培養(yǎng)學(xué)生的航空科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，通過(guò)課程學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生對(duì)航空的熱情和好奇心，了解奇妙的航空知識(shí)和科學(xué)原理，提升科學(xué)探究能力，養(yǎng)成實(shí)事求是、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

五是項(xiàng)目化融合課程。學(xué)校在學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育中，打造“學(xué)為中心”的自主智慧課堂，以科學(xué)作為種子學(xué)科，開(kāi)展跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，建構(gòu)具有學(xué)校特色的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)教學(xué)模式，進(jìn)行學(xué)科整合、跨學(xué)科統(tǒng)整，實(shí)現(xiàn)全學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，給每個(gè)學(xué)生提供全面發(fā)展的舞臺(tái)。

五、“人工智能+”新活動(dòng)實(shí)踐，培育學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

學(xué)校通過(guò)“科學(xué)家進(jìn)校園”“山東省青少年科普?qǐng)?bào)告百校行、希望行”“科普大篷車進(jìn)校園”“東營(yíng)市中小學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力大賽”“全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽”“校園創(chuàng)客節(jié)”“校園科技節(jié)”等各級(jí)各類豐富多彩的STEM創(chuàng)意活動(dòng)，讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在實(shí)踐中解決問(wèn)題，在活動(dòng)中獲得知識(shí)，從而提高創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[2]。

一是借力競(jìng)賽，發(fā)明創(chuàng)新活動(dòng)。通過(guò)“東營(yíng)市中小學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力大賽”“全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽”和各類STEM比賽，開(kāi)展講座、發(fā)明技法學(xué)習(xí)、頭腦風(fēng)暴、金點(diǎn)子、物品改進(jìn)、科技創(chuàng)新、發(fā)明比賽等。在指導(dǎo)學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索，總結(jié)出“六步教學(xué)法”，即創(chuàng)新方法—?jiǎng)?chuàng)意設(shè)計(jì)—畫圖表達(dá)—完成制作—展示交流—拓展創(chuàng)新。

二是“科學(xué)家進(jìn)校園”，科普講座拓寬視野，點(diǎn)燃探究火種。中國(guó)科學(xué)院教授、中國(guó)科普研究所博士等來(lái)到學(xué)校給學(xué)生作報(bào)告，進(jìn)行科普知識(shí)的普及。

三是開(kāi)展科技節(jié)，讓科技意識(shí)天天有，讓科技節(jié)年年有。學(xué)校每年舉辦大型的科技節(jié)和創(chuàng)客節(jié)，堅(jiān)持人人參與，個(gè)個(gè)創(chuàng)新，將科技節(jié)變成學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，感受創(chuàng)新的節(jié)日，為學(xué)生搭建了一個(gè)展現(xiàn)自我的舞臺(tái)，讓學(xué)生展示自己的創(chuàng)意作品。

六、“人工智能”+新評(píng)價(jià)助推，促進(jìn)學(xué)生智慧成長(zhǎng)

學(xué)校借助人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，結(jié)合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，探索開(kāi)展學(xué)生各年級(jí)學(xué)習(xí)全過(guò)程評(píng)價(jià)、德智體美勞全要素評(píng)價(jià)。教師可以通過(guò)指標(biāo)評(píng)價(jià)、量表評(píng)價(jià)、寫實(shí)評(píng)價(jià)等對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，建構(gòu)大數(shù)據(jù)支持下的“五育并舉”評(píng)價(jià)模型，建構(gòu)大數(shù)據(jù)支持下的“3333”英才之星評(píng)價(jià)模型，優(yōu)化“英才之星”學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，豐富“英才之星”評(píng)價(jià)的內(nèi)涵，拓展其外延。評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過(guò)收集各評(píng)價(jià)指標(biāo)的大數(shù)據(jù)，為“英才之星”評(píng)價(jià)提供可參考的原始材料，使得評(píng)價(jià)更科學(xué)、更直觀、更全面、更精準(zhǔn)。

“英才之星”學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)說(shuō)話，記錄學(xué)生成長(zhǎng)，通過(guò)多維建模分析和深度數(shù)據(jù)挖掘，將素質(zhì)教育落實(shí)到每個(gè)學(xué)生，由點(diǎn)及面，進(jìn)一步建立家校共育的合作通道、統(tǒng)計(jì)學(xué)校素質(zhì)教育成果、展現(xiàn)區(qū)域素質(zhì)教育理念，實(shí)現(xiàn)五育融合，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的時(shí)代新人。

學(xué)校基于思想生長(zhǎng)教育的“人工智能+”教育的探索與實(shí)踐，打造課程改革新樣態(tài)，培育學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)，賦能教師專業(yè)發(fā)展，喚醒師生的生命感和價(jià)值感，延展教育的深度和廣度。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭乾.以人工智能撬動(dòng)學(xué)校教育教學(xué)變革的實(shí)踐研究[J].中小學(xué)校長(zhǎng)，2024（3）：65-67.

[2] 張建發(fā).基于綜合實(shí)踐活動(dòng)課程構(gòu)建小學(xué)人工智能教育課程模式[J]. 基礎(chǔ)教育研究，2022（15）：55-57.

（作者單位：山東省東營(yíng)市英才小學(xué)）

責(zé)任編輯：李莎