梁景萱/山東省青島市實驗小學(xué)

引子：一個“饅頭”引發(fā)課堂“變革”

2017年3月28日上午，在青島市實驗小學(xué)的課堂上，曹仙蕓老師正在執(zhí)教一節(jié)與眾不同的課——“食物去哪了”。說它與眾不同，是因為這節(jié)課的焦點不是老師，而是“VR”，重點知識也不是通過老師講解，而是由學(xué)生感知——學(xué)生化成一個“小饅頭”，被人“吃掉”，然后到人體的消化道里走一圈。抽象的、復(fù)雜的知識變成了形象、直觀的“情景”，學(xué)生從“觀眾”變成了“演員”，教師從“主演”變成了“導(dǎo)演”，教室從“學(xué)習(xí)場”變成了“體驗場”。VR技術(shù)的運用，讓一直以來科學(xué)老師頭疼不已的問題，在短短一節(jié)課中就輕松地得到解決，真是一個“小饅頭”解決了大難題。

青島市實驗小學(xué)是一所有著116年歷史的百年老校。對教育本真的堅守，豐厚的歷史積淀是其成長的豐厚土壤；同時，在繼承中敢于突破，不斷變革，不斷創(chuàng)新，又使其歷久彌新，保持旺盛生機。一個“小饅頭”讓老師們嘗到了甜頭，感受到了現(xiàn)代科技的巨大魅力，學(xué)校迅速做出反應(yīng)——借助現(xiàn)代技術(shù)手段，將人工智能引入校園，以課堂的技術(shù)變革帶動教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，以數(shù)字化校園建設(shè)推動教育理念的更新，一場“教育革命”在校園里悄然興起。

學(xué)校認為，追求教育的本真，就要堅持教育面向人人，因材施教，適性發(fā)展；理念只有落實到課堂，才能落地生根，開花結(jié)果。但在具體實踐的過程中，美麗的教學(xué)理想?yún)s遭遇到了瓶頸。

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，強調(diào)標準化、程式化，主要表現(xiàn)為：重結(jié)果輕過程，重教法輕學(xué)法，重灌輸輕探究，重教材輕學(xué)生，重知識輕能力。這種封閉性的課堂結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃，動手能力不強，思考不能深入，其本質(zhì)是對學(xué)生個性的壓抑，對兒童欲求的約束。我們認為，教育應(yīng)該按照“兒童的方式”，這樣他們的天性才會自然展現(xiàn)，才會產(chǎn)生真正的學(xué)習(xí)熱情。

針對傳統(tǒng)教學(xué)的短板，學(xué)校借力現(xiàn)代信息技術(shù)，以“云平臺”“大數(shù)據(jù)”“智能手環(huán)”“VR技術(shù)”為依托，推進教學(xué)模式的重構(gòu)，實現(xiàn)課堂要素的良性互動。

2012年10月，我校申報的全國“十二五”課題“基于現(xiàn)代教育技術(shù)的小學(xué)新課堂模式研究”立項，利用課題研究的契機，以數(shù)字化校園建設(shè)推動理念的更新，搭建教育云平臺，謀求課程改革新發(fā)展。2013年7月，學(xué)校著手進行“云平臺”的硬件建設(shè)、軟件開發(fā)與調(diào)試等，組建核心研究團隊，建設(shè)教學(xué)資源庫，以實驗班為研究實體，嘗試研發(fā)語文、數(shù)學(xué)、英語學(xué)科的概念課。2013年9月，學(xué)校加入C20華師大慕課聯(lián)盟組織，借助學(xué)?！八接性啤睂W(xué)習(xí)平臺，研究翻轉(zhuǎn)課堂、微視頻在教學(xué)中的運用，將個別化教學(xué)與普通整體化授課教學(xué)結(jié)合起來，使得適性課堂更具有針對性。2014 年2月，學(xué)校確立了二次研發(fā)與優(yōu)化的目標與方向，讓云學(xué)習(xí)平臺更加實用、高效，完成了教學(xué)效果提升的大變革。在此基礎(chǔ)上，學(xué)校形成了適性課堂的備課系統(tǒng)、上課系統(tǒng)和評價反饋系統(tǒng)。學(xué)校“私有云平臺”的構(gòu)建，現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中適時運用已具雛形，“云學(xué)?！钡母拍铋_始形成。

人工智能的引進，云平臺的搭建，改變了原先多媒體技術(shù)只是助力教師“教”的單一功能，它的互動性使得助學(xué)生“學(xué)”成為可能，從助教到助學(xué)，一字之差，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、教師教學(xué)實效卻發(fā)生了根本性的變革。

教學(xué)更精準。教師依據(jù)科學(xué)、精準的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程數(shù)據(jù)積累，全方位地了解學(xué)生，根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)的情況及時調(diào)整教學(xué)重點，根據(jù)學(xué)生掌握知識的情況及時調(diào)整上課節(jié)奏，從而真正實現(xiàn)了以生為本，建構(gòu)學(xué)生學(xué)習(xí)模型。

教學(xué)更優(yōu)化。通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)采集、學(xué)習(xí)的反饋、數(shù)據(jù)的分析，調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)過程。教師根據(jù)實際教學(xué)需求、學(xué)生學(xué)習(xí)需要，適時測試，分層教學(xué)，分層輔導(dǎo)，從而實現(xiàn)每一個學(xué)生在自己原有基礎(chǔ)上的最大發(fā)展。

教學(xué)更適性。結(jié)合數(shù)據(jù)庫中學(xué)生數(shù)據(jù)的分析，為學(xué)生提供不同的內(nèi)容和學(xué)習(xí)策略，因材施教，因地制宜，因時制宜，滿足學(xué)生個性化需求，指導(dǎo)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。

課堂教學(xué)由傳統(tǒng)的講授轉(zhuǎn)向依托人工智能和數(shù)字化信息技術(shù)環(huán)境教學(xué)，由以課堂教學(xué)為主轉(zhuǎn)向基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的課內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)，轉(zhuǎn)向教師引導(dǎo)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)助學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)，激發(fā)了教師教學(xué)改革的主動性、協(xié)作性、共享性、創(chuàng)造性和成就感。

潤物于無聲之中：一個系統(tǒng)的開發(fā)

人工智能進入校園，青島市實驗小學(xué)另一個重要途徑是依據(jù)語文核心素養(yǎng)，研發(fā)自己的智能化電子書閱讀考級系統(tǒng)——“AR系統(tǒng)”。

作為語文核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容和重要支撐，閱讀素養(yǎng)包括識、記、讀、說、思、寫等幾個重要環(huán)節(jié)，但是，在傳統(tǒng)的閱讀教學(xué)中，人們往往把這些環(huán)節(jié)割裂開來，讓閱讀變得淺薄無味。一是只見樹木，不見森林。有的教師在閱讀教學(xué)中只著眼于幾個知識點，缺乏整體意識和系統(tǒng)意識，忽略了文章或詩歌背后的情懷。二是只見大海，不見江河。有的教師固化了講解的思維，忽視了對文本多維內(nèi)涵的挖掘，以及對學(xué)生思維規(guī)律的探究。三是只見任務(wù)，不求效果。有的教師著力于布置課外閱讀作業(yè)，卻忽視了閱讀作業(yè)的及時把控和實施評價，導(dǎo)致閱讀陷入無序、失控的狀態(tài)。

為了更好地激發(fā)學(xué)生大量閱讀、熱愛閱讀興趣，彌補傳統(tǒng)教學(xué)只有任務(wù)無法評價的短板，學(xué)校充分利用信息技術(shù)手段，依托傳統(tǒng)項目讀書考級，研發(fā)了智能化電子書閱讀考級系統(tǒng)——“AR系統(tǒng)”。

AR閱讀進階系統(tǒng)中共分12級，每個級別含必讀和選讀書，共800本。每本書共有40道測試題，題目內(nèi)容涵蓋了作者的生平、讀本內(nèi)容、情感價值觀等方方面面。學(xué)生一人一賬號，自動登錄閱讀系統(tǒng)，自主選擇不同級別和閱讀書目，點擊答題，系統(tǒng)隨機生成10道題目，學(xué)生完成閱讀考級測試后，系統(tǒng)即時呈現(xiàn)答題分數(shù)，8分以上即測試通過。對于未通過的學(xué)生，學(xué)生有二次答題機會，可以回家再次閱讀該書。多次答題給了學(xué)生多次挑戰(zhàn)自己的機會，磨煉了他們的意志。教師可以自主查詢本班學(xué)生整體閱讀達級情況，也可以查詢學(xué)生個體答題情況。針對學(xué)生出錯較多的題目，以及需要重點落實的AR閱讀與語文課程的結(jié)合點，教師會再次關(guān)注，并實時調(diào)整閱讀策略，讓閱讀指導(dǎo)更具針對性?？旖莶樵?、及時跟進的AR系統(tǒng)使教師可以全面掌握學(xué)生的閱讀質(zhì)量與速度，提高了測評的有效性。

AR系統(tǒng)打破了地域和時間的限制，使閱讀、測試形式更加靈活生動。正在進行的AR閱讀系統(tǒng)2.0版本升級，以及手機APP的研發(fā)，將大大提高閱讀、測試的便捷性和可操作性。

目前，學(xué)校的AR系統(tǒng)軟件已經(jīng)申請了“中華人民共和國國家版權(quán)局計算機軟件著作權(quán)”，同時，AR閱讀測試題，也經(jīng)中國版權(quán)保護中心審核，予以登記。這是對學(xué)校工作的贊美與肯定。

育人于智慧之境：一個“場”的建立

經(jīng)過幾年的探索，青島市實驗小學(xué)已經(jīng)通過引進人工智能，依托云平臺，完成了校園的信息化、智能化建設(shè)。學(xué)校充分利用信息技術(shù)手段，打造云學(xué)習(xí)平臺，利用“云計算輔助教學(xué)”，構(gòu)建個性化教學(xué)的信息化環(huán)境，支撐教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，構(gòu)建起不受時間、地點限制的網(wǎng)絡(luò)空間“學(xué)習(xí)場”。

學(xué)校“云”——構(gòu)筑智慧校園。學(xué)校以“適切教育”理念為引領(lǐng)，整體架構(gòu)，多元融合，搭建起包括學(xué)校管理、適性課堂、自能德育、網(wǎng)絡(luò)課程等云學(xué)習(xí)平臺，在使用中不斷延伸其功能，借助“云”構(gòu)建智慧校園，滿足學(xué)生的多元訴求。

私有“云”——實現(xiàn)多方互動。私有云學(xué)習(xí)平臺包括基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用教學(xué)模塊兩大部分。利用平臺存儲大量教學(xué)資源，利用點陣筆、點陣白板之間的自由交換功能，讓課堂靈動多彩。私有云平臺不但能完整記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)實時的交流互動，還可以進行個性化輔導(dǎo)，實現(xiàn)家校教育的無縫銜接。

電子“包”——驅(qū)動課堂變革。在“私有云學(xué)習(xí)平臺”基礎(chǔ)上，學(xué)校深研“電子書包課堂”：突破 “整齊劃一”的課堂，實現(xiàn)因材施教；突破經(jīng)驗主義為主導(dǎo)的教學(xué)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動課堂教學(xué)；突破“扁、平、窄”式的學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建立體式、全時空學(xué)習(xí)空間。

學(xué)習(xí)“場”——突破時空界限。學(xué)校在每個班級門口安裝了“小學(xué)習(xí)窗”，在每個樓層安裝了“大學(xué)習(xí)窗”，學(xué)習(xí)窗與云平臺緊密結(jié)合，形成遍布校園的“泛在學(xué)習(xí)場”，最大化地實現(xiàn)隨時、隨需的學(xué)習(xí)。利用區(qū)域遠程視頻系統(tǒng)，學(xué)校建設(shè)了未來教室，實現(xiàn)校內(nèi)學(xué)科教研、課例展示的互動與分享，同時與對點學(xué)校定期進行互動交流。

創(chuàng)客“室”——鼓勵創(chuàng)意落地。學(xué)校創(chuàng)建“創(chuàng)客體驗中心”，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，有3D打印、虛擬體感教室、機器人室、科技教室、科學(xué)實驗室、生活體驗室、陶藝室七個功能教室。教室以創(chuàng)意為圓點，借助物聯(lián)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生動手、實踐、創(chuàng)意、想象能力。

管理“環(huán)”——促進體質(zhì)發(fā)展。學(xué)校開發(fā)運動健康管理手環(huán)，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過監(jiān)測學(xué)生運動情況，收集群體運動大數(shù)據(jù)，促進學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展。通過監(jiān)測學(xué)生睡眠情況，將校內(nèi)學(xué)習(xí)、校外學(xué)習(xí)、學(xué)生生活質(zhì)量納入統(tǒng)一管理。

指尖“碼”——拓展學(xué)習(xí)空間。學(xué)校開設(shè)“指尖上的種植課”，給校園每一種植物都制作專屬二維碼，通過手持終端進行掃描，學(xué)生就可獲取相關(guān)資料，同時實現(xiàn)在線回答，并納入學(xué)生學(xué)分評價中，為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間。

智能“課”——發(fā)展思維能力。學(xué)校組建Mbot學(xué)習(xí)園地，學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)Mblock軟件的使用，同時配合Arduino開源硬件制作出人工智能裝置。在探究和實驗中，同學(xué)們開發(fā)出的成果，如智能實驗分析器、人造衛(wèi)星繞地時間計算器、智能英語學(xué)習(xí)機、智能護眼學(xué)習(xí)桌等，多次在全國、省、市比賽中獲得佳績。

最近，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確要求從今年秋季開學(xué)，在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育。這為學(xué)校的發(fā)展提供了更好的機遇，擁有百年歷史的青島市實驗小學(xué)，將以此為契機，秉承一切為了孩子的幸福、個體的成長的教育理念，讓人工智能、信息技術(shù)成為滋養(yǎng)教學(xué)、教育的源泉，著眼于每一個學(xué)生的發(fā)展，育樹成林，沿著這條現(xiàn)代化學(xué)校建設(shè)之路不斷前行，迎接未來的挑戰(zhàn)。