樓旭平 陳圣

浙江省杭州市蕭山區(qū)紅墾學(xué)校建于2016年，是一所九年學(xué)制公辦學(xué)校，也是浙江省第一所新樣態(tài)基地學(xué)校。20世紀50年代，蕭山人民肩挑背扛，歷時30年，圍海造田347平方千米，以血汗開創(chuàng)出紅色的圍墾。聯(lián)合國糧農(nóng)組織譽之為“人類造地史上的奇跡”。紅墾學(xué)校就位于這片奇跡之土上。

建校之初，學(xué)校決定以“培養(yǎng)敢擔(dān)當(dāng)、善思考、勇創(chuàng)新的新時代弄潮兒”作為育人目標，將先輩們“艱苦奮斗、堅韌不拔、奔競不息、勇立潮頭”的紅色圍墾精神作為學(xué)校的校訓(xùn)，以“未來，我創(chuàng)造”為核心理念，用“德、文、數(shù)、世、科、藝、健”北斗七創(chuàng)課程樹人，努力追尋一種幸福完整的新樣態(tài)教育。

頂層設(shè)計，謀劃未來藍圖

什么是“新樣態(tài)學(xué)?！?？教育部教育發(fā)展研究中心副主任陳如平曾指出，“新樣態(tài)學(xué)?！笔且粋€高概念，旨在突破以往的學(xué)校發(fā)展方式，強調(diào)立足本土文化和自身基礎(chǔ)，走內(nèi)生式發(fā)展之路，創(chuàng)建純生態(tài)、去功利、致良知、可持續(xù)的現(xiàn)代學(xué)校?！靶聵討B(tài)學(xué)校”致力于打造“學(xué)校要有學(xué)校樣，一所學(xué)校一個樣，校校都要有自己的樣”的教育生態(tài)，那么，紅墾學(xué)校該如何打造自己的教育特色呢？

牛津大學(xué)的一份調(diào)查報告顯示，未來20年，美國現(xiàn)有的工作中，有47%會被人工智能機器人代替，而這個比例在中國將高達77%。即將被淘汰的工作包括各種勞動密集型工作，如司機和工廠工人，還包括很多看起來相對安全的工作，比如法律和技術(shù)寫作。

在未來，誰將承受來自人工智能領(lǐng)域的一次次沖擊呢？毫無疑問，是目前的在校學(xué)生，其中包括今天的小學(xué)生和初中生。當(dāng)這批學(xué)生告別學(xué)校、踏入社會時，迎接他們的是一個人機共生的時代，如果沒有充足的準備，必將被機器人無情地取代。

教育必須面向社會、面向未來培養(yǎng)人才。著名教育家顧明遠先生在《人工智能時代，未來教育的變與不變》一文中指出：教育的任務(wù)是為未來社會培養(yǎng)合格的公民，因此教育必須適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的變革而引起的社會經(jīng)濟的變革。今天的青少年生活在這種變革的時代，他們的生活方式和思維方式已經(jīng)大大不同于上一代人，因此，對他們的培養(yǎng)方式也必須改變?！督?jīng)濟學(xué)人》雜志上的一篇文章，則提到21世紀要培養(yǎng)學(xué)生四個方面的技能：思維能力、組織溝通能力、處理信息的能力、個人生涯規(guī)劃能力。

所以，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)小組經(jīng)過思考后一致認為，面向人工智能時代，學(xué)校要為學(xué)生未來適應(yīng)社會打好基礎(chǔ)。紅墾學(xué)校作為一所設(shè)施設(shè)備一流的現(xiàn)代化學(xué)校，具備良好的教學(xué)環(huán)境，又具備“機器人小鎮(zhèn)”的地緣優(yōu)勢，因此學(xué)校決定以人工智能教育作為發(fā)展特色，把“智能機器人課程的開發(fā)和運行”作為近三年的重點項目推進。

2019年9月，我?guī)е伎茧S杭州市校長團隊到美國加利福尼亞州參加理論和實證研修。在第一階段的理論學(xué)習(xí)中，教育局為我們精心安排了資深的STEM教學(xué)專家——杰夫教授。他除了教學(xué)有趣之外，想法也非常有趣。近幾年他放下其他工作，專心設(shè)計一門機器人課程，他表示這是教育的未來。這正是我校想要為學(xué)生開設(shè)的課程。在第二階段實證研修中，我們參觀了五所學(xué)校，尤其是杰夫教授親自指導(dǎo)的以STEM教育為特色的創(chuàng)新教育學(xué)校給我們留下了深刻的印象。我們親身進入學(xué)生機器人學(xué)習(xí)的課堂，充分感受到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要從有趣的課堂開始。隨后的日子里，我們一起圍繞“機器人教育之學(xué)習(xí)方式”這一主題開展討論，重點圍繞“激發(fā)學(xué)生好奇心和持續(xù)學(xué)習(xí)動力”這一內(nèi)容精細打磨，經(jīng)過三天的合作，我們學(xué)習(xí)小組設(shè)計的掃地機器人“Floor mop”項目式學(xué)習(xí)方案初步成型，從核心目標、能力要求到具體學(xué)案的設(shè)計，都獲得了杰夫教授的稱贊。美國之行，我們充分感受到未來已來，教育要更好地為未來服務(wù)。

課程架構(gòu)，整合基礎(chǔ)學(xué)科

經(jīng)過反復(fù)研討，學(xué)校決定用“未來我創(chuàng)造”這個“創(chuàng)”字為核心，進行課程構(gòu)建，將義務(wù)教育階段的13門基礎(chǔ)課程統(tǒng)整為“德、文、數(shù)、世、科、藝、健”北斗七創(chuàng)課程體系，并開設(shè)相關(guān)拓展課程。例如，學(xué)?？苿?chuàng)課程中的人工智能課就是以信息技術(shù)課為基礎(chǔ)，統(tǒng)整科學(xué)課和綜合實踐課設(shè)計的。配合基礎(chǔ)課程，學(xué)校還研發(fā)了機器農(nóng)場、編程貓、信奧、3D打印等一系列拓展課程。學(xué)校與浙江大學(xué)、晨旭少年創(chuàng)客機器人科技有限公司、浙江省機器人協(xié)會一起開發(fā)的“Hi，智能機器人”人工智能課在2019年被評為杭州市精品課程。

德國著名教育學(xué)家斯普朗格曾說：“教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來，將生命感、價值感喚醒?！痹谛聵討B(tài)學(xué)校，學(xué)生應(yīng)該是自我發(fā)展的人。每個班級都有一張七創(chuàng)課程表。

在實際課堂學(xué)習(xí)中，教學(xué)任務(wù)主要以PBL（Project Based Learning）項目式學(xué)習(xí)推進。以問題為學(xué)習(xí)的起點，整個學(xué)習(xí)過程以學(xué)生為中心，學(xué)生是主動的學(xué)習(xí)者，教師僅做必要的指導(dǎo)。項目式學(xué)習(xí)著重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、解決問題的能力、團隊合作能力以及溝通交流能力。學(xué)生要進行自我評價以及接受小組評價，并在項目完成后進行展示。正如美國教育家杜威提出的“做中學(xué)”理念，學(xué)校努力在課堂中培養(yǎng)敢擔(dān)當(dāng)、善思考、勇創(chuàng)新的新時代弄潮兒。

此外，為了能讓學(xué)生們在玩中學(xué)，紅墾學(xué)校模仿大富翁游戲設(shè)計了弄潮兒素質(zhì)評價系統(tǒng)，與七創(chuàng)課程對應(yīng)設(shè)置七星獎?wù)?，并且設(shè)計對應(yīng)的評價要求，在每學(xué)期末進行考核和表彰。

如果把學(xué)校比作個體的人，北斗七創(chuàng)課程就是骨架，紅墾精神就是紅色的圍墾精神，辦成一所“有品性、有品質(zhì)、有品牌、有品位”的現(xiàn)代化學(xué)校則是一直努力的方向。

特色教育，激發(fā)內(nèi)生動力

作為紅墾學(xué)校的特色所在，人工智能教育一直是學(xué)校課程建設(shè)的重點。義務(wù)教育階段人工智能課程的總目標是培養(yǎng)和提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。學(xué)生信息素養(yǎng)的提升是一個長期的過程，在不同學(xué)段，學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容各有側(cè)重。在浙江大學(xué)人工智能專家顧問和杭州師范大學(xué)教育專家的指導(dǎo)下，學(xué)校參考國內(nèi)已有的人工智能課程，整合課程資源，研發(fā)了“Hi，智能機器人”系列課程。

“Hi，智能機器人”課程主要培養(yǎng)學(xué)生利用人工智能獲取、加工、管理、傳達與交流信息的能力，在熟悉并利用技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)表觀點、交流思想、開展合作與解決生活中實際問題的能力，積極探究人工智能和機器人應(yīng)用給社會生活帶來的變化。

“Hi，智能機器人”課程主要分為普及性課程和拓展性課程。普及性課程針對3-8年級所有班級，課程編入班級課表，每班每周一節(jié)課。課程內(nèi)容為Scratch編程。學(xué)校與思可來趣—AI實驗室共同創(chuàng)建了在線編程教育平臺，針對3-8年級學(xué)生的特點，研發(fā)了一整套難度由低到高梯度變化的課程。3-4年級，讓學(xué)生利用簡單的圖形化編程語言完成有趣的編程項目，初步具備編程思維。5-6年級，讓學(xué)生結(jié)合多學(xué)科知識，綜合應(yīng)用抽象的程序邏輯，掌握編程的核心技能。7-8年級，讓學(xué)生學(xué)會算法和邏輯運算，利用思維導(dǎo)圖、流程圖等對項目進行拆解，完成較為復(fù)雜的程序設(shè)計。

拓展性課程則針對不同年級學(xué)生的特點，分為3個階段。2-4年級“基礎(chǔ)認知”階段，開設(shè)WER課程，包含機器人的搭建和模塊化編程。學(xué)生通過編寫程序，讓組裝的車輛在指定的賽道上完成相關(guān)任務(wù)，這個過程可以鍛煉學(xué)生從真實的生活場景出發(fā)、發(fā)現(xiàn)問題的能力，養(yǎng)成思考、分析、動手實踐解決問題的習(xí)慣。5-7年級的“基礎(chǔ)應(yīng)用”階段，包含人工智能課程和信奧C++課程，目標是使學(xué)生熟悉項目式的工作方法，提高解決實際問題的能力。信奧C++課程即C++編程語言培訓(xùn)課，讓學(xué)生在學(xué)會使用高級語言和編程技巧的同時拓展數(shù)學(xué)、圖論、基本算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、人工智能搜索算法及數(shù)學(xué)建模等方面的知識。7-8年級的“高階應(yīng)用”階段，則包含機器人、語音識別、語義識別、機器學(xué)習(xí)等人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用課程，目標是開闊學(xué)生的視野，通過實際項目的開發(fā)體驗未來人工智能科技。其中，VEX機器人課程已經(jīng)在開展，軟銀機器人教學(xué)設(shè)備已經(jīng)到位，預(yù)計在明年正式開課。

目前，學(xué)校的人工智能教育已取得初步成效。2018年12月，學(xué)校代表隊參加世界教育機器人大賽（WER）2018賽季中國賽區(qū)杭州地區(qū)邀請賽，三支代表隊分別獲得金銀銅獎。2019年2月，紅墾學(xué)?！拔磥韷糁牎眳⒓覴oBoCom城市聯(lián)賽VEX競賽項目，獲得三等獎。2019年5月，“未來夢之隊”參加浙江省首屆機器人大賽VEX競賽項目，分別獲得二等獎和三等獎。

紅墾學(xué)校人工智能課程的落地，正如課程學(xué)家小威廉姆·E·多爾所說：“未來不是我們要去的地方，而是一個我們要創(chuàng)造的地方?！?/p>

（作者單位：浙江省杭州市蕭山區(qū)紅墾學(xué)校）

責(zé)任編輯：樊效楨