周鶴珍

隨著“雙新”教育改革以及數(shù)字長(zhǎng)寧試驗(yàn)區(qū)項(xiàng)目的推進(jìn)，上海市長(zhǎng)寧區(qū)綠苑小學(xué)秉承“順天性，成就每個(gè)孩子的活力人生”的育人理念，確立了推動(dòng)數(shù)字校園創(chuàng)建的目標(biāo)。學(xué)校頂層設(shè)計(jì)了“一園三維”科創(chuàng)數(shù)字化體系發(fā)展藍(lán)圖，即圍繞一個(gè)數(shù)字基座串聯(lián)起教師教學(xué)與學(xué)生發(fā)展以及校社資源，打通家社校協(xié)同壁壘，以“優(yōu)+芳香植物園”“AI科創(chuàng)空間”“優(yōu)+情緒樹(shù)洞”三個(gè)維度的人工智能場(chǎng)景助力學(xué)生科創(chuàng)精神、科創(chuàng)能力的培養(yǎng)，締造了一個(gè)多元融通、智慧互聯(lián)的科創(chuàng)教育生態(tài)，推動(dòng)數(shù)字校園建設(shè)和學(xué)生科創(chuàng)能力培養(yǎng)。

芳香園中的“奇思妙探”

數(shù)字化背景下，學(xué)校打造了一個(gè)充滿智慧元素、生機(jī)勃勃的“優(yōu)+芳香植物園”，以探索生態(tài)實(shí)踐與整合智創(chuàng)空間為抓手，助力學(xué)生綜合素質(zhì)的養(yǎng)成。為豐富學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)其科學(xué)探究能力，學(xué)校實(shí)行“班級(jí)承包制”，一塊塊充滿芳香氣息的薄荷、天竺葵、香蜂草、歐芹、薰衣草等承包田應(yīng)運(yùn)而生。以小組為單位，讓學(xué)生實(shí)際操作學(xué)習(xí)如何關(guān)愛(ài)和養(yǎng)護(hù)這些植物，他們使用專(zhuān)業(yè)探測(cè)儀器——溫濕度計(jì)和土壤養(yǎng)分檢測(cè)儀，勘測(cè)并記錄影響植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如土壤溫度、濕度和氮磷鉀含量等數(shù)據(jù)，都被記錄在學(xué)生的觀察日記中。

為實(shí)現(xiàn)信息共享和透明化管理，學(xué)校在數(shù)字基座中搭建了低代碼應(yīng)用供學(xué)生記錄植物名稱(chēng)和植物生長(zhǎng)變化情況。通過(guò)掃描植物旁的二維碼，可實(shí)時(shí)查看植物生長(zhǎng)情況和學(xué)生的養(yǎng)護(hù)記錄。學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中積累的筆記、數(shù)據(jù)和其他勞育成果成為他們綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)的重要部分。

有趣的是，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于植物成長(zhǎng)的各種問(wèn)題也應(yīng)運(yùn)而生。于是，學(xué)校每學(xué)期開(kāi)展“奇思妙想”的好問(wèn)題征集活動(dòng)。在芳香園一側(cè)的“智創(chuàng)空間”，不僅有“小飛”機(jī)器人伴隨式學(xué)習(xí)伙伴可以與學(xué)生對(duì)話，與他們的“好問(wèn)題”進(jìn)行互動(dòng)，還有大模型與數(shù)字人結(jié)合的啟發(fā)式素質(zhì)課堂——“奇思妙問(wèn)”可以回答學(xué)生的任何問(wèn)題。該系統(tǒng)擁有愛(ài)因斯坦、李白、圖靈等不同的人物形象，分別對(duì)應(yīng)不同的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，比如愛(ài)因斯坦講科普、李白吟詩(shī)作對(duì)、圖靈制作機(jī)器人等等。“智創(chuàng)空間”成為學(xué)生課間最喜歡光顧的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，在這個(gè)充滿趣味的數(shù)字課堂，學(xué)生想提問(wèn)、敢提問(wèn)。在這里，學(xué)生還能登錄“國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)”主動(dòng)學(xué)習(xí)感興趣的各種課程?！皟?yōu)+芳香植物園”這一學(xué)習(xí)場(chǎng)域，讓學(xué)生在自然的環(huán)境中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。

芳香園中的“智慧種植”

學(xué)校重視科創(chuàng)教育，鼓勵(lì)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，像工程師一樣解決問(wèn)題，為此，學(xué)校融合人工智能與科創(chuàng)教育，引入“優(yōu)+智慧種植系統(tǒng)”，為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)真實(shí)的“智慧種植”探索環(huán)境。這一系統(tǒng)采用了適合小學(xué)生學(xué)習(xí)的圖形化編程語(yǔ)言及人工智能技術(shù)，控制著智慧農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。與傳統(tǒng)的演示型生物實(shí)驗(yàn)室不同，它能夠?qū)崿F(xiàn)從數(shù)字播種、數(shù)字澆水、施肥、除草到除蟲(chóng)的全過(guò)程智慧化管理，完成植物全生命周期的演化、觀察記錄和對(duì)比實(shí)驗(yàn)等任務(wù)，并通過(guò)MQTT協(xié)議及視頻接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理。學(xué)生通過(guò)自主編寫(xiě)“智慧種植”程序，不僅能夠了解植物生長(zhǎng)的自然規(guī)律，還可以在實(shí)際的人工智能應(yīng)用場(chǎng)景中，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題。

“優(yōu)+智慧種植系統(tǒng)”徹底改變了傳統(tǒng)的農(nóng)耕勞動(dòng)教育模式。學(xué)校將AI與STEM教育相結(jié)合，融入信息技術(shù)課和勞動(dòng)課程中。通過(guò)信息技術(shù)課程、“優(yōu)+智慧種植社團(tuán)”以及科創(chuàng)課題小組等多元化的教育途徑同步推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了從普及到提高，再到高層次培育科創(chuàng)人才的轉(zhuǎn)變。

項(xiàng)目實(shí)施的第一階段，學(xué)校開(kāi)發(fā)了面向全校學(xué)生的普適性課程——“優(yōu)+智慧種植信息課”，主要讓學(xué)生學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的圖形編程，學(xué)習(xí)理解坐標(biāo)、程序控制、循環(huán)變量等基本技能；開(kāi)發(fā)了面向“優(yōu)+智慧種植社團(tuán)”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)課程，引導(dǎo)學(xué)生研究智能播種、土壤的心情、生長(zhǎng)相冊(cè)等有趣的內(nèi)容。同時(shí)，家校社三方協(xié)作，打破校園“圍墻”，在社區(qū)的“樂(lè)頤生境花園”天然的課堂里，學(xué)生在其中開(kāi)展了各種有趣、好玩的學(xué)習(xí)實(shí)踐。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，那些思辨力強(qiáng)、善思考、愛(ài)提問(wèn)、愛(ài)研究的學(xué)生，申報(bào)了多個(gè)基于智慧種植的科創(chuàng)小課題，獲得上海市青少年科技創(chuàng)新大賽相關(guān)獎(jiǎng)項(xiàng)。借助“優(yōu)+智慧種植系統(tǒng)”，學(xué)校的科創(chuàng)教育成果不斷深化。

隨著項(xiàng)目推進(jìn)，目前，課程已進(jìn)入了更為深入的第二階段。學(xué)校著眼于區(qū)域“十四五”綜合改革項(xiàng)目——“芳香植物”課程的核心內(nèi)容，通過(guò)跨學(xué)科合作，一系列課程日漸成熟。課程涵蓋了“生境芳香探秘課堂”“芳香實(shí)驗(yàn)室”“芳香夢(mèng)工廠”“芳香植物中的數(shù)學(xué)問(wèn)題”等多樣化教學(xué)內(nèi)容，不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還為他們提供了更多實(shí)踐機(jī)會(huì)，有效提升了學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新能力。

同時(shí)，學(xué)校在“智慧種植”科創(chuàng)課程方面也進(jìn)行了細(xì)化和深入延展。低年級(jí)學(xué)生側(cè)重學(xué)習(xí)編程基礎(chǔ)，培養(yǎng)計(jì)算思維和問(wèn)題解決能力；中年級(jí)學(xué)生主要學(xué)習(xí)“智慧種植”的相關(guān)知識(shí)和技能；而高年級(jí)學(xué)生將重點(diǎn)放在科創(chuàng)研究上，以期產(chǎn)出更多具體的科研成果。課程設(shè)置貫穿小學(xué)五年的學(xué)習(xí)階段，旨在系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生從基礎(chǔ)到高級(jí)的科研能力和實(shí)踐技巧。通過(guò)這樣的課程規(guī)劃和教學(xué)實(shí)踐，希望學(xué)生能在不斷的學(xué)習(xí)和探究中積累知識(shí)、提高能力，并在科技創(chuàng)新的道路上不斷取得新的成果。

芳香園中的“情緒樹(shù)洞”

科學(xué)精神和科創(chuàng)能力的培養(yǎng)需要關(guān)注學(xué)生穩(wěn)定的情緒與專(zhuān)注力，以及應(yīng)對(duì)挫折的能力與團(tuán)隊(duì)合作能力，學(xué)校通過(guò)情緒表達(dá)與芳香療愈的交互，助力學(xué)生健康人格的養(yǎng)成。在“優(yōu)+”數(shù)字校園中，我們特別推出了“優(yōu)+情緒樹(shù)洞”。這是一個(gè)情緒表達(dá)平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)選擇代表不同情緒的顏色符號(hào)，如代表“很開(kāi)心”的明黃色按鈕、“有點(diǎn)難過(guò)”的綠色按鈕和紅色預(yù)警的“SOS”按鈕，來(lái)表達(dá)自己當(dāng)天的情緒狀態(tài)，并簡(jiǎn)單描述原因。這些數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)“電子班牌”，根據(jù)隱私權(quán)限設(shè)置同步到班主任、導(dǎo)師的手機(jī)端以及學(xué)校后臺(tái)，讓教師能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并關(guān)注孩子的情緒變化，并根據(jù)情況進(jìn)行反饋和指導(dǎo)。一旦孩子遇到了非常糟糕的情況，心理教師和青保教師會(huì)立即收到預(yù)警，進(jìn)行干預(yù)，確保學(xué)生的安全和心理健康。這樣的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生感受到自己的情緒能夠被看見(jiàn)，他們的需求是被關(guān)注的。

此外，“優(yōu)+情緒樹(shù)洞”還可以通過(guò)橫向、縱向的分析，觀測(cè)全校各年段學(xué)生在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)、不同成長(zhǎng)關(guān)鍵期所呈現(xiàn)的較為密集的情緒問(wèn)題。這些數(shù)據(jù)為學(xué)校提供了寶貴的信息，有助于學(xué)校更好地了解學(xué)生的心理狀況，從而為集體的心理疏導(dǎo)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

芳香園作為學(xué)校的重要學(xué)習(xí)場(chǎng)域，將“優(yōu)+情緒樹(shù)洞”與芳香園的課程及活動(dòng)聯(lián)結(jié)起來(lái)，形成一個(gè)自然的治愈場(chǎng)。當(dāng)學(xué)生有負(fù)面情緒時(shí)，可以來(lái)到芳香園，尋找一種適合自己的香氣。各種具有舒緩情緒、減輕壓力作用的芳香植物就像是一把鑰匙，幫助學(xué)生打開(kāi)內(nèi)心深處的療愈之門(mén)。同時(shí)，芳香園里的“智慧種植”活動(dòng)也成為學(xué)生釋放情緒、幫助身心得到平衡和放松的有效方式。

我們希望通過(guò)“優(yōu)+情緒樹(shù)洞”和芳香園的完美結(jié)合為學(xué)校帶來(lái)一種全新的心理健康教育模式。讓學(xué)生在面對(duì)困難和挫折時(shí)，能夠找到一種適合自己的療愈方式，同時(shí)也讓學(xué)生感受到學(xué)校對(duì)他們的關(guān)愛(ài)和支持。我們相信，這樣的教育模式將會(huì)培養(yǎng)出更加健康、快樂(lè)的下一代，也一定能加快數(shù)字校園創(chuàng)新實(shí)踐的步伐。