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從智慧校園邁向未來學校

曹培杰

合肥七中高一年級學生參加機器人比賽。

合肥七中高二年級學生在機器人教室開展小組探究性學習。學校供圖

  科技是第一生產(chǎn)力。人類歷史上每一次重大科技進步，都會大幅提高勞動生產(chǎn)率，推動人類社會發(fā)展邁向新階段。當前，新一輪科技革命開啟了一場比工業(yè)革命發(fā)展速度更快、涉及面更廣、顛覆性更強的社會變革，為教育改革發(fā)展帶來了全新機遇和挑戰(zhàn)。學校是教育的主陣地，是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵一環(huán)。在加快建設數(shù)字中國的大背景下，推進學校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為順應時代潮流、構(gòu)建高質(zhì)量教育體系、支撐引領經(jīng)濟社會發(fā)展的必然選擇。

   一、學校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是大勢所趨

  學校是教育發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，是有目的、有計劃、有組織地培養(yǎng)學生的專門場所，目的是為青少年進入社會做好準備?，F(xiàn)代學校教育體系誕生于工業(yè)時代。隨著第一次工業(yè)革命的興起，原來的手工作坊被機器大生產(chǎn)所取代，大量的工廠應運而生，由此對教育提出一個新的要求：社會發(fā)展需要的不是培養(yǎng)少量的貴族，而是培養(yǎng)一大批掌握固定知識和技能的人才。于是，現(xiàn)代學校以其特有的集約化組織優(yōu)勢和專業(yè)高效的運行模式登上歷史舞臺，實現(xiàn)了從“小規(guī)模松散化教育”到“大規(guī)模標準化教育”的歷史性轉(zhuǎn)變。

  但是，由于過于追求標準化，“千人一面”“千校一面”成了現(xiàn)代學校難以克服的天然缺陷。隨著新一輪科技革命的加速演進，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等技術(shù)加速融入經(jīng)濟社會發(fā)展各領域全過程，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為重組生產(chǎn)要素、重塑全球競爭格局的關鍵力量。人們越來越強烈地意識到，現(xiàn)代學校教育體系無法滿足個性化、多元化、高質(zhì)量的學習需求，“規(guī)?；迸c“個性化”的矛盾越來越突出，于是有人講：“我們把機器制造得越來越像人，卻把人培養(yǎng)得越來越像機器”。毫無疑問，時代發(fā)展迫切需要學校教育進行一場結(jié)構(gòu)性變革，推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為每一所學校必須回答的時代之問。

  二、學校數(shù)字化轉(zhuǎn)型推動教育變革

  自現(xiàn)代學校誕生至今，校園環(huán)境發(fā)生了多次嬗變，包括傳統(tǒng)校園、數(shù)字校園、智慧校園等，都對教育教學帶來了直接而深刻的影響。實際上，有什么樣的校園，就會發(fā)生什么樣的教育，環(huán)境的育人作用遠比預想大得多。社會建構(gòu)主義者認為，學習不是“外部刺激的反應強化”或“信息的內(nèi)部加工過程”，而是“社會環(huán)境或特定情境中的知識建構(gòu)過程”，即學習是發(fā)生在真實情境中的社會協(xié)商和實踐參與過程。從這個角度來看，學校教育就是創(chuàng)設學習環(huán)境、構(gòu)建學習共同體、持續(xù)開展師生對話的過程。

  在傳統(tǒng)校園階段，“一個老師一群學生，一塊黑板一支粉筆”基本就構(gòu)成了校園環(huán)境的主體，教科書、練習冊等紙質(zhì)媒介是師生教學活動的重要載體。每間教室擺滿整整齊齊的桌椅，學生規(guī)規(guī)矩矩地坐著聽老師講課……這種場景與工廠車間非常相似，目的就是滿足標準化教學的需要。

  在數(shù)字校園階段，得益于“校校通”“農(nóng)遠工程”“三通兩平臺”等重大項目的部署實施，學校教育實現(xiàn)了“修好路、通上車、裝滿貨”，即校園網(wǎng)絡接入全覆蓋，多媒體教室、虛擬仿真實驗室、網(wǎng)絡教學平臺等軟硬件配置逐步到位，各類數(shù)字教育資源不斷豐富。教學媒介不僅有紙質(zhì)媒介，還有多媒體課件、電子教材、專題網(wǎng)站等數(shù)字媒介。網(wǎng)課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等信息化教學取得規(guī)模性突破，讓“一塊屏幕改變命運”“人人都能上名?！背蔀榭赡?。

  近年來，智慧校園建設進入快車道，北京、浙江、江蘇、安徽、寧夏等地出臺了專門文件，引導學校圍繞基礎設施、資源數(shù)據(jù)、應用服務、安全保障等方面有序推進智慧校園建設，為學校教育高質(zhì)量發(fā)展奠定了數(shù)字底座。相對于數(shù)字校園，智慧校園具有三大優(yōu)勢：一是智能感知，依托智能傳感、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對校園環(huán)境狀態(tài)進行實時監(jiān)測，根據(jù)師生需求對軟硬件設施進行自動調(diào)節(jié)，保障校園系統(tǒng)綠色高效運行；二是數(shù)據(jù)驅(qū)動，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)開展伴隨式數(shù)據(jù)采集，深度挖掘分析數(shù)據(jù)背后的規(guī)律，以此實施學習者特征識別、趨勢研判分析及教育教學改進；三是精準服務，依托認知計算、云服務等技術(shù)，推動平臺開放協(xié)同，實現(xiàn)各項業(yè)務線上全流程辦理，為師生提供精準個性的教學、科研、管理服務。盡管智慧校園催生了教學、管理、服務新形態(tài)，更加貼近師生需求，但這些探索仍然無法突破“工業(yè)化教育”的框架，更多是技術(shù)支持下教育的局部改善。

  三、邁向未來學校已經(jīng)蓄勢待發(fā)

  當前，從智慧校園邁向未來學校，成為學校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要趨勢。與其他領域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不同，學校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的對象是師生，不是簡單的生物體或機器，其特殊性集中體現(xiàn)在“人”的復雜性、多樣性、動態(tài)性上。復雜性，就是要求學校教育數(shù)字化不能追求簡單復制，必須保持足夠的開放度、彈性化和人文性。多樣性，就是要求學校教育數(shù)字化不能追求統(tǒng)一標準，必須提供豐富多元選擇和靈活彈性機制。動態(tài)性，就是要求學校教育數(shù)字化不能追求短期效率，必須著眼長遠，結(jié)合時代要求不斷更新教育理念、變革教育模式，培養(yǎng)適應未來的人才。在智慧校園建設階段，學校通常會強調(diào)科技賦能、數(shù)據(jù)驅(qū)動、虛實融合等元素，核心是發(fā)揮數(shù)字技術(shù)對教育教學的支撐賦能作用；在未來學校發(fā)展階段，學校通常會強調(diào)協(xié)同融合、跨界創(chuàng)新、價值賦能等元素，數(shù)字技術(shù)對教育發(fā)展的革命性影響作用充分彰顯，并進一步呈現(xiàn)出“技術(shù)隱身、教育崛起”的新態(tài)勢。學校關注重點從技術(shù)應用變成育人創(chuàng)新，整合線上線下、校內(nèi)校外等各方面力量，努力滿足每一個學生的個性化、高質(zhì)量教育需求?？梢哉f，未來學校是教育形態(tài)的整體重構(gòu)和系統(tǒng)變革，是“工業(yè)化教育”轉(zhuǎn)向“智慧型教育”的必然結(jié)果，其核心是大規(guī)模標準化教育邁向大規(guī)模個性化學習。

   2020年，世界經(jīng)濟論壇發(fā)布的《未來學校：為第四次工業(yè)革命定義新的教育模式》報告提出，要創(chuàng)造一種以學習者為中心、以新技能為導向（全球公民技能、創(chuàng)新創(chuàng)造技能、技術(shù)技能、人際交往技能）、以辦學創(chuàng)新為目標的學校教育模式，包括靈活設計課程、多元評估方式、促進教師成長、密切社會合作等。經(jīng)合組織提出了未來學校的四大教育圖景，包括學校教育擴展、教育外包、學校成為學習中心、無邊界學習。其中，“學校教育擴展”是指正規(guī)教育的參與率繼續(xù)擴大，盡管學生學習的選擇性更強，但學校的結(jié)構(gòu)和過程仍然存在。“教育外包”是指隨著社會越來越多地參與教育，傳統(tǒng)的學校體系被打破?！皩W校成為學習中心”是指多樣化教育和實驗成為常態(tài)，學校與社會無縫銜接，以此開展靈活學習和社會創(chuàng)新。“無邊界學習”是指在數(shù)字技術(shù)支持下，學習隨時隨地發(fā)生。

  由此可見，未來學校要把數(shù)字技術(shù)作為教育教學的創(chuàng)新要素和變革因子，建設以學習者為中心的新型教育環(huán)境，促進教學流程再造、課程體系重構(gòu)、評價方式轉(zhuǎn)型和管理模式變革，推動學校教育從“批量生產(chǎn)”模式走向“私人定制”模式，讓每一個學生都能享受到量身定制的教育服務。一是學習場景相互融通，利用數(shù)字技術(shù)打破校園圍墻，把社會中一切有利的教育資源引入學校，實現(xiàn)學校教育場景與網(wǎng)絡學習場景、社會實踐場景的有機結(jié)合，跨越傳統(tǒng)教育的時空邊界，形成線上線下虛實融合、校內(nèi)校外貫通銜接的良好生態(tài)，讓整個世界都變成了學生學習的平臺。二是學習方式靈活多元，靈活設置課程主題和學習計劃，加強學科交叉融合，創(chuàng)新教學組織方式，組建跨區(qū)域、跨學校、跨年級、跨班級的學習共同體和實踐共同體，開展面向真實情境和豐富技術(shù)支持的深度學習，使知識學習與社會實踐、正式學習與非正式學習融為一體，讓學習成為一種美好的體驗。三是管理服務智能精準，利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化教育業(yè)務流程，開展數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育質(zhì)量監(jiān)測和綜合素質(zhì)評價，推動各類學習成果的數(shù)字認證和自由轉(zhuǎn)換，全面提升教育決策科學化、管理精準化、服務個性化水平，讓學生站在教育的正中央。

    （作者系中國教育科學研究院未來教育研究所副所長，本文系中國教育科學研究院基本科研業(yè)務費“人工智能時代未來教育變革的基本特征和發(fā)展趨勢研究”[課題編號：GYC2022007]研究成果）

合肥七中探索基于智能應用與學科深度融合的大單元教學模式——以信息技術(shù)推動高中育人方式變革

本報記者 方夢宇

從2021年秋季入學的新高一開始，安徽省全面實施高考綜合改革。同時，2020—2021年也是安徽省實施新課程新教材的第一學年。合肥七中作為安徽省普通高中新課程新教材實施省級示范學校，一直高度重視育人方式改革，以信息技術(shù)賦能新課改，形成了一系列可推廣、可借鑒的成果。

基于學科核心素養(yǎng)的大單元教學是推進新高考、新課標實踐的有效途徑，合肥七中著眼學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，構(gòu)建智慧課堂，結(jié)合不同學科特色，通過技術(shù)賦能和數(shù)據(jù)驅(qū)動，積極探索基于智能應用與學科深度融合的大單元教學模式，助力學科教學大整合、大遷移、大貫通。

以語文學科為例，合肥七中在課堂中利用信息技術(shù)提高大單元課堂教學效果，通過重指導、輕灌輸?shù)慕虒W理念的轉(zhuǎn)變，充分培養(yǎng)學生的學習主動性，以此構(gòu)建學生在語文內(nèi)容學習中的自主能力。課前布置開放性主題任務，引導學生利用平板鏈接學習資源完成導學內(nèi)容，課上帶領學生以小組為單位，共享探究成果，利用平臺實時進行評測分析等，讓學生在有趣的學習情景下主動積極地閱讀與鑒賞、表達與交流、梳理與探究。

“充分發(fā)揮數(shù)字資源共享優(yōu)勢的智慧課堂，不僅提升了課堂活力，更高效解決了教學重難點問題，這是信息化教學減負增效的最好寫實。同時促使了教材內(nèi)容與實際生活相結(jié)合，讓學生切身感受到了生活中的語文?！焙戏势咧姓Z文教師莊高興說。

2016年，合肥七中開始應用大數(shù)據(jù)精準教學系統(tǒng)，提高教學精準性?！半p新”背景下，學校制定“自主學習+回滾測練”機制，每周向?qū)W生推送基于個體的學情數(shù)據(jù)分析與學習資源，學生遵循個性化的學習路徑開展自主學習，實現(xiàn)薄弱知識點“周周清”?！巴ㄟ^這一體系化閉環(huán)機制，不僅減輕了教師輔導壓力，還大大減少了學生低效重復作業(yè)，培養(yǎng)了學生自主學習的習慣。未來，學校將繼續(xù)深度探索如何基于智慧課堂來開拓課堂教學的新樣態(tài)，助推課堂減負提質(zhì)，落實學科核心素養(yǎng)。”合肥七中校長鄧宗國表示。

圍繞學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，合肥七中依托智慧平臺，以強化科技創(chuàng)新為引領，積極構(gòu)建多元化的課程體系，拓展學生全面發(fā)展路徑。目前，學校構(gòu)建了“文雅、思雅、智雅、美雅、健雅、博雅、行雅”七雅課程體系。

每周三、周四下午三節(jié)課后，學校的社團教室便異常熱鬧。近年來，學校陸續(xù)開設了機器人、無人機、舞蹈等20多個學生社團，以及70余門選修課。聚焦學生全面而有個性地發(fā)展，創(chuàng)新推進3D打印、無人機、機器人等新技術(shù)、新項目的建設應用，形成特色鮮明的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，讓學生在“學—思—動—用—創(chuàng)”的結(jié)合中提高創(chuàng)新實踐能力，促進學生“五育并舉”全面發(fā)展。

此外，學校還依托綜合素質(zhì)評價平臺，對學生在社團活動中的表現(xiàn)開展了過程性評價，其中囊括了學生在社團課中的成績、興趣、能力等多個維度，以幫助學生深入了解自我、認識外部世界，將興趣愛好和發(fā)展?jié)撃芟嘟Y(jié)合，由此選擇適合自身需求的個性化之路。

學校副校長劉先群表示，在合肥七中，“智慧教學已從以前單純的功能性應用，走向常態(tài)、高效、融合、創(chuàng)新應用，老師們也摸索出高中多個學科的融合應用課型，重點關注學科核心素養(yǎng)、‘三新’改革的落地落實”。

此外，學校還率先引入“智慧操場”，通過應用“智慧操場”的自由模式，復刻課堂教學檢測模式，全程采集學生的運動數(shù)據(jù)和影像，自動識別學生的運動表現(xiàn)并進行實時播放，讓學生們練有反饋，練有效果。該模式可實現(xiàn)讓學生在無老師的監(jiān)督下進行自主的體育鍛煉活動，讓課后的體育活動更智能、更有趣、更科技。

“讓這些智慧設備不僅僅在課堂上發(fā)揮作用，在課余時間也要成為孩子們的‘好伙伴’，學生們在校期間都可以隨時使用智能設備進行體育鍛煉。這些設備幫助孩子們找到各自的興趣點和特長，讓體育鍛煉成為一種習慣，陪伴終身。”合肥七中教師汪正說。

“作為新建的‘老校’，我們一直在思考，如何在新時代背景下，推進普通高中育人方式改革，助力師生共同發(fā)展?！编囎趪f，合肥七中將持續(xù)深入信息技術(shù)應用，在課程建設、教學改革、考試評價等關鍵領域進行積極探索，在開發(fā)選修課程、推進選課走班、加強學生發(fā)展指導、實施綜合素質(zhì)評價等方面實現(xiàn)突破。