數(shù)字技術(shù)引領(lǐng)學(xué)校創(chuàng)新發(fā)展

唐曉勇

背景資料

為充分利用南方科技大學(xué)創(chuàng)新的資源優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步促進(jìn)深圳南山教育高位均衡發(fā)展，2014年3月12日，南山區(qū)教育局與南方科技大學(xué)正式簽署合作辦學(xué)戰(zhàn)略框架協(xié)議，成立南方科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校，并于2014年9月1日正式開學(xué)。南方科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校以“創(chuàng)新”為關(guān)鍵詞，以信息化引領(lǐng)學(xué)?，F(xiàn)代化和國(guó)際化為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的關(guān)鍵能力，構(gòu)建適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的創(chuàng)新型學(xué)校。

我們正處在一個(gè)不斷發(fā)展變化的時(shí)代，技術(shù)的不斷更新，知識(shí)的裂變，全球化進(jìn)程的加速，大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，這都將引發(fā)我們的思維模式、學(xué)習(xí)方式、教學(xué)方式、交往方式的變革。同時(shí)，數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)開始重塑人的大腦，變革人的認(rèn)知模式。面對(duì)不斷變化的世界和未來(lái)社會(huì)的需求，我們應(yīng)該如何構(gòu)建適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的教育？

蔡元培說(shuō)：“教育不為過(guò)去，不為現(xiàn)在，而為將來(lái)。”我們認(rèn)為，要把孩子帶入未來(lái)，需要打造基于腦科學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的統(tǒng)整式、跨學(xué)科的項(xiàng)目課程體系，打造高素質(zhì)的教師隊(duì)伍，以全新的學(xué)習(xí)科學(xué)理論為引領(lǐng)，從而促進(jìn)發(fā)展學(xué)校教育的深度革新。

南方科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校作為一所新辦學(xué)校，正以跨學(xué)科的項(xiàng)目型課程統(tǒng)領(lǐng)課程改革，以數(shù)字技術(shù)為支撐引發(fā)學(xué)習(xí)變革，用未來(lái)的視角培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的關(guān)鍵技能與素養(yǎng)，始終用新的理念、新的技術(shù)、新的行動(dòng)引領(lǐng)學(xué)校教育的創(chuàng)新發(fā)展。

打造全新學(xué)習(xí)環(huán)境，營(yíng)造新型學(xué)習(xí)生態(tài)

時(shí)代在不斷變化，我們的教育觀、教育理念以及教學(xué)方式也必將隨之改變。為培養(yǎng)未來(lái)社會(huì)公民，學(xué)校需要打造與之相適應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，以支持學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)。腦科學(xué)研究表明，“人的大腦喜歡多重感覺的世界”“同時(shí)激發(fā)各個(gè)感官，可以讓我們學(xué)習(xí)得更好”。（[美]約翰·梅迪納）因此，我們著力為學(xué)生構(gòu)建新技術(shù)支持下的基于大腦認(rèn)知特點(diǎn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

1. 構(gòu)建新技術(shù)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境，推進(jìn)云課堂實(shí)施

我們以“未來(lái)教室”的思路，配備相應(yīng)的新技術(shù)設(shè)備，架構(gòu)高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，讓學(xué)生能隨時(shí)接駁互聯(lián)網(wǎng)，并把當(dāng)前世界上最前沿的開放（微軟）與封閉（蘋果）的兩大系統(tǒng)有效融合，營(yíng)造新技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)生態(tài)。師生運(yùn)用移動(dòng)智能終端，通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)與點(diǎn)對(duì)面的多向互動(dòng)、溝通分享和評(píng)價(jià)反饋等，引發(fā)學(xué)生深度思考，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，使以“學(xué)習(xí)者為中心”的課堂成為現(xiàn)實(shí)。

2. 優(yōu)化學(xué)習(xí)空間，創(chuàng)新教學(xué)組織形式

根據(jù)兒童年齡特點(diǎn)及學(xué)習(xí)需求，我們?cè)诮淌以O(shè)置學(xué)習(xí)體驗(yàn)、活動(dòng)和教學(xué)等功能區(qū)，并創(chuàng)新設(shè)計(jì)能自由組合的桌椅，適時(shí)調(diào)整變換教學(xué)組織形式，提升學(xué)習(xí)效率。如，扇形、馬蹄形、半圓形、圓形等座位排序，便于學(xué)生討論交流，縮短師生、生生之間的心理距離，讓學(xué)生開展協(xié)同合作式學(xué)習(xí)，提升學(xué)生間的群體合作意識(shí)，促發(fā)群體智慧共享。

3. 打造新型學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室，開展創(chuàng)客式學(xué)習(xí)

為充分激活學(xué)生的潛能與創(chuàng)意，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)和個(gè)人創(chuàng)造的有效融合，讓學(xué)生有更多的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)，我們高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)“STEM創(chuàng)新學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”。通過(guò)建設(shè)“S學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”（科學(xué)Science）、“T學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”（技術(shù)Technology）、“E學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”（工程Engineering）、“M學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”（數(shù)學(xué)Mathematics）和“A學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”（藝術(shù)Arts），為各主題學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室配備相關(guān)設(shè)備，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中開展創(chuàng)客式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4. 搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)，變革學(xué)習(xí)方式

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)是學(xué)生開展自我對(duì)話、互動(dòng)對(duì)話的自由空間，它為學(xué)習(xí)者構(gòu)建了一個(gè)“思想互聯(lián)的生命系統(tǒng)”。在這個(gè)生命系統(tǒng)中，每一位學(xué)習(xí)者都是學(xué)習(xí)的主體，大家互相豐富彼此的思想，不斷提高自己對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)水平。我們?yōu)閷W(xué)生搭建高互動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)，讓學(xué)生開展掌控式的翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的反饋學(xué)習(xí)、線下與線上相融合的混合學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，創(chuàng)新學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。創(chuàng)設(shè)民主的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)環(huán)境，充分尊重每一個(gè)學(xué)習(xí)者，讓學(xué)習(xí)者及時(shí)分享彼此的學(xué)習(xí)過(guò)程，在多向?qū)υ捴写龠M(jìn)群體智慧共享。

技術(shù)支持學(xué)習(xí)創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

隨著云計(jì)算的興起，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、觸控技術(shù)、聲控技術(shù)、平板電腦、大數(shù)據(jù)等的廣泛應(yīng)用，教育面臨由新技術(shù)帶來(lái)的新教育變革。我們將數(shù)字技術(shù)作為構(gòu)建未來(lái)教育的底層支撐，用“全域信息化”支持學(xué)習(xí)創(chuàng)新，打造全新的“數(shù)字化智慧學(xué)習(xí)校園”。

在實(shí)踐中，我們充分發(fā)揮技術(shù)的“溝通媒介”和“腳手架”作用，為師生搭建溝通平臺(tái)和提供支架工具，讓技術(shù)成為問(wèn)題解決的工具，支持學(xué)生的學(xué)習(xí)變革。通過(guò)學(xué)習(xí)社區(qū)、視頻會(huì)議、即時(shí)通等工具為師生搭建交流溝通平臺(tái)；通過(guò)概念圖、圖表、可視化工具、超媒體等支架工具為學(xué)生提供“腳手架”，讓學(xué)生開展基于信息技術(shù)的深度學(xué)習(xí)。我們重點(diǎn)從以下幾個(gè)角度進(jìn)行了實(shí)踐探索。

1. 全面推進(jìn)新技術(shù)支持的教學(xué)創(chuàng)新

在語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、科學(xué)、英語(yǔ)、音樂(lè)和美術(shù)等學(xué)科中，整體推進(jìn)以智能終端、無(wú)線互聯(lián)等新技術(shù)運(yùn)用為特征的課程改革，讓新技術(shù)作為學(xué)生的溝通媒介和學(xué)習(xí)支架工具，變革學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式，構(gòu)建數(shù)字教學(xué)文化，探索新型教學(xué)模式。

2. 開發(fā)在線課程，構(gòu)建混合學(xué)習(xí)模型

根據(jù)小學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求，依據(jù)學(xué)科課程特點(diǎn)開發(fā)在線課程，建立“網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)堂”。為學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)的環(huán)境和學(xué)習(xí)資源，開展混合學(xué)習(xí)模型探索，創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式。

3. 變革學(xué)習(xí)媒介，推進(jìn)數(shù)字教材建設(shè)

數(shù)字化教材并不是傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的數(shù)字化，而是“動(dòng)”起來(lái)的教材，能記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，支持學(xué)生參與體驗(yàn)的自主、互動(dòng)、探究式學(xué)習(xí)。我校正在大力推進(jìn)互動(dòng)式數(shù)字化教材的建設(shè)，并與微視頻課程建設(shè)相結(jié)合，讓學(xué)生開展探究式的翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。

4. 建立學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)，開展學(xué)習(xí)分析研究

順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，我校將開展基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)研究，在硬件和軟件上加大投入。利用各種學(xué)習(xí)社區(qū)、學(xué)習(xí)平臺(tái)和可穿戴技術(shù)等，積累學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)分析，研究學(xué)生學(xué)習(xí)路徑和需求，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)指引。

在教學(xué)實(shí)踐中，我們還著力通過(guò)自帶設(shè)備（BYOD），利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、游戲化學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進(jìn)行創(chuàng)新學(xué)習(xí)，激活學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

構(gòu)建統(tǒng)整式項(xiàng)目課程，培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的關(guān)鍵能力

教育是面向未來(lái)的。問(wèn)題解決、批判性思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、數(shù)字素養(yǎng)、跨界交流合作等技能是未來(lái)社會(huì)人才的必備能力，而當(dāng)前大多數(shù)學(xué)校的課程還屬于聚焦知識(shí)傳授的“程序型課程”（目標(biāo)—達(dá)成—評(píng)價(jià)），學(xué)生只能被動(dòng)地接受記憶性知識(shí)。我們看到，在統(tǒng)整式的“項(xiàng)目型課程”（主題-探究-表現(xiàn)）中，學(xué)生可以主動(dòng)地進(jìn)行知識(shí)意義建構(gòu)，在實(shí)踐中提升綜合素養(yǎng)。因此，我們構(gòu)建基于STEM課程特征的統(tǒng)整式項(xiàng)目課程，以培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的關(guān)鍵能力。

1. 基于STEM課程理念的統(tǒng)整式項(xiàng)目課程內(nèi)涵

基于STEM課程理念的統(tǒng)整式項(xiàng)目課程能讓學(xué)生置身于真實(shí)的問(wèn)題情境中，開展基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)。學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中，動(dòng)手實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作，不斷發(fā)現(xiàn)、不斷創(chuàng)新，其問(wèn)題解決等綜合能力得以培養(yǎng)和發(fā)展。STEM課程的實(shí)施有助于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。我們針對(duì)STEM課程的內(nèi)涵特點(diǎn)，從具體課程內(nèi)容、具體學(xué)科進(jìn)行了本土重構(gòu)，開發(fā)出了STE@M課程教學(xué)框架（如圖1）。從課程框架可以看出，該課程具有跨學(xué)科、綜合、整體、終身、面向未來(lái)等特點(diǎn)。

2. STEM統(tǒng)整式項(xiàng)目課程實(shí)施思路

我們借鑒STEM課程的理念與組織形態(tài)，借助南方科技大學(xué)的專業(yè)資源，開展STEM的本土化實(shí)踐，并構(gòu)建了“STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程體系”。我們的實(shí)施思路是以學(xué)科課程教學(xué)為基礎(chǔ)，以STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程形態(tài)為載體，通過(guò)融合式的教學(xué)實(shí)施，聚焦學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升，培養(yǎng)學(xué)生“21世紀(jì)技能”，構(gòu)建“看得見”的未來(lái)教育。

（1）不斷豐富完善的STE@M。@代表其他學(xué)科及相關(guān)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。如，語(yǔ)文、英語(yǔ)、美術(shù)、音樂(lè)、體育等。通過(guò)有效融合多學(xué)科內(nèi)容，讓學(xué)科學(xué)習(xí)不斷豐富STEM課程內(nèi)涵，開展技術(shù)支持的跨學(xué)科學(xué)習(xí)。（2）引進(jìn)外部導(dǎo)師。充分借助南方科技大學(xué)的專業(yè)資源，讓教授和專家從專業(yè)的角度指導(dǎo)STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程高起點(diǎn)建構(gòu)，與國(guó)際接軌。（3）有效借鑒并融入IB課程理念與策略（小學(xué)項(xiàng)目PYP）。將在調(diào)查中學(xué)習(xí)、個(gè)性的塑造、國(guó)際化意識(shí)的培養(yǎng)這三個(gè)IB課程理念融入并貫穿STEM課程的整個(gè)過(guò)程。（4）融合創(chuàng)客、PBL和學(xué)科課程。通過(guò)多課程的融合，讓課程之間相互融合、相互促進(jìn)、相互補(bǔ)充，進(jìn)而完善STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程體系。（5）引入開放協(xié)作式的WIKI平臺(tái)。用開放的WIKI平臺(tái)對(duì)STE@M課程進(jìn)行管理，通過(guò)共建共享思想，用平臺(tái)記錄STE@M課程項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程，讓學(xué)習(xí)者分享整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，為新的學(xué)習(xí)小組進(jìn)行課程的二次開發(fā)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)社會(huì)化的多維度參與，不斷豐富和深化課程內(nèi)容。（6）運(yùn)用VCT支架。以知識(shí)共享和探索創(chuàng)新為核心理念的VCT（The Virtual Classroom Tour虛擬教室漫游）為載體，開發(fā)我校特色的STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程模塊，匯聚優(yōu)秀課程案例，共享學(xué)習(xí)過(guò)程。

3. STEM統(tǒng)整式項(xiàng)目課程的學(xué)科視角

我們以STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程作為學(xué)校課程改革的統(tǒng)領(lǐng)性課程形態(tài)。在具體實(shí)施中，以學(xué)科融合的視角進(jìn)行課程建構(gòu)，并充分尊重學(xué)科特點(diǎn)，在學(xué)科學(xué)習(xí)中自然地融合統(tǒng)整式項(xiàng)目課程元素，開發(fā)基于學(xué)科學(xué)習(xí)的統(tǒng)整式課程體系。值得注意的是，在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們始終把技術(shù)作為溝通媒介和學(xué)習(xí)支架，促發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

作為一所新辦學(xué)校，我們充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)科規(guī)律，根據(jù)小學(xué)一年級(jí)兒童的年齡特點(diǎn)，構(gòu)建適合一年級(jí)孩子的統(tǒng)整課程。經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的實(shí)踐，我們?cè)诿佬g(shù)、數(shù)學(xué)、語(yǔ)文和主題課程中有所突破，以自然筆記和數(shù)學(xué)筆記為載體，借助思維導(dǎo)圖、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、二維碼和探究式APP，通過(guò)自帶智能終端設(shè)備（BYOD）模式進(jìn)行學(xué)習(xí)。

在數(shù)學(xué)課中，學(xué)生以“數(shù)學(xué)筆記”作為載體開展學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)筆記是讓學(xué)生通過(guò)繪畫或手工等美術(shù)形式來(lái)編制數(shù)學(xué)故事，通過(guò)口語(yǔ)來(lái)闡述數(shù)學(xué)問(wèn)題，用社會(huì)化語(yǔ)音技術(shù)作為媒介呈現(xiàn)數(shù)學(xué)思維，也就是“數(shù)學(xué)+美術(shù)+語(yǔ)言+技術(shù)”。通過(guò)多學(xué)科的交融和跨學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)生的語(yǔ)言、設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)社交等能力都得到了相應(yīng)的培養(yǎng)和鍛煉。在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師重點(diǎn)關(guān)注數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)，聚焦于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。

在美術(shù)課中，我們用“自然筆記”來(lái)深化科學(xué)學(xué)習(xí)。自然筆記是指在美術(shù)教學(xué)中，讓學(xué)生運(yùn)用五彩的畫筆，繪制大自然，用畫筆去解讀科學(xué)現(xiàn)象，用語(yǔ)言來(lái)闡釋自然現(xiàn)象，即“美術(shù)+科學(xué)+語(yǔ)言+技術(shù)”，讓語(yǔ)文、科學(xué)、美術(shù)和技術(shù)深度融合，培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科素養(yǎng)與技能。

不難看出，以學(xué)科的視角構(gòu)建“STE@M統(tǒng)整式項(xiàng)目課程”，其目的就是以學(xué)科教學(xué)為基礎(chǔ)，融合多學(xué)科內(nèi)容，通過(guò)跨學(xué)科統(tǒng)整式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的關(guān)鍵能力。

總之，我們將順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，以“創(chuàng)新”為關(guān)鍵詞，用新興的數(shù)字技術(shù)引領(lǐng)學(xué)校創(chuàng)新發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生面向未來(lái)的關(guān)鍵能力，構(gòu)建現(xiàn)代化新型學(xué)校。