人工智能賦能學(xué)校發(fā)展的路徑

摘 要：中國高度重視人工智能技術(shù)對教育的深刻影響，積極推動人工智能技術(shù)和教育深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新?；诖?，探索人工智能賦能學(xué)校發(fā)展的路徑，如：利用人工智能構(gòu)建學(xué)校教育新樣態(tài)；利用人工智能構(gòu)建學(xué)校管理的新模式；利用人工智能構(gòu)建師生成長的課程新體系；利用人工智能促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展；利用人工智能構(gòu)建校園生活的新平臺；利用人工智能創(chuàng)建學(xué)校品牌的展示窗口；等等。

關(guān)鍵詞：人工智能；學(xué)校發(fā)展；教育新樣態(tài)；學(xué)校管理；教師發(fā)展

作者簡介：蘇進(jìn)春（1987—），男，江蘇省常熟倫華外國語附屬古里小學(xué)。

常熟倫華外國語附屬古里小學(xué)坐落于常熟市古里鎮(zhèn)，始建于1912年，學(xué)校以立德樹人為根本任務(wù)，秉承“博融天下，慧悅?cè)松钡霓k學(xué)理念，以“承古風(fēng)書韻、養(yǎng)劍道琴心”為愿景，圍繞“6C”育人體系，即“三格”（博愛、自信、奉獻(xiàn)）和“三力”（溝通力、合作力、創(chuàng)新力），致力于培養(yǎng)儒雅自信、基礎(chǔ)扎實(shí)、勇毅勤勉、特長突出的融韻少年。

一、利用人工智能構(gòu)建學(xué)校教育新樣態(tài)

當(dāng)下人工智能與社會各領(lǐng)域的深度融合創(chuàng)造出全新的智能化生存環(huán)境，生活于其中不僅要會使用智能工具，還要用符合智能時代的思維方式去理解與創(chuàng)造性解決問題，具備與智能工具協(xié)同創(chuàng)新的能力［1］。信息素養(yǎng)、創(chuàng)造性與問題解決是《21世紀(jì)核心素養(yǎng)的框架及要素研究》一文中提及的7項核心素養(yǎng)的組成部分［2］。以學(xué)生發(fā)展為本，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，我們深度思考學(xué)校未來的發(fā)展方向，全方位更新教學(xué)設(shè)備設(shè)施、育人理念，探索人工智能在學(xué)校重構(gòu)的教育新樣態(tài)。

學(xué)校實(shí)現(xiàn)教學(xué)一體機(jī)、電子班牌全覆蓋，教育教學(xué)、班級管理智能化。學(xué)校配置80余臺平板、60余套機(jī)器人設(shè)備，滿足基礎(chǔ)和進(jìn)階版硬件要求，為相應(yīng)的人工智能課程的開展提供了保障。此外，根據(jù)功能設(shè)計需要，分別配有激光切割機(jī)、3D打印機(jī)、創(chuàng)意盒子、物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)課程包，以及基礎(chǔ)版、中級智能編程機(jī)器人及課程資源，滿足四大主題課程的軟硬件需求。

硬件的革新給學(xué)校人工智能教育發(fā)展提供了有力的保障，學(xué)校以此探索人工智能教育實(shí)施路徑，著力構(gòu)建數(shù)字時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展，助力五育并舉。

二、利用人工智能構(gòu)建學(xué)校管理的新模式

在人工智能時代背景下，學(xué)校應(yīng)做到以人為本、多元優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教育資源供給的體系化和智能化［3］。我們一直倡導(dǎo)環(huán)境育人，人工智能賦能學(xué)校發(fā)展，首要任務(wù)是創(chuàng)建人工智能場域，努力構(gòu)建人工智能文化場、管理場，讓生活在其中的師生耳濡目染、浸潤更新。

（一）人工智能文化場構(gòu)建

1.文化構(gòu)建：通過舉辦豐富多彩的活動及宣傳等，營造人工智能科技文化氛圍，全體師生了解人工智能背景下的教育模式新樣態(tài)并積極參與其中。

2.環(huán)境構(gòu)建：建設(shè)智能校園環(huán)境，在科學(xué)室、勞技室、美術(shù)室、音樂室、會議室、多功能報告廳等教學(xué)活動場所安裝諸如智能機(jī)器人、音像識別系統(tǒng)、智能屏幕等。普通教師實(shí)現(xiàn)電子班牌全覆蓋，學(xué)校相關(guān)信息數(shù)據(jù)能第一時間通過電子班牌傳達(dá)給每一名師生。

3.空間構(gòu)建：構(gòu)建四大空間站——閱讀空間站、編程空間站、機(jī)器人空間站、服裝設(shè)計空間站。以空間站為依托，構(gòu)建全新人工智能課程集群，讓學(xué)生浸潤新的思想，培養(yǎng)能夠適應(yīng)未來科技發(fā)展的人才。

（二）人工智能管理場創(chuàng)建

1.更新觀念：學(xué)校全面推動無紙化辦公，定期組織信息技術(shù)培訓(xùn)。先啟用部分簡單功能觀察成效，逐步摸索出成功的經(jīng)驗和方法在學(xué)校內(nèi)推廣。

2.創(chuàng)建平臺：學(xué)校創(chuàng)建集教、學(xué)、考、評、管五大功能于一體的師生成長管理平臺，形成智能家校共育生態(tài)圈。

3.全員參與：學(xué)校教師群體年齡偏大，對信息技術(shù)的接受能力較弱。學(xué)校大力推進(jìn)全員參與，定期復(fù)盤信息化難點(diǎn)，并根據(jù)教職工的建議不斷簡化流程，讓便捷成為智能的核心。

智能場域在校內(nèi)得到了充分體現(xiàn)，學(xué)校管理模式從“經(jīng)驗化”向“智能化”、從“靜態(tài)化”向“動態(tài)化”、從“單項輸出”向“多元互動”轉(zhuǎn)變，形成了共享、共創(chuàng)、智能化的管理新模式。

三、利用人工智能構(gòu)建師生成長的課程新體系

學(xué)校緊緊圍繞“博融約禮、琴心修身、劍道毅行、慧悅立人”四大領(lǐng)域著力建構(gòu)并不斷完善融韻特色課程體系：博融約禮，創(chuàng)造書香空間，讓閱讀成為一種習(xí)慣；琴心修身，構(gòu)造素養(yǎng)空間，讓藝術(shù)成為一種追求；劍道毅行，塑造競技空間，讓運(yùn)動成為一種風(fēng)尚；慧悅立人，深造智能空間，讓科技成為一種動力。學(xué)校努力探索人工智能與管理、課程的全面融合，提出了“了解、認(rèn)知、體驗、感悟、實(shí)踐、展望”的分層級人工智能教育規(guī)劃。融創(chuàng)智能工作坊逐漸成為融韻特色課程建設(shè)的亮點(diǎn)之一。

融創(chuàng)智能工作坊成立于2021年9月，制訂了了解、認(rèn)知、體驗、感悟、實(shí)踐和展望六個層級的課程目標(biāo)，構(gòu)建了適合小學(xué)階段的人工智能課程體系。低學(xué)段學(xué)生主要是了解和認(rèn)識人工智能；高學(xué)段學(xué)生主要是體驗、感悟、實(shí)踐與展望人工智能。課程具體實(shí)施如下。

1.以班級為單位的普適型課程，促進(jìn)全員參與。一、二年級以模型搭建為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，初步接觸力學(xué)、機(jī)械、工程方面的知識；三、四年級以圖形編程為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和智慧社會責(zé)任感；五、六年級以“央館人工智能課程”為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，師生以學(xué)習(xí)單為支架，開展項目合作。

2.以試點(diǎn)年級為單位的進(jìn)階型課程，推進(jìn)學(xué)科融合?；凇把腽^人工智能課程”規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)校的要求，在四至六年級設(shè)置“央館人工智能課程”規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)，推進(jìn)學(xué)科融合?；谘腽^人工智能教材中的語言識別、視覺識別等內(nèi)容，開展智能化古詩等級測試、單詞大王比賽等活動，成效良好。陳健老師的“小飛收銀員”在2023年全國師生信息素養(yǎng)提升實(shí)踐活動中獲評特色課例，張奕秋老師執(zhí)教的“古里解說員”參與央館人工智能課程規(guī)?；瘧?yīng)用專題研討，并進(jìn)行全國展示。

3.以校社團(tuán)為單位的鞏固型課程，創(chuàng)建常態(tài)化團(tuán)隊。學(xué)校開設(shè)咪奧機(jī)器人、編程貓在火星、電子畫報、3D打印、服裝設(shè)計、暢言AI、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計等課程，學(xué)生分布于各個年級，覆蓋面廣，全方位進(jìn)行團(tuán)隊發(fā)展。其中，“編程貓在火星”課程開設(shè)于2022年11月，學(xué)生使用源碼編輯器和騰訊扣叮虛擬仿真實(shí)驗室進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生在三維虛擬空間中編程操控機(jī)器狗MAX尋找火星水源，探索火星礦藏。學(xué)生在玩中、學(xué)中開闊了視野，豐富了想象。在2023年第二屆“蘇州市青少年數(shù)字公民培育計劃”人工智能專業(yè)組競技活動中，我校李明垚同學(xué)所在組研究的“基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的模擬自動駕駛控制研究”獲蘇州市一等獎。

4.以競賽團(tuán)為單位的培優(yōu)型課程，深入?yún)⑴c競賽。以NOC和領(lǐng)航杯兩大賽事為切入點(diǎn)，圍繞AI天工造物、智能博物、電子畫報三方面開展賽事訓(xùn)練，成效顯著。其中，智能工廠團(tuán)隊在2023年“領(lǐng)航杯”江蘇省中小學(xué)生信息素養(yǎng)提升實(shí)踐活動中分別獲得江蘇省一等獎、二等獎；AI天工造物團(tuán)隊在2023年全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐大賽中均獲省二等獎。

四、利用人工智能促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展

人工智能時代將呈現(xiàn)教師角色多樣化、教學(xué)模式智能化、學(xué)習(xí)模式個性化、教學(xué)評價多元化和教育生態(tài)開放化等發(fā)展趨勢［4］。專業(yè)的教師隊伍是人工智能賦能學(xué)校發(fā)展的重要保障，學(xué)校通過以點(diǎn)帶面、以面帶全的方式，讓教師們抱團(tuán)發(fā)展，全面推動教師信息技術(shù)水平的提升。

1.組建智能團(tuán)隊，增強(qiáng)師資力量。前期，學(xué)校有三名信息技術(shù)教師，均是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)畢業(yè)，具有較強(qiáng)的專業(yè)能力，但是難以將專業(yè)知識和技能轉(zhuǎn)化為人工智能發(fā)展思路及課程教學(xué)能力，引領(lǐng)輻射能力也有待提升。學(xué)校以專業(yè)教師為基礎(chǔ)，組建智能教師團(tuán)，并開展人工智能教研活動、優(yōu)秀課例和公開課分享活動以及期末人工智能應(yīng)用效果評價活動。不定期對課程內(nèi)容以及學(xué)生的上課情況進(jìn)行反饋、討論，不斷更新、優(yōu)化上課內(nèi)容及形式，有助于課堂教學(xué)進(jìn)入良性發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2.制訂開課計劃，確保課程實(shí)施。整合相關(guān)學(xué)科，建立并完善人工智能課程群。一至三年級以主題周、科技節(jié)為主要形式，通過做一個實(shí)驗、讀一本書、看一部電影、聽一場講座，系統(tǒng)開展主題課程群、小課題研究等活動，讓學(xué)生在參與、體驗、實(shí)踐中了解人工智能，激發(fā)他們對人工智能的興趣。四至六年級以信息技術(shù)學(xué)科為主陣地，開展人工智能課程教學(xué)。針對畫圖和數(shù)學(xué)編程，融合基本算法，體驗圖形化編程；體驗入門級可編程的機(jī)器人，了解相關(guān)技術(shù)和原理；開展開放式的項目合作與創(chuàng)新實(shí)踐活動，提升學(xué)生的計算思維與創(chuàng)新能力。

3.開展校本教研，促進(jìn)深入探究。第一，以課題科研為抓手，開展主題或?qū)ｍ椊萄?。圍繞核心素養(yǎng)目標(biāo)定期開展交流，創(chuàng)新教學(xué)方法，整合教學(xué)資源，創(chuàng)造實(shí)踐條件，完善評價方式，最終指向人工智能校本課程的創(chuàng)新發(fā)展。第二，探究項目式學(xué)習(xí)。項目式學(xué)習(xí)是人工智能課程順利實(shí)施的依托，具體流程為：確定項目、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、制訂解決方案、實(shí)踐驗證、再提出問題、改進(jìn)方案、再實(shí)踐驗證、解決問題。第三，建立模型化課堂。建立一套科學(xué)、可操作的教學(xué)模型，是推進(jìn)人工智能課程實(shí)施的有效路徑。項目組教師在科研的過程中，逐步建立一套滿足項目式學(xué)習(xí)需求的教學(xué)模型，促進(jìn)教師進(jìn)行改革與研究，引導(dǎo)學(xué)生體驗與探究。學(xué)校要以科學(xué)的評價體系引導(dǎo)學(xué)生成長，重視對學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行評價，將學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新思維等納入評價體系，并有機(jī)結(jié)合終結(jié)性評價與過程性評價，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果，在學(xué)生自評、互評與教師評價中，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)，優(yōu)化教師的教學(xué)方案，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

如今，學(xué)校教師積極參與人工智能與學(xué)科教學(xué)的融合，學(xué)校已有近30名智能教師團(tuán)隊成員，智能化校園初具雛形。

五、利用人工智能構(gòu)建校園生活的新平臺

如何讓人工智能融入校園生活，以促進(jìn)學(xué)校便捷管理及培養(yǎng)學(xué)生健全的人格，一直是學(xué)校努力追尋和探究的方向。

1.人工智能與德育的高效融合。將人工智能應(yīng)用于中小學(xué)德育工作之中，可以利用其識別、交互、集成等功能，幫助教師設(shè)計趣味性課堂，為教師提供學(xué)生學(xué)習(xí)、情緒等方面的反饋，形成家校協(xié)同育人機(jī)制等［5］。學(xué)校自主研發(fā)并啟用“學(xué)生成長管理系統(tǒng)”2.0版本，平臺采用ThinkPHP5.1開發(fā)框架，加上MYSQL技術(shù)和MVC模式，架構(gòu)清晰，界面美觀，代碼易維護(hù)。人工智能資源系統(tǒng)成為記錄學(xué)生成長的重要平臺。目前，該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生過程性成長實(shí)時記錄，在監(jiān)測學(xué)生心理健康方面起到了至關(guān)重要的作用。

2.人工智能助力校本系統(tǒng)中的資源整合。學(xué)校將信息技術(shù)與德育、綜合實(shí)踐、少先隊活動等有機(jī)結(jié)合，有助于豐富教學(xué)內(nèi)容。利用大數(shù)據(jù)和人臉識別快速采集、分析和匯總信息，教師、家長能夠?qū)崟r關(guān)注學(xué)生在校生活。目前，學(xué)校公共區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了攝像頭人臉識別、人群密集預(yù)警等，校門區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了陌生預(yù)警、滯留預(yù)警等，極大地方便了學(xué)校開展安全教育工作。

3.人工智能與學(xué)生評價體系的融合。利用云班系統(tǒng)輪播學(xué)生精彩活動。數(shù)據(jù)實(shí)時記錄，覆蓋課堂表現(xiàn)與課外活動等，系統(tǒng)后臺自動評分頒章，人人可見。學(xué)生可以在云班系統(tǒng)給家長留言，家長可實(shí)時了解孩子在校情況，架起了家校溝通的橋梁。班主任則可以通過關(guān)聯(lián)云班軟件，全方位、實(shí)時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活情況。

六、利用人工智能創(chuàng)建學(xué)校品牌的展示窗口

自全面實(shí)施人工智能教育以來，學(xué)校師生面貌煥然一新，教師教育教學(xué)水平得到有效提升。學(xué)校先后獲評首批“央館人工智能課程”規(guī)?；瘧?yīng)用試點(diǎn)校、江蘇省智慧校園、蘇州市首批人工智能教育實(shí)驗學(xué)校、蘇州市智慧校園發(fā)展水平四星級學(xué)校、蘇州市青少年數(shù)字公民項目學(xué)校、蘇州市三級智慧安防校園等地市級以上榮譽(yù)稱號。學(xué)校《探索智能空間，助力五育并舉》入選江蘇省教育裝備與教育教學(xué)融合發(fā)展（服務(wù)“雙減”）典型案例，常熟日報《探索，向智能處漫溯》全面介紹學(xué)校人工智能教育開展情況。在省市級各項信息科技比賽中，學(xué)校碩果累累。目前，學(xué)校正在積極參與國家級課題“‘人工智能+教育’創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)踐研究”研究。

未來在探索人工智能賦能學(xué)校發(fā)展的道路上，我們將繼續(xù)以智能化背景下的教育教學(xué)新樣態(tài)行動為指引，以人工智能助力學(xué)?！叭陧嵣倌暝诔砷L”育人目標(biāo)為方向，全面提升學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量。

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