构建泛在的学习空间

2018-05-08 08:41梁景萱山东省青岛市实验小学
教育家 2018年16期
关键词:人工智能校园学校

梁景萱/山东省青岛市实验小学

引子:一个“馒头”引发课堂“变革”

2017年3月28日上午,在青岛市实验小学的课堂上,曹仙芸老师正在执教一节与众不同的课——“食物去哪了”。说它与众不同,是因为这节课的焦点不是老师,而是“VR”,重点知识也不是通过老师讲解,而是由学生感知——学生化成一个“小馒头”,被人“吃掉”,然后到人体的消化道里走一圈。抽象的、复杂的知识变成了形象、直观的“情景”,学生从“观众”变成了“演员”,教师从“主演”变成了“导演”,教室从“学习场”变成了“体验场”。VR技术的运用,让一直以来科学老师头疼不已的问题,在短短一节课中就轻松地得到解决,真是一个“小馒头”解决了大难题。

青岛市实验小学是一所有着116年历史的百年老校。对教育本真的坚守,丰厚的历史积淀是其成长的丰厚土壤;同时,在继承中敢于突破,不断变革,不断创新,又使其历久弥新,保持旺盛生机。一个“小馒头”让老师们尝到了甜头,感受到了现代科技的巨大魅力,学校迅速做出反应——借助现代技术手段,将人工智能引入校园,以课堂的技术变革带动教学模式的转变,以数字化校园建设推动教育理念的更新,一场“教育革命”在校园里悄然兴起。

学校认为,追求教育的本真,就要坚持教育面向人人,因材施教,适性发展;理念只有落实到课堂,才能落地生根,开花结果。但在具体实践的过程中,美丽的教学理想却遭遇到了瓶颈。

传统的课堂教学,强调标准化、程式化,主要表现为:重结果轻过程,重教法轻学法,重灌输轻探究,重教材轻学生,重知识轻能力。这种封闭性的课堂结构容易导致学生的学习兴趣不浓,动手能力不强,思考不能深入,其本质是对学生个性的压抑,对儿童欲求的约束。我们认为,教育应该按照“儿童的方式”,这样他们的天性才会自然展现,才会产生真正的学习热情。

针对传统教学的短板,学校借力现代信息技术,以“云平台”“大数据”“智能手环”“VR技术”为依托,推进教学模式的重构,实现课堂要素的良性互动。

2012年10月,我校申报的全国“十二五”课题“基于现代教育技术的小学新课堂模式研究”立项,利用课题研究的契机,以数字化校园建设推动理念的更新,搭建教育云平台,谋求课程改革新发展。2013年7月,学校着手进行“云平台”的硬件建设、软件开发与调试等,组建核心研究团队,建设教学资源库,以实验班为研究实体,尝试研发语文、数学、英语学科的概念课。2013年9月,学校加入C20华师大慕课联盟组织,借助学校“私有云”学习平台,研究翻转课堂、微视频在教学中的运用,将个别化教学与普通整体化授课教学结合起来,使得适性课堂更具有针对性。2014 年2月,学校确立了二次研发与优化的目标与方向,让云学习平台更加实用、高效,完成了教学效果提升的大变革。在此基础上,学校形成了适性课堂的备课系统、上课系统和评价反馈系统。学校“私有云平台”的构建,现代信息技术在教学中适时运用已具雏形,“云学校”的概念开始形成。

人工智能的引进,云平台的搭建,改变了原先多媒体技术只是助力教师“教”的单一功能,它的互动性使得助学生“学”成为可能,从助教到助学,一字之差,学生的学习兴趣、教师教学实效却发生了根本性的变革。

教学更精准。教师依据科学、精准的统计数据,以及学生学习的全过程数据积累,全方位地了解学生,根据学生预习的情况及时调整教学重点,根据学生掌握知识的情况及时调整上课节奏,从而真正实现了以生为本,建构学生学习模型。

教学更优化。通过对学生学习过程的数据采集、学习的反馈、数据的分析,调整教学策略,优化教学过程。教师根据实际教学需求、学生学习需要,适时测试,分层教学,分层辅导,从而实现每一个学生在自己原有基础上的最大发展。

教学更适性。结合数据库中学生数据的分析,为学生提供不同的内容和学习策略,因材施教,因地制宜,因时制宜,满足学生个性化需求,指导学生个性化学习。

课堂教学由传统的讲授转向依托人工智能和数字化信息技术环境教学,由以课堂教学为主转向基于网络环境的课内外结合的教学,转向教师引导下的学生自主学习、协助学习、研究性学习的教学,激发了教师教学改革的主动性、协作性、共享性、创造性和成就感。

润物于无声之中:一个系统的开发

人工智能进入校园,青岛市实验小学另一个重要途径是依据语文核心素养,研发自己的智能化电子书阅读考级系统——“AR系统”。

作为语文核心素养的主要内容和重要支撑,阅读素养包括识、记、读、说、思、写等几个重要环节,但是,在传统的阅读教学中,人们往往把这些环节割裂开来,让阅读变得浅薄无味。一是只见树木,不见森林。有的教师在阅读教学中只着眼于几个知识点,缺乏整体意识和系统意识,忽略了文章或诗歌背后的情怀。二是只见大海,不见江河。有的教师固化了讲解的思维,忽视了对文本多维内涵的挖掘,以及对学生思维规律的探究。三是只见任务,不求效果。有的教师着力于布置课外阅读作业,却忽视了阅读作业的及时把控和实施评价,导致阅读陷入无序、失控的状态。

为了更好地激发学生大量阅读、热爱阅读兴趣,弥补传统教学只有任务无法评价的短板,学校充分利用信息技术手段,依托传统项目读书考级,研发了智能化电子书阅读考级系统——“AR系统”。

AR阅读进阶系统中共分12级,每个级别含必读和选读书,共800本。每本书共有40道测试题,题目内容涵盖了作者的生平、读本内容、情感价值观等方方面面。学生一人一账号,自动登录阅读系统,自主选择不同级别和阅读书目,点击答题,系统随机生成10道题目,学生完成阅读考级测试后,系统即时呈现答题分数,8分以上即测试通过。对于未通过的学生,学生有二次答题机会,可以回家再次阅读该书。多次答题给了学生多次挑战自己的机会,磨炼了他们的意志。教师可以自主查询本班学生整体阅读达级情况,也可以查询学生个体答题情况。针对学生出错较多的题目,以及需要重点落实的AR阅读与语文课程的结合点,教师会再次关注,并实时调整阅读策略,让阅读指导更具针对性。快捷查询、及时跟进的AR系统使教师可以全面掌握学生的阅读质量与速度,提高了测评的有效性。

AR系统打破了地域和时间的限制,使阅读、测试形式更加灵活生动。正在进行的AR阅读系统2.0版本升级,以及手机APP的研发,将大大提高阅读、测试的便捷性和可操作性。

目前,学校的AR系统软件已经申请了“中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权”,同时,AR阅读测试题,也经中国版权保护中心审核,予以登记。这是对学校工作的赞美与肯定。

育人于智慧之境:一个“场”的建立

经过几年的探索,青岛市实验小学已经通过引进人工智能,依托云平台,完成了校园的信息化、智能化建设。学校充分利用信息技术手段,打造云学习平台,利用“云计算辅助教学”,构建个性化教学的信息化环境,支撑教师的教学和学生的学习,构建起不受时间、地点限制的网络空间“学习场”。

学校“云”——构筑智慧校园。学校以“适切教育”理念为引领,整体架构,多元融合,搭建起包括学校管理、适性课堂、自能德育、网络课程等云学习平台,在使用中不断延伸其功能,借助“云”构建智慧校园,满足学生的多元诉求。

私有“云”——实现多方互动。私有云学习平台包括基础平台和应用教学模块两大部分。利用平台存储大量教学资源,利用点阵笔、点阵白板之间的自由交换功能,让课堂灵动多彩。私有云平台不但能完整记录学生的学习过程,实现实时的交流互动,还可以进行个性化辅导,实现家校教育的无缝衔接。

电子“包”——驱动课堂变革。在“私有云学习平台”基础上,学校深研“电子书包课堂”:突破 “整齐划一”的课堂,实现因材施教;突破经验主义为主导的教学,实现大数据驱动课堂教学;突破“扁、平、窄”式的学习方式,构建立体式、全时空学习空间。

学习“场”——突破时空界限。学校在每个班级门口安装了“小学习窗”,在每个楼层安装了“大学习窗”,学习窗与云平台紧密结合,形成遍布校园的“泛在学习场”,最大化地实现随时、随需的学习。利用区域远程视频系统,学校建设了未来教室,实现校内学科教研、课例展示的互动与分享,同时与对点学校定期进行互动交流。

创客“室”——鼓励创意落地。学校创建“创客体验中心”,为学生创设个性化学习环境,有3D打印、虚拟体感教室、机器人室、科技教室、科学实验室、生活体验室、陶艺室七个功能教室。教室以创意为圆点,借助物联环境,培养学生动手、实践、创意、想象能力。

管理“环”——促进体质发展。学校开发运动健康管理手环,运用物联网技术,通过监测学生运动情况,收集群体运动大数据,促进学生体质健康发展。通过监测学生睡眠情况,将校内学习、校外学习、学生生活质量纳入统一管理。

指尖“码”——拓展学习空间。学校开设“指尖上的种植课”,给校园每一种植物都制作专属二维码,通过手持终端进行扫描,学生就可获取相关资料,同时实现在线回答,并纳入学生学分评价中,为学生提供更广阔的学习空间。

智能“课”——发展思维能力。学校组建Mbot学习园地,学生利用课余时间学习Mblock软件的使用,同时配合Arduino开源硬件制作出人工智能装置。在探究和实验中,同学们开发出的成果,如智能实验分析器、人造卫星绕地时间计算器、智能英语学习机、智能护眼学习桌等,多次在全国、省、市比赛中获得佳绩。

最近,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,明确要求从今年秋季开学,在中小学设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。这为学校的发展提供了更好的机遇,拥有百年历史的青岛市实验小学,将以此为契机,秉承一切为了孩子的幸福、个体的成长的教育理念,让人工智能、信息技术成为滋养教学、教育的源泉,着眼于每一个学生的发展,育树成林,沿着这条现代化学校建设之路不断前行,迎接未来的挑战。

猜你喜欢
人工智能校园学校
2019:人工智能
人工智能与就业
数读人工智能
校园的早晨
春满校园
下一幕,人工智能!
学校推介
I’m not going back to school!我不回学校了!