同濟大學第一附屬中學實驗樓一層的整個區(qū)域現(xiàn)在都建成了開放性學習場域——“5G+深度學習館”。墻上掛著英國科學家的語錄:“年輕人要打碎機器以學習如何使用。”近年來,以“打碎機器”為切入點,學校在數(shù)字化技術(shù)支撐下,努力為學生打造高度沉浸感的虛實結(jié)合自主探索空間,鼓勵學生在真實情境中親歷探索過程。
2020年入選“普通高中新課程新教材實施國家級示范?!敝?,學校在高質(zhì)量執(zhí)行國家課程、有特色實施校本課程的同時,一直在探索利用數(shù)字技術(shù)賦能“雙新”高質(zhì)量實施,打造多元智慧教育場景,促進學校教育生態(tài)優(yōu)化,從而促進育人方式發(fā)生根本性變革,真實有效地提升學生的科學創(chuàng)新素養(yǎng)。
“5G+深度學習館”:以真實問題促進學生自主探究
2023屆的小周同學酷愛計算機學科,對“智能駕駛”課程非常感興趣。在學習與編寫車輛運動程序過程中,汽車如何在不同速度下順滑轉(zhuǎn)彎、車輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向角度如何調(diào)試等,成為他久思不解的難題。他多次到“5G+深度學習館”(以下簡稱“學習館”)中與AI數(shù)字人互動,在學習館中找到了差速器實體學具,在虛實結(jié)合的場景中反復觀察摸索,結(jié)合以往學過的數(shù)學、物理知識,復盤推導了汽車“阿克曼轉(zhuǎn)向公式”,最終成功寫出了汽車自動轉(zhuǎn)向運動程序。
學習館的建設(shè)、擴充與不斷改進,旨在圍繞真實情境中的實際任務(wù)或問題,鼓勵學生經(jīng)歷“觀察—打破—構(gòu)思—實踐”的探究過程,在真實情境中學習學科知識。
學習館基于高中學科教材目錄、知識體系分類,以“親眼看真實現(xiàn)象”“動手做真實實驗”“真切領(lǐng)略真實情景”為抓手,還原數(shù)學、物理、化學、工程、人工智能等學科中的經(jīng)典實驗,輔以數(shù)字化的學科基礎(chǔ)資源、專題學習資源、交互式全息3D數(shù)字資源等。學生不受年級、班級限制,可以采用項目學習的方式,與志趣相同的伙伴組成探究實踐共同體,到學習館中參與豐富多彩的課題探索。
在學習館中,在“自由、合作、計劃”的原則下,學生可自由選擇實驗主題進行科學探究,自主設(shè)計與支配實驗時間,自由選擇實驗方式與技術(shù)實踐路徑。遇到難題時,學生可通過線上平臺預約導師,研討或者改進相關(guān)課題研究或項目實施計劃,重新調(diào)整研究與實施進度。
學習館為學生提供資源檢索、互動交流與成果分享的平臺,支持學生線上進行AR(增強現(xiàn)實)實驗。學校聘請同濟大學30位教授為導師,確?!叭藛T到位、課程到位、實驗到位”,支持線上線下結(jié)合的同濟導師與本校教師“雙師制”順暢運行。
五大數(shù)字化場景:拓展學生學習場域
學校充分利用政府、社會各種數(shù)字資源和平臺,努力構(gòu)建“一座統(tǒng)管”“一網(wǎng)聯(lián)通”“一屏治?!钡慕逃律鷳B(tài),現(xiàn)已形成數(shù)字化轉(zhuǎn)型的五大場景。
“數(shù)字·思政”場景使線上線下相融合的思政大講堂成為現(xiàn)實。平臺中的“學習社區(qū)”板塊開辟了“信仰加油站”“同上一堂思政課”等線上思政學習空間;開發(fā)“書記思政課堂”系列微課視頻,組織“行走的思政課”活動,打造線上線下融合的思政實踐活動;借助技術(shù)創(chuàng)新“大思政課”育人方式,筑牢意識形態(tài)的主陣地。
“數(shù)字·健康生活”場景,由心理教師利用低代碼平臺自主研發(fā)心理預警和干預的輕應用,實現(xiàn)面向全體學生的一級心理普篩、面向部分群體的二級跟蹤干預。平臺的數(shù)據(jù)中心也打通學生三年的運動數(shù)據(jù),實現(xiàn)高中三年體質(zhì)健康自動跟蹤監(jiān)測,引導學生成為自我健康的管理者。
“數(shù)字·教師發(fā)展”場景中,采集關(guān)于課程建設(shè)、教學研究、德育能力、教育科研、培訓指導和學術(shù)榮譽六大維度的過程性數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)教師主體數(shù)據(jù)全維度聚合,為每個教師生成個人發(fā)展“畫像”,助力教師高質(zhì)量的專業(yè)發(fā)展。
“數(shù)字·曉德”家校場景,提供生涯指導、夢想課程、主題活動、勞動教育、家長學校等家校互動服務(wù),讓學生在評價中規(guī)劃當下學業(yè),策劃未來職業(yè),培養(yǎng)“有理想、有本領(lǐng)、有擔當”的時代新人。
“數(shù)字·深度學習館”學習場景,不僅有專門為學生提供的物理、化學、工程等學科的各類實體學具,還有交互式全息3D數(shù)字資源和AI數(shù)字人學習助手,帶領(lǐng)學生快速進入真實問題情境之中。
數(shù)據(jù)整合:促進學生評價與課堂變革
學校依托信息化平臺形成學生個性化發(fā)展的動態(tài)“數(shù)字畫像”和“數(shù)字檔案”,記錄學生德智體美勞各個領(lǐng)域的發(fā)展情況與評價反饋,全面客觀展示學生在各領(lǐng)域發(fā)展的優(yōu)勢與短板,最終形成高中三年的“成長軌跡圖譜”。學校不斷迭代“曉德助手”APP應用,支持學生進行多元智能、職業(yè)性格和興趣測評,形成對自我的認知與目標的導向,系統(tǒng)“智能推薦”功能可幫助學生與自己志趣相投的伙伴組建“自組織學習社群”?!皶缘轮帧钡臄?shù)據(jù)采集和評測維度更側(cè)重于對學生品質(zhì)、健康人格、良好行為習慣、情感態(tài)度能力等其他綜合素養(yǎng)的評價。其數(shù)據(jù)回流至數(shù)據(jù)中心后,“學生數(shù)字畫像”變得更加精準,建構(gòu)的“成長軌跡圖譜”更加清晰,“家校社”的協(xié)作也更加全面。
在創(chuàng)建數(shù)字化智慧校園背景下,學校注重創(chuàng)造性地融合國家課程與校本課程,通過“制定規(guī)劃—優(yōu)化課程—變革教學”分層次、有步驟地推進“雙新”落實。國家課程方面,進一步加強學科課程的實踐探索,加強各學科課程實施方案的編制,推進基于課程標準、指向深度學習的學期課程綱要、單元教學設(shè)計、學歷案等各級課程實施文本建設(shè),形成了單元設(shè)計策略與模板。校本課程方面,依托同濟大學優(yōu)勢資源,打造以“AI人工智能”“汽車”和“低碳”等課程為主、包含“同濟元素”的特色課程群,滿足學生個性化、多樣化的學習需求。學校以課堂為主陣地,創(chuàng)設(shè)以任務(wù)化、結(jié)構(gòu)化、情境化和信息化為特征的課堂樣態(tài),鼓勵教師提高勝任力,探索培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的新型教學方式,促進學生學習方式變革,形成了不同學科的典型經(jīng)驗。
(作者單位系同濟大學第一附屬中學)
《中國教育報》2023年12月15日第6版
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