从智慧校园迈向未来学校

曹培杰

合肥七中高一年级学生参加机器人比赛。

合肥七中高二年级学生在机器人教室开展小组探究性学习。学校供图

  科技是第一生产力。人类历史上每一次重大科技进步，都会大幅提高劳动生产率，推动人类社会发展迈向新阶段。当前，新一轮科技革命开启了一场比工业革命发展速度更快、涉及面更广、颠覆性更强的社会变革，为教育改革发展带来了全新机遇和挑战。学校是教育的主阵地，是教育数字化转型的关键一环。在加快建设数字中国的大背景下，推进学校教育数字化转型，已经成为顺应时代潮流、构建高质量教育体系、支撑引领经济社会发展的必然选择。

   一、学校教育数字化转型是大势所趋

  学校是教育发展到一定阶段的产物，是有目的、有计划、有组织地培养学生的专门场所，目的是为青少年进入社会做好准备。现代学校教育体系诞生于工业时代。随着第一次工业革命的兴起，原来的手工作坊被机器大生产所取代，大量的工厂应运而生，由此对教育提出一个新的要求：社会发展需要的不是培养少量的贵族，而是培养一大批掌握固定知识和技能的人才。于是，现代学校以其特有的集约化组织优势和专业高效的运行模式登上历史舞台，实现了从“小规模松散化教育”到“大规模标准化教育”的历史性转变。

  但是，由于过于追求标准化，“千人一面”“千校一面”成了现代学校难以克服的天然缺陷。随着新一轮科技革命的加速演进，人工智能、大数据、云计算、区块链等技术加速融入经济社会发展各领域全过程，数字化转型已经成为重组生产要素、重塑全球竞争格局的关键力量。人们越来越强烈地意识到，现代学校教育体系无法满足个性化、多元化、高质量的学习需求，“规模化”与“个性化”的矛盾越来越突出，于是有人讲：“我们把机器制造得越来越像人，却把人培养得越来越像机器”。毫无疑问，时代发展迫切需要学校教育进行一场结构性变革，推进数字化转型已经成为每一所学校必须回答的时代之问。

  二、学校数字化转型推动教育变革

  自现代学校诞生至今，校园环境发生了多次嬗变，包括传统校园、数字校园、智慧校园等，都对教育教学带来了直接而深刻的影响。实际上，有什么样的校园，就会发生什么样的教育，环境的育人作用远比预想大得多。社会建构主义者认为，学习不是“外部刺激的反应强化”或“信息的内部加工过程”，而是“社会环境或特定情境中的知识建构过程”，即学习是发生在真实情境中的社会协商和实践参与过程。从这个角度来看，学校教育就是创设学习环境、构建学习共同体、持续开展师生对话的过程。

  在传统校园阶段，“一个老师一群学生，一块黑板一支粉笔”基本就构成了校园环境的主体，教科书、练习册等纸质媒介是师生教学活动的重要载体。每间教室摆满整整齐齐的桌椅，学生规规矩矩地坐着听老师讲课……这种场景与工厂车间非常相似，目的就是满足标准化教学的需要。

  在数字校园阶段，得益于“校校通”“农远工程”“三通两平台”等重大项目的部署实施，学校教育实现了“修好路、通上车、装满货”，即校园网络接入全覆盖，多媒体教室、虚拟仿真实验室、网络教学平台等软硬件配置逐步到位，各类数字教育资源不断丰富。教学媒介不仅有纸质媒介，还有多媒体课件、电子教材、专题网站等数字媒介。网课、慕课、翻转课堂等信息化教学取得规模性突破，让“一块屏幕改变命运”“人人都能上名校”成为可能。

  近年来，智慧校园建设进入快车道，北京、浙江、江苏、安徽、宁夏等地出台了专门文件，引导学校围绕基础设施、资源数据、应用服务、安全保障等方面有序推进智慧校园建设，为学校教育高质量发展奠定了数字底座。相对于数字校园，智慧校园具有三大优势：一是智能感知，依托智能传感、物联网等技术，对校园环境状态进行实时监测，根据师生需求对软硬件设施进行自动调节，保障校园系统绿色高效运行；二是数据驱动，依托大数据技术开展伴随式数据采集，深度挖掘分析数据背后的规律，以此实施学习者特征识别、趋势研判分析及教育教学改进；三是精准服务，依托认知计算、云服务等技术，推动平台开放协同，实现各项业务线上全流程办理，为师生提供精准个性的教学、科研、管理服务。尽管智慧校园催生了教学、管理、服务新形态，更加贴近师生需求，但这些探索仍然无法突破“工业化教育”的框架，更多是技术支持下教育的局部改善。

  三、迈向未来学校已经蓄势待发

  当前，从智慧校园迈向未来学校，成为学校教育数字化转型的重要趋势。与其他领域的数字化转型不同，学校教育数字化转型的对象是师生，不是简单的生物体或机器，其特殊性集中体现在“人”的复杂性、多样性、动态性上。复杂性，就是要求学校教育数字化不能追求简单复制，必须保持足够的开放度、弹性化和人文性。多样性，就是要求学校教育数字化不能追求统一标准，必须提供丰富多元选择和灵活弹性机制。动态性，就是要求学校教育数字化不能追求短期效率，必须着眼长远，结合时代要求不断更新教育理念、变革教育模式，培养适应未来的人才。在智慧校园建设阶段，学校通常会强调科技赋能、数据驱动、虚实融合等元素，核心是发挥数字技术对教育教学的支撑赋能作用；在未来学校发展阶段，学校通常会强调协同融合、跨界创新、价值赋能等元素，数字技术对教育发展的革命性影响作用充分彰显，并进一步呈现出“技术隐身、教育崛起”的新态势。学校关注重点从技术应用变成育人创新，整合线上线下、校内校外等各方面力量，努力满足每一个学生的个性化、高质量教育需求。可以说，未来学校是教育形态的整体重构和系统变革，是“工业化教育”转向“智慧型教育”的必然结果，其核心是大规模标准化教育迈向大规模个性化学习。

   2020年，世界经济论坛发布的《未来学校：为第四次工业革命定义新的教育模式》报告提出，要创造一种以学习者为中心、以新技能为导向（全球公民技能、创新创造技能、技术技能、人际交往技能）、以办学创新为目标的学校教育模式，包括灵活设计课程、多元评估方式、促进教师成长、密切社会合作等。经合组织提出了未来学校的四大教育图景，包括学校教育扩展、教育外包、学校成为学习中心、无边界学习。其中，“学校教育扩展”是指正规教育的参与率继续扩大，尽管学生学习的选择性更强，但学校的结构和过程仍然存在。“教育外包”是指随着社会越来越多地参与教育，传统的学校体系被打破。“学校成为学习中心”是指多样化教育和实验成为常态，学校与社会无缝衔接，以此开展灵活学习和社会创新。“无边界学习”是指在数字技术支持下，学习随时随地发生。

  由此可见，未来学校要把数字技术作为教育教学的创新要素和变革因子，建设以学习者为中心的新型教育环境，促进教学流程再造、课程体系重构、评价方式转型和管理模式变革，推动学校教育从“批量生产”模式走向“私人定制”模式，让每一个学生都能享受到量身定制的教育服务。一是学习场景相互融通，利用数字技术打破校园围墙，把社会中一切有利的教育资源引入学校，实现学校教育场景与网络学习场景、社会实践场景的有机结合，跨越传统教育的时空边界，形成线上线下虚实融合、校内校外贯通衔接的良好生态，让整个世界都变成了学生学习的平台。二是学习方式灵活多元，灵活设置课程主题和学习计划，加强学科交叉融合，创新教学组织方式，组建跨区域、跨学校、跨年级、跨班级的学习共同体和实践共同体，开展面向真实情境和丰富技术支持的深度学习，使知识学习与社会实践、正式学习与非正式学习融为一体，让学习成为一种美好的体验。三是管理服务智能精准，利用数字技术优化教育业务流程，开展数据驱动的教育质量监测和综合素质评价，推动各类学习成果的数字认证和自由转换，全面提升教育决策科学化、管理精准化、服务个性化水平，让学生站在教育的正中央。

    （作者系中国教育科学研究院未来教育研究所副所长，本文系中国教育科学研究院基本科研业务费“人工智能时代未来教育变革的基本特征和发展趋势研究”[课题编号：GYC2022007]研究成果）

合肥七中探索基于智能应用与学科深度融合的大单元教学模式——以信息技术推动高中育人方式变革

本报记者 方梦宇

从2021年秋季入学的新高一开始，安徽省全面实施高考综合改革。同时，2020—2021年也是安徽省实施新课程新教材的第一学年。合肥七中作为安徽省普通高中新课程新教材实施省级示范学校，一直高度重视育人方式改革，以信息技术赋能新课改，形成了一系列可推广、可借鉴的成果。

基于学科核心素养的大单元教学是推进新高考、新课标实践的有效途径，合肥七中着眼学科核心素养的培养，构建智慧课堂，结合不同学科特色，通过技术赋能和数据驱动，积极探索基于智能应用与学科深度融合的大单元教学模式，助力学科教学大整合、大迁移、大贯通。

以语文学科为例，合肥七中在课堂中利用信息技术提高大单元课堂教学效果，通过重指导、轻灌输的教学理念的转变，充分培养学生的学习主动性，以此构建学生在语文内容学习中的自主能力。课前布置开放性主题任务，引导学生利用平板链接学习资源完成导学内容，课上带领学生以小组为单位，共享探究成果，利用平台实时进行评测分析等，让学生在有趣的学习情景下主动积极地阅读与鉴赏、表达与交流、梳理与探究。

“充分发挥数字资源共享优势的智慧课堂，不仅提升了课堂活力，更高效解决了教学重难点问题，这是信息化教学减负增效的最好写实。同时促使了教材内容与实际生活相结合，让学生切身感受到了生活中的语文。”合肥七中语文教师庄高兴说。

2016年，合肥七中开始应用大数据精准教学系统，提高教学精准性。“双新”背景下，学校制定“自主学习+回滚测练”机制，每周向学生推送基于个体的学情数据分析与学习资源，学生遵循个性化的学习路径开展自主学习，实现薄弱知识点“周周清”。“通过这一体系化闭环机制，不仅减轻了教师辅导压力，还大大减少了学生低效重复作业，培养了学生自主学习的习惯。未来，学校将继续深度探索如何基于智慧课堂来开拓课堂教学的新样态，助推课堂减负提质，落实学科核心素养。”合肥七中校长邓宗国表示。

围绕学生核心素养的培养，合肥七中依托智慧平台，以强化科技创新为引领，积极构建多元化的课程体系，拓展学生全面发展路径。目前，学校构建了“文雅、思雅、智雅、美雅、健雅、博雅、行雅”七雅课程体系。

每周三、周四下午三节课后，学校的社团教室便异常热闹。近年来，学校陆续开设了机器人、无人机、舞蹈等20多个学生社团，以及70余门选修课。聚焦学生全面而有个性地发展，创新推进3D打印、无人机、机器人等新技术、新项目的建设应用，形成特色鲜明的创新人才培养体系，让学生在“学—思—动—用—创”的结合中提高创新实践能力，促进学生“五育并举”全面发展。

此外，学校还依托综合素质评价平台，对学生在社团活动中的表现开展了过程性评价，其中囊括了学生在社团课中的成绩、兴趣、能力等多个维度，以帮助学生深入了解自我、认识外部世界，将兴趣爱好和发展潜能相结合，由此选择适合自身需求的个性化之路。

学校副校长刘先群表示，在合肥七中，“智慧教学已从以前单纯的功能性应用，走向常态、高效、融合、创新应用，老师们也摸索出高中多个学科的融合应用课型，重点关注学科核心素养、‘三新’改革的落地落实”。

此外，学校还率先引入“智慧操场”，通过应用“智慧操场”的自由模式，复刻课堂教学检测模式，全程采集学生的运动数据和影像，自动识别学生的运动表现并进行实时播放，让学生们练有反馈，练有效果。该模式可实现让学生在无老师的监督下进行自主的体育锻炼活动，让课后的体育活动更智能、更有趣、更科技。

“让这些智慧设备不仅仅在课堂上发挥作用，在课余时间也要成为孩子们的‘好伙伴’，学生们在校期间都可以随时使用智能设备进行体育锻炼。这些设备帮助孩子们找到各自的兴趣点和特长，让体育锻炼成为一种习惯，陪伴终身。”合肥七中教师汪正说。

“作为新建的‘老校’，我们一直在思考，如何在新时代背景下，推进普通高中育人方式改革，助力师生共同发展。”邓宗国说，合肥七中将持续深入信息技术应用，在课程建设、教学改革、考试评价等关键领域进行积极探索，在开发选修课程、推进选课走班、加强学生发展指导、实施综合素质评价等方面实现突破。