AI赋能实践创新 数字助力个性发展

编者按：2021年12月，山东省教育厅遴选公布了30个普通高中省级学科基地，分领域探索学科特色办学经验做法，打造在全国有影响力的改革品牌。各地高度重视普通高中省级学科基地建设工作，各学科基地围绕培育和发展特色学科进行了积极探索，在推进普通高中育人方式改革、引领全省学科教学质量提升上发挥了示范引领作用。2023年1月，山东省教育厅公布了第一批山东省普通高中学科基地推荐成果。本刊从本期起，将陆续刊登成果的介绍，以飨读者。

AI赋能实践创新   数字助力个性发展

山东省济南市历城第二中学   高月锋

综合实践活动是培养学生创新精神和实践能力，进行个性化发展的重要学科。济南市历城第二中学积极响应国家培养创新实践人才的指导精神，借助人工智能技术，研发智慧教学平台，建设一体化课程资源，提出孔雀型教学设计模式，构建“平台+资源+教学模式”三位一体的综合实践活动教育模式。教学实践表明，应用成效显著，解决了综合实践活动教育规模化培养与个性化教育之间的难题，提升了学生自主学习的能力。

一、解决的问题

在中小学综合实践活动教育中一直存在两大实践难题，一是中小学综合实践活动教育规模化培养与个性化教育之间的难题。目前，综合实践活动教育专业师资力量薄弱、教育目标不明确、教学内容单一、重讲解轻实践等现状，导致学生学习综合实践活动的热情不高、教育规模化覆盖范围受限、学生个性化学习需求难以满足。二是提升学生自主学习能力的难题。以教为主的传统综合实践活动教育，使学生在某种程度上养成了被动学习习惯，缺乏强烈的自主学习动机，主动探究、主动发现问题、主动解决问题的能力不足。如何赋权学生能动学习，发展学生自主学习能力成为综合实践活动教育中不可回避的关键问题。围绕这两个难题，历城二中立足“面向全体学生提供个性化综合实践活动教育”目标，研发、创新、实践和推广“平台+资源+教学模式”三位一体的综合实践活动智慧教育模式（以下简称智慧教育模式）。借助人工智能技术，研发智慧教学平台，开发一体化课程资源，提出人机深度交互智能教学模式，在综合实践活动教育领域积极开展人工智能教育装备与教育教学的深度融合研究。

二、解决问题的方法

遵循“问题提出→顶层设计→开发系统→实践分析→优化升级→应用推广”的技术路线开展了理论研究与实践创新，共经历了六个阶段。

（一）提出问题，组建团队，厘清思路

面对实践难题，学校积极与高等院校和高新企业合作，组建由高校专家、企业专业技术人员和教学一线优秀教师组成的全科式分工合作的教育信息化专业项目团队。项目团队分析问题，厘清解决思路。

（二）问题导向，理论建构，顶层设计

以问题为导向，项目团队在建构主义理论、多元智能理论、多维项目反应理论、信息化教学理论等基础上，运用文献研究法和案例研究法，创建基于人工智能技术的综合实践活动智慧教育模式四级开发模型，包括智慧教学平台、课程开发模型和“三环节、8+n阶段”孔雀型教学设计模式等。

（三）开发系统，融合课程，研发器材

根据开发模型，项目团队分工合作，利用行动研究法，开发智慧教学平台，创建多门系列综合实践活动教育支撑课程，建设配套工具包及相关资源。

（四）初步实践，修正完善，数据分析

项目团队利用行动研究法和调查研究法，把课程排进课表，在高中三个年级应用，根据反馈信息进行修正和完善。开发教学大数据分析技术，构建智慧教学平台2.0，系统支持普惠式、社团式和任务单式的学习。

（五）优化升级，完善体系，逐步推广

智慧教育模式在高中三个年级开展深入实践，对教学数据进行分析，利用行动研究法优化升级智慧教育模式，形成普惠、社团、竞赛三级综合创新实践人才培养体系。智慧教育模式延伸至小初高信息技术等课程。教学成果推广到省内外，先后有7所学校应用。

（六）拓展领域，创新体制，区域推广

智慧教学平台上的课程扩展到小初高各学科，利用实验研究法研发课程工具包5000多种。探索教学成果区域性推广应用，成立历城区少年科学院，在历城区45所中小学进行实践，促进区域综合实践活动教育优质均衡发展。

三、智慧教育模式的构建

（一）人机深度交互融合的智慧教学平台

智慧教学平台是基于人工智能技术开发的支持学生自主学习的教学平台，是课程开发和课程实施的基础载体，集成了课程学习资源、快速选课系统、基于大数据的过程性评价系统、结果性评价展示系统和学习效果智能分析系统等，可智能分析每个学生的学习需求、学习过程和学习效果，并通过教学大数据的分析和反馈实现精准教学，自动推荐个性化学习资源，为学生学习提供丰富的资源和工具。

智慧教学平台还提供用于课程插件开发的低代码环境和用于课程开发的零代码环境编辑器。插件开发人员根据各科课程需要为各学科开发通用或者专用的课程插件，方便课程开发教师在零代码环境编辑器中设计、开发课程。

（二）“全程专家介入的三环迭代”课程开发模式

借鉴敏捷迭代课程开发思想，基于智慧教学平台和建构主义学习理论，项目团队构建了“全程专家介入的三环迭代”的课程开发模式。

课程开发过程由需求分析阶段、课程开发阶段和课程实施阶段组成，每个阶段均实现快速迭代。在需求分析阶段，项目团队分析课程目标，形成课程内容框架，确定课程实践环节的器材，确保课程内容的科学准确，并使之从无序走向有序，从粗放走向精细。课程开发阶段中，项目团队在已有课程插件及智慧教学平台的支持基础上，在内容开发、媒体开发、器材开发、评价设计、课程测试和课程评估六个环节之间快速反馈，助力每一课程模块的快速开发。在课程实践阶段，项目团队完成课程发布、课程实施、课程评价、数据反馈和数据评估，在评估基础上精准修正课程内容、媒体、器材等。

（三）“三环节、8+n阶段”的孔雀型教学模式

为了让每一个学生在每一次课中个性都能得到充分发展，项目团队开创了“三环节、8+n阶段”的孔雀型教学模式。第一个环节为导入环节，即孔雀头，主要向学生明示学习目标、内容概要和任务情境，让学生上课伊始就能够知晓学习的方向和重点难点。第二个环节为基础环节，即孔雀身，包括激活旧知、展示新知、尝试应用、知识迁移和学习小结，这是每一个学生必须完成的基础学习任务。教学设计最精彩的部分是拓展环节，即孔雀尾，这里有大量的拓展内容，它们呈多线程、多层次和大容量设计，犹如孔雀开屏一样。所有学生完成孔雀身的学习内容之后，都可以根据自己的兴趣选择拓展内容进行深入探索。孔雀型教学设计模式，尊重个体差异，保证因材施教，培养学生解决问题和知识迁移的能力，引导学生自主学习和批判性反思，让每个学生都得到了充分发展。

四、智慧教育模式的实践成效

历城二中智慧教育模式自实施应用以来，已完成7162节课时教学，接受科技教育的学生达25432人。学生书写创意75422份，制作各类创新作品34073份，参加全国各级各类创新比赛获奖211人次。在历城区少年科学院的推动下，智慧教育模式在济南市历城区45所中小学进行了区域推广应用，构建起了全区综合实践创新人才三级培养体系，同时推广到省内外52所学校，受益学生达15万人。

华东师范大学和华中师范大学的专家们多次调研后所赞叹：“智慧教育模式令人惊艳，它促进了师生教学方式的深度变革。”随着教学实践的逐步深入，智慧教育模式将会发挥越来越重要的作用，并为区域教育的均衡发展贡献更大的力量。

（《山东教育》2023年3月第8期）