武汉经济技术开发区湖畔小学:“融慧”教育矩阵中的教师人工智能素养提升
人工智能作为引领未来变革的战略性技术,正在以前所未有的速度重塑教育的生态格局与实践模式。人工智能时代的“教学”强调智能技术与教学理念、教学目标、教学模式和教学内容的深度融合,教师作为教学活动的组织者、学习活动的引导者处于“融合”的关键位置,而教师人工智能素养已成为教育领域变革与发展的核心要素之一。2021年9月,教育部发布《关于实施第二批人工智能助推教师队伍建设行动试点工作的通知》,明确要求深入推进人工智能等新技术与教师队伍建设的融合,推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,积极有效开展教育教学。2022年11月,教育部发布《教师数字素养》教育行业标准,将教师的数字素养定义为:适当利用数字技术获取、加工、使用、管理和评价数字信息和资源,发现、分析和解决教育教学问题,优化、创新和变革教育教学活动而具有的意识、能力和责任。在国家政策的强力引领下,每个教育管理者都应以战略性思维助力教师系统性构建人工智能知识体系,紧密结合校情为其专业发展提供资源保障,切实利用人工智能技术赋能教师教学与研究实践,确保教师在人工智能与教育深度融合的浪潮中精准定位自身角色和发展方向。这是每一位教育管理者的责任与使命,更是数字化转型大背景下驱动学校教育质量全面提升、构建教育新生态的重要基础。
2021年6月,湖北省武汉经济技术开发区启动智慧教育规模化应用项目,将智慧教育作为推动区域教育理念更新、教学模式变革和教育生态重构的核心引擎。湖北省武汉经济技术开发区湖畔小学(简称“湖畔小学”)践行“融慧教育”理念,以“联—融—智—慧”进阶式规划教师发展(见图1),实现教师联合、融通、智创、慧生。同时,学校依托智能技术培育教师人工智能素养,精准赋能年轻教师成长蜕变,为整个学校师资队伍的建设注入了活力,也为学校的长远发展奠定了独特的文化基石。
“融合”多元培训体系,夯实教师人工智能理论与应用基础
湖畔小学是神龙小学集团化办学新校区,2018年建校,教师队伍、行政团队呈年轻化,教师团队教学经验、行政管理能力不足给实现学校高起点、跨越式发展带来巨大挑战。因此,学校秉持普适性与专业性协同发展原则,精心构建“基础夯筑—融合深耕—引领创新”三级跃升式培训架构(见图2),全力提升教师人工智能素养。不同专业背景、兴趣专长的教师在人工智能素养方面呈现的差异显著,因此在相应的培训内容与培训方式设计上要体现梯度性与侧重点,分为初级培训、进阶培训与高级培训三类。
初级培训将全体教师纳入覆盖范围,着重聚焦人工智能基本原理的阐释以及实用技能模块的基础训练,为教师构建起坚实的理论框架,使所有教师了解人工智能基本原理与实用技能。具体课程包括:《人工智能基础概论》《人工智能教育工具初识》,主要介绍常见的智能教学工具在课堂的应用,如智能作业批改系统、在线智能辅导平台的基本功能与操作方法等。进阶培训选拔专业基础好、积极性高的教师进入人工智能高级班学习,采用工作坊形式,将学习重点锁定于人工智能技术与学科教学深度融合的策略与方法。具体包括三大主题课程:《学习者数据特征分析》《基于人工智能的项目式课程教学设计》《人工智能教育应用中的伦理问题》。高级培训则依托学术交流活动(包括研讨会和学术会议等),侧重使教研骨干能够及时跟进国家教育政策,全力做好学校人工智能课程体系的基础知识模块、实践技能模块、创新思维模块的统筹设计,做好以“人工智能+”为特色的跨学科课程开发,为学生提供高质量、系统性人工智能教育课程。
湖畔小学主动、深度挖掘高校学术研究优势和企业技术优势,构建“双师共助,学伴共研”的协同化培训团队,全力推动教师人工智能素养向高阶发展。“双师共助”模式,即引入高校导师与企业技术精英导师,形成“学术·技术双引擎”的培训顶层设计。高校学者担当学术导师,依据教师学科背景、教学专长与发展志向,定制人工智能教学创新应用的成长规划路径,助力教师站定前沿;各类人工智能实操课程中,企业导师传授技巧,强化教师技术迁移能力。在“双师共助”基础上,“学伴共研”策略鼓励教师与本校教研专家协作,在每周开展的研讨活动中将智能教学的创意体系化、智能教学的方案规范化。
“融通”教育资源新域,锻造教师智能教学实战本领
湖畔小学坚持以“外部引智,内生共创”为根本思路,以“汇聚云平台学科资源、链接前沿科技资源、沉淀特色校本资源”为主要路径,汇聚省市区级专家与名师工作室的实践经验以及科技企业的技术资源,为提升教师人工智能素养注入优势动能,同时注重整个资源支持体系的人性化、适配度。
首先,湖畔小学教师深度利用国家中小学智慧教育平台、区本资源云平台等资源,切实增进教学效能并推动教育创新实践。在各大平台资源的系统研习中,教师聚焦人工智能在学科中的应用能力提升课程,将“学习目标体系化、学习内容情境化、学科知识可视化、学习过程交互化”的智慧教学实践范式迁移到自身教学。
其次,学校与高校教育技术专家深度协作,依循人工智能课程框架,共同开发“湖畔智能种植园”劳动基地并设计相应的人工智能校本课程群。基于不同层级的教学目标设计出“整理种植园”“智能种植园的构想”“搭建智能种植园模型”三大主题子课程,并构建起“感知—验证—探究”三级实验体系。教师与企业专业人员高效配合,在课程与资源整合的协同进程中,依托企业自主研发的大语言模型设计层级化教学目标能力、利用生成式人工智能工具获取资源能力、借助虚拟现实技术(VR)打造教学情境能力、应用智慧教学平台进行交互式教学能力、运用数据分析优化教学决策能力等得到有效激发与锻炼。这种与专家紧密、高效的合作模式绝非简单的资源叠加,而是实现了教育资源的深度耦合,为教师的专业成长开辟通途,如学校信息科技刘风云教师团队等在该合作模式下开展学生人工智能课程,同时锻造自身的人工智能课程开发及实践本领。
最后,湖畔小学高度重视校本资源库建设,沉淀校本各学段优质教学案例。学校开展多个学科的项目式智能教学,已形成结构化、连贯性、创造性体系,包含六大子案例项目:一年级《你好,机器人》、二年级《探秘星空》、三年级《探秘55度杯》、四年级《AI与机器人》、五年级《智能除草机器人》、六年级《AI与机器视觉》等。
学校各类智慧教学资源的整合、积累、丰富和优化不仅实现了课程提质,也为各学科教师提供了智慧教学模式的全方位参考,为教师人工智能素养可持续发展提供了强有力的资源保障。
“融创”智慧教研共同体,为教师构建协作支持与经验互鉴的桥梁
为使人工智能与科学、道德与法治、心理、数学、语文等学科知识深度整合,打造结构化、开创性智能课程体系,湖畔小学教师创设智慧教研共同体,挖掘学科关联节点,引领学生从单一学科知识体系走向学科智能融通知识体系。各学科教师与信息技术教师以学科知识逻辑为经、学生认知规律为纬,积极开展与人工智能技术相结合的教研项目和学生指导活动,教师专业素养得以淬炼、创新活力迸发、实践智慧不断增长,形成“教学出题目,研究育素养,成果回课堂”的良性闭环。
智慧教研共同体开展“以实践为导向”的教研项目,研究目标与研究内容层层递进、环环相扣,在解决“真问题”过程中实现人工智能教研能力的发展。比如,智慧教研共同体教师依循教学规律与学生成长脉络将人工智能课程研究体系设置为三大类:启蒙型智能课例研究、拓展型智能课例研究、特长型智能课例研究。人工智能启蒙型课程稳筑知识根基,拓展型课程绽放学生智能创作个性(如智能音乐创作、AI绘画艺术等),特长型课程培优拔尖,注重研究项目孵化等。
湖畔小学定期举办教研沙龙,智慧教研共同体的教师展示智能教学成果、反思困境挑战,借助专家引领和同伴互评剖析教学行为、优化教学策略。比如“模拟麦哲伦环球航行”围绕地球科学、航海历史与地理知识等展开,是科学课中学生难以理解的“知识堵点”。智慧教研共同体为授课教师精心进行了翻转式智慧教学设计,帮助教师重塑教学样态、实现课程的提质增效:借助智能平台微课程资源,学生课前预习相关基础知识;课上学生在平板的智慧地图上定点模拟环球航行路线,教师借助交互式智慧教学工具可以便捷地对多位学生绘制的路线进行展示、比较、标注,并让学生参考大语言模型回溯的路线以及麦哲伦环球航行的意义与价值进行甄别、判断、补充等,让学习从直观体验逐步上升到抽象思维,点燃了学生思维火花,课堂气氛变得生动。
智慧教研共同体以“思想联通、知识联动、方法联用”为行动策略,朝着融情义、融文化、融智慧的发展目标不断精进,从“主动成长”走向“成果共享”,教师彼此赋能、相互成就,在智能技术与学科融合的各类教研中互鉴共进、携手攻坚,形成了教师论文《数字画像构建育人新生态》、案例《生成式AI助力学校跨越式发展》等多种类型成果,不仅成就了教师自身的专业发展,也促进了学校的高位发展。
“融启”评价与反馈机制,促进教师人工智能素养的可持续发展
湖畔小学以融慧教师管理平台为依托,以“以评促教,以评促学”为根本出发点,以“全景慧识、评测慧聚、反馈慧导”为评价路径,对教师工作进行全过程、全方位的伴随式数据采集,以“画像”形式进行多维量化,评估其教学成效、技术应用、创新实践成果等方面,驱动教师人工智能素养的增值。
“全景慧识”聚焦教师主体,围绕“人工智能知识储备、人工智能技术应用、人工智能教学实践、人工智能伦理意识、人工智能教学的研究创新”等五个维度和“人工智能前沿知识、跨学科知识、智慧教学资源整合能力、智能教学设计能力”等18项具体关键指标、60个观测点,联结数智校园环境开展数字驱动的教师“三画像”,即个人背景画像、教学实践画像、专业发展画像,通过全要素横向评价、全过程纵向评价实现全场景反馈和全方位应用,为教师人工智能素养提升精准导航。
“评测慧聚”全方位凝聚评价主体,形成专家评价、同行互评、学生评教、社会评价等多元评价视角,以弥补数据结构性缺失带来的“画像”失真问题,或增强“画像”的可解释性。专家评价主要以课堂观察与教师研修、课题研究成果等材料为直接依据,重点考查教师在人工智能教学实践方面的能力与创新发展。同行互评以经验交流与教学观摩为依据,重点考查教师的日常教学行为与态度意识。学生评教以学习体验为核心,从知识收获、兴趣激发、能力提升衡量学生的“获得感”。社会评价引入上级主管部门、学生家长与企业等第三方视角,重点考查教师人工智能素养提升成效及其与社会需求的契合度、学校智能教育品牌辐射影响力,推动教师人工智能素养与社会发展形成呼应。
“反馈慧导”依据评价结果生成个性化反馈慧导策略,为教师推送学术资源、推荐智慧教学工具、定制实践项目、匹配培训课程与湖畔小学的教研共同体社群,为教师人工智能素养发展助力。
对于学校管理者而言,评价与反馈机制有助于其探究教师成长轨迹,及时捕捉教师所需所求,明确统筹资源流向。更重要的是,可以精准洞察教师人工智能素养发展中的阻滞与机遇,助力每位教师在智能教育征程中能够紧随时代发展,同时坚守育人育才的初心使命。
在“融慧”教育矩阵中,教师人工智能素养提升并非孤立的技术进阶,而是教育灵魂的一场重塑。湖畔小学的教师不断加强自身学习,精进素养,为每个学生的个性化成长助力,为学校的高质量发展赋能,为人工智能时代的教育主动探索更多的可能性。作为中小学人工智能教育基地和第一批“央馆人工智能课程”规模化应用试点校,湖畔小学依托一支具备创新精神和实践智慧的“融慧教师”队伍,推进校本课程建设、学科深度融合、教学方式革新、数字教育资源共建共享,打造“技术融通、家校融情、课程融智、成长融慧”的全方位智能校园,在智能化浪潮中破浪前行。
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