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近日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深入實(shí)施“人工智能+”行動(dòng)的意見(jiàn)》提出，推行更富成效的學(xué)習(xí)方式。當(dāng)前，“人工智能+教育”正快速進(jìn)入校園，改變著原有的教學(xué)模式。應(yīng)用人工智能，課堂有哪些新場(chǎng)景、教學(xué)有哪些新變化、學(xué)生有哪些新體驗(yàn)？記者對(duì)此進(jìn)行了采訪。
——編者
北京市廣渠門中學(xué)——
用數(shù)學(xué)解碼中軸線
本報(bào)記者吳丹
打開(kāi)“云上中軸”小程序，跟隨北京雨燕俯瞰北京中軸線，15處遺產(chǎn)構(gòu)成要素依次鋪開(kāi)。
“找到了！”循著學(xué)生張杞煒的聲音，其他幾名同學(xué)湊了過(guò)來(lái)。拍照、上傳、打卡，張杞煒的手機(jī)上很快收到了一則通知：“巡檢目標(biāo)：A037號(hào)界樁；巡檢情況：一切正常?！焙芸?，附近的6個(gè)界樁位置也被一一尋到。
這群“數(shù)字打更人”，是北京市廣渠門中學(xué)的一個(gè)班集體。趁著周末，全班同學(xué)沿著中軸線，在天安門、景山公園、鐘鼓樓等地完成數(shù)學(xué)作業(yè)——巡檢中軸線上的界樁。
作為古代重要區(qū)域邊界的標(biāo)志物，界樁與數(shù)學(xué)課有何關(guān)聯(lián)？
“同學(xué)們，本節(jié)課我們將化身‘?dāng)?shù)字打更人’，用平面直角坐標(biāo)系解碼北京中軸線?！痹凇爸休S線數(shù)學(xué)建模”數(shù)學(xué)課上，廣渠門中學(xué)數(shù)學(xué)老師齊雪然開(kāi)講。同學(xué)們依次上臺(tái)，分享巡檢故事。
“我們組以天安門為原點(diǎn)，在坐標(biāo)系上標(biāo)注了周邊6個(gè)界樁的具體位置?！睂W(xué)生周裕程說(shuō)。
“確定單位長(zhǎng)度是難題，我們考慮過(guò)參考走路步數(shù)、路燈間距、地磚數(shù)量，最終通過(guò)AI和地圖軟件，才準(zhǔn)確測(cè)算。”學(xué)生胡戩宸說(shuō)，“實(shí)地巡檢讓我們體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)在生活中的廣泛運(yùn)用?！?/p>
接著，齊雪然請(qǐng)出了自己制作的數(shù)字人“助教”，介紹中軸線蘊(yùn)含的傳統(tǒng)文化及歷史、地理等多學(xué)科知識(shí)?！案鶕?jù)新課標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了從坐標(biāo)系建立到文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，再到數(shù)字保護(hù)的教學(xué)方案，希望幫助學(xué)生初步形成工程思維與科學(xué)探究能力?！饼R雪然說(shuō)。
在廣渠門中學(xué)，AI技術(shù)已深入教育教學(xué)的方方面面：生物老師王丹借助AI技術(shù)把熱帶雨林“搬”進(jìn)教室；語(yǔ)文老師辛媛讓孔子“穿越時(shí)空”與學(xué)生對(duì)話；在學(xué)校創(chuàng)客空間，機(jī)器人教室、3D打印室等一應(yīng)俱全。
廣渠門中學(xué)教育集團(tuán)黨委書記、總校長(zhǎng)蔡雷表示：“作為北京市智慧校園示范校、人工智能應(yīng)用試點(diǎn)校，我們依循‘目標(biāo)—主體—場(chǎng)景—反思’的應(yīng)用思路，探索AI賦能創(chuàng)新人才培養(yǎng)新思路，確保技術(shù)真正服務(wù)于教學(xué)目標(biāo)。”
數(shù)學(xué)課接近尾聲，巡檢鐘鼓樓組的學(xué)生岳雨辰在小組合作學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表上寫下：原來(lái)課本上的坐標(biāo)系真的能丈量歷史，抽象的公式也可以奏出時(shí)空的交響，這或許就是數(shù)學(xué)最美的樣子。
湖北武漢光谷第十五小學(xué)——
千年皮影的智能化升級(jí)
本報(bào)記者吳丹
燈光漸暗，幕布亮起。
“這位壯士，可愿分老朽一些干糧？”
“老人家餓得緊？俺這有剛摘的野果?！必i八戒抽了抽鼻子，“您身上怎么有股燒焦的骨頭味兒？”
“胡說(shuō)！”化身老翁的白骨精拐杖頓地。
幕布后，機(jī)械臂和湖北省武漢市光谷第十五小學(xué)的4名學(xué)生精準(zhǔn)配合，托起皮影角色翩翩起舞。電子屏幕替代了傳統(tǒng)幕布，機(jī)械臂代替了人手操控，傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代科技在智能皮影教室里融合。
“同學(xué)們，看完有什么想法或者建議？”信息科技老師易芙蓉引導(dǎo)討論。
“人機(jī)協(xié)作太默契了”“老人家的機(jī)器配音很特別”“背景顏色過(guò)深，豬八戒的動(dòng)作看不太清”……同學(xué)們爭(zhēng)相舉手回答。
“美工”喻梓涵邊聽(tīng)邊記，“皮影操作員”何芊芊、“編程員”劉裕洋也湊過(guò)來(lái)，“考慮更換背景圖”“老人家的聲音可以再蒼老一點(diǎn)”“還可以增加豬八戒的哼哼聲”。
“類似的皮影課程，學(xué)校還有很多?！睂W(xué)校黨總支書記李惠介紹，學(xué)校以非遺為切入點(diǎn)，引入數(shù)字化教學(xué)手段，讓孩子們?cè)隗w驗(yàn)中學(xué)。
課堂上的皮影技術(shù)不斷迭代，源自學(xué)生的奇思妙想?！坝袑W(xué)生提出操作手桿很難，想嘗試像挖掘機(jī)那樣進(jìn)行液壓傳動(dòng)，液壓皮影由此誕生。之后，學(xué)生提出可以用平板控制機(jī)械臂操作，提高流暢性，還有人建議可以加個(gè)智能小車底座?！睂W(xué)校信息資源中心主任霍芬芳說(shuō)。
為什么選擇皮影作為特色課程？“前期我們考察了多個(gè)項(xiàng)目，后來(lái)了解到，入選首批國(guó)家級(jí)非遺名錄的皮影戲亟待傳承，且跨學(xué)科融合的可能性大?！毙ｉL(zhǎng)吳林林說(shuō)。
依托皮影，全校老師展開(kāi)跨學(xué)科教研，構(gòu)建了“基礎(chǔ)+拓展+研究”課程體系：在基礎(chǔ)課程中學(xué)習(xí)皮影戲的歷史文化，在拓展課程里嘗試用編程激活皮影，在研究課程上實(shí)踐智能皮影劇的創(chuàng)編與展演。近3年，學(xué)生先后獲得多項(xiàng)大獎(jiǎng)；學(xué)校教師打造國(guó)家級(jí)優(yōu)質(zhì)課6節(jié)，省級(jí)優(yōu)質(zhì)課21節(jié)。
當(dāng)千年皮影遇上數(shù)字時(shí)代，古老的光影藝術(shù)在孩子們手中傳承，更在不斷創(chuàng)新。
廣東深圳明德實(shí)驗(yàn)學(xué)?！?/p>
校園實(shí)驗(yàn)室牽手前沿科技
本報(bào)記者程遠(yuǎn)州
“猜猜看，一些古建筑為什么會(huì)在地震中墻倒屋不塌？”“因?yàn)殚久Y(jié)構(gòu)？”
在廣東深圳明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校數(shù)字制造實(shí)驗(yàn)室里，一堂面向初二學(xué)生的科學(xué)興趣拓展課正在進(jìn)行。指導(dǎo)老師楊鵬輝說(shuō)：“我們可以制作榫卯結(jié)構(gòu)的高層建筑構(gòu)架來(lái)驗(yàn)證。”電腦繪制圖紙、3D打印結(jié)構(gòu)、激光切割木板……同學(xué)們制作出10余層的木塔構(gòu)架，并放置在三維振動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)上檢驗(yàn)抗震性能。
“這個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)是我和宋向明老師帶著學(xué)生一起設(shè)計(jì)的，可以模擬地震波。”楊鵬輝說(shuō)。在明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校，像這樣以人工智能賦能的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室已建成18個(gè)，涵蓋航空航天、汽車工程等多個(gè)領(lǐng)域。
“如何在中小學(xué)生心中播下創(chuàng)新的種子，是基礎(chǔ)教育需要探索的新課題?！鄙钲诿鞯聦?shí)驗(yàn)學(xué)校（集團(tuán)）黨委書記、總校長(zhǎng)魯江說(shuō)，近年來(lái)該學(xué)校將傳統(tǒng)課堂上的書本知識(shí)系統(tǒng)性地“嫁接”進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)場(chǎng)景，讓學(xué)生們沉浸式體驗(yàn)前沿科技，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。
一所中小學(xué)的實(shí)驗(yàn)室為何能與前沿科技“牽手”？“深圳科創(chuàng)資源豐富，很多科技企業(yè)愿意與中小學(xué)合作共建實(shí)驗(yàn)室?！泵鞯聦?shí)驗(yàn)學(xué)校創(chuàng)新中心主任陶冶說(shuō)，目前學(xué)校已經(jīng)與數(shù)十家企業(yè)開(kāi)展合作。在學(xué)校的航空航天實(shí)驗(yàn)室，有無(wú)人機(jī)、大型固定翼航模、模擬駕駛艙等先進(jìn)教學(xué)設(shè)備?！斑\(yùn)用企業(yè)提供的模擬飛行系統(tǒng)，學(xué)生們可以沉浸式感受飛行操控體驗(yàn)?！敝笇?dǎo)老師劉天生說(shuō)。
實(shí)驗(yàn)室課程與課堂內(nèi)容，能否無(wú)縫對(duì)接？“實(shí)驗(yàn)室是課堂的拓展和深化。”在海洋資源實(shí)驗(yàn)室，陶冶打開(kāi)大尺度沉浸式地理信息系統(tǒng)，地板上呈現(xiàn)出70平方米的超大投影。陶冶介紹，實(shí)驗(yàn)室老師負(fù)責(zé)提問(wèn)和啟發(fā)，學(xué)生們組成興趣小組，自己尋找答案。目前，明德實(shí)驗(yàn)學(xué)校已經(jīng)累計(jì)開(kāi)發(fā)了430余門校本課程和600余門校外課程，打造涵蓋科技、人文、藝術(shù)等多領(lǐng)域的“課程超市”，學(xué)生可以線上選課。
“我們希望探索一種資源跟著學(xué)生走、課程圍著興趣轉(zhuǎn)的教學(xué)模式，讓孩子們像科學(xué)家一樣去思考，像工程師一樣去創(chuàng)造。”魯江說(shuō)。
編輯：程璇