數智融合賦能教育教學變革

地處青藏高原的西寧市文逸小學，以“敦行致知、逸向未來”為辦學理念，秉承“敦善行、致良知、向未來”的校訓，致力于打造“未來學校”。學校借力教育數字化，旨在培養具有全球視野、社會責任感和終身學習能力，適合國家未來發展需求的人才。緊跟人工智能時代潮流，時刻關注國家教育教學改革新政策，積極采取“1+2+N”策略：以教育教學為核心，以人工智能、大數據支撐的數字教育應用服務和人工智能支撐的“思維+AI”智慧教學模式為兩大關鍵支撐，打造多種應用場景。建校3年來，學校已獲評教育部中小學人工智能教育基地、青海省中小學數字校園建設與應用試點學校等，成為青海省教育數字化標桿校。

系統構建：數字教育新基建的兩坊四室

一是建設智能環境支撐體系。學校投資800萬元建成青海領先的教育新基建矩陣。AI智慧教研中心配備課堂行為分析系統，可自動識別6類師生互動模式；融媒體中心實現精品課程制作全流程數字化；科創中心形成“創客工坊—木工坊—AI實驗室—機器人室—創意編程室—項目孵化室”六級創新鏈，配備從大顆粒編程到開源硬件的進階式教具。

在智能環境構建中，學校特別注重不同功能區域的協同性與互補性。AI智慧教研中心不僅記錄課堂行為數據，還能通過智能算法為教師提供教學改進建議；融媒體中心的數字化課程制作，讓教師能夠將創意轉化為高質量的教學資源，實現資源的快速共享與傳播；科創中心的六級創新鏈如同一個階梯式培養平臺，引導學生從基礎編程興趣到復雜項目實踐逐步進階，充分挖掘學生的創新潛能。

二是建立數字資源開發機制。在構建數字資源生態體系方面，學校組建跨學科資源研發組，按照“情境導入—游戲化學習—分層練習”模式重構數字化教案，開發出適合平板電腦教學的交互式課件，構建“三段九階”微課體系。“三段”即緊扣課程內容的三重認知維度：新知導入，激活前概念，建立認知腳手架；核心突破，深度建構知識體系；拓展延伸，促進遷移創新。“九階”則是每個階段細化為三個認知臺階，共九級學習階梯，使學習者能夠保持85%以上的注意力集中度。

在數字資源開發過程中，學校注重資源的實用性和多樣性。交互式課件涵蓋多個學科領域，針對不同教學場景和學習需求，提供豐富的教學素材，方便教師快速組合應用；“三段九階”微課體系助力學生在不同認知階段穩步提升學習能力，實現知識的內化與遷移，極大提高了教學資源的有效利用與教學質量的穩步提升。近3年，學校開發數字化教案287課時，建設校本資源庫容量達1.2TB，其中9個課例獲省級以上獎項。

模式創新：“思維 +AI”教學法的實踐突破

通過教學結構轉型，使傳統“教師—學生”二元結構轉向“師—生—機”三元互動。在五年級分數運算單元教學中，AI系統通過預習數據分析，提前識別學生的認知盲區，課堂中實時推送針對性訓練，最終使當堂達標率從72% 躍升至95%。

“思維+AI”教學模式是將高階思維能力培養與人工智能技術深度融合的創新教育方式，旨在通過AI技術賦能傳統教學，提升學生的批判性思維、創造性思維、問題解決能力等核心素養。在思維培養導向上，強調元認知能力（即對思考過程的監控與調節），致力于培養人機協作時代“AI不可替代能力”。在技術賦能維度上，AI作為認知增強工具（而非替代工具），實現個性化學習路徑規劃，提供實時反饋與多維數據分析。

在實踐過程中，學校邀請省內外專家深入課堂教學創新指導，探索數智融合的教學模式，開展教師數字素養提升創新培育以及人工智能助推教師隊伍建設，大力推進人工智能與課堂教學深度融合，構建“思維+AI”數智融合教學模式。讓科技助力教師的教與學生的學，推動課堂教學向“師—生—機”三元教學結構轉變，形成數智驅動的高質量課堂實施路徑，實現課堂教學提質增效。

通過人機協同，落實學生核心素養培養。在培養學生批判性思維方面，AI辯論平臺為學生提供虛擬辯論環境，他們可以與不同觀點的智能體進行激烈的思想碰撞。在這個過程中，學生學會分析、評價和改進自己的觀點，提高邏輯思維和論證能力。在創造性思維方面，學生使用生成式AI工具進行跨學科項目設計，激發想象力和創造力，嘗試在項目化中運用新的思路和方法，融合不同領域的知識進行創新，進而培養解決復雜問題的能力。在元認知能力提升方面，學習分析系統記錄學生的學習過程和思維軌跡，為學生提供可視化的思維報告，幫助他們了解自己的學習方式和思維特點，從而更好地進行自我調節和優化學習策略，成為更自主、更高效的學習者。比如，在“AI+唐詩鑒賞”特色課程中，學生先通過大模型技術分析詩歌情感傾向，再利用風格遷移算法創作“數字詩歌”，最后進行人機協同賞析。這種教學模式使學生的文學理解深度得到提升。

師生發展：數字素養的階梯式培育

近年來，文逸小學積極探索數智育人新路徑，不斷推進師生數字素養提升。

一是構建“三維九階”學生數字素養培育模型。自2024年秋季學期開始，學校就面向全體學生開設了人工智能課程，每周一節。學校還建立了以“人工智能通識教育+數字技術應用+創新思維培養”為三維支柱的分階遞進課程體系：基礎層（一至二年級）：開發“趣味編程探秘”課程包，采用圖形化編程積木實現動畫制作、音樂編程等趣味項目，通過“編程劇場”“AI繪畫師”等角色扮演活動激發學生的編程興趣。應用層（三至四年級）：設計“智慧生活工程師”主題課程，結合Arduino開發套件完成智能澆花系統、語音控制臺燈等物聯網項目，建立校園科創空間，實現真實場景的數字化改造。創新層（五至六年級）：開展“AI未來實驗室”項目，運用各種工具完成圖像識別、智能分類等機器學習實驗，并進行相應的實戰演練。

二是創新教學范式打造“STEAM+AI”的融合教學模式。采用PBL項目式學習框架，開發“城市交通優化”“校園垃圾分類”等真實問題場景，引導學生運用編程、數據分析等技術形成解決方案。實施OMO（線上線下）混合式教學，依托浦育平臺AI實驗艙開展虛擬仿真訓練，通過國家智慧教育平臺對接騰訊AI開放平臺獲取真實開發環境。同時，建立數字素養成長檔案，記錄學生從Scratch作品到Python項目的完整創作歷程，實現學習軌跡可視化。

三是通過專業化資源支撐，構建“四位一體”保障體系。在科創師資方面，學校與西寧市城市學院合作建立研訓基地，實施“初級—骨干—名師”三級培養計劃，實現學校科創教師自給率達到90%以上。在空間再造方面，建成包含VR體驗區、機器人競技場、無人機試驗場、數據可視化中心的“未來學習中心”，配備3D打印機、激光切割機、機械臂等先進設備。在平臺融通方面，打通國家、上海教育資源平臺，實現課程資源跨區域共享，積極與東部發達地區實現“云結對”共同發展。在賽事銜接方面，構建“校級—區級—市級—國家級”四級賽事培養鏈，開發競賽課程資源包，實現教學與科創賽事的無縫對接。

四是提升教師數字素養。積極構建教師數字素養發展體系，通過“技術能力+教學創新+學術研究”三維協同發展模型與“認知更新—技能掌握—實踐轉化—創新應用—成果輸出”五階培養路徑，全方位提升教師數字素養，助力教育教學高質量發展。

學校著力打造專業師資矩陣，組建了一支由高校教授、企業工程師、少年宮及本校骨干教師組成的導師團隊。例如，在編程課程教學中，建立“雙師課堂”機制：本校教師負責編程原理課基礎知識的講授，企業導師（來自青海省電視臺的工程師）則通過真實項目案例，如少兒編程動畫制作項目，深化教師對編程知識的應用理解。這種理論與實踐相結合的教學模式，讓教師們不僅掌握了編程教學的基礎理論，更學會了如何將編程知識與實際項目需求相結合，提升了教師在數字化教學中的實踐能力。

同時，學校建立“雙師三階”培養機制。校內導師負責技術工具操作培訓，確保教師能夠熟練運用智慧教學工具。在智慧課堂平臺的使用培訓中，校內導師通過分步講解、實操演練等方式，讓教師們快速掌握平臺的各項功能。企業專家則指導項目實踐，帶來真實的行業經驗和前沿技術。在校園數字化建設中，企業專家帶領教師團隊參與校園智慧平臺的設計與開發，從需求分析到功能模塊設計，教師們在實踐中提升了數據驅動教學設計的能力。專家教授則引領教學研究，如天津劉蓓老師帶領教師開展“數字化環境下的個性化學習研究”課題，探索教育數字化的前沿理論與方法。

通過實踐探索，學校逐步形成了數字素養發展新生態，在學生層面構建起了“興趣激發—技能掌握—創新實踐”的成長路徑。2024年，學生數字作品達到106件。在教師層面著力提升數字素養。教師年均接受數字化培訓42學時，在智慧教學工具應用、數據驅動教學設計等方面能力突出。

教育評價：實現評價機制創新

基于人工智能評價系統，通過對課堂語音和影像的智能分析，為教師有針對性地改進教學提供科學的數據支持。形成“數據全采集、評價全要素、主體全參與”的評價體系，實現從“分數甄別”到“素養培育”的范式轉型。

構建數據驅動的立體化評價體系。一是建立全場景數據采集系統。學校以“思維+AI”教學模式為依托，將教學評價深度嵌入“預學—情境導入—小組合作學習—分層練習”的全課堂教學流程。如三年級語文《蜜蜂》，AI診斷報告的雷達圖顯示，教師在學習品質、學習支持、技術支持和組織管理支持四個維度表現出色，但在“社會情感支持”維度存在明顯不足。AI據此提出改進建議：教師在教學過程中應充分尊重學生，重視學生的觀點和想法，為學生提供作決定的機會，認真傾聽學生意見，并鼓勵學生與同伴互動、參與各類學習活動。又如在數學課堂中，通過智能終端與教學平臺的無縫對接，每名學生的解題路徑、互動頻次、思考時長等維度行為數據被實時記錄，構建起動態更新的學習行為圖譜。真正形成了數據全采集、評價全周期、主體全參與的新型課程評價體系。

二是建立智能診斷分析引擎。采用深度學習算法構建學科能力模型，實現評價維度的三重突破。在知識掌握上，通過錯題溯源系統定位知識斷點。如發現分數除法錯誤源于“倒數概念”理解偏差，及時采取措施進行知識加工和補充。在能力發展上，運用認知診斷模型評估學生邏輯推理、空間想象等核心素養。在素養提升上借助人工智能評改系統分析學生作文中的思辨深度與價值取向，從而實現個性化、精準化教學。

創建個性化發展評價范式。第一，建立動態數字畫像系統。整合學業數據（主要學科知識點掌握度）、行為數據（課堂參與度、作業完成質量）和發展數據（科創競賽、社團活動），形成包含學生成長關鍵要素的立體畫像，生成雷達圖。如學生“圖形化編程”基礎扎實，但“機器學習”興趣不足時，AI根據畫像推薦適配資源，推送趣味AI實驗課程；又如在數學課“三角形的內角和”中，教師參考畫像調整課堂問題難度為不同層次學生設計不同任務。

第二，建立自適應反饋機制。即時反饋：作文批改系統在3秒內提供語法修正建議，同步推送修改建議，如對學生《家鄉的風俗》習作進行語義分析，自動標注“細節描寫不足”等問題，并推薦優秀范文片段。又如在數學分數運算單元教學中，AI系統通過預習數據分析識別認知盲區，課堂實時推送變式訓練題，使當堂達標率得到顯著提升。

第三，AI推送個性化發展改進建議。AI推送個性化發展改進建議，本質是將小組合作中的隱性問題轉化為可干預的顯性數據，實現“精準識別—即時反饋—持續優化”的閉環。當AI能聽懂學生發言中的猶豫、看懂實驗操作中的偏差、讀懂合作互動中的情緒，教育便從“經驗驅動”邁向“數據賦能”。如在“三角形的內角和”課堂教學中，基于AI系統生成的合作報告及時為每個小組生成改進方案，如：對低均衡小組推送“輪流發言計時器”工具，設定每人每次發言不超過2分鐘；對高思維小組提供“思維進階任務包”，用三種方法證明三角形內角和；對創新不足小組推薦“數學史中的奇思妙想”微視頻，激發靈感。讓每個孩子在小組合作中都能獲得“私人定制”的成長支持，真正實現“差異發展”的教育理想。

創新智能評價工具矩陣。一是完善多模態技術評價。在語音識別上，英語口語測評精確到音素級分析，錯誤發音即時可視化標注。在圖像識別上，科學實驗操作評價系統通過動作捕捉評估器材使用規范性；在動作識別上，實現AI體育智能識別，給動作流程畫面，研判動作標準性。二是完善過程性成長檔案。構建包含“基礎學科+素養領域”的電子檔案袋，自動記錄學習軌跡。如數學解題從“步驟模仿”到“策略創新”的進階過程。編程項目從“基礎模塊搭建”到“復雜系統設計”的成長路徑。通過人工智能評價體系創新，學校評價實現了評價時效、評價維度和發展效益三個方面的轉變。這種評價創新不僅破解了傳統教育評價重結果輕過程、重知識輕能力的困境，更通過數據智能與教育規律的深度融合，構建起促進學生全面發展的教育新生態。

隨著人機協同的逐步推進，西寧市文逸小學將著手建設元宇宙教學實驗室，開發具有高原特色的AI課程資源庫，探索“師一生一機”三元協同的課堂新模式，重塑青藏高原基礎教育的未來圖景。

（作者李勝利系青海省西寧市文逸小學黨支部書記、校長，宋海英系西寧市文逸小學數學名師工作室主持人）

責任編輯：吳紹芬