数智融合赋能教育教学变革

地处青藏高原的西宁市文逸小学，以“敦行致知、逸向未来”为办学理念，秉承“敦善行、致良知、向未来”的校训，致力于打造“未来学校”。学校借力教育数字化，旨在培养具有全球视野、社会责任感和终身学习能力，适合国家未来发展需求的人才。紧跟人工智能时代潮流，时刻关注国家教育教学改革新政策，积极采取“1+2+N”策略：以教育教学为核心，以人工智能、大数据支撑的数字教育应用服务和人工智能支撑的“思维+AI”智慧教学模式为两大关键支撑，打造多种应用场景。建校3年来，学校已获评教育部中小学人工智能教育基地、青海省中小学数字校园建设与应用试点学校等，成为青海省教育数字化标杆校。

系统构建：数字教育新基建的两坊四室

一是建设智能环境支撑体系。学校投资800万元建成青海领先的教育新基建矩阵。AI智慧教研中心配备课堂行为分析系统，可自动识别6类师生互动模式；融媒体中心实现精品课程制作全流程数字化；科创中心形成“创客工坊—木工坊—AI实验室—机器人室—创意编程室—项目孵化室”六级创新链，配备从大颗粒编程到开源硬件的进阶式教具。

在智能环境构建中，学校特别注重不同功能区域的协同性与互补性。AI智慧教研中心不仅记录课堂行为数据，还能通过智能算法为教师提供教学改进建议；融媒体中心的数字化课程制作，让教师能够将创意转化为高质量的教学资源，实现资源的快速共享与传播；科创中心的六级创新链如同一个阶梯式培养平台，引导学生从基础编程兴趣到复杂项目实践逐步进阶，充分挖掘学生的创新潜能。

二是建立数字资源开发机制。在构建数字资源生态体系方面，学校组建跨学科资源研发组，按照“情境导入—游戏化学习—分层练习”模式重构数字化教案，开发出适合平板电脑教学的交互式课件，构建“三段九阶”微课体系。“三段”即紧扣课程内容的三重认知维度：新知导入，激活前概念，建立认知脚手架；核心突破，深度建构知识体系；拓展延伸，促进迁移创新。“九阶”则是每个阶段细化为三个认知台阶，共九级学习阶梯，使学习者能够保持85%以上的注意力集中度。

在数字资源开发过程中，学校注重资源的实用性和多样性。交互式课件涵盖多个学科领域，针对不同教学场景和学习需求，提供丰富的教学素材，方便教师快速组合应用；“三段九阶”微课体系助力学生在不同认知阶段稳步提升学习能力，实现知识的内化与迁移，极大提高了教学资源的有效利用与教学质量的稳步提升。近3年，学校开发数字化教案287课时，建设校本资源库容量达1.2TB，其中9个课例获省级以上奖项。

模式创新：“思维 +AI”教学法的实践突破

通过教学结构转型，使传统“教师—学生”二元结构转向“师—生—机”三元互动。在五年级分数运算单元教学中，AI系统通过预习数据分析，提前识别学生的认知盲区，课堂中实时推送针对性训练，最终使当堂达标率从72% 跃升至95%。

“思维+AI”教学模式是将高阶思维能力培养与人工智能技术深度融合的创新教育方式，旨在通过AI技术赋能传统教学，提升学生的批判性思维、创造性思维、问题解决能力等核心素养。在思维培养导向上，强调元认知能力（即对思考过程的监控与调节），致力于培养人机协作时代“AI不可替代能力”。在技术赋能维度上，AI作为认知增强工具（而非替代工具），实现个性化学习路径规划，提供实时反馈与多维数据分析。

在实践过程中，学校邀请省内外专家深入课堂教学创新指导，探索数智融合的教学模式，开展教师数字素养提升创新培育以及人工智能助推教师队伍建设，大力推进人工智能与课堂教学深度融合，构建“思维+AI”数智融合教学模式。让科技助力教师的教与学生的学，推动课堂教学向“师—生—机”三元教学结构转变，形成数智驱动的高质量课堂实施路径，实现课堂教学提质增效。

通过人机协同，落实学生核心素养培养。在培养学生批判性思维方面，AI辩论平台为学生提供虚拟辩论环境，他们可以与不同观点的智能体进行激烈的思想碰撞。在这个过程中，学生学会分析、评价和改进自己的观点，提高逻辑思维和论证能力。在创造性思维方面，学生使用生成式AI工具进行跨学科项目设计，激发想象力和创造力，尝试在项目化中运用新的思路和方法，融合不同领域的知识进行创新，进而培养解决复杂问题的能力。在元认知能力提升方面，学习分析系统记录学生的学习过程和思维轨迹，为学生提供可视化的思维报告，帮助他们了解自己的学习方式和思维特点，从而更好地进行自我调节和优化学习策略，成为更自主、更高效的学习者。比如，在“AI+唐诗鉴赏”特色课程中，学生先通过大模型技术分析诗歌情感倾向，再利用风格迁移算法创作“数字诗歌”，最后进行人机协同赏析。这种教学模式使学生的文学理解深度得到提升。

师生发展：数字素养的阶梯式培育

近年来，文逸小学积极探索数智育人新路径，不断推进师生数字素养提升。

一是构建“三维九阶”学生数字素养培育模型。自2024年秋季学期开始，学校就面向全体学生开设了人工智能课程，每周一节。学校还建立了以“人工智能通识教育+数字技术应用+创新思维培养”为三维支柱的分阶递进课程体系：基础层（一至二年级）：开发“趣味编程探秘”课程包，采用图形化编程积木实现动画制作、音乐编程等趣味项目，通过“编程剧场”“AI绘画师”等角色扮演活动激发学生的编程兴趣。应用层（三至四年级）：设计“智慧生活工程师”主题课程，结合Arduino开发套件完成智能浇花系统、语音控制台灯等物联网项目，建立校园科创空间，实现真实场景的数字化改造。创新层（五至六年级）：开展“AI未来实验室”项目，运用各种工具完成图像识别、智能分类等机器学习实验，并进行相应的实战演练。

二是创新教学范式打造“STEAM+AI”的融合教学模式。采用PBL项目式学习框架，开发“城市交通优化”“校园垃圾分类”等真实问题场景，引导学生运用编程、数据分析等技术形成解决方案。实施OMO（线上线下）混合式教学，依托浦育平台AI实验舱开展虚拟仿真训练，通过国家智慧教育平台对接腾讯AI开放平台获取真实开发环境。同时，建立数字素养成长档案，记录学生从Scratch作品到Python项目的完整创作历程，实现学习轨迹可视化。

三是通过专业化资源支撑，构建“四位一体”保障体系。在科创师资方面，学校与西宁市城市学院合作建立研训基地，实施“初级—骨干—名师”三级培养计划，实现学校科创教师自给率达到90%以上。在空间再造方面，建成包含VR体验区、机器人竞技场、无人机试验场、数据可视化中心的“未来学习中心”，配备3D打印机、激光切割机、机械臂等先进设备。在平台融通方面，打通国家、上海教育资源平台，实现课程资源跨区域共享，积极与东部发达地区实现“云结对”共同发展。在赛事衔接方面，构建“校级—区级—市级—国家级”四级赛事培养链，开发竞赛课程资源包，实现教学与科创赛事的无缝对接。

四是提升教师数字素养。积极构建教师数字素养发展体系，通过“技术能力+教学创新+学术研究”三维协同发展模型与“认知更新—技能掌握—实践转化—创新应用—成果输出”五阶培养路径，全方位提升教师数字素养，助力教育教学高质量发展。

学校着力打造专业师资矩阵，组建了一支由高校教授、企业工程师、少年宫及本校骨干教师组成的导师团队。例如，在编程课程教学中，建立“双师课堂”机制：本校教师负责编程原理课基础知识的讲授，企业导师（来自青海省电视台的工程师）则通过真实项目案例，如少儿编程动画制作项目，深化教师对编程知识的应用理解。这种理论与实践相结合的教学模式，让教师们不仅掌握了编程教学的基础理论，更学会了如何将编程知识与实际项目需求相结合，提升了教师在数字化教学中的实践能力。

同时，学校建立“双师三阶”培养机制。校内导师负责技术工具操作培训，确保教师能够熟练运用智慧教学工具。在智慧课堂平台的使用培训中，校内导师通过分步讲解、实操演练等方式，让教师们快速掌握平台的各项功能。企业专家则指导项目实践，带来真实的行业经验和前沿技术。在校园数字化建设中，企业专家带领教师团队参与校园智慧平台的设计与开发，从需求分析到功能模块设计，教师们在实践中提升了数据驱动教学设计的能力。专家教授则引领教学研究，如天津刘蓓老师带领教师开展“数字化环境下的个性化学习研究”课题，探索教育数字化的前沿理论与方法。

通过实践探索，学校逐步形成了数字素养发展新生态，在学生层面构建起了“兴趣激发—技能掌握—创新实践”的成长路径。2024年，学生数字作品达到106件。在教师层面着力提升数字素养。教师年均接受数字化培训42学时，在智慧教学工具应用、数据驱动教学设计等方面能力突出。

教育评价：实现评价机制创新

基于人工智能评价系统，通过对课堂语音和影像的智能分析，为教师有针对性地改进教学提供科学的数据支持。形成“数据全采集、评价全要素、主体全参与”的评价体系，实现从“分数甄别”到“素养培育”的范式转型。

构建数据驱动的立体化评价体系。一是建立全场景数据采集系统。学校以“思维+AI”教学模式为依托，将教学评价深度嵌入“预学—情境导入—小组合作学习—分层练习”的全课堂教学流程。如三年级语文《蜜蜂》，AI诊断报告的雷达图显示，教师在学习品质、学习支持、技术支持和组织管理支持四个维度表现出色，但在“社会情感支持”维度存在明显不足。AI据此提出改进建议：教师在教学过程中应充分尊重学生，重视学生的观点和想法，为学生提供作决定的机会，认真倾听学生意见，并鼓励学生与同伴互动、参与各类学习活动。又如在数学课堂中，通过智能终端与教学平台的无缝对接，每名学生的解题路径、互动频次、思考时长等维度行为数据被实时记录，构建起动态更新的学习行为图谱。真正形成了数据全采集、评价全周期、主体全参与的新型课程评价体系。

二是建立智能诊断分析引擎。采用深度学习算法构建学科能力模型，实现评价维度的三重突破。在知识掌握上，通过错题溯源系统定位知识断点。如发现分数除法错误源于“倒数概念”理解偏差，及时采取措施进行知识加工和补充。在能力发展上，运用认知诊断模型评估学生逻辑推理、空间想象等核心素养。在素养提升上借助人工智能评改系统分析学生作文中的思辨深度与价值取向，从而实现个性化、精准化教学。

创建个性化发展评价范式。第一，建立动态数字画像系统。整合学业数据（主要学科知识点掌握度）、行为数据（课堂参与度、作业完成质量）和发展数据（科创竞赛、社团活动），形成包含学生成长关键要素的立体画像，生成雷达图。如学生“图形化编程”基础扎实，但“机器学习”兴趣不足时，AI根据画像推荐适配资源，推送趣味AI实验课程；又如在数学课“三角形的内角和”中，教师参考画像调整课堂问题难度为不同层次学生设计不同任务。

第二，建立自适应反馈机制。即时反馈：作文批改系统在3秒内提供语法修正建议，同步推送修改建议，如对学生《家乡的风俗》习作进行语义分析，自动标注“细节描写不足”等问题，并推荐优秀范文片段。又如在数学分数运算单元教学中，AI系统通过预习数据分析识别认知盲区，课堂实时推送变式训练题，使当堂达标率得到显著提升。

第三，AI推送个性化发展改进建议。AI推送个性化发展改进建议，本质是将小组合作中的隐性问题转化为可干预的显性数据，实现“精准识别—即时反馈—持续优化”的闭环。当AI能听懂学生发言中的犹豫、看懂实验操作中的偏差、读懂合作互动中的情绪，教育便从“经验驱动”迈向“数据赋能”。如在“三角形的内角和”课堂教学中，基于AI系统生成的合作报告及时为每个小组生成改进方案，如：对低均衡小组推送“轮流发言计时器”工具，设定每人每次发言不超过2分钟；对高思维小组提供“思维进阶任务包”，用三种方法证明三角形内角和；对创新不足小组推荐“数学史中的奇思妙想”微视频，激发灵感。让每个孩子在小组合作中都能获得“私人定制”的成长支持，真正实现“差异发展”的教育理想。

创新智能评价工具矩阵。一是完善多模态技术评价。在语音识别上，英语口语测评精确到音素级分析，错误发音即时可视化标注。在图像识别上，科学实验操作评价系统通过动作捕捉评估器材使用规范性；在动作识别上，实现AI体育智能识别，给动作流程画面，研判动作标准性。二是完善过程性成长档案。构建包含“基础学科+素养领域”的电子档案袋，自动记录学习轨迹。如数学解题从“步骤模仿”到“策略创新”的进阶过程。编程项目从“基础模块搭建”到“复杂系统设计”的成长路径。通过人工智能评价体系创新，学校评价实现了评价时效、评价维度和发展效益三个方面的转变。这种评价创新不仅破解了传统教育评价重结果轻过程、重知识轻能力的困境，更通过数据智能与教育规律的深度融合，构建起促进学生全面发展的教育新生态。

随着人机协同的逐步推进，西宁市文逸小学将着手建设元宇宙教学实验室，开发具有高原特色的AI课程资源库，探索“师一生一机”三元协同的课堂新模式，重塑青藏高原基础教育的未来图景。

（作者李胜利系青海省西宁市文逸小学党支部书记、校长，宋海英系西宁市文逸小学数学名师工作室主持人）

责任编辑：吴绍芬