“飛機飛行的原理是什么?”在同濟大學第一附屬中學高一年級“創意飛行器”的課堂上,學生桑田雨用Pad提出問題,立刻收到了即時的回復:“飛機飛行的原理主要基于四個力的相互作用:升力、重力、推力和阻力。這些力共同作用,使得飛機能夠在空中飛行。”
在同濟一附中嶄新的AI+深度學習館里,同濟大學航空宇航科學與技術的博士生汪成和學校的科技總輔導員、通用技術老師李蓉芳一同執教的選修課正在進行。和以往課程有所不同,今天的課堂,多了一位“新朋友”:學校校級數字基座首次接入DeepSeek,讓AI成為課堂的新“助教”,不僅有問必答,而且能快速計算實驗數據并給出修改意見,幫助課堂實現了“質的飛躍”。
AI成新“助教”,實驗效率大幅提高
“創意飛行器”是同濟大學第一附屬中學跟同濟大學合作開發的一門選修課。課程進行到第七節,汪成帶領著學生們,分成兩組,用90分鐘的時間完成動力系統實驗和飛機翼形的氣動實驗,由此來為即將設計的飛機選擇動力系統和飛機翼形。
本學期,學校完成了基于DeepSeek大模型科學教育場景的智能體搭建,通過校級基座數據的深度對接,開創了AI技術賦能學生科學素養評估的實踐范式。利用DeepSeek大模型搭建智能助手,與學校“AI+深度學習館”中的學習平臺對接,促使學校能夠針對學生實驗探索與課題研究的行為表現進行精準分析,讓學生能夠在學校線下的“AI+深度學習館”和線上的“深度學習平臺”中實現自主性、探究式、項目化的學習。
從本學期開始,同濟一附中將人工智能與校本課程深度融合,以深度學習館為開放式實驗場域,為學生提供豐富的實踐平臺。在飛機課程中,學生通過虛擬飛行模擬和智能數據分析,深入了解飛行原理和航空知識。
“使用DeepSeek輔助后,學生能將實驗中的數據及時發送給系統,即刻就能獲取各項參數以及修改建議。”課程老師汪成說,和以往的實驗方式不同,有了AI的幫助后,做實驗的效率有了大幅提高,“比如,以往我們會給實驗拍攝視頻,然后導入電腦,每3秒鐘一停頓,然后記錄在表格里,再根據表格畫出折像圖,一次實驗能采集50組左右的數據。而今天,我們用5個角度采集2種翼形的實驗數據,有了Deepseek就不再需要人工來記錄實驗數據畫表格,系統自動生成數據,一次可以采集500多組。”汪成說,“實驗效率得到了‘指數級’的提升。”
記者在現場看到,實驗完畢,各小組的實驗數據、表格即刻就在教室的大屏幕上顯示,老師再根據實驗結果進行分析、講評,直觀而高效。
人機“雙向互動”展現學習新樣態
作為區校兩級數字基座的試點校,同濟一附中在“AI+科學教育”已經有了很多探索。學校打破各應用之間的數據壁壘,實現數據互融互通,挖掘數據價值為“教師的教”和“學生的學”提供更加個性化、精準化的服務。如今利用人工智能技術支撐學習空間、生成式大模型助力學生綜合素養培育,也成為了學校在新一輪數智化轉型中的探索新方向。
在學校科技總輔導員李蓉芳看來,這樣由AI輔助的課堂,除了效率提升外,更能關注到更多個體。
“這樣一堂飛行器選修課,涉及許多專業詞匯,這些詞匯對于高一年級的學生而言,還是比較高深的。如果在以往,教師可能會花一節課的時間來解釋各類詞匯,但有了AI之后,學生可以根據個人的需求,對Deepseek提問,并且得到準確的回答。”李蓉芳說,此外,在實驗中,學生有了更多的機會來提出個性化的問題,這些問題都能夠通過人工智能得到相應的解答。
“這種個性化選擇又體現在整個課程中。比如我們這樣的‘創意飛行器’選修課,最終是需要學生通過一個學期的學習,來設計一架飛行器。對于我們的課程安排而言,從理論到實驗再到完成設計,時間還是比較緊張的,但有了AI助力之后,上課效率大大提升,我們也將把更多的設計自主權還給學生,”汪成說,過去只能選擇固定的動力系統進行實驗,在AI的賦能下,老師可以讓學生自由選擇不同的動力系統,完成自由度更高的設計,以此更好地激發他們的創新精神和綜合素養。
據了解,AI除了走進課堂之外,也成了老師們的評價新“助手”。同濟一附中課程教學與信息中心副主任徐張晶介紹說,學校聯合華東師范大學研發了科學素養大模型,這個大模型從科學觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四大維度,引入教育人工智能體深度分析數據。這些分析數據可以構建綜合畫像,運用學習分析技術記錄全程軌跡,揭示學生們在STEM課程學習中的成效,構建優勢劣勢分析矩陣以調整教學策略,助力學校培養拔尖創新人才更精準、高效。同時,還將構建優勢劣勢分析矩陣以調整教學策略,為STEM課程備課提供參考,助力教師優化教學。
原標題:《當DeepSeek鏈接楊浦高中的創新實驗室,“指數級”變化讓人驚嘆》
欄目主編:徐瑞哲
來源:作者:解放日報 龔潔蕓
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