在上海市盧灣高級中學(xué)，一片嶄新的學(xué)習(xí)天地——“數(shù)智學(xué)谷”正在改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)方式與成長路徑。

“數(shù)智學(xué)谷”是盧灣高級中學(xué)全新構(gòu)建的以AI技術(shù)為驅(qū)動的高中生自主學(xué)習(xí)生態(tài)。這里不僅是一個既溫馨又充滿科技感的人工智能學(xué)習(xí)空間，更是推動學(xué)生個性化、創(chuàng)意化學(xué)習(xí)的重要平臺。在這里，每一位學(xué)生都是自己學(xué)習(xí)過程的設(shè)計(jì)者，他們像創(chuàng)業(yè)者一樣，規(guī)劃目標(biāo)、制訂計(jì)劃，主動探索、合作解決問題。在這里，他們通過實(shí)踐與創(chuàng)新，解決各種復(fù)雜問題，實(shí)現(xiàn)自我的突破和成長。

“數(shù)智學(xué)谷”的背后，離不開一支團(tuán)隊(duì)的努力：由39名老師組成的盧灣高級中學(xué)“火花學(xué)院”。自2018年起，團(tuán)隊(duì)主動擁抱新技術(shù)，積極聯(lián)動前沿企業(yè)、參與人工智能大會，投身AI課程開發(fā)、智能化學(xué)習(xí)生態(tài)建設(shè)、創(chuàng)新項(xiàng)目孵化與智能評價(jià)體系研發(fā)，逐步構(gòu)建起具有盧高特色的“數(shù)智學(xué)谷”教育生態(tài)，鍛造出一支“聚是一團(tuán)火，散是滿天星”的AI教育實(shí)干隊(duì)伍。

2024年，教育部公布了全國184個中小學(xué)人工智能教育基地，其中上海有6所學(xué)校入選，上海市盧灣高級中學(xué)位列其中。

課程改革：火花點(diǎn)燃AI素養(yǎng)

盧灣高級中學(xué)的科學(xué)教育特色，已經(jīng)有20多年。2001年，學(xué)校在延續(xù)理科見長的辦學(xué)特色下，提出了“培養(yǎng)有高度科學(xué)素養(yǎng)的高中學(xué)生”，開始實(shí)施“加強(qiáng)科學(xué)教育，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”的辦學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。科學(xué)教育的內(nèi)容需要根據(jù)社會前沿科技的發(fā)展而進(jìn)行調(diào)整和更新。2018年，學(xué)校將人工智能元素引入到科學(xué)教育中，是學(xué)校在傳承辦學(xué)特色過程中，科學(xué)教育的迭代和更新。

那個時候，人工智能對于許多學(xué)校而言，還是一個相對陌生、嶄新的領(lǐng)域。盧灣高級中學(xué)想到了“開放辦學(xué)”：學(xué)校走訪了一些高校，也和業(yè)界獨(dú)角獸合作，從讓教師先“學(xué)習(xí)”開始，進(jìn)行內(nèi)部教學(xué)結(jié)構(gòu)的重塑。也是在那個時候，學(xué)校成立了人工智能“火花學(xué)院”，這是一個跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)，聘請高校企業(yè)的專家進(jìn)行指導(dǎo)，嘗試將人工智能融入到各個學(xué)科中，并打造多元化、個性化的人工智能特色課程群。

學(xué)生虛擬體驗(yàn)工廠實(shí)景

臺風(fēng)過境，引發(fā)華北地區(qū)強(qiáng)降水的直接原因是什么？化學(xué)課上“水溶液中的離子平衡”怎么用實(shí)驗(yàn)來完成學(xué)習(xí)？花瓶及酒杯的設(shè)計(jì)如何用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)？

這些知識，不再只是一成不變的板書或是老師們“我說你聽”的教學(xué)模式，這些入心入腦的內(nèi)容，如今在盧灣高級中學(xué)，都可以用人工智能來實(shí)現(xiàn)，更多不一樣的“課堂”讓人眼前一亮：信息課通過“體驗(yàn)人臉會場簽到”項(xiàng)目，可以體驗(yàn)人工智能在生活場景的應(yīng)用；地理課利用Ventusky軟件和WebGIS技術(shù)，以臺風(fēng)為真實(shí)情境，以可視化的形式解讀華北地區(qū)強(qiáng)降水的原因；化學(xué)課借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，輔助學(xué)生深度學(xué)習(xí)水溶液中的離子平衡；通用技術(shù)課通過使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行花瓶及酒杯的設(shè)計(jì)活動，理解旋轉(zhuǎn)體的概念……

火花學(xué)院教師聚焦人工智能與學(xué)科課程的融合創(chuàng)新，探索通過AI融入課程，重構(gòu)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新教學(xué)方法，進(jìn)而豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)的全過程教學(xué)變革。團(tuán)隊(duì)深度參與學(xué)校人工智能課程群開發(fā)和實(shí)踐，設(shè)計(jì)了覆蓋語文、數(shù)學(xué)、英語、物理、化學(xué)、生物、地理、歷史、政治、體育等多學(xué)科的AI融合特色課程，著力培養(yǎng)學(xué)生的“H·AI”素養(yǎng)。

朱明建老師領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)開發(fā)《基于SLAM-AR的化工生產(chǎn)類課程》，讓學(xué)生戴上VR設(shè)備，在虛擬化工廠零距離體驗(yàn)工業(yè)化學(xué)工藝，獲得“沉浸式”“交互式”學(xué)習(xí)體驗(yàn)。張翼老師應(yīng)用全息影像技術(shù)，破解生物教學(xué)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)空間感知難題，將復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)三維可視化，直觀演繹生化知識。梁閱老師以5G+全息投影技術(shù)，打造滬?遵兩地聯(lián)動黨史課堂，通過全息投影再現(xiàn)中共一大會址、遵義會議現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)紅色資源可視化、紅色文化沉浸式，重塑黨史思政課講授方式。地理學(xué)科高宸、黃譯萱老師利用AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、VR技術(shù)，將天體運(yùn)動、地貌景觀等抽象地理知識立體化呈現(xiàn)，提升學(xué)科認(rèn)知深度與趣味體驗(yàn)。體育教師許皓強(qiáng)、于文嵐借助北極貝智能體育系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測學(xué)生運(yùn)動數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整體能訓(xùn)練與技能指導(dǎo)。英語教師於雯菁引入AI數(shù)字人，開展個性化英語閱讀與表達(dá)課程，豐富學(xué)生語言學(xué)習(xí)方式。物理教師沈計(jì)春編寫《智能駕駛基于kmon機(jī)器人的方案設(shè)計(jì)》，將虛擬駕駛實(shí)驗(yàn)嵌入課程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察與AI操控技能。

“數(shù)智學(xué)谷”賦能自主學(xué)習(xí)

在盧灣高級中學(xué)，人工智能無處不在。這幾年，學(xué)校打造了人工智能的應(yīng)用場景，覆蓋了教學(xué)樓三個樓層：人工智能創(chuàng)新孵化實(shí)驗(yàn)室、機(jī)甲大師實(shí)驗(yàn)室、無人駕駛實(shí)驗(yàn)室、無人機(jī)實(shí)驗(yàn)室、智能足球機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、智能籃球機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、智能救援實(shí)驗(yàn)室、無人快遞實(shí)驗(yàn)室、元宇宙……在這里，學(xué)生可以感受無處不在的生活中的人工智能場景，有一種對于AI的“親近感”。

去年，盧灣高級中學(xué)全新構(gòu)建了以AI技術(shù)為驅(qū)動的高中生自主學(xué)習(xí)生態(tài)——“數(shù)智學(xué)谷”。學(xué)校將數(shù)字化與智能化技術(shù)作為推動教育改革的強(qiáng)大引擎，通過技術(shù)引領(lǐng)，為學(xué)生搭建一個學(xué)習(xí)、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)、實(shí)踐的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得每個學(xué)生都能根據(jù)自己的興趣、需求和能力進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。“創(chuàng)造性學(xué)習(xí)+創(chuàng)業(yè)式實(shí)踐”、“大社區(qū)+小部落”的學(xué)習(xí)方式和組織形式，不僅促進(jìn)學(xué)生的知識獲取，更激發(fā)他們的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。

“數(shù)智學(xué)谷”活動實(shí)景

上海市盧灣高級中學(xué)課程研發(fā)部負(fù)責(zé)人張燕靜介紹說，學(xué)校的“數(shù)智學(xué)谷”依托生成式AI技術(shù)，構(gòu)建了“三層四維”的學(xué)習(xí)生態(tài)模型，希望學(xué)生通過智能工具開展自主學(xué)習(xí)。“學(xué)習(xí)不再是單一的知識獲取過程，學(xué)生們在開放、多元、互動的環(huán)境中，主動探索、協(xié)作創(chuàng)新，不僅掌握了學(xué)習(xí)的方法與策略，更在解決問題的過程中鍛煉了想象力和創(chuàng)造力。”

張燕靜老師領(lǐng)銜，“AI未來社區(qū)”“科學(xué)與實(shí)踐社區(qū)”“樂活社區(qū)”“新視界社區(qū)”四大社區(qū)“區(qū)長”張曉駿、田翠平、劉金艷、黃之花，以及馬婷婷、周曾唯、夏樂妍、鮑明晗等30位教師積極參與、開發(fā)部落活動，編寫相關(guān)教材，帶領(lǐng)學(xué)生參觀各類研究所，構(gòu)建了富有活力的數(shù)智學(xué)谷學(xué)習(xí)共同體。

AI社區(qū)培育“未來創(chuàng)業(yè)者”

前不久，盧灣高級中學(xué)的機(jī)器人足球隊(duì)勇奪全國亞軍，暑假將啟程參加國際大賽。他們的指導(dǎo)老師、張曉駿被學(xué)生親切地喚作“區(qū)長”。機(jī)器人足球隊(duì)的“全能選手”鄭思誠介紹說，“我和我的隊(duì)友、硬件工程師劉郡潔和軟件工程師葛子碩，都是在張老師的指引之下抵達(dá)了勝利的彼岸。”

作為“AI未來社區(qū)”的“區(qū)長”，張曉駿感概地說：“在‘火花學(xué)院’，我們要努力完成角色的轉(zhuǎn)變，在這里，我們不是簡單的知識傳授者，而是一個引路人。因?yàn)樵谌斯ぶ悄艿念I(lǐng)域，我也是‘從零開始’，在這里，我們給學(xué)生一個準(zhǔn)確的目標(biāo)，給他們更好的引導(dǎo)。”“在盧灣高中，學(xué)習(xí)不是被動接收，而是主動創(chuàng)造。探索與表達(dá)同樣重要。”鄭思誠說。

在同樣的社區(qū)，盧高畢業(yè)生郭奕添基于LLM與RAG技術(shù)，開發(fā)了智能留香機(jī)，創(chuàng)業(yè)一年申請多項(xiàng)專利，完成了數(shù)百萬元融資，估值達(dá)四千萬元，成為AI應(yīng)用的商業(yè)化典范。

和張曉駿一樣，火花學(xué)院積極孵化AI跨學(xué)科創(chuàng)新項(xiàng)目，為搭建學(xué)生成長階梯。依托數(shù)智學(xué)谷、“AI知識角”、人工智能峰會等創(chuàng)新實(shí)踐平臺，“火花學(xué)院”組織師生圍繞智能硬件、數(shù)字交互、虛擬仿真、AI社會議題等方向，開展真實(shí)問題解決型項(xiàng)目的開發(fā)。

在這里，孫慶華老師潛心編寫AI校本讀本，歷經(jīng)12輪研討、4次推翻重寫，將復(fù)雜AI原理轉(zhuǎn)化為“看得懂、用得上”的實(shí)用讀物，打通學(xué)生AI認(rèn)知啟蒙通道。圖書館館長葉翼依托“AI知識角”，指導(dǎo)學(xué)生整理前沿文獻(xiàn)、開展項(xiàng)目攻關(guān)，賽事備戰(zhàn)期間帶隊(duì)連續(xù)72小時鏖戰(zhàn)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)屢摘賽事金銀獎。

“我們欣喜地看到，AI不再是個別人的興趣，而是一群有想法的青少年共同打磨未來的舞臺。”何莉說，更重要的是，在“火花學(xué)院”老師們的共同努力下，數(shù)智賦能、課程創(chuàng)新、生態(tài)重構(gòu)、平臺聚力四位一體，正讓盧灣高級中學(xué)成為一所能呼吸、會生長、有溫度的“未來學(xué)校”。

原標(biāo)題：《盧灣高級中學(xué)“火花學(xué)院”教師團(tuán)隊(duì)：點(diǎn)亮學(xué)生人工智能的創(chuàng)新火花》

欄目主編：徐瑞哲

來源：作者：解放日報(bào) 龔潔蕓