“人工智能+”，打开新课堂（解码·教育优质均衡发展）

　　学生在学习操作机器狗。北京市广渠门中学供图

　　学生在操作皮影。湖北武汉光谷第十五小学供图

　　学生团队在制作航模。广东深圳明德实验学校供图

　　近日，国务院印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》提出，推行更富成效的学习方式。当前，“人工智能+教育”正快速进入校园，改变着原有的教学模式。应用人工智能，课堂有哪些新场景、教学有哪些新变化、学生有哪些新体验？记者对此进行了采访。

　　——编  者

　　北京市广渠门中学——

　　用数学解码中轴线

　　本报记者  吴  丹

　　打开“云上中轴”小程序，跟随北京雨燕俯瞰北京中轴线，15处遗产构成要素依次铺开。

　　“找到了！”循着学生张杞炜的声音，其他几名同学凑了过来。拍照、上传、打卡，张杞炜的手机上很快收到了一则通知：“巡检目标：A037号界桩；巡检情况：一切正常。”很快，附近的6个界桩位置也被一一寻到。

　　这群“数字打更人”，是北京市广渠门中学的一个班集体。趁着周末，全班同学沿着中轴线，在天安门、景山公园、钟鼓楼等地完成数学作业——巡检中轴线上的界桩。

　　作为古代重要区域边界的标志物，界桩与数学课有何关联？

　　“同学们，本节课我们将化身‘数字打更人’，用平面直角坐标系解码北京中轴线。”在“中轴线数学建模”数学课上，广渠门中学数学老师齐雪然开讲。同学们依次上台，分享巡检故事。

　　“我们组以天安门为原点，在坐标系上标注了周边6个界桩的具体位置。”学生周裕程说。

　　“确定单位长度是难题，我们考虑过参考走路步数、路灯间距、地砖数量，最终通过AI和地图软件，才准确测算。”学生胡戬宸说，“实地巡检让我们体会到数学知识在生活中的广泛运用。”

　　接着，齐雪然请出了自己制作的数字人“助教”，介绍中轴线蕴含的传统文化及历史、地理等多学科知识。“根据新课标要求，设计了从坐标系建立到文化遗产数据分析，再到数字保护的教学方案，希望帮助学生初步形成工程思维与科学探究能力。”齐雪然说。

　　在广渠门中学，AI技术已深入教育教学的方方面面：生物老师王丹借助AI技术把热带雨林“搬”进教室；语文老师辛媛让孔子“穿越时空”与学生对话；在学校创客空间，机器人教室、3D打印室等一应俱全。

　　广渠门中学教育集团党委书记、总校长蔡雷表示：“作为北京市智慧校园示范校、人工智能应用试点校，我们依循‘目标—主体—场景—反思’的应用思路，探索AI赋能创新人才培养新思路，确保技术真正服务于教学目标。”

　　数学课接近尾声，巡检钟鼓楼组的学生岳雨辰在小组合作学习评价表上写下：原来课本上的坐标系真的能丈量历史，抽象的公式也可以奏出时空的交响，这或许就是数学最美的样子。

　　湖北武汉光谷第十五小学——

　　千年皮影的智能化升级

　　本报记者  吴  丹

　　灯光渐暗，幕布亮起。

　　“这位壮士，可愿分老朽一些干粮？”

　　“老人家饿得紧？俺这有刚摘的野果。”猪八戒抽了抽鼻子，“您身上怎么有股烧焦的骨头味儿？”

　　“胡说！”化身老翁的白骨精拐杖顿地。

　　幕布后，机械臂和湖北省武汉市光谷第十五小学的4名学生精准配合，托起皮影角色翩翩起舞。电子屏幕替代了传统幕布，机械臂代替了人手操控，传统艺术与现代科技在智能皮影教室里融合。

　　“同学们，看完有什么想法或者建议？”信息科技老师易芙蓉引导讨论。

　　“人机协作太默契了”“老人家的机器配音很特别”“背景颜色过深，猪八戒的动作看不太清”……同学们争相举手回答。

　　“美工”喻梓涵边听边记，“皮影操作员”何芊芊、“编程员”刘裕洋也凑过来，“考虑更换背景图”“老人家的声音可以再苍老一点”“还可以增加猪八戒的哼哼声”。

　　“类似的皮影课程，学校还有很多。”学校党总支书记李惠介绍，学校以非遗为切入点，引入数字化教学手段，让孩子们在体验中学。

　　课堂上的皮影技术不断迭代，源自学生的奇思妙想。“有学生提出操作手杆很难，想尝试像挖掘机那样进行液压传动，液压皮影由此诞生。之后，学生提出可以用平板控制机械臂操作，提高流畅性，还有人建议可以加个智能小车底座。”学校信息资源中心主任霍芬芳说。

　　为什么选择皮影作为特色课程？“前期我们考察了多个项目，后来了解到，入选首批国家级非遗名录的皮影戏亟待传承，且跨学科融合的可能性大。”校长吴林林说。

　　依托皮影，全校老师展开跨学科教研，构建了“基础+拓展+研究”课程体系：在基础课程中学习皮影戏的历史文化，在拓展课程里尝试用编程激活皮影，在研究课程上实践智能皮影剧的创编与展演。近3年，学生先后获得多项大奖；学校教师打造国家级优质课6节，省级优质课21节。

　　当千年皮影遇上数字时代，古老的光影艺术在孩子们手中传承，更在不断创新。

　　广东深圳明德实验学校——

　　校园实验室牵手前沿科技

　　本报记者  程远州

　　“猜猜看，一些古建筑为什么会在地震中墙倒屋不塌？”“因为榫卯结构？”

　　在广东深圳明德实验学校数字制造实验室里，一堂面向初二学生的科学兴趣拓展课正在进行。指导老师杨鹏辉说：“我们可以制作榫卯结构的高层建筑构架来验证。”电脑绘制图纸、3D打印结构、激光切割木板……同学们制作出10余层的木塔构架，并放置在三维振动试验平台上检验抗震性能。

　　“这个试验平台是我和宋向明老师带着学生一起设计的，可以模拟地震波。”杨鹏辉说。在明德实验学校，像这样以人工智能赋能的创新实验室已建成18个，涵盖航空航天、汽车工程等多个领域。

　　“如何在中小学生心中播下创新的种子，是基础教育需要探索的新课题。”深圳明德实验学校（集团）党委书记、总校长鲁江说，近年来该学校将传统课堂上的书本知识系统性地“嫁接”进实验室的真实场景，让学生们沉浸式体验前沿科技，培养创新思维和动手能力。

　　一所中小学的实验室为何能与前沿科技“牵手”？“深圳科创资源丰富，很多科技企业愿意与中小学合作共建实验室。”明德实验学校创新中心主任陶冶说，目前学校已经与数十家企业开展合作。在学校的航空航天实验室，有无人机、大型固定翼航模、模拟驾驶舱等先进教学设备。“运用企业提供的模拟飞行系统，学生们可以沉浸式感受飞行操控体验。”指导老师刘天生说。

　　实验室课程与课堂内容，能否无缝对接？“实验室是课堂的拓展和深化。”在海洋资源实验室，陶冶打开大尺度沉浸式地理信息系统，地板上呈现出70平方米的超大投影。陶冶介绍，实验室老师负责提问和启发，学生们组成兴趣小组，自己寻找答案。目前，明德实验学校已经累计开发了430余门校本课程和600余门校外课程，打造涵盖科技、人文、艺术等多领域的“课程超市”，学生可以线上选课。

　　“我们希望探索一种资源跟着学生走、课程围着兴趣转的教学模式，让孩子们像科学家一样去思考，像工程师一样去创造。”鲁江说。