数字化赋能学校教育教学创新变革的实践探索.pdf

85.区域实践数字化赋能学校教育教学创新变革的实践探索吴蓓蕾王文君王蕊上海市延安初级中学上海2 0 0 0 50摘要：为顺应上海教育数字化转型的五项基本要求，全面落实长宁区政府和教育局工作部署，学校借力于区域基座等数字化平台，以“标准化”+“个性化”模式探索数字化转型的特色之路。上海市延安初级中学以“信息化一数字化一数据化一智能化”为链，在多领域突破各应用壁垒，尝试探索资源统整与精准管理的新模式。由此，数字赋能教育，以大数据分析提高决策的精准性，以学生数字画像提升教学的针对性，以数字平台激发学生的学习兴趣和自主性。后续，将进一步利用数字化转型撬动学校整体改革，从供给驱动变为需求驱动，以期在校园内形成具有开放性、适应性、柔韧性、永续性的良好教育生态。关键词：教育数字化；智慧教育；数据驱动；学校变革中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：16 7 2-0 2 45（2 0 2 3）0 3-0 0 8 5-0 6走进信息时代的人类社会发展对教育提出了更高的要求。如果仍然采用单一的传统班级集体授课加纸笔练习的方式，就很难帮助学生通过今天的学习掌握解决未来不熟悉、不确定的问题的方法。借力于区域基座等数字化平台，构建个性化、有针对性、有效性强的教育体系，势所必然，大有可为。一、信义务教育新课程改革的数字化转型是当前教育领域的新动向。在这个数字化时代，教育机构需要利用现代技术手段，将教育资源数字化，以提高教育质量和效率【1。同同时，数字化转型也为学生提供了更多的学习方式和途径，以适应不同的学习风格和需求。因此，义务教育新课程改革的数字化转型具有重要的本文通讯作者。意义和价值 2 。上海市教育数字化转型实施方案于2021年发布，明确提出，上海教育数字化转型将坚持“育人为本”“整体推进”“全面赋能”“多元协同”“安全稳妥”五项基本原则；明确了8 项主要任务，包括创新教育场景示范应用、推进教育评估数字化、推进教育新基建、实施教师信息素养提升工程等。上海市长宁区自2 0 2 1年获批上海市教育数字化转型实验区以来，以“标准化”+“个性化”特色探索区域数字化转型的可行之路，重点提出了“建设数字基座，夯实数字赋能的育人环境；提升应用能级，赋能师生多元化全面发展；关注数字素养，保障教育高质量发展持续动力”等多项数字化建设工作要求上海市延安初级中学在落实区委、区政府和教育局工作部署，在推进教育优质均衡86期第年的背景下，借助区域基座等数字化平台努力践行学校教育的数字化转型。学校将教育过程中遇到的真问题作了梳理。比如，怎样将系统化的教学设计、综合评价、五项管理等落到实处，从而把上位的育人设计更好地落实为育人实践？又如，怎样在有限的时间内最大限度地拓展学生的学习空间，发展提高学生的综合素养，更好地发展办学特色？我们力图利用数字化转型作为学校进一步教育改革的突破口，寻求数字赋能，以解决目前遇到的办学“瓶颈”，为学校课程改革和教育教学创新增添新的活力。学校数字化转型的理念与思路（一）学校数字化转型的理念随着信息技术的快速发展，数字化已经成为当今社会的主流趋势。数字化教育不仅可以提高教育教学成效，还可以为学生提供更加个性化的教育体验，从而追寻教育的优质公平。1.以技术赋能提高教师教学的精准性电子手环、无线投影显微镜等信息技术的使用，帮助教师更好地了解学生的学习情况、课堂的教学情况，有助于教师设计出个性化、精准的教学方案，实现因材施教，提升教学成效。2.以数字资源激发学生学习的自主性数字化转型可以为学生学习搭建数字化学习平台，为教师教学提供丰富的教学资源和工具，为学生提供多样化的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握知识。数字化转型还可以提供更加个性化的教育体验，让每个学生都能够按照自己的需求和兴趣进行学习，从而激发学生学习的自主性。3.以数据驱动提升学校管理的科学性学校办学体量大，每个年级有近550 名学生。学生来自区内的不同小学，生源情况差异较大。借助区域基座及低代码技术、学校数字化平台与看板，可以获取学生的学习情况、教师的教学情况、课程的开设情况等数据，提升学校教育教学管理的科学性（二）学校数字化转型的思路基于市、区、校各级数字化转型的目标及学校数字化转型的理念，学校通过以下举措落实数字化转型任务。1.关注实际问题，探索数字化转型在实际教学中，教师面对的是一个个真实的教育教学改进需求。如何基于学情，实施因材施教？如何基于数据科学管理？学校通过调研寻找教育教学管理中的实际问题，寻找合适的数字化技术，探索数字化转型2.借助区域基座，优化数字化转型长宁教育以数字基座为核心，构建起长宁教育一体化统管体系，为教育数字化转型探寻新路径。长宁教育数字基座引人了不少免费应用，学校教师和管理人员在区域研发的基础上进行个性化的改良与应用，以满足日常使用需求。3.通过项目引领，推进数字化转型为激励校内管理团队与教师积极探索数字化转型，校内以教研组、备课组为单位成立了多个数字化转型研究的项目组，研究运用数字技术提升教育教学成效，为激发教师研究与实践的热情，学校对项目组进行奖励与表彰。三、数字赋能学校教育教学变革的实践（一）智教：推进数字赋能的教学革新1.智慧体育助力下的体质监测与体锻实方智慧体育是利用现代科技手段提升体育教育和训练的方法，为学生提供更加个性化、精准的体育教育和训练方案，以达到养成运动8区域实践习惯、监测体质健康、提升体育成绩、精准教学决策等目的 3。为此，在区域信息中心的支持下，学校积极引入多类别的智慧体育项目，积极搭建智慧体育数字化校园生态圈首批引人的项目包括AI体育锻炼屏、AI体育测试屏、智能手环等。通过这些设备的使用，师生能够实时了解个人的体质状况，从而更加个性化地开展体育训练和教育。此外，室外AI体育测试立杆屏等设备提供的新颖而科学的体测形式能提高学生的体育素养和兴趣，使体锻变得更加科学化和个性化。例如，利用课间和午休等时间，学生会到操场上，借助“智慧体锻”的互动屏进行自主锻炼，诸如“单词大作战”“诗词大会”等融入跨学科元素的AI测试项目备受欢迎，而寓教于乐的体育版“俄罗斯方块”和“12 3木头人”等项目的使用率也颇高。通过教师端，教师能收集到班级同学的参与情况和相应的成绩，并借助班内比较和年级各班情况的比较分析来了解任教班级学生的特点，给予鼓励和指导，进而调整教学策略来辅助学生提升薄弱项目，达到了事半功倍的效果。对于一线教师而言，基于智慧体育平台获取的数据分析与反馈，他们能够作出更加精准和科学的教学决策。现在，教师不仅可以借助区域的“校信极速版”工具发布体锻作业，在完成打卡的基础上，平台还提供协助监测功能，如跳绳的次数和完成时间。教师可以通过长宁区智慧体育管理平台浏览采集和处理过的数据。此外，学校教师团队利用公开课，进行设计和打磨，在研讨过程中彼此激活思维，引燃青年教师的探索热忧。教研组借助组内共同探究，形成课例，生成教学策略，无形中促进了教师的专业发展。例如，在最近的研讨中，学校健美操队的负责老师就开始思考如何借助学校新引人的“魔镜”设备的演示和监督功能提高健美操队学员动作的规范性。学校的智慧体育项目实现了教师、学生和校方之间的信息共享和数据分析，提高了学生的体育素质，培养了学生的运动习惯，从而实现科技与教育的有机结合2.以评促学的教学改进与实验创新新中考不仅仅是考试总分由6 30 分变为750分，它还具有对学校教学改进的能力导向、实践导向、综合导向和过程导向。新中考更加突出理、化、生等学科的学生实验操作动手能力。结合数字化转型，学校运用DIS传感器、无线投影显微镜、微课、问卷平台收集实验数据等数字化技术改进传统实验教学，改进实验结果的呈现方式，便于学生处理数据、得出实验结果，也便于教师对学生的实验过程进行评价。例如，通过使用DIS技术，使得实验数据可视化，培养了学生采集、分析实验数据的能力。在“微生物”一课的教学中，学生使用二氧化碳和温度传感器检测面团在发酵过程中产生的二氧化碳和热量。以往学生只能在实验中通过闻到酒香味、看到面团体积变大，体会到发酵过程会产生二氧化碳。运用二氧化碳和温度传感器后，学生可以通过屏幕上的曲线读取二氧化碳含量和温度的数据，了解到发酵会产生大量的二氧化碳并释放能量。在延伸的拓展课中，学生还可以运用DIS技术，探究温度等因素对二氧化碳的产生有无影响。实验教学中，还可以通过无线投影显微技术改进实验结果呈现方式，减轻教师实验评价的负担。例如，在“苔藓植物”一课中，学生制作葫芦藓的叶片临时装片，置于显微镜下进行观察。运用无线投影显微技术，可以直接将学生实验的结果展示在屏幕上，教师与学生即可对实验结果进行点评。比如，点评学生的临时装片制作是否存在问题，实验结果是否准确，学生是否观察到叶片中的叶绿体等。这一方法也可以推广至制作并观察叶片的装片、观察青霉菌和酵母菌等初中生物学显微类实验课使用。88期第年（二）智学：实施创新素养培育的智慧学习1.区域平台技术支持下的科创研究与课题开展学校的办学特色是“数学特色，科技见长，人文相济，和谐发展”，其中的科创特色备受关注。每年都有许多学生参加各级各类科创竞赛，成绩优异。这源于学校在教学过程中注重培养学生的兴趣，同时也为他们搭建了良好的展示与分享平台，提供了一系列指导。为发展科创特色，学校基于区域的数字基座平台，运用低代码技术调研学校各年级学生科技创新课程选课情况与各年级学生科技创新类获奖情况，从中找到关联并深人研究。学校提取调研的数据进行分析，根据调研结果增设学生感兴趣的课程，以满足学生的特长发展要求。此外，学校搭建科创看板，展示学生参加科技比赛的作品与成果，以此鼓励获奖的学生，同时开拓其他学生的研究思路。此外，学生在开展科创小课题研究时，利用区域数字基础设施的低代码平台，借助其中的OCR自动识别功能，助力研究的开展。例如，“智慧农场”课程中，学生开展了“不同营养素对番茄生长的作用”的小课题研究，学生运用OCR自动识别功能，将日常纸质记录上的数据转化为电子数据，得以迅速处理数据并获得实验结果。2.创新取向的学校作业系统设计与管理学生作业的设计、实施、评价是一项系统性工程，几乎囊括了教师教与学生学的全部环节。从作业设计到作业编制，再到作业布置和作业批改，直至作业反馈与讲评，既是撬动课堂教学改革的支点，也是教师教学重要的工作项目和工作负担 4。学校以“人工智能+教育”为理念，技术赋能作业改革实践，搭建了数字化学习平台与基于区域基座的智慧作业双平台，为学校推进作业数字化改革提供了全面支持。具体表现在三个方面：提升作业设计质量，全过程即时反馈，提供学校作业管理保障。数字化平台利用现代技术和数字化工具，将传统教学与互联网技术相结合，为学生提供更加丰富、便捷、高效的学习体验。以学校新生课程数字化转型为例，传统的新生课程通常是以课堂为主，学生需要按照固定的时间、地点和内容来学习。而数字化学习则可以让学生根据自己的时间和兴趣来选择学习内容和学习方式，从而更好地激发他们的学习潜力。例如，学生可以通过观看在线视频、学习网络课程、阅读电子书籍等多种形式来学习新生课程，不受时间和地点的限制，可以自由地安排自己的学习计划。同时，数字化学习新生课程还可以为学生提供更加丰富的学习资源。借助数字化工具，学生可以轻松地获取各种学习资源，包括图书馆资源、网络资源、教学视频等。这些资源不仅能够帮助学生更好地理解课程内容，还能够激发他们的学习兴趣和创造力，从而提高他们的学习效果和成绩。学校还搭建了丰富的数字化学习项目平台，如语文学科的“阅读领航”、英语学科的“美食制作视频博客（vlog）等。学生将自主收获丰富的跨学科学习、项目化学习的体验。同时，数字化学习还可以突破时空局限，为学生提供更具互动性和个性化的学习体验。通过作业的上传与分享，平台能够过程性记录学生的学习情况，学生可以与老师和同学进行更加紧密的互动和交流，分享学习心得和经验。同时，数字化学习还可以根据学生的学习情况和兴趣，为他们提供个性化的学习服务和建议，帮助他们更好地掌握课程内容并提高学习成绩。此外，学校开发的智慧作业平台在收集大量学生作业、作品的基础上，根据知识点维度、学校维度、学生维度的多方位学情数据分析，初步形成了学生数字画像，为教师以学定教、因材施教提供了保障。同时，各科教师也89区域实践可以精准掌握本学科作业在作业总量中的占比，得以有针对性地优化作业布置，通过学科之间的协同和整合，实现跨学科的作业整体“智治”。智慧作业平台通过数据分析，对作业耗时、作业题量、作业次数等数据实施监管，严守作业“数量关、质量关、评价关”。（三）智理：基于数据驱动的管理体系1.基于数据支持的课程管理与实施学校课程管理旨在提高教学效果、优化教学资源，以适应不断变化的教学环境和学生需求。合理借助数字化平台和信息处理技术，可以优化配比、提升管理效能，从而减负增效 5。学校借助区域数字基础设施的低代码平台构建了课程管理面板。该面板以学校G-CLUB育人素养模型中的“数理与逻辑”“科学与技术”“人文与艺术”“公民与社会”“健康与生活”“实践与创新”六大领域为框架，将以往积累的各门拓展选修课程进行匹配和分类，让课程管理者和师生都能更清晰地了解选课情况和课程信息。通过数据生成图表，学校可了解每学期学生选课情况的变化，为后续年级排课调整提供了可靠的数据支持。该面板也能让学生清晰地了解每学期所选的课程和类别，为其之后的选课提供方向，切实促进了学生的全面发展和综合素养的提升。在课后服务方面，学校借助区域课后服务平台，实现了从选课到过程管理，再到最终评价的一系列流程的优化。平台整合信息，能够直观地了解相关的基本信息，还能实时监控参加课后服务的师生人数和出勤情况，提供基于学生评价的热门活动和优秀教师展示。这为学生的选课和校方的课程管理提供了基于数据的参考建议2.构建落实“五项管理”“双减”政策的管理系统为切实减轻学生负担，促进学生身心健康发展，“五项管理”“双减”政策的落地与落实被提到了基础教育的中心地位。“五项管理”针对学生手机管理、作业管理、睡眠管理、体质健康管理、课外读物管理等，涉及面广泛，数据收集分散，容易造成管理上的混乱。因此，落实“五项管理”是对学校教学的更高要求，也是对于日常管理提出新的挑战，需要统筹兼顾，协调安排。学校依托信息技术，打造“五项管理”数字化平台，将“五项管理”的内容具体化、数字化。平台定期向学生发放电子问卷，就学生参加体锻实践的时长与条件、作业的难度与量、学生午休与睡眠时间、手机使用监管、心理状态等情况展开调查。通过对回收数据进行统计分析和预警，教师和学校能准确掌握学生的睡眠时长、作业量、手机使用等情况，并对出现异常情况的学生或班级及时进行原因调查和跟进干预，确保做到作业管理精细化、睡眠管理科学化、手机管理合理化、读物管理规范化、体质管理健康化。由此，通过类似的应用场景建设，学校重塑了教育教学模式，借助数字赋能教育，以大数据分析提高决策的精准性，以学生数字画像提升教学的针对性，以数字平台激发学生的学习兴趣和自主性，促进培养新时代的“延安人”。四、数字赋能学校教育教学变革的经验与展望（一）主要经验1.通过科研引领，促使数字化转型持续优化科研是数字化转型有序发展、持续优化的不竭动力。为了推进学校数字化转型的持续发展，校内立项了1 项市级课题、1 项区级课题、6 项校级课题。通过课题研究，学校能够更好地了解教师在数字化转型过程中的困惑与需求，更加科学、确切地规划数字化转型的90期第年cationa方向。教师在参与课题研究的过程中，进一步提升自身的专业素养，从而推动教师队伍专业化、高质量发展。教师队伍素质的提升，也将持续反哺后续的课题研究、数字化转型的各个环节，从而推动数字化转型的持续优化。2.借助区域基座，以资源的共建共享实现共赢共荣长宁区教育数字基座通过开发资源、提供服务等方式，为区域内的学校实现进一步数字化转型提供技术支持与资源共享。学校教师和管理人员充分利用区域基座，并在其基础上进行个性化的改良与应用，创设了科创看板、智慧作业管理平台等，通过数据调研分析，优化科创课程与学科作业统整，从而实现了整体“智治”。同时，学校也通过共享共建技术与教学资源，在区域内与兄弟学校进行互相补充，并促进区域之间的合作。3.加强学习交流，开拓数字化转型思路教育工作者要加强学习，以适应不断变化的教育环境和教育需求。为了解数字化转型的前沿动态和趋势，学校各教研组积极进行主题学习活动，对相关理论和实践进行深人学习和探讨。同时，各组结合自身学科特点，开展数字化教学工具的培训和使用指导，并鼓励青年教师借助公开课展示、推广数字化教学工具，实现数字化教学和教研。此外，学校还鼓励教师积极参加各类数字化转型的教学活动。例如，借助“双师课堂”的形式，推进克拉玛依市“数字赋能，因材施教”的精准教学服务项目，在实践中提高教师的创新意识和实践能力，为开拓数字化转型之路注人更多的活力和动力。（二）后续展望我们已经深刻意识到，数字化转型带来的教育整体性转变是教育体系顺应数字革命的一场新变革，且随着义务教育各学科新课程标准的颁布与课程教学改革的持续推进，对教师专业发展提出了更高的要求。因此，如何开发建设教师研修资源库，如何建立教师专业发展的数据中心，建立更加科学的教师评价、考核、职称等级晋升系统等，都将成为未来学校进一步研究以促进教师专业发展的数字化应用场景。长宁作为上海市第一个教育数字化转型实验区，汇聚专家智慧和丰富的资源，为每一所学校重塑教育教学模式，办好面向未来的高质量教育提供了有力的保障。学校作为数字化转型标杆校，也将紧随转型步伐，继续在区域的引领与支持下持续推动基于基座的数字化转型，为长宁教育的高质量发展贡献“延安智慧”，以期促成具有开放性、适应性、柔韧性、永续性的良好教育生态参考文献：1 杨银付.深化教育领域综合改革的若干思考J.教育研究，2 0 1 4，3 5（1）：4-1 9.【2 安富海.教育技术：应当按照“教育的逻辑”考量技术J.电化教育研究，2 0 2 0，4 1（9）：2 7-3 3.3 晋浩天.数字生态将改变什么N.光明日报，2 0 2 0-1 0-1 2（8).4】楼军江，肖君，于天贞：人工智能赋能教育开放、融合与智联一一基于2 0 2 2 世界人工智能大会开放教育和终身学习论坛的审思J.开放教育研究，2022,28（5):4-1 1.5程建钢，崔依冉，李梅，等.高等教育教学数字化转型的核心要素分析一一基于学校、专业与课程的视角J.中国电化教育，2 0 2 2（7）：3 1-3 6.作者简介：吴蓓蕾，中学高级教师，研究方向为教育教学、初中生物学教学王文君，中学中级教师，研究方向为初中英语教学。王蕊，中学高级教师，研究方向为初中物理教学