數字技術引領學校創新發展

唐曉勇

背景資料

為充分利用南方科技大學創新的資源優勢，進一步促進深圳南山教育高位均衡發展，2014年3月12日，南山區教育局與南方科技大學正式簽署合作辦學戰略框架協議，成立南方科技大學實驗學校，并于2014年9月1日正式開學。南方科技大學實驗學校以“創新”為關鍵詞，以信息化引領學校現代化和國際化為切入點，培養學生面向未來的關鍵能力，構建適應未來發展的創新型學校。

我們正處在一個不斷發展變化的時代，技術的不斷更新，知識的裂變，全球化進程的加速，大數據時代的到來，這都將引發我們的思維模式、學習方式、教學方式、交往方式的變革。同時，數字技術的運用已經開始重塑人的大腦，變革人的認知模式。面對不斷變化的世界和未來社會的需求，我們應該如何構建適應未來發展的教育？

蔡元培說：“教育不為過去，不為現在，而為將來。”我們認為，要把孩子帶入未來，需要打造基于腦科學的學習環境，構建以學習者為中心的統整式、跨學科的項目課程體系，打造高素質的教師隊伍，以全新的學習科學理論為引領，從而促進發展學校教育的深度革新。

南方科技大學實驗學校作為一所新辦學校，正以跨學科的項目型課程統領課程改革，以數字技術為支撐引發學習變革，用未來的視角培養學生面向未來的關鍵技能與素養，始終用新的理念、新的技術、新的行動引領學校教育的創新發展。

打造全新學習環境，營造新型學習生態

時代在不斷變化，我們的教育觀、教育理念以及教學方式也必將隨之改變。為培養未來社會公民，學校需要打造與之相適應的學習環境，以支持學生的創新學習。腦科學研究表明，“人的大腦喜歡多重感覺的世界”“同時激發各個感官，可以讓我們學習得更好”。（[美]約翰·梅迪納）因此，我們著力為學生構建新技術支持下的基于大腦認知特點的學習環境，促進學生的深度學習。

1. 構建新技術支持的學習環境，推進云課堂實施

我們以“未來教室”的思路，配備相應的新技術設備，架構高速無線網絡系統，讓學生能隨時接駁互聯網，并把當前世界上最前沿的開放（微軟）與封閉（蘋果）的兩大系統有效融合，營造新技術支持下的學習生態。師生運用移動智能終端，通過點對點與點對面的多向互動、溝通分享和評價反饋等，引發學生深度思考，提升學習質量，使以“學習者為中心”的課堂成為現實。

2. 優化學習空間，創新教學組織形式

根據兒童年齡特點及學習需求，我們在教室設置學習體驗、活動和教學等功能區，并創新設計能自由組合的桌椅，適時調整變換教學組織形式，提升學習效率。如，扇形、馬蹄形、半圓形、圓形等座位排序，便于學生討論交流，縮短師生、生生之間的心理距離，讓學生開展協同合作式學習，提升學生間的群體合作意識，促發群體智慧共享。

3. 打造新型學習實驗室，開展創客式學習

為充分激活學生的潛能與創意，促進數字技術和個人創造的有效融合，讓學生有更多的實踐動手機會，我們高標準建設“STEM創新學習實驗室”。通過建設“S學習實驗室”（科學Science）、“T學習實驗室”（技術Technology）、“E學習實驗室”（工程Engineering）、“M學習實驗室”（數學Mathematics）和“A學習實驗室”（藝術Arts），為各主題學習實驗室配備相關設備，讓學生在實踐操作中開展創客式學習，培養學生的創新能力。

4. 搭建網絡學習社區，變革學習方式

網絡學習社區是學生開展自我對話、互動對話的自由空間，它為學習者構建了一個“思想互聯的生命系統”。在這個生命系統中，每一位學習者都是學習的主體，大家互相豐富彼此的思想，不斷提高自己對問題的認識水平。我們為學生搭建高互動性的網絡學習社區，讓學生開展掌控式的翻轉學習、基于學習數據的反饋學習、線下與線上相融合的混合學習，充分發揮學生的主體作用，創新學生的學習方式。創設民主的網絡學習社區環境，充分尊重每一個學習者，讓學習者及時分享彼此的學習過程，在多向對話中促進群體智慧共享。

技術支持學習創新，促進學生深度學習

隨著云計算的興起，無線網絡、觸控技術、聲控技術、平板電腦、大數據等的廣泛應用，教育面臨由新技術帶來的新教育變革。我們將數字技術作為構建未來教育的底層支撐，用“全域信息化”支持學習創新，打造全新的“數字化智慧學習校園”。

在實踐中，我們充分發揮技術的“溝通媒介”和“腳手架”作用，為師生搭建溝通平臺和提供支架工具，讓技術成為問題解決的工具，支持學生的學習變革。通過學習社區、視頻會議、即時通等工具為師生搭建交流溝通平臺；通過概念圖、圖表、可視化工具、超媒體等支架工具為學生提供“腳手架”，讓學生開展基于信息技術的深度學習。我們重點從以下幾個角度進行了實踐探索。

1. 全面推進新技術支持的教學創新

在語文、數學、科學、英語、音樂和美術等學科中，整體推進以智能終端、無線互聯等新技術運用為特征的課程改革，讓新技術作為學生的溝通媒介和學習支架工具，變革學習方式和教學方式，構建數字教學文化，探索新型教學模式。

2. 開發在線課程，構建混合學習模型

根據小學生學習特點和學習需求，依據學科課程特點開發在線課程，建立“網絡在線學堂”。為學生提供在線學習和線下學習的環境和學習資源，開展混合學習模型探索，創新學習模式。

3. 變革學習媒介，推進數字教材建設

數字化教材并不是傳統紙質教材的數字化，而是“動”起來的教材，能記錄學生的學習路徑，支持學生參與體驗的自主、互動、探究式學習。我校正在大力推進互動式數字化教材的建設，并與微視頻課程建設相結合，讓學生開展探究式的翻轉學習。

4. 建立學習數據庫，開展學習分析研究

順應大數據時代的學習特點，我校將開展基于大數據的學習研究，在硬件和軟件上加大投入。利用各種學習社區、學習平臺和可穿戴技術等，積累學生的學習數據。通過對學習的大數據分析，研究學生學習路徑和需求，為學生提供個性化的學習指引。

在教學實踐中，我們還著力通過自帶設備（BYOD），利用增強現實技術、游戲化學習、物聯網技術等進行創新學習，激活學生學習興趣，提升學習質量。

構建統整式項目課程，培養學生面向未來的關鍵能力

教育是面向未來的。問題解決、批判性思考、團隊協作、數字素養、跨界交流合作等技能是未來社會人才的必備能力，而當前大多數學校的課程還屬于聚焦知識傳授的“程序型課程”（目標—達成—評價），學生只能被動地接受記憶性知識。我們看到，在統整式的“項目型課程”（主題-探究-表現）中，學生可以主動地進行知識意義建構，在實踐中提升綜合素養。因此，我們構建基于STEM課程特征的統整式項目課程，以培養學生面向未來的關鍵能力。

1. 基于STEM課程理念的統整式項目課程內涵

基于STEM課程理念的統整式項目課程能讓學生置身于真實的問題情境中，開展基于問題的學習。學生在問題解決過程中，動手實踐、團隊協作，不斷發現、不斷創新，其問題解決等綜合能力得以培養和發展。STEM課程的實施有助于學生綜合素養的提升。我們針對STEM課程的內涵特點，從具體課程內容、具體學科進行了本土重構，開發出了STE@M課程教學框架（如圖1）。從課程框架可以看出，該課程具有跨學科、綜合、整體、終身、面向未來等特點。

2. STEM統整式項目課程實施思路

我們借鑒STEM課程的理念與組織形態，借助南方科技大學的專業資源，開展STEM的本土化實踐，并構建了“STE@M統整式項目課程體系”。我們的實施思路是以學科課程教學為基礎，以STE@M統整式項目課程形態為載體，通過融合式的教學實施，聚焦學生綜合素養的提升，培養學生“21世紀技能”，構建“看得見”的未來教育。

（1）不斷豐富完善的STE@M。@代表其他學科及相關的學習活動。如，語文、英語、美術、音樂、體育等。通過有效融合多學科內容，讓學科學習不斷豐富STEM課程內涵，開展技術支持的跨學科學習。（2）引進外部導師。充分借助南方科技大學的專業資源，讓教授和專家從專業的角度指導STE@M統整式項目課程高起點建構，與國際接軌。（3）有效借鑒并融入IB課程理念與策略（小學項目PYP）。將在調查中學習、個性的塑造、國際化意識的培養這三個IB課程理念融入并貫穿STEM課程的整個過程。（4）融合創客、PBL和學科課程。通過多課程的融合，讓課程之間相互融合、相互促進、相互補充，進而完善STE@M統整式項目課程體系。（5）引入開放協作式的WIKI平臺。用開放的WIKI平臺對STE@M課程進行管理，通過共建共享思想，用平臺記錄STE@M課程項目的整個過程，讓學習者分享整個學習過程，為新的學習小組進行課程的二次開發奠定基礎。同時，通過社會化的多維度參與，不斷豐富和深化課程內容。（6）運用VCT支架。以知識共享和探索創新為核心理念的VCT（The Virtual Classroom Tour虛擬教室漫游）為載體，開發我校特色的STE@M統整式項目課程模塊，匯聚優秀課程案例，共享學習過程。

3. STEM統整式項目課程的學科視角

我們以STE@M統整式項目課程作為學校課程改革的統領性課程形態。在具體實施中，以學科融合的視角進行課程建構，并充分尊重學科特點，在學科學習中自然地融合統整式項目課程元素，開發基于學科學習的統整式課程體系。值得注意的是，在整個學習過程中，我們始終把技術作為溝通媒介和學習支架，促發學生的深度學習。

作為一所新辦學校，我們充分尊重學生的學習規律和學科規律，根據小學一年級兒童的年齡特點，構建適合一年級孩子的統整課程。經過3個多月的實踐，我們在美術、數學、語文和主題課程中有所突破，以自然筆記和數學筆記為載體，借助思維導圖、增強現實技術、二維碼和探究式APP，通過自帶智能終端設備（BYOD）模式進行學習。

在數學課中，學生以“數學筆記”作為載體開展學習。數學筆記是讓學生通過繪畫或手工等美術形式來編制數學故事，通過口語來闡述數學問題，用社會化語音技術作為媒介呈現數學思維，也就是“數學+美術+語言+技術”。通過多學科的交融和跨學科學習，學生的語言、設計、網絡社交等能力都得到了相應的培養和鍛煉。在整個學習過程中，教師重點關注數學思維的培養，聚焦于數學學習目標的達成。

在美術課中，我們用“自然筆記”來深化科學學習。自然筆記是指在美術教學中，讓學生運用五彩的畫筆，繪制大自然，用畫筆去解讀科學現象，用語言來闡釋自然現象，即“美術+科學+語言+技術”，讓語文、科學、美術和技術深度融合，培養學生的多學科素養與技能。

不難看出，以學科的視角構建“STE@M統整式項目課程”，其目的就是以學科教學為基礎，融合多學科內容，通過跨學科統整式學習，培養學生面向未來的關鍵能力。

總之，我們將順應時代的發展，以“創新”為關鍵詞，用新興的數字技術引領學校創新發展，培養學生面向未來的關鍵能力，構建現代化新型學校。