一張“課桌”撐起教育藍(lán)天

盧秋紅 徐靖程 杜徽 李恬

從北京出發(fā)前往烏魯木齊，再?gòu)臑豸斈君R轉(zhuǎn)機(jī)去往阿克蘇機(jī)場(chǎng)，到達(dá)阿克蘇后，繼續(xù)驅(qū)車向西108公里，輾轉(zhuǎn)10多個(gè)小時(shí)，到達(dá)烏什。

烏什縣位于新疆阿克蘇地區(qū)西部，塔里木盆地西北邊緣，擁有人口22.1萬，其中學(xué)生4萬左右，少數(shù)民族占比達(dá)99%。國(guó)家通用語言教育難度極大，教師嚴(yán)重短缺、教師周轉(zhuǎn)宿舍不足、教師績(jī)效考核實(shí)效性不強(qiáng)、辦學(xué)條件薄弱等現(xiàn)狀制約著當(dāng)?shù)亟逃降陌l(fā)展。

這里的孩子更渴望科技館、實(shí)驗(yàn)室

在北京、上海、廣州等教育發(fā)達(dá)地區(qū)，教育的科普資源非常豐富，各類博物館、科技館隨處可見，不足為奇。相比之下，由于受到師資力量、辦學(xué)條件等因素的制約，再加上新疆地域遼闊、交通不發(fā)達(dá)等因素，科技館、實(shí)驗(yàn)室是很多烏什孩子夢(mèng)寐以求的教育場(chǎng)景。

曾經(jīng)，一塊屏幕改變命運(yùn)的故事，讓人們唏噓感嘆教育資源的不均衡的同時(shí)，也認(rèn)識(shí)到互聯(lián)網(wǎng)、新技術(shù)為教育資源的流動(dòng)提供了有力的支撐。為加快教育現(xiàn)代化和教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)，推進(jìn)新時(shí)代教育信息化發(fā)展，培育創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展新引擎，結(jié)合國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、新一代人工智能等重大戰(zhàn)略的任務(wù)安排，教育部制定了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》。在此背景下，人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)讓優(yōu)質(zhì)教育資源得以傳播和共享，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則用另一種方式將科技館、實(shí)驗(yàn)室、語音智能帶到了烏什這個(gè)西部小縣城。

2019年11月30日，智慧教育（烏什）培訓(xùn)中心、體驗(yàn)中心落成典禮成功舉辦。烏什縣委書記劉國(guó)強(qiáng)，烏什縣委副書記、縣長(zhǎng)吐爾洪·阿布拉，縣四套班子相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，縣直及駐縣各單位干部職工代表和教師代表等出席了典禮。這充分彰顯了烏什對(duì)教育優(yōu)質(zhì)資源的迫切需求，以及利用前沿技術(shù)打造烏什智慧教育的決心。

在中小學(xué)校引進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教室，通過人工智能重構(gòu)課堂教學(xué)模式，用以推進(jìn)教育變革，成為烏什對(duì)未來教育的探索。活動(dòng)中，北京師范大學(xué)教育集團(tuán)附校發(fā)展研究中心研究員彭志紅作為特邀嘉賓在主題報(bào)告“人工智能與3.0學(xué)校”中講述了烏什未來：“對(duì)于因受時(shí)空限制而在現(xiàn)實(shí)世界中無法觀察和控制的事物和現(xiàn)象、變化太快或太慢的過程，以及有危險(xiǎn)性、破壞性和對(duì)環(huán)境有危害的實(shí)驗(yàn)，完全可以用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段呈現(xiàn)。只有促進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與現(xiàn)代新興科技有機(jī)融合，切實(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和吸引力，才能真正提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效果。”

烏什孩子夢(mèng)寐以求的科技館、實(shí)驗(yàn)室，很快成為現(xiàn)實(shí)的課堂環(huán)境。

這里的老師變成了好學(xué)的“學(xué)生”

對(duì)于在人工智能虛擬實(shí)驗(yàn)室上課，起初，烏什的老師們對(duì)于這樣的實(shí)踐教學(xué)心里都沒底，沒有人毛遂自薦，場(chǎng)面有些冷淡。在北京項(xiàng)目培訓(xùn)老師的邀請(qǐng)下，一位生物老師首先打破僵局，上臺(tái)試講了一小段關(guān)于“腎臟”的課程，幾十分鐘的試講竟出乎大家意料地流暢，而且課本的知識(shí)點(diǎn)講得都很到位。不論是腎臟的構(gòu)造，還是功能，AR智能課桌都展示得非常全面，這大大增強(qiáng)了老師的授課信心。

生物課的精彩試講為其他學(xué)科老師的上臺(tái)開了個(gè)好頭。隨后，物理和化學(xué)老師也先后上臺(tái)，嘗試使用AR智能課桌進(jìn)行授課。其中，有一位老師精彩的授課讓大家耳目一新，課堂效果非常好，引來聽課教師的贊許。技術(shù)助力課堂教學(xué)的效果開始展現(xiàn)了，老師們逐漸接受了AR智能課桌輔助教學(xué)，并能結(jié)合自己的風(fēng)格實(shí)踐教學(xué)。

為了能給學(xué)生們營(yíng)造出與傳統(tǒng)課堂不一樣的課堂體驗(yàn)，增加課堂互動(dòng)，烏什的老師們對(duì)AR智能課桌的每一個(gè)功能都細(xì)致地做了筆記，這一刻，伏案做筆記的他們似乎更像一個(gè)好學(xué)的“學(xué)生”。

第二天，一堂液體導(dǎo)電的物理實(shí)驗(yàn)課在阿合雅鎮(zhèn)中學(xué)的虛擬實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行。現(xiàn)場(chǎng)，AR智能課桌成功地引起了學(xué)生們學(xué)習(xí)和思考的興趣。

課后，北京項(xiàng)目培訓(xùn)老師走到講臺(tái)前問：“好玩嗎？”學(xué)生們齊聲大喊：“好玩！”一位初三的學(xué)生告訴老師：“以前有毒、有害氣體的實(shí)驗(yàn)做不了，現(xiàn)在通過AR智能課桌都可以進(jìn)行了。”

在培訓(xùn)之余，北京項(xiàng)目培訓(xùn)老師與一位來自貴州畢節(jié)的教師交談，在問到剛畢業(yè)一年的他為什么要選擇到新疆當(dāng)老師時(shí)，這位年輕的老師說道：“做教育不一定要去有優(yōu)質(zhì)教育資源的大城市，那些資源落后的偏遠(yuǎn)邊陲，也同樣需要人去傳道、授業(yè)、解惑。”

一句簡(jiǎn)單的話，讓北京項(xiàng)目培訓(xùn)老師看到了當(dāng)下許多年輕人的閃光點(diǎn)。他們把火熱的青春奉獻(xiàn)給這片土地，以自身為炬，照亮偏遠(yuǎn)地區(qū)孩子們的夢(mèng)，他們是這個(gè)時(shí)代的光。

智能課桌的秘密

一顆種子從播種到發(fā)芽，再到結(jié)果，需要具備怎樣的條件？

這是新蘇教版小學(xué)三年級(jí)科學(xué)科目第一單元的第一課——“種子發(fā)芽了”的教學(xué)內(nèi)容。

由于植物的生長(zhǎng)有一定的周期性，在一節(jié)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課上，老師只能帶著學(xué)生們觀察種子生長(zhǎng)的其中一個(gè)階段，而要想完整地觀察植物生長(zhǎng)的全過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生命歷程的認(rèn)識(shí)，并通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生們感受到陽光、水、空氣等自然條件對(duì)植物生長(zhǎng)的作用，一節(jié)40分鐘的課是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

“孩子們對(duì)植物的認(rèn)識(shí)需要一個(gè)長(zhǎng)期的過程，但由于我們沒辦法做持續(xù)的實(shí)驗(yàn)，他們理解起來并不容易。”這是烏什縣依麻木中心小學(xué)科學(xué)老師瑪依熱·買買提的苦惱。

然而，部分實(shí)驗(yàn)課難以在課堂上復(fù)現(xiàn)，并不是科學(xué)課的“一家之苦”。

像物理、化學(xué)、生物這些注重觀察和理解的學(xué)科，也有它們?cè)趥鹘y(tǒng)課堂中難以開展的重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。久而久之，老師“做實(shí)驗(yàn)”變成了“講實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生“做實(shí)驗(yàn)”變成了“做實(shí)驗(yàn)題”，實(shí)驗(yàn)課的地位一直被壓縮，一直是傳統(tǒng)課堂中的“痛”。

可喜的是，AI虛擬實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)，正在慢慢地改變這樣的情況。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置多臺(tái)AR智能課桌、AI智慧黑板和輕沉浸VR一體機(jī)，結(jié)合本地教育產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過以人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)為核心的多功能智慧教育應(yīng)用，將多功能實(shí)驗(yàn)室整合到一臺(tái)課桌里。讓課本電子化、讓課堂智能化，讓智慧教育設(shè)備走進(jìn)學(xué)校、走入課堂，推動(dòng)人工智能與教育、教學(xué)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)性融合。

“我已經(jīng)連續(xù)聽了3天課程了，已熟悉了基本操作方法，準(zhǔn)備這兩天運(yùn)用設(shè)備正式開課。在上示范課的時(shí)候，感覺到運(yùn)用AR智能課桌授課非常能調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力，課堂效果比以前好了很多。”瑪依熱·買買提說。

“課程里設(shè)置的模擬實(shí)驗(yàn)加速器還可以讓一些需要長(zhǎng)時(shí)間等待的實(shí)驗(yàn)快速完成，在課堂上讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更加激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。”烏什縣第二小學(xué)教師丁萬波說。

AR/VR技術(shù)能夠高度還原真實(shí)世界的視覺效果和物理特性，光學(xué)識(shí)別技術(shù)操作臺(tái)又兼顧互動(dòng)體驗(yàn)的真實(shí)性，不僅能將學(xué)科的復(fù)雜知識(shí)和抽象結(jié)構(gòu)形象展現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)，同時(shí)還給教師配備課件、教案等，給教師一些備課參考，提升教師運(yùn)用智能設(shè)備改變傳統(tǒng)教學(xué)的能力和水平。

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與中小學(xué)各科教學(xué)活動(dòng)的深度融合，鼓勵(lì)學(xué)生親身體驗(yàn)、動(dòng)手操作、自主探索、大膽創(chuàng)新，切實(shí)扭轉(zhuǎn)忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傾向，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效。

全社會(huì)共同努力，技術(shù)助力優(yōu)質(zhì)教育資源“流動(dòng)”

黨的十九大報(bào)告明確提出：“努力讓每個(gè)孩子都能享有公平而有質(zhì)量的教育”，很顯然，當(dāng)下教育的不公平、不均衡問題，也是“人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”的體現(xiàn)。

在全社會(huì)的共同推動(dòng)下，近年來國(guó)內(nèi)教育資源不平衡的現(xiàn)象有所緩解。特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)教育走向信息化、智能化，突破傳統(tǒng)教育在時(shí)間、空間、地域上的限制，為教育均衡發(fā)展提供最直接、最有力的支持。

一直以來，烏什縣在財(cái)政相對(duì)困難的情況下，持續(xù)推進(jìn)教育信息化2.0行動(dòng)落地，在2019年與訊飛幻境合作建立新疆首家智慧教育體驗(yàn)中心、培訓(xùn)中心，并在4所學(xué)校建成4間人工智能實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用“人工智能+AR/VR”技術(shù)教育設(shè)備，讓課本電子化，讓課堂智能化，推動(dòng)人工智能與教育、教學(xué)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)性融合。

受財(cái)政條件、人員素質(zhì)等種種因素影響，教育的信息化、智能化絕非一蹴而就，而是需要長(zhǎng)時(shí)間的探索和磨合。

千年以前，杜甫曾經(jīng)面對(duì)被秋風(fēng)吹落的破敗茅屋大聲呼吁：安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏。而今天，教育公平的夢(mèng)想正在全社會(huì)的共同努力下，逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

（圖片：潘婷? ?段小毛）