青年报记者 冷梅
本报讯 作为基础教育阶段AI融合教学的探索者,上海市卢湾高级中学火花学院39名教师组成的“引路人”团队,正以课程创新为锚、生态构建为舟、项目实践为帆,带领学生驶入人工智能教改的深水区,在提升全面素养的航程中破浪前行。
让AI成为学科教学的“催化剂”
“蛋白质的空间结构像麻花辫一样缠绕,以前对着课本空想半天,现在通过全息影像能360度观察旋转过程。”这是卢湾高级中学一名同学在生物课上的直观感受,他也道出了火花学院AI通识课程的魅力。在这里,技术不是炫技的工具,而是破解教学难题的钥匙。
化学教师朱明建带领团队开发的“基于SLAM-AR的化工生产类课程”,将传统课堂难以实现的工业生产场景搬进教室。学生戴上VR设备,就能“走进”虚拟化工厂,在模拟操作中理解合成氨工艺的流程与原理。“有个学生在虚拟操作时误触了反应参数,系统立刻弹出安全预警并解析错误原因,这种沉浸式体验比做十张练习题还有效。”朱明建的课堂上,抽象的化工原理变成了可操作的互动实验,学生的参与热情显著提升,对相关知识点掌握率的提升有奇效。
生物教师张翼则用全息影像技术攻克蛋白质结构教学难关。当三维立体的血红蛋白分子在教室空中缓缓旋转,学生能清晰地看到肽链的折叠方式,连最内向的学生都忍不住举手提问。“以前画结构图要花两节课,现在十分钟就能让学生理解空间构型,省下的时间可以用来探讨蛋白质功能与疾病的关系。”张翼的创新不仅提升了教学效率,更引导学生从知识记忆转向深度思考。
这种跨学科的AI融合在卢湾高级中学无处不在:地理课上,高宸老师让学生通过AR技术实现地理沙盘,看到江河湖海的地貌变化;体育课上,许皓强、于文岚老师借助智能系统实时分析学生的运动数据,给出个性化改进方案;英语课上,於雯菁老师的AI数字人能根据学生发音即时纠错,实现“一对一”口语陪练。截至目前,火花学院已开发12门AI融合特色课程,编写8本校本教材,形成覆盖全学科的智能教学体系。
“老师,我们想做一个基于AI的社区养老智能提醒系统!”在火花学院的“数智学谷”,学生找到指导教师张晓骏时,眼里闪烁着兴奋的光芒。这个由5名学生组成的小团队,从发现社区老人忘服药物的问题出发,自主规划学习路径,最终完成了包含语音识别、用药数据库、异常预警的原型设计。张晓骏老师长期指导学生参加AI赛事,郑思诚获“明日科技之星”称号,李秋豪团队研发足球机器人,今年勇夺全国亚军。
这正是火花学院打造的“大社区+小部落”学习生态的成果。打破传统班级壁垒,学院设立“AI未来社区”“科学与实践社区”等四大社区,学生可以像“创业者”一样选择研究方向,在教师引导下组建跨年级“部落”,组队开展项目式学习。图书馆馆长叶翼还记得,AI赛事备战期间,有个团队为了优化垃圾分类识别算法,在“AI知识角”连续三天调试程序,饿了就啃面包,累了就趴在桌上眯一会儿,最终拿下比赛金奖。
“数智学谷”的神奇之处,在于让学习从“被动接受”变为“主动创造”。这种生态重构离不开教师角色的转变。梁阅老师以5G+全息投影技术,打造沪·遵两地联动党史课堂,通过全息投影再现中共一大会址、遵义会议现场,实现红色资源可视化、红色文化沉浸式体验,重塑党史思政课讲授方式。
从实验室到社会的成长跨越
回忆起全国机器人大赛夺冠时刻,李秋豪至今激动不已。这个曾经连编程都磕磕绊绊的男孩,在张晓骏老师的指导下,带领团队攻克了机器人循迹、障碍识别等技术难关,最终在总决赛中以精准的射门算法击败对手。
火花学院始终相信,真实的实践是最好的成长课堂。从校园里的小尝试到走向社会的大舞台,教师为学生搭建了阶梯式成长平台。毕业生郭奕添的故事最具代表性:高中时他在“AI未来社区”接触到自然语言处理技术,萌生了开发智能留香机的想法。最终这个基于LLM与RAG技术的项目不仅获得多项专利,还完成了数百万元融资,估值达到四千万元,成为AI应用行业化典范。
在这些项目中,学科知识不再是孤立的考点。物理教师沈计春指导的“智能驾驶”项目,要求学生既懂力学原理,又会编写控制算法。“有个学生为了优化刹车距离,硬是把数学里的微分方程和物理中的摩擦系数琢磨透了,这种主动整合知识的能力,正是AI时代最需要的能力。”沈计春说。
从VR课堂到智能项目,从知识学习到社会创新,卢湾高级中学火花学院的探索,恰如一艘领航船,载着学生在人工智能教育的深海中破浪前行。当教育者以开放姿态拥抱变革,用智慧引导学生探索未知,人工智能与基础教育的融合,终于有了照进现实的丰厚土壤。