构建“智慧李沧”教育新环境,全面提升学生信息素养

单位名称:山东省青岛市李沧区

入选年份:2018年

简    介:李沧区位于青岛市区北部,辖区面积99平方公里,人口60万,是青岛国际院士港、亚马逊AWS联合创新中心、百度创新中心、丝路协创中心所在地。近年来,李沧区紧紧抓住“互联网+”这一机遇,认真学习《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》要求,以建设“智慧李沧、教育信息化生态李沧”为核心,以培养具有核心素养和关键能...

【内容导图】

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【正文叙述】

李沧区位于青岛市区北部,辖区面积99平方公里,人口60万,是青岛国际院士港、亚马逊AWS联合创新中心、百度创新中心、丝路协创中心所在地。近年来,李沧区紧紧抓住“互联网+”这一机遇,认真学习《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》要求,以建设“智慧李沧、教育信息化生态李沧”为核心,以培养具有核心素养和关键能力、适应未来挑战的新型人才为目标,通过打造教育教学智慧环境,普及人工智能教育,关注学生个性发展三个方面全面提升学生信息技术素养,推动育人方式转变和办学品质提升。

一、构建“互联网+教育”新生态,提升信息技术应用能力

李沧区“互联网+教育”新生态由硬件、软件、教师三部分组成,通过不断更新的硬件环境,不断完善的软件功能,不断提升的教师自身教育信息化素养,为学生营造一个具有泛在学习环境和个性化学习支持的“智慧环境”是李沧区构建“互联网+教育”新生态的工作目标,也是学生信息技术应用能力培养,信息素养提升的重要途径。

1.现代化、特色化、个性化配备搭建“智慧李沧”硬件基础。 

为了让每个学生都能够在良好的智慧环境下学习生活,李沧区在全区信息化建设方面秉承现代化、特色化、个性化配备标准,统筹全区学校信息化配备。目前,全区46所中小学均实现万兆网络互联与无线网络全覆盖;每校建设一间一对一互动教室、全自动录播教室、创新实验室和云图书馆。校园内处处感受到信息化的气息,时时拥有信息化的体验,学生在课上课下随时运用信息技术环境开展学习。

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多所学校可同时共享的网络“专递课堂”

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未来教室

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李沧区湘潭路小学数字探究实验室

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此外根据学校发展需求,量身打造创客体验馆、机器人智慧空间、物联网无土栽培室、数字云厨房等个性化设施和场所,为学校的特色发展提供信息技术的助推力。如李沧区王埠小学以生命教育为学校教育特色,为适应学校特色发展,李沧区为学校专门建设了物联网无土栽培室,与以往的种植观察相比,在物联网环境下学生能够通过显示温度、湿度确定植物生长环境与健康情况;能够通过网络直播观看生命实验室中小鸡孵化过程,夜间的昙花一现也能记录存储,缓慢地生根发芽过程可以压缩成几分钟的视频,信息技术环境让学生深刻体验到“互联网+”的妙不可言。

2.云平台、大数据支撑下的“智慧李沧”软件环境

2016年李沧区完成了集网上办公、教学管理、家校互通、人人通空间、优质资源为一体的“李沧区教育体育综合云平台”升级改造,实现一键式登录;2018年启动区域教育大数据建设项目,自主研发教育教学应用APP“全学通”。

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集资源、教育、管理于一身的教育综合管理云平台

 

“全学通”集学科学习与多彩课程于一身,涵盖课前预习、课中学习、课后复习的全过程,一切围绕教与学的变革来推进。如:阶段性痕绩及回顾:包括云网阅、云评估(管理类)、云综评(教学类)等,通过跨学段、跨学校、跨学科的全方位评价手段,能够把日常的一个个小片段梳理整合成一个个大事件发生、发展的全过程,并能够从整个过程的分阶段实施反馈情况,推导出从最小周期开始的每一个周期内主、客观的偏差情况,从而把管理和教学做到极致。校内学生可通过学校随处可见的数字班牌、阅读器、计算机等设备开展学习;校外,计算机、手机等网络终端随时可登录平台。为学生提供了,“处处能学、时时可学”的泛在、便捷的智慧学习环境。

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3.善学习、会融合“智慧教师”队伍

学生的学习生活离不开教师的指导,拥有较高信息化素养的教师,才能关注学生信息技术应用能力的培养,才能在潜移默化中润物细无声。李沧区在教师信息素养提升方面有着十分高效模式和成功经验——“一二三四”李沧模式。

一是一个课题。全区设置一个区域教育信息化课题引领现阶段信息技术发展:从“交互式电子白板环境下课堂教学有效应用的实践研究”到“一对一数字环境下的分层教学策略的研究”到现阶段“区域推进学生信息化素养提升模式的实践研究”,课题研究的过程同时也成为教师不断学习提高和实践融合的过程,也是创新应用与内化的过程。

二是两支队伍。关注校长与骨干教师队伍的信息素养提升。校长是推动信息化的领军人物。李沧区每年组织校长赴北大、北师大、东北师大等高校进行信息化领导力培训,分批组织赴上海等地跟岗学习,增强校长在新形势下推进信息化的使命感、紧迫感,明确发展方向和路径。第二以教研员、学科骨干教师作为重点,打造一支同时具有较高学科素养和信息素养的种子团队,使他们信息技术与教育教学融合创新应用的引领着。

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校长率先使用电子书包进行开学第一课(李沧区永安路小学)

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校长率先使用电子书包进行开学第一课(李沧区王埠小学)

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一对一数字化教学骨干教师培训

 

三是三层培训。教育信息化发展每到一个阶段都会需要教师自身信息素养相应提升,因此教师培训的形式以及效果尤其重要,李沧区归纳的三中培训方式,即:通过性培训、竞赛性培训、学科性培训。首先是通过性培训,新技术出现以后,利用寒暑假时间开展全区教师应用培训,要求100%培训100%过关;第二是竞赛性培训,开展深度培训后,通过学校推荐和抽签的组合方式,每校派出代表队进行技术比武,以赛促用;第三学科性培训,在学期中分学科进行信息技术与学科教学深度融合应用的专项培训,培训结束后由学校选拔骨干教师进行优质课展评。

四是四维联动,由教研、科研、培训、电教四部门联动,深入教学一线,对教师课堂使用情况进行调研,根据实际问题和需求实施新一轮有针对性的提升指导,确保每个学校和教师都得到量身订制的帮助和指导。

通过“一二三四”李沧模式的专项提升,李沧区教师信息技术素养不断提升,在各项信息技术相关竞赛中成绩优异,在课堂上能够指导学生应用信息技术开展学习,成为学生信息素养提升的引领者和指导者。

二、普及人工智能教育,构建信息技术核心素养

学生信息素养的提升,需要融入日常生活中潜移默化的培育,更需要课堂上专业内容的教学和提升。2017年国务院发布的《新一代人工智能发展规划》明确指出“实施全民智能教育项目,在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。”借助此契机李沧区顺势而发,以信息技术课堂为主阵地,系统的开展人工智能知识普及教学,人脸识别、无人驾驶、程序设计、机器人控制这些在大人眼中神秘莫测的内容,已经走进了李沧区每一所中小学的课堂。

1.调整教学内容,构建课程体系

2018年李沧区组成骨干教师队伍,迅速开展适应本地特色的人工智能课程研究与编写,通过专家指导、一线调研、分组试点等方式,最终形成了李沧区信息技术课程体系。小学一二三年级依然由认识计算机、学用鼠标键盘、基本window操作、网络、文字处理等内容组成,为学生开展后续学习打下基础。从小学四年级开始,系统实施人工智能相关内容教学,四年级以移动端swift—playground游戏化编程作为学生学习编程的入门,学生体验以程序控制角色走出迷宫完成任务;五年级以scratch图形化编程来培养学生编程思维,通过一年的学习,同学们都能够制作出计算器、口算练习、听音辨字等应用小软件;六年级、七年级以人工智能知识与python代码编程内容相结合,同学们在学习了图像识别、声音识别、无人驾驶技术等多种人工智能应用的同时,通过代码编程了解掌握这些技术背后原理的初步模型。八九年级以物联网和算法思维培养为主,学习控制各项传感器参数,实现作品遥控、小车自动避障、定时提醒等功能,将自己的设计变成现实。经过小学和初中的学习,每个李沧学生都会掌握一定的人工智能基础知识,编程能力、算法思维、动手实践能力成为了每个李沧学生独特的名片。

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李沧区小学信息技术“智慧环境,分层学习,塑造编程思维”专题教研活动在青岛东川路小学举行

2.大力开展教研,追求“品质课堂”

新内容的实施离不开教师的课堂教学,提升课堂教学品质成为提升学生信息技术素养的重要手段。面对信息技术课堂每周只有一节、中考仅为通过性考试,教师较多兼任学校后勤岗位的现状,结合李沧区“一二三四”培训模式,李沧区开展了信息技术“品质课堂”工程

(1)以课题引领教学研究

2018年李沧区信息技术课题成功加入中国教育技术协会“十三五”规划重点课题“区域实施以计算思维培养为目标的人工智能暨编程教育的策略研究”子课题研究;2019年李沧区信息技术课题积极申报省教育学会“人工智能与STEAM专项课题”将全区分为七个教学片,积极推进区域推进人工智能教学研究,分别从教学模式、有效提问、学习任务单设置、评价方式、分层学习等七个子课题开展研究,针对目前课堂教学的痛点难点进行分析研究,如学习任务单的设置,青岛地区信息技术学科使用循环教材模式,且每周只有一节课,且不得有书面家庭作业,学生学习情况得不到持续关注,复习、预习、练习基本也是纸上谈兵,而结合区域“全学通”平台的学习任务单模块,教师通过平台端将任务单发送至每位学生空间中,任务单中有知识点与微课入口、有课堂任务,有学习反馈问题,有本节课知识思维导图以及收获反馈,学生学习的每节课任务单均保存在学生空间中,为学生复习、练习,教师学情分析,提供了便捷。

(2)以人工智能示范校带动区域发展

2019年初,山东省教育厅发布《人工智能知识进校园试点市试点校申报的通知》,明确青岛市为试点市,在青岛市内选拔100所试点学校,经过提报与筛选李沧区十所学校获批为山东省首批人工智能进校园试点校。围绕着试点校建设与打造,李沧区进行了一下内容的工作:组织试点校校长、骨干教师赴深圳、上海开展人工智能专项发展培训;调整课程体系,在试点校尝试从四年级以上每周开设两节信息技术课,以更好的完成教学任务,提升学生信息素养;为试点学校建设人工智能专用教室和适合班级授课模式的物联网学习硬件;将人工智能示范校分布在七个子课题研究协作体内,以点带面,促进全区课程实施。试点校的带动效果显著,通过一系列活动,让试点学校的学生收益匪浅,如每周2节信息技术课,让课时率增加100%,原本七天学习一次的情况遗忘情况非常严重,而目前这种三、四天开展一次信息技术课的模式,更适合学生对知识的巩固,2020年李沧区将继续扩大试点面积,争取在2022年完成全区每周2课时的调整。

(3)组织多项活动提升教师水平

研究中我们发现对于中小学阶段能够开展系统人工智能教学的内容程序设计最为合适,而程序设计本身门槛高、难度大的特点也成为教师、学生开展教学活动的难题,基于此,李沧区开展了一系列活动:自2018年起组织每学期一次教师基本功大比武100%参与,80分以上者方可开展人工智能教学,不足80的教师需重新补考;举行带教课展示,由区内几名骨干教师将每一课内容以示范课的形式放在“全学通”平台中,确保每节课目标明确、结构得当、适合当前年龄段的学生学习习惯,作为新教师及教学能力暂时不足的教师学习仿照;组织全区人工智能与编程教学现场会总结经验,承办青岛市人工智能与编程教学现场会、山东省小学信息技术教师发展论坛让更多的优秀经验助力李沧。教师水平的提高直接作用于课堂,效果显著,李沧区在2018年获全国初中信息技术学科优质课竞赛一等奖,在山东省教师信息技术基本功竞赛中获奖比例全省第一。

 

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青岛市中小学信息技术学科人工智能及编程教学研讨会在李沧区实验初中举行

 

三、贯彻“多彩教育”理念,培养人工智能后备人才

在学生信息技术素养全面提升的同时,李沧区关注学生个性化发展,与人工智能后备人才的培养。

1.多彩社团给学生一个放飞梦想的空间。依托区域“多彩教育”理念,全区中小学在每周二下午开展“多彩课程”社团活动中每校根据学校软硬件环境开设至少一个信息技术相关社团,同学们通过“全学通”平台的网络选课模式选择自己喜欢的课程,通过走班上课的形式学习探究,通过物联网、3D打印、创意编程、机器人等技术,将设计转化为现实的作品。学校每学期举行社团汇报,同学们精妙的作品引来家长、同学们驻足。经过长期坚持,在全区打造出多个优秀创客社团,如李沧区枣山小学机器人社团、李沧区虎山路小学“创客小虎队”、李沧区实验初级中学“创客工坊”均多次在各级各类全国、省市级竞赛中获奖。学生的信息素养已经开出美丽的花朵。

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李沧区第二实验小学机器人创客社团

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李沧区铜川路小学3D打印社团

 

2.搭建丰富的展示平台。为给学生提供更为丰富的展示空间,李沧区全区每年举行信息技术创客嘉年华活动,期间每个学生可以将自己制作的作品通过“全学通”上传至竞赛空间,在活动闭幕式上进行多个优秀社团现场展示,邀请全区中小学教师、学生到场参观。此外,积极承办省市级竞赛展示活动,营造信息技术研究氛围,李沧区连续4年承办青岛市机器人竞赛、承办青岛市首届、第二届创客大赛等多项活动、山东省科技机器人大赛等,并积极鼓励学生参加全国、省、市级竞赛展示活动,鼓励学生动手实践、科学创新,让信息素养成为李沧区学生的强项,为后续终身学习夯实基础。积极组织参与全国、省、市信息技术竞赛活动,近4年累计2000余学生在各级竞赛获奖,很好的激发了孩子们的学习探究热情,提升了学生创新能力与信息素养。

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国际教育信息化会议——外宾参观社团展示活动

信息化必将给教育带来更加深刻的变革。教育者必须紧抓机遇、顺势而上,努力将信息化转化为新的教育生产力。李沧区将继续推动信息化与教育改革发展的深度融合,推动育人方式转变和办学品质提升,实现区域教育更加优质均衡发展,圆百姓学有优教的梦想。

 

 


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