学生在监测农作物。（学校供图）
学生体验VR 设备。（学校供图）
海珠区实验小学在课堂上引入智笔系统。
教育数字化是开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。推进全市1至8年级普及人工智能教育，实施信息技术赋能教师“十百千万”工程，数字技术与教育教学融合创新发展……作为全国首批“智慧教育示范区”，广州正探索教育数字化转型发展新路径。
广州日报求学指南结合“广报探校”品牌栏目，围绕教育数字化转型，一探广州各区、多校如何推动数字教育应用、共享与创新，提升教师、学生的数字素养和技能，以新技术、新理念，赋能教师的精准教学、专业发展，学生的个性学习、多元成长，助力广州教育高质量发展。
打造“科学乐园” 激发学生科技兴趣
数字社会对人才需求提出了新要求，智慧教育的意义不言而喻。我们学什么、在哪学、怎么教？未来学校应该有哪些样态？成立三年多的华南师范大学附属黄埔实验学校是“首批广东省中小学科学教育实验校”，两次获评“广州市高水平实验室”建设学校。近日，我们走进该校，感受这里的生机与活力。
作为“广州市科学种植科技劳动教育示范校园”，学校打造了“魔方农场”，将科学种植与劳动教育、学科教育和生态环境教育相融合，打造一方变化多端的“科学乐园”，为学生提供现代农业、智慧农业的样本空间，为学校跨学科融合与信息化教育教学的实践提供场景。
据悉，为实现智慧管理，魔方农场安装了智能虫情测报灯、AI近景农情分析相机等科技设施。它连接的系统可以监测室内温度、光照等数据，远程控制遮阳保湿幕、微雾降温加湿等。“环境的温度、湿度等，都在摄像头和感应器的监控之下。这些信息输送到电脑，如果显示土壤较干燥，就能自动喷水。”老师表示，魔方农场信息化的工作方式，让学生能在此学习应用传感器、控制器等工具，掌握基础电路等知识。
没过多久，学生在老师的指导下监测农作物的虫情，认识温度、湿度等数据，根据实际展开喷水、喷洒农药等操作，感受科学的神奇。八年级潘巧盈同学说，她很喜欢这种新颖的教学方式，能在实践过后带着问题进入学习，也获得了多元的主动学习能力。
据介绍，学校设计了一系列以数字化方式解决实际问题为背景的项目，让学生在解决问题的过程中，将数字化技术与学科知识进行融合。例如，学校曾经组织了一个关于植物成长过程光照的影响项目，学生需要运用红外成像技术科学分析植物光照过程中温度变化情况，运用数学技能进行数据分析，提出解决方案，最后制作出模型进行展示。在这个过程中，学生不仅提高了跨学科知识整合的能力，还培养了团队合作和创新能力。此外，学校还充分利用现代科技手段，如虚拟现实、3D打印等技术，让课堂更真实、生动。
数字化手段 重塑教与学
日前，记者在海珠区实验小学看到，从教室、功能场室到操场，数字化学习与活动空间建设渗透在校园多个角落，悄然改变着教与学。
“《童年》这部小说中，妈妈叫我‘阿廖沙’，爸爸叫我‘葱头’，外婆叫我‘廖尼亚’，外祖父叫我‘阿廖什卡’，一个舅舅叫我‘列克谢’，另一个舅舅叫我‘阿列克谢’，格里高利大叔称我‘列克谢·马克西梅奇’，还有人叫我‘佩斯科夫’，那我的名字是？”在六年级的一堂阅读课上，语文老师赖美文正在指导同学们阅读《童年》，这一节课的活动内容就是带领同学们认识“长长的人名”。通过对人起名方式、规律、特点的学习，同学们用“智笔”在阅读学习手册上写下了主人公的名字，并在页面上方的虚线处打钩，他们的答案便上传到了教师端，智慧黑板上也会显示每一个同学提交的情况。在教室的后方，一台摄像机静静地记录着课堂上发生的一切，并对老师讲授、师生互动交流、学生独立学习、小组合作等进行详尽的分析。
2023年，海珠区实验小学在嵌入式课外阅读课上应用这套智笔系统，六年级学生李穆博觉得自己上课的专注度和积极性有了明显的提高。“我用‘智笔’在学习手册上做笔记、提交答案，老师和爸爸妈妈在后台都能看到，这很有趣，我也希望用自己的表现告诉他们我有认真学习。”李芷萱则发现阅读正在变得越来越有趣。“这些阅读活动让我学到开展整本书阅读的方法，以前总觉得读不懂、读不透的书，现在能够理解得更透彻了，收获也更大。”
而在赖美文老师看来，智笔系统的使用让同学们的课堂参与度有了明显的提升；另一方面，老师能在课堂上实时了解到每一个学生的学习情况，有助于对课堂讲授内容和重点进行及时优化调整，让课堂学习变得更有效率。借助配套的学习手册，阅读课也更加体系化，帮助同学们掌握有效的阅读方法。
根据AI教师课堂行为分析报告，这节阅读课老师讲授行为占比是35.69%，互动交流为20.5%。学生学习方式以独立学习为主，教师能有意识地引导学生主动参与、乐于探究的学习方式。建议适当减少教师讲授的时间，将更多时间留给学生进行自主学习、互动交流和小组合作。例如，将讲授时间控制在25%左右，为其他教学活动腾出空间。增加小组随堂练习和独立学习的时长，特别是写作和口语表达方面的练习。可以设置专门的写作时间，让学生完成小作文或片段练习；同时，鼓励学生多进行口头表达，提升语言组织能力。AI教师课堂行为分析系统的使用，给老师改进课堂教学提供了可视化数据支撑，对教师的专业成长起到了有益的促进作用。
课堂应用VR 让特殊学生更有“代入感”
在广州市南沙区启慧学校，教师针对特殊学生的学习特点，基于培智类课程的教学需求，积极引入AI（人工智能）、AR（增强现实）和VR（虚拟现实）等先进技术，在课堂中为特殊学生创设真实的社会生活情境，提高教学的有效性和实用性。同时，成长在信息技术高速发展时代下的这群特殊学生，也在引入新技术的课堂中，跨越数字鸿沟，培养未来必备的信息素养。
“小爱同学，今天天气如何，需要穿几件衣服？需要带雨伞吗？”在该校的人工智能课例《机器听我说》中，教师以“小爱同学”为例，教授特殊儿童学会向人工智能机器提问，使用人工智能解决生活中的常见问题。
南沙区启慧学校是一所十五年制的公办特殊学校，仅接收具有中重度智力障碍、孤独症谱系障碍、严重情绪行为障碍等特殊学生，最终目标是让学生能够适应社会环境，掌握基本的生活技能和职业技能。例如，学生未来进入社会，将接触到移动支付等各类新技术，老师们会在课堂教学中大量联系生活中的实际情境，以提高教学质量和学生的学习体验。其中，针对一些抽象思维能力较差的特殊学生，老师还会用上VR眼镜辅助教学。
“一些学生可以通过图片、老师的描述，理解老师设置的教学场景，也有一些学生很难依托老师的形容或图片，去想象出一个具体场景。”启慧学校课程与教育管理中心主任黄丽华介绍，对大部分特殊学生而言，如果课堂太枯燥，学生难以投入或参与到课堂活动中。“只有导入学生在身边见过的人或事物，他们才会更有兴趣，更积极地投入到课堂学习里去。创设这样的情境非常有必要。”
为此，老师们基于VR技术构建场景，让学生通过VR眼镜身临其境。例如，在数学课中，老师把运算教学与生活充分联系起来，通过VR技术模拟超市购物场景，帮助学生理解货币计算和购物流程。
老师先去超市进行实地取景，用VR设备、720度云软件对真实场景进行拍摄、编辑，最终形成720度全景生活化的情境资源，让部分想象和感知能力较弱的学生，在课堂戴上VR眼镜，更好地理解和投入老师的教学中。
据介绍，启慧学校为每位学生制定了个别化教育计划，根据学生的智力水平和特殊需求进行评估和目标设定。每学期初，老师会对每位学生进行全面评估，并根据评估结果设定个性化的教学目标。
文/广州日报全媒体记者 刘晓星、曾俊、林欣潼
图/广州日报全媒体记者 吴子良（除署名外）
