“鐵生銹”實驗耗時長，變量難控制，學(xué)生長時間觀察缺乏興趣，這是科學(xué)教學(xué)中存在的痛點，怎么辦？南方科技大學(xué)教育集團（南山）實驗二小教師祝琛借助虛擬仿真實驗技術(shù)，將鐵生銹的長期過程，壓縮至課堂可觀察的尺度。

祝琛利用AI學(xué)伴輔助篩選實驗方案，提升實驗的科學(xué)性和可行性。祝琛還引導(dǎo)學(xué)生通過觀察顏色、磁性等多種性質(zhì)變化，綜合判斷是否生成了新物質(zhì)，并通過AI學(xué)伴追蹤分析學(xué)生的推理過程。

這樣的教學(xué)場景，正是深圳南山區(qū)依托深圳市中小學(xué)科學(xué)教育試驗區(qū)，積極探路教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型、構(gòu)建“人機協(xié)同”教學(xué)新范式的生動縮影。南山區(qū)探索這一教學(xué)新范式，是為了破解傳統(tǒng)教學(xué)中師資力量有限、個性化教學(xué)難以落地、優(yōu)質(zhì)資源輻射不均等現(xiàn)實瓶頸。

“在科學(xué)探究實驗等課堂中，一名老師往往需要同時指導(dǎo)數(shù)十名學(xué)生，難以兼顧不同認(rèn)知層次的需求，大量時間耗費在數(shù)據(jù)記錄、作業(yè)批改等重復(fù)性勞動上。”南山區(qū)教育科學(xué)研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人說，這導(dǎo)致很多教師用于個性化輔導(dǎo)與高階教學(xué)設(shè)計的精力不足，制約了教學(xué)質(zhì)量的進一步提升。

正是這些現(xiàn)實痛點，讓南山區(qū)教育部門意識到，必須借助技術(shù)力量，重構(gòu)課堂形態(tài)。但在探索初期，部分教師存在技術(shù)焦慮，“不敢用、不會用”。部分學(xué)校缺乏與學(xué)科教學(xué)規(guī)律深度適配的優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源，擔(dān)心出現(xiàn)技術(shù)與教學(xué)“兩張皮”。此外，部分家長對技術(shù)進實驗課堂存在顧慮，擔(dān)憂情感教育被弱化。

為破解難題，南山區(qū)打出一套“組合拳”。南山區(qū)構(gòu)建“專家+教研+教師”的學(xué)習(xí)共同體，通過專題培訓(xùn)、校本教研等方式，培育37所“人機協(xié)同”教學(xué)標(biāo)桿校，發(fā)揮以點帶面的作用，著力提升教師數(shù)字素養(yǎng)。南山區(qū)加強資源供給側(cè)改革，出臺專項政策，搭建區(qū)域數(shù)字教育資源平臺，組織開發(fā)覆蓋“教學(xué)設(shè)計+課件+導(dǎo)學(xué)單”的全流程資源包，努力確保技術(shù)應(yīng)用“有米下鍋”。南山區(qū)還引導(dǎo)學(xué)校通過家長開放日、優(yōu)秀課例公開展示等活動，傳遞“人機協(xié)同、而非替代”的價值，明確技術(shù)是賦能教師、增強育人能力的工具，努力消除家長的疑慮。

近年來，南山區(qū)通過“政策引領(lǐng)、平臺支撐、示范帶動、資源保障”四維機制，進一步深化改革。南山區(qū)引導(dǎo)學(xué)校開展“人機協(xié)同”課程設(shè)計，明確“真實問題—AI賦能—素養(yǎng)提升”的邏輯，要求課程立足生活實際與學(xué)科關(guān)鍵問題。南山區(qū)還搭建“課程—平臺—智能體”支撐體系，提供進階讀本與智能教學(xué)工具，聯(lián)動高校、企業(yè)，為中小學(xué)提供真實場景與技術(shù)支持。

如何設(shè)計高效環(huán)保的原電池？南外高中教師趙瑛瑛借助AI智能體，先行收集學(xué)生的前置疑問，精準(zhǔn)聚焦到“電極材料選擇”等難點。在學(xué)生做實驗的過程中，AI實時記錄數(shù)據(jù)并生成個性化分析報告，助力學(xué)生快速優(yōu)化方案。趙瑛瑛則從重復(fù)性工作中抽身，專注引導(dǎo)學(xué)生對比歷史電池模型，探討綠色化學(xué)理念，推動學(xué)習(xí)邁向思維發(fā)展與價值認(rèn)同的深層階段。該課例已入選全國人工智能教育優(yōu)秀案例。

隨著實踐的不斷深入，AI與教師的角色定位日益清晰。在南山區(qū)委教育工委書記，區(qū)教育局黨組書記、局長楊珺看來，AI扮演“精準(zhǔn)助教、個性化學(xué)伴、數(shù)據(jù)分析師”的角色，承擔(dān)知識講解、常規(guī)練習(xí)批改、數(shù)據(jù)收集分析等程式化工作。教師則回歸“課程設(shè)計者、思維啟發(fā)者、情感培育者”的本位，主導(dǎo)學(xué)習(xí)活動設(shè)計、提出真實問題、引導(dǎo)高階思維、關(guān)注情感價值。這種科學(xué)分工，幫助很多教師從重復(fù)性勞動中解放出來，更專注于不可被機器替代的育人工作。

為防止課堂淪為“技術(shù)秀場”，南山區(qū)努力將“育人成效”作為數(shù)字化教學(xué)的評價標(biāo)尺。南山區(qū)明確，中小學(xué)所有課例設(shè)計要源于真實問題，在解決問題中自然融入社會責(zé)任、科學(xué)精神等素養(yǎng)培育。同時，南山要求保障充足的師生、生生互動時間，引導(dǎo)教師堅守課堂的情感溫度，全程關(guān)注學(xué)生情感需求。此外，南山建立由學(xué)科專家、德育工作者共同參與的資源審核機制，圍繞立德樹人根本任務(wù)推進教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。（中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)通訊員 牟方婷 記者 劉盾）