依托人工智能教育落实五育融合的区域实践

“五育并举”作为中国现代教育史上的重要理念，为培养全面发展的人才提供了有力的理论支持。2018年，习近平总书记在全国教育大会上的讲话中明确指出：“要努力构建德智体美劳全面培养的教育体系，形成更高水平的人才培养体系。”这是对“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的整体回答，也是对坚持立德树人、建设教育强国提出的根本要求。德智体美劳“五育融合”发展，已经成为我国教育变革与发展的基本趋势[1]。为提高中小学人工智能应用和普及水平，厦门市教育局于2020年8月发布了《关于开展中小学人工智能教育试点工作的通知》，开展“人工智能进百校”教育试点工作。我市在人工智能课程实施过程中围绕五育融合理念，聚焦课程内五育融合的落地实践，深度挖掘其内涵与价值，从理论到实践逐步完善实施路径，较为有效地解决了五育割裂问题，提高了教师的育人能力，促进了学生的全面发展。一、人工智能教育有助于解决五育融合痛点在五育融合的推进发展进程中，长期存在“长于智、疏于德、弱于体美、缺于劳”的问题，“德、智、体、美、劳”五育并未得到协调融合发展

[2]。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》强调项目式、情境化教学，人工智能项目式学习具有技术情境强、学习周期长、融合内容广等属性，为五育融合提供了较好的落地实施载体[3]。人工智能项目式学习注重引导学生利用人工智能技术解决真实、复杂的问题，建立人工智能技术与社会和学生个体之间的关系。在项目过程中，教师引导学生围绕具有德育的主题，利用人工智能技术开展真实问题场景感知、人工智能核心技术分析、人工智能硬件拼搭、人工智能传感器选择、人工智能算法编程与调试等丰富多彩的活动。学生在较长一段时间里围绕真实问题，利用人工智能技术不断展开探究，在项目活动的循环往复开展过程中，德、智、体、美、劳得以彼此促进、深度融合。二、“两术一纲两案一释”模式思路我市以人工智能课程教师教研活动为抓手，解析问题分层研究，组织教师探索交流、实践反思，开展了循序渐进、依次关联的系列主题活动。活动以解决教学中存在的问题为导向，采用“两术一纲两案一释”的模式持续推进（如图1），以螺旋上升的方式逐步形成指向五育融合的系列化、深度化的人工智能项目主题，不断提升教师五育融合的能力，达成五育全面育人的效果。“两术”分别是人工智能课程教学涉及的技术和使用的技术支持。我市人工智能中学课程内容涉及的核心技术有语音识别、图像识别、姿势识别、语音播报、AI算法、智能传感器等。教师主要使用ITtools平台、UMU平台等汇聚教学资源、监控学生学习进度、开展学生评价。“一纲”指《五育融合课程教学指导纲要》（以下简称“纲要”）。纲要包含了人工智能课程中德育、智育、体育、美育和劳动教育五个方面的内容，初步列出与五育相关的融合知识点和能力要求（见表1）。例如，在智育方面注重人工智能技术原理和系统设计；在德育方面强调人工智能伦理和道德规范的学习；在体育和美育方面探索人工智能与体育项目、艺术创作的结合点；在劳动教育方面鼓励参与人工智能项目的动手操作等。“两案”分别是人工智能课时教学案例和单元教学设计案例。教学实施从课时到大单元的演变，符合五育融合思想指导下教学实践的规律。教师可以选择较小的融合点来逐步拓展延伸，尝试新的教学方法和策略，在明确“怎么做”到“怎样做得更好”的过程中，他们在教研活动中的积极性和参与度得到提高。“一释”指五育融合视角下人工智能单元教学设计的教学思想阐释。教师在阐释教学思想的过程中，梳理人工智能单元实践的整个过程，深入思考“为什么要这样做”，加强团队间的合作与交流，在反思中不断优化改进，专业成长得到切实促进。三、“两术一纲两案一释”模式实践路径经过广泛探讨和反复实践，我们设计出“两术一纲两案一释”模式的实践路径（如图2）。（一）教学指导：从“理论”到“实践”精准切入，形成方向引领为保障人工智能课程推动五育融合，我市成立了以市级骨干教师为主体的课程指导组。课程指导组的作用是在前期规划阶段根据调研结果和政策指导，设计系列教研活动的具体内容和形式；在中期实施阶段，根据教师反馈的效果，持续改进和提升活动内容和形式；在后期总结阶段，对系列教研活动进行分析，评估活动的效果和影响，确保主题活动内容的规范性、科学性和进阶性。课程指导组按照课题研究的规范流程，深入研究和解读相关政策和指导文件（如图3），从目标、内容、实施和评价等多个维度，探讨人工智能课程在五育融合中的应用，为教学提供具体的指导方向。通过问卷、访谈等方式，课程指导组收集了教师对人工智能课程中五育融合的需求和期望。另外，针对人工智能课程的模块内容，课程指导组结合人工智能试点校的实践效果，从五育融入学科教学的各个方面展开论述。最终，指导组以“理论指导—概要分析—课程融合点—教学建议”的框架结构完成了《五育融合课程教学指导纲要》。该纲要加强了教师对五育的理论认识，为在教学中落实五育融合提供了方向性的参考，并会根据教学反馈持续更新优化。（二）技术分析：从“单育”到“五育”实践，奠定内容基础人工智能课程涵盖的概念主要包括三部分：应用系统体验、机器计算与人工计算的异同、伦理与安全挑战[4]。经过对各类技术的分析与选择，我市将中学人工智能课程涉及的核心技术确定为语音识别、图像识别、姿势识别、语音播报、智能传感器等。教师从这些核心技术出发，将人工智能技术融入真实的生活情境中，建立技术与现实生活之间的关联。在此基础上，教师设计了包括技术情境、技术算法、技术拼搭等内容的活动，将这些活动系列化并融入五育元素。教学活动的视角从关注单育过渡到全面关注五育，确保在围绕人工智能核心技术的活动序列中，五育并举理念得以落地。（三）教学设计：从“课时”到“单元”逐步进阶，形成项目主题市教科院以专题研讨、观摩示范课、分享经验等方式，组织各区、校精选推送优秀案例。优秀案例可激发教师设计灵感，帮助教师掌握有效的教学方法和策略，从而更有效地将五育融合应用到教学实践中。优秀案例推送活动分为两个阶段进行。第一阶段以“五育并举”为切入点，负责案例设计的教师需要按课时设计相关主题。教学设计除常规要求外，还需要说明设计思路及五育融合点。按照“目标设定—内容整合—活动设计—资源供给—评估反馈”的流程，教师在反复磨课的基础上，形成五育并举的优秀案例，并根据教学效果对纲要进行完善和补充。第二阶段主要针对教学实践中发现的问题提供解决方案。通过前期的交流和经验分享，参与案例设计的课程指导组成员及教师发现，五育在单课时的背景下实施时，容易出现内容碎片化、知识点缺乏内在联系的情况。因此，教学实施需要依托大主题、大任务的多课时单元设计。教师依据纲要，深入分析学生和课程发展的需求，以全面育人为目标，用结构化的主题设计达成五育的有效融合（如图4）。本阶段教研活动主要围绕单元主题设计展开，通过集体备课、教学观摩、评议研讨等方式，进一步推动五育融合在人工智能课程中的深入实施。（四）教学思想阐释：从“并举”到“融合”提炼思路，形成育人能力在多轮教学展示之后，教研活动的重点转向以典型的单元主题分享为主（见表2）。教师采用说播课的形式，对本单元设计进行全面的教学阐释。这包括本单元的基本理念、目标定位、教学过程和教学反思等，侧重展示教学设计从无到有的发展历程。活动目的在于通过总结思路的过程，转变教师的教学观念，通过五育融合的方法实践，提升教师五育融合的意识，并培养教师课程育人能力。同时，教师业务比赛可作为辅助，帮助汇编相关优秀成果，推动教师明确教学思想或策略，进一步优化和改进自己的单元设计，进而提高教育科研水平。四、人工智能教育落实五育融合的区域实践总结（一）全方位深度教研，提高五育融合落地效率深度教研应紧紧围绕“主题”开展，科学地规划系列活动的实施。我市人工智能课程以“五育融合”为目标，构建了“两术一纲两案一释”模式，依据成果和能力导向，采取多样化的活动形式提升教研效果。这些活动按照既定路径分阶段逐渐深入实施，形成了丰富且高质量的教研活动课程。系列教研活动包含了“五育融合”“人工智能”两方面的核心内容。除五育融合理念目标、教学实践外，我市组织骨干力量进行课程理论研究，剖析人工智能课程的性质、素养、模块内容以及实施建议等，重点探讨其与五育融合内在的联系。同时，我市建立联动机制，广泛动员各区、校开展试课活动，基于人工智能试点校的实施效果，初步探索出了人工智能与五育融合的路径和结合点，并据此规划后续的系列活动及标准要求。另外，在本项系列教研活动之外，与之相关的主题活动也在同时期穿插进行，如人工智能课程专题培训、单元教学设计活动等。这些活动相辅相成，相互促进，共同增强教研活动的整体效果。（二）更新理念，提升五育融合育人能力主题教研的深度开展有助于教师更新教育教学理念，提高他们在五育融合方面的认识和实施能力，使他们在课程中能够更加注重五育的落实，尤其是解决美育、体育和劳动教育中的难点问题，有效推动了教学模式的创新。经过初期的理论知识学习，教师能够明确五育融合的理念和目标，通过教学设计的融合来提升“五育”基本功，并以大单元主题实践检验从“并举”到“融合”的效果。最后设计思想的凝练促进了教师育人理念的内化和真实转变，从而提升他们的课程育人能力。（三）优化设计，提高课程开发实践能力五育融合的教育模式应用到具体的教学实践中，需要在教学设计、实施和评价等各个环节中充分考虑五育的整合与渗透。在这一过程中，教师不仅能够深化对人工智能课程的理解，掌握学科体系和核心内容，还能够创新教学方法，整合教学资源，从而提升了课程开发和设计能力。主题教研活动从五育融合的视角出发，帮助教师全面理解人工智能课程，指导教师围绕五育精心规划和实施课程模块内容，以提高他们专业素养和教学水平。（四）选择数字平台，利用技术赋能五育落地在实施人工智能课程教学的过程中，以下问题较为突出。首先，课程内容多以知识点形式呈现，没有形成教学知识体系。其次，数字资源建设与共享滞后，人工智能课程需要丰富的数字资源支持学生对人工智能场景的感知，但是当前数字资源库建设匮乏。再次，人工智能课程评价方式单一、评价体系缺乏、评价主体较为局限。此外，教师与学生互动限于课堂时间，学生与学生互动限于学校班级，交互的深度广度不够。最后，人工智能课程教学迫切需要社会资源的支持，以便在学校教育的基础上引入社会单位的力量共同推进教育的发展。ITtools平台、UMU平台等智慧教学平台的引入，可以支持人工智能课程目录化、数字资源体系化、教学评价多元化、教学进度可视化、教学互动泛在化、教学授课社会化，较好地解决了以上问题。教师可以根据实际教学需要，选择合适的数字平台功能应用。（五）以赛促研，提高研修活力和质量我市举办了多次与教学教研相关的活动，包括案例评选、技能竞赛和论文汇编等，形成了一系列典型的五育融合教学案例和论文，为一线教师提供了学习和借鉴的资源（见表3）。另外，在我市课堂创新大赛和教师教学能力比赛增设了人工智能学科，并将“五育融合”作为研究议题纳入赛事项目中，以促进教师对此领域的深入探索，形成具有个性化和创新性的学术成果。以教师教学能力比赛的“模拟教研活动”为例，项目将“五育融合”作为核心内容之一，参赛教师需要组成临时教研组，针对具体问题进行实践，通过问题提出、分析行动策略，呈现一次包括微讲座、示范教学和评价小结的完整教研活动。以赛事项目为引导，注重教研成果转化，可以有效提高教研活动的质量，增强教师五育融合的意识和能力水平。（六）以点带面，赋予学段多维辐射能力五育