跨学科研究工作坊助力“AI+”研究型课程开发与实施

    敖培

    

    

    【内容摘要】本文以“面向成果的‘AI+研究型课程开发与实施”工作坊为例，介绍了工作坊从筹备、成立到开展研究实践的历程。工作坊以AI赋能教育教学为切入点，汇聚了一批志同道合的教师形成跨学科研究共同体。工作坊采用线上和线下研修的方式，通过主题讨论的方式探讨AI与学科的契合点，设计并实践相关研究型课程。半年来，每位成员均完成了一份“AI+”研究型课程的方案设计，参与部分已实施的AI+课程培训的学生在各类比赛中取得了优异的成绩。

    【关键词】跨学科教师研究和实践共同体 成果导向教育 “AI+”研究型课程

    工作坊（workshop）最早起源于60年代的美国，因突出的创新模式、新颖的交流方式以及卓越的产出成果，被欧美诸多企业竞相引入，逐渐演变成以解决问题为导向、以达成共识为目标、以创新实践为驱动，促使不同环境、立场的人思考、探讨及分享和解决问题的有效方式。2018年下半年，为进一步落实教师高层次、个性化、跨学科协作的专业发展，为教师创设宽松、愉悦、有吸引力的研究氛围，上海市晋元高级中学搭建了“跨学科研究工作坊”校本研修平台。该平台项目由坊主教师基于学校发展、学生发展和教师自身发展自主申报立项，各项目团队通过招募的方式由志同道合的教师组成，以期通过工作坊团队合作研究的新模式提升科研素养，成就更好的自己。这里以“面向成果的‘AI+研究型课程开发与实施”项目团队为例，介绍工作坊科研活动的开展情况。

    一、项目准备阶段：筚路蓝缕启山林

    （一）工作坊研究项目背景

    1.人工智能时代呼唤新一代研究型课程

    近年来，人工智能技术的高速发展，不但改变了人类的生活方式，还推动了社会变革的进程。从2017年开始，我国先后发布的重要文件中都提出要在中小学阶段引入人工智能教育。如今大势已至，未来已来。如何将人工智能与教育教学相融合，建设能够适应信息时代、智能时代发展需要的校本研究型课程，培养和提升学生的创新精神、研究能力、实践能力和终身学习能力，成为每个晋元研究型课程开发团队教师亟待思考和解决的问题。

    2.“成果导向教育”理念助力学生成长

    1981年，斯派蒂最先提出了“成果導向教育”概念[1]。随后，在美国掀起了一场有关“成果导向教育”的大规模教育改革。成果导向教育（Outcomes-based Education，OBE）是指教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程所取得的学习成果，是学生通过某一阶段学习后所能达到的最大能力。为了提高研究型课程的教学效果，提升学生创造性思维的能力、分析和综合信息的能力、策划和组织能力等高阶思维能力，可以将OBE融入研究型课程中，首先明确学习成果，让学生在学习过程中实现自我挑战，再将成果反馈来改进原有的课程设计与课堂教学。

    3.跨学科教师研究和实践共同体赋能新一代研究型课程建设

    控制论创始人维纳曾经说过：“在科学的发展上，可以得到最大收获的领域是各种已经建立起来的部门（学科）之间的被忽视的无人区。”跨学科共同体[2]在研究和实践的过程中，会在其他学科中获得灵感，改变单学科视角的思维定势，从不同的角度发现新的有价值的东西。另外，共同体的建立也有助于凝聚集体的力量来集中攻破教育教学中的重难点问题。人工智能属于计算机科学范畴，涉及的理论和技术较为复杂，应用领域也广泛。如何在研究性课程中融合人工智能，不仅需要学科领域的知识和经验，还需要理解人工智能领域的相关内容。跨学科教师研究和实践共同体可以实现知识共享、资源流动以及创生和谐的氛围，群策群力破解新一代研究型课程建设过程所遇到的各种难题。

    （二）工作坊研究方案

    1.研究目标

    ①拓展教师人工智能视野，提升教师研究型课程开发与实施能力。

    ②打造1-2门有晋元特色的“AI+”研究型课程，提升学生创新素养。

    2.研究内容

    ①通过跨学科共同体，研究人工智能赋能教育的相关理论和路径，探索人工智能与各学科教学的契合点。

    ②通过跨学科共同体，研究“成果导向教育”理念的相关理论，探索“AI+”研究型课程的设计与实施。

    （三）团队活动形式与计划

    工作坊原则上每月至少举行一次研讨交流活动，且每次活动均应围绕一个专题进行。为保证活动效果，可以建立工作坊微信群，每次活动前在线预告活动议程、发布学习资料、即时互动交流学习体会，线下团队活动根据主题采用世界咖啡、群策群力、高端研究等形式。

    （四）预期研究成果

    工作坊完成工作坊活动记录手册和项目研究报告。

    每位成员完成一份“AI+”研究型课程方案。

    每位成员完成“AI+”研究型课程的教案。

    每位成员依托课程孵化研究型课题，指导学生参加科技竞赛。

    二、项目实施阶段：栉风沐雨砥砺行

    （一）“世界咖啡”挖掘AI与学科的契合点

    世界咖啡是构建学习型组织的基本方法，是团队协同共进的高效工具，是“用对话解决问题、找到方案”的学习方式，是在一种真诚互助和共同学习的精神下把人们齐聚一堂，通过营造朋友聚会式的休闲氛围，让背景各异、观念不一，甚至素不相识的人能够围坐在一起，进行心无障碍的轻松交流和畅谈，让深藏的思想碰撞出火花，形成集体的智慧。

    工作坊教师来自于不同学科，专业背景也各不相同。为了能有效地将AI知识和技术融合到每一位教师的研究型课程教学中，坊主借鉴世界咖啡的模式，首先由成员与成员之间分别进行深度交流，互相了解自己对AI融入学科教学的想法。然后，坊主带领所有成员共同整理和总结成员之间深度交流的观点。最后，初步形成了AI与学科的结合方式，以及各成员在研究型课程中融入AI的初步设想，如图1所示。

    （二）“群策群力”攻坚克难

    群策群力是一种工作坊常用技术，是GE公司在20世纪80年代末开始推动公司文化变革的举措，其目的在于快速地发动组织成员集体参与到决策过程中，从而支持组织变革、解决问题和改进流程。

    工作坊项目在实施阶段，因教学环境的不断变化，可能经常会遇到与设计阶段设想不一致的问题。比如：在设计阶段，研究型课程采用基于同一课题不同教师在各自课堂协同教学，学生流动听课的实施模式。但是，在项目实施阶段，由于开课时间、教学进度、教学连续性等客观条件的局限性致使教学实践无法按原有设计方案进行。经过成员们的“群策群力”，最终提出将课程实施模式转变为课程前期做好项目相关知识内容的教学铺垫，最后阶段的综合实践环节设计统一的项目，不同教师在各自课内遴选1-2组学生，进行分组指导，有效地解决了课程实践与设计不一致的难题。

    （三）“他山之石”促進共同发展

    随着科学技术的不断发展，越来越多的交叉学科和边缘学科相继出现。这种趋势对于教师的教学提出了更高的要求，教师不仅需要精通本学科知识，同时也要涉猎不同领域的相关知识。跨学科听评课是教师思维拓展，扩充知识储备的重要途径之一。

    工作坊围绕课程实施，通过跨学科听评课的形式，让工作坊成员打破自己学科的固有思维局限，跳出学科看学科，完善自身知识体系，发现不同学科课程教学特点和亮点，将这些优点融入自身课堂教学，提高教学质量。

    三、项目实施阶段性成果

    工作坊成立半年来，积极开展研究实践。目前，工作坊部分成员已经形成了较为成熟的课程纲要，将AI融入各类课程中，如图2所示。此外，部分成员成功的开设了AI类课程，经过课程培训，有一批学生已经在各类比赛崭露头角，获得了优异的成绩，如图3所示。且行且思，渐行渐明。未来，工作坊将继续秉持“成果导向教育”理念，探索人工智能赋能教育和教学路径，积极实践为学生提供有高品质的教育。

    【参考文献】

    [1]田秋香.基于OBE理念的商务英语人才培养与需求间的协同对策研究[J].河南教育学院学报（哲学社会科学版），2019，38（2）：57-59.

    [2]武树滨.跨学科学研共同体：实现教师、学校共发展[J].中小学管理，2011（11）：28-30.

    （作者单位：上海市晋元高级中学）