依托“学校大脑”推动智慧学习

□饶美红

一、思考：数智融合的育人新路径

在2021 年7 月中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》中，提及要“全面压减作业总量和时长，减轻学生过重作业负担”。[1]目前，中学生普遍学业过重，究其原因，在于部分教师缺乏学情数据分析能力，只通过学生课堂表现、作业反馈与考试成绩而做出单一且粗糙的评价，学生的个性化问题不能精准呈现，加之繁重的学习压力与冗长的作业时间过度挤占学生的日常生活，使学生的全面发展受到严重影响。

目前，“唯成绩论”的评价观念仍根深蒂固，与“减负提质”的教育目标相悖，严重影响学校办学质量的提升。片面的评价标准无法对学生进行多维度、全方位、适切性的育人指导，“五育融合”视域下精准全面的学生综合评价体系仍需完善。由此，学生综合素养难以得到全面关怀与培育，其主体性、能动性、主动性、创造性等未被真正唤醒与发展，因此，重建以“学生为本”的教育评价体系成为紧迫任务。

“迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络建校”是学校未来发展的方向。大数据的广泛应用，使教育理念与教学方式得到革新，使基于学生行为的数据分析教学成为可能。但同时，也面临着数据采集过程缺少有效过滤、数据分析成果缺少生命内涵等问题，影响着学生的智慧学习、教师的专业发展和学校的治理变革。基于此，学校致力于构建“学校大脑”，以推进智慧学习、智慧治校。

二、阐释：“学校大脑”的价值定位与架构

（一）“学校大脑”的设计要义

“学校大脑”作为学校管理者、师生的助手，依托人工智能技术，充分运用大数据算法，实时搜集与分析处理学校各维度数据，将数据资源转化为师生的成长资源，给予师生即时性教学反馈与多维度学习评价，促进学校评价、教学、德育的创新发展，实现对学校管理与教学的变革升级（见图1）。

1.核心目标与价值追求

秉持“让学习更智慧，让学校更美好”的价值追求，开拓减负增效、精准教学与“五育融合”的全新路径，探索教育领域数字化改革的全新方向，思考教育生态的未来样态，“学校大脑”通过构建“数据—教育—思维”并联共生的数字学校基础设施，为智慧校园搭建顶层架构，致力于创造更美好的校园学习环境、制定更个性的学生成长方案、形成更智慧的学校发展理念。

2.功能定位与系统特征

“学校大脑”通过调动与联通不同数据系统，创建了全新的技术核心——“大脑中枢”，实现了智慧学习、数智管理与智能评价，具有整体性、个体性、成长性等特征，全方位、系统化地重塑了学校教育教学的手段工具、方式流程、组织架构与体制机制。

（二）“学校大脑”的实践框架

“学校大脑”通过智能数据采集系统，收集学生的日常数据，为办学育人减负提质服务，形成了具有前瞻定位与精准诊断功能的“学生画像”（见图2）。

“学校大脑”以“学生画像”为基点，智能构设“小兰课堂”，以课堂精准教学减轻学生学习负担；同时，创新推出“小兰书童”，成为作业减负的载体，助力学生自主学习。

图1 “学校大脑”架构

图2 “学校大脑”实践框架

深度实施“亮彩活动”，赋能学生全面发展，以“五育融合”的“建兰美少年”活动，促进每个学生德智体美劳全面而有个性的发展。

三、实践：基于“学校大脑”的行动与创新

（一）底层依托：基于学校大脑的“学生画像”

“学生画像”以数据采集为前提，通过大数据分析与知识图谱的技术手段，精准描绘每个学生在知识、能力、情感态度和价值观等多维度的数字画像，是体现学生个人特质的多元化诊断评价系统。基于实时、多维的数据采集方案，学生画像得以全方位反映学生的核心素养和个性化成长轨迹，进而建立起学生综合素质评价的新模式。“学业评价”“成长报告”和“行为表现”是学生画像的三种形式。

1.知识水平：个性化学业评价

在学科知识点层面，通过横向（年级得分率）与纵向（所有知识点得分率）对比，学生及时查漏补缺，通过对每次考核一级和二级知识点分类分析，有效巩固薄弱知识点。

在学科能力层面，通过日常作业和考试数据的沉淀，从知识点的有效学习延伸到相关学科核心素养的培育，助力学生乐学善学。

2.综合能力：精准化成长报告

根据“五育并举·融合育人”的教育理念，结合杭州市初中学生综合素质评定的相关文件，“学生画像”细化了综合素质评价体系，解决了评价标准模糊、单一问题，从多维度和精准化的评价视角对“五育”进行量化评定，助力核心素养的培育，促进学生全面发展。

3.行为表现：过程化数据沉淀

行为表现数据是学生道德品质、劳动实践、身心健康等方面的有效反映。依据学生成长报告中的评价指标，每位学生的在校行为表现数据可以被智能沉淀和分析，生成每位学生个性化的“行为表现关键词”，反映出学生在日常学习生活中的情感态度和价值观。

（二）减负提效：基于“学生画像”的三大载体

1.课堂减负：“小兰课堂”依托“学生画像”，减轻学生学习负担

“小兰课堂”重视教学时效的最大化，“课堂减负”着重体现在教师备课和课堂教学两个方面。

一是以“学生画像”为依据的教师备课环节。抓住学生认知的基准点、至高点和增长点，以在线“导学单”为抓手，设置教学目标，满足不同层次学习发展需求。以“学生画像”提供的“学习速度”作为选择教学方法的首要依据，对学生初步分类，并准备备课内容。对低速学习的学生，采用“低起点、小步子、多活动、快反馈”教学策略，发挥“学练式”教学，使学生易懂、易学和易行；对中速学习的学生，采用“慢变化、多练习、重能力、勤反馈”教学策略，发挥“导学式”教学教师启发、诱导和点拨的主导作用；对高速学习的学生，采用“多强化、重思维、促特长、求拔尖”的教学策略，发挥学生主体性；对超速度学习的学生，组织参加学科强化兴趣小组，实施控制性学习和个别指导。

二是以学习者为中心的课堂教学环节，实施动态分层的辅导教学和精准分类的专题教学。在动态分层的辅导教学方面，教师根据“学校大脑”分析整合的学生学习数据，分层开展辅导课程，为不同层次学力的学生提供个性化辅导，根据“学生画像”的动态变化，实时调整分层，保证教学的科学性与合理性。在精准分类的专题教学方面，教师借助“学生画像”，定位学生“最近发展区”，精准分类薄弱知识点，开展项目化学习活动；借助学生行为数据分析报告，判断错因，开展多元专题教学活动，满足学生个性化发展需求。数据表明，相较于课前，学生学习错误率明显下降。依托“学校大脑”分类教学，有助于教师发现问题，有针对性地即时落实补缺工作。建立起完整实时的数据分析，对课堂评价产生积极影响。

2.作业减负：“小兰书童”依托“学生画像”，实现个性化学习

基于“学生画像”精准诊断和评价反馈的功能，“小兰书童”打通各科作业数据，遵循“减总量、强设计、重育人”的作业管理理念，采用“控制总量、动态管理、优化布置”的作业管理策略，提供智能化、个性化学业辅助服务，引导学生自主精准学习，实现了由“统一进度的笼统教学”向“基于画像的精准教学”的转变。“小兰书童”主要由“小兰规划”和“小兰作业”两部分组成。

“小兰规划”：预设学习目标。以学生为中心规划精准的学习路径，提供学习助力。以学生画像为依据，通过“设定目标—规划时间—自我反思”进行规划。利用“学生画像”分析学习状况，为学生量身订制短期进阶目标；挖掘学生学习偏好、认知风格、知识结构、能力水平，据此为学生选择最为合适的学习时间；分析学生知识点掌握情况，精准规划知识学习重点，帮助学生自我反思。

“小兰作业”：巩固学习内容。根据“学生画像”，提供适配学习资源，重新整合课前预习、新知学习、巩固检测和拓展深化四个类别的作业，划分为阅读拓展、实践练习、思维提升等不同类型的个性作业。作业情况汇集到“小兰书童”后台，“学校大脑”对此进行诊断优化，进而为学生推送与错误类型相似的新作业与个性化微课，从而形成提升学习能力的闭环。

3.活动增效：“亮彩”活动依托“学生画像”，赋能学生发展

“亮彩”活动是指除学业之外，“学校大脑”为学生推送兴趣课程，提供生涯规划，助力健康成长，具体包括“亮彩”课程和生涯规划两部分。

一是依据“学生画像”，定制“亮彩”课程。作为学科课程的有益补充，“亮彩”课程主要分为两类：一类是私人定制的“亮”课，“学校大脑”为有特长或特殊需求的学生私人定制培养方案，学校外聘导师，为其搭建各种学习、比赛、展示平台；一类是人人参与的“彩”课，“学校大脑”依据学生不足优势为其推荐相关课程，满足了学生多元发展需求，实现扬长补短目标。2015 年至今，学校已开发100 余门课程。基于学生个性化发展需求，学校组建了赛艇队、高尔夫球队、击剑队、棒球队、马术队，还开设了橄榄球、门球、射艺、急救、魔术、禅绕画、旱地冰球等小众课程。

二是依据“学生画像”，为学生制定生涯规划。生涯规划基于三年的“学生画像”，结合学生性格特征、兴趣爱好、能力发展等，对学生未来发展规划提出合理建议，提供各种线下职业体验活动，为今后学生的职业发展提供参考。“学校大脑”如同学生身边的导师，引领学生走向更广阔、更高效的个性化成长之路。

（三）数智赋能：“学校大脑”的“四个实现”

1.一个“学校大脑”系统

让学校拥有一个数据库，意味着学校有自己的数据资产。这种无形资产可被计量、可被读取、可被利用。

2.一个学生的成长模型

根据这个模型以及汇聚形成的数据库，就可以生成“学生画像”的综合评价。围绕学生成长，真正实现学生的减负增效、智慧学习，进而促进学生全面而有个性的发展。

3.一个学生自主学习空间

通过“学校大脑”，教师的“教”由选择大一统的“教”转向了基于数据精准性的“教”；学生由原来重复性的“学”转向了基于自我画像的“学”。在这样的背景下，更容易实现教育过程公平、内容公平。

4.一个智慧学校育人新生态

“学校大脑”打造了一个以“全息数据”为依托的智慧学校育人新生态，逐步实现校园管理模式、教研模式、学习模式、评价模式的突破。以“五项管理”为例，由“学校大脑”数据中枢发起问卷，然后收集家长端的回答数据，再通过数字家访场景屏展示全校学生在运动、睡眠、作业、课外阅读、使用电子设备五个方面的情况，以便学校及时了解学生动态。

学校持续27 年探索，以“学校大脑”为创新载体，以“学生画像”为底层依托，以“三大载体”为应用手段，实现“四个一”建设，打造出“智能+”减负提效的智慧学习变革新范式，让因材施教、个性化发展成为可能，让技术为教育赋能，实现智慧学习的真正飞跃。