AI赋能学习:中小学素养导向课程设计与实践指南
AI时代已经来临,教育领域正经历深刻变革。应对新高考的素养导向转型及家庭教育支持的现实需求,一套围绕"AI辅助下的自主学习"理念构建的课程体系由此诞生。该课程针对两类家庭设计:一是对AI持开放态度的先行者,二是孩子在校内学习中遇到瓶颈、期望寻找不同路径的陪伴者。课程目标划分为三个层级——基础目标确保每位学生都能达成,进阶目标聚焦深度理解与提问能力培养,终极目标着眼于AI自主学习素养的终身发展。课程内容对应三级目标设计:第一层级包含知识自学、考点解析、PBL项目的基础模块(必修),第二层级涉及大概念深化与素养提升(选修),第三层级是与AI深度对话形成新认知的开放探索(自由选择)。家长的定位是协助者而非评判者,用反馈取代评判,用探讨取代监控。HAR三步法(人的思考→AI交互→反思归纳)是贯穿始终的方法论核心。这不是一套题海战术系统,而是一套引导孩子从"有迹可循的系统学习"走向"面对真实开放问题的自主探索"的成长路径。自主,是理想,更是这个时代每个孩子必备的生存技能。
疑问一:这套课程与学校教学的本质差异在哪里?
核心差异体现在课程逻辑上。学校课程普遍采用演绎逻辑——先给概念、规则、方法,再让学生应用,学生每一步都不明白学习的目的。这套课程采用问题驱动、实践驱动模式——从真实生活问题出发,从"为什么"入手,通过问题链层层递进,让学生自行归纳知识。另一个根本差异在于目标定位:学校追求熟练度和分数(控制错误率、形成解题套路),本课程追求素养——对大概念的深度理解、提问能力、对真实情境的想象与分析。在AI学习的时代,原始分数并不关键,关键是在AI辅助下你能获得多少提升。
疑问二:HAR究竟是什么?为何它如此关键?
HAR是三个步骤的首字母缩写。H(Human)代表人的思考起点——必须先有自己的思考、自己的尝试,用黑色笔记录理解程度和疑问,而不是直接向AI索要答案。A(AI)是在此基础上与AI进行对话——提问、追问、整合,可以让AI做概念讲解、出题测试、探讨学科发展史。R(Reflection)是反思归纳——将收获、发现的新问题、甚至AI的错误都整理出来。HAR的核心原则是:你不是找答案的人,你是设计问题、整理收获、反思过程的人。缺少H的A是投机取巧,缺少R的A是浪费资源。
疑问三:作为家长,我应该怎么做?哪些事情绝对不能做?
你应该做的是:与孩子讨论他使用AI的记录和思路,分享自己使用AI的经验和思维习惯;在PBL项目选题时与孩子沟通交流,在项目执行时提供必要支持(尤其是涉及安全的实践);给予孩子反馈和启发,而非评判。你绝对不能做的是:用考核的思维问"你会不会了怎么还不会";在无家长参与的情况下让孩子独立操作PBL项目;允许孩子不遵守HAR规则——没有自己思考就直接向AI要答案。家长的角色是协助者、讨论伙伴、安全守护者,而非监工或考官。
AI时代已经到来,这一点毋庸置疑。与此同时,国家课程改革在素养导向方面的方向也已十分清晰,包括新高考的变化,也已做出相应的调整。在此背景下,我们今天要探讨的话题是:在家庭可参与的场景下,如何开展实践。
学校各有特点、发展理念和资源储备,可能存在差异。而家庭在孩子教育上的投入是巨大的,作为中国家长,没有一位家长不想方设法支持孩子。但如何提供支持,是一个值得探讨、也有一定挑战的问题。我们今天要聊的是,在家庭环节中,如果想给孩子做一些面向未来、素养导向的支持,有哪些思路、哪些方案,以及我正在实践的内容。
这门课程称为"AI自主学习课程"。这个名字包含几个关键要素:
第一个关键要素是"在AI的支持下"。这首先要求我们面对AI挑战时保持开放心态——不能持排斥态度,认为AI就是让孩子抄作业的;但也不能完全放任、毫无约束地使用AI,甚至不关心孩子的使用情况。如何使用AI,我们有一个"HAR"小三步法来提供支持。
第二个关键要素是"自主学习"。自主学习本身是我们的终极追求——学习如果有效,最终必然走向自主学习,进入孩子自主的、主动的行为中,学习才能真正发生。但当前有各种因素,管控、监督、压力、强迫等现象都存在。我们今天不讨论这些已讨论过的问题,我们说这是我们的追求。
在这种情况下,课程应该是什么形态?如果我们想陪伴孩子、支撑孩子,应该怎么做?大致有一个当前方案的版本,但这个版本不能只靠我自己或一个教研团队完成,而是需要AI的支持。只有在今天,才有可能实现这样的版本。
最核心的定位是:我们探讨AI时代的学习,进行一些探索性工作,有运用AI学习的方法,同时这门课程本身希望能支持孩子自主学习的实现。
最早的一批内容是关于初一的数学和生物、初二的物理——初一的数学生物已经完成,初二的物理正在审核中,部分可能需要修改。初二的数学和生物课程内容初稿已经完成,但还没有进行详细审核。如果进展顺利,在7月10日左右,可以开放体验学习内容,体验平台在ClassIn上。这意味着初一初二的家长家庭可以先去尝试体验。
再往后,本来打算做初三和高一,但因为现在小学家长进来的比较多,会尝试把小学的语文或者数学做出一个部分往前排。初三的物理、化学、生物,再往后是高一的物理和数学。初三的内容大概在8月10日左右出来。也就是说,暑期初一初二肯定可以先体验,初三和小学的在8月初能看到结果。
在设定目标时,我把它分成了三个阶段、三个层级。
最早优先考虑两类家庭:一类是积极拥抱AI的——家长自己日常工作中大量使用AI,有自己的体感和经验,愿意支持孩子使用AI来做一些小的创新、创造,不管是做视频动画、程序代码还是别的。但我更关心的起点是AI如何帮孩子完成学习。作为有经验的人,我们发现AI用深了就会有惊喜、收获很大,相应地就能感知到,如果孩子有这样的用AI来学习的能力,他未来的终身学习是完全不一样的。
第二类是孩子在校内学习有困难的——尤其是到了中学之后,很多孩子跟不上校内的教育进度和繁重的任务量,被评价为学中或学弱,慢慢跟不上,甚至心理挑战的比例非常大,有很多孩子回不到学校去。这些孩子在校内的教育体制下无法成功,但几乎所有家庭和孩子内心还是想学习、想学国家规定的课程,只是无法接受校内的那种学习方式。这类孩子需要一个适合他们节奏和特点的方式,能慢慢往下学,哪怕将来有自己的路,仍然能通过这个学习获得相应的收获。
这两类家庭对整个目标体系要求的弹性很大,张力很大——一方面要门槛足够低,比校内的教学内容和方式要低、要更容易让孩子接受;另一方面要给能够积极拥抱AI和未来的家庭有拓展的导向。
基于这样的出发点,目标被拆成了三个层级:
第一层级——基础目标:为最普通的孩子准备,哪怕在校内学习有困难仍然可以迈得上去。包含三种内容:学科的基础知识、学科的基本思维、学科的基本实践。所有孩子按道理都应该能在这个方向上找到自己的节奏,有些孩子快一点、慢一点都可以,适合他们自己就好。
第二层级——进阶目标:追求对知识的深度理解、问题的提问能力、对于真实情境的想象与分析。我们不追求"又快又精准、很快找到解题思路、套上过去经验、把错误率控制得很低"那套在初三和高三被极大压力训练的技能。我们追求的是知识的深度理解、问题的提问能力、情境的想象与分析——这些东西对他将来协同AI尤其重要,对他用知识解决生活中的问题也尤其重要。新高考改革如果改得好,里边有1/4甚至更多的内容应该和这个进阶目标有关系。
第三层级——终极目标:AI的自主学习素养。自主这件事超级难,将来有机会可以专门探讨。孩子从基础目标层面,在每一个节点上都有可能迈向进阶目标。
这样的目标体系对应不同的内容和任务。在基础目标中,会提供知识的自主学习课程资料——一个孩子可以完全看明白的自动讲解内容,类比于逐字稿但更简略、更直接。家长也可以把它当作教学讲授的依托。同时提供考点的讲解,将知识对应到若干考点,每个考点提供两道例题、一道练习,所有难度到一定水平以上的都删掉,注重基础性的概念和方法。基本思维主要包含两类:一是知识的生成逻辑——以科学类课程为例,应该是以归纳为主、以演绎为辅,先去体验观察现象,再从现象中归纳科学概念和模型;二是考点内容的问题解决思维。基本实践是给每个单元配上真实问题的分析以及PBL项目,三个项目供选择,只用选其中一个进行设计和计划。
进阶目标中,知识的深度理解主要体现在用大概念统领知识点,用知识图谱把所有相关知识串起来,允许甚至支持孩子做自己的版本。问题的提问能力,我们最好是用HAR的方式获取AI支持——第一步必须有人的思考起点,尽可能做到什么程度要有记录;第二步在此基础上和AI进行互动、提问追问综合;第三步需要再思考,对前两步做整理,整理自己的收获和AI中的发现,甚至发现AI的问题。情境的想象与分析——所有大概念都会探讨知识在某些职业上的应用,每一个考点都做素养展望,在他未来的各个场景以及科学想象中有什么创新点的想象。
终极目标是AI自主学习的素养——关心的是用AI时的提问、追问、综合、反思,看所有这样的表现和证据。
当下我们不碰复杂问题解决,尤其是高考压轴题这类问题。原因有二:一是这类问题对孩子的客观要求不要那么早地设定和压下来,这个阶段最重要的是基础以及基础上的素养;二是我觉得压轴题的讲解方式本身不适合未来,应该有更真正的复杂问题分类体系。将来会专门再做一层复杂问题解决。
学习内容也分三个阶段,只有第一阶段是必做内容,后面都是选做。
第一阶段——基础学习(必修)包含三大部分:
知识的基础学习——与大概念、知识图谱、知识自学以及知识自学下的HAR实践有关
问题解决的基础学习——考点讲解、两道例题、一道练习题、考点的素养展望、考点的HAR实践
PBL项目实践——提供三个项目,选择一个进行设计和计划
第二阶段——进阶学习(选修):对大概念的理解是否足够深入、能否有自己的表述;对知识图谱有自己的优化;所有知识和考点能想到未来的职业应用、素养展望、科技创新点;把项目真正做出来完成报告。
第三阶段——自由探索(选修):通过和AI的深入互动,做综合、整理、分析、反思,形成新的知识体系和认识,完全开放性。
这个课程内容可以用"原野荒野模式"来隐喻。原野是人们居住生活的地方,一出门就有路、有地图、有现成工具,很容易达成目标。但实践深入后总会遇到没有解决过的问题,进入荒野阶段——没有成型的工具和知识体系,没有成熟的问题解决思路和套路,要在充满泥泞的道路上自己找路。传统教育不存在荒野阶段,孩子学成熟知识体系都学不完。但现在的课程观认为,孩子要触及真实问题,培养带有开放性的分析和创造可能性,可以很早触及一些开放性领域。
用AI学习很大的好处是自主的——你想问的都是你想问的,跟AI互动可以问出非常多内容,很容易进入开放性领域和荒野阶段。但荒野的杂乱脚步要整理成系统化的道路还是蛮困难的。所以学习阶段应该相结合:系统化的支持要有,同时也要支持进入荒野。第一阶基本上是原野部分,自然延伸到第二第三阶的荒野部分。
大概念:有理数是孩子做数系扩充时,一个严肃意义上的数系扩充——引入负数,把原来算数的数量升级为带有方向性、带有相反意义量衡量的新数系工具。不学负数就无法理解温度、海拔、财务盈亏等,将来做会计师、工程师、气象员都会碰到负数。这个部分属于进阶目标,基础孩子只是浅浅看一下。
问题链:从感知开始——北京最高气温和最低气温零下5度,如何区分这两个数?口袋里50元买书花30元,花掉的动作怎么记?历史上数学家认为小于零、比没有还少是不可能的,你怎么认识?问题逐层深入,有逻辑地展开。
知识自主学习:一个讲解过程,孩子基本能力可以的话完全可以自学,需要家长支持的家长也可以用这个来讲。讲解水平经过审定,好于公立校骨干教师的平均水平。
HAR实践:H部分整理原有疑问,进入AI学习——可以做概念澄清、让AI出题、学科史探讨、思维探讨等。最重要的是起点是自己思考过的,而不是找答案的过程。R部分整理反思、收获、发现的新问题或AI的问题。HAR把学习变成一种设计的、反思的过程。
考点部分:如"正数与负数的现实意义和数学表示",有考点讲解、例题、练习题。之后有素养展望——学科史上中国远早于西方接受正负数,九章算术就有使用案例,而西方一直不接受;正负数在数学建模中的应用;发现数学的美等。
项目实践:三个候选项目——校园碳足迹观察员(节能倡导,度量浪费,建立相反意义量的模型)、社区便民设施需求调研(不同人群需求强度,用有理数建立问卷体系)、负数的诞生历史剧。三选一,选题必须和家长沟通讨论。
原来的课程体系是演绎逻辑驱动的。以生物教材为例——先讲法布尔的昆虫记导言,接着讲要学生物就得学观察,给你科学的观察一二三四,给你区分韭菜和小麦的例子,后面是逻辑严密的知识体系一步步推过来。孩子学每一步都不知道为啥,而且不是他自然发生的问题。
我们的体系是问题驱动、实践驱动的——一上来就问生物怎么算活怎么算死,生命的定义是什么,为什么重要,哪些职业要用它。问题链从生活现象开始:你碰到过几个生物几个非生物,区别是什么,能不能严格分类。后面还包括做小区生态调查。这是一个解决问题、认识世界的逻辑,是实践驱动的课程。
原来的课程体系是熟练和成绩导向的——要努力学扎实,把题都解会,错误率控制再控制,形成错题本,看到题就想起框架和解题步骤。面向新高考时在压轴题上会越来越不适应,因为没见过。新的体系是素养导向的——大概念的深度理解,问题链驱动思维进展,考点不只是传统意义的考察,而是思维分析过程和对未来科技的素养展望,知识能用到社会生活中去,能真的做事情。和AI互动需要大量提问整理和整体性系统性反思,这是元认知的培养。
科学就是科学——真正思考一个科学问题,科学是有意义有价值的,不要把它当玩具。区分小麦和韭菜是造出来的问题,因为真正的农业中它们不会种在同一垄里。区分蘑菇才有意义。我们要考察小区的植物生态、分析长得好不好、思考怎么改善,这才是有意义的问题。
自主学习是长期过程。终极意义上自主源于孩子自己期望成为什么样的人,而且这个成为是需要他为之付出的,那个付出需要他自己承担才能自主。将来人类社会已经非常复杂,AI带来的冲击和影响下,如果个体失去自主,实际上很难迎接这个时代变化。所以自主学习应该摆在前面,甚至摆在第一位。
家长主要做的是:所有孩子用AI学习的记录和思路需要和家长沟通讨论,家长自己也可以做一些,给孩子反馈和启发。记得不要用考评的思路,不要用"你会你怎么不会"的角度去互动。你要想你和AI互动时怎么获得新想法,你的思维习惯和经验能不能给孩子做参考——给他反馈和指导,而不是评判。
PBL的选题和协助是必须的,没有家长参与不建议甚至不认可孩子独立操作,因为很多任务带有小挑战,需要家长支持。
如果孩子需要密切支持(比如休学、有困难等),家长可以做自助式辅助,我每月做一次集中沟通答疑。
第一,遵守HAR方法——没有自己的思考、没有自己的努力、没有黑色笔的记录就冲上去找AI要答案,就不要用这个方法学习,老老实实在学校学。用黑色笔整理自己时发现什么都不懂,可以写什么都不懂,这也挺好。
我在HAR体系下说过一个观念:学校考试考100分和考0分没有区别。因为这个阶段起点的东西,练得再多、会得再多,在未来的AI面前都没有差别——这些知识AI早就掌握了。我们看重的是每个人各有自己的起点,在AI支持下能有什么增量。HAR中的A和R带来什么、增量是多少,才是学习素养的体现。原始分不重要。
第二,PBL需要家长协同。如果做项目就要家长支持,不能让孩子独立操作。
学习进度、节奏、深度和探索方向都可以自主选择和决定——孩子就非要在某个点上往下钻就往下钻,只有被允许的才是自主的。当然回到现实中有学科体系和考试诉求,义务教育阶段也有法律要求,这都可以理解。
学习的收获和思考鼓励公开。7张卡片、3个基础作业、3个高阶作业都支持公开。未来孩子的毕业证可能没那么重要,但学习收获和思考的公开路径会更重要——就像计算机科学方向的学生在GitHub上有自己的开源项目远比他简历上的证书有用。这是自主学习生态的一部分。