爲什(shén)麽需要AI系統組建的(de)“學校大(dà)腦(nǎo)”？從前，最容易讓我們迷路的(de)地方，是月(yuè)黑(hēi)風高(gāo)、野獸出沒的(de)荒郊野嶺；
現在，最容易讓我們迷路的(de)地方，是燈火通(tōng)明(míng)、人(rén)來(lái)人(rén)往的(de)街(jiē)頭鬧市。
這(zhè)段話(huà)讓我想到了(le)教育的(de)現狀：改革從未止步，理(lǐ)念層出不窮，但誰都無法解釋清楚教育領域諸多(duō)焦慮的(de)本質，就像站在一個(gè)燈火通(tōng)明(míng)的(de)教育廣場(chǎng)，卻迷失了(le)方向。面向未來(lái)，到底應該爲國家、社會培養怎樣的(de)公民和(hé)人(rén)？我和(hé)我的(de)老師們認爲，教育有自己的(de)社會屬性，有自己的(de)使命。以前的(de)教育關注的(de)是群體，是宏觀的(de)曆史演進，如今的(de)教育更需要關注的(de)是個(gè)體，是微觀的(de)價值突圍。教育要成就每一個(gè)人(rén)，并讓其獲得(de)生命意義的(de)圓滿。這(zhè)樣，我們又回到了(le)因材施教的(de)話(huà)題上。因材施教的(de)重大(dà)意義就是使教育真正做(zuò)到“目中有人(rén)”，看到教育對(duì)象的(de)個(gè)體差異性。于是，我們所在的(de)建蘭中學走向了(le)一條不同的(de)探索之路，也(yě)就是近三年我們一直著(zhe)手建設的(de)“學校大(dà)腦(nǎo)”。進一步說“學校大(dà)腦(nǎo)”之前，我們先說說與其誕生有著(zhe)密切聯系的(de)杭州“城(chéng)市大(dà)腦(nǎo)”。“城(chéng)市大(dà)腦(nǎo)”的(de)總架構師王堅院士曾說：“世界上最遙遠(yuǎn)的(de)距離是紅綠燈跟交通(tōng)監控攝像頭的(de)距離，它們都在一根杆子上，但是從來(lái)就沒有通(tōng)過數據被連接過。”因爲它們之間的(de)數據沒有打通(tōng)，攝像頭不能通(tōng)過向信号燈賦能來(lái)緩解道路擁堵的(de)問題。此外，也(yě)很少有人(rén)去真正了(le)解交通(tōng)擁堵的(de)原因。線索其實就在數據中：比如，杭州的(de)車輛保有量約爲280萬輛，日常的(de)某個(gè)一瞬間，僅有約20萬輛車出現在城(chéng)市道路中，高(gāo)峰期則有30萬輛。然而，人(rén)們多(duō)是去研究280萬輛車，而不是研究高(gāo)峰期時(shí)較日常時(shí)多(duō)出來(lái)的(de)10萬輛。其實這(zhè)樣的(de)現象同樣發生在教育中。假設我們的(de)老師是“攝像頭”，學生也(yě)許就是身旁的(de)“信号燈”，兩者的(de)距離有時(shí)也(yě)非常“遙遠(yuǎn)”；孩子從幼兒(ér)園到大(dà)學，會學習(xí)許多(duō)知識點，就像這(zhè)280萬輛車，但我們老師應該真正要研究的(de)，應該像道路上多(duō)出來(lái)的(de)10萬輛車，是那些學生感興趣的(de)、适合他(tā)的(de)部分(fēn)。其實，科技的(de)邊緣就是教育創新的(de)邊緣，數據能夠改變城(chéng)市，數據也(yě)能夠改變學校。王堅院士曾來(lái)到我們學校開設了(le)一個(gè)講座：《讓數據替學生做(zuò)題目》。他(tā)說，這(zhè)個(gè)題目取得(de)或許有些噱頭，但根本上我是想告訴大(dà)家，要充分(fēn)利用(yòng)數據，用(yòng)AI技術減輕學生負擔，爲學生學習(xí)和(hé)個(gè)性發展提供充分(fēn)的(de)時(shí)間和(hé)有效的(de)支持。此外，王堅院士還(hái)建議(yì)我們：要拓寬孩子生命的(de)寬度，讓更多(duō)的(de)學生，因爲有學校大(dà)腦(nǎo)，可(kě)以騰出更多(duō)時(shí)間做(zuò)自己喜歡的(de)事情，比如可(kě)以看看閑書(shū)、踢踢球、聽(tīng)聽(tīng)音(yīn)樂(yuè)。于是在2018年1月(yuè)，建蘭中學成立了(le)數據資源部，成爲全國第一所有數據資源部的(de)學校。“學校大(dà)腦(nǎo)”同時(shí)啓動開發，和(hé)“城(chéng)市大(dà)腦(nǎo)”的(de)理(lǐ)念互通(tōng)。我們學校稱之爲“建蘭大(dà)腦(nǎo)”。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”其實就是一套打通(tōng)了(le)教育教學數據的(de)人(rén)工智能系統，它能對(duì)學校的(de)教育教學活動進行無感沉澱，自動形成豐富、清晰、多(duō)維度的(de)學校數據資源，并能進行及時(shí)分(fēn)析、診斷、預警、監控、評價、反饋，爲學生提供個(gè)性化(huà)學習(xí)。這(zhè)樣一套人(rén)工智能系統有3個(gè)核心：數據連通(tōng)、數據流動、數據賦能，定位于輔助支持老師們由大(dà)一統的(de)教轉向精準性的(de)教；支持學生們由原來(lái)重複低效的(de)學轉向基于“自我畫(huà)像”的(de)學。那麽，錨定好目标、框架和(hé)功能之後，人(rén)工智能系統如何在學校落地運行？我們打造了(le)三個(gè)載體。我們基于“建蘭大(dà)腦(nǎo)”搭建了(le)一個(gè)核心交互平台：小蘭書(shū)童。它是一個(gè)貼近教學現場(chǎng)的(de)平台，由三端構成：教師、管理(lǐ)員(yuán)登陸使用(yòng)的(de)管理(lǐ)後端；由教師、學生登陸使用(yòng)的(de)用(yòng)戶前端，在學校可(kě)以通(tōng)過手機客戶端和(hé)智能音(yīn)箱進入；面向全校所有人(rén)的(de)可(kě)視化(huà)展示端（如下(xià)圖所示）。我們如何使用(yòng)它助力課前、課中、課後三個(gè)階段的(de)教學轉型呢(ne)？我著(zhe)重分(fēn)享一下(xià)整套系統的(de)核心點。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”沉澱了(le)縱向數據（學生個(gè)人(rén)數據）和(hé)橫向數據（班級、同年級等），涵蓋了(le)學生在校的(de)所有日常行爲表現（常規、學習(xí)品質和(hé)課外活動參與等）。“小蘭書(shū)童”有“學生畫(huà)像”功能，它會基于“建蘭大(dà)腦(nǎo)”的(de)數據和(hé)知識圖譜技術，及時(shí)對(duì)學生進行分(fēn)析診斷，對(duì)學生進行精準畫(huà)像。
其二，課後通(tōng)過數據幫助孩子挖掘他(tā)的(de)學習(xí)偏好、認知風格、認知結構、能力水(shuǐ)平、學習(xí)特征。比如，在學科知識點層面，通(tōng)過橫向（年級得(de)分(fēn)率）與縱向（所有知識點得(de)分(fēn)率）對(duì)比，及時(shí)查漏補缺；通(tōng)過對(duì)每次考核的(de)一級和(hé)二級知識點分(fēn)類分(fēn)析，鞏固薄弱知識點。
在作業方面，首先，平台将相關預習(xí)、鞏固檢測和(hé)拓展深化(huà)三個(gè)類别的(de)作業進行重新整合，還(hái)包括由教師和(hé)學生共同開發的(de)微課（主要有閱讀拓展類，語音(yīn)朗讀類、實踐練習(xí)類等作業的(de)講解）作爲學生課後學習(xí)的(de)輔助資料；其次，學生做(zuò)題痕迹沉澱到小蘭書(shū)童後台，“建蘭大(dà)腦(nǎo)”進行分(fēn)析診斷再次推送作業，形成一個(gè)提升學習(xí)能力的(de)閉環；此外，“建蘭大(dà)腦(nǎo)”還(hái)會根據學生的(de)學情，點對(duì)點給學生推送微課進行學習(xí)。值得(de)一提的(de)是，我們構建了(le)一套人(rén)工智能自适應學習(xí)系統——爲每名學生“種”下(xià)了(le)一棵不斷生長(cháng)的(de)知識樹。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”會基于學生知識樹的(de)情況進行運算(suàn)，把“建蘭題庫”中貼有不同難度标簽的(de)習(xí)題，推送給不同學生。爲了(le)保證習(xí)題質量，學校教研組重新設計了(le)各學科的(de)知識圖譜，用(yòng)來(lái)分(fēn)析知識點間的(de)聯系，并構建學科精品題庫。推送作業背後，是教師們在根據數據爲學生選擇合适的(de)學習(xí)策略，課後定制個(gè)性化(huà)作業，讓每個(gè)學生拿到的(de)作業都不一樣。學生的(de)個(gè)性化(huà)習(xí)題以前，學生在考試結束後隻能拿到寫有冷(lěng)冰冰數字的(de)成績單。現在，我們的(de)學生、家長(cháng)，在考試結束後打開手機客戶端，會拿到一份個(gè)性報告，就像打開支付寶就能得(de)到年度賬單。這(zhè)份個(gè)性報告旨在實現對(duì)學生的(de)綜合評價。學科方面，例如數學部分(fēn)，對(duì)孩子抽象思維、邏輯分(fēn)析、數學運算(suàn)、直觀想象、數學建模五個(gè)方面都有系統評定，從診斷分(fēn)數跨越到診斷知識、能力掌握狀況；德育方面，它會生成學生“行爲表現關鍵詞”，用(yòng)于反映學生道德品質、勞動實踐和(hé)身心健康等方面情況（如下(xià)圖所示）。
事實上，學習(xí)方式的(de)轉變意味著(zhe)個(gè)人(rén)與世界關系的(de)轉變，也(yě)意味著(zhe)存在方式的(de)轉變。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”這(zhè)套AI系統的(de)本質就是轉變從數據到人(rén)的(de)存在方式，将零散的(de)信息沉澱聚集，讓教育數據回歸教育者主體，進行教的(de)突破。
長(cháng)期以來(lái)，人(rén)們把教學評價看成是對(duì)教學結果的(de)一種純“客觀”“公正”的(de)描述，因而關注于測量技術的(de)完善和(hé)評價标準的(de)建立。一個(gè)盲區(qū)由此出現了(le)：學生處于被評價的(de)被動狀态之中，評價不能有效地促進學生素質、能力的(de)提高(gāo)。針對(duì)這(zhè)個(gè)痛點，我們通(tōng)過“建蘭大(dà)腦(nǎo)”讓動态性評價變成現實，可(kě)以多(duō)元展示每一個(gè)學生的(de)才能。在建蘭中學，學生的(de)日常行爲規範會被随時(shí)記錄，成爲過程性評價依據；學生的(de)活動參與情況會被打标記錄，成爲發展性評價依據；學生的(de)個(gè)性發展情況會被有效記錄，成爲個(gè)性化(huà)評價依據。但對(duì)學校來(lái)說，首先擺在面前的(de)難題是：如何通(tōng)過AI系統采集學生數據？根據國家頒布的(de)《中國學生發展核心素養》框架，我們進行了(le)校本化(huà)實踐，提出了(le)建蘭中學五大(dà)核心素養，并以加德納九大(dà)多(duō)元理(lǐ)論爲依據，生成了(le)66個(gè)标準，形成學生個(gè)性化(huà)成長(cháng)成熟度（IGPM）評價模型，并嵌入日常學習(xí)生活的(de)中予以評定。接下(xià)來(lái)，66條标準會呈現爲9個(gè)維度構成的(de)雷達圖：複雜(zá)的(de)溝通(tōng)能力，領導和(hé)團隊協作能力，運動健康、勞動實踐，全球化(huà)視角，問題解決和(hé)數據分(fēn)析，思維習(xí)慣，自我實現，藝術審美(měi)，道德素養。我們稱之爲“建蘭修煉”，它将學生素養發展具象化(huà)、可(kě)視化(huà)。下(xià)圖是學生A初入初中的(de)成長(cháng)報告①。從中可(kě)以看出其四個(gè)較爲突出的(de)能力或素養是：道德素養、全球化(huà)視野、運動與健康、勞動與實踐；三個(gè)比較弱的(de)能力或素養是：自我實現、領導和(hé)團隊協作能力、問題解決和(hé)數據分(fēn)析。進入到各項能力和(hé)素養詳情，即66個(gè)維度中去分(fēn)析，例如學生A在“複雜(zá)的(de)溝通(tōng)能力”模塊“關注傾聽(tīng)”方面較好。在報告單②中，黑(hēi)體字表示已擁有或初步擁有的(de)能力；而灰體字則爲需要努力的(de)部分(fēn)。有了(le)這(zhè)張成長(cháng)報告單後，孩子對(duì)自己的(de)優勢和(hé)不足一目了(le)然。這(zhè)也(yě)就幫助孩子認識自己，從而找到努力的(de)方向。如學生A在“領導和(hé)團隊協作能力”方面不足，爲了(le)提升自己在這(zhè)方面的(de)能力，他(tā)參加了(le)班委的(de)競選和(hé)學生會競選，參加了(le)學校的(de)辯論社團，同時(shí)組織同學參加學校的(de)元旦文藝演出；爲了(le)提升自己“問題解決和(hé)數據分(fēn)析”的(de)能力，他(tā)參與了(le)學校的(de)創新社團，并且研發了(le)“智能斑馬線”，在杭州市、浙江省的(de)創新大(dà)賽中獲獎；同時(shí)，他(tā)在學科尤其是理(lǐ)科學習(xí)中，給自己設立了(le)一個(gè)目标：每天問一個(gè)問題，以此提升自己的(de)問題意識。兩年以後，他(tā)的(de)成長(cháng)報告單發生了(le)變化(huà)：學生A在進入初中兩年後的(de)成長(cháng)報告③
打開學生成長(cháng)報告後，還(hái)可(kě)以進入各項能力和(hé)素養詳情頁面中（如下(xià)圖所示），即在66個(gè)維度中進一步分(fēn)析。可(kě)以看到，經過兩年的(de)努力，學生A在“自我實現”部分(fēn)表現出的(de)特質：樂(yuè)于探索和(hé)實驗、勇于面對(duì)不熟悉的(de)情景、主動拓展自身的(de)靈活性等等。圖中還(hái)可(kě)以看出，與兩年前的(de)圖比較，學生A在自我實現方面有了(le)長(cháng)足的(de)進步，并且有了(le)團隊協作意識，與人(rén)溝通(tōng)能力增強，擁有較強且有效的(de)自我管理(lǐ)能力。
學生A進入初中兩年後
與入學時(shí)個(gè)别模塊和(hé)維度的(de)比較
66條标準還(hái)會構成針對(duì)孩子各方面的(de)雷達圖。比如，這(zhè)是吳越同學體育能力的(de)雷達圖，其中包括初中體育對(duì)學生8個(gè)維度的(de)評價：體型、柔韌、靈敏、肺活量、耐力、速度、力量、跳躍。對(duì)應雷達圖，孩子的(de)速度、爆發力特别強但耐力不行的(de)個(gè)性一目了(le)然。雷達圖能幫助教師進行科學的(de)揚長(cháng)避短。學校體育教師拿到吳越同學的(de)數據後，推薦他(tā)進入學校田徑隊。建蘭中學在以下(xià)三個(gè)方面作了(le)探索：第一，建蘭中學的(de)課程由70多(duō)門增加到140多(duō)門，包括STEAM創課、賽艇、戲劇表演、詩經解讀等各種門類，爲學生核心素養培養提供“沃土”。
課程内容和(hé)數量豐富之後，也(yě)産生了(le)一個(gè)問題：學生如何選課？如何确保課程真正滿足學生成長(cháng)需要？于是我們做(zuò)了(le)第二個(gè)方面的(de)探索：定制“私人(rén)課程”，讓“個(gè)性差異”學習(xí)有奔頭。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”将選課的(de)熱(rè)度、課程體系目标一起進行最優化(huà)求解，來(lái)發現哪些課程對(duì)學生能力培養是有效的(de)，哪些是低效的(de)，并爲每個(gè)學生生成個(gè)性化(huà)課表。此外，我們還(hái)設有數字化(huà)成長(cháng)檔案——每個(gè)孩子都有一棵自己的(de)“成長(cháng)樹”。以前，孩子們畢業後回母校，可(kě)能隻找得(de)到很薄的(de)幾張紙質資料，但現在，哪怕他(tā)們很多(duō)年以後再回來(lái)，也(yě)能找到他(tā)曾在學校生活了(le)三年的(de)痕迹，其中包含德、智、體、美(měi)、勞各方面的(de)記錄。第三，呵護學生發展，激發學生潛力，讓學習(xí)有深度。我們不僅關注學生個(gè)性化(huà)發展需求，更是通(tōng)過構建未來(lái)數字學校，通(tōng)過數據化(huà)、智能化(huà)和(hé)深度開放共享，讓學習(xí)更有深度，讓學習(xí)者變得(de)更有智慧。努力讓學生學習(xí)和(hé)成長(cháng)的(de)每一個(gè)時(shí)刻都有意義，都有價值。希望有更多(duō)的(de)孩子向著(zhe)他(tā)更高(gāo)的(de)目标和(hé)要求出發，他(tā)的(de)人(rén)生會因爲我們的(de)助力而變得(de)更加有精彩。如此一來(lái)，那些曾經冰冷(lěng)的(de)數據，因爲有懂(dǒng)數據的(de)人(rén)進行内化(huà)，變成了(le)鮮活的(de)數據。在很多(duō)場(chǎng)合我曾提到，現在的(de)老師，特别是班主任，負擔和(hé)責任非常重，不僅要帶好班級，管好學習(xí)，還(hái)要關心學生方方面面的(de)生活。特别在疫情期間，很多(duō)孩子心理(lǐ)上出現了(le)問題，他(tā)們要顧及的(de)方面越來(lái)越多(duō)。與此同時(shí)，也(yě)有很多(duō)人(rén)問，對(duì)于學校教師招聘，你有什(shén)麽樣的(de)想法？未來(lái)的(de)教師隊伍應該如何形成？經過梳理(lǐ)總結後，我認爲教師隊伍應該由三種類型組成：其一，傳道授業型。也(yě)就是通(tōng)常我們理(lǐ)解的(de)老師。 其二，學校大(dà)腦(nǎo)數據工程師。他(tā)不隻指我們過去定義的(de)信息技術老師。 其三，專業班主任。他(tā)能走進學生内心深處，幫助孩子規劃人(rén)生，對(duì)他(tā)們進行心理(lǐ)輔導，讓他(tā)們的(de)人(rén)生少走一些彎路。未來(lái)，教師就是如此重要。所以，當我們真正的(de)把老師解放出來(lái)，我們的(de)學生才有可(kě)能改變世界。我們說，教育的(de)本質是基于美(měi)好創造美(měi)好，是讓每一個(gè)人(rén)在自己的(de)生命傳承中，找到最适合自己的(de)發展軌道。作爲教育工作者，就應該思考如何利用(yòng)技術以及所能掌握的(de)東西來(lái)輔助孩子、賦能教育，讓學生成長(cháng)過程中那些原本沉睡(shuì)的(de)數據生命化(huà)，助力他(tā)們的(de)學習(xí)和(hé)生活，讓因材施教、個(gè)性化(huà)發展成爲可(kě)能。數據資源被重新認知後，教育資源才能被公平化(huà)、集約化(huà)使用(yòng)，讓學校自洽于數據時(shí)代，變革現有的(de)學習(xí)觀、教育觀、人(rén)才觀、質量觀和(hé)管理(lǐ)觀。未來(lái)應該讓技術更多(duō)地介入、打破校園的(de)邊界，讓跨界更多(duō)真正的(de)發生，讓數據爲孩子們的(de)成長(cháng)服務。我相信，“學校大(dà)腦(nǎo)”不斷被喂養，讓學校教育變得(de)更加強大(dà)之時(shí)，也(yě)将是孩子生命最精彩最蓬勃的(de)時(shí)刻。