在上海市卢湾高级中学，一片崭新的学习天地——“数智学谷”正在改变着学生的学习方式与成长路径。
“数智学谷”是卢湾高级中学全新构建的以AI技术为驱动的高中生自主学习生态。这里不仅是一个既温馨又充满科技感的人工智能学习空间，更是推动学生个性化、创意化学习的重要平台。在这里，每一位学生都是自己学习过程的设计者，他们像创业者一样，规划目标、制订计划，主动探索、合作解决问题。在这里，他们通过实践与创新，解决各种复杂问题，实现自我的突破和成长。
“数智学谷”的背后，离不开一支团队的努力：由39名老师组成的卢湾高级中学“火花学院”。自2018年起，团队主动拥抱新技术，积极联动前沿企业、参与人工智能大会，投身AI课程开发、智能化学习生态建设、创新项目孵化与智能评价体系研发，逐步构建起具有卢高特色的“数智学谷”教育生态，锻造出一支“聚是一团火，散是满天星”的AI教育实干队伍。
2024年，教育部公布了全国184个中小学人工智能教育基地，其中上海有6所学校入选，上海市卢湾高级中学位列其中。
课程改革：火花点燃AI素养
卢湾高级中学的科学教育特色，已经有20多年。2001年，学校在延续理科见长的办学特色下，提出了“培养有高度科学素养的高中学生”，开始实施“加强科学教育，提升学生科学素养”的办学实验项目。科学教育的内容需要根据社会前沿科技的发展而进行调整和更新。2018年，学校将人工智能元素引入到科学教育中，是学校在传承办学特色过程中，科学教育的迭代和更新。
那个时候，人工智能对于许多学校而言，还是一个相对陌生、崭新的领域。卢湾高级中学想到了“开放办学”：学校走访了一些高校，也和业界独角兽合作，从让教师先“学习”开始，进行内部教学结构的重塑。也是在那个时候，学校成立了人工智能“火花学院”，这是一个跨学科的团队，聘请高校企业的专家进行指导，尝试将人工智能融入到各个学科中，并打造多元化、个性化的人工智能特色课程群。
学生虚拟体验工厂实景
台风过境，引发华北地区强降水的直接原因是什么？化学课上“水溶液中的离子平衡”怎么用实验来完成学习？花瓶及酒杯的设计如何用软件进行设计？
这些知识，不再只是一成不变的板书或是老师们“我说你听”的教学模式，这些入心入脑的内容，如今在卢湾高级中学，都可以用人工智能来实现，更多不一样的“课堂”让人眼前一亮：信息课通过“体验人脸会场签到”项目，可以体验人工智能在生活场景的应用；地理课利用Ventusky软件和WebGIS技术，以台风为真实情境，以可视化的形式解读华北地区强降水的原因；化学课借助数字化实验，辅助学生深度学习水溶液中的离子平衡；通用技术课通过使用CAXA实体设计软件进行花瓶及酒杯的设计活动，理解旋转体的概念……
火花学院教师聚焦人工智能与学科课程的融合创新，探索通过AI融入课程，重构学科知识结构，创新教学方法，进而丰富学习体验的全过程教学变革。团队深度参与学校人工智能课程群开发和实践，设计了覆盖语文、数学、英语、物理、化学、生物、地理、历史、政治、体育等多学科的AI融合特色课程，着力培养学生的“H·AI”素养。
朱明建老师领衔的团队开发《基于SLAM-AR的化工生产类课程》，让学生戴上VR设备，在虚拟化工厂零距离体验工业化学工艺，获得“沉浸式”“交互式”学习体验。张翼老师应用全息影像技术，破解生物教学蛋白质结构空间感知难题，将复杂分子结构三维可视化，直观演绎生化知识。梁阅老师以5G+全息投影技术，打造沪•遵两地联动党史课堂，通过全息投影再现中共一大会址、遵义会议现场，实现红色资源可视化、红色文化沉浸式，重塑党史思政课讲授方式。地理学科高宸、黄译萱老师利用AR增强现实、VR技术，将天体运动、地貌景观等抽象地理知识立体化呈现，提升学科认知深度与趣味体验。体育教师许皓强、于文岚借助北极贝智能体育系统，实时监测学生运动数据，动态调整体能训练与技能指导。英语教师於雯菁引入AI数字人，开展个性化英语阅读与表达课程，丰富学生语言学习方式。物理教师沈计春编写《智能驾驶基于kmon机器人的方案设计》，将虚拟驾驶实验嵌入课程，培养学生实验观察与AI操控技能。
“数智学谷”赋能自主学习
在卢湾高级中学，人工智能无处不在。这几年，学校打造了人工智能的应用场景，覆盖了教学楼三个楼层：人工智能创新孵化实验室、机甲大师实验室、无人驾驶实验室、无人机实验室、智能足球机器人实验室、智能篮球机器人实验室、智能救援实验室、无人快递实验室、元宇宙……在这里，学生可以感受无处不在的生活中的人工智能场景，有一种对于AI的“亲近感”。
去年，卢湾高级中学全新构建了以AI技术为驱动的高中生自主学习生态——“数智学谷”。学校将数字化与智能化技术作为推动教育改革的强大引擎，通过技术引领，为学生搭建一个学习、创造、创业、实践的学习环境，使得每个学生都能根据自己的兴趣、需求和能力进行深度学习。“创造性学习+创业式实践”、“大社区+小部落”的学习方式和组织形式，不仅促进学生的知识获取，更激发他们的创造力和创新精神。
“数智学谷”活动实景
上海市卢湾高级中学课程研发部负责人张燕静介绍说，学校的“数智学谷”依托生成式AI技术，构建了“三层四维”的学习生态模型，希望学生通过智能工具开展自主学习。“学习不再是单一的知识获取过程，学生们在开放、多元、互动的环境中，主动探索、协作创新，不仅掌握了学习的方法与策略，更在解决问题的过程中锻炼了想象力和创造力。”
张燕静老师领衔，“AI未来社区”“科学与实践社区”“乐活社区”“新视界社区”四大社区“区长”张晓骏、田翠平、刘金艳、黄之花，以及马婷婷、周曾唯、夏乐妍、鲍明晗等30位教师积极参与、开发部落活动，编写相关教材，带领学生参观各类研究所，构建了富有活力的数智学谷学习共同体。
AI社区培育“未来创业者”
前不久，卢湾高级中学的机器人足球队勇夺全国亚军，暑假将启程参加国际大赛。他们的指导老师、张晓骏被学生亲切地唤作“区长”。机器人足球队的“全能选手”郑思诚介绍说，“我和我的队友、硬件工程师刘郡洁和软件工程师葛子硕，都是在张老师的指引之下抵达了胜利的彼岸。”
作为“AI未来社区”的“区长”，张晓骏感慨地说：“在‘火花学院’，我们要努力完成角色的转变，在这里，我们不是简单的知识传授者，而是一个引路人。因为在人工智能的领域，我也是‘从零开始’，在这里，我们给学生一个准确的目标，给他们更好的引导。”“在卢湾高中，学习不是被动接收，而是主动创造。探索与表达同样重要。”郑思诚说。
在同样的社区，卢高毕业生郭奕添基于LLM与RAG技术，开发了智能留香机，创业一年申请多项专利，完成了数百万元融资，估值达四千万元，成为AI应用的商业化典范。
和张晓骏一样，火花学院积极孵化AI跨学科创新项目，为学生搭建成长阶梯。依托数智学谷、“AI知识角”、人工智能峰会等创新实践平台，“火花学院”组织师生围绕智能硬件、数字交互、虚拟仿真、AI社会议题等方向，开展真实问题解决型项目的开发。
在这里，孙庆华老师潜心编写AI校本读本，历经12轮研讨、4次推翻重写，将复杂AI原理转化为“看得懂、用得上”的实用读物，打通学生AI认知启蒙通道。图书馆馆长叶翼依托“AI知识角”，指导学生整理前沿文献、开展项目攻关，赛事备战期间带队连续72小时鏖战，带领团队屡摘赛事金银奖。
“我们欣喜地看到，AI不再是个别人的兴趣，而是一群有想法的青少年共同打磨未来的舞台。”何莉说，更重要的是，在“火花学院”老师们的共同努力下，数智赋能、课程创新、生态重构、平台聚力四位一体，正让卢湾高级中学成为一所能呼吸、会生长、有温度的“未来学校”。
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