爲什(shén)麽需要AI系統組建的“學校大(dà)腦(nǎo)”？從(cóng)前，最容易讓我們迷路的地方，是月黑風(fēng)高(gāo)、野獸出沒的荒郊野嶺；
現(xiàn)在，最容易讓我們迷路的地方，是燈火通明(míng)、人來(lái)人往的街頭鬧市。
這(zhè)段話(huà)讓我想到(dào)了(le)教育的現(xiàn)狀：改革從(cóng)未止步，理(lǐ)念層出不窮，但(dàn)誰都無法解釋清楚教育領域諸多焦慮的本質，就像站(zhàn)在一個燈火通明(míng)的教育廣場，卻迷失了(le)方向。面向未來(lái)，到(dào)底應該爲國家、社會(huì)培養怎樣的公民和(hé)人？我和(hé)我的老(lǎo)師們認爲，教育有自(zì)己的社會(huì)屬性，有自(zì)己的使命。以前的教育關注的是群體，是宏觀的曆史演進，如今的教育更需要關注的是個體，是微觀的價值突圍。教育要成就每一個人，并讓其獲得生命意義的圓滿。這(zhè)樣，我們又回到(dào)了(le)因材施教的話(huà)題上(shàng)。因材施教的重大(dà)意義就是使教育真正做到(dào)“目中有人”，看(kàn)到(dào)教育對(duì)象的個體差異性。于是，我們所在的建蘭中學走向了(le)一條不同的探索之路，也(yě)就是近三年我們一直着手建設的“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着密切聯系的杭州“城(chéng)市大(dà)腦(nǎo)”。“城(chéng)市大(dà)腦(nǎo)”的總架構師王堅院士曾說：“世界上(shàng)最遙遠的距離是紅(hóng)綠燈跟交通監控攝像頭的距離，它們都在一根杆子上(shàng)，但(dàn)是從(cóng)來(lái)就沒有通過數據被連接過。”因爲它們之間的數據沒有打通，攝像頭不能(néng)通過向信号燈賦能(néng)來(lái)緩解道(dào)路擁堵的問題。此外(wài)，也(yě)很(hěn)少有人去真正了(le)解交通擁堵的原因。線索其實就在數據中：比如，杭州的車輛保有量約爲280萬輛，日常的某個一瞬間，僅有約20萬輛車出現(xiàn)在城(chéng)市道(dào)路中，高(gāo)峰期則有30萬輛。然而，人們多是去研究280萬輛車，而不是研究高(gāo)峰期時(shí)較日常時(shí)多出來(lái)的10萬輛。其實這(zhè)樣的現(xiàn)象同樣發生在教育中。假設我們的老(lǎo)師是“攝像頭”，學生也(yě)許就是身旁的“信号燈”，兩者的距離有時(shí)也(yě)非常“遙遠”；孩子從(cóng)幼兒園到(dào)大(dà)學，會(huì)學習許多知(zhī)識點，就像這(zhè)280萬輛車，但(dàn)我們老(lǎo)師應該真正要研究的，應該像道(dào)路上(shàng)多出來(lái)的10萬輛車，是那些(xiē)學生感興趣的、适合他(tā)的部分。其實，科技的邊緣就是教育創新的邊緣，數據能(néng)夠改變城(chéng)市，數據也(yě)能(néng)夠改變學校。王堅院士曾來(lái)到(dào)我們學校開(kāi)設了(le)一個講座：《讓數據替學生做題目》。他(tā)說，這(zhè)個題目取得或許有些(xiē)噱頭，但(dàn)根本上(shàng)我是想告訴大(dà)家，要充分利用(yòng)數據，用(yòng)AI技術減輕學生負擔，爲學生學習和(hé)個性發展提供充分的時(shí)間和(hé)有效的支持。此外(wài)，王堅院士還建議(yì)我們：要拓寬孩子生命的寬度，讓更多的學生，因爲有學校大(dà)腦(nǎo)，可以騰出更多時(shí)間做自(zì)己喜歡的事(shì)情，比如可以看(kàn)看(kàn)閑書、踢踢球、聽聽音(yīn)樂。于是在2018年1月，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學校。“學校大(dà)腦(nǎo)”同時(shí)啓動開(kāi)發，和(hé)“城(chéng)市大(dà)腦(nǎo)”的理(lǐ)念互通。我們學校稱之爲“建蘭大(dà)腦(nǎo)”。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”其實就是一套打通了(le)教育教學數據的人工(gōng)智能(néng)系統，它能(néng)對(duì)學校的教育教學活動進行無感沉澱，自(zì)動形成豐富、清晰、多維度的學校數據資源，并能(néng)進行及時(shí)分析、診斷、預警、監控、評價、反饋，爲學生提供個性化學習。這(zhè)樣一套人工(gōng)智能(néng)系統有3個核心：數據連通、數據流動、數據賦能(néng)，定位于輔助支持老(lǎo)師們由大(dà)一統的教轉向精準性的教；支持學生們由原來(lái)重複低(dī)效的學轉向基于“自(zì)我畫(huà)像”的學。那麽，錨定好(hǎo)目标、框架和(hé)功能(néng)之後，人工(gōng)智能(néng)系統如何在學校落地運行？我們打造了(le)三個載體。我們基于“建蘭大(dà)腦(nǎo)”搭建了(le)一個核心交互平台：小(xiǎo)蘭書童。它是一個貼近教學現(xiàn)場的平台，由三端構成：教師、管理(lǐ)員登陸使用(yòng)的管理(lǐ)後端；由教師、學生登陸使用(yòng)的用(yòng)戶前端，在學校可以通過手機客戶端和(hé)智能(néng)音(yīn)箱進入；面向全校所有人的可視(shì)化展示端（如下(xià)圖所示）。我們如何使用(yòng)它助力課前、課中、課後三個階段的教學轉型呢(ne)？我着重分享一下(xià)整套系統的核心點。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”沉澱了(le)縱向數據（學生個人數據）和(hé)橫向數據（班級、同年級等），涵蓋了(le)學生在校的所有日常行爲表現(xiàn)（常規、學習品質和(hé)課外(wài)活動參與等）。“小(xiǎo)蘭書童”有“學生畫(huà)像”功能(néng)，它會(huì)基于“建蘭大(dà)腦(nǎo)”的數據和(hé)知(zhī)識圖譜技術，及時(shí)對(duì)學生進行分析診斷，對(duì)學生進行精準畫(huà)像。
其二，課後通過數據幫助孩子挖掘他(tā)的學習偏好(hǎo)、認知(zhī)風(fēng)格、認知(zhī)結構、能(néng)力水(shuǐ)平、學習特征。比如，在學科知(zhī)識點層面，通過橫向（年級得分率）與縱向（所有知(zhī)識點得分率）對(duì)比，及時(shí)查漏補缺；通過對(duì)每次考核的一級和(hé)二級知(zhī)識點分類分析，鞏固薄弱知(zhī)識點。
知(zhī)識點掌握情況和(hé)學科能(néng)力分析在作(zuò)業方面，首先，平台将相關預習、鞏固檢測和(hé)拓展深化三個類别的作(zuò)業進行重新整合，還包括由教師和(hé)學生共同開(kāi)發的微課（主要有閱讀拓展類，語音(yīn)朗讀類、實踐練習類等作(zuò)業的講解）作(zuò)爲學生課後學習的輔助資料；其次，學生做題痕迹沉澱到(dào)小(xiǎo)蘭書童後台，“建蘭大(dà)腦(nǎo)”進行分析診斷再次推送作(zuò)業，形成一個提升學習能(néng)力的閉環；此外(wài)，“建蘭大(dà)腦(nǎo)”還會(huì)根據學生的學情，點對(duì)點給學生推送微課進行學習。值得一提的是，我們構建了(le)一套人工(gōng)智能(néng)自(zì)适應學習系統——爲每名學生“種”下(xià)了(le)一棵不斷生長的知(zhī)識樹。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”會(huì)基于學生知(zhī)識樹的情況進行運算(suàn)，把“建蘭題庫”中貼有不同難度标簽的習題，推送給不同學生。爲了(le)保證習題質量，學校教研組重新設計(jì)了(le)各學科的知(zhī)識圖譜，用(yòng)來(lái)分析知(zhī)識點間的聯系，并構建學科精品題庫。推送作(zuò)業背後，是教師們在根據數據爲學生選擇合适的學習策略，課後定制個性化作(zuò)業，讓每個學生拿到(dào)的作(zuò)業都不一樣。以前，學生在考試結束後隻能(néng)拿到(dào)寫有冷冰冰數字的成績單。現(xiàn)在，我們的學生、家長，在考試結束後打開(kāi)手機客戶端，會(huì)拿到(dào)一份個性報(bào)告，就像打開(kāi)支付寶就能(néng)得到(dào)年度賬單。這(zhè)份個性報(bào)告旨在實現(xiàn)對(duì)學生的綜合評價。學科方面，例如數學部分，對(duì)孩子抽象思維、邏輯分析、數學運算(suàn)、直觀想象、數學建模五個方面都有系統評定，從(cóng)診斷分數跨越到(dào)診斷知(zhī)識、能(néng)力掌握狀況；德育方面，它會(huì)生成學生“行爲表現(xiàn)關鍵詞”，用(yòng)于反映學生道(dào)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(shì)實上(shàng)，學習方式的轉變意味着個人與世界關系的轉變，也(yě)意味着存在方式的轉變。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”這(zhè)套AI系統的本質就是轉變從(cóng)數據到(dào)人的存在方式，将零散的信息沉澱聚集，讓教育數據回歸教育者主體，進行教的突破。
長期以來(lái)，人們把教學評價看(kàn)成是對(duì)教學結果的一種純“客觀”“公正”的描述，因而關注于測量技術的完善和(hé)評價标準的建立。一個盲區(qū)由此出現(xiàn)了(le)：學生處于被評價的被動狀态之中，評價不能(néng)有效地促進學生素質、能(néng)力的提高(gāo)。針對(duì)這(zhè)個痛點，我們通過“建蘭大(dà)腦(nǎo)”讓動态性評價變成現(xiàn)實，可以多元展示每一個學生的才能(néng)。在建蘭中學，學生的日常行爲規範會(huì)被随時(shí)記錄，成爲過程性評價依據；學生的活動參與情況會(huì)被打标記錄，成爲發展性評價依據；學生的個性發展情況會(huì)被有效記錄，成爲個性化評價依據。但(dàn)對(duì)學校來(lái)說，首先擺在面前的難題是：如何通過AI系統采集學生數據？根據國家頒布的《中國學生發展核心素養》框架，我們進行了(le)校本化實踐，提出了(le)建蘭中學五大(dà)核心素養，并以加德納九大(dà)多元理(lǐ)論爲依據，生成了(le)66個标準，形成學生個性化成長成熟度（IGPM）評價模型，并嵌入日常學習生活的中予以評定。接下(xià)來(lái)，66條标準會(huì)呈現(xiàn)爲9個維度構成的雷達圖：複雜(zá)的溝通能(néng)力，領導和(hé)團隊協作(zuò)能(néng)力，運動健康、勞動實踐，全球化視(shì)角，問題解決和(hé)數據分析，思維習慣，自(zì)我實現(xiàn)，藝術審美(měi)，道(dào)德素養。我們稱之爲“建蘭修煉”，它将學生素養發展具象化、可視(shì)化。下(xià)圖是學生A初入初中的成長報(bào)告①。從(cóng)中可以看(kàn)出其四個較爲突出的能(néng)力或素養是：道(dào)德素養、全球化視(shì)野、運動與健康、勞動與實踐；三個比較弱的能(néng)力或素養是：自(zì)我實現(xiàn)、領導和(hé)團隊協作(zuò)能(néng)力、問題解決和(hé)數據分析。進入到(dào)各項能(néng)力和(hé)素養詳情，即66個維度中去分析，例如學生A在“複雜(zá)的溝通能(néng)力”模塊“關注傾聽”方面較好(hǎo)。在報(bào)告單②中，黑體字表示已擁有或初步擁有的能(néng)力；而灰體字則爲需要努力的部分。有了(le)這(zhè)張成長報(bào)告單後，孩子對(duì)自(zì)己的優勢和(hé)不足一目了(le)然。這(zhè)也(yě)就幫助孩子認識自(zì)己，從(cóng)而找到(dào)努力的方向。如學生A在“領導和(hé)團隊協作(zuò)能(néng)力”方面不足，爲了(le)提升自(zì)己在這(zhè)方面的能(néng)力，他(tā)參加了(le)班委的競選和(hé)學生會(huì)競選，參加了(le)學校的辯論社團，同時(shí)組織同學參加學校的元旦文(wén)藝演出；爲了(le)提升自(zì)己“問題解決和(hé)數據分析”的能(néng)力，他(tā)參與了(le)學校的創新社團，并且研發了(le)“智能(néng)斑馬線”，在杭州市、浙江省的創新大(dà)賽中獲獎；同時(shí)，他(tā)在學科尤其是理(lǐ)科學習中，給自(zì)己設立了(le)一個目标：每天問一個問題，以此提升自(zì)己的問題意識。兩年以後，他(tā)的成長報(bào)告單發生了(le)變化：打開(kāi)學生成長報(bào)告後，還可以進入各項能(néng)力和(hé)素養詳情頁面中（如下(xià)圖所示），即在66個維度中進一步分析。可以看(kàn)到(dào)，經過兩年的努力，學生A在“自(zì)我實現(xiàn)”部分表現(xiàn)出的特質：樂于探索和(hé)實驗、勇于面對(duì)不熟悉的情景、主動拓展自(zì)身的靈活性等等。圖中還可以看(kàn)出，與兩年前的圖比較，學生A在自(zì)我實現(xiàn)方面有了(le)長足的進步，并且有了(le)團隊協作(zuò)意識，與人溝通能(néng)力增強，擁有較強且有效的自(zì)我管理(lǐ)能(néng)力。
學生A進入初中兩年後
66條标準還會(huì)構成針對(duì)孩子各方面的雷達圖。比如，這(zhè)是吳越同學體育能(néng)力的雷達圖，其中包括初中體育對(duì)學生8個維度的評價：體型、柔韌、靈敏、肺活量、耐力、速度、力量、跳躍。對(duì)應雷達圖，孩子的速度、爆發力特别強但(dàn)耐力不行的個性一目了(le)然。雷達圖能(néng)幫助教師進行科學的揚長避短。學校體育教師拿到(dào)吳越同學的數據後，推薦他(tā)進入學校田徑隊。建蘭中學在以下(xià)三個方面作(zuò)了(le)探索：第一，建蘭中學的課程由70多門(mén)增加到(dào)140多門(mén)，包括STEAM創課、賽艇、戲劇(jù)表演、詩經解讀等各種門(mén)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)一個問題：學生如何選課？如何确保課程真正滿足學生成長需要？于是我們做了(le)第二個方面的探索：定制“私人課程”，讓“個性差異”學習有奔頭。“建蘭大(dà)腦(nǎo)”将選課的熱度、課程體系目标一起進行最優化求解，來(lái)發現(xiàn)哪些(xiē)課程對(duì)學生能(néng)力培養是有效的，哪些(xiē)是低(dī)效的，并爲每個學生生成個性化課表。此外(wài)，我們還設有數字化成長檔案——每個孩子都有一棵自(zì)己的“成長樹”。以前，孩子們畢業後回母校，可能(néng)隻找得到(dào)很(hěn)薄的幾張紙(zhǐ)質資料，但(dàn)現(xiàn)在，哪怕他(tā)們很(hěn)多年以後再回來(lái)，也(yě)能(néng)找到(dào)他(tā)曾在學校生活了(le)三年的痕迹，其中包含德、智、體、美(měi)、勞各方面的記錄。第三，呵護學生發展，激發學生潛力，讓學習有深度。我們不僅關注學生個性化發展需求，更是通過構建未來(lái)數字學校，通過數據化、智能(néng)化和(hé)深度開(kāi)放(fàng)共享，讓學習更有深度，讓學習者變得更有智慧。努力讓學生學習和(hé)成長的每一個時(shí)刻都有意義，都有價值。希望有更多的孩子向着他(tā)更高(gāo)的目标和(hé)要求出發，他(tā)的人生會(huì)因爲我們的助力而變得更加有精彩。如此一來(lái)，那些(xiē)曾經冰冷的數據，因爲有懂數據的人進行内化，變成了(le)鮮活的數據。在很(hěn)多場合我曾提到(dào)，現(xiàn)在的老(lǎo)師，特别是班主任，負擔和(hé)責任非常重，不僅要帶好(hǎo)班級，管好(hǎo)學習，還要關心學生方方面面的生活。特别在疫情期間，很(hěn)多孩子心理(lǐ)上(shàng)出現(xiàn)了(le)問題，他(tā)們要顧及的方面越來(lái)越多。與此同時(shí)，也(yě)有很(hěn)多人問，對(duì)于學校教師招聘，你(nǐ)有什(shén)麽樣的想法？未來(lái)的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(dào)授業型。也(yě)就是通常我們理(lǐ)解的老(lǎo)師。 其二，學校大(dà)腦(nǎo)數據工(gōng)程師。他(tā)不隻指我們過去定義的信息技術老(lǎo)師。 其三，專業班主任。他(tā)能(néng)走進學生内心深處，幫助孩子規劃人生，對(duì)他(tā)們進行心理(lǐ)輔導，讓他(tā)們的人生少走一些(xiē)彎路。未來(lái)，教師就是如此重要。所以，當我們真正的把老(lǎo)師解放(fàng)出來(lái)，我們的學生才有可能(néng)改變世界。我們說，教育的本質是基于美(měi)好(hǎo)創造美(měi)好(hǎo)，是讓每一個人在自(zì)己的生命傳承中，找到(dào)最适合自(zì)己的發展軌道(dào)。作(zuò)爲教育工(gōng)作(zuò)者，就應該思考如何利用(yòng)技術以及所能(néng)掌握的東西來(lái)輔助孩子、賦能(néng)教育，讓學生成長過程中那些(xiē)原本沉睡的數據生命化，助力他(tā)們的學習和(hé)生活，讓因材施教、個性化發展成爲可能(néng)。數據資源被重新認知(zhī)後，教育資源才能(néng)被公平化、集約化使用(yòng)，讓學校自(zì)洽于數據時(shí)代，變革現(xiàn)有的學習觀、教育觀、人才觀、質量觀和(hé)管理(lǐ)觀。未來(lái)應該讓技術更多地介入、打破校園的邊界，讓跨界更多真正的發生，讓數據爲孩子們的成長服務。我相信，“學校大(dà)腦(nǎo)”不斷被喂養，讓學校教育變得更加強大(dà)之時(shí)，也(yě)将是孩子生命最精彩最蓬勃的時(shí)刻。