為(wèi)什麽需要AI系統組建的“學校大腦(nǎo)”？從(cóng)前，最容易讓我們迷路(lù)的地方，是月(yuè)黑(hēi)風高(gāo)、野獸出沒的荒郊野嶺；
現在，最容易讓我們迷路(lù)的地方，是燈火通(tōng)明、人來人往的街頭鬧市(shì)。
改革從(cóng)未止步，理念層出不窮，但誰都無法解釋清楚教育領域諸多(duō)焦慮的本質，就(jiù)像站在一(yī)個(gè)燈火通(tōng)明的教育廣場，卻迷失了方向。面向未來，到(dào)底應該為(wèi)國(guó)家、社會(huì)培養怎樣的公民(mín)和人？我和我的老師(shī)們認為(wèi)，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(gè)體，是微觀的價值突圍。教育要成就(jiù)每一(yī)個(gè)人，并讓其獲得生(shēng)命意義的圓滿。這樣，我們又(yòu)回到(dào)了因材施教的話題上(shàng)。因材施教的重大意義就(jiù)是使教育真正做到(dào)“目中有人”，看(kàn)到(dào)教育對象的個(gè)體差異性。于是，我們所在的建蘭中學走向了一(yī)條不同的探索之路(lù)，也就(jiù)是近三年(nián)我們一(yī)直著(zhe)手建設的“學校大腦(nǎo)”。進一(yī)步說“學校大腦(nǎo)”之前，我們先說說與其誕生(shēng)有著(zhe)密切聯系的杭州“城(chéng)市(shì)大腦(nǎo)”。“城(chéng)市(shì)大腦(nǎo)”的總架構師(shī)王堅院士曾說：“世界上(shàng)最遙遠(yuǎn)的距離是紅(hóng)綠燈跟交通(tōng)監控攝像頭的距離，它們都在一(yī)根杆子上(shàng)，但是從(cóng)來就(jiù)沒有通(tōng)過數據被連接過。”因為(wèi)它們之間的數據沒有打通(tōng)，攝像頭不能(néng)通(tōng)過向信号燈賦能(néng)來緩解道路(lù)擁堵的問題。此外，也很少有人去真正了解交通(tōng)擁堵的原因。線索其實就(jiù)在數據中：比如，杭州的車輛保有量約為(wèi)280萬輛，日常的某個(gè)一(yī)瞬間，僅有約20萬輛車出現在城(chéng)市(shì)道路(lù)中，高(gāo)峰期則有30萬輛。然而，人們多(duō)是去研究280萬輛車，而不是研究高(gāo)峰期時較日常時多(duō)出來的10萬輛。其實這樣的現象同樣發生(shēng)在教育中。假設我們的老師(shī)是“攝像頭”，學生(shēng)也許就(jiù)是身旁的“信号燈”，兩者的距離有時也非常“遙遠(yuǎn)”；孩子從(cóng)幼兒園到(dào)大學，會(huì)學習許多(duō)知識點，就(jiù)像這280萬輛車，但我們老師(shī)應該真正要研究的，應該像道路(lù)上(shàng)多(duō)出來的10萬輛車，是那些學生(shēng)感興趣的、适合他的部分。其實，科技(jì)的邊緣就(jiù)是教育創新的邊緣，數據能(néng)夠改變城(chéng)市(shì)，數據也能(néng)夠改變學校。王堅院士曾來到(dào)我們學校開(kāi)設了一(yī)個(gè)講座：《讓數據替學生(shēng)做題目》。他說，這個(gè)題目取得或許有些噱頭，但根本上(shàng)我是想告訴大家，要充分利用數據，用AI技(jì)術(shù)減輕學生(shēng)負擔，為(wèi)學生(shēng)學習和個(gè)性發展提供充分的時間和有效的支持。此外，王堅院士還(hái)建議我們：要拓寬孩子生(shēng)命的寬度，讓更多(duō)的學生(shēng)，因為(wèi)有學校大腦(nǎo)，可以騰出更多(duō)時間做自(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(nián)1月(yuè)，建蘭中學成立了數據資源部，成為(wèi)全國(guó)第一(yī)所有數據資源部的學校。“學校大腦(nǎo)”同時啓動開(kāi)發，和“城(chéng)市(shì)大腦(nǎo)”的理念互通(tōng)。我們學校稱之為(wèi)“建蘭大腦(nǎo)”。“建蘭大腦(nǎo)”其實就(jiù)是一(yī)套打通(tōng)了教育教學數據的人工(gōng)智能(néng)系統，它能(néng)對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(duō)維度的學校數據資源，并能(néng)進行及時分析、診斷、預警、監控、評價、反饋，為(wèi)學生(shēng)提供個(gè)性化學習。這樣一(yī)套人工(gōng)智能(néng)系統有3個(gè)核心：數據連通(tōng)、數據流動、數據賦能(néng)，定位于輔助支持老師(shī)們由大一(yī)統的教轉向精準性的教；支持學生(shēng)們由原來重複低(dī)效的學轉向基于“自(zì)我畫(huà)像”的學。那麽，錨定好目标、框架和功能(néng)之後，人工(gōng)智能(néng)系統如何在學校落地運行？我們打造了三個(gè)載體。通(tōng)過AI系統為(wèi)學生(shēng)減負我們基于“建蘭大腦(nǎo)”搭建了一(yī)個(gè)核心交互平台：小(xiǎo)蘭書童。它是一(yī)個(gè)貼近教學現場的平台，由三端構成：教師(shī)、管理員(yuán)登陸使用的管理後端；由教師(shī)、學生(shēng)登陸使用的用戶前端，在學校可以通(tōng)過手機(jī)客戶端和智能(néng)音(yīn)箱進入；面向全校所有人的可視化展示端（如下(xià)圖所示）。我們如何使用它助力課前、課中、課後三個(gè)階段的教學轉型呢(ne)？我著(zhe)重分享一(yī)下(xià)整套系統的核心點。其一(yī)，數據沉澱和學生(shēng)畫(huà)像。“建蘭大腦(nǎo)”沉澱了縱向數據（學生(shēng)個(gè)人數據）和橫向數據（班級、同年(nián)級等），涵蓋了學生(shēng)在校的所有日常行為(wèi)表現（常規、學習品質和課外活動參與等）。“小(xiǎo)蘭書童”有“學生(shēng)畫(huà)像”功能(néng)，它會(huì)基于“建蘭大腦(nǎo)”的數據和知識圖譜技(jì)術(shù)，及時對學生(shēng)進行分析診斷，對學生(shēng)進行精準畫(huà)像。
其二，課後通(tōng)過數據幫助孩子挖掘他的學習偏好、認知風格、認知結構、能(néng)力水(shuǐ)平、學習特征。比如，在學科知識點層面，通(tōng)過橫向（年(nián)級得分率）與縱向（所有知識點得分率）對比，及時查漏補缺；通(tōng)過對每次考核的一(yī)級和二級知識點分類分析，鞏固薄弱知識點。
在作業(yè)方面，首先，平台将相(xiàng)關預習、鞏固檢測和拓展深化三個(gè)類别的作業(yè)進行重新整合，還(hái)包括由教師(shī)和學生(shēng)共同開(kāi)發的微課（主要有閱讀(dú)拓展類，語音(yīn)朗讀(dú)類、實踐練習類等作業(yè)的講解）作為(wèi)學生(shēng)課後學習的輔助資料；其次，學生(shēng)做題痕迹沉澱到(dào)小(xiǎo)蘭書童後台，“建蘭大腦(nǎo)”進行分析診斷再次推送作業(yè)，形成一(yī)個(gè)提升學習能(néng)力的閉環；此外，“建蘭大腦(nǎo)”還(hái)會(huì)根據學生(shēng)的學情，點對點給學生(shēng)推送微課進行學習。值得一(yī)提的是，我們構建了一(yī)套人工(gōng)智能(néng)自(zì)适應學習系統——為(wèi)每名學生(shēng)“種”下(xià)了一(yī)棵不斷生(shēng)長(cháng)的知識樹。“建蘭大腦(nǎo)”會(huì)基于學生(shēng)知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(shēng)。為(wèi)了保證習題質量，學校教研組重新設計了各學科的知識圖譜，用來分析知識點間的聯系，并構建學科精品題庫。推送作業(yè)背後，是教師(shī)們在根據數據為(wèi)學生(shēng)選擇合适的學習策略，課後定制個(gè)性化作業(yè)，讓每個(gè)學生(shēng)拿到(dào)的作業(yè)都不一(yī)樣。其三，形成學生(shēng)的個(gè)性報(bào)告。以前，學生(shēng)在考試結束後隻能(néng)拿到(dào)寫有冷冰冰數字的成績單。現在，我們的學生(shēng)、家長(cháng)，在考試結束後打開(kāi)手機(jī)客戶端，會(huì)拿到(dào)一(yī)份個(gè)性報(bào)告，就(jiù)像打開(kāi)支付寶就(jiù)能(néng)得到(dào)年(nián)度賬單。這份個(gè)性報(bào)告旨在實現對學生(shēng)的綜合評價。學科方面，例如數學部分，對孩子抽象思維、邏輯分析、數學運算(suàn)、直觀想象、數學建模五個(gè)方面都有系統評定，從(cóng)診斷分數跨越到(dào)診斷知識、能(néng)力掌握狀況；德育方面，它會(huì)生(shēng)成學生(shēng)“行為(wèi)表現關鍵詞”，用于反映學生(shēng)道德品質、勞動實踐和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著(zhe)個(gè)人與世界關系的轉變，也意味著(zhe)存在方式的轉變。“建蘭大腦(nǎo)”這套AI系統的本質就(jiù)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(cháng)期以來，人們把教學評價看(kàn)成是對教學結果的一(yī)種純“客觀”“公正”的描述，因而關注于測量技(jì)術(shù)的完善和評價标準的建立。一(yī)個(gè)盲區由此出現了：學生(shēng)處于被評價的被動狀态之中，評價不能(néng)有效地促進學生(shēng)素質、能(néng)力的提高(gāo)。針對這個(gè)痛點，我們通(tōng)過“建蘭大腦(nǎo)”讓動态性評價變成現實，可以多(duō)元展示每一(yī)個(gè)學生(shēng)的才能(néng)。在建蘭中學，學生(shēng)的日常行為(wèi)規範會(huì)被随時記錄，成為(wèi)過程性評價依據；學生(shēng)的活動參與情況會(huì)被打标記錄，成為(wèi)發展性評價依據；學生(shēng)的個(gè)性發展情況會(huì)被有效記錄，成為(wèi)個(gè)性化評價依據。但對學校來說，首先擺在面前的難題是：如何通(tōng)過AI系統采集學生(shēng)數據？根據國(guó)家頒布的《中國(guó)學生(shēng)發展核心素養》框架，我們進行了校本化實踐，提出了建蘭中學五大核心素養，并以加德納九大多(duō)元理論為(wèi)依據，生(shēng)成了66個(gè)标準，形成學生(shēng)個(gè)性化成長(cháng)成熟度（IGPM）評價模型，并嵌入日常學習生(shēng)活的中予以評定。接下(xià)來，66條标準會(huì)呈現為(wèi)9個(gè)維度構成的雷達圖：複雜(zá)的溝通(tōng)能(néng)力，領導和團隊協作能(néng)力，運動健康、勞動實踐，全球化視角，問題解決和數據分析，思維習慣，自(zì)我實現，藝術(shù)審美，道德素養。我們稱之為(wèi)“建蘭修煉”，它将學生(shēng)素養發展具象化、可視化。下(xià)圖是學生(shēng)A初入初中的成長(cháng)報(bào)告①。從(cóng)中可以看(kàn)出其四個(gè)較為(wèi)突出的能(néng)力或素養是：道德素養、全球化視野、運動與健康、勞動與實踐；三個(gè)比較弱的能(néng)力或素養是：自(zì)我實現、領導和團隊協作能(néng)力、問題解決和數據分析。學生(shēng)A在進入初中前成長(cháng)報(bào)告①
進入到(dào)各項能(néng)力和素養詳情，即66個(gè)維度中去分析，例如學生(shēng)A在“複雜(zá)的溝通(tōng)能(néng)力”模塊“關注傾聽”方面較好。在報(bào)告單②中，黑(hēi)體字表示已擁有或初步擁有的能(néng)力；而灰體字則為(wèi)需要努力的部分。學生(shēng)A在進入初中前成長(cháng)報(bào)告②
有了這張成長(cháng)報(bào)告單後，孩子對自(zì)己的優勢和不足一(yī)目了然。這也就(jiù)幫助孩子認識自(zì)己，從(cóng)而找到(dào)努力的方向。如學生(shēng)A在“領導和團隊協作能(néng)力”方面不足，為(wèi)了提升自(zì)己在這方面的能(néng)力，他參加了班委的競選和學生(shēng)會(huì)競選，參加了學校的辯論社團，同時組織同學參加學校的元旦文藝演出；為(wèi)了提升自(zì)己“問題解決和數據分析”的能(néng)力，他參與了學校的創新社團，并且研發了“智能(néng)斑馬線”，在杭州市(shì)、浙江省的創新大賽中獲獎；同時，他在學科尤其是理科學習中，給自(zì)己設立了一(yī)個(gè)目标：每天問一(yī)個(gè)問題，以此提升自(zì)己的問題意識。兩年(nián)以後，他的成長(cháng)報(bào)告單發生(shēng)了變化：學生(shēng)A在進入初中兩年(nián)後的成長(cháng)報(bào)告③
打開(kāi)學生(shēng)成長(cháng)報(bào)告後，還(hái)可以進入各項能(néng)力和素養詳情頁面中（如下(xià)圖所示），即在66個(gè)維度中進一(yī)步分析。可以看(kàn)到(dào)，經過兩年(nián)的努力，學生(shēng)A在“自(zì)我實現”部分表現出的特質：樂于探索和實驗、勇于面對不熟悉的情景、主動拓展自(zì)身的靈活性等等。圖中還(hái)可以看(kàn)出，與兩年(nián)前的圖比較，學生(shēng)A在自(zì)我實現方面有了長(cháng)足的進步，并且有了團隊協作意識，與人溝通(tōng)能(néng)力增強，擁有較強且有效的自(zì)我管理能(néng)力。
學生(shēng)A進入初中兩年(nián)後
66條标準還(hái)會(huì)構成針對孩子各方面的雷達圖。比如，這是吳越同學體育能(néng)力的雷達圖，其中包括初中體育對學生(shēng)8個(gè)維度的評價：體型、柔韌、靈敏、肺活量、耐力、速度、力量、跳躍。對應雷達圖，孩子的速度、爆發力特别強但耐力不行的個(gè)性一(yī)目了然。雷達圖能(néng)幫助教師(shī)進行科學的揚長(cháng)避短。學校體育教師(shī)拿到(dào)吳越同學的數據後，推薦他進入學校田徑隊。建蘭中學在以下(xià)三個(gè)方面作了探索：第一(yī)，建蘭中學的課程由70多(duō)門(mén)增加到(dào)140多(duō)門(mén)，包括STEAM創課、賽艇、戲劇表演、詩經解讀(dú)等各種門(mén)類，為(wèi)學生(shēng)核心素養培養提供“沃土(tǔ)”。
課程内容和數量豐富之後，也産生(shēng)了一(yī)個(gè)問題：學生(shēng)如何選課？如何确保課程真正滿足學生(shēng)成長(cháng)需要？于是我們做了第二個(gè)方面的探索：定制“私人課程”，讓“個(gè)性差異”學習有奔頭。“建蘭大腦(nǎo)”将選課的熱度、課程體系目标一(yī)起進行最優化求解，來發現哪些課程對學生(shēng)能(néng)力培養是有效的，哪些是低(dī)效的，并為(wèi)每個(gè)學生(shēng)生(shēng)成個(gè)性化課表。此外，我們還(hái)設有數字化成長(cháng)檔案——每個(gè)孩子都有一(yī)棵自(zì)己的“成長(cháng)樹”。以前，孩子們畢業(yè)後回母校，可能(néng)隻找得到(dào)很薄的幾張紙(zhǐ)質資料，但現在，哪怕他們很多(duō)年(nián)以後再回來，也能(néng)找到(dào)他曾在學校生(shēng)活了三年(nián)的痕迹，其中包含德、智、體、美、勞各方面的記錄。第三，呵護學生(shēng)發展，激發學生(shēng)潛力，讓學習有深度。我們不僅關注學生(shēng)個(gè)性化發展需求，更是通(tōng)過構建未來數字學校，通(tōng)過數據化、智能(néng)化和深度開(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(shēng)學習和成長(cháng)的每一(yī)個(gè)時刻都有意義，都有價值。希望有更多(duō)的孩子向著(zhe)他更高(gāo)的目标和要求出發，他的人生(shēng)會(huì)因為(wèi)我們的助力而變得更加有精彩。如此一(yī)來，那些曾經冰冷的數據，因為(wèi)有懂(dǒng)數據的人進行内化，變成了鮮活的數據。我們應以未來教師(shī)為(wèi)尺，積極擁抱技(jì)術(shù)
在很多(duō)場合我曾提到(dào)，現在的老師(shī)，特别是班主任，負擔和責任非常重，不僅要帶好班級，管好學習，還(hái)要關心學生(shēng)方方面面的生(shēng)活。特别在疫情期間，很多(duō)孩子心理上(shàng)出現了問題，他們要顧及的方面越來越多(duō)。與此同時，也有很多(duō)人問，對于學校教師(shī)招聘，你有什麽樣的想法？未來的教師(shī)隊伍應該如何形成？經過梳理總結後，我認為(wèi)教師(shī)隊伍應該由三種類型組成：其一(yī)，傳道授業(yè)型。也就(jiù)是通(tōng)常我們理解的老師(shī)。 其二，學校大腦(nǎo)數據工(gōng)程師(shī)。他不隻指我們過去定義的信息技(jì)術(shù)老師(shī)。 其三，專業(yè)班主任。他能(néng)走進學生(shēng)内心深處，幫助孩子規劃人生(shēng)，對他們進行心理輔導，讓他們的人生(shēng)少走一(yī)些彎路(lù)。未來，教師(shī)就(jiù)是如此重要。所以，當我們真正的把老師(shī)解放(fàng)出來，我們的學生(shēng)才有可能(néng)改變世界。我們說，教育的本質是基于美好創造美好，是讓每一(yī)個(gè)人在自(zì)己的生(shēng)命傳承中，找到(dào)最适合自(zì)己的發展軌道。作為(wèi)教育工(gōng)作者，就(jiù)應該思考如何利用技(jì)術(shù)以及所能(néng)掌握的東西(xī)來輔助孩子、賦能(néng)教育，讓學生(shēng)成長(cháng)過程中那些原本沉睡(shuì)的數據生(shēng)命化，助力他們的學習和生(shēng)活，讓因材施教、個(gè)性化發展成為(wèi)可能(néng)。數據資源被重新認知後，教育資源才能(néng)被公平化、集約化使用，讓學校自(zì)洽于數據時代，變革現有的學習觀、教育觀、人才觀、質量觀和管理觀。未來應該讓技(jì)術(shù)更多(duō)地介入、打破校園的邊界，讓跨界更多(duō)真正的發生(shēng)，讓數據為(wèi)孩子們的成長(cháng)服務。我相(xiàng)信，“學校大腦(nǎo)”不斷被喂養，讓學校教育變得更加強大之時，也将是孩子生(shēng)命最精彩最蓬勃的時刻。