信息技術、互聯網如何助推并加速教育變革．如何創設有利于學生個性化學習的數字環境，如何讓數字資源的推送更智能……始于五年前的國家教育體制改革試點項目“開展數字化課程環境建設和學習方式變革試驗”在虹口落地開花。如今，試點項目從頂層設計的架構到系統開發的深入以及學校試驗實踐，都取得了突破性的進展。
五年來，虹口試驗覆蓋了幼兒園、小學、初中和高中等各級各類學校，歷經“整體構思”與“聚焦學科”兩個階段。前三年圍繞區域統籌支持的數字化課程環境建設，開展了相關的思考與嘗試性實踐，對硬件環境的建設和技術環境的建設有了更加清晰的認識；后兩年聚焦于學科領域學習方式變革實踐與探索，試點學校實驗的平臺不同、試點的學科不同、數據采集方式途徑也不一樣，但都取得了實質性的進展。
從環境建設到學科深入，從被動適應到主動探索，從傳統學習到個性收獲，虹口教育在一次次擁抱信息技術的過程中且行且思，不僅獲得了區域、學校、師生的多豐收，更走出了一條頗具虹口特色的教育信息化之路。
整體設計，環境構建是基礎
要想在教學活動中充分發揮信息技術的功能，相應的軟硬件系統的搭建必須先行考慮清楚。是否能有全面覆蓋校園的無線網絡？是否能提供足夠的互聯網帶寬？是否具有客戶端專用平臺？是否有針對性的技術支持服務……這些數字化課程環境的基礎建設問題，對于虹口而言，需要給出解答。擁有比較科學的軟硬件設施設備，將使教育信息化試驗的道路更加順暢；否則由于基礎設施不完善，會造成諸多不便不說，實施效果也不會理想。
首先在與行業專家、專業企業深入交流討論的基礎上，虹口的基礎環境建設保證鏈路的通暢。為了滿足學生隨時隨地利用任何終端獲取所需信息的需求，提供高速、穩定的計算機網絡服務，虹口改變原有的租用MPLS-VPN光纖模式，架構萬兆核心匯聚裸光纖專網的運行環境，實現虹口區內所有學校萬兆接入虹口教育城域網。此外，為了創建即時的溝通和無處不在的學習環境，虹口將在三年內逐步完成對全區中小學實現無線網絡全覆蓋。
其次是數據倉庫。在區域學生學籍管理、教師人事管理平臺數據基礎上，虹口形成了教師、學生的基礎信息結構，構建教師、學生的基礎數據倉庫，為行政部門提供相關基礎數據訪問。同時，建立教師、學生統一身份認證系統，提供不同應用平臺的身份認證、權限控制服務，避免用戶反復登錄不同平臺和維護多個賬戶信息等問題，便于將不同應用平臺中的教師、學生數據匯聚；還建立了數據挖掘引擎系統，提供各個應用平臺中分布式管理的數據的調用服務，便于數據的再次挖掘、分析。
再次是典型學習環境配備。虹口重新梳理各學校典型學習環境建設的基本數據，圍繞社會發展的新要求，在校舍改擴建、修繕的同時，升級現有數字化學習環境，逐步轉化為支持合作學習樣式的網絡學習空間及數字化設備，加強建設數學、物理、化學、生命科學、技術、美術、音樂等學科的新型實驗室。
在師生手中移動終端的購置上，虹口并非追求最先進的系統和設備，而是選擇更適合自己的設備。來自試點學校的實踐經驗上非常方便，甚至比最新的移動設備還要穩定不少；而ios平板電腦攝像、社交網絡溝通非常方便，自帶很多傳感器，配合豐富的學科APP（特別是數學、科學、美術、音樂等學科），非常方便地支持學與教方式的變革；安卓平板、安卓智能手機等由于其價格與配備廣泛性的原因，也可選擇。因而，試點學校在移動終端的選型上，更傾向于混合型配置。
深化應用，學科融合是關鍵
在日常生活中，科技進步帶來的“利好”顯而易見，特別是信息技術新系統、新設備的應用使人們的生活更加便捷、舒適。就如同在以信息技術為核心技術的工業4.0進程中，互聯網和制造的深度融合是關鍵一樣，信息技術在教育領域的應用，其根本目的還在于促進敖與學方式的改變，使其更符合教育規律和理念。
基于這樣的思考，虹口區明確了自身的任務，就是在現代信息技術條件下，探索學習者學習方式的變革和構建新型的教學法、教學策略。近兩年的實踐初步印證了這個看法，即教育信息化中教育效益、社會效益的體現，離不開扎實的學科特性。
遵循自組織發展規律，虹口區鼓勵基層學校從自身的內涵建設出發，將學校辦學特色、課程改革與學科信息化應用融合起來，由點到面漸次推進，在前期18所實踐學校試點的基礎上，虹口選擇了體育幼兒園、麗英小學、廣靈路小學、曲陽第四小學、鐘山初級中學、北虹初級中學、江灣初級中學、鐘山高級中學等作為項目攻關學校，形成了更為特點鮮明的學科信息化應用項目。8所試點學校就語文、數學、英語等基礎學科，拓展探究型課程校本特色科目等學科領域，從學科教學論的視角開展相關的研究實踐。
在8所學校的探索中，學科教育教學應用是焦點。語文、數學、外語、科學類課程、藝術類課程、拓展探究類校本課程是重點突破方向。語文學科就閱讀學習中的閱讀素材擴展，寫作學習中的協同修改、多元媒體寫作方式等方面，開展探索實踐。比如鐘山初中就利用數字閱讀平臺，讓鐘山師生每人都擁有藏書眾多的數字化書房。師生無論在校內還是校外，均可通過個人賬號登錄閱讀平臺，實現自主閱讀、互動交流和參與各種活動。
數學學科探索在“數”或“形”領域學習中，如何促進心像轉換、如何促進邏輯思維發展的具體教學方法。北虹初中數學組運用虛擬實驗小軟件、幾何面板等專用學科學習軟件幫助學習者將看不見的思維發展外化，并通過實驗的方式學習數學。江灣初中數學學科在落實“基于課程標準的教學與評價”要求的基礎上，運用微視頻支持翻轉課堂的實現，目前的研究課初步形成了系列化的雛形。
英語學科就詞匯學習手段、會話中的學習情境營造，以及自適應閱讀軟件系統的學習使用與學習診斷教研，開展探索。比如鐘山高中選擇了“17English英語自適應在線讀寫系統”網絡平臺，圍繞高中英語教學“聽、說、讀、寫”四會能力的培養，從寫作和閱讀入手，激發學生英語學習的主動性和興趣，提高學生讀寫能力。
科學類課程通過虛擬實驗突破各類條件限制開展相關科學方法與特定科學知識的學習，嘗試在各類真實實驗中運用各類傳感器精細化科學實驗手段。曲陽四小科技坊校本科技課程的數字化實旅，即是運用傳感器等手段豐富科技實驗學習；運用虛擬實驗小軟件在小學學段開展受控實驗設計的學習；運用虛擬實驗的小軟件突破一些科學實驗周期長、易受環境條件變化影響、或是涉及危險性的難題，不易直接運用于課堂教學的局限性；同時還運用網頁型學習活動方案，突破學習者學習的時空局限，學生在家庭中、其他社會開放學習空間都可以通過訪問學習活動方案的方法，持續相關的學習活動。
藝術類課程探索如何豐富學習者對美的感受性體驗，通過降低操作技能的難度，拓展學習者藝術表達的可能性。廣靈路小學在美術課程中嘗試運用數字終端豐富美感體驗途徑，豐富創作工具。曲陽四小在美術學科中，運用平板電腦上的繪畫軟件，通過降低繪畫技巧學習難度，促進小學生勇于用數字畫筆表達自己的感受；在音樂學科中，運用平板電腦，降低樂器配備的投入、降低演奏技巧發展的時間局限，促進小朋友勇于借助技術手段，用音樂來表達自己的感受。
強化主體，新理念漸成常態
教育必須面對未來，讓學生能夠通過改變學習方式實現“主動贏得未來”，虹口“開展數字化課程環境建設和學習方式變革試驗”中的學法變革的基點就在于此。
在區域推進項目的過程中，虹口區教育局與項目組提出了三個方面的核心要求。一是主體性，堅持基層學校、學科教師、學生為主體。基礎教育的基本規律中，課程是通過教學這個師生共同生成的過程得以真正落實的．所以教育信息化的教育教學應用的實踐主體是基層學校、學科教師和學生。在這個理念的指下，“開展數字化課程環境建設和學習方式變革試驗”第二階段實踐中，虹口更強調了基層學校和學科教師的主體性，在教育教學應用上以學校的探索為主，區域只是給定實踐的方向性要求，在學法教法的變革上鼓勵基層學校和學科教師的原創性。
二是方向性，立足主戰場，逐步走向規模化、常態化。國家與上海市政府關于教育信息化發展的要求中，“學法變革”一直是價值評判與事實評判的根本依據。虹口區教育局與項目組根據國家的要求，在進一步細化后提出了“堅持理念與行為的一致性，堅持教學能力與信息技術能力的一致性；以激發學習者學習興趣、幫助學習者發展主動學習意愿與能力，以適應未來的生存與發展為基本方向”的方向性要求，并據此衡量基層學校和項目組的探索實踐。
三是事實依據。實踐探索過程中，虹口區教育局與項目組明確要求基層學校與區域項目，能夠提出具體而詳盡的探索結果要求。對基層學校明確項目探索的結果中重要的內容是如何在現代信息技術條件下體現學法變革、教法提升的變化，具體表現為新型的學科教學方法與樣式、新型的教學輔導策略，并用具體的研究課案例佐證。對區域項目則明確要求能夠提供系統的設計方案與典型的行動案例。
尤其在項目第二階段的管理過程中，虹口進一步明確了領導核心，以區教育局領導和區教師進修學院領導組成虹口區基礎教育信息化推進核心領導團隊，教研室、信息中學、德研室、科研室、師干訓部等業務處室分擔各類專項任務的管理格局。
而在探索實踐中，學科教學應用推進的責任，分配給了教研室課程管理中心；并且教研室各學科教研員到位，學科教學應用的指導與支持工作具體落實；信息中心聚焦于基礎鏈路暢通、集約技術支持、總體數據分析支持建設等看不見，但不可或缺的基礎性服務工作上。
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