人大附中航天城学校:AI赋能,把生态文明素养刻进学生骨子里
作者:周建华(人大附中航天城学校校长) 生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计,培养具备生态文明素养的时代新人,是立德树人的重要内涵。人大附中航天城学校开展了系统化的生态文明教育融合创新实践,构建了以“绿色班会、智立方小课题、学科综合实践、AI赋能”为四大支柱的多维实践路径,注重学生探究能力、科技素养与责任意识的协同培育,有效破解了中小学生态文明教育“纵向衔接不畅、横向融合不足”的痛点,走出了一条生态文明教育创新实践之路。 人航将“生态文明素养”明确为学生发展八个方面核心素养之一,并将其置于学校德育教育体系的坚实基础之上,确保生态文明教育不是孤立的活动,而是与理想信念教育、民族精神教育、文化自信教育等有机融合的整体。 学校构建了生态文明素养进阶培育体系,小学阶段侧重“感受·认同·践行”,引导学生萌发生态意识、养成环保习惯;初中阶段侧重“理解·探究·责任”,指导学生探究生态原理、形成系统思维;高中阶段侧重“思辨·创新·引领”,激励学生实现价值内化、参与生态决策。 学校以育人目标为生态文明教育的导航仪,以课程为核心载体,通过多维实践的融合创新,探索出一条培养“既能仰望星空(理解生态规律),又能脚踏实地(践行环保行动)”的生态公民的有效路径。 人航学校的创新逻辑在于:以地域资源为根基、多模块融合为路径、AI技术为支撑,形成闭环的生态文明教育体系。 班会课是德育工作的主渠道,也是生态文明意识培育的主阵地。学校自主研发了《生态文明与可持续发展教育读本》,读本内容涵盖节能、出行、饮食等八大章节,遵循学生认知发展规律,采用螺旋式上升的方式系统设计,旨在引导学生认识自然规律、树立绿色生活理念、成为可持续发展的“小小领导者”。班会内容以此读本为依托,确保了教育的系统性和科学性。 学校“饮料瓶历险记”是绿色班会典型案例, 以饮料瓶的“历险”故事激发学生共情,助其了解垃圾循环利用方式,推动环保意识转化为具体行动,实现从共情到创造的探索。案例育人效果显著:实现学生认知升级,摒弃垃圾处理的单一认知;深化情感共鸣,树立系统环保观念;促进行为主动转化,养成垃圾分类习惯;整合生态素养,通过“学生带动家庭”,实现“教育一个学生, 影响一个家庭”的目标,推动生态文明理念传播。 人航学校创设了“智立方”超学科融合课程。课程淡化学科界限,鼓励学生从实际生活、社会与自然中自主选题,通过实地考察、实验操作、深度研究形成报告或作品, 旨在锻炼学生的观察能力,培养其探究意识。 在“探索都江堰‘鱼嘴’自动分水的科学原理”案例教学中,学生通过实地探访都江堰,设计模拟实验,探究“鱼嘴”在枯水期和丰水期自动分水的奥秘。实验通过设置不同内、外江河床高度差,观察水流分配变化,最终验证了“深淘滩”这一古代生态智慧的可行区间。 这一探究过程,不仅让学生深刻理解了古代水利工程“道法自然”的智慧,更将历史知识与科学探究相结合,提升了实践能力与批判性思维。在“厨余垃圾魔法变身——从果蔬皮到‘黑金土’”案例教学中,学生系统研究厨余垃圾变废为宝的方法。通过实践,学生直观理解物质循环和微生物作用原理,认识到垃圾是“放错地方的资源”,培养了持之以恒的科学精神。 学校制定“智立方”展示评价表,从讲述、内容、展示等方面关注学习过程,鼓励学生自评与互评,促进反思提升。同时开展“智立方”问卷调查,进一步优化课程设计,推动生态文明教育内化于心、外化于行。 学科综合实践立足“跨学科整合、真实情境驱动、多元能力协同”的特征,构建“知识-能力-情感-价值”四位一体的进阶体系,旨在培养知行合一的生态公民。 在“百里峡野外科考——地域资源的沉浸式体验”案例教学中, 中学教学亟需将生态文明与可持续发展理念融入综合实践。传统分科授课难以呈现环境问题的复杂性与跨学科本质,学生也缺少真实场景体验。 面对气候变化与生态退化问题,学校将百里峡设为天然实验室:行前,学生借助《百里峡自然探索研学手册》储备知识技能;科考中,地理小队实地观察地貌,用罗盘测量数据、以盐酸测试岩石碳酸钙含量,模拟地质学家工作,解密“一线天”等地形成因;生物小队则识别植物种类,重点观察“崖上仙子”槭叶铁线莲的生长状态,探究其与悬崖、溪流环境的依存关系。活动深度融合地理与生物知识,让学生在峡谷中亲历自然力量,不仅显著提升野外观察、动手实践及团队协作能力,更使其深刻理解人与自然的依存关系,树立可持续发展理念, 明确个人肩负的环保责任。 AI以精准化、沉浸化、数据化、融合化、创新化五大路径为抓手,为教育从“知识传授”转向“素养内生”提供技术支撑,有效破解传统教育“体验不足、评价模糊、资源分散”等痛点。 在“计算校园‘含绿量’——AI支持下的图像量化分析”案例教学中,信息科技教师设计同名项目,采用“目标转化-情境活化-反思内化-应用外化”的“四化”教学模式,实现学以致用。该项目融合心理学、生态学与计算机科学,兼具实践导向、科学验证与数字化学习特点,有效培养学生的信息意识、计算思维与社会责任,是AI赋能生态文明教育的生动实践。 在此基础上,学校提炼出“AI+生态教育”模型,构建“情境设计-数据采集-算法应用-报告生成-行为倡议”五步实施框架。该框架以真实问题为起点, 以AI技术为支撑,以素养内生与行动转化为目标,形成闭环式学习实践流程。 通过上述多维实践,人航学校的生态文明教育成效显著,成功塑造起鲜明的绿色办学品牌。学生学业水平与生态素养实现同步提升:小学阶段相关学科成绩均值上升1.01%,初中阶段相关表现较区均值高出13.8%,高中阶段学生个体发展差异有效缩小,知行合一的实践能力普遍增强。 以节能减碳为例,学生普遍养成“人走灯灭”的良好习惯,叠加学校公共区域照明的智能化管理,仅照明环节一年就实现二氧化碳减排750吨。学校不仅获评“北京市绿色校园”,更通过国培项目、区域教育联盟等平台,将特色课程包与实践范式辐射至全国500余位校长、教师。 面向未来,人航学校将持续深化生态文明教育育人机制:一是深化技术融合,开发“生态公民成长模型”,依托大数据、人工智能实现精准化育人评价与干预;二是拓展资源开发,联动高校、科研院所,丰富地域生态实践基地,为学生搭建更广阔的学习平台;三是强化辐射推广,系统完善课程资源包,扩大区域共享范围,推动构建家校社协同育人的常态化、机制化模式。我们不仅要让学生认知“绿水青山”,更要引导他们践行“绿水青山”建设实践,成为美丽中国的积极建设者与守护者。 (本文来源于公众号“海教思维”,原文刊载于《环境教育》)
供稿:敬德书院





