同济大学第一附属中学实验楼一层的整个区域现在都建成了开放性学习场域——“5G+深度学习馆”。墙上挂着英国科学家的语录：“年轻人要打碎机器以学习如何使用。”近年来，以“打碎机器”为切入点，学校在数字化技术支撑下，努力为学生打造高度沉浸感的虚实结合自主探索空间，鼓励学生在真实情境中亲历探索过程。
2020年入选“普通高中新课程新教材实施国家级示范校”之后，学校在高质量执行国家课程、有特色实施校本课程的同时，一直在探索利用数字技术赋能“双新”高质量实施，打造多元智慧教育场景，促进学校教育生态优化，从而促进育人方式发生根本性变革，真实有效地提升学生的科学创新素养。
“5G+深度学习馆”：以真实问题促进学生自主探究
2023届的小周同学酷爱计算机学科，对“智能驾驶”课程非常感兴趣。在学习与编写车辆运动程序过程中，汽车如何在不同速度下顺滑转弯、车轮转速和转向角度如何调试等，成为他久思不解的难题。他多次到“5G+深度学习馆”（以下简称“学习馆”）中与AI数字人互动，在学习馆中找到了差速器实体学具，在虚实结合的场景中反复观察摸索，结合以往学过的数学、物理知识，复盘推导了汽车“阿克曼转向公式”，最终成功写出了汽车自动转向运动程序。
学习馆的建设、扩充与不断改进，旨在围绕真实情境中的实际任务或问题，鼓励学生经历“观察—打破—构思—实践”的探究过程，在真实情境中学习学科知识。
学习馆基于高中学科教材目录、知识体系分类，以“亲眼看真实现象”“动手做真实实验”“真切领略真实情景”为抓手，还原数学、物理、化学、工程、人工智能等学科中的经典实验，辅以数字化的学科基础资源、专题学习资源、交互式全息3D数字资源等。学生不受年级、班级限制，可以采用项目学习的方式，与志趣相同的伙伴组成探究实践共同体，到学习馆中参与丰富多彩的课题探索。
在学习馆中，在“自由、合作、计划”的原则下,学生可自由选择实验主题进行科学探究，自主设计与支配实验时间，自由选择实验方式与技术实践路径。遇到难题时，学生可通过线上平台预约导师，研讨或者改进相关课题研究或项目实施计划，重新调整研究与实施进度。
学习馆为学生提供资源检索、互动交流与成果分享的平台，支持学生线上进行AR（增强现实）实验。学校聘请同济大学30位教授为导师，确保“人员到位、课程到位、实验到位”,支持线上线下结合的同济导师与本校教师“双师制”顺畅运行。
五大数字化场景：拓展学生学习场域
学校充分利用政府、社会各种数字资源和平台，努力构建“一座统管”“一网联通”“一屏治校”的教育新生态，现已形成数字化转型的五大场景。
“数字·思政”场景使线上线下相融合的思政大讲堂成为现实。平台中的“学习社区”板块开辟了“信仰加油站”“同上一堂思政课”等线上思政学习空间；开发“书记思政课堂”系列微课视频，组织“行走的思政课”活动，打造线上线下融合的思政实践活动；借助技术创新“大思政课”育人方式，筑牢意识形态的主阵地。
“数字·健康生活”场景，由心理教师利用低代码平台自主研发心理预警和干预的轻应用，实现面向全体学生的一级心理普筛、面向部分群体的二级跟踪干预。平台的数据中心也打通学生三年的运动数据，实现高中三年体质健康自动跟踪监测，引导学生成为自我健康的管理者。
“数字·教师发展”场景中，采集关于课程建设、教学研究、德育能力、教育科研、培训指导和学术荣誉六大维度的过程性数据，通过数据中心实现教师主体数据全维度聚合，为每个教师生成个人发展“画像”，助力教师高质量的专业发展。
“数字·晓德”家校场景，提供生涯指导、梦想课程、主题活动、劳动教育、家长学校等家校互动服务，让学生在评价中规划当下学业，策划未来职业，培养“有理想、有本领、有担当”的时代新人。
“数字·深度学习馆”学习场景，不仅有专门为学生提供的物理、化学、工程等学科的各类实体学具，还有交互式全息3D数字资源和AI数字人学习助手，带领学生快速进入真实问题情境之中。
数据整合：促进学生评价与课堂变革
学校依托信息化平台形成学生个性化发展的动态“数字画像”和“数字档案”，记录学生德智体美劳各个领域的发展情况与评价反馈，全面客观展示学生在各领域发展的优势与短板，最终形成高中三年的“成长轨迹图谱”。学校不断迭代“晓德助手”APP应用，支持学生进行多元智能、职业性格和兴趣测评，形成对自我的认知与目标的导向，系统“智能推荐”功能可帮助学生与自己志趣相投的伙伴组建“自组织学习社群”。“晓德助手”的数据采集和评测维度更侧重于对学生品质、健康人格、良好行为习惯、情感态度能力等其他综合素养的评价。其数据回流至数据中心后，“学生数字画像”变得更加精准，建构的“成长轨迹图谱”更加清晰，“家校社”的协作也更加全面。
在创建数字化智慧校园背景下，学校注重创造性地融合国家课程与校本课程，通过“制定规划—优化课程—变革教学”分层次、有步骤地推进“双新”落实。国家课程方面，进一步加强学科课程的实践探索，加强各学科课程实施方案的编制，推进基于课程标准、指向深度学习的学期课程纲要、单元教学设计、学历案等各级课程实施文本建设，形成了单元设计策略与模板。校本课程方面，依托同济大学优势资源，打造以“AI人工智能”“汽车”和“低碳”等课程为主、包含“同济元素”的特色课程群，满足学生个性化、多样化的学习需求。学校以课堂为主阵地，创设以任务化、结构化、情境化和信息化为特征的课堂样态，鼓励教师提高胜任力，探索培养学生核心素养的新型教学方式，促进学生学习方式变革，形成了不同学科的典型经验。
