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创新人才培养，关乎国家未来发展与核心竞争力，是国家科技创新的源泉。2020年9月，习近平总书记在科学家座谈会上指出，加强创新人才教育培养，注重培养学生创新意识和创新能力。创新人才成长的黄金期是青少年时期，正好是在学校接受基础教育的重要阶段。“国势之强由于人，人材之成出于学”，国家未来发展对创新人才的需求，指明了学校育人方式改革的方向与目标。
育人方式改革需要紧扣创新的时代脉搏，关注当下、放眼未来。随着后疫情时代、人工智能、5G等新技术的到来，人们进入一个具有易变性（Volatility）、不确定性（Uncertainty）、复杂性（Complexity）和模糊性（Ambiguity）的“乌卡时代”（VUCA）。教育并非真空地带，和社会、经济、政治一样，面临着科技、国际社会动荡、社会根本性变化等三大挑战。止步不前的固化思维，无法教育出拥有应对不确定未来“问题解决能力”的学生。在学校育人方式改革上，北京一零一中从“生态”和“智慧”两大关键词破题，基于整个人生长度和整体生命宽度的学校教育，着眼新技术运用与智慧化教学手段的教学质量提升，探索“生态·智慧教育”带来创新人才培养的多样未来与无限可能。
“生态·智慧”理念引领：打造适宜生命成长的校园
“生态”是一种教育理念，强调尊重生命、尊重个人成长规律、尊重教育规律。“智慧”是一种教育手段，其核心是人工智能等先进技术的精准支持。“生态”与“智慧”并重，应是未来学校实现优质发展的一条有效路径。
“生态·智慧”教育是绿色、开放、舒适、宜人的，尊重生命和人成长规律的教育。学生的成长就像枝繁叶茂的大树，片片不同、自带特点，尊重每个学生的差异性与独特性。同时，教会学生尊重生命、学会生存、学会共处，让教育与生活相通。智慧不同于智力，是一种高级的综合能力，包括感知、知识、记忆、分析、包容、决定等。培养学生不仅具有解答具体题目的能力，还有更高层次的分析问题、审辩问题、解决问题的能力，以及创造能力、协作能力、谈判能力、领导力和决策能力等。
在“生态·智慧”理念下，北京一零一中学架构了“4H课程”：头脑（Head），关注学生的思考能力、批判思维、学习能力、分析解决问题的能力;心灵（Heart），德智体美劳全面发展，心灵就是学生的品德，培养学生关爱他人、洞察分享、合作包容和处理冲突的能力;双手（Hand），即劳动教育和实践探究，重视学生的劳动能力，特别是重视给予能力;健康（Health），包括身体的健康和生活方式的健康。
在生态智慧教育中，学校和课堂可以成为四个场域：生活场，学生在活动中体验，在体验中得到成长，成长永远是自己的事，教师无法替代，教师需要做的是给学生的成长提供适合的气候、环境、土壤、阳光以及养分，帮助每个学生获得更好的成长;思维场，课堂有利于学生高智慧的形成与发展;情感场，课堂有利于学生情感世界，在自由和谐的氛围当中陶冶和美化。这也是人工智能为什么无法替代教师，因为教育的过程一定是教师跟学生之间情感交流与碰撞;生命场，校园对人的一生都非常重要，课堂的缘起和归宿都是生命的健康成长。
“生态·智慧”教育重视目标追求。教育是人生命活动的过程，课堂是适宜生命成长的良心生态系统，让生命得以自由生长与和谐发展。生态智慧课堂的目标是构建生态成长和智慧生成的场域。尊重每个生命的成长和发展，让每个学生都能获得成功。
“三层八维”课程结构：以学习为中心的课程引领
2020年1月，教育部推出“强基计划”，选拔培养服务于国家重大战略需求，并且综合素质优秀，或者基础学科拔尖的学生，以解决国家未来发展中将面临的“卡脖子”等技术难题。而“强基计划”又特别强调了数学、物理、化学、生物等基础学科优秀人才的培养，撬动了高质量教育教学的改革。
在“强基计划”背景下，需要建立中学创新人才培养机制和平台。2020年，一零一中有幸成为普通高中新课程、新教材实施的国家示范校，更应担当起拔尖创新人才培养的奠基工作。
一零一中学的培养目标是培养未来卓越的担当人才，坚持“基础宽厚、勇于创新、个性健康、全面发展”的育人理念，关注学生的生命、生活、生长，让教育回归生命，让学习自然发生;让教育更有情怀，学生拥有自己的小追求，懂有品位的生活;构建良好的生态，让学生健康快乐地生长。
基于这样的理念，一零一中学以学习为中心，构建“三层八维”的课程结构。其中，“三层”指的是基础能力、拓展融通、实践创新;“八维”则是根据国家新课程改革中的要求进行了八个维度的整合。“三层八维”的课程结构初步建设形成三层金字塔型，利于学生创新精神与实践能力培养的开放性科学课程体系。依托于对学生的充分了解和研究，一零一中学在8大领域中，构建了32个不同的系列，将国家课程、地方课程和学校课程进行整合。
“生态·智慧”学校还应加强德智体美劳五育并举的系统推进，最终呈现“五育并举”到“五育相融”再到“五育互育”的实践探索。站在全面育人的高度上看待“体美劳”，就是要“面向全体、全面落实”。以前有些学校会通过特色社团来“争光”，以此证明学校“全面发展”的做法，这样的做法应该摒弃。因为要做到“面向全体、全面落实”，体育、美育以及劳动教育必须融入整个课程当中，融入学校生活当中。
还要打破“一进课程就是考试导向”的惯性思维，体育对于品格的锤炼，美育对于审美品位的提升，以及劳动教育对于积极人格的引导，这些都是在深刻持久的体验中获得的，而不是考试能够简单衡量的。
加强“五育并举”，积极探索新时代体育、美育、劳动教育的新内容和新形式，探索体育、美育、劳动教育的有效评价办法。将学生从相对单一的学科学习引导向更广博的知识拓展与能力锻造，助力学生身心健康和全面成长，才能实现教育理念的提升。
三大学院：创新人才的培养基地
在“强基计划”背景下，要建立中学创新人才培养机制和平台，仅有理念或只谈具体做法，是远远不够的。教育过程所有的“优化”，基于课程。但光有课程，没有实施主体是不行的。我们需要设立机制、搭建平台，让学校成为一个百花齊放的校园、一个开放的实验室，既关注全体学生科学人文素养的提升，也关注拔尖创新人才的需求，让每个学生的学习需求能够得到个性化的满足、多元化的成长。 一零一中通过建立三大学院、九大书院，搭建完善的课程体系和各具特色的培养平台。学生发展中心的翔宇学院，下设四宜书院、浩然书院;国际教育中心的GITD学院（Global Innovation and Talent Development），下设云翥书院、C—IP书院（China—International Program）、C—CAS书院（China—Creativity/Action/Service）;课程教学中心的英才学院，下设一知书院、学森书院、六韬书院、圆明书院。
以“立德树人，责任担当”为目标的翔宇学院，主要负责学生的生涯课程设计和实施，建立社会实践基地，协调组织家长导师和学长团，以满足学生学业规划、职业规划上的需求，为学生提供发展的持续动力，培养学生应对未来变化的能力。
“在地化教育”是翔宇学院的主要育人模式，以当地社区和环境为基础，为学生提供一种个性化的学习体验。翔宇学院通过当地社区和环境为基础，为学生提供一种个性化的学习体验，创造一种熟悉并吸引人的学习环境，让学生得以通过生态、政治、经济和社会发展等不同视角认识世界，拥有独立思考的能力。同时，通过开展基于探究性学习、跨学科学习、深度学习，发展学生的设计思维，帮助他们更好地欣赏和理解周围的世界。
不同于以德育教育为核心的翔宇学院，国际教育中心的GITD学院重在培养学生的家国情怀和国际视野。GITD学院在引进与比照主流国际课程基础上，推动中国基础教育与国际接轨，借人之长，补己之短，开发与形成融合中外教育精髓的、富有中国特色的课程体系，使其融入中国文化、中国元素与中国价值观。
其中，云翥书院旨在增强学生民族文化自信，弘扬中国传统文化，帮助学生增强国际理解力。C—CAS书院着重研发和实施富有中国特色的全球创新人才培养项目、课程与活动。C—IP书院引进国际学术课程，实现与本土化课程的融合。三大书院共同打造了GITD学院博采众长、横贯中西、兼具民族特色的风格，不仅让国际课程更加适合中国学生，同时也让中国基础教育经验成为可供世界学习的范本。
“均衡优质、培养卓越”是学校课程教学中心关注的重心，也是创新人才培养的必由之路。以学生为中心，全力支持学生的个性化发展，要让优秀学生出得来、发展好。为此，2019年，一零一中学建立了英才学院。
英才学院下设四个书院：一知书院，主要是对接五大联赛;学森书院，主要进行科学探究;圆明书院，关注人文艺术;六韬书院，关注领军人才。在英才学院里，更重要的是构建特色课程。比如，大师引领课程、科学实践课程、航天特色课程等，为学生提供与科学大师面对面学习交流的机会，学校也由此成立了很多社团。
创新人才的培养还应有系统的顶层设计、形成培养的链条，打通基础教育与高等教育的培养壁垒，形成真正的合力。这不仅要在高校招生上做好对接，更要架构与高校衔接的课程、教学、评价标准等，开发对标大学科研院所的高端课程，为创新人才培养提供更好的成长通道。
近年来，一零一中与国内外顶尖高校对接，先“强基计划”一步将基础学科在中学阶段夯实。英才学院与北京大学、中国科学院大学、同济大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、北京科技大学、中国人民解放军军事科学院创新学院以及中国人工智能学会等10多所高校和科研机构联手，致力培养响应国家重大需求的创新人才，由国内最高水平的专家和院士领衔，在英才学院创建实验室，并亲自担纲指导。
在教育集团内部，英才学院采用项目式培养的新模式，尝试混龄、跨学科的培养，打通小学、初中、高中学段的拔尖人才的选拔和培养过程中学段的界限，突破年龄、年级、校区的限制，为学生的主动学习、深度学习、无边界学习提供支持和服务。学院由四个群体组成：一是混龄的中小学生，二是跨学科的教师团队，三是支持学习的大学生团队，四是专业引领的科学家团队。所有人聚合在实验室这个平台之上，学生可以根据自己的兴趣和能力选择相应的课程进行学习。
英才学院还制定了一套“五个一”标准，即一个平台、一套课程、一本教材、一个团队、一批成果。“一个平台”，是指建设高端实验室;“一套课程”，是打造基于实验室平台和基础教育相衔接的STEAM课程;“一本教材”，编制适合PBL学习方式的教材;“一个团队”，培养一个学生混龄团队和跨学科教师队伍;“一批成果”，不断推动学生各项竞赛获奖、创造发明、教师科研成果等。
目前，在英才学院，生命科学实验室、智能无人系统实验室、同济实验班、未来影像工作坊……基础学科与科学前沿的无缝衔接，尊重规律、形成良好生态的创新人才培养，都在这里得到了完美的诠释。
教育4.0时代：让学习更“智能”
教育是一个不断迭代发展的过程，是“教育1.0”向“教育4.0”的跨越升级。教育1.0时代，人类文明处于“釆摘与渔猎文明”时代，教育以发展学习者的生存技能（狩猎、采集、捕鱼、缝制衣物、战斗）为主，主要靠言传身教，采取师带徒的形式。教育2.0时代，人类进入“农牧和养殖文明”时代，教育的主要内容是教人“如何做人”和“如何做官”，主要方式是面授和自主阅读。这一时期就出现了书院。教育3.0时代，人类进入“机器工业文明”时代，教育主要教授现代科学知识及发展专业技能，主要方式是面授和阅读活动，在现代意义上的学校里以“秧田式”的模式批量实施。教育4.0时代，随着互联网及智能终端设备的迅猛发展，人类文明跨入“信息智能文明”时代，教育目标从“传递知识”走向“发展心智”，教学方式从“纯线下”转向“线上与线下相结合”，学习场所突破空间的限制。
从某种意义上说，教育4.0时代在某些方面是向教育1.0时代回归，回归到以人为本、尊重个性、因材施教的教育模式。但它又不是单纯的回归，其核心属性在于教育在人工智能的助力下变得无边界，终身学习成为常态。
在教育4.0时代，为了应对人工智能、大数据、工业4.0等对教育提出的挑战，北京一零一中开始探索人工智能环境下的生态智慧教育，搭建教育资源平台、个性化学习平台，实现线上线下课程随时切换，让教学方式从“教为中心”转向“学为中心”。
2019年，北京一零一中作为海淀区首批17个重点典型科技应用场景，打造智能个性化学习平台应用场景，是教育智慧场景唯一的一所学校，将推动人工智能在中小学校管理和教学中的全流程应用。
同时，学校推出“智慧课堂4.0”绿色智能教学系统，融合“新课堂、新课改、新理念、新模式、新评价”五位一体的理念，精准构建了师生智能教与学终端。该系统课前可为教师提供智能备课辅助，贴合新课改，为教师建设了体系化课程资源，实现高效精准备课;课中可实施纸笔互动反馈，充分满足师生教学需求;课后可提供同步作业、移动学习、智能测评等模式，满足不同教学场景需求。
2020年新冠肺炎疫情期间，学校提前运行了“OMO（线上—移动—线下）一体化学习平台”。所谓“OMO”就是线上和线下深度融合，通过线上线下融通的学习场景、灵活多元的学习方式和富有弹性的学校组织，形成个性化的学习支持体系，为学生提供私人定制化的教育。
在大数据、人工智能等为核心的智慧教育技术强力支撑下，学生的学习过程得以“外化”，课堂中能真正呈现“学习发生的过程”，教师更及时有效地掌握教学任务的适切性，更有针对性地给予学生反馈指导;教师评价、生生互评、自我评价贯穿始终，让“教—学—评一体化”的精准化教学成为可能;让学生完全浸润在信息技术营造的学习环境中，多元化、数据化的课堂让学生成为课堂的主体，也让学习变得更“智能”。
面向未来的教育新模式，一定是智慧與人文并举。在科技赋能教育的同时，需要我们积极将科技成果为我所用，助推教学，将智能与人文关怀、精神引领相结合，才能让学校教育跟上时代发展步伐，为学生未来发展提供更好的助力。
育人方式改革需要紧扣创新的时代脉搏，关注当下、放眼未来。随着后疫情时代、人工智能、5G等新技术的到来，人们进入一个具有易变性（Volatility）、不确定性（Uncertainty）、复杂性（Complexity）和模糊性（Ambiguity）的“乌卡时代”（VUCA）。教育并非真空地带，和社会、经济、政治一样，面临着科技、国际社会动荡、社会根本性变化等三大挑战。止步不前的固化思维，无法教育出拥有应对不确定未来“问题解决能力”的学生。在学校育人方式改革上，北京一零一中从“生态”和“智慧”两大关键词破题，基于整个人生长度和整体生命宽度的学校教育，着眼新技术运用与智慧化教学手段的教学质量提升，探索“生态·智慧教育”带来创新人才培养的多样未来与无限可能。
“生态·智慧”理念引领：打造适宜生命成长的校园
“生态”是一种教育理念，强调尊重生命、尊重个人成长规律、尊重教育规律。“智慧”是一种教育手段，其核心是人工智能等先进技术的精准支持。“生态”与“智慧”并重，应是未来学校实现优质发展的一条有效路径。
“生态·智慧”教育是绿色、开放、舒适、宜人的，尊重生命和人成长规律的教育。学生的成长就像枝繁叶茂的大树，片片不同、自带特点，尊重每个学生的差异性与独特性。同时，教会学生尊重生命、学会生存、学会共处，让教育与生活相通。智慧不同于智力，是一种高级的综合能力，包括感知、知识、记忆、分析、包容、决定等。培养学生不仅具有解答具体题目的能力，还有更高层次的分析问题、审辩问题、解决问题的能力，以及创造能力、协作能力、谈判能力、领导力和决策能力等。
在“生态·智慧”理念下，北京一零一中学架构了“4H课程”：头脑（Head），关注学生的思考能力、批判思维、学习能力、分析解决问题的能力;心灵（Heart），德智体美劳全面发展，心灵就是学生的品德，培养学生关爱他人、洞察分享、合作包容和处理冲突的能力;双手（Hand），即劳动教育和实践探究，重视学生的劳动能力，特别是重视给予能力;健康（Health），包括身体的健康和生活方式的健康。
在生态智慧教育中，学校和课堂可以成为四个场域：生活场，学生在活动中体验，在体验中得到成长，成长永远是自己的事，教师无法替代，教师需要做的是给学生的成长提供适合的气候、环境、土壤、阳光以及养分，帮助每个学生获得更好的成长;思维场，课堂有利于学生高智慧的形成与发展;情感场，课堂有利于学生情感世界，在自由和谐的氛围当中陶冶和美化。这也是人工智能为什么无法替代教师，因为教育的过程一定是教师跟学生之间情感交流与碰撞;生命场，校园对人的一生都非常重要，课堂的缘起和归宿都是生命的健康成长。
“生态·智慧”教育重视目标追求。教育是人生命活动的过程，课堂是适宜生命成长的良心生态系统，让生命得以自由生长与和谐发展。生态智慧课堂的目标是构建生态成长和智慧生成的场域。尊重每个生命的成长和发展，让每个学生都能获得成功。
“三层八维”课程结构：以学习为中心的课程引领
2020年1月，教育部推出“强基计划”，选拔培养服务于国家重大战略需求，并且综合素质优秀，或者基础学科拔尖的学生，以解决国家未来发展中将面临的“卡脖子”等技术难题。而“强基计划”又特别强调了数学、物理、化学、生物等基础学科优秀人才的培养，撬动了高质量教育教学的改革。
在“强基计划”背景下，需要建立中学创新人才培养机制和平台。2020年，一零一中有幸成为普通高中新课程、新教材实施的国家示范校，更应担当起拔尖创新人才培养的奠基工作。
一零一中学的培养目标是培养未来卓越的担当人才，坚持“基础宽厚、勇于创新、个性健康、全面发展”的育人理念，关注学生的生命、生活、生长，让教育回归生命，让学习自然发生;让教育更有情怀，学生拥有自己的小追求，懂有品位的生活;构建良好的生态，让学生健康快乐地生长。
基于这样的理念，一零一中学以学习为中心，构建“三层八维”的课程结构。其中，“三层”指的是基础能力、拓展融通、实践创新;“八维”则是根据国家新课程改革中的要求进行了八个维度的整合。“三层八维”的课程结构初步建设形成三层金字塔型，利于学生创新精神与实践能力培养的开放性科学课程体系。依托于对学生的充分了解和研究，一零一中学在8大领域中，构建了32个不同的系列，将国家课程、地方课程和学校课程进行整合。
“生态·智慧”学校还应加强德智体美劳五育并举的系统推进，最终呈现“五育并举”到“五育相融”再到“五育互育”的实践探索。站在全面育人的高度上看待“体美劳”，就是要“面向全体、全面落实”。以前有些学校会通过特色社团来“争光”，以此证明学校“全面发展”的做法，这样的做法应该摒弃。因为要做到“面向全体、全面落实”，体育、美育以及劳动教育必须融入整个课程当中，融入学校生活当中。
还要打破“一进课程就是考试导向”的惯性思维，体育对于品格的锤炼，美育对于审美品位的提升，以及劳动教育对于积极人格的引导，这些都是在深刻持久的体验中获得的，而不是考试能够简单衡量的。
加强“五育并举”，积极探索新时代体育、美育、劳动教育的新内容和新形式，探索体育、美育、劳动教育的有效评价办法。将学生从相对单一的学科学习引导向更广博的知识拓展与能力锻造，助力学生身心健康和全面成长，才能实现教育理念的提升。
三大学院：创新人才的培养基地
在“强基计划”背景下，要建立中学创新人才培养机制和平台，仅有理念或只谈具体做法，是远远不够的。教育过程所有的“优化”，基于课程。但光有课程，没有实施主体是不行的。我们需要设立机制、搭建平台，让学校成为一个百花齊放的校园、一个开放的实验室，既关注全体学生科学人文素养的提升，也关注拔尖创新人才的需求，让每个学生的学习需求能够得到个性化的满足、多元化的成长。 一零一中通过建立三大学院、九大书院，搭建完善的课程体系和各具特色的培养平台。学生发展中心的翔宇学院，下设四宜书院、浩然书院;国际教育中心的GITD学院（Global Innovation and Talent Development），下设云翥书院、C—IP书院（China—International Program）、C—CAS书院（China—Creativity/Action/Service）;课程教学中心的英才学院，下设一知书院、学森书院、六韬书院、圆明书院。
以“立德树人，责任担当”为目标的翔宇学院，主要负责学生的生涯课程设计和实施，建立社会实践基地，协调组织家长导师和学长团，以满足学生学业规划、职业规划上的需求，为学生提供发展的持续动力，培养学生应对未来变化的能力。
“在地化教育”是翔宇学院的主要育人模式，以当地社区和环境为基础，为学生提供一种个性化的学习体验。翔宇学院通过当地社区和环境为基础，为学生提供一种个性化的学习体验，创造一种熟悉并吸引人的学习环境，让学生得以通过生态、政治、经济和社会发展等不同视角认识世界，拥有独立思考的能力。同时，通过开展基于探究性学习、跨学科学习、深度学习，发展学生的设计思维，帮助他们更好地欣赏和理解周围的世界。
不同于以德育教育为核心的翔宇学院，国际教育中心的GITD学院重在培养学生的家国情怀和国际视野。GITD学院在引进与比照主流国际课程基础上，推动中国基础教育与国际接轨，借人之长，补己之短，开发与形成融合中外教育精髓的、富有中国特色的课程体系，使其融入中国文化、中国元素与中国价值观。
其中，云翥书院旨在增强学生民族文化自信，弘扬中国传统文化，帮助学生增强国际理解力。C—CAS书院着重研发和实施富有中国特色的全球创新人才培养项目、课程与活动。C—IP书院引进国际学术课程，实现与本土化课程的融合。三大书院共同打造了GITD学院博采众长、横贯中西、兼具民族特色的风格，不仅让国际课程更加适合中国学生，同时也让中国基础教育经验成为可供世界学习的范本。
“均衡优质、培养卓越”是学校课程教学中心关注的重心，也是创新人才培养的必由之路。以学生为中心，全力支持学生的个性化发展，要让优秀学生出得来、发展好。为此，2019年，一零一中学建立了英才学院。
英才学院下设四个书院：一知书院，主要是对接五大联赛;学森书院，主要进行科学探究;圆明书院，关注人文艺术;六韬书院，关注领军人才。在英才学院里，更重要的是构建特色课程。比如，大师引领课程、科学实践课程、航天特色课程等，为学生提供与科学大师面对面学习交流的机会，学校也由此成立了很多社团。
创新人才的培养还应有系统的顶层设计、形成培养的链条，打通基础教育与高等教育的培养壁垒，形成真正的合力。这不仅要在高校招生上做好对接，更要架构与高校衔接的课程、教学、评价标准等，开发对标大学科研院所的高端课程，为创新人才培养提供更好的成长通道。
近年来，一零一中与国内外顶尖高校对接，先“强基计划”一步将基础学科在中学阶段夯实。英才学院与北京大学、中国科学院大学、同济大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、北京科技大学、中国人民解放军军事科学院创新学院以及中国人工智能学会等10多所高校和科研机构联手，致力培养响应国家重大需求的创新人才，由国内最高水平的专家和院士领衔，在英才学院创建实验室，并亲自担纲指导。
在教育集团内部，英才学院采用项目式培养的新模式，尝试混龄、跨学科的培养，打通小学、初中、高中学段的拔尖人才的选拔和培养过程中学段的界限，突破年龄、年级、校区的限制，为学生的主动学习、深度学习、无边界学习提供支持和服务。学院由四个群体组成：一是混龄的中小学生，二是跨学科的教师团队，三是支持学习的大学生团队，四是专业引领的科学家团队。所有人聚合在实验室这个平台之上，学生可以根据自己的兴趣和能力选择相应的课程进行学习。
英才学院还制定了一套“五个一”标准，即一个平台、一套课程、一本教材、一个团队、一批成果。“一个平台”，是指建设高端实验室;“一套课程”，是打造基于实验室平台和基础教育相衔接的STEAM课程;“一本教材”，编制适合PBL学习方式的教材;“一个团队”，培养一个学生混龄团队和跨学科教师队伍;“一批成果”，不断推动学生各项竞赛获奖、创造发明、教师科研成果等。
目前，在英才学院，生命科学实验室、智能无人系统实验室、同济实验班、未来影像工作坊……基础学科与科学前沿的无缝衔接，尊重规律、形成良好生态的创新人才培养，都在这里得到了完美的诠释。
教育4.0时代：让学习更“智能”
教育是一个不断迭代发展的过程，是“教育1.0”向“教育4.0”的跨越升级。教育1.0时代，人类文明处于“釆摘与渔猎文明”时代，教育以发展学习者的生存技能（狩猎、采集、捕鱼、缝制衣物、战斗）为主，主要靠言传身教，采取师带徒的形式。教育2.0时代，人类进入“农牧和养殖文明”时代，教育的主要内容是教人“如何做人”和“如何做官”，主要方式是面授和自主阅读。这一时期就出现了书院。教育3.0时代，人类进入“机器工业文明”时代，教育主要教授现代科学知识及发展专业技能，主要方式是面授和阅读活动，在现代意义上的学校里以“秧田式”的模式批量实施。教育4.0时代，随着互联网及智能终端设备的迅猛发展，人类文明跨入“信息智能文明”时代，教育目标从“传递知识”走向“发展心智”，教学方式从“纯线下”转向“线上与线下相结合”，学习场所突破空间的限制。
从某种意义上说，教育4.0时代在某些方面是向教育1.0时代回归，回归到以人为本、尊重个性、因材施教的教育模式。但它又不是单纯的回归，其核心属性在于教育在人工智能的助力下变得无边界，终身学习成为常态。
在教育4.0时代，为了应对人工智能、大数据、工业4.0等对教育提出的挑战，北京一零一中开始探索人工智能环境下的生态智慧教育，搭建教育资源平台、个性化学习平台，实现线上线下课程随时切换，让教学方式从“教为中心”转向“学为中心”。
2019年，北京一零一中作为海淀区首批17个重点典型科技应用场景，打造智能个性化学习平台应用场景，是教育智慧场景唯一的一所学校，将推动人工智能在中小学校管理和教学中的全流程应用。
同时，学校推出“智慧课堂4.0”绿色智能教学系统，融合“新课堂、新课改、新理念、新模式、新评价”五位一体的理念，精准构建了师生智能教与学终端。该系统课前可为教师提供智能备课辅助，贴合新课改，为教师建设了体系化课程资源，实现高效精准备课;课中可实施纸笔互动反馈，充分满足师生教学需求;课后可提供同步作业、移动学习、智能测评等模式，满足不同教学场景需求。
2020年新冠肺炎疫情期间，学校提前运行了“OMO（线上—移动—线下）一体化学习平台”。所谓“OMO”就是线上和线下深度融合，通过线上线下融通的学习场景、灵活多元的学习方式和富有弹性的学校组织，形成个性化的学习支持体系，为学生提供私人定制化的教育。
在大数据、人工智能等为核心的智慧教育技术强力支撑下，学生的学习过程得以“外化”，课堂中能真正呈现“学习发生的过程”，教师更及时有效地掌握教学任务的适切性，更有针对性地给予学生反馈指导;教师评价、生生互评、自我评价贯穿始终，让“教—学—评一体化”的精准化教学成为可能;让学生完全浸润在信息技术营造的学习环境中，多元化、数据化的课堂让学生成为课堂的主体，也让学习变得更“智能”。
面向未来的教育新模式，一定是智慧與人文并举。在科技赋能教育的同时，需要我们积极将科技成果为我所用，助推教学，将智能与人文关怀、精神引领相结合，才能让学校教育跟上时代发展步伐，为学生未来发展提供更好的助力。