趙琳　解月光　楊鑫　賈云　張琢

摘要：智慧學習是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的學習趨勢，智慧課堂是智慧學習發(fā)生的主陣地，如何在課堂中落實“智慧學習”是研究者廣泛關注的問題，動態(tài)學習路徑的設計為智慧課堂中智慧學習的發(fā)生提供中觀層面的可操作方法。該文提出了智慧學習過程的階段性特征、智慧課堂的“動態(tài)”學習路徑設計模型及設計方法，首先，闡釋了學習路徑、“動態(tài)”學習路徑內涵，然后，探析智慧學習過程的階段性特征，以智慧學習的階段性特征和知識建構思想為基礎，構建智慧課堂的“動態(tài)”學習路徑的設計模型，并對模型的“動態(tài)性”機理進行闡釋；再然后，以設計模型的階段性過程為主線，闡釋智慧課堂“動態(tài)”學習路徑的具體設計方法；最后，提供具體案例設計及解析，以例證設計模型的可操作性。

關鍵詞：智慧學習；學習路徑；動態(tài)學習路徑；問題探究式學習

智慧課堂是信息技術由數(shù)字化發(fā)展到智能化而出現(xiàn)的名詞，同時出現(xiàn)的還有智慧校園、智慧教育、智慧學習等新名詞。智慧課堂是智慧校園的重要組成部分，是落實智慧教育、進行智慧學習的主要場所，不僅要求硬件設備的“智能化”，還要助推學生智慧的培養(yǎng)。目前，已發(fā)表的關于智慧教育、智慧學習的文章涉及到內涵探析、環(huán)境構建、資源開發(fā)、模式設計、評價設計、體驗設計等方面的研究，研究內容基本涉及了智慧學習的全部要素，但研究深度還有待進一步加強。本研究試圖從智慧學習過程的根本構成——即學習路徑設計的角度，通過對智慧學習過程的階段性特征、智慧學習過程的關鍵學習活動和智慧課堂的“動態(tài)”學習路徑的設計模型的深入探討，為如何才能解決好智慧學習過程中的“個性化、智慧化”問題提供了可操作的方法。

一、“動態(tài)”學習路徑內涵

關于學習路徑的內涵，不同研究者從不同角度出發(fā)對學習路徑進行定義。Clements和sarama認為：“學習路徑是對兒童在特定的數(shù)學領域學習時的思維和學習過程的描述，包括為了推動學生思維發(fā)展而安排的一系列相關教學任務”。劉明洲認為：“學習路徑是一定主題下，各個小學習單元有效組織呈現(xiàn)的順序”，并提出教材所呈現(xiàn)的信息要進行結構化處理，才能有助于學生循序式的自主學習。李浩君等認為學習路徑即根據(jù)綜合學生的認知因素和非認知因素所提供的資源學習序列。彭紹東認為學習路徑即學習活動的路線與序列。分析發(fā)現(xiàn)，研究者都認為學習路徑是為達成一定的教育目標而進行設計的學習任務、學習資源或學習活動的組織序列。

借鑒學者們的研究與觀點，本文對學習路徑的理解是：是指完成具體的學習任務時，學習者經(jīng)歷的學習活動序列，學習任務、學習資源、學習工具等的組織要以學習路徑的學習活動序列的設計為基礎。動態(tài)學習路徑所謂的“動態(tài)”，實際上是“歸還學習者學習主動權”在實踐層面的一種表達，是針對學習者完成學習任務需要經(jīng)歷的學習活動序列的可選擇性、可變更性而言。具體內涵是指，在學生的學習過程中，為學生提供多種支持其完成學習任務的活動，根據(jù)學習目標、學生思維特點、學習內容特點等，對這些活動進行不同順序的組織，形成多個不同的學習活動序列，學生可以根據(jù)自己的學習需求、學習偏好、認知水平等，自主選擇學習活動序列。這樣，不同的學生在完成相同的學習任務時，可能經(jīng)歷了不同的學習活動序列，即使同一個學生在完成同一學習任務的過程中，也可能經(jīng)歷幾個不同的學習活動序列。

二、智慧學習過程的階段性特征和關鍵學習活動分析

智慧學習是指通過智能化技術的支持更好地實現(xiàn)學習主體的有意義學習和智慧能力培養(yǎng)。智慧學習落實在具體教學中時，直接且最好的體現(xiàn)就是“問題”驅動“探究式學習”的發(fā)生，在理論上稱為問題探究式學習。問題探究式學習過程有如下主要特點：始于學生對問題的分析、理解，通過積極思考如何解決問題，驅動對問題的深入分析，猜想解決問題的方法；然后，通過聯(lián)系、激活已有知識、經(jīng)驗等思維過程，構想解決問題的方案，并思考這種方案所涉及的知識；之后，實施問題解決方案，經(jīng)歷解決問題的過程，形成結論與相關解釋；最后，以評價、反思學習過程及結果、將新知識歸納到原有知識體系中、形成問題解決能力體系而結束。通過對探究式學習過程的關鍵環(huán)節(jié)的分析，抽取各個環(huán)節(jié)的關鍵行為特征，即分析、構想、抉擇、評價和歸納，以各個環(huán)節(jié)的關鍵行為特征來表征智慧學習過程的階段性特征（如圖1所示）。

分析階段是智慧學習的初始階段，指學生對探究性學習材料的分析，具體活動包括已知條件識別、問題類型判斷、解決方法猜想；構想階段是指在分析階段基礎上，為解決探究問題構想解決方案的階段，具體活動包括新知識識別、已有知識調動、方案編制、方案解釋；抉擇階段是智慧學習過程的關鍵環(huán)節(jié)，包括方案的比較、方案的選擇和方案的實施；評價階段主要是學生經(jīng)歷智慧評價過程生成對探究過程和探究結果的反思結果，主要活動包含評價標準調取、反思總結；歸納階段是智慧學習過程的最終環(huán)節(jié)，這一過程的最終目的是讓學生經(jīng)歷、完成知識體系、方法體系的歸納，知識體系歸納過程的具體活動包括相關知識調用、新舊知識聯(lián)結、知識體系建構，方法體系歸納過程的具體活動包括方法總結、問題解決方法提煉、問題解決方法體系歸納。由此，形成智慧學習過程的三級結構模型（如圖2所示）。

三、智慧課堂“動態(tài)”學習路徑設計模型的構建

基于智慧學習的階段性特征和知識建構思想構建了“動態(tài)”學習路徑的設計模型（如下頁圖3所示）。智慧學習倡導通過讓學生經(jīng)歷“分析、構想、抉擇、評價、歸納”的學習過程，積累思維經(jīng)驗，發(fā)展智慧能力的學習；知識建構思想主張學習主體對知識的意義建構，強調學習活動的設計要為主體的知識意義建構服務。智慧課堂的“動態(tài)”學習路徑設計模型的核心是在智慧學習理念和知識建構思想的指導下，對問題分析、方案構想、抉擇、評價、歸納等智慧學習過程所包含的學習活動的設計和對活動序列的組織。以智慧課堂的動態(tài)學習路徑為支撐，學生們可以選擇適合自己的學習活動，從而形成不同的學習活動序列，也就產生了動態(tài)學習路徑。

從教學設計的角度看，從學習的起始至達到學習目標的終點，這是一個完整的學習過程，由于學習者的差異性、學習目標、學習環(huán)境、學習資源等方面的特點，針對這一過程，應該可以設計多樣的學習活動，組織安排出多個學習活動序列。不同的學習者在同一學習起點開始，但過程中可以根據(jù)自己的學習需求和學習愛好，選擇和經(jīng)歷不同的學習活動序列，但都能達到所要求的基本目標，同時，都有可能達成不同的發(fā)展目標。

由學生經(jīng)歷智慧學習過程的視角出發(fā)，問題分析階段的設計要為學生提供解決某一問題的多種方法，方案構想階段的設計要設計解決問題的多種方案，抉擇階段設計包括方案比較、方案選擇和方案實施的設計，評價階段主要通過各種評價活動的設計促進學生的反思，歸納階段主要通過活動的設計引導學生歸納知識體系和方法體系，各個階段呈一定的邏輯順序關系。

四、智慧課堂的“動態(tài)”學習路徑設計方法

智慧課堂的“動態(tài)”學習路徑的“動態(tài)性”體現(xiàn)在模型設計每個階段所包含活動的不同組合以及各個階段活動的有機組合，具體每個階段包含的活動及活動組合設計，將在下面詳述。

（一）問題分析階段

問題分析是問題解決的初始環(huán)節(jié)，是學生分析問題所提供的已知條件，通過聯(lián)系、激活已有知識、經(jīng)驗等，猜想問題解決方法的智慧學習過程。發(fā)現(xiàn)問題、分析問題是問題探究式學習的第一步，也是學生智慧能力養(yǎng)成的第一個環(huán)節(jié)。在智慧課堂中，教師設計符合學生個性化特征的“問題分析路徑”，是發(fā)展學生智慧能力的關鍵。

教師設計“問題分析路徑”，需要掌握“問題分析路徑”的分析及設計方法。問題分析的具體方法投射到不同的學科會產生不同的分析范式，因此教師應首先厘清問題分析方法在不同學科的具體體現(xiàn)，進而在綜合考慮學科學習特點、學生問題分析能力、學習需求及認知偏好等因素的前提下，盡可能全面、詳盡地設計學生可能選擇的多種問題分析路徑，為學生提供不同類型的問題分析活動、情境、資源、工具、支架等要素，以支撐問題分析的順利進行。

以理科學習的問題分析路徑為例，展示特定學科的“問題分析路徑”分類，為教師設計“問題分析路徑”提供參照。通常理科學習的“問題分析路徑”可以歸納7種（如圖4所示），分別為類比法、歸納法、分解法、猜想假設、實驗分析、觀察與實踐、新知學習。從更為具體的學科問題類型的視角來看，這些路徑還可以細分為更具體的“問題分析路徑”，此外，不同的路徑還可以根據(jù)不同的需求情況進行交叉和重組，以構成更多的“問題分析路徑”。

此外，考慮到基礎知識的實際學習活動過程，教師沒計“問題分析路徑”時，還需考慮—種特殊隋況，即“新知學習”。新知學習是指在所需學習的知識較為簡單、基礎時或學生對問題沒有思路時，學習分析過程會由簡單知識建構的方式所替代，知識學習行為由“知識呈現(xiàn)”直接跨越至“方案構想過程”的特殊情況。

（二）方案構想階段

方案構想是指學生為了解決學習問題，在分析問題、猜想問題解決方法的基礎上，構想問題解決方案的智慧學習過程。方案構想始于對形成方案所需知識的調用，調用的知識一方面是在以往學習過程中已經(jīng)具備的已知知識，另一方面是需要學習的新知識。在此基礎上，學生通過協(xié)調新舊知識，在頭腦中編制問題解決的具體方案，這個方案一般包括解決問題的預期目標、方法、步驟，并能夠對方案作出詳細的解釋。在此過程中，學生通過經(jīng)歷知識調用、方案編制及解釋的過程，鞏固舊知識，建構新知識，自身的智慧能力得到發(fā)展。

教師在設計方案構想過程時，首先應分析學生的學習者特征（原有知識基礎、認知結構、學習風格等）、所需學習的知識內容及教學條件等客觀因素，進而根據(jù)學生的個體學習差異及學習需求，設計具有適應學生個性化特征的方案構想過程路徑。以此角度來看，適應學生個體差異的方案構想路徑也必定是動態(tài)的。因此，教師應盡可能全面地考慮解決該問題的所有方案構想的路徑及不同路徑之間的交叉性（如圖5所示），并針對學生可能選擇的每條路徑，設計、提供不同且恰當?shù)男轮R學習、已知知識調用、方案編制及方案解釋等活動所需要的情境、資源、工具、支架及其他要素等。只有這樣，學生在經(jīng)歷構想問題解決方案時，才能根據(jù)自身的實際學習需要，選擇最適合自己的方案構想路徑。

此外，需要注意的是，某些問題解決方案并不需要學習新知，如某些問題本身就是新知識或是在原有知識基礎上構建的復雜問題。因此，在具體問題的具體方案中學習新知可能不是必需環(huán)節(jié)。

（三）抉擇階段

抉擇階段是整個問題解決過程的關鍵環(huán)節(jié)，是學生通過比較所構想出的多種方案，然后選擇其中一個方案并實施的過程。學生在方案比較的過程中，通過比較、分析等思維過程深化對所建構知識的理解和方案的認識；在方案實施的過程中，通過對具體知識、方法的真實調用與操作，完成問題的解決。在設計智慧課堂的動態(tài)學習路徑時，教師通過設計不同的比較方式，會使學生經(jīng)歷不同的方案實施過程，積累問題解決的思維經(jīng)驗與實踐經(jīng)驗（如圖6所示）。

教師在設計抉擇階段時，要能明晰各種方案之間的差異，由于不同方案之間存在差異的維度不同，多種方案之間就會形成多種比較方式。通過不同比較方式的設計，引導學生選擇不同的問題解決方案。

需要注意的是，不同比較方式的設計，可能會引導學生選擇不同的問題解決方案、也可能是相同的問題解決方案。也存在只構想出一種問題解決方案的情況，這時就可以跳過比較方案和選擇方案這兩個活動，直接進行方案的實施。另外，方案實施是所有問題探究都需要的活動，需要根據(jù)要求完成計算、闡釋、分析等，不同學科探究問題的問題解決指向不同，需要根據(jù)具體要求具體操作。

（四）評價階段

評價階段是保證學習有效發(fā)生的關鍵環(huán)節(jié)，不同活動的安排是為促進學生反思問題解決過程及過程中的表現(xiàn)。評價階段的評價主體是學生，主要是學生對自己學習結果及學習過程的評價，包括對自己探究結果、探究過程的評價。學生在對探究結果進行評價時，通過調取評價標準確定自己探究結果的正確與否，獲得對探究結果的結果性判斷；在參照反思過程中，學生可以采用標準參照反思和對比參照反思兩種方式，通過同參照標準或同伴的比較進行反思，包括對問題分析、方案構想、方案抉擇等過程的具體反思；反思總結過程中學生總結自己的反思經(jīng)驗同時進行自我矯正（如圖7所示）。學生對學習過程的非認知因素進行評價時，可以通過改造后的相關量表進行評價，包括表現(xiàn)性評價量表、投^良評價量表等。

教師對評價階段進行設計時，其中，評價標準的設計要能夠讓學生清晰明了的知道學習成果是否正確；反思過程的設計，要根據(jù)學生特點、教學價值追求等精心設計標準參照和對比參照內容，以引導學生經(jīng)歷有效的反思過程；反思總結的設計要引導學生形成反思性成果，并對自己學習過程中的錯誤等進行自我矯正，以保證反思過程的有效性。在設計非認知因素評價時，要從實際教學需求出發(fā)，改造相應量表供學生自我評價使用。

需要明確的是，即使學生探究學習結果正確，也要讓學生經(jīng)歷標準參照反思或對比參照反思過程，以開拓學生問題解決的思路；另外，不同探究性學習可能需要不同非認知因素評價量表，而每種非認知因素評價量表還會涉及到多種評價標準，都需要教師根據(jù)實際情況精心設計。

（五）歸納階段

歸納階段是是問題解決的最終環(huán)節(jié)，在學生完成探究問題并對探究成果反思、矯正基礎上，輔助學生歸納知識體系與方法體系的智慧經(jīng)驗積累過程，是形成學科思維的重要基礎。知識體系的歸納是將新知識納入原有知識體系中，便于學生建立新知識與已有知識之間的聯(lián)系，活化新知識，在此過程中學生需要經(jīng)歷調用相關知識體系，聯(lián)結新舊知識體系及構建新知識體系的過程；方法體系的歸納有助于學生問題解決能力、智慧能力的形成，也有利于學生在解決其他問題時方法的有效遷移，是學生智慧學習經(jīng)驗積累的必要環(huán)節(jié)，在此過程中學生首先要總結具體問題的解決方法，教師通過類比等方式引導學生總結一類問題解決方法，最后歸納到問題解決方法體系中，積累智慧經(jīng)驗（如圖8所示）。

教師在設計歸納階段時，要能夠根據(jù)學生的學習現(xiàn)狀，在不同路徑的各個階段為學生提供認知支架，如提煉問題解決一般方法時，針對學生可能遇到的認知障礙設計相應的資源支架、案例支架等，保證學生學習動力的同時完成智慧經(jīng)驗的積累。

五、《物體的浮沉條件》的“動態(tài)”學習路徑案例設計

《物體的浮沉條件》是人教版八年級的一節(jié)課，該內容是二力平衡條件、力與運動的關系在流體靜力學中的特殊表現(xiàn)形式，需要綜合運用已經(jīng)學過的力、重力、二力平衡、密度等知識。八年級的學生認知趨于成熟，具有認識問題、分析問題的能力；同時，經(jīng)過—學期的物理課程學習，有一定的學科思維能力，掌握了通過控制若干變量解決問題的基本方法。物體浮沉是生活中常見的現(xiàn)象，學生雖然對這—現(xiàn)象有了大致了解，但沒有科學、深入探索現(xiàn)象背后的原因。因此，本節(jié)課采用問題探究式學習，讓學生親歷探究過程，在探究過程中解決問題、發(fā)展思維能力。

（一）問題分析階段學習路徑設計

問題分析階段的設計隱喻是將學生要學習的知識還原為真實情景中的問題，以此為問題分析階段學習路徑的設計前提，本節(jié)課設計利用微視頻資源引導學生進行探究式學習。通過微課展示“魔術”：同一個雞蛋在幾個密度不同的鹽水中會下沉、上浮、和懸浮。按下視頻暫停鍵引導學生思考：同一個雞蛋產生這幾種狀態(tài)的原因是什么？雞蛋在浮沉的過程中，受到了哪些力的作用，是平衡力嗎？引導學生判斷物體的受力情況，通過判斷物體的受力情況猜想影響物體浮沉的因素。根據(jù)物體的受力情況初步猜想影響物體浮沉的因素有物體重力、排水體積、液體密度等。問題分析階段學習路徑設計如圖9所示。

（二）方案構想階段的學習路徑設計

方案構想階段學習路徑的設計需要設計出解決問題的各種方法，為不同學習需求的學生提供學習資源與工具。本節(jié)課方案構想階段學習路徑的設計為探究學習有困難、沒有思路的同學提供解決問題所需知識的學習，通過微視頻展示物體浮沉與受浮力與重力之間的關系，然后再用多種方法證明影響浮力大小的因素；有思路的同學可能會有以下三種猜想：物體的浮沉與重力相關；物體的浮沉與排水體積相關；物體的浮沉與液體密度相關，方案構想階段學習路徑設計要為有思路的同學提供每種方案各個環(huán)節(jié)（如圖10所示）所需的知識、工具和資源。

（三）抉擇階段的學習路徑設計

抉擇階段學習路徑的設計需要根據(jù)各種方案的不同組合設計出不同的方案比較方式，學生通過比較選擇不同的方案，然后實施方案。如通過設計提供給學生不同的探究工具，讓學生根據(jù)工具的不同選擇不同的方案；有測力計的同學會選擇測重力的方法，有量筒的同學會選擇改變排水體積的方法；有密度計的同學可能會選用改變液體密度的方法；方案選擇之后即可實施分組探究學習。

（四）評價階段的學習路徑設計

評價階段學習路徑設計的主要目標是引導學生對學習成果和學習過程的評價。首先，設計評價標準使學生能夠通過調用標準確定自己對物體的浮沉條件的探究結論正確與否，然后，設計探究物體浮沉的標準參照案例和對比參照案例，使學生通過對照形成對問題分析、方案構想、抉擇等過程的具體反思，最后，形成反思總結，可以通過設計規(guī)定反思總結的結果要求以及呈現(xiàn)形式，以保證反思總結的有效發(fā)生。對于學生探究學習過程的表現(xiàn)、投入度等評價，可以利用相關教育學、心理學量表進行改造，以便學生客觀認識自己在學習過程中的表現(xiàn)、投入度等。

（五）歸納階段的學習路徑設計

歸納階段學習路徑的設計需要引導學生歸納知識體系和方法體系。知識體系歸納要引導學生將物體浮沉條件的知識納入到原有的有關浮力、阿基米德內容知識體系中，形成完整的浮力知識體系，為此，可設計有關浮力的填空題（涉及二力平衡、阿基米德原理、物體的浮沉條件等知識）、判斷題和應用題，在思維方式上呈現(xiàn)由簡單到復雜、遞進逐升的邏輯關系；方法體系歸納可設計探究物體浮沉條件的方案圖（包括探究方法和主要步驟），逐步引導學生歸納總結解決浮力問題的思路和方法，提升學生解決問題的能力，實現(xiàn)智慧學習。