林陳沐 張淋娜 鄭雅芬
(1.廈門市演武小學,福建 廈門 361000;2.廈門市松柏第二小學,福建 廈門 361000;3.廈門市思明區(qū)教師進修學校,福建 廈門 361000)
2022 年4 月,教育部正式頒布義務教育階段新修訂的各門課程標準,信息科技成為獨立的國家課程,這是值得全體義務教育信息科技教師銘記的日子。新課標的誕生,打破了我國義務教育階段信息課程長期沒有課程標準的尷尬局面,提升了我國義務教育信息科技教師的學科地位。本研究在義務教育信息科技課程標準頒布背景下,延續(xù)學校二十年教育信息化特色,擦亮“全國現(xiàn)代教育技術實驗?!薄案=ㄊ〗逃畔⒒瘜嶒炐!薄皬B門市智慧校園三星達標學?!苯鹱终信疲^續(xù)深化學校課堂教學改革。研究團隊自主研發(fā)全學科“教—學—評”一體化教學平臺,探索“以學習為中心”的課堂教學路徑,通過學校信息科技與人工智能課程的教學實踐,形成了基于“教—學—評”一體化云平臺的課堂教學,充分調動了學生主動參與全身心投入學習,最大限度激發(fā)學生的學習興趣,努力實現(xiàn)杜威先生“讓兒童以整個身體與心靈來到學校,并能更圓滿發(fā)展的心靈和更健全的身體離開學?!钡慕逃砟睢?/p>
課堂教學是課程實施的中心環(huán)節(jié),課程實施要實現(xiàn)“教—學—評”一體化,才能產生較好的教學效果。為此,教師在教學設計和組織上,就要依據(jù)學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求,一體化地考慮教什么、怎么教、為什么而教,明確教學應達到的預期學習結果(學習成就)。在教學過程中關注“學生學會了什么”“達到了預期的學習目標沒有”,真實地評價教學效果,以便調整下一步教學策略,進一步提高教學實效,做到“教—學—評”一體化?!敖獭獙W—評”一體化不是一種特定的教學模式,而是課堂教學設計和組織的理念和指導思想?!敖獭獙W—評”一體化指向有效教學,倡導在課堂教學中,把教、學與評價相互整合,重視開展日常學習評價,以評價促進學習,把評價用作教學工具,使學生的學習行為、教師的教學行為、學習的評價融合為一個整體。為了實現(xiàn)“教—學—評”一體化,研究團隊基于學校教學實際需求研發(fā)全學科“教—學—評”一體化云平臺,供全校(區(qū)域)教師的教與學生的學。
近年來,研究團隊一直致力于應用平臺開展課堂教學實踐,期望通過平臺提升師生的課堂效率,實現(xiàn)核心素養(yǎng)導向下的課堂“教—學—評”三位一體。在建構主義理論、深度學習理論與SOLO 分類理論的指導下,團隊依托福建省教育教學研究室基地校建設研究,自主研發(fā)人工智能“教—學—評”一體化云平臺(見圖一)。平臺基于釘釘簡道云的零代碼開發(fā),實現(xiàn)了師生PC 移動多端快速訪問,實現(xiàn)了以發(fā)展核心素養(yǎng)為目標的“教—學—評”一體化課堂。教學中,借助自主研發(fā)的“教—學—評”一體化平臺,教師將課題生活化呈現(xiàn)于教學主題,將課堂任務單設計呈現(xiàn)給全體學生(學生學習時自然分層);學生打開平臺,依據(jù)任務單完成相關任務,快速上傳作品、課堂40 分鐘學生表現(xiàn)數(shù)據(jù)、作品自評組評數(shù)據(jù),云端實時進行數(shù)據(jù)加工,生成學習評價統(tǒng)計圖表,用SOLO 分類理論對每位學生本節(jié)課實際學習水平進行精準測評,以確定每個學生本課的實際學習水平層次,干預改進教師的教與學生的學,實時調整下節(jié)課的教學進程,引導學生的課堂與課后的學習路徑(比如生成小老師、指導個別學困生、創(chuàng)新應用名單產生、課后云端一對一指導、調整下次課內容與節(jié)奏等),獎勵銅星給課堂綜合表現(xiàn)優(yōu)異的同學;促進以學習為主體的差異化教學與個別化指導,實現(xiàn)課堂過程可收集、數(shù)據(jù)可分析、評價可量化、結果可復盤,最終實現(xiàn)“教—學—評”一體化的課堂教學。
“教—學—評”一體化云平臺功能如表1。
表1 “教—學—評”一體化云平臺功能列表
近兩年來,所在學校信息技術與人工智能課程教師不斷收集“教—學—評”一體化課堂教學實踐中的實際功能需求,研發(fā)團隊數(shù)次迭代更新“教—學—評”一體化云平臺,從而探索出了一套基于“教—學—評”一體化云平臺的課堂教學模式,即“生活導課—任務驅動—自主探究—創(chuàng)新提升—數(shù)據(jù)收集—作品展評—效果診斷—總結獎勵”。下面以廈門市“人工智能進百?!表椖恐迥昙壢斯ぶ悄苷n程“智慧農業(yè)”之“自制機械農具”一課為例,展示基于“教—學—評”一體化云平臺的課堂教學實踐。
教師創(chuàng)設生活情境,播放平時使用農具的片段,請學生認一認都是哪種農具(鋤頭、鏟子、鐮刀);分析其運動方向,請學生上臺表演三種手工農具(鋤頭、鏟子、鐮刀)的操作,請學生觀察、分析每個農具的操作運動方向,從而導入本課學習任務單;學生在教師引導下登錄云平臺觀看相關任務單對應的授課視頻、教學課件、微課及相關學習資源等學習支架,將自己在學習過程中遇到的問題詳細記錄。本環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學生的信息意識。
本課任務單分解如下:任務一是嘗試搭建簡易機械農具;任務二是改造升級靈活機械農具;任務三是嘗試智能農具。課堂上通過頭腦風暴、交流討論等方法解決學生遇到的難點知識,講解機械農具運動的科學原理,引導學生運用已有知識經驗進行農具設計解決方案;通過同伴交流討論,分析現(xiàn)有簡易機械農具的不足,運用限定器材(增加舵機數(shù)量)進行改進,比如增加檔位、功能等方式,通過編程手段加以驗證,達到遷移應用舊知、自主學習新知的作用。本環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學生的信息意識與計算思維素養(yǎng)。
根據(jù)任務單要求,以兩人一小組為單位(人工智能教室學習分組:班級分八大組,每組再分二人小組)進入自主探究,二人小組利用平臺任務單學習資源分工協(xié)作,完成機械農具創(chuàng)作;二人小組自主選擇器材(傳感器+執(zhí)行器)、模型搭建等搭建部分任務,快速完成搭建小組分層實現(xiàn)運動功能的程序編寫。全程教師圍繞八大組巡視,指導學生完成模型搭建,并引導負責編寫程序的同學靈活順序、條件、循環(huán)三種結構完成農業(yè)半自動化勞作。在作品調試環(huán)節(jié)給予各小組有力幫助的同時,積極發(fā)動大組長與快速完成的同學為本課小老師進行組內幫扶,幫助動手能力較弱的小組在指定時間內完成模型搭建與程序編寫。本環(huán)節(jié)提升了學生計算思維和數(shù)字化學習與創(chuàng)新素養(yǎng)。
農機具實現(xiàn)了半自動化勞作,那么如何更省力智能地勞作?繼續(xù)鼓勵組內學生發(fā)動自己的聰明才智,提出智能化改進創(chuàng)新小組作品,以自主探究形式完成作品創(chuàng)新,優(yōu)化改進模型搭建與編程邏輯,努力完成創(chuàng)新應用作品。本環(huán)節(jié)進一步提升了學生計算思維和數(shù)字化學習與創(chuàng)新素養(yǎng)。
完成智能化農具作品后,小組長將本組成員課堂表現(xiàn)性評價、作品上傳、作品自評數(shù)據(jù)上傳,大組長根據(jù)小組作品完成情況,與組員就本節(jié)課課堂表現(xiàn)情況,將組評數(shù)據(jù)上傳,這是基于云平臺的課堂數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)。自評與組評結合,力爭做到平臺收集的數(shù)據(jù)客觀公正。在小組上傳作品的全過程,教師會逐一對已上傳同學的作品進行點評。一部分作品質量高的同學當選本課小老師幫助組內同學;另一部分作品質量一般的小組引導其學習查看平臺上其他優(yōu)秀作品,繼續(xù)改進自己的作品搭建與編程。
接下來教師瀏覽作品,請創(chuàng)新應用小組展示作品(用數(shù)據(jù)說話,打破以往教師主觀抽取學生作品展示),并闡述表達自己作品的創(chuàng)新元素;其他學生評價與分享收獲、感想、反思。在本環(huán)節(jié)中,平臺運用SOLO 分類理論,將收集到的過程性數(shù)據(jù)進行實時加工與處理,實時呈現(xiàn)班級與學生的學習診斷圖表,診斷每位同學的學習水平,體現(xiàn)了信息技術的高效與快捷,引導學生通過智能農具作品的探究,升華到自主可控、國家安全的政治高度,激發(fā)學生自主可控、創(chuàng)新意識與信息社會責任。
本環(huán)節(jié)是“教—學—評”一體化教學的核心環(huán)節(jié),也是平臺最大的亮點。絕大多數(shù)小組作品上傳完畢,課堂進入診斷環(huán)節(jié):請學生觀察并分析本節(jié)課班級總體學習情況,柱形圖告訴我們本課本班所有同學課堂表現(xiàn)評價總得分184 分、自評得分231 分、組評總得分184 分。指標圖代表本課所有學生學習水平層級人數(shù)分布:創(chuàng)新應用20 人、完全掌握28 人、基本掌握2 人、掌握一點與完全不會0 人。折線圖進一步告訴我們每個層級學生名單,以及課后進行線上線下的個性化差異輔導的學生名單。每位學生都可以進一步反思成果與表現(xiàn),學生進一步提升了信息意識與計算思維素養(yǎng)。
教師通過數(shù)據(jù)圖表總結本節(jié)課學習總體情況以及個體學習情況,將課堂常規(guī)星頒發(fā)給創(chuàng)新應用小組組員。課堂常規(guī)星的頒發(fā)進一步激發(fā)了學生爭星的期待與學習熱情,也將“教—學—評”一體化的課堂推向了高潮,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)說話、以生為本的個性化課堂,做到課堂精準分析學情,促進學生再次學習,引導教師用數(shù)據(jù)進行課堂反思,改進加強課堂教學,有針對性開展課后個別化指導。
本案例充分運用“教—學—評”一體化云平臺開展人工智能課堂教學,不僅實現(xiàn)了“教—學—評”一體化,還實現(xiàn)了核心素養(yǎng)導向下的深度學習課堂。課堂上,教師將學習的主動權還給學生,積極創(chuàng)設合作交流、思維碰撞的環(huán)節(jié),將更多的時間留給學生自主創(chuàng)造,充分調動了學生的自主性、參與性和積極性。
就老師而言,平臺實用高效,師生操作便捷,不占用課堂時間,不影響課堂進程;課堂上師生的教學互動留下了痕跡,包括師生互動、生生互動,且生生互動受益最大(課前課中課后皆可)。平臺的評價做到了過程性評價與終結性評價的融合,其學生作業(yè)成果、作品欣賞、評價活動,特別是學生在整個學習過程中的表現(xiàn)性評價、自評、組評,都實現(xiàn)了可量化、可追蹤、可統(tǒng)計、可分析,簡單實用,一目了然,教學效果顯著,促進了學生對一節(jié)課的再學習與教師對一節(jié)課的再復盤。
就學生而言,每節(jié)課上可以不用等老師課件的教學進程,可以直接在平臺看分層任務單。對于學習資源(課件、視頻、操作說明等),學生可以自己看、自己學著做。有時課堂分神了或者沒學會怎么做,可以復盤多看幾次。如果完成的比同學快,既可以按自己的節(jié)奏提前做下一個任務(像闖關一樣),真正實現(xiàn)自主分層學習。學生還可以當小老師,幫助同學。特別棒的是最后的學習診斷,大家既愛又怕:愛的是平臺用數(shù)據(jù)說話,告訴你處于哪個學習水平,讓你不得不服;怕的是這節(jié)課沒學好,永遠留下痕跡,全校師生都看得到。這也激發(fā)了同學們課堂上認真學習,爭取每節(jié)課達到創(chuàng)新應用或完全掌握水平。
總之,基于“教—學—評”一體化云平臺的課堂教學實踐研究,是研究團隊在義務教育課程方案和課程標準(2022 年版)背景下革新學校課堂教學的一次大膽嘗試。它探索大班化以學習為本的“教—學—評”一體化課堂,建構以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為目標的課堂教學新模式,具有一定的新穎性和時代性,體現(xiàn)了以建構主義與深度學習理論為指導、以SOLO 分類理論為等級評價指標、“以學習為中心”的設計思想,促進以學生為主體的差異化教學與個別化指導,全方位提升了學生信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任四大核心素養(yǎng),通過課堂培養(yǎng)學生適應未來發(fā)展的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。