向雪梅,王 英,向程冠

(1.畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)小吉場(chǎng)鎮(zhèn)小吉場(chǎng)中學(xué),貴州 畢節(jié) 551709;2.華中師范大學(xué)人工智能教育學(xué)部,湖北 武漢 430079;3.貴州師范學(xué)院數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550018)

引言

隨著科技的發(fā)展,智慧教育通過(guò)科技賦能,逐漸將“有教無(wú)類”“因材施教”的教育理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。我國(guó)2022年啟動(dòng)了教育數(shù)字化戰(zhàn)略,率先建成了全球最大的智慧教育平臺(tái),資源內(nèi)容涵蓋了初等教育、職業(yè)教育、高等教育,截止到目前,用戶遍布200個(gè)國(guó)家和地區(qū),訪問(wèn)量超過(guò)58.7億次[1]。將國(guó)家智慧教學(xué)平臺(tái)(https://www.smartedu.cn)的資源應(yīng)用于農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué),有助于實(shí)施個(gè)性化的精準(zhǔn)教學(xué),讓農(nóng)村孩子共享全國(guó)最優(yōu)質(zhì)的師資。隨著農(nóng)村信息化的普及,越來(lái)越多的農(nóng)村家庭安裝了寬帶,為孩子提供了在線學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)條件,也促進(jìn)了農(nóng)村中小學(xué)教師改革教學(xué)方法,在教學(xué)中更注重線上與線下的教學(xué)整合。目前,已經(jīng)有大量的研究文獻(xiàn)報(bào)告了線上線下混合的教學(xué)成功案例[2-3],傳統(tǒng)的混合式教學(xué)方法將課外的在線學(xué)習(xí)與課內(nèi)的面對(duì)面教學(xué)融合[4]。然而,在線學(xué)習(xí)的成功需要具有較強(qiáng)的自我控制能力,容易出現(xiàn)兩極分化。線上學(xué)習(xí)中沒(méi)有作好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備的學(xué)生在面對(duì)面的線下課堂中學(xué)習(xí)效果不如人意。尤其在沒(méi)有寄宿制的農(nóng)村中小學(xué),學(xué)生回家后在線學(xué)習(xí)的時(shí)間與質(zhì)量更是難以保證。因此,探索農(nóng)村中小學(xué)教學(xué)中的混合式教學(xué)具有十分重要的意義。本研究立足農(nóng)村初中教學(xué)實(shí)際,探索在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的混合式教學(xué)方法,以期為農(nóng)村中小學(xué)的教學(xué)創(chuàng)新與改革提供參考。

一、農(nóng)村初中數(shù)學(xué)混合式教學(xué)的內(nèi)涵

眾所周知,互聯(lián)網(wǎng)在20世紀(jì)90年代空前繁榮,有效促進(jìn)了教育形態(tài)的變革。混合式教學(xué)在美國(guó)應(yīng)運(yùn)而生,在2003年由北京師范大學(xué)的何克抗教授引入我國(guó)并倡導(dǎo)應(yīng)用于教學(xué)改革中[5]?；旌鲜浇虒W(xué)的出現(xiàn)受到了教育工作者們的青睞,教育研究者們各自提出了自己對(duì)混合式教學(xué)的看法,從不同的研究視角探索混合式教學(xué)。Singh從投入與產(chǎn)出的視角認(rèn)為它是學(xué)習(xí)成本與學(xué)習(xí)效果的進(jìn)一步改進(jìn)與均衡[6]。學(xué)者葉榮榮從活動(dòng)導(dǎo)向的視角認(rèn)為它是學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中,完成教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容及情境所精心設(shè)計(jì)的活動(dòng)序列組合[7]。北京師范大學(xué)的馮曉英教授從教師發(fā)展的視角,構(gòu)建了教師在意識(shí)期、探索期、深化期三個(gè)階段的混合式教學(xué)改革發(fā)展框架[8]。在全國(guó)25個(gè)省市自治區(qū)進(jìn)行了調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)前我國(guó)中小學(xué)教師的混合式教學(xué)準(zhǔn)備度仍處于意向期。Driscoll從教育技術(shù)的視角,認(rèn)為混合式教學(xué)基于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)模式,多種教學(xué)方法與面對(duì)面的線下課堂融合,以實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)[9]。北京師范大學(xué)的余勝泉教授從哲學(xué)、行為主義、構(gòu)建主義、認(rèn)知主義多個(gè)視角,提出了混合式教學(xué)的學(xué)習(xí)理論[10]。山東師范大學(xué)的李逢慶博士從教學(xué)原理、深度學(xué)習(xí)理論和主動(dòng)學(xué)習(xí)理論的視角,構(gòu)建了ADDIE教學(xué)設(shè)計(jì)模型,并對(duì)課前、課中、課后三個(gè)階段的教學(xué)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行了深入分析與探討,提出了在課前教師需要利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)準(zhǔn)備好在線配套教育資源,課中集中講授或組織討論學(xué)生完成任務(wù)時(shí)存在的共性問(wèn)題,課后學(xué)生將學(xué)習(xí)成果與反思上傳到教學(xué)平臺(tái)[11]。北京師范大學(xué)的黃榮懷教授等研究者從學(xué)習(xí)本質(zhì)的視角,認(rèn)為Singh和Reed提出的“在‘適當(dāng)?shù)摹瘯r(shí)間,通過(guò)‘適當(dāng)?shù)摹瘜W(xué)習(xí)技術(shù)與‘適當(dāng)?shù)摹瘜W(xué)習(xí)風(fēng)格相契合,對(duì)‘適當(dāng)?shù)摹瘜W(xué)習(xí)者傳遞‘適當(dāng)?shù)摹芰?從而取得最佳的學(xué)習(xí)效果的學(xué)習(xí)方式”更接近混合式學(xué)習(xí)的本質(zhì)[12]。

從目前發(fā)表的研究論文來(lái)看,盡管探討視角不同,但最終九九歸原,課堂教學(xué)離不開(kāi)教師與學(xué)生的參與?；旌鲜浇虒W(xué)是教育技術(shù)與傳統(tǒng)課堂的有機(jī)結(jié)合,它既克服了在線學(xué)習(xí)中脫離教師參與的“無(wú)韁”馳騁,又豐富了線下課堂的多樣性與個(gè)性化教學(xué)策略。然而混合式教學(xué)的研究成果大多集中于高等教育,在中小學(xué)階段的研究與應(yīng)用成果較少,尤其在農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的研究成果更為罕見(jiàn)。

二、農(nóng)村初中數(shù)學(xué)混合式教學(xué)的實(shí)施困境

(一)理論困境

混合式教學(xué)的出現(xiàn)是在信息技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)下產(chǎn)生的,尤其是近年來(lái)慕課的蓬勃發(fā)展,線上完成學(xué)習(xí)內(nèi)容,線下課堂完成問(wèn)題答題等個(gè)性化教學(xué)服務(wù)。因此,在信息技術(shù)的視角中,混合式教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中必須依賴于信息化技術(shù),導(dǎo)致了人們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中要求學(xué)生在課前來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),線下課堂中教師正常授課。蘇聯(lián)教育學(xué)家凱洛夫把教學(xué)定義為教師的教和學(xué)生的學(xué)的統(tǒng)一活動(dòng)?；顒?dòng)就是外部刺激(條件)的一系列事件集合,在活動(dòng)中促進(jìn)遷移,學(xué)生獲得知識(shí)或技能,身心得到發(fā)展,品質(zhì)得到錘煉。線上學(xué)習(xí)只是一種學(xué)習(xí)活動(dòng),線下課堂教學(xué)也是一種活動(dòng)。教學(xué)的對(duì)象是“人”,人與環(huán)境是變化的,不是靜止的,需要教師不斷去探究,在變化中采用“適當(dāng)?shù)摹苯虒W(xué)與學(xué)習(xí)策略?；旌鲜浇虒W(xué)的實(shí)施需要結(jié)合各種適合的教學(xué)方法(如建構(gòu)主義、行為主義、認(rèn)知主義),在有或沒(méi)有信息技術(shù)的環(huán)境中取得最佳的學(xué)習(xí)效果[9],故而執(zhí)念于唯線上線下的混合不符合混合式教學(xué)的“初心”。

(二)主客體困境

主體與客體是認(rèn)識(shí)論的一對(duì)范疇,主體是認(rèn)識(shí)活動(dòng)的有目的的承擔(dān)者,客體是主體對(duì)應(yīng)于認(rèn)識(shí)活動(dòng)的對(duì)象[13]。教育理論發(fā)展必須直面教師與學(xué)生之間誰(shuí)是主體與客體這一基本問(wèn)題。在教學(xué)中實(shí)施混合式教學(xué),需要厘清教師與學(xué)生的關(guān)系。混合式教學(xué)由多個(gè)教學(xué)活動(dòng)組成,教師與學(xué)生之間的主客體關(guān)系是隨教學(xué)活動(dòng)的變化而變化的,不能簡(jiǎn)單地理解為課堂外的學(xué)習(xí)就是學(xué)生作為主體,更不能理解為課堂教學(xué)中教師處于主體位置。混合式教學(xué)中教師與學(xué)生之間的主客體關(guān)系是運(yùn)動(dòng)的、辯證的。

(三)迷航困境

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)中涌現(xiàn)了海量的教學(xué)資源,在浩如煙海的教學(xué)資源中查找有質(zhì)量的資源變得越來(lái)越困難。此外,隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展與商業(yè)的驅(qū)動(dòng),出現(xiàn)了大量的在線教學(xué)平臺(tái)。然而,由于平臺(tái)建設(shè)者對(duì)教育本質(zhì)的理解存在差異,導(dǎo)致了上線的教學(xué)平臺(tái)質(zhì)量差參不齊,教師不得不面對(duì)如何選擇合適的線上教學(xué)平臺(tái)的困境。

(四)時(shí)空困境

在教育技術(shù)的視角下,信息技術(shù)與課程融合中需要一生一機(jī)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境[14]。雖然信息化發(fā)展促進(jìn)了學(xué)校智慧教室建設(shè),但農(nóng)村中學(xué)仍沒(méi)有達(dá)到學(xué)生人手一機(jī)的數(shù)量配置。與此同時(shí),教師在實(shí)施混合式教學(xué)過(guò)程中,還需要不斷探索與實(shí)踐,如何在有限的課時(shí)內(nèi)完成所有的教學(xué)活動(dòng)成為教師面臨的困境,要把混合式教學(xué)常規(guī)化更是一種挑戰(zhàn)。

(五)創(chuàng)設(shè)困境

在實(shí)施混合式教學(xué)時(shí),教學(xué)資源不只是“拿來(lái)”即用,還需要根據(jù)學(xué)情進(jìn)行加工,甚至需要全新創(chuàng)造與設(shè)計(jì)。由于數(shù)學(xué)學(xué)科中需要編輯公式、繪制幾何圖形等元素,這給部分沒(méi)有經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的教師帶來(lái)了技術(shù)困難,導(dǎo)致了現(xiàn)有資源“將就用”,甚至舍棄合適的教學(xué)方法來(lái)適應(yīng)教學(xué)資源。如何提高教師的資源創(chuàng)造與設(shè)計(jì)能力,成為了實(shí)施混合式教學(xué)亟待解決的問(wèn)題。

三、農(nóng)村初中數(shù)學(xué)混合式教學(xué)的出路探索

正如前面所述,目前農(nóng)村初中數(shù)學(xué)混合式教學(xué)面臨多重困境,為打破困境、消弭沉疴,需要在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)境與時(shí)間,選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)資源與方法,適配學(xué)生適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)個(gè)性,從資源適配、技術(shù)融合、主體協(xié)同等多方面進(jìn)行探索。

(一)資源適配

教學(xué)過(guò)程由教與學(xué)的一系列有目的、有計(jì)劃的活動(dòng)組成。準(zhǔn)備需要的教學(xué)資源也是教學(xué)的重要“活動(dòng)”之一,也是混合式教學(xué)成功實(shí)施的重要前提。教學(xué)資源包括音視頻、文本、實(shí)物、教學(xué)軟件與平臺(tái)等。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,人們的工作與生活方式越來(lái)越依賴于網(wǎng)絡(luò),從網(wǎng)絡(luò)中搜索并運(yùn)用教學(xué)資源也逐漸成為了中學(xué)教師的信息素養(yǎng)之一。國(guó)家智慧教學(xué)平臺(tái)中的教學(xué)資源覆蓋了中學(xué)數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn),包括國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的學(xué)科課程視頻、基礎(chǔ)性作業(yè)、精品課遴選、備課資源及實(shí)驗(yàn)精品課遴選,涵蓋了人教版、北京版、蘇科版、北師大版、華東師大版等(如圖1所示)。因此,在初中數(shù)學(xué)混合式教學(xué)中,選擇國(guó)家智慧教學(xué)平臺(tái)中的教學(xué)資源有較強(qiáng)的適配性、權(quán)威性、可靠性。

圖1 國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)

(二)技術(shù)融合

2019年2月,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》,指出:“利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革,實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃c個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合”[15]。習(xí)總書記在黨的二十大報(bào)告中將教育、科技與人才定位于全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐[16]。因此,達(dá)成“辦好人民滿意的教育”目標(biāo)需要推進(jìn)數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型[17]。以5G、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈為代表的現(xiàn)代技術(shù)將推動(dòng)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型,現(xiàn)代技術(shù)與教學(xué)的深度融合將成為數(shù)字化教育轉(zhuǎn)型最具革命性的特征?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的融合與賦能,不僅有利于在混合式教學(xué)中融入“因材施教”的個(gè)性化教學(xué),還有利于實(shí)施規(guī)?；虒W(xué)。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開(kāi)展混合式教學(xué)時(shí),充分利用AI教學(xué)平臺(tái),賦能多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。如貴州師范學(xué)院數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)院研發(fā)的“碼學(xué)堂”教學(xué)平臺(tái)(www.mxt.cn),將大數(shù)據(jù)技術(shù)與認(rèn)知診斷、知識(shí)追蹤相結(jié)合,實(shí)時(shí)計(jì)算學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,為學(xué)生提供自適應(yīng)學(xué)習(xí),滿足學(xué)生自主練習(xí)、知識(shí)鞏固、成績(jī)分析、題解答疑等服務(wù),平臺(tái)支持中小學(xué)課程教學(xué)資源與習(xí)題資源建設(shè),賦能教、學(xué)、評(píng)、練、測(cè)等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),課前可通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)模塊分配線上學(xué)習(xí)任務(wù)。盡管大多數(shù)的在線教學(xué)平臺(tái)提供了教師出題的功能,教師可以出常規(guī)題型,但對(duì)于數(shù)學(xué)公式的支持卻不友好,教師之間的習(xí)題資源不能共享,也未提供學(xué)生做題情況的分析功能?！按a學(xué)堂”教學(xué)平臺(tái)提供了強(qiáng)大的出題功能與友好的出題體驗(yàn),兼容Latex與Markdown(如圖2所示),支持判斷題、單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、填空題、主觀題等多種題型,教師可以在課程組內(nèi)共享題目,課后將題目組成練習(xí)推送給學(xué)生,可實(shí)時(shí)查看學(xué)生完成情況,適用于混合式教學(xué)場(chǎng)景。

圖2 “碼學(xué)堂”公式編輯器

(三)主體協(xié)同

如前所述,混合式教學(xué)中的主客體關(guān)系隨教學(xué)活動(dòng)的變化而變化。教師、學(xué)生、教學(xué)工具、時(shí)間、空間六種教學(xué)要素對(duì)教學(xué)主客體關(guān)系具有重要影響[18],主體的協(xié)同依賴于教學(xué)中使用什么教學(xué)工具、何時(shí)何處完成教學(xué)活動(dòng)。因此,結(jié)合農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有限的教學(xué)時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境等問(wèn)題,在采用混合式教學(xué)時(shí),可將大的活動(dòng)“分而治之”,分解為較小的活動(dòng),將教學(xué)目標(biāo)分解為多個(gè)小目標(biāo),主體間通過(guò)答疑、評(píng)測(cè)、反饋與指導(dǎo)等活動(dòng)協(xié)同,相互促進(jìn)。伴隨智能技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入到人們生活的方方面面,智能機(jī)器已經(jīng)成為了人們社會(huì)生產(chǎn)與生活的重要伙伴,智能技術(shù)賦予了機(jī)器新的角色,機(jī)器從一種輔助工具發(fā)展成為一個(gè)具有一定認(rèn)知、獨(dú)立執(zhí)行、自適應(yīng)等能力的自主化智能體,同時(shí)衍生了智能時(shí)代的新型人機(jī)關(guān)系[19-20]。在這種新型的人機(jī)合作關(guān)系下,研究者們將人類智慧與機(jī)器智能的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),形成了一種新型的人工智能形式——混合增強(qiáng)智能[21]。余勝泉等提出了“AI+教師”的人機(jī)協(xié)同教學(xué)分析框架,將人類教師與機(jī)器智能在教學(xué)中的關(guān)系按智能性與自主性遞增分為AI代理、AI助手、AI教師與AI伙伴[22]。北京師范大學(xué)的李爽等認(rèn)為在智能時(shí)代,教學(xué)主體由教師主導(dǎo)向師-機(jī)-生協(xié)同新格局轉(zhuǎn)變[23]。北京師范大學(xué)的劉復(fù)興教授從哲學(xué)本體論、價(jià)值論層面研究“教育與機(jī)器的關(guān)系”,提出機(jī)器智能是一種新的存在物,將機(jī)器智能看作是人與社會(huì)發(fā)展的一部分,其身份由“工具”向“人”轉(zhuǎn)變,成為教育者與被教育者本身,并倡導(dǎo)建立新的教育發(fā)展觀[24]。汪時(shí)沖等學(xué)者將機(jī)器智能的角色定義為課堂中的另一個(gè)“教師”,形成“雙師課堂”的教學(xué)形態(tài),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生與機(jī)器智能協(xié)同的能力[25]。眾所周知,教育學(xué)理論體系是建立在教育與人的關(guān)系、教育與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系基礎(chǔ)之上的,隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,智能機(jī)器在教育中的地位逐漸凸顯,對(duì)教育產(chǎn)生了新的革命性影響,教育理論的研究不得不直面人與智能機(jī)器如何互理解、可共融、同進(jìn)化的問(wèn)題。機(jī)器智能在教學(xué)中扮演著越來(lái)越重要的助教或?qū)W伴角色,其主體地位逐漸凸顯。因此,在人類主體與機(jī)器主體的協(xié)同時(shí)各施其職,綜合機(jī)器主體的資源推薦、學(xué)習(xí)診斷與教學(xué)分析等方面的智能優(yōu)勢(shì)與人類教師的教學(xué)智慧,從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同。

四、結(jié)語(yǔ)

具備混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力是未來(lái)教師專業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一,結(jié)合線上、線下的混合式教學(xué)分析也是未來(lái)值得關(guān)注的一個(gè)研究熱點(diǎn)[26]。在農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行混合式教學(xué)研究與實(shí)踐,面臨資源獲取的迷茫問(wèn)題,需要從資源適配、技術(shù)融合、主體協(xié)同等多方面進(jìn)行探索,借助國(guó)家智慧教學(xué)平臺(tái),通過(guò)AI教學(xué)平臺(tái)賦能各教學(xué)環(huán)節(jié),積極嘗試混合式教學(xué)模式,從而提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)個(gè)性化精準(zhǔn)教學(xué)。