来一场“化学反应”%2C让数学课堂更“智慧”.pdf

2023.09C（综合）来一场“化学反应”，让数学课堂更“智慧”电子科技大学附属实验小学李雪梅 郑东俊四川天府新区第四小学周长秀“会用数学的眼光观察现实世界，会用数学的思维思考现实世界，会用数学的语言表达现实世界。”“三会”是数学课程要培养的学生核心素养。如何让学生的核心素养真正落地？怎样才能让教师在大班教学时也能对学生全面关注？怎样创设一种尊重学生生长自然规律、给予充分的合作互动的课堂教学模式？在信息技术促进学习方式变革的今天，让数学课堂变得更智慧给出了答案，也成为自然而然的教改需求。一、何为“智慧”北京师范大学刘晓琳和黄荣怀老师指出，“智慧”一词目前有两层含义：其一是心理学意义上的“聪敏、有见解、有谋略”；其二是技术上的“智能化”。而智慧课堂的概念也可从两个视角理解，一是信息技术的视角，智慧课堂是一种将现代化的信息技术与教育教学进行深度融合，并运用现代教育智能技术开展课堂教学活动的课堂教学新模式；二是教育的视角，随着新课程改革的推进，从注重知识传授的“知识课堂”向注重智慧发展的“智慧课堂”转变，可见智慧课堂是一种具有学科交互性、创新性和启发性特点的新型课堂。深度学习是智慧课堂的核心目标与终极指向。正如成都市李雪梅名师工作室领衔人李雪梅老师所说：“在技术融合的同时，教师一定也是依托数学知识为载体，以学生学的需求为中心，智慧地教，让其智慧地学，教师与学生的智慧在课堂中是共生共长的。”二、技术如何引燃“智慧”当数学课堂遇上信息技术，如果只是顺应数字化（仅课堂形态、教学工具升级等），无新物质产生，就好似“物理变化”；如果信息技术能从变化主体、方式等中找准突破口，“智慧”使用，定会发生“燃烧般绚烂”的化学反应，促使主体“质”的变化。（一）产生化学反应的前提条件学习方式进阶。美国学习专家爱德加 戴尔曾于1946年提出了“学习金字塔”模型，根据学习者两周后的学习内容留存率的多少形成了七层金字塔。学习金字塔理论表明，传统的听讲、阅读、视听和演示等方法让学习者被动接受知识，学习效果在30%以下，属于被动学习；而讨论、实践、教授给他人三种属于团队学习、主动学习、参与式学习的学习方式，学习效果在50%以上。结合此理论，我们可以得出，学习方式的进阶改变（被动主动），就可以实现“化学反应”。找准反应主体，挖掘“可燃物”。课堂教学系统主要包括技术、资源、教师、学生四个要素。其中，技术、资源是物的范畴，教师、学生属于人的因素。于教育而言，再先进的设备，一旦离开了学习者这个基础，都变得没有意义，因此人才是核心。学生参与的主动或被动对课堂效果有着不同的影响。相比传统课堂，智慧课堂的培养更关注学生高阶思维、核心素养、问题解决能力的养成，这当中学生能否主动参与尤为关键。主动学习一般是由学习者主动发起，强调以学习者为中心，全体学习者全身心投入“知识”发现、关联、创造的“悟”之旅。教学中，主动性的激发和调动则是客观且非常必要的。因此，学习者的主动性才是化学变化的“可燃物”，如何激活学习者的主动性，才是反应的重难点。（二）化学反应中的技术调控我们展开学习的调查统计，梳理出了学习动力不足、目标不清等一系列技术制约的瓶颈问题。杭州师范大学蒋永贵教授指出，随着学习平台与工具软件等新一代智能技术日趋成熟并广泛应用，将实现共享、融合、智能服务，进而创造出新的学习方式，构建开放、灵活、泛在、终身的个性化教育新生态体系，使得很多问题迎刃而解。现呈现利用信息技术开发的“智慧学习”实验路径，如图1所示。图1 信息技术支持下的智慧学习框架图结构化能力认知地图。日常生活中，一般水平的孩子面对复杂问题是否经常无从下手？这是由于孩子们习惯了碎片式思考，缺乏结构化思考能力。我们期待学习者能从知识领域走出，走向自我、社会领域，基于自己的理解，在自己头脑中形成特有的认知结构，最终拥有“站起来环顾四周”的能力。“认知地图”实际上就是一种心智模型，知识或经验的框架。借助大数据、人工智能，从认知状态评测、知识结构计算、可视化呈名师工作室152023.09C（综合）现三个维度，构建开放的认知地图模型，精准地反映学习者的认知状态和结构。可以把每一次认知当作一次旅行，当意外出现时，也能如“高德地图”精准导航，随时调整，重新规划路线，从而促学习者自我反思；同时认知地图还推送学习路径和学习同伴，提升学习者自主性、选择权，促同伴协作与竞争。图2 学习认知地图模型“学习认知地图模型”源自北京师范大学余胜泉教授的 互联网+教育:未来学校 一书，那认知地图和我们经常使用的思维导图有什么不同呢？我们将通过一张表格对比了解。表1 思维导图和认知地图的区分特征内容组织方式应用优点缺点思维导图通过中心主题向外发散的分支结构适合于需要快速捕捉大量信息的情况有助于激发创造力，提高记忆力；直观易懂，便于理解和分享可能过于依赖视觉元素，导致信息传递不准确或不完整；可能难以适应复杂的信息结构认知地图通过主题和子主题的关系来组织信息更适用于需要深入理解和分析复杂信息的场合能够清晰地显示知识的结构和关系，有助于深度学习和理解可能不够直观，需要花费更多的时间去理解和掌握自我状态精准刻画学习画像。学习画像是指通过对学习者的行为、兴趣、能力等多维度数据进行分析而生成的学习者的全方位画像。学习画像可以为学习者提供个性化的服务，例如推荐适合他们的课程，提供更加有针对性的辅导和支持。从原来模糊的知识学习走向精准的能力、行为和兴趣并重的学习者画像刻画，促进学习者更合理决策，自主性得以彰显。高效导航学习路径。传统整齐划一的育人模式，让风格各异、水平不一的学习者在路径选择时陷入“盲从”的境地。智慧课堂平台可以设置高效学习路径，从问题驱动开始，带领全体学生人人参与作答，通过后台云计算制成答题结果统计图，直观呈现学生思维分布，教师结合数据有效引领讨论后，让学生进行二次作答，在统计图比对中了解学习者思维变化情况，在思维可视化中打造高效学习路径。持续赋能学习评价。学习是持续渐进且漫长的过程，学习者难免于中途动力丢失。过程数据是评价与技术的新产物，及时反馈可以极大鼓舞学习者的参与热情。评价内容，从结果走向过程；评价主体，从单一走向综合。全方位、立体式、动态式调控可为学习者持续赋能。主体丰盈学习共同体。如果把学习比作从“已知世界”奔赴“未知世界”的旅程，它是与自己对话、与他人对话、与客观世界对话的三位一体的对话性实践活动。利用模式识别技术和深度学习构建学习共同体，就显得格外重要。学习共同体是传统意义上的小组合作吗？从如下对比表格中可见一斑。表2 学习共同体和小组合作学习对比小组合作学习有领导者，学习阶层化鼓励发表，重视互教有奖励系统重在任务达成，强调共识，强调统一性学习共同体（协同学习）没有领导者，人人平等重视互听、互学、互惠关系强调挑战学习获得成功的乐趣重视差异和个体，利用差异来创造可能性和机会；主张学生要有新的发现，让学生浸润在思考中通过协同学习方式，让每个学习者都“卷入”积极表达、相互倾听中，将他人思考作为一个“脚手架”，来触摸更高的水平。认知地图学习画像学习路径学习评价学习共同体，“一条龙”服务背后体现了我们从教育需求出发，设计信息化的系统思行、价值选择与美好愿景。信息技术的强大的系统管理、数据收集、智能交互等功能，向内激活学习者内部动力，向外联结群体互动，满足个性化需求，激发主动性，是化学变化中必不可少的“助燃物”之一。三、影响智慧生成的其他因素要想让“智慧”在课堂上始终保持“燃烧般绚烂”的化学反应，还须注意课程内容设计、教学策略选择、教学环境布置和教师角色定位四个方面。课程内容是智慧课堂建构的核心因素，是否制定能够量化的教学目标，是否设计好具有科学性、个性化的内容，直接影响着学生课程学习质量水平和学科素养体系形成程度的评测，这是智慧课堂评价的依据；根据课堂教学需要选择合适的教学方法，并根据智慧平台数据反馈，灵活调控教与学活动，选择合适的教与学路径，智慧地选择教学策略是课堂教学质量提升、构建智慧课堂的根本；而能否配合教学内容创建稳定的诊断系统，收集到学生学习的反馈数据作为教师课堂教学路径与方法的选择依据，就直接影响智慧课堂构建的效果，因此智慧课堂的智慧教学环境的布置也十分关键。教师要摆好发挥智慧教学优势的角色定位，真正成为智慧课堂的引领者。名师工作室16