雙線融合在學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用探究

王文斌

上海市靜安區(qū)教育學(xué)院

一、 問題的提出

黨的十九大報(bào)告提出“要全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育，推進(jìn)教育公平，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”“必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，深化教育改革，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育”?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》明確要求，加快信息化時(shí)代的教育變革，要實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃c個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合，要?jiǎng)?chuàng)新教育服務(wù)業(yè)態(tài)，建立數(shù)字教育資源共建共享機(jī)制等［1］?！都涌焱七M(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018—2022年）》提出了推進(jìn)教育現(xiàn)代化的十項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于加快教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國的重大部署。

因此，教育工作者及研究者需要充分運(yùn)用新理念、新模式、新技術(shù)解決當(dāng)下教育改革的重點(diǎn)、難點(diǎn)，將通過智慧平臺采集的教育大數(shù)據(jù)作為未來戰(zhàn)略的核心要素，驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)線下教育的新一輪變革與發(fā)展?！半p線融合”即采用線上資源與線下教學(xué)融合的方式，一方面，充分利用好“空中課堂”名師錄制的精品線上資源，讓教師能應(yīng)用于線下課堂和在線課堂，對線上、線下的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)；另一方面，結(jié)合智慧平臺生成的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)教學(xué)的再設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)流程的再造，以及優(yōu)化調(diào)整教學(xué)評價(jià)，讓課堂教學(xué)從經(jīng)驗(yàn)主義走向科學(xué)精準(zhǔn)［2］。

余勝泉主張搭建支持混合式教學(xué)所需的教學(xué)平臺環(huán)境，構(gòu)建傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線教學(xué)相融合的全新教學(xué)模式，將二者優(yōu)勢結(jié)合起來，從而獲得更佳的教學(xué)效果［3］。一方面，“以學(xué)為主”的教學(xué)設(shè)計(jì)和“以教為主”的教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合，打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，同時(shí)也突破了遠(yuǎn)程教學(xué)無法高效溝通和交流的局限。課堂教學(xué)和在線教學(xué)的相互補(bǔ)充，極大地提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位，不僅對知識技能與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練有利，而且對于學(xué)生的情感、價(jià)值觀的培養(yǎng)也是大有好處的。另一方面，傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線教學(xué)相融合也促進(jìn)了考試測評與在線檔案的發(fā)展性評價(jià)、過程性評價(jià)的開展。祝智庭針對2020年全球新冠肺炎疫情下的在線教育暴露出的網(wǎng)絡(luò)通達(dá)、教學(xué)能力及學(xué)習(xí)實(shí)效等方面的問題，提出混合式學(xué)習(xí)才是未來學(xué)習(xí)的近景，遠(yuǎn)景則是智慧教育。通過構(gòu)建技術(shù)融合的生態(tài)化學(xué)習(xí)環(huán)境，培植人機(jī)協(xié)同的數(shù)據(jù)智慧、教學(xué)智慧與文化智慧來優(yōu)化教學(xué)過程，讓教師施展高成效的教學(xué)方法，以此優(yōu)化促進(jìn)學(xué)習(xí)者美好發(fā)展的未來教育范式［4］。

結(jié)合線上、線下優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，融合在線教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的各自優(yōu)勢，變革教學(xué)組織形式，再造教學(xué)流程是后疫情時(shí)代回歸線下課堂教學(xué)的大勢所趨。創(chuàng)新未來教育新范式，將學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)由淺入深地引向深度學(xué)習(xí)，從根本上激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率，有效地提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)深度與廣度。融合教學(xué)不但滿足了學(xué)生對知識的需求，開闊了學(xué)生的視野，而且對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造精神，使其樹立終身學(xué)習(xí)的觀念也有極其重要的意義，最終使得創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)能落到實(shí)處。

二、 融合雙線教學(xué)資源

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是每門課程對應(yīng)一名教師，教師的教育教學(xué)能力直接決定了本學(xué)科的班級整體教學(xué)質(zhì)量。而線上的資源，特別是本次新冠肺炎疫情下的“空中課堂”資源，是由市、區(qū)教研員與骨干教師等一批優(yōu)秀教師精心制作而成，甚至吸收了不同學(xué)科教師教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，多學(xué)科教師集體研討，從而形成了線上線下融合的優(yōu)質(zhì)課堂資源。任課教師運(yùn)用這些優(yōu)質(zhì)資源，與線上名師共同完成“雙師”模式的課堂教學(xué)活動(dòng)。

筆者在后疫情常態(tài)化教學(xué)過程中，充分利用好市教委“空中課堂”及其他線上優(yōu)質(zhì)資源，組織學(xué)生課前自學(xué)、自測，初識新知。例如，筆者在講授初中信息科技六年級第二學(xué)期第三單元“新技術(shù)體驗(yàn)與探究”時(shí)，利用學(xué)校自建的教學(xué)平臺發(fā)布預(yù)習(xí)作業(yè)，課前任務(wù)單如圖1所示。

圖1 課前任務(wù)單

課前，筆者先讓學(xué)生在線上平臺的“學(xué)一學(xué)”模塊中觀看“空中課堂”的微視頻《初探人工智能》，了解人工智能的三個(gè)核心要素；再讓學(xué)生通過“想一想”模塊列舉自己在生活中遇到的具體的人工智能應(yīng)用；最后，在課堂上利用線上平臺的“說一說”模塊，讓學(xué)生思考并回答：機(jī)器是如何做到根據(jù)人們所選的食品來推薦與之相配的飲料的？這樣借助動(dòng)畫形式拋出問題，調(diào)節(jié)了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的興趣。學(xué)生對此的討論相當(dāng)熱烈，有的認(rèn)為是由于事先在機(jī)器里輸入了相關(guān)數(shù)據(jù)，有的認(rèn)為是通過編寫好的程序讓機(jī)器回應(yīng)，推薦飲料。動(dòng)畫中的人工智能機(jī)器之所以能夠根據(jù)人們所選的食品推薦合適的飲料，當(dāng)然是機(jī)器經(jīng)過了“學(xué)習(xí)”的結(jié)果，從而引出本次的課題“初探機(jī)器學(xué)習(xí)”。這些優(yōu)質(zhì)的線上資源為線下課堂起到了化抽象為形象的作用，有效地推動(dòng)了課堂教學(xué)的有序開展。

三、優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)

回歸到線下的課堂教學(xué)采取雙線融合的教學(xué)模式，變革了教學(xué)組織形式，再造了教學(xué)流程，必然也需要對教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

（一） 課前引導(dǎo)，自主探究

課前，教師設(shè)計(jì)好學(xué)習(xí)任務(wù)，整合資源，利用學(xué)校自建的教學(xué)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)要求，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)指南，利用配套資源或自行在網(wǎng)上查找資源，形成自學(xué)報(bào)告。學(xué)生在自學(xué)過程中產(chǎn)生的疑難困惑也能及時(shí)反饋到平臺并被記錄。例如，講授初中信息科技第一單元第三課《信息編碼》時(shí)，教師在教學(xué)平臺上發(fā)布“空中課堂”的微視頻切片“看符號做動(dòng)作”模塊，讓學(xué)生在家玩一玩（圖2）。

圖2 “空中課堂”微視頻《看符號做動(dòng)作》

在完成“玩一玩”的環(huán)節(jié)之后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：游戲中，不同的箭頭代表了哪些信息含義呢？從而讓學(xué)生認(rèn)識信息編碼的過程（圖3）。

圖3 自主探究信息編碼的過程

學(xué)生獲知什么是信息編碼之后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究：我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行信息編碼？如何進(jìn)行信息編碼？從而讓學(xué)生體會到編碼應(yīng)當(dāng)具有唯一性，編碼的目的是方便我們查詢和檢索信息。

教學(xué)平臺獲取學(xué)生每一次的作業(yè)數(shù)據(jù)，形成學(xué)情報(bào)告，能進(jìn)一步指導(dǎo)教師進(jìn)行備課。比如，教師可掌握整份作業(yè)或每道題目的得分情況、得分率較低的題目歸因、每名學(xué)生的解答情況等信息。教師通過學(xué)情數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（圖4），在了解學(xué)生的答題軌跡后，能更加詳盡地了解學(xué)生的答題思路。此外，教師可根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及“空中課堂”的內(nèi)容，提前做好知識點(diǎn)的提煉與總結(jié)，梳理教學(xué)的重難點(diǎn)，在課堂的互動(dòng)環(huán)節(jié)適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生鞏固知識點(diǎn)。

圖4 學(xué)情數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

此外，教學(xué)平臺能根據(jù)答題數(shù)據(jù)，將結(jié)果反饋給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)、自主探究，使學(xué)生養(yǎng)成愛學(xué)習(xí)、勤思考的習(xí)慣。

（二） 課中互動(dòng)，注重體驗(yàn)

線下課堂教學(xué)有大量互動(dòng)環(huán)節(jié)，同樣以初中信息科技第一單元第三課“信息編碼”章節(jié)為例，設(shè)計(jì)活動(dòng)一：什么是“信息編碼”？其中的“玩一玩”環(huán)節(jié)，可利用“空中課堂”的線上資源，通過游戲“看符號做動(dòng)作”，讓學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，使其了解什么是信息編碼。在“連一連”環(huán)節(jié)，提供一個(gè)可開關(guān)的燈泡，讓學(xué)生體會如何制定信息編碼，并根據(jù)編碼規(guī)則，對燈泡亮暗與對應(yīng)的信息進(jìn)行連線。在“想一想”環(huán)節(jié)，通過前兩次的游戲體驗(yàn)，讓學(xué)生體會“不舉手”“舉右手”“舉左手”“舉雙手”4個(gè)動(dòng)作各表達(dá)什么信息，從而讓學(xué)生得出信息編碼就是用預(yù)定的規(guī)則或方法編制代碼來表示信息，而編碼可以是字母、數(shù)字、圖形等，它們之間的關(guān)系是一一對應(yīng)的。

利用線上資源，設(shè)計(jì)活動(dòng)二：“設(shè)計(jì)信息編碼”時(shí)，通過“分一分”模塊讓學(xué)生體驗(yàn)按特征來進(jìn)行分類的方法。比如，寵物店要對寵物進(jìn)行分類編號，學(xué)生會如何設(shè)計(jì)編碼方案？學(xué)生可以按照動(dòng)物類別分，如分成“貓”與“狗”；按顏色分，如分成“白”與“灰”；按眼睛大小分，如分成“大眼睛”與“小眼睛”，從而最終學(xué)會設(shè)計(jì)個(gè)性化的信息編碼方案。再通過“說一說”環(huán)節(jié)，讓每一只動(dòng)物都有唯一的編碼。如果出現(xiàn)其他特征，如長腿、短腿等，那么可以繼續(xù)添加新的特征代碼。通過“練一練”模塊，讓學(xué)生熟悉根據(jù)規(guī)則編制運(yùn)動(dòng)員編號的過程。利用線上資源，在線下課堂的學(xué)習(xí)方式上就能做到“講—看—做”相結(jié)合，讓學(xué)生更加注重實(shí)際的體驗(yàn)和感受。

在線下實(shí)踐題環(huán)節(jié)中，教師利用學(xué)校開展的“讀書節(jié)”活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)校提供的多種類（如文學(xué)類、科技類、歷史類等）圖書，嘗試設(shè)計(jì)完成自己的編碼方案，目的是方便大家借閱。學(xué)生都積極主動(dòng)地完成了課堂的互動(dòng)學(xué)習(xí)，把學(xué)習(xí)結(jié)果上傳到平臺，并完成課后作業(yè)。在課堂教學(xué)過程中的即時(shí)評價(jià)則由教師通過手機(jī)等終端，把學(xué)生的課堂表現(xiàn)、答題準(zhǔn)確率等數(shù)據(jù)采集到教學(xué)平臺，生成過程性評價(jià)數(shù)據(jù)，為教學(xué)評價(jià)、教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。

（三） 課后反饋，精準(zhǔn)評價(jià)

融合線上線下優(yōu)質(zhì)資源，重塑教學(xué)活動(dòng)，回歸線下的實(shí)踐環(huán)節(jié)。師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，一起設(shè)計(jì)信息的編碼，學(xué)生積極參與，了解信息編碼的過程，達(dá)到了良好的整體學(xué)習(xí)效果。根據(jù)教學(xué)平臺AI課堂觀察，相比于傳統(tǒng)線下課程的教學(xué)，運(yùn)用雙線融合的教學(xué)模式時(shí)，課堂參與情況整體而言良好，學(xué)生舉手人數(shù)和回答問題人數(shù)都顯著上升；回答課前預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)的三個(gè)問題時(shí)，學(xué)生的響應(yīng)時(shí)長變短，而持續(xù)回答問題的時(shí)長變長；從傾聽講課的情況來看，課堂前半段傾聽人數(shù)和傾聽時(shí)間都有所增加；此外，從活動(dòng)一和活動(dòng)二的小組討論情況來看，討論時(shí)長和討論參與人數(shù)都有顯著增長（圖5）。

圖5 AI課堂觀察反饋

課后，教師根據(jù)學(xué)生各自的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和能力水平，布置設(shè)計(jì)信息編碼作業(yè)，讓學(xué)生通過教學(xué)平臺完成在線作業(yè)。教師在教學(xué)平臺上會針對作業(yè)完成點(diǎn)評，若作業(yè)是一些設(shè)計(jì)類的作品，則讓學(xué)生進(jìn)行生生互評。這樣不但幫助學(xué)生消化鞏固了學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且也提升了學(xué)科的核心素養(yǎng)與藝術(shù)鑒賞水平。

（四） 自我迭代，查缺補(bǔ)漏

在線上線下的融合教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性顯著提高，在課堂上游離的少了，回答問題的多了。線下課堂，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性也提高了；線上平臺，學(xué)生的參與積極性被激活了。學(xué)生的知識儲備向廣度與深度延伸，讓知識不斷地更新迭代。

教學(xué)平臺的深度使用，在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維與創(chuàng)新應(yīng)用方面也有所體現(xiàn)。一方面，通過收集、分析、處理學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)的精準(zhǔn)評價(jià)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)偏好，其反饋結(jié)果能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)上的參考，也能為教師改進(jìn)教學(xué)策略與教學(xué)方法提供依據(jù)［5］。另一方面，平臺上的教學(xué)資源可以讓學(xué)生不受時(shí)空的限制，反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，方便學(xué)生進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。這樣不僅減輕了教師的負(fù)擔(dān)，也提高了學(xué)生的自學(xué)能力，學(xué)生能在教學(xué)平臺的輔助下進(jìn)行知識的探索。對于教育管理者而言，教學(xué)平臺上的階段性測試檢驗(yàn)階段性教學(xué)效果，構(gòu)成過程性評價(jià)，而總結(jié)性評價(jià)檢測學(xué)生最終的學(xué)習(xí)成效，平臺數(shù)據(jù)也為精準(zhǔn)評價(jià)提供了很好的數(shù)據(jù)支撐與判斷依據(jù)［6］。

四、 總結(jié)反思

如今的后疫情時(shí)代常態(tài)化教學(xué)，不僅讓學(xué)生適應(yīng)了信息化時(shí)代新的學(xué)習(xí)方式，也讓教育工作者看到了新技術(shù)、新應(yīng)用帶來的教育生態(tài)變革以及教學(xué)模式重構(gòu)的必要性［7］。如何發(fā)揮線上線下教學(xué)各自的優(yōu)勢，利用新技術(shù)融合雙線教學(xué)，更好地提高教師的教學(xué)效率，幫助學(xué)生進(jìn)行更深度的學(xué)習(xí)，將會是教育工作者未來很長一段時(shí)間內(nèi)研究的方向。

在初中信息科技學(xué)科教學(xué)實(shí)踐的過程中，課前充分利用“空中課堂”等優(yōu)質(zhì)的線上教學(xué)資源，將抽象的知識可視化、具體化，采用模塊化方式將課堂內(nèi)容打散，形成一個(gè)個(gè)小的知識點(diǎn)資源。結(jié)合新課標(biāo)要求，將課前學(xué)習(xí)資源包導(dǎo)入到教學(xué)平臺，做到了課前有趣充實(shí)的在線資源與課堂內(nèi)容的緊密結(jié)合。課中利用多模式的交互形式，拓展了教學(xué)方式，豐富了教學(xué)內(nèi)容。在章節(jié)的教學(xué)上，知識點(diǎn)更加完整，學(xué)習(xí)上更有縱深感與層次感。課后的作業(yè)反饋與深層次的學(xué)習(xí)拓展，使得教育數(shù)據(jù)更加具體和多維。教學(xué)平臺再結(jié)合課前預(yù)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)能力模型，根據(jù)其學(xué)習(xí)偏好，組合出契合每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)方案。結(jié)合課前、課中、課后三個(gè)階段，全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集使得評價(jià)更加多元；線上線下相結(jié)合，也使得評價(jià)方式更加合理與全面。

當(dāng)然，任何一種教學(xué)模式的變革都要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。特別是對于初中生而言，他們的自主學(xué)習(xí)能力尚不足，自制力還不強(qiáng)，要想很好地完成雙線融合教學(xué)，首先要讓學(xué)生適應(yīng)這種新的教學(xué)模式，養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。其次，需要家校共同參與，一些自控能力不足、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)的學(xué)生還需要在家長的陪伴、引導(dǎo)下成長。最后，教學(xué)平臺也需要不斷調(diào)整模型，數(shù)據(jù)的支撐更能促進(jìn)平臺的迭代，從而讓教育數(shù)據(jù)更能識別每一名學(xué)生，構(gòu)建出屬于學(xué)生個(gè)體的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)畫像［8］。