融合數(shù)字技術(shù)與學(xué)習(xí)過程，重構(gòu)學(xué)科教學(xué)模式
——以上海市曹楊第二中學(xué)“高中數(shù)學(xué)iMath”為例

易建平

融合數(shù)字技術(shù)與學(xué)習(xí)過程，重構(gòu)學(xué)科教學(xué)模式
——以上海市曹楊第二中學(xué)“高中數(shù)學(xué)iMath”為例

易建平

“高中數(shù)學(xué)iMath”的“5i模式”——iPreview（i預(yù)習(xí)）、iSelftest（i自測）、iEvolve（i演變）、iPractice（i練習(xí)）和iReflect（i反思），較為自然地將數(shù)字技術(shù)融入日常教學(xué)過程，使“數(shù)字化技術(shù)的便利、快速反饋”與“傳統(tǒng)教學(xué)模式的系統(tǒng)、深刻”得到了優(yōu)勢統(tǒng)整，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)興趣，極大地滿足了學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求，動態(tài)地展現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)和師生合作探究解決問題的過程。

數(shù)字技術(shù) 學(xué)習(xí)過程 教學(xué)模式 融合 優(yōu)勢統(tǒng)整

一、背景與意義

在以多媒體、計算機、互聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字技術(shù)的推動下，人類社會大步邁進(jìn)數(shù)字時代。在數(shù)字化環(huán)境中，學(xué)校教育的學(xué)科教學(xué)目標(biāo)、模式、過程、媒介手段等諸多方面都隨之與時俱進(jìn)，發(fā)生著靜悄悄的變革。這場變革的核心是教學(xué)模式的不斷創(chuàng)新，具體表現(xiàn)為基于班級授課制的“強調(diào)知識傳遞、以教定學(xué)”的知識傳授模式逐步讓位于基于信息化環(huán)境的“強調(diào)問題解決、以學(xué)為主”的合作探究模式。近幾年間，翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課、微視頻等西方教學(xué)模式蜂擁而至，被越來越多的學(xué)校所接受并逐漸發(fā)展成為教育教學(xué)改革的熱點話題。

數(shù)字化時代使得學(xué)校教育教學(xué)的發(fā)展在原有運行模式基礎(chǔ)上漸變加速。怎樣將數(shù)字技術(shù)與學(xué)科教學(xué)尤其是學(xué)生學(xué)習(xí)過程融合起來，實現(xiàn)1+1大于2的效果，這需要精心設(shè)計、循序漸進(jìn)。作為上海市第一期、第二期課改實驗基地，曹楊二中是上海市最早一批啟動數(shù)字化校園建設(shè)的上海市實驗性、示范性高中，先后經(jīng)歷了從“校園網(wǎng)基本建設(shè)（硬件班班通——數(shù)字化校園1.0）”到“基于PC和互聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合（教學(xué)資源庫建設(shè)——數(shù)字化校園2.0）”的兩個基本階段。近兩年來，曹楊二中以WIFI校園建設(shè)為基礎(chǔ)，以智能終端平臺應(yīng)用為抓手，應(yīng)用數(shù)據(jù)深度分析、整合教育教學(xué)資源，整體規(guī)劃、分步開發(fā)、滾動發(fā)展，不斷推進(jìn)移動互聯(lián)學(xué)習(xí)系統(tǒng)（數(shù)字化校園3.0）的建設(shè)，逐步開展了學(xué)科教學(xué)數(shù)字化資源和環(huán)境建設(shè)，切合實際地對數(shù)字技術(shù)帶給我們的便利、快速反饋與傳統(tǒng)教學(xué)的系統(tǒng)、深刻進(jìn)行優(yōu)勢統(tǒng)整，通過深度融合數(shù)字化教學(xué)資源的廣泛性和教學(xué)方法的多樣性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)的興趣，逐步實現(xiàn)知識獲取方式和學(xué)習(xí)方式的有序轉(zhuǎn)變，有意培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)科素養(yǎng)。

曹楊二中從2006年下半年開始開發(fā)、研制和使用各學(xué)科的“導(dǎo)學(xué)案”，試驗先學(xué)后教模式（從理論上講，這是最早的文本版翻轉(zhuǎn)課堂模式）。經(jīng)過不斷修訂和完善，各學(xué)科“導(dǎo)學(xué)案”已日趨成熟，并在教學(xué)實踐中獲得了比較滿意的收益。隨著曹楊二中移動互聯(lián)學(xué)習(xí)系統(tǒng)（數(shù)字化校園3.0）建設(shè)的不斷推進(jìn)，如何在數(shù)字化環(huán)境下融合已有的先學(xué)后教模式，讓凝聚了所有教師先進(jìn)教學(xué)理念與經(jīng)驗的“導(dǎo)學(xué)案”進(jìn)入數(shù)字化時代，并能提供具有實踐指導(dǎo)性的教學(xué)設(shè)計模式，以獲得更優(yōu)的教學(xué)效果，就成了學(xué)校進(jìn)一步推動教學(xué)改革的一個突破口。本研究在總結(jié)和提煉有效教學(xué)經(jīng)驗上，以各科學(xué)案修改和數(shù)字化為抓手，以深度學(xué)習(xí)理念為支撐，整體規(guī)劃，重新構(gòu)建了曹楊二中的學(xué)科教學(xué)模式——“iStudy”。

“i”的涵義有兩個：一是以“我”為本，促進(jìn)學(xué)習(xí)理念的轉(zhuǎn)變；二是以“網(wǎng)”為媒，促進(jìn)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。曹楊二中一方面將各學(xué)科的“導(dǎo)學(xué)案（導(dǎo)學(xué)本）”導(dǎo)入人手一本的平板電腦，創(chuàng)造條件配備覆蓋全校園、帶寬足夠用的Internet無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（簡稱i環(huán)境），使所有教室都成為開放式多功能的“iRoom(網(wǎng)絡(luò)教室)”，供學(xué)生隨時進(jìn)入iStudy(自主學(xué)習(xí))狀態(tài)；另一方面鼓勵各學(xué)科教研組與網(wǎng)絡(luò)公司聯(lián)合開發(fā) “學(xué)習(xí)資源”（iPreview）、 “預(yù)習(xí)評估”（iSelftest）、“例題變式”（iEvolve）、“跟進(jìn)練習(xí)”（iPractice）等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的雙向推送軟件，使課前預(yù)習(xí)、例題演進(jìn)、錯題自省、跟進(jìn)練習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)可實現(xiàn)跨時空的師生交流，為學(xué)生個性化自主學(xué)習(xí)提供幫助；通過平板上搭載的調(diào)查軟件，可以實時反饋對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，老師可以根據(jù)反饋情況和分析結(jié)果及時調(diào)整。

上海教育學(xué)會會長、國家督學(xué)、教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會副主任尹后慶曾指出：核心素養(yǎng)的落實，顯然不僅僅是對教學(xué)內(nèi)容的選擇和變更，它更是以學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式的變革為保障的。要把知識為本的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵乃仞B(yǎng)為本的教學(xué)，必須大力推進(jìn)學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式的改變。要真正實現(xiàn)這一改變，就需要深刻理解人是如何學(xué)習(xí)的，進(jìn)而回歸到學(xué)習(xí)的本質(zhì)。所以，從這個意義上來說，“iStudy”學(xué)科教學(xué)模式是曹楊二中多年來一直探索數(shù)字技術(shù)與學(xué)習(xí)過程融合的一次嘗試；而“高中數(shù)學(xué)iMath”，正是從學(xué)科視角解讀“iStudy”模式的一個切入口，一個先試先行者。

新一輪的高考改革對學(xué)校教育教學(xué)的影響深刻而全面，可以說前所未有。各類學(xué)校對選科走班和綜合素質(zhì)評價應(yīng)對積極，而學(xué)科教學(xué)的變革相對滯后。所以，大多數(shù)學(xué)校就出現(xiàn)了用“老標(biāo)準(zhǔn)、老教材、老進(jìn)度”教“新學(xué)生”的局面。“高中數(shù)學(xué)iMath”是曹楊二中最早應(yīng)對新高考變革的學(xué)科之一，具有實踐和推廣價值。

二、模式與特點

“只有將數(shù)字技術(shù)融入日常教學(xué)，才能形成革命性的影響?！保ㄕ越逃拷逃畔⒒瘜＜医M秘書長、華東師大副校長任友群教授在2015中美校長高峰論壇的演講。）“高中數(shù)學(xué)iMath”正是把“五個i ”——iPreview（i預(yù)習(xí)）、iSelftest（i自測）、iEvolve（i演變）、iPractice（i練習(xí)）和iRefect（i反思）對應(yīng)了常規(guī)教學(xué)的五個環(huán)節(jié)“課前預(yù)習(xí)、基礎(chǔ)訓(xùn)練、課堂學(xué)習(xí)、鞏固練習(xí)和課后反思”?！拔鍌€i”環(huán)環(huán)相扣，依次形成一個難度和層次遞進(jìn)的學(xué)習(xí)鏈，老師們稱之為“5i模式”。通過兩輪的教學(xué)實踐與研究，“高中數(shù)學(xué)iMath”的“5i模式”在設(shè)計上有以下一些特點：

（1）iPreview（i預(yù)習(xí)）的設(shè)計體現(xiàn)學(xué)習(xí)的導(dǎo)向性和識記上的簡潔性。對學(xué)生而言，課前了解所學(xué)知識的概要是必要的。為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，設(shè)計導(dǎo)向明確的知識結(jié)構(gòu)框架，并且督促其簡潔地記錄知識建構(gòu)過程，能提高預(yù)習(xí)的針對性和實效性。本欄目要求學(xué)生用填空的形式在印刷品上記錄預(yù)習(xí)的結(jié)論，而所有預(yù)習(xí)材料和預(yù)習(xí)過程（包括教材的PDF文件、對應(yīng)資源鏈接、師生都可參與的預(yù)習(xí)討論BBS社區(qū)等）均呈現(xiàn)在iPad上。

（2）iSelftest（i自測）的設(shè)計除了能檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)效果外，還有一個目的就是幫助教師及時調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計。所以，選題分兩個層面：一是大多數(shù)學(xué)生通過iPreview（i預(yù)習(xí)）就能完成的，關(guān)注數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能“雙基”的形成；二是為講授新課埋下伏筆的，特別關(guān)注數(shù)學(xué)的基本思想方法和基本活動經(jīng)驗的積累。因此選題除有“小、巧、新”的特點外，題與題之間還要有遞進(jìn)、發(fā)散、聚合等關(guān)系。本環(huán)節(jié)題長限制在20分鐘以內(nèi)，題型為選擇題，題量5-6道。題目在iPad和印刷品上均有呈現(xiàn)；在iPad上，學(xué)生進(jìn)行作答，通過“i環(huán)境”搭載的調(diào)查軟件將結(jié)果即時反饋到教師的iPad上，教師根據(jù)結(jié)果分析調(diào)整授課內(nèi)容及進(jìn)度，并在授課時作適當(dāng)?shù)闹v解和點撥；在印刷品上，學(xué)生作記錄。

（3）iEvolve（i演變）的設(shè)計要求例題的選編要有典型性，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的通性通法，在培養(yǎng)一般能力的基礎(chǔ)上，通過對例題中相關(guān)問題進(jìn)行多角度和多層次的探索、思考和演變，對所要講解的問題做橫向聯(lián)系和縱向引伸。本環(huán)節(jié)要求教師精選3—5道經(jīng)典例題，同時呈現(xiàn)在iPad和印刷品上；印刷品供學(xué)生作筆記和抄寫變式訓(xùn)練題；變式訓(xùn)練題和演變的問題由專門的“i插件”隱藏在iPad的第二層，供教學(xué)中調(diào)用；教學(xué)中鼓勵教師使用TI圖形計算器輔助教學(xué)；變式訓(xùn)練題和演變的問題可任由授課教師課前根據(jù)學(xué)情和進(jìn)度添加與修改。此處特意使用“演變”是因為“演變”是雙向的，教師不僅可以從例題出發(fā)向深度和廣度散發(fā)，也可以根據(jù)學(xué)情設(shè)計相關(guān)的鋪墊向經(jīng)典例題聚合。

（4）iPractice（i練習(xí)）的選題體現(xiàn)知識的綜合性和層次性。本環(huán)節(jié)是供學(xué)生課后學(xué)習(xí)訓(xùn)練的內(nèi)容，編寫中注意綜合運用當(dāng)前所學(xué)知識與先前所學(xué)知識，并在難度上逐步推進(jìn)。這個環(huán)節(jié)很重要，通過學(xué)生的反饋訓(xùn)練，使學(xué)生領(lǐng)悟所學(xué)知識，提高數(shù)學(xué)能力。本環(huán)節(jié)與“i環(huán)境”有兩個接口：一是所有習(xí)題解題思路或詳細(xì)解答可由教師適時發(fā)送給學(xué)生；二是每道習(xí)題后都有由“i插件”提供的“跟進(jìn)練習(xí)”，由教師一對一發(fā)送?！案M(jìn)練習(xí)”可任由授課教師根據(jù)學(xué)生作業(yè)情況添加和修改；學(xué)生接收后，該題連同“跟進(jìn)練習(xí)”被復(fù)制到學(xué)生的“個人錯題集”；學(xué)生針對教師提供的習(xí)題解題思路或詳細(xì)解答進(jìn)行自查，在平臺列舉的錯誤類型選項前打“√”，軟件匯總后及時反饋給授課教師，這就形成了體現(xiàn)核心知識與典型思維的學(xué)生建構(gòu)錯誤典型樣例庫；用“跟進(jìn)練習(xí)”檢驗學(xué)生真懂還是假懂。這個環(huán)節(jié)的設(shè)計最有可能實現(xiàn)個性化教學(xué)和跨時空師生交流。

（5）iRefect（i反思）欄目以留空的形式呈現(xiàn)，印刷品在排版時特地留出了三分之一的篇幅，以便學(xué)生總結(jié)方法、及時糾錯和添加學(xué)習(xí)備注等，相當(dāng)于學(xué)生的聽課筆記本。這個設(shè)計的創(chuàng)新之處在于反思的及時與對應(yīng)，貫穿于整個學(xué)習(xí)過程。

“高中數(shù)學(xué)iMath”的“5i模式”設(shè)計，力圖使學(xué)生的能力得到三階的持續(xù)提升：第一和第二個環(huán)節(jié)是學(xué)生基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)能力形成的初步階段，第三和第四環(huán)節(jié)是學(xué)生發(fā)展性學(xué)習(xí)能力形成的重要階段，第五環(huán)節(jié)是學(xué)生反思性學(xué)習(xí)能力形成的關(guān)鍵階段，是學(xué)生知識學(xué)習(xí)內(nèi)化的階段。五環(huán)節(jié)和三臺階，相輔相成，連成一體，循環(huán)交替，從而使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，有效提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績和數(shù)學(xué)能力。而數(shù)字技術(shù)與教學(xué)過程的高度融合，使數(shù)字化技術(shù)的便利、快速反饋與傳統(tǒng)教學(xué)模式的系統(tǒng)、深刻得到了優(yōu)勢統(tǒng)整，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)的興趣，從而極大地滿足了學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的要求。

三、價值與啟示

（1）“5i模式”設(shè)計以學(xué)生學(xué)習(xí)為主線，讓學(xué)生真實的學(xué)習(xí)過程能夠發(fā)生并且展開。翻轉(zhuǎn)課堂的實質(zhì)是將課堂從以講授為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詥栴}解決為中心：將學(xué)生從被動的內(nèi)容接受者變?yōu)閷W(xué)習(xí)活動的主體；將課堂授課聽講，課后完成作業(yè)的教學(xué)組織形式轉(zhuǎn)變?yōu)檎n前自主學(xué)習(xí)，課堂合作探究；將課堂內(nèi)容變?yōu)樽鳂I(yè)完成、輔導(dǎo)答疑和討論交流等。無論是用現(xiàn)代技術(shù)還是傳統(tǒng)手段，要完成這一轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生真實的學(xué)習(xí)過程能夠發(fā)生并且展開就成了教學(xué)模式設(shè)計的關(guān)鍵?！?i模式”通過環(huán)環(huán)相扣的“5i”設(shè)計，從學(xué)生的自主預(yù)習(xí)、自測評估、錯題歸因中生成真實的學(xué)科問題并且形成問題鏈、問題矩陣，又在BBS社區(qū)討論、例題演變、隨堂反思中慢慢形成一個從低到高的知識結(jié)構(gòu)。

（2）“5i模式”設(shè)計在尊重傳統(tǒng)教學(xué)模式的前提下，穩(wěn)步推進(jìn)數(shù)字技術(shù)與教學(xué)過程的融合，使課堂教學(xué)在現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下產(chǎn)生漸變。本模式并不是拋棄文本教材而搞純電子、純數(shù)字模式，而是配合紙質(zhì)文本使用，給每個紙質(zhì)文本的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)配備了可實施、可操作的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)軟件。譬如，在紙質(zhì)文本的第一個預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，本課程在網(wǎng)上下載了上海版和人教版兩套對應(yīng)的PDF學(xué)習(xí)文件，鏈接了學(xué)習(xí)資源，開設(shè)了BBS討論空間；在紙質(zhì)文本的第二個自測環(huán)節(jié)，研制了實時生成的成績統(tǒng)計和分析；在紙質(zhì)文本的第三個演變環(huán)節(jié)，研制了教師任意添加和切入的軟件，師生的手寫一體、分頻顯示技術(shù)也日趨成熟；在紙質(zhì)文本的第四個練習(xí)環(huán)節(jié)，研制了老師及時推送解題思路或答案、自動生成錯題集的功能軟件；為每一道習(xí)題錄制了具有輔導(dǎo)功能的微解析視頻。所以，“5i模式”重構(gòu)的是可以動態(tài)展現(xiàn)學(xué)生真實學(xué)習(xí)過程和師生合作探究解決問題的平臺，是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的揚棄和改進(jìn)，是現(xiàn)階段進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)的一個可行而有效的方案。

（3）“5i模式”的教學(xué)實踐與研究是區(qū)域資源共享、聯(lián)合教研的抓手，是一線教師的隱性教學(xué)經(jīng)驗的顯性化，是一次有設(shè)計有組織的大型教學(xué)科研活動。在區(qū)教學(xué)研究室的指導(dǎo)和統(tǒng)籌下，“高中數(shù)學(xué)iMath”在區(qū)域內(nèi)三所實驗性示范高中同步使用，區(qū)教研室每兩周組織一次專題教研活動；各學(xué)校層面的備課組以此為抓手，周周開展研討；區(qū)域共享課程“J課堂”也開辟了專門的欄目，方便師生使用和互動。目前，普陀區(qū)成立了高中數(shù)學(xué)數(shù)字教材和資源建設(shè)的團(tuán)隊，圍繞普陀區(qū)數(shù)字教材和數(shù)字資源的建設(shè)，同步跟進(jìn)、推送曹楊二中三個年級學(xué)段的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，使全區(qū)得到共享，為普陀區(qū)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高提供一站式和全程式的服務(wù)。

易建平 上海市曹楊第二中學(xué) 200062