學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用模式研究

王磊　周冬冬　支瑤　黃燕寧　胡久華　陳穎

關(guān)鍵詞：學(xué)科能力;智慧學(xué)伴;應(yīng)用模式;評(píng)學(xué)教一體化

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

學(xué)科教學(xué)的核心目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科能力和素養(yǎng)的發(fā)展，倡導(dǎo)評(píng)學(xué)教一體化。目前學(xué)科教學(xué)面臨著系列挑戰(zhàn)，需融合知識(shí)學(xué)習(xí)和能力素養(yǎng)發(fā)展，結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和高階思維能力發(fā)展，貫通新授課教學(xué)和復(fù)習(xí)課教學(xué)，兼顧個(gè)性化學(xué)習(xí)和群體性學(xué)習(xí)，統(tǒng)整形成性和終結(jié)性的全學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)采集等。這一系列挑戰(zhàn)需要新興信息技術(shù)的支撐，而已有大量研究致力于探索利用信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的融合，變革傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)的學(xué)習(xí)方式、教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)境和課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)等。探索利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)、人工智能等新興信息技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，輔助教師更精準(zhǔn)地“教”，指導(dǎo)學(xué)生更精益地“學(xué)”，缺少系統(tǒng)的學(xué)科能力和素養(yǎng)發(fā)展的理論基礎(chǔ)、頂層設(shè)計(jì)和應(yīng)用模式。

因此，為了解決學(xué)科能力和素養(yǎng)發(fā)展教學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)，充分利用新興信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科能力和素養(yǎng)發(fā)展的全學(xué)習(xí)過(guò)程大數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)、能力和素養(yǎng)結(jié)構(gòu)的建模，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科能力和素養(yǎng)的表現(xiàn)診斷和問(wèn)題分析，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力和素養(yǎng)的全面發(fā)展。本文主要圍繞“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)是如何建設(shè)、如何支撐促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的教學(xué)、如何應(yīng)用于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的自主學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)等問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

一、“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)建設(shè)的理論框架

（一）學(xué)科能力理論框架

學(xué)科能力是指?jìng)€(gè)體能夠順利地完成特定的學(xué)科認(rèn)識(shí)活動(dòng)和問(wèn)題解決任務(wù)的穩(wěn)定的心理調(diào)節(jié)機(jī)制，學(xué)科能力表現(xiàn)是學(xué)生完成相應(yīng)學(xué)科認(rèn)識(shí)活動(dòng)和問(wèn)題解決活動(dòng)的表現(xiàn)。其中，學(xué)科知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是學(xué)科能力的基礎(chǔ)，學(xué)科認(rèn)識(shí)方式是知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)科能力的核心機(jī)制，學(xué)科能力活動(dòng)是知識(shí)轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)的途徑和表現(xiàn)，從而構(gòu)建了學(xué)科能力活動(dòng)表現(xiàn)、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)、學(xué)科認(rèn)識(shí)方式內(nèi)涵實(shí)質(zhì)及其發(fā)展水平的多維整合模型（如下頁(yè)圖1所示）。該模型既是學(xué)科能力表現(xiàn)的測(cè)評(píng)和診斷框架，也是學(xué)科能力培養(yǎng)和發(fā)展之路徑。因此，本研究以該模型作為建設(shè)“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)的理論框架。

（二）建設(shè)思路及要素

“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)以學(xué)科能力構(gòu)成模型為基礎(chǔ)，選取具有學(xué)科能力發(fā)展價(jià)值的核心知識(shí)和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建學(xué)科知識(shí)圖譜，研發(fā)核心知識(shí)和活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，開發(fā)系列測(cè)評(píng)工具和微課資源，并從核心概念、學(xué)科能力指標(biāo)體系、認(rèn)識(shí)方式、學(xué)科核心素養(yǎng)和問(wèn)題情境等多個(gè)維度編碼，在“智慧學(xué)伴”中建設(shè)了包含學(xué)科知識(shí)圖譜、學(xué)科能力指標(biāo)體系、測(cè)評(píng)工具、微課資源四要素的學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)，如圖2所示?；诖?，能夠在學(xué)生學(xué)習(xí)的不同階段全面精準(zhǔn)診斷和分析學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)、推送學(xué)習(xí)資源、設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)等，實(shí)現(xiàn)學(xué)科能力評(píng)學(xué)教一體化、精準(zhǔn)化和個(gè)性化，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展。

二、“智慧學(xué)伴”對(duì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展教學(xué)的支撐作用

促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的教學(xué)，需選取具有學(xué)科能力發(fā)展價(jià)值的核心概念，系統(tǒng)分析該核心概念的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)，準(zhǔn)確診斷學(xué)生的學(xué)科能力表現(xiàn)。對(duì)于課堂教學(xué)，教師需基于核心教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)和學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)診斷，精準(zhǔn)分析學(xué)情，明確教學(xué)的具體學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)，精確、有梯度地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和學(xué)生活動(dòng)任務(wù)，基于學(xué)科能力水平和進(jìn)階合理選取和使用原型變式及綜合復(fù)雜陌生的任務(wù)情境，基于學(xué)科能力要素的高級(jí)思維內(nèi)涵及素養(yǎng)要求進(jìn)行有效設(shè)問(wèn)、追問(wèn)、評(píng)價(jià)、示范、總結(jié);對(duì)于學(xué)生自學(xué)，學(xué)生需學(xué)習(xí)基于學(xué)科能力表現(xiàn)診斷精準(zhǔn)推送的、促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的學(xué)習(xí)資源?！爸腔蹖W(xué)伴”中學(xué)科能力評(píng)學(xué)教系統(tǒng)為促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)，能夠有效地支持學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)的精準(zhǔn)確定、學(xué)科能力表現(xiàn)在線診斷與分析、學(xué)科能力發(fā)展資源的精準(zhǔn)和個(gè)性化推薦。

（一）支持學(xué)科知識(shí)圖譜和學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)的精準(zhǔn)確定

各學(xué)科依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求，基于學(xué)科本體視角和學(xué)生學(xué)習(xí)視角分析課程內(nèi)容，建立了本學(xué)科的一級(jí)主題、二級(jí)主題、核心概念三級(jí)的知識(shí)圖譜?；诤诵母拍?，結(jié)合學(xué)科能力要素和認(rèn)識(shí)方式，構(gòu)建了基于核心概念的學(xué)科能力、一級(jí)學(xué)科能力要素、二級(jí)學(xué)科能力要素和學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)的四級(jí)學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)樹，如圖3所示?；趯W(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，有助于教師精準(zhǔn)分析教學(xué)內(nèi)容、設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，有助于學(xué)生明確學(xué)習(xí)內(nèi)容和發(fā)展目標(biāo)。

（二）支持學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)的在線診斷與分析

有效的教學(xué)要關(guān)注“教—學(xué)—測(cè)評(píng)”的過(guò)程，“以測(cè)輔學(xué)”是智慧教育境域中精準(zhǔn)教學(xué)的核心機(jī)制。因此，基于學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)樹建設(shè)了系列測(cè)評(píng)工具，在學(xué)習(xí)的不同階段及時(shí)診斷和追蹤學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)，包括：（1）用于日常教學(xué)的形成性評(píng)價(jià)的單元微測(cè)工具，基于核心概念考查學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn);（2）用于學(xué)期或?qū)W年的終結(jié)性評(píng)價(jià)的總測(cè)工具，基于學(xué)期或?qū)W年課程內(nèi)容考查學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)。

學(xué)科能力表現(xiàn)測(cè)評(píng)工具開發(fā)時(shí)，遵循能力定位，設(shè)問(wèn)指向能力，并與知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)方式、素養(yǎng)內(nèi)涵緊密關(guān)聯(lián);創(chuàng)設(shè)豐富的、不同復(fù)雜陌生度和間接度的問(wèn)題情境;使用選擇、判斷、二階診斷、開放題等多樣化的題型;依據(jù)學(xué)生是否達(dá)到了相應(yīng)的學(xué)科能力水平制定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn);從知識(shí)內(nèi)容、學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)、學(xué)科核心素養(yǎng)、問(wèn)題境等多個(gè)維度編碼。

學(xué)生基于“智慧學(xué)伴”進(jìn)行學(xué)科能力測(cè)試后，可以精準(zhǔn)診斷學(xué)生的學(xué)科能力表現(xiàn)，從知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科能力整體表現(xiàn)、一級(jí)學(xué)科能力表現(xiàn)、二級(jí)學(xué)科能力表現(xiàn)、具體學(xué)科能力指標(biāo)表現(xiàn)、具體測(cè)試題答題情況等多個(gè)維度進(jìn)行分析，形成學(xué)生個(gè)人、班級(jí)等診斷報(bào)告，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題，深入分析其已知點(diǎn)、障礙點(diǎn)和發(fā)展點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以更好地了解自己的學(xué)科優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題，發(fā)展學(xué)科能力;教師可以更好地基于學(xué)生表現(xiàn)證據(jù)了解學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的問(wèn)題和優(yōu)勢(shì)，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)。

（三）支持學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展資源的精準(zhǔn)和個(gè)性化推薦

基于學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)樹建設(shè)了系列學(xué)科能力導(dǎo)向的微課資源。微課資源開發(fā)時(shí)，遵循促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的定位;基于每—個(gè)學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)確定每一個(gè)微課資源的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)，基于學(xué)科能力發(fā)展進(jìn)階設(shè)計(jì)微課資源;基于不同的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)選取合適的、豐富多樣的素材創(chuàng)設(shè)情境，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)活動(dòng)任務(wù);注重啟發(fā)性，外顯問(wèn)題解決的思路和方法，同時(shí)兼顧形式的多樣化、趣味性等。

在“智慧學(xué)伴”上實(shí)現(xiàn)根據(jù)學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)診斷精準(zhǔn)和個(gè)性化推薦微課資源，學(xué)生可以更好地掌握教學(xué)中的核心思路方法，發(fā)展學(xué)科能力;教師可以根據(jù)教學(xué)需求推薦學(xué)生學(xué)習(xí)微課資源。

三、“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)的應(yīng)用模式

“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)能夠有效地支撐促進(jìn)學(xué)生學(xué)科發(fā)展的教學(xué)，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，提出基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的自主學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)應(yīng)用模式。

（一）基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的自主學(xué)習(xí)模式

基于學(xué)科知識(shí)圖譜和學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，學(xué)生能夠明確學(xué)習(xí)目標(biāo);基于測(cè)評(píng)工具和診斷報(bào)告，學(xué)生能夠開展自我診斷反思，更好地明確自我的學(xué)科能力發(fā)展優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題;基于微課資源，學(xué)生能夠依據(jù)自己的問(wèn)題和優(yōu)勢(shì)精準(zhǔn)學(xué)習(xí)，建立認(rèn)識(shí)角度，形成認(rèn)識(shí)思路，提升學(xué)科能力。

基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的自主學(xué)習(xí)模式如圖4所示。學(xué)生根據(jù)自學(xué)需求選擇核心概念，了解該核心概念的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)，完成學(xué)科能力在線測(cè)評(píng)，獲得學(xué)科能力表現(xiàn)診斷報(bào)告，基于診斷報(bào)告和學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，明確自我學(xué)科能力發(fā)展的問(wèn)題和優(yōu)勢(shì)，學(xué)習(xí)推薦的微課資源，突破難點(diǎn)，發(fā)展優(yōu)勢(shì)，提升學(xué)科能力。

有效的自主學(xué)習(xí)，其核心是基于學(xué)科能力表現(xiàn)測(cè)評(píng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題和優(yōu)勢(shì)。如果學(xué)生在某核心概念上的學(xué)科能力表現(xiàn)弱，需通過(guò)精準(zhǔn)診斷明確學(xué)生的短板到底是哪些學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)導(dǎo)致的，才能精準(zhǔn)推送學(xué)習(xí)資源。如下頁(yè)圖5所示，學(xué)生的學(xué)習(xí)理解（A）能力表現(xiàn)弱，通過(guò)精準(zhǔn)診斷，明確是由于學(xué)生A2-1、A3-1、A3-2能力指標(biāo)表現(xiàn)弱，導(dǎo)致概括關(guān)聯(lián)（A2）、說(shuō)明論證（A3）二級(jí)學(xué)科能力要素表現(xiàn)弱，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)理解（A）能力表現(xiàn)弱。因此，學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)要推薦相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源以突破A2-1、A3-2、A3-2能力指標(biāo)的發(fā)展。

學(xué)生某學(xué)科能力指標(biāo)表現(xiàn)弱，直接推薦對(duì)應(yīng)的學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)的學(xué)習(xí)資源是一種思路。同時(shí)，不同概念、不同學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)之間也存在關(guān)聯(lián)，學(xué)生的學(xué)科能力指標(biāo)x（簡(jiǎn)稱“指標(biāo)x”）表現(xiàn)弱，可能是指標(biāo)x本身表現(xiàn)弱，也可能是其相關(guān)聯(lián)的學(xué)科能力指標(biāo)Y（簡(jiǎn)稱“指標(biāo)Y”）表現(xiàn)弱，或者指標(biāo)x和Y兩者均表現(xiàn)弱。因此，存在3種推薦學(xué)習(xí)路徑，如圖6所示。路徑1說(shuō)明學(xué)生指標(biāo)x表現(xiàn)弱不是由于指標(biāo)Y導(dǎo)致的，是指標(biāo)x本身未達(dá)成，需推薦指標(biāo)x的微課資源學(xué)習(xí);路徑2說(shuō)明學(xué)生指標(biāo)x表現(xiàn)弱是由于指標(biāo)Y導(dǎo)致的，需先達(dá)成指標(biāo)Y，就能完成指標(biāo)x;路徑3說(shuō)明學(xué)生指標(biāo)x表現(xiàn)弱與指標(biāo)x和Y均有關(guān)聯(lián)，需先突破指標(biāo)Y，再突破指標(biāo)x。對(duì)于指標(biāo)x表現(xiàn)弱的學(xué)生，不同的學(xué)生可根據(jù)其學(xué)科能力表現(xiàn)的差異通過(guò)不同的路徑來(lái)達(dá)成學(xué)科能力指標(biāo)x，在“智慧學(xué)伴”上，依據(jù)學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)來(lái)調(diào)適其學(xué)習(xí)內(nèi)容，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與學(xué)習(xí)分析持續(xù)改善學(xué)習(xí)路徑，實(shí)現(xiàn)學(xué)科能力的達(dá)成。

（二）基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的課堂教學(xué)模式

基于學(xué)科知識(shí)圖譜和學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，教師能夠更明確教學(xué)知識(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)及其學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)，從而精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和選取教學(xué)目標(biāo)、活動(dòng)任務(wù)、情景素材，同時(shí)外顯教學(xué)的思路方法和優(yōu)化教學(xué)行為?；跍y(cè)評(píng)工具和診斷報(bào)告，教師能夠基于學(xué)生表現(xiàn)證據(jù)了解學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的問(wèn)題和優(yōu)勢(shì)，明確教學(xué)的重難點(diǎn)，精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué);基于微課資源，教師能夠深度理解學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)和問(wèn)題解決的思路方法，反思并改進(jìn)教學(xué)。因此，引導(dǎo)教師從“具體知識(shí)落實(shí)為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)科能力發(fā)展為本”的教學(xué)，幫助教師明確核心教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)科能力發(fā)展的功能價(jià)值，輔助教師在教學(xué)的不同環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)豐富多樣且有梯度的學(xué)科能力活動(dòng)任務(wù)，促進(jìn)教師的教學(xué)行為更加指向?qū)W生學(xué)科能力培養(yǎng)，從而幫助學(xué)生建立核心的認(rèn)識(shí)角度，形成認(rèn)識(shí)思路，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科能力的發(fā)展。基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的教學(xué)模式如圖7所示。

課前：教師向?qū)W生發(fā)布學(xué)科能力導(dǎo)向的單元微測(cè)，學(xué)生在平臺(tái)上完成學(xué)科能力表現(xiàn)自我診斷，推送給學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)的診斷報(bào)告，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)體診斷報(bào)告開展自主學(xué)習(xí);教師理基于班級(jí)診斷報(bào)告精準(zhǔn)分析學(xué)情，結(jié)合學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系明確教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)而精準(zhǔn)設(shè)計(jì)“證據(jù)為本—問(wèn)題導(dǎo)向—能力發(fā)展”的教學(xué)，利用指標(biāo)體系、單元微測(cè)和微課資源合理設(shè)計(jì)豐富多樣的情境和有梯度的學(xué)科能力活動(dòng)任務(wù)。

課中：教師基于學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)診斷結(jié)果，利用具體活動(dòng)任務(wù)與學(xué)生深度對(duì)話，幫助學(xué)生建立認(rèn)識(shí)角度和思路;利用微課資源促進(jìn)學(xué)生反思和小組討論，深化認(rèn)識(shí)角度和思路，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力的發(fā)展。同時(shí)，教師可利用單元微測(cè)及時(shí)診斷和反饋學(xué)生的學(xué)科能力發(fā)展情況，保證課堂活動(dòng)的生成性。

課后：教師向?qū)W生發(fā)布學(xué)科能力導(dǎo)向的單元微測(cè)，學(xué)生在平臺(tái)上完成學(xué)科能力表現(xiàn)自我診斷，學(xué)科能力表現(xiàn)短板可利用微課資源進(jìn)—步自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師可根據(jù)學(xué)生個(gè)體的學(xué)科能力診斷報(bào)告?zhèn)€性化督促學(xué)生學(xué)習(xí)，根據(jù)班級(jí)的學(xué)科能力診斷報(bào)告反思教學(xué)。

四、基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)科能力發(fā)展的課堂教學(xué)案例及效果

基于圖7所示的課堂教學(xué)模式，開展了基于“智慧學(xué)伴”的翻轉(zhuǎn)課堂式和嵌入式的新授課和復(fù)習(xí)課系列教學(xué)實(shí)踐?；凇爸腔蹖W(xué)伴”的翻轉(zhuǎn)課堂式和嵌入式課堂教學(xué)模式的主要區(qū)別在于學(xué)生課前是否需要自主學(xué)習(xí);嵌入式課堂教學(xué)應(yīng)用模式，學(xué)生只需完成教學(xué)前測(cè)診斷，不需要自主學(xué)習(xí)教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)和微課資源。由于“智慧學(xué)伴”內(nèi)提供了豐富的學(xué)科能力導(dǎo)向的指標(biāo)體系、測(cè)評(píng)工具和微課資源，更有利于實(shí)現(xiàn)“證據(jù)為本一問(wèn)題導(dǎo)向—能力發(fā)展”的翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)評(píng)學(xué)教一體化。以北京市通州區(qū)某示范校A班開展基于“智慧學(xué)伴”的翻轉(zhuǎn)課堂式的初三化學(xué)“質(zhì)量守恒定律”新授課（1課時(shí)）教學(xué)實(shí)踐為例，為促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的課堂教學(xué)提供借鑒，并探討該課堂教學(xué)模式的應(yīng)用效果。

（一）應(yīng)用案例

在初中階段，對(duì)于“化學(xué)變化”來(lái)說(shuō)，主要幫助學(xué)生建立宏觀質(zhì)量和微粒數(shù)目?jī)蓚€(gè)方面的定量認(rèn)識(shí)?！百|(zhì)量守恒定律”是“物質(zhì)的化學(xué)變化”主題的核心內(nèi)容之一，需幫助學(xué)生建立宏觀上的質(zhì)量關(guān)系：參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間存在著固定的質(zhì)量比例關(guān)系;建立微觀上的粒子數(shù)目關(guān)系：元素守恒即反應(yīng)前后各原子的種類、數(shù)目均不變;化學(xué)反應(yīng)中各種物質(zhì)微粒數(shù)目存在著固定的比例關(guān)系;并能夠利用質(zhì)量守恒定律解決問(wèn)題。

結(jié)合基于“智慧學(xué)伴”促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的課堂教學(xué)模式，開展“質(zhì)量守恒定律”新授課的具體實(shí)施流程如下：

課前自學(xué)：教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和微課資源，學(xué)生自學(xué)，主要發(fā)展基礎(chǔ)性知識(shí)的辨識(shí)記憶能力;利用微測(cè)試題探查學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的已知點(diǎn)、困難點(diǎn)和突破點(diǎn)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)“智慧學(xué)伴”上“質(zhì)量守恒定律”的學(xué)習(xí)理解能力相關(guān)的微課資源，進(jìn)行學(xué)科能力表現(xiàn)診斷，結(jié)果顯示：學(xué)生“A1-1知道化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變”能力指標(biāo)的得分率為83.9%，“A2-1能基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析概括化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量關(guān)系并能對(duì)某一具體的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行描述”能力指標(biāo)的得分率為21.0%，“A3-1能用微粒的觀點(diǎn)對(duì)質(zhì)量守恒定律做出解釋”能力指標(biāo)的得分率為16.9%。這些得分率表明，學(xué)生經(jīng)過(guò)課前微課資源自學(xué)，已基本知道化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是相等的，但是并不清楚質(zhì)量守恒定律中到底是什么質(zhì)量相等和為什么相等。因此，本節(jié)課的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)是幫助學(xué)生建立概括關(guān)聯(lián)和說(shuō)明論證的深度理解能力，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為分析、預(yù)測(cè)、推論、設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)踐能力。具體化為：A2-1能基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析概括化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量關(guān)系并能對(duì)某一具體的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行描述;A3-1能用微粒的觀點(diǎn)對(duì)質(zhì)量守恒定律做出解釋;A3-4能結(jié)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)論證質(zhì)量守恒定律;B1-1能根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋實(shí)際現(xiàn)象;B2-3能直接應(yīng)用質(zhì)量守恒定律計(jì)算某反應(yīng)物或生成物質(zhì)量;B3-2能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。

課中突破：設(shè)計(jì)概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證等學(xué)科能力活動(dòng)任務(wù)，基于學(xué)科能力診斷報(bào)告進(jìn)行師生對(duì)話，促進(jìn)學(xué)生深度理解能力的提升;同時(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用實(shí)踐活動(dòng)促使學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用能力。通過(guò)學(xué)生描述質(zhì)量守恒定律和教師展示“智慧學(xué)伴”上的班級(jí)診斷報(bào)告，師生共同分析學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律認(rèn)識(shí)的薄弱點(diǎn)，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。以“為什么化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒？”問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，設(shè)置具體教學(xué)活動(dòng)1“從微觀角度論證質(zhì)量守恒定律”和活動(dòng)2“分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，并分析數(shù)據(jù)說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)如何驗(yàn)證質(zhì)量守恒”，反思對(duì)于有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，質(zhì)量守恒定律是否適用，觀看“智慧學(xué)伴”上的“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律”的微課視頻，促進(jìn)學(xué)生概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證等深度理解能力和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能力的發(fā)展。以“你能利用質(zhì)量守恒定律解決問(wèn)題嗎？”驅(qū)動(dòng)，設(shè)置具體活動(dòng)3“利用質(zhì)量守恒定律解釋實(shí)際現(xiàn)象”和活動(dòng)4“利用質(zhì)量守恒定律預(yù)測(cè)生成物的質(zhì)量”，促進(jìn)學(xué)生分析解釋和推論預(yù)測(cè)等應(yīng)用實(shí)踐能力的發(fā)展。師生共同總結(jié)后，教師布置反思活動(dòng)“10g氫氣和10g氧氣反應(yīng)，請(qǐng)你預(yù)測(cè)生成水的質(zhì)量是多少”，啟發(fā)學(xué)生思考應(yīng)用化學(xué)變化中的固定比例關(guān)系解決復(fù)雜問(wèn)題，并為化學(xué)方程式學(xué)習(xí)做鋪墊。

課后反思：學(xué)生完成相應(yīng)的單元微測(cè)，反思學(xué)習(xí)微課資源，進(jìn)一步發(fā)展高階學(xué)科能力。教師布置任務(wù)，完成質(zhì)量守恒定律的單元微測(cè)，關(guān)注測(cè)評(píng)結(jié)果;與前測(cè)診斷報(bào)告對(duì)比，自我反思;若有不足之處，借助微課資源自學(xué)鞏固，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)發(fā)展復(fù)雜推理等高階學(xué)科能力的微課資源，全面促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力的發(fā)展。

（二，）數(shù)據(jù)分析與討論

研究者在該校選取A班及與A班同年級(jí)、未使用“智慧學(xué)伴”開展教學(xué)的B班，并分別在教學(xué)前和教學(xué)后對(duì)A班和B班的學(xué)生進(jìn)行診斷。通過(guò)A班學(xué)生教學(xué)前后測(cè)試的表現(xiàn)（如圖8所示）說(shuō)明：A班學(xué)生的學(xué)科能力表現(xiàn)明顯提升，特別是概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證、推論預(yù)測(cè)、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)和復(fù)雜推理能力。A班與B班的前測(cè)結(jié)果顯示學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)無(wú)明顯差異，通過(guò)A班與B班的學(xué)科能力發(fā)展情況（如圖9所示），說(shuō)明：A班學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展更優(yōu)，特別是概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證和復(fù)雜推理能力。

由此可見，基于“智慧學(xué)伴”開展課堂教學(xué)有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展。課前，通過(guò)“智慧學(xué)伴”支持的微課自學(xué)、自我診斷，學(xué)生能夠知道質(zhì)量守恒定律的具體內(nèi)容;教師能夠根據(jù)“智慧學(xué)伴”反饋的診斷報(bào)告及學(xué)生典型表現(xiàn)，能夠精準(zhǔn)分析學(xué)情和確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)而且能夠基于學(xué)生表現(xiàn)證據(jù)、單元微測(cè)試題、微課資源等精準(zhǔn)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)和選取情景素材。課中，通過(guò)“智慧學(xué)伴”提供的診斷報(bào)告和學(xué)生在“畫出氫氣在氧氣中燃燒的微觀示意圖”微測(cè)試題中的典型表現(xiàn)，輔助師生對(duì)話，探查學(xué)生的困難點(diǎn)，共同明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證等深度理解能力;通過(guò)觀看“智慧學(xué)伴”內(nèi)的微課資源“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律”促使學(xué)生反思，形成問(wèn)題解決的思路。課后，通過(guò)自我診斷、微課自學(xué)及時(shí)鞏固課上學(xué)習(xí)不足之處，并通過(guò)指向提升復(fù)雜推理等高階能力發(fā)展的微課資源進(jìn)一步學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的高階思維能力?；凇爸腔蹖W(xué)伴”開展課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式;實(shí)現(xiàn)學(xué)科能力導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)和評(píng)價(jià)任務(wù)的一體化設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展。

五、總結(jié)

“智慧學(xué)伴”中學(xué)科能力發(fā)展評(píng)學(xué)教系統(tǒng)建設(shè)了豐富系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)圖譜、學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系、測(cè)評(píng)工具和微課資源，支持學(xué)生學(xué)科能力發(fā)展的個(gè)性化、精準(zhǔn)化、高效化的學(xué)習(xí);基于核心概念采集學(xué)生全學(xué)習(xí)過(guò)程的學(xué)科能力和素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)診斷和分析學(xué)生學(xué)科能力和素養(yǎng)表現(xiàn);以測(cè)輔學(xué)，精準(zhǔn)推送學(xué)習(xí)資源，教師可以基于平臺(tái)對(duì)學(xué)生提供個(gè)性化指導(dǎo)，也可根據(jù)群體學(xué)科能力表現(xiàn)診斷精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué);促進(jìn)教師學(xué)科能力導(dǎo)向的教學(xué)理念、從“教師的教”到“學(xué)生的學(xué)”再到“學(xué)生的實(shí)際發(fā)展”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科能力和素養(yǎng)的發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：

王磊：教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)課程與教學(xué)論、信息化教學(xué)（wangleibnu@126.com）。

周冬冬：在讀博士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)課程與教學(xué)論、信息化教學(xué)（ch.le.zhoudongdong@163.com）。

支瑤：中學(xué)高級(jí)教師，博士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)課程與教學(xué)論（zhi.yao@263.net）。

黃燕寧：副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)課程與教學(xué)論（yanningh@126.com）。

胡久華：教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)課程與教學(xué)論（hujiuhua69@126.com）。

陳穎：中學(xué)高級(jí)教師，博士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)課程與教學(xué)論（chenying2004864@126.com）。