“微能力”在高中信息技術(shù)智慧課堂中的實(shí)踐研究

教育部發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施全國中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0的意見》（以下簡稱“能力提升工程2.0”），推動(dòng)教師主動(dòng)適應(yīng)大數(shù)據(jù)、人工智能等重要的技術(shù)變革，關(guān)注“如何在教育教學(xué)實(shí)境有效應(yīng)用信息技術(shù)”。筆者所在的學(xué)校信息化基礎(chǔ)設(shè)施完善，早已實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)環(huán)境的全覆蓋，師生人手一臺(tái)平板，日常教學(xué)活動(dòng)可做到全流程數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)分析。同時(shí)，學(xué)校積極推進(jìn)“能力提升工程2.0”的實(shí)施，使廣大教師的信息技術(shù)能力大幅度提升。為此，筆者以高中信息技術(shù)課程為例，構(gòu)建了相應(yīng)的智慧課堂“微能力”應(yīng)用模式，并在此基礎(chǔ)上通過《物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)》案例的設(shè)計(jì)與實(shí)施闡述了該模式的應(yīng)用過程，以期為微能力在實(shí)際教學(xué)中的落實(shí)提供參考。

一、高中信息技術(shù)智慧課堂“微能力”應(yīng)用模式

筆者通過對(duì)近兩年的高中信息技術(shù)課程必修1和必修2模塊共9個(gè)單元32節(jié)課的教學(xué)流程進(jìn)行分析歸納，梳理了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的微能力點(diǎn)在不同教學(xué)環(huán)節(jié)的合理切入點(diǎn)與應(yīng)用的環(huán)節(jié)，并結(jié)合高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，構(gòu)建了如下高中信息技術(shù)智慧課堂微能力應(yīng)用模式（如圖1所示）。

該模式可以概括為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

（一）智能學(xué)情診斷與教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。利用數(shù)據(jù)分析工具收集學(xué)生數(shù)據(jù)（如作業(yè)成績、測試結(jié)果、參與度），智能分析學(xué)習(xí)習(xí)慣、優(yōu)勢和不足，幫助教師制定個(gè)性化教學(xué)策略。

（二）主題任務(wù)呈現(xiàn)與智慧資源推送。根據(jù)分析結(jié)果，教師設(shè)計(jì)主題活動(dòng)，通過智慧平臺(tái)推送視頻、互動(dòng)題等資源，促進(jìn)學(xué)生理解和掌握知識(shí)。

（三）智能學(xué)習(xí)互動(dòng)與個(gè)性化活動(dòng)指導(dǎo)。學(xué)生通過智慧課堂平臺(tái)參與在線討論、協(xié)作項(xiàng)目等互動(dòng)學(xué)習(xí)，系統(tǒng)提供個(gè)性化反饋，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)步。

（四）自動(dòng)測試評(píng)價(jià)與展示匯報(bào)分享。系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行測試評(píng)價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器評(píng)分、教師評(píng)分或?qū)W生互評(píng)，評(píng)價(jià)結(jié)果即時(shí)展示與分享，增強(qiáng)學(xué)生自信和動(dòng)力。

二、高中信息技術(shù)智慧課堂“微能力”教學(xué)案例

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)

本研究以高一信息技術(shù)必修2模塊的《物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)》為例，基于上述的高中信息技術(shù)智慧課堂“微能力”應(yīng)用模式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。

1.智能分析診斷、課堂情境創(chuàng)設(shè)（應(yīng)用微能力C2、G5）。教師通過知新智慧課堂發(fā)出搶答問題，即時(shí)獲取并分析學(xué)生的答題情況，掌握學(xué)情數(shù)據(jù)，通過真實(shí)視頻案例引出本課主題：制作一個(gè)老人監(jiān)護(hù)報(bào)警系統(tǒng)。

2.主題活動(dòng)呈現(xiàn)、智慧資源推送（應(yīng)用微能力C1）。借助多媒體廣播平臺(tái)，學(xué)生回顧普通信息系統(tǒng)開發(fā)的基本流程，教師展分析物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)與掌控板各模塊功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說明本節(jié)實(shí)驗(yàn)可能使用到的模塊與要求，并通過智慧課堂平臺(tái)分發(fā)學(xué)習(xí)資源（包括導(dǎo)學(xué)案、操作手冊等）。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)融合了信息技術(shù)、通用技術(shù)、物理、人體工程學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)。

3.智能學(xué)習(xí)互動(dòng)、個(gè)性化活動(dòng)指導(dǎo)（應(yīng)用微能力C3、C4、C5）。此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了三個(gè)分組合作的分層任務(wù)：利用傳感設(shè)備獲取聲音值；對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策；通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳顯示。借助簡單的硬軟件設(shè)備和智慧課堂下的自動(dòng)反饋功能，師生能即時(shí)查看到實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)與各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生可以根據(jù)導(dǎo)學(xué)案自主探究，與組員或其他小組同學(xué)互動(dòng)交流，而教師只需要適當(dāng)引導(dǎo)并對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)即可。拓展任務(wù)則是學(xué)生完成基本的實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)小組的設(shè)計(jì)方案開展創(chuàng)意制作。

4.自動(dòng)測試評(píng)價(jià)、展示匯報(bào)分享（應(yīng)用微能力G6）。學(xué)生借助平板拍照上傳分享，教師通過自動(dòng)反饋數(shù)據(jù)展示各個(gè)小組的任務(wù)完成情況，點(diǎn)評(píng)并肯定實(shí)驗(yàn)成果，同時(shí)邀請(qǐng)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的小組分享交流，鼓勵(lì)學(xué)生利用智慧課堂繼續(xù)討論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)帶來的影響，升華主題。

此外，整節(jié)課的設(shè)計(jì)綜合利用了知新智慧課堂、moodle學(xué)習(xí)網(wǎng)站、AI學(xué)習(xí)平板等智慧課堂的環(huán)境（微能力G7），并綜合了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等不同的模式，實(shí)現(xiàn)了高中信息技術(shù)課堂的教學(xué)模式創(chuàng)新（微能力G8）。

（二）教學(xué)實(shí)施

本研究選取了廣州市第六中學(xué)高一兩個(gè)平行班作為研究對(duì)象，且兩個(gè)班的前測成績相近。然后在其中一個(gè)班級(jí)（對(duì)照組）采用傳統(tǒng)的“講——演——練”教學(xué)模式，不借助智慧課堂環(huán)境下的各種工具和數(shù)據(jù)（也即教師基本不發(fā)揮對(duì)應(yīng)的信息技術(shù)應(yīng)用微能力）。而另一個(gè)班級(jí)（實(shí)驗(yàn)組）則采用了上述的高中信息技術(shù)智慧課堂“微能力”應(yīng)用模式來開展教學(xué)，以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性與效度。

（三）教學(xué)效果

1.學(xué)習(xí)成績分析。本研究通過分析對(duì)照班和實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在普通網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)環(huán)境和微能力支持的智慧教育環(huán)境下對(duì)同一個(gè)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，發(fā)現(xiàn)不管是前期的模仿性實(shí)驗(yàn)任務(wù)還是后面創(chuàng)新性的拓展任務(wù)，實(shí)驗(yàn)班的同學(xué)表現(xiàn)都要明顯占優(yōu)。

2.其他課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)分析。在本節(jié)課結(jié)束后，教師通過CSMS系統(tǒng)對(duì)課堂錄像和智慧課堂采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)行了部分不方便直接量化的指標(biāo)的分析，以檢驗(yàn)在學(xué)生核心素養(yǎng)提升方面的情況。其中課程平均難易跨度為0.14，平均想象力激發(fā)程度為0.19?？梢姳竟?jié)課除了達(dá)成知識(shí)技能的學(xué)習(xí)外，課堂內(nèi)容呈現(xiàn)上做到了深入淺出，還能有效激發(fā)學(xué)生思維和想象力，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)水平螺旋式上升發(fā)展。

三、“微能力”應(yīng)用模式實(shí)施成效

在2023-2024年間，筆者持續(xù)開展高中信息技術(shù)智慧課堂的“微能力”應(yīng)用模式研究，設(shè)計(jì)了若干個(gè)教學(xué)案例，并通過對(duì)該模式應(yīng)用前后的對(duì)比，進(jìn)行了各種定量和定性分析。實(shí)踐表明，教師把能力提升工程2.0中的具體微能力點(diǎn)與高中信息技術(shù)課程的智慧教學(xué)環(huán)境有機(jī)結(jié)合，可以有效改進(jìn)傳統(tǒng)的高中信息技術(shù)課堂教學(xué)模式，為學(xué)生提供個(gè)性化、精準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)路徑；可以做到實(shí)時(shí)反饋與智能評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生之間的互動(dòng)交流，提高學(xué)習(xí)效率和改善學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)；還可以幫助教師從過去的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷轉(zhuǎn)變?yōu)榭陀^數(shù)據(jù)診斷，從而有更多的時(shí)間與精力投入到教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂組織與學(xué)生輔導(dǎo)上，既有助于教師的專業(yè)成長，也有助于學(xué)生的高階思維能力培養(yǎng)。

【注：本文系廣州市教育科學(xué)規(guī)劃2022年度課題“基于‘智慧教育背景下教學(xué)模式創(chuàng)新’微能力點(diǎn)的高中教學(xué)應(yīng)用案例研究”（課題編號(hào)：202214688）成果】

責(zé)任編輯 徐國堅(jiān)