李方紅,姜錫春,黨心池
(重慶市巴蜀小學,重慶,400013)
從廣義上講,數字化教學包括一切技術賦能的教學形態。而狹義上,數字化教學主要指在多媒體、大數據等數字化技術支持下的教學。本文主要從廣義上探討數字化教學,即互聯網、多媒體、大數據、物聯網、區塊鏈、3D打印、人工智能、云計算等數字化相關技術賦能下的教學形態總和。
數字化為教學服務,為教學賦能,為教學提供優質的環境,為教學提供豐富多元的形式與手段。數字化教學并不是要取代傳統的教學形態,而是對傳統教學形態的重要補充與優化。數字化教學的終極價值依然聚焦學生的學力培養、人生優化。[1]
學習作為持久的正向的行為變化,其核心結構依然是內驅力、學習力、成就力,即行為的發起、行為的優化、行為的變化,或是興趣、方法、效果。在學生學習上,數字化教學可以提供哪些支持與幫助,會賦予哪些能量與生氣?下面將以小學數學教與學為例,予以詳細闡釋。
內驅力既包括內在的學習需求、好奇心、成就感,又包括外在激發興趣的系列因素,如環境、方式、形式、手段、活動等。總的來說,內在因素是根基,是核心,是持久的動力源,外在因素是補充,是支持,是變化的催化劑。多媒體、融合學習場和進階游戲軟件與平臺可以讓學習變得有趣,進而提升學生的學習內驅力。
數學源于生活,服務生活。一切數學學習首先源于真實世界存在的數學問題或數學現象,要么是解決問題,要么是概括現實現象中蘊含的數學規律,主要包括數量關系和空間關系兩大部分。受課堂時空限制,教師不可能完全還原真實的現實世界,而融圖片、聲音、文字、視頻、動畫于一體的多媒體資源,能讓學生如親臨生活現場。
例如,“平行四邊形的面積”一課,鑒于生活中很多地方都需要計算平行四邊形的面積,如安裝地鐵站的平行四邊形玻璃窗、購買平行四邊形瓷磚時等,教師可以借助多媒體,錄制一段小視頻作為教學導入。這樣不僅激發了學生的學習興趣,還讓學生感受到數學學習的價值,感受到數學與生活的真實聯系。
再如五年級下冊“用排水法求不規則物體的體積”這一知識點,其解題的切入點是將不規則物體的體積轉化成變化部分的體積,變化部分的體積可以是水上升部分的體積,可以是滿水狀態下溢出水的體積,也可以是水上升部分的體積加溢出水的體積,還可以是拿出不規則物體時水下降部分的體積等。五年級學生的思維處于形象思維向抽象思維過渡的階段,對于上述切入點,他們理解起來非常困難。此時,通過實體演示或借助多媒體動畫演示,學生能利用直觀模型建立系列等量關系。考慮到時空和條件限制,教師不可能完全采取實體操作的辦法,而多媒體動畫演示就成了首選辦法。多媒體資源既能幫助學生形成豐富的表象,又能為學生的抽象思維提供支架,而且多樣與生動的動畫還能激發學生的學習興趣。
隨著互聯網的發展,電子學習資源也越發豐富、優質。依托互聯網載體,線上線下融合教學成為教學新常態。線上具備線下不具備的優勢,線下也有著線上沒有的長處,因此線上線下融合教學成為新的研究主題。基于此,學生的學習方式也發生了變革,學生自主學習有了更多的技術支持。例如,“學習觀察物體(三)”一課中,學生需要根據三個方向看到的圖形擺出原幾何組合體。借助線上資源,學生通過觀看微視頻,根據教師引導,暫停視頻,自主操作(畫圖、總結、驗證),然后再繼續播放,完成該內容的學習。不受時空限制的學習方式,讓學生制訂個性化的周末作息表、自主安排課程學習時間成為可能。學生是學習的參與者、實踐者,真正體驗到學習是滿足好奇心、滿足學習需求的享受過程,而不是坐在教室里聽教師講或優秀學生分享的過程。
自主學習讓學生有更多的探究時間,有更多的操作與實踐的機會。線上的數字化教學資源要為自主學習賦能,教師不能簡單地把課程制作成知識普及類的微視頻,而應滲透學習方法的指導,關注師生的互動。如重慶市巴蜀小學(以下簡稱我校)開發的巴蜀公開課(線上學習資源),注重對學法滲透,注重對學生健康生活的引導。微課不只是單一的知識教學,而是一張學習地圖,開放性的自主學習型微課真正為學生自主學習賦能。[2]
如果有一種學習平臺或軟件既遵循最近發展區原則,為學生個性化發展推送進階性的系列活動,又不斷反饋學習效果,智能存儲和發現學生的易錯點與問題,智能分析錯因并提出后續發展的建議,不斷激勵學生持續學習,將非常有利于學生的自主學習。傳統教學形態下,教師難以兼顧每一個學生,沒有足夠的精力和能力為學生設置進階性的學習旅程。但數字化教學能幫助教師解決這個問題。如我校開發的優卡學堂,以游戲闖關的形式設計課程學習的進程,學生根據自身的基礎與學力,按自己的步驟進行個性化學習。在優卡學堂平臺上,教師還可以與學生一起學習和交流,在平臺上建立學習共同體,真正讓“伴”就在身邊,讓“伴”互相激勵,讓“伴”互相影響。[3]再如,在“一起作業”APP平臺上,學生可以按不同維度進行自主組題。平臺會自動批改并生成作業報告,智能儲存錯題,推送與錯題相似的題讓學生再次學習。這樣的個性化學習進程設計,最大限度地激發了學生學習的內驅力,讓學生既看到自己目前的位置,又能眺望下一步要進階的階段。而且“一起作業”APP平臺還能及時、客觀地對學生學習情況進行智能反饋與評價。在傳統教學形態下,教師對學生練習的評價要等到第二天,且大多是對全班情況的統一反饋,教師的評價無法做到及時、客觀、具體與個性化。數字化教學借助大數據、云計算、人工智能,能夠實現教育程式的復制粘貼,讓教師擁有“七十二變”的技法,對每一個學生的學習情況進行評價與反饋。
學習質量與學習品質源于學習過程的賦能與優化,包括學習方法的科學性、學習進程的有序性、學習時空的便捷性、學習創新的實現性、學習目標的落地性等,集中反映為學習的場便捷、法有質、創有得三個方面。這三個方面集中表現為在特定文化時限下對最優化、最佳學習效果的追求,即在特定時間段內,力求達到最好成長的效果。表現在學生身上,則是一種基于有序、有法、有場、有創后的行為習慣內化。數字化教學賦能學習品質,就體現在簡單的教,豐厚的學。
學習質量在一定程度上也體現為輸入資源與內化、外化文化量質的比。節約時間,節約資源,若能達到同樣的學習效果,無疑是對學習的一種賦能,也是對人生增值(同樣時間內做更多事,有更多收獲與更好成長)的一種助力。
5G時代的到來,互聯網技術拓寬了學習的場域,學生隨時隨地都可以進行自主學習與個性化學習。有了技術賦能、現實必要和實踐的生命力,泛在學習讓學習變得簡單,學生任何時候都可以完成一節數學課的學習。網易公開課、央視一節好課、洋蔥數學、巴蜀公開課、學而思網校等線上課程,資源可重復使用,學習費用非常低,便于學生隨時聆聽全國特級教師的數學課。學生可以向他們學習,最后的學習效果也能預見。當然,對小學生而言,泛在學習的實現需要家長和教師的陪伴和引領,以幫助小學生學會自我監控與自主管理。
泛在學習為學生提供便捷且寬敞的學習場,而基于互聯網的互生學習則為學生提供了新的學習方式與方法。如借助微信群,教師可開展“線上說數學活動”,讓學生輪流對當天的學習內容進行口頭復述,并錄制成微視頻上傳至班級群。學生學習,互相點評,教師點評總結,讓學生從學習者變成課程的開發者與分享者。[4]“線上說數學活動”不必拘泥于對新課內容的簡單復述,應允許學生分享一些自己感興趣的數學問題、解題過程、實踐探究、數學故事、數學繪本等內容。比如,三年級學習了數字編碼后,有的學生通過研究國家高速公路編碼規則,撰寫成小報告、小論文,并在班級內分享,在年級里匯報,在學校創造季中展示交流,可實現學生之間的互學互生,共同成長。數學學習不再局限于課堂,不再局限于班級,不再局限于教材,不再局限于教師,而是自主與互生的交織,讓學生既是學習者,又是研究者,還是課程的開發者。[5]
互生學習場還可擴展到全校、全國,甚至全世界。如我校文化互助活動“1+1+N”,將四川省西昌二小的學生邀請到云班級中,實現西昌二小師生與巴蜀小學師生線上同頻學習。互聯網革新與優化資源開發的格局,使教師、學生、家長、社會他者都能成為課程的開發者。基于此,“人人課程”將在互聯網載體推動下成為未來新的課程形態。當然,人人成為課程開發者并非摒棄課程開發的系統性,降低課程的質量,而是通過豐富多元的課程資源,讓課程審核融入市場機制的優點,人人成為課程的審核者。如網易公開課中,內容精彩的教學視頻總會有人在下面跟帖點評,分享交流,而質量低劣的再怎么宣傳也會因經不起市場的檢驗而被淘汰。在互聯網時代,點擊量折射出一種新的課程審核機制,促使課程內容的質量在人人都是審核者的市場檢驗中越來越高。
學習的品質還體現在學生創新能力與實踐能力的提升方面。數學課程標準明確確定了應用與創新意識及能力是數學學習十大具體目標的核心內容之一。在互聯網時代,通過3D打印技術,學生過去的一些不能成為現實的創新想法成為可能。3D打印技術讓創造及時可視、可得,讓創造不再是停留在紙上的規劃,而有可能成為現實中的產品。如在學習軸對稱圖形后,學生可以先設計一些類似燈籠形狀的軸對稱立體圖形,然后通過3D打印技術,將這些軸對稱立體圖形打印出來,與同學分享交流。3D打印技術讓創造看得見、摸得著,從而激發學生的創造熱情。
學習評價不僅應該反饋學生的學習情況,還應該指引學生的行為方向,發揮評價導向、反饋、激勵、改進、自省與預見等價值。評價的本質就是激發學生內生的動力,尋找更好發展的關聯因子。簡言之,就是激勵學生,同時診斷存在的問題,提出更好的發展建議。[6]數字化教學借助數字化技術,將更好地發揮評價促進學生發展的價值。
物聯網技術就是利用紅外線感應技術、熱成像技術、觸摸感應技術等技術,實現對各物體(包括人體)各方面數據的捕捉,為生產與生長提供數據反饋與監控,繼而優化成長。如跑步時心率記錄、熱量消耗記錄等,就是物聯網的現實應用之一。通過對跑步過程中相應身體指標的反饋,個體能及時監控自身運動情況,做出合理決策與調試,進而控制好運動的量,改變一些不健康的運動習慣,提升身體素質。同樣的,物聯網開始廣泛應用于教學領域。如通過腦成像圖監測學生的注意力、記憶力、表達力、創造力等相關數據,教師根據數據反饋,適時做出相應的教學調試。要注意的是,在運用物聯網技術時,教師要注意遵守教育倫理。如對學生的認知測試、心理測評,測評結果不應該直接反饋給學生、家長或者其他人。有了物聯網的支持,學生可以利用相應的設備檢測與反饋自己上課的狀態,注意力的集中情況,進而揚長避短,尋策謀法,不斷調整狀態,提升學習效果。
我校開發了學生電子評價APP,按照“素養指標、評價項目、評價標準、多渠發章(電子榜樣章)、計算生成、報告反饋、教學建議”的流程,將學生的素養分成潛力、學力、活力三方面,對學生進行全方位的評價。以學力為例,這一指標的評價項目(評價活動)有各學科學習表現和日常表現兩大方面。以數學為例,評價項目又分成樂學評價項目——上課、作業,善思評價項目——說數學、畫數學,活用評價項目——用數學。每一項評價標準都非常清晰,在這一評價項目活動結束后,教師基于對應的學科及時按照對應標準發電子章。通過云計算、大數據進行處理,學生在幾十個評價項目中獲得的章共同形成學生潛力、學力與活力評價報告單。這樣的評價較為客觀、全面,最后產生的大數據能更好地服務教學改進與決策。
評價的激勵性價值集中體現在學生能看到自身的成長,感受到主體的效能,產生努力必有收獲的信念。大數據與云存儲為此提供支持。如我校的學生電子評價報告單中有學生自己的作品、榮譽證書、獲獎證書,還有教師的評語、榜樣徽章獲得的次數。學生和家長在APP家長端上對上述情況了如指掌,直觀地看到學生的成長足跡。可視化成長足跡能最大限度地激勵學生發現更好的自己,感受到自身的進步與成長,產生努力必有收獲的信念。
再如,微信公眾號能發布視頻、文本、圖片等內容,能及時分享、交流,更有知識付費打賞功能。學生利用這些平臺記錄自己的成長,讓成長可視,將生命與學習、生活與學習、學習與成長融為一體。家長可以將孩子的作品上傳到各種網絡平臺,監督孩子每天學習打卡。有的學生將自己一年級至六年級的數字書寫作品、每個單元的學習導圖、數學實踐報告或相關作品、測驗卷等,分類上傳到自己的專屬網盤中進行云端儲存。在家長的幫助下,學生制作《數學旅行記》影像志或書冊,記錄自己每一學期的成長、每一方面的收獲,形成自我認同感,看見成長,激勵成長。這些平臺能實現云端存儲,學生持之以恒,累積激勵,可隨時回溯自己的成長足跡,并養成良好的習慣,激勵自己不斷向前,內化為一種享受。
總而言之,數字化教學有趣,能激活學生學習內驅力;數字化教學簡單,將賦能學習品質;數字化教學可行,能反饋學習效果。