高中地理OTO智能化教學(xué)實(shí)施與評(píng)價(jià)的初探

程 鋒 高光輝

（浙江省杭州第二中學(xué), 浙江 杭州 310053）

近年來，新課程方案和標(biāo)準(zhǔn)的頒發(fā)實(shí)施，要求各學(xué)科加快傳統(tǒng)教學(xué)方式變革，構(gòu)建與實(shí)施新型課堂教學(xué)模式。課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型的核心要求是“兩個(gè)關(guān)注、一個(gè)促進(jìn)”：關(guān)注信息化環(huán)境下的教學(xué)改革，關(guān)注學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，促進(jìn)人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變。[1]與此同時(shí)，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》，提出“建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)。”[2]通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”平臺(tái)，探索新型教學(xué)模式，如翻轉(zhuǎn)課堂、混合式學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)等。

高中地理學(xué)科課程資源豐富，教學(xué)情境復(fù)雜，單一的時(shí)空條件常常無法滿足多樣的教學(xué)需求。因此，在信息技術(shù)支持下，如何將“線上教學(xué)”與“線下教學(xué)”各自的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，開展線上線下（簡(jiǎn)稱“OTO”）混合式、智能化的教學(xué)，來滿足個(gè)性差異日趨明顯的不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，值得思考與實(shí)踐。本文將探討高中地理OTO智能化教學(xué)的實(shí)施與評(píng)價(jià)，以期為高中地理課堂教學(xué)變革做探索性的嘗試。

一、高中地理OTO智能化教學(xué)的體系架構(gòu)

OTO智能化教學(xué)是指通過人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，融合線上線下教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行學(xué)情診斷分析和資源智能推送，創(chuàng)設(shè)智能化學(xué)習(xí)環(huán)境，開展“云端”學(xué)習(xí)活動(dòng)與支持服務(wù)，記錄學(xué)習(xí)過程并進(jìn)行多元智能評(píng)價(jià)的新型教學(xué)方式。OTO智能化教學(xué)既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)新性的主體作用。[3]

1. OTO智能化教學(xué)表現(xiàn)特征

根據(jù)其內(nèi)涵演繹，OTO智能化教學(xué)具有如下特征。

(1)翻轉(zhuǎn)式

傳統(tǒng)課堂的教學(xué)流程是先教后學(xué)，教師在課堂上講授知識(shí)，學(xué)生課后練習(xí)、完成作業(yè)。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)流程是先學(xué)后教，學(xué)生課前學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，教師課中組織學(xué)生討論交流。OTO智能化教學(xué)利用信息技術(shù)手段重組傳統(tǒng)教學(xué)流程，在翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)上融合傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢(shì)，形成先學(xué)后教、以學(xué)定教的教學(xué)流程。

(2)交互式

OTO智能化教學(xué)為師生、生生之間的溝通交流提供了便捷的途徑。通過智能學(xué)習(xí)終端，學(xué)習(xí)者可以與教師在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)進(jìn)行溝通交流，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的全時(shí)空、立體化對(duì)話。除了答疑解惑，還伴隨著資源推送、信息共享等多方位的交互。

(3)生成式

該模式借助信息技術(shù)手段能夠?qū)θ^程動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析與評(píng)價(jià)反饋。基于對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的診斷研判，教師可以及時(shí)調(diào)整預(yù)設(shè)的教學(xué)策略和教學(xué)流程，對(duì)于預(yù)設(shè)的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改優(yōu)化，除了要考慮教學(xué)的既定目標(biāo)之外，還要關(guān)注在教學(xué)中迸發(fā)出來的生成性目標(biāo)。在師生交互過程中生成的新議題或者素材，也能隨之成為新的教學(xué)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)“以學(xué)定教”。

(4)個(gè)性化

在資源推送上，根據(jù)學(xué)生的差異性，教師可以通過智能云平臺(tái)將特定的資源、信息點(diǎn)對(duì)點(diǎn)推送給相應(yīng)的學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)自身需求特點(diǎn)選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)資源推送和學(xué)習(xí)方式的個(gè)性化。此外，在評(píng)價(jià)反饋上也體現(xiàn)個(gè)性化。每個(gè)學(xué)生的測(cè)評(píng)量表、學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)都會(huì)被收集、記錄和呈現(xiàn)，形成自己獨(dú)有的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)反饋。

2. OTO智能化教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)

學(xué)校OTO智能化教學(xué)的平臺(tái)架構(gòu)（見圖1）可以分為智能網(wǎng)絡(luò)云端、智能學(xué)習(xí)終端、交互電子白板三個(gè)部分。平臺(tái)架構(gòu)針對(duì)課前、課中、課后不同的應(yīng)用場(chǎng)景，涉及教、學(xué)、練、測(cè)、評(píng)全過程，為師生日常教學(xué)提供全場(chǎng)景的信息化、智能化覆蓋，并通過采集實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的針對(duì)性教和個(gè)性化學(xué)的教學(xué)服務(wù)。

圖1 OTO智能化教學(xué)平臺(tái)架構(gòu)

二、高中地理OTO智能化教學(xué)的模式構(gòu)建

1. OTO智能化教學(xué)模式（見圖2）

圖2 OTO智能化教學(xué)模式

(1)學(xué)情診斷

在學(xué)情診斷階段，教師通過智能化教學(xué)平臺(tái)，提前將本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)等告知學(xué)生，并發(fā)布微視頻、PPT課件、優(yōu)質(zhì)課例、模擬動(dòng)畫等學(xué)習(xí)資源供學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力需求，獲取和瀏覽相關(guān)學(xué)習(xí)資源，并完成學(xué)情診斷的預(yù)習(xí)作業(yè)測(cè)評(píng)。預(yù)習(xí)過程中，如果產(chǎn)生學(xué)習(xí)困惑，學(xué)生可以借助智能化學(xué)習(xí)終端進(jìn)行提問與交流。[4]

基于智能化教學(xué)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，教師能夠及時(shí)了解學(xué)生的資源獲取、整理情況，檢測(cè)學(xué)生預(yù)習(xí)進(jìn)度，查詢預(yù)習(xí)測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)，診斷學(xué)情。與此同時(shí)，學(xué)生也能投入課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容、重難點(diǎn)、測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)提出自己的想法與理解。

(2)情境教學(xué)

線下課堂進(jìn)行的是師生面對(duì)面的教學(xué)活動(dòng)，側(cè)重于師生的交流互動(dòng)與知識(shí)的內(nèi)化應(yīng)用。在面授教學(xué)中，教師應(yīng)該注重創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，包括問題情境、活動(dòng)情境、資源情境等，將課堂所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)問題或真實(shí)任務(wù)聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而分析問題、解決問題。

與傳統(tǒng)課堂教學(xué)不同的是，OTO智能化教學(xué)中的實(shí)體課堂應(yīng)積極利用多種信息技術(shù)手段和人工智能，以生動(dòng)直觀的信息呈現(xiàn)方式來創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)情境，如VR技術(shù)等，從而盡可能在教室環(huán)境下引入“真實(shí)情境”。學(xué)生在指定的情境中，形成自己的概念與認(rèn)識(shí)，提出自己的猜想與模型，培育解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

(3)探究實(shí)踐

基于一定的教學(xué)情境，地理課堂可以開展具有自身學(xué)科特色的探究實(shí)踐活動(dòng)。例如，地理實(shí)驗(yàn)、地理信息技術(shù)應(yīng)用、野外考察、社會(huì)調(diào)查、地理制作與繪圖等。在教師引導(dǎo)和同伴互助下，學(xué)生借助一定的材料、工具等資源，進(jìn)行討論與交流。

在課堂教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，密切關(guān)注學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作探究和交流討論情況。通過智能化教學(xué)平臺(tái)，教師將課堂中的知識(shí)可視化、數(shù)據(jù)可視化、思維可視化，呈現(xiàn)課堂教學(xué)動(dòng)態(tài)，助于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的重組與建構(gòu)。

(4)鞏固拓展

鞏固拓展是知識(shí)內(nèi)化、互動(dòng)深化的重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生通過課后作業(yè)測(cè)試進(jìn)行自我檢驗(yàn)歸納。教師獲取作業(yè)測(cè)試的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)后，對(duì)有講解需求的習(xí)題進(jìn)行一對(duì)一訂單式視頻講解派送，對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一輔導(dǎo)。智能化教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)錯(cuò)題，為學(xué)生智能推送相關(guān)變式例題，以求進(jìn)一步鞏固應(yīng)用。

通過智能學(xué)習(xí)終端的答疑圈，師生、生生之間可以開展在線討論與交流。學(xué)生可以將問題提交到答疑圈，等待教師或其他學(xué)生解答。對(duì)于一些普遍問題，教師可將問題和答案整體發(fā)到答疑中心，供其他學(xué)生參考。教師可結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計(jì)一些話題，學(xué)生則通過發(fā)帖、跟帖等形式對(duì)其進(jìn)行交流和討論。教師積極發(fā)揮組織、協(xié)調(diào)和引導(dǎo)作用，組織學(xué)生以討論的形式開展協(xié)作與交流，通過共享學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)成果，深化對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)意義的建構(gòu)。

(5)評(píng)價(jià)反饋

OTO智能化教學(xué)的評(píng)價(jià)反饋應(yīng)該滲透于課前的學(xué)情診斷、課中的隨堂測(cè)評(píng)、課后的總結(jié)分析，包括了線上評(píng)價(jià)與線下評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)與他人評(píng)價(jià)、定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)。依托信息技術(shù)提取出隱含的、有價(jià)值的教與學(xué)過程的信息，精準(zhǔn)定位學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣點(diǎn)、學(xué)習(xí)方式以及遇到的困難，幫助學(xué)生找到相對(duì)適用于自己的學(xué)習(xí)方式方法，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。在評(píng)價(jià)內(nèi)容、方式、標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)等方面，OTO智能化教學(xué)評(píng)價(jià)更加多元化、綜合化和精準(zhǔn)化，使評(píng)價(jià)更為客觀、準(zhǔn)確、科學(xué)。

2.實(shí)施流程

核心素養(yǎng)視域下的地理課堂教學(xué)，需要面對(duì)三個(gè)問題，即“教什么”“怎么教”“學(xué)會(huì)沒”。在課堂中，教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)需逐步走向三位一體，相互影響，相互制約，從而追求“教—學(xué)—評(píng)”一致性。高中OTO智能化教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖3所示：①教師在明確內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)后，需要借鑒教科書、教參、考綱、試題，結(jié)合前期學(xué)情診斷與資源選擇，制定學(xué)生需要的、具體的、清晰的教學(xué)目標(biāo)，“以學(xué)定教”；②進(jìn)行教學(xué)方法設(shè)計(jì)，通過技術(shù)賦能，開展“互聯(lián)網(wǎng)+”的啟發(fā)式教學(xué)、探究式教學(xué)、情境化教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)；③突出教學(xué)過程中的信息資源與環(huán)境設(shè)計(jì)，選擇教學(xué)媒體，設(shè)計(jì)微課資源；④通盤考慮教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)、教學(xué)媒體與環(huán)境的設(shè)計(jì)運(yùn)用以及它們之間的關(guān)系，對(duì)整體教學(xué)過程進(jìn)行翔實(shí)的設(shè)計(jì)，同時(shí)也要為生成性的教學(xué)內(nèi)容留下足夠的空間。OTO智能化教學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)涵蓋了課前學(xué)情診斷、課中過程反饋、課后目標(biāo)達(dá)成，融合線上與線下評(píng)價(jià)、定性與定量評(píng)價(jià)，力求“精準(zhǔn)教學(xué)”，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的育成和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

圖3 OTO智能化教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施流程

3.教學(xué)案例

由于篇幅字?jǐn)?shù)有限，僅以“交通運(yùn)輸與區(qū)域發(fā)展”為例運(yùn)用OTO智能化教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，如表1所示。

表1 “交通運(yùn)輸與區(qū)域發(fā)展”教學(xué)設(shè)計(jì)

三、OTO智能化教學(xué)的評(píng)價(jià)分析

如圖4所示，OTO智能化教學(xué)評(píng)價(jià)是指借助信息技術(shù)（資源、工具、平臺(tái)），采用適合的評(píng)價(jià)方法，對(duì)OTO智能化教學(xué)過程及其結(jié)果進(jìn)行測(cè)量，并作出科學(xué)精準(zhǔn)的價(jià)值判斷的過程。評(píng)價(jià)目標(biāo)既聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)，又關(guān)注學(xué)生自主發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。評(píng)價(jià)方式注重定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合、過程性與終結(jié)性相結(jié)合、線上評(píng)價(jià)和線下評(píng)價(jià)相結(jié)合，不僅重視學(xué)生習(xí)得的知識(shí)與技能，也著眼于學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、語言表達(dá)能力、求真務(wù)實(shí)的態(tài)度等。評(píng)價(jià)主體結(jié)合自我評(píng)價(jià)與他人評(píng)價(jià)，涉及學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)、平臺(tái)評(píng)價(jià)、家長(zhǎng)評(píng)價(jià)。[5]OTO智能化教學(xué)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目如表2所示。

圖4 OTO智能化教學(xué)的評(píng)價(jià)體系

表2 OTO智能化教學(xué)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目[6]

1.學(xué)情診斷評(píng)價(jià)

在課前的診斷評(píng)價(jià)中，主要是對(duì)學(xué)生的初始學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)心理等方面。教師擬定課前預(yù)習(xí)提綱并篩選配套資源發(fā)布給學(xué)生，并通過推送課前診斷測(cè)驗(yàn)題，以此診斷學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。學(xué)生完成預(yù)習(xí)檢測(cè)題并將結(jié)果提交到智能學(xué)習(xí)終端，平臺(tái)將會(huì)統(tǒng)計(jì)每道題目的正確率。

OTO智能化教學(xué)平臺(tái)將自動(dòng)監(jiān)控與記錄學(xué)生登錄學(xué)習(xí)終端次數(shù)、資源觀看次數(shù)與觀看進(jìn)程、答疑圈討論互動(dòng)的發(fā)帖與回帖情況。基于平臺(tái)收集量化數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，教師對(duì)學(xué)生的答疑圈互動(dòng)質(zhì)量加以定性描述，相對(duì)綜合地分析學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，以學(xué)定教，為之后的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供決策依據(jù)。

2.學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)

學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)是教師依托信息技術(shù)手段收集獲取學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的資料與數(shù)據(jù)，密切關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究和交流討論情況，分析和解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，從而調(diào)整和改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的一種評(píng)價(jià)。在線下課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生一系列的過程信息，如課堂實(shí)錄數(shù)據(jù)、過程資源數(shù)據(jù)、課堂行為數(shù)據(jù)、課堂筆記數(shù)據(jù)等。

基于OTO智能化教學(xué)平臺(tái)可以對(duì)學(xué)生的舉手、作答、筆記、對(duì)話和互動(dòng)等教學(xué)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，利用數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)，進(jìn)行建模分析和挖掘分析，為改進(jìn)和調(diào)整教學(xué)提供數(shù)據(jù)支撐，有利于實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。例如，在課堂中，教師通過隨堂測(cè)驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)某一知識(shí)或整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。借助教學(xué)平臺(tái)的智能統(tǒng)計(jì)，教師能夠快速獲取全體學(xué)生對(duì)于某問題的認(rèn)知水平與差異，及時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況。

3.目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)

目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)目標(biāo)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成的程度進(jìn)行判斷與評(píng)定。目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)在關(guān)注學(xué)生各科學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，同時(shí)關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力與思維結(jié)構(gòu)的發(fā)展。教師通過課后練習(xí)作業(yè)和單元測(cè)試評(píng)價(jià)，進(jìn)一步獲取學(xué)生的知識(shí)與能力情況，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋推送適合的個(gè)性化學(xué)習(xí)材料，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。

通過數(shù)字化學(xué)習(xí)檔案記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)成就、學(xué)習(xí)態(tài)度等全部表現(xiàn)。數(shù)字學(xué)習(xí)檔案中不僅存放學(xué)生自己分類整理、遴選出的具有代表性的重要活動(dòng)記錄、典型事實(shí)材料以及其他有關(guān)資料，同時(shí)還將不同評(píng)價(jià)主體的評(píng)語等進(jìn)行匯總、歸檔，形成每個(gè)學(xué)生的電子檔案。教師可以將檔案選擇性發(fā)給家長(zhǎng)進(jìn)行反饋，同時(shí)了解學(xué)生在家的學(xué)習(xí)情況，使家校雙方能夠全面、準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生也可以利用學(xué)習(xí)檔案進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和總結(jié)反思。