基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)的課堂教學(xué)實(shí)踐研究
——以人工智能課程為例

林陳沐 張淋娜 鄭雅芬

（1.廈門市演武小學(xué)，福建 廈門 361000；2.廈門市松柏第二小學(xué)，福建 廈門 361000；3.廈門市思明區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校，福建 廈門 361000）

2022 年4 月，教育部正式頒布義務(wù)教育階段新修訂的各門課程標(biāo)準(zhǔn)，信息科技成為獨(dú)立的國家課程，這是值得全體義務(wù)教育信息科技教師銘記的日子。新課標(biāo)的誕生，打破了我國義務(wù)教育階段信息課程長期沒有課程標(biāo)準(zhǔn)的尷尬局面，提升了我國義務(wù)教育信息科技教師的學(xué)科地位。本研究在義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)頒布背景下，延續(xù)學(xué)校二十年教育信息化特色，擦亮“全國現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)驗(yàn)?！薄案＝ㄊ〗逃畔⒒瘜?shí)驗(yàn)?！薄皬B門市智慧校園三星達(dá)標(biāo)學(xué)校”金字招牌，繼續(xù)深化學(xué)校課堂教學(xué)改革。研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)全學(xué)科“教—學(xué)—評(píng)”一體化教學(xué)平臺(tái)，探索“以學(xué)習(xí)為中心”的課堂教學(xué)路徑，通過學(xué)校信息科技與人工智能課程的教學(xué)實(shí)踐，形成了基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)的課堂教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)參與全身心投入學(xué)習(xí)，最大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，努力實(shí)現(xiàn)杜威先生“讓兒童以整個(gè)身體與心靈來到學(xué)校，并能更圓滿發(fā)展的心靈和更健全的身體離開學(xué)?！钡慕逃砟睢?/p>

一、“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)設(shè)計(jì)與功能

1.“教—學(xué)—評(píng)”一體化理念

課堂教學(xué)是課程實(shí)施的中心環(huán)節(jié)，課程實(shí)施要實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一體化，才能產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。為此，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和組織上，就要依據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，一體化地考慮教什么、怎么教、為什么而教，明確教學(xué)應(yīng)達(dá)到的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果（學(xué)習(xí)成就）。在教學(xué)過程中關(guān)注“學(xué)生學(xué)會(huì)了什么”“達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)沒有”，真實(shí)地評(píng)價(jià)教學(xué)效果，以便調(diào)整下一步教學(xué)策略，進(jìn)一步提高教學(xué)實(shí)效，做到“教—學(xué)—評(píng)”一體化?！敖獭獙W(xué)—評(píng)”一體化不是一種特定的教學(xué)模式，而是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和組織的理念和指導(dǎo)思想?！敖獭獙W(xué)—評(píng)”一體化指向有效教學(xué)，倡導(dǎo)在課堂教學(xué)中，把教、學(xué)與評(píng)價(jià)相互整合，重視開展日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)習(xí)，把評(píng)價(jià)用作教學(xué)工具，使學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、教師的教學(xué)行為、學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)融合為一個(gè)整體。為了實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一體化，研究團(tuán)隊(duì)基于學(xué)校教學(xué)實(shí)際需求研發(fā)全學(xué)科“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)，供全校（區(qū)域）教師的教與學(xué)生的學(xué)。

2.“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)

近年來，研究團(tuán)隊(duì)一直致力于應(yīng)用平臺(tái)開展課堂教學(xué)實(shí)踐，期望通過平臺(tái)提升師生的課堂效率，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的課堂“教—學(xué)—評(píng)”三位一體。在建構(gòu)主義理論、深度學(xué)習(xí)理論與SOLO 分類理論的指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)依托福建省教育教學(xué)研究室基地校建設(shè)研究，自主研發(fā)人工智能“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)（見圖一）。平臺(tái)基于釘釘簡道云的零代碼開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了師生PC 移動(dòng)多端快速訪問，實(shí)現(xiàn)了以發(fā)展核心素養(yǎng)為目標(biāo)的“教—學(xué)—評(píng)”一體化課堂。教學(xué)中，借助自主研發(fā)的“教—學(xué)—評(píng)”一體化平臺(tái)，教師將課題生活化呈現(xiàn)于教學(xué)主題，將課堂任務(wù)單設(shè)計(jì)呈現(xiàn)給全體學(xué)生（學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)自然分層）；學(xué)生打開平臺(tái)，依據(jù)任務(wù)單完成相關(guān)任務(wù)，快速上傳作品、課堂40 分鐘學(xué)生表現(xiàn)數(shù)據(jù)、作品自評(píng)組評(píng)數(shù)據(jù)，云端實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，生成學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)圖表，用SOLO 分類理論對(duì)每位學(xué)生本節(jié)課實(shí)際學(xué)習(xí)水平進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)評(píng)，以確定每個(gè)學(xué)生本課的實(shí)際學(xué)習(xí)水平層次，干預(yù)改進(jìn)教師的教與學(xué)生的學(xué)，實(shí)時(shí)調(diào)整下節(jié)課的教學(xué)進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生的課堂與課后的學(xué)習(xí)路徑（比如生成小老師、指導(dǎo)個(gè)別學(xué)困生、創(chuàng)新應(yīng)用名單產(chǎn)生、課后云端一對(duì)一指導(dǎo)、調(diào)整下次課內(nèi)容與節(jié)奏等），獎(jiǎng)勵(lì)銅星給課堂綜合表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)；促進(jìn)以學(xué)習(xí)為主體的差異化教學(xué)與個(gè)別化指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)課堂過程可收集、數(shù)據(jù)可分析、評(píng)價(jià)可量化、結(jié)果可復(fù)盤，最終實(shí)現(xiàn)“教—學(xué)—評(píng)”一體化的課堂教學(xué)。

3.“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)功能

“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)功能如表1。

表1 “教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)功能列表

二、構(gòu)建基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)課堂教學(xué)實(shí)踐

近兩年來，所在學(xué)校信息技術(shù)與人工智能課程教師不斷收集“教—學(xué)—評(píng)”一體化課堂教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)際功能需求，研發(fā)團(tuán)隊(duì)數(shù)次迭代更新“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)，從而探索出了一套基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)的課堂教學(xué)模式，即“生活導(dǎo)課—任務(wù)驅(qū)動(dòng)—自主探究—?jiǎng)?chuàng)新提升—數(shù)據(jù)收集—作品展評(píng)—效果診斷—總結(jié)獎(jiǎng)勵(lì)”。下面以廈門市“人工智能進(jìn)百校”項(xiàng)目之五年級(jí)人工智能課程“智慧農(nóng)業(yè)”之“自制機(jī)械農(nóng)具”一課為例，展示基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)的課堂教學(xué)實(shí)踐。

1.生活導(dǎo)課

教師創(chuàng)設(shè)生活情境，播放平時(shí)使用農(nóng)具的片段，請(qǐng)學(xué)生認(rèn)一認(rèn)都是哪種農(nóng)具（鋤頭、鏟子、鐮刀）；分析其運(yùn)動(dòng)方向，請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)表演三種手工農(nóng)具（鋤頭、鏟子、鐮刀）的操作，請(qǐng)學(xué)生觀察、分析每個(gè)農(nóng)具的操作運(yùn)動(dòng)方向，從而導(dǎo)入本課學(xué)習(xí)任務(wù)單；學(xué)生在教師引導(dǎo)下登錄云平臺(tái)觀看相關(guān)任務(wù)單對(duì)應(yīng)的授課視頻、教學(xué)課件、微課及相關(guān)學(xué)習(xí)資源等學(xué)習(xí)支架，將自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題詳細(xì)記錄。本環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識(shí)。

2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)

本課任務(wù)單分解如下：任務(wù)一是嘗試搭建簡易機(jī)械農(nóng)具；任務(wù)二是改造升級(jí)靈活機(jī)械農(nóng)具；任務(wù)三是嘗試智能農(nóng)具。課堂上通過頭腦風(fēng)暴、交流討論等方法解決學(xué)生遇到的難點(diǎn)知識(shí)，講解機(jī)械農(nóng)具運(yùn)動(dòng)的科學(xué)原理，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行農(nóng)具設(shè)計(jì)解決方案；通過同伴交流討論，分析現(xiàn)有簡易機(jī)械農(nóng)具的不足，運(yùn)用限定器材（增加舵機(jī)數(shù)量）進(jìn)行改進(jìn)，比如增加檔位、功能等方式，通過編程手段加以驗(yàn)證，達(dá)到遷移應(yīng)用舊知、自主學(xué)習(xí)新知的作用。本環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識(shí)與計(jì)算思維素養(yǎng)。

3.自主探究

根據(jù)任務(wù)單要求，以兩人一小組為單位（人工智能教室學(xué)習(xí)分組：班級(jí)分八大組，每組再分二人小組）進(jìn)入自主探究，二人小組利用平臺(tái)任務(wù)單學(xué)習(xí)資源分工協(xié)作，完成機(jī)械農(nóng)具創(chuàng)作；二人小組自主選擇器材（傳感器+執(zhí)行器）、模型搭建等搭建部分任務(wù)，快速完成搭建小組分層實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能的程序編寫。全程教師圍繞八大組巡視，指導(dǎo)學(xué)生完成模型搭建，并引導(dǎo)負(fù)責(zé)編寫程序的同學(xué)靈活順序、條件、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)完成農(nóng)業(yè)半自動(dòng)化勞作。在作品調(diào)試環(huán)節(jié)給予各小組有力幫助的同時(shí)，積極發(fā)動(dòng)大組長與快速完成的同學(xué)為本課小老師進(jìn)行組內(nèi)幫扶，幫助動(dòng)手能力較弱的小組在指定時(shí)間內(nèi)完成模型搭建與程序編寫。本環(huán)節(jié)提升了學(xué)生計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)。

4.創(chuàng)新提升

農(nóng)機(jī)具實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化勞作，那么如何更省力智能地勞作？繼續(xù)鼓勵(lì)組內(nèi)學(xué)生發(fā)動(dòng)自己的聰明才智，提出智能化改進(jìn)創(chuàng)新小組作品，以自主探究形式完成作品創(chuàng)新，優(yōu)化改進(jìn)模型搭建與編程邏輯，努力完成創(chuàng)新應(yīng)用作品。本環(huán)節(jié)進(jìn)一步提升了學(xué)生計(jì)算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)。

5.數(shù)據(jù)收集

完成智能化農(nóng)具作品后，小組長將本組成員課堂表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、作品上傳、作品自評(píng)數(shù)據(jù)上傳，大組長根據(jù)小組作品完成情況，與組員就本節(jié)課課堂表現(xiàn)情況，將組評(píng)數(shù)據(jù)上傳，這是基于云平臺(tái)的課堂數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)。自評(píng)與組評(píng)結(jié)合，力爭做到平臺(tái)收集的數(shù)據(jù)客觀公正。在小組上傳作品的全過程，教師會(huì)逐一對(duì)已上傳同學(xué)的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。一部分作品質(zhì)量高的同學(xué)當(dāng)選本課小老師幫助組內(nèi)同學(xué)；另一部分作品質(zhì)量一般的小組引導(dǎo)其學(xué)習(xí)查看平臺(tái)上其他優(yōu)秀作品，繼續(xù)改進(jìn)自己的作品搭建與編程。

6.作品展評(píng)

接下來教師瀏覽作品，請(qǐng)創(chuàng)新應(yīng)用小組展示作品（用數(shù)據(jù)說話，打破以往教師主觀抽取學(xué)生作品展示），并闡述表達(dá)自己作品的創(chuàng)新元素；其他學(xué)生評(píng)價(jià)與分享收獲、感想、反思。在本環(huán)節(jié)中，平臺(tái)運(yùn)用SOLO 分類理論，將收集到的過程性數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)加工與處理，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)班級(jí)與學(xué)生的學(xué)習(xí)診斷圖表，診斷每位同學(xué)的學(xué)習(xí)水平，體現(xiàn)了信息技術(shù)的高效與快捷，引導(dǎo)學(xué)生通過智能農(nóng)具作品的探究，升華到自主可控、國家安全的政治高度，激發(fā)學(xué)生自主可控、創(chuàng)新意識(shí)與信息社會(huì)責(zé)任。

7.效果診斷

本環(huán)節(jié)是“教—學(xué)—評(píng)”一體化教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，也是平臺(tái)最大的亮點(diǎn)。絕大多數(shù)小組作品上傳完畢，課堂進(jìn)入診斷環(huán)節(jié)：請(qǐng)學(xué)生觀察并分析本節(jié)課班級(jí)總體學(xué)習(xí)情況，柱形圖告訴我們本課本班所有同學(xué)課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)總得分184 分、自評(píng)得分231 分、組評(píng)總得分184 分。指標(biāo)圖代表本課所有學(xué)生學(xué)習(xí)水平層級(jí)人數(shù)分布：創(chuàng)新應(yīng)用20 人、完全掌握28 人、基本掌握2 人、掌握一點(diǎn)與完全不會(huì)0 人。折線圖進(jìn)一步告訴我們每個(gè)層級(jí)學(xué)生名單，以及課后進(jìn)行線上線下的個(gè)性化差異輔導(dǎo)的學(xué)生名單。每位學(xué)生都可以進(jìn)一步反思成果與表現(xiàn)，學(xué)生進(jìn)一步提升了信息意識(shí)與計(jì)算思維素養(yǎng)。

8.總結(jié)獎(jiǎng)勵(lì)

教師通過數(shù)據(jù)圖表總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)總體情況以及個(gè)體學(xué)習(xí)情況，將課堂常規(guī)星頒發(fā)給創(chuàng)新應(yīng)用小組組員。課堂常規(guī)星的頒發(fā)進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生爭星的期待與學(xué)習(xí)熱情，也將“教—學(xué)—評(píng)”一體化的課堂推向了高潮，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)說話、以生為本的個(gè)性化課堂，做到課堂精準(zhǔn)分析學(xué)情，促進(jìn)學(xué)生再次學(xué)習(xí)，引導(dǎo)教師用數(shù)據(jù)進(jìn)行課堂反思，改進(jìn)加強(qiáng)課堂教學(xué)，有針對(duì)性開展課后個(gè)別化指導(dǎo)。

本案例充分運(yùn)用“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)開展人工智能課堂教學(xué)，不僅實(shí)現(xiàn)了“教—學(xué)—評(píng)”一體化，還實(shí)現(xiàn)了核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的深度學(xué)習(xí)課堂。課堂上，教師將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，積極創(chuàng)設(shè)合作交流、思維碰撞的環(huán)節(jié)，將更多的時(shí)間留給學(xué)生自主創(chuàng)造，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主性、參與性和積極性。

三、基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)的課堂實(shí)踐效果反思

就老師而言，平臺(tái)實(shí)用高效，師生操作便捷，不占用課堂時(shí)間，不影響課堂進(jìn)程；課堂上師生的教學(xué)互動(dòng)留下了痕跡，包括師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，且生生互動(dòng)受益最大（課前課中課后皆可）。平臺(tái)的評(píng)價(jià)做到了過程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)的融合，其學(xué)生作業(yè)成果、作品欣賞、評(píng)價(jià)活動(dòng)，特別是學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、自評(píng)、組評(píng)，都實(shí)現(xiàn)了可量化、可追蹤、可統(tǒng)計(jì)、可分析，簡單實(shí)用，一目了然，教學(xué)效果顯著，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)一節(jié)課的再學(xué)習(xí)與教師對(duì)一節(jié)課的再復(fù)盤。

就學(xué)生而言，每節(jié)課上可以不用等老師課件的教學(xué)進(jìn)程，可以直接在平臺(tái)看分層任務(wù)單。對(duì)于學(xué)習(xí)資源（課件、視頻、操作說明等），學(xué)生可以自己看、自己學(xué)著做。有時(shí)課堂分神了或者沒學(xué)會(huì)怎么做，可以復(fù)盤多看幾次。如果完成的比同學(xué)快，既可以按自己的節(jié)奏提前做下一個(gè)任務(wù)（像闖關(guān)一樣），真正實(shí)現(xiàn)自主分層學(xué)習(xí)。學(xué)生還可以當(dāng)小老師，幫助同學(xué)。特別棒的是最后的學(xué)習(xí)診斷，大家既愛又怕：愛的是平臺(tái)用數(shù)據(jù)說話，告訴你處于哪個(gè)學(xué)習(xí)水平，讓你不得不服；怕的是這節(jié)課沒學(xué)好，永遠(yuǎn)留下痕跡，全校師生都看得到。這也激發(fā)了同學(xué)們課堂上認(rèn)真學(xué)習(xí)，爭取每節(jié)課達(dá)到創(chuàng)新應(yīng)用或完全掌握水平。

總之，基于“教—學(xué)—評(píng)”一體化云平臺(tái)的課堂教學(xué)實(shí)踐研究，是研究團(tuán)隊(duì)在義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）背景下革新學(xué)校課堂教學(xué)的一次大膽嘗試。它探索大班化以學(xué)習(xí)為本的“教—學(xué)—評(píng)”一體化課堂，建構(gòu)以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)的課堂教學(xué)新模式，具有一定的新穎性和時(shí)代性，體現(xiàn)了以建構(gòu)主義與深度學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)、以SOLO 分類理論為等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)、“以學(xué)習(xí)為中心”的設(shè)計(jì)思想，促進(jìn)以學(xué)生為主體的差異化教學(xué)與個(gè)別化指導(dǎo)，全方位提升了學(xué)生信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四大核心素養(yǎng)，通過課堂培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來發(fā)展的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。