高質(zhì)量學習：智慧紙筆系統(tǒng)賦能精準教學

【摘 要】本文針對高中課堂教學中的題海疲勞戰(zhàn)術(shù)所產(chǎn)生的低效教學現(xiàn)象，提出在順應(yīng)傳統(tǒng)紙筆書寫留痕的基礎(chǔ)上，基于智慧紙筆系統(tǒng)為傳統(tǒng)教學賦能，在實現(xiàn)紙筆自然書寫的同時讓書寫信息得到數(shù)字化呈現(xiàn)和智能化處理，為教學創(chuàng)新與學習效率提升帶來一種新型智慧教學形態(tài)。智慧紙筆系統(tǒng)能夠無感知、實時地將互動答題結(jié)果傳輸給教師，及時形成數(shù)據(jù)反饋與生成數(shù)據(jù)報告，以貫穿課內(nèi)外的全過程數(shù)據(jù)采集與分析，以及學情數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)課堂教學，從而實現(xiàn)高質(zhì)量學習。作者在使用智慧紙筆系統(tǒng)一年多的教學實踐中，逐步提煉出精準教學的流程，學生的學業(yè)成績也得到明顯提升。現(xiàn)以高中地理教學為例闡述智慧紙筆系統(tǒng)為精準教學賦能的策略。

【關(guān)鍵詞】高質(zhì)量學習；互動；智慧紙筆系統(tǒng)；精準教學

【中圖分類號】G434" 【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2022）011-068-03

傳統(tǒng)高中課堂教學的問題與現(xiàn)實需求

目前的高中課堂大多為了提高學生的高考成績，師生都陷入到一種題海疲勞戰(zhàn)役的怪圈當中。為完成習題，學生每天都耗費大量時間，不僅影響身體健康，且收效甚微。教師因為不能精準把握學情，每天也需要消耗大量的時間備課。

有的學校引進了以平板電腦為主體的智慧教學系統(tǒng)，除了充電、保護屏幕等教學準備比較耗神之外，學生在使用平板的過程中解鎖玩游戲的情況也是防不勝防。同時高中的學習需要紙質(zhì)留痕，這似乎與智慧教學系統(tǒng)進入教室產(chǎn)生了矛盾。我們迫切需要找到一條破局之道，通過高質(zhì)量學習，實現(xiàn)減負增效。精準教學并非一個新名詞，維果茨基等教育先賢的夢想在今天的大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)的支撐下終于可以落地了。

智慧紙筆系統(tǒng)教學功能分析

智慧紙筆系統(tǒng)即每個學生端擁有一支裝有攝像頭和芯片的智慧筆，在設(shè)置有定位的紙張上書寫，就能通過藍牙系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)，上傳后臺統(tǒng)計分析，教師端可實時了解并呈現(xiàn)學生的學習進度，還可以進行智能批閱、過程性評價，并生成多維度報告，快速了解學生的知識薄弱點，從而有針對性地實施教學。“智慧紙筆”系統(tǒng)也可回放學生的個性化思考過程，促進師生、生生之間的交流，增加學生學習參與度，提高課堂效率；以紙筆書寫的作業(yè)練習，順應(yīng)師生以往行為習慣的同時，又能完成多樣化互動和數(shù)據(jù)化的管理與監(jiān)督，促進教學改革創(chuàng)新，如表1所示。

經(jīng)過一段時間對一些系統(tǒng)的比較試用，考慮到智慧紙筆系統(tǒng)更能滿足高中教學的需求，我們選擇了智慧紙筆系統(tǒng)為高中課堂解困，以使學習事半功倍。

智慧紙筆系統(tǒng)賦能精準教學

近年來，我國地理課程和教學論都非常重視信息技術(shù)對地理教學影響的研究。高中地理課程標準將“強調(diào)注重信息技術(shù)在地理學習中的應(yīng)用”作為課程的基本理念之一，要求“充分考慮信息技術(shù)對地理教學的影響，營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環(huán)境”，實現(xiàn)信息技術(shù)與課程的融合，改變傳統(tǒng)的教學環(huán)境、教學方式和教學結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性[1]。

智慧紙筆系統(tǒng)能夠無感知、實時地將互動答題結(jié)果傳輸給教師，在實現(xiàn)紙筆自然書寫的同時讓書寫信息得到數(shù)字化呈現(xiàn)和智能化處理，及時形成數(shù)據(jù)反饋、生成數(shù)據(jù)報告，以貫穿課內(nèi)外的全過程數(shù)據(jù)采集與分析，以及學情數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)課堂教學，從而實現(xiàn)高質(zhì)量學習。以“垂直地域分異規(guī)律”一課為例，其應(yīng)用滲透到課前課中課后等階段，在數(shù)據(jù)采集與分析上形成一個良性的閉環(huán)（圖1）。

1.課前診斷：教學決策數(shù)據(jù)化

結(jié)合上節(jié)課的學習內(nèi)容和本節(jié)需要掌握的知識點，利用“智慧紙筆”系統(tǒng)進行學情診斷，其中學生對垂直地域分異與緯度地帶性的關(guān)系；判斷垂直帶譜數(shù)量；判斷陽坡和陰坡，由此判斷山地所在半球；讀山地雪線分布海拔高低，判斷迎風坡和背風坡這四個知識點的理解存在疑惑。

教學前測精準地了解了學生的“已知”與“未知”，有了精確數(shù)據(jù)支撐，設(shè)計了基于SOLO分類框架的“垂直地域分異規(guī)律”學習目標，使教學決策更加有效、精準。

2.課中練習：反饋調(diào)控即時化

“垂直地域分異規(guī)律”一課在思維發(fā)展方面要求較高，這就需要教學評價步步為營，環(huán)環(huán)相扣。為了檢測學生掌握“垂直地域有分異規(guī)律”情況，筆者結(jié)合教材第89頁活動“比較喜馬拉雅山脈南北坡的垂直地域分異規(guī)律”設(shè)計了4道簡答題，采用青鹿課堂活動“截屏提問”功能讓學生答題，及時反饋學生答題情況，進行當堂批改，及時糾錯，時效性很強。“智慧紙筆”系統(tǒng)還可回放學生的個性化思考過程，促進師生、生生之間的交流，從而促進學生的知識構(gòu)建[2]。

3.課末檢測：以評促學精細化

“課堂檢測”是最直接且最有效檢測學生課堂學習掌握情況的功能。學習完“垂直地帶分異規(guī)律”這節(jié)課后，下發(fā)10道客觀題檢測，學生使用點陣筆完成測驗題，系統(tǒng)實時顯示出每道題的正確率與選項分布。從反饋結(jié)果看，第3題答對率只有14%，第4題也只有34%，該組題考查的是讀圖比較“與北坡相比，該山地南坡自然帶豐富”的原因。大多數(shù)學生沒有讀圖例，以致找不到南坡、北坡自然帶有何差異，因此問題答對率低。讀圖提取有效信息也是地理重點考查的能力，需要加強訓練和引導(dǎo)。

可見，課末測驗的數(shù)據(jù)讓教師及時、直觀、清晰地了解班級學生對知識的掌握情況。教師可以根據(jù)答題數(shù)據(jù)及時調(diào)整自己的教學計劃，對未掌握的知識點進行鞏固講解，使得當堂問題當堂解決，省去了教師需要手動統(tǒng)計學生答對率的時間，讓課堂教學更加高效精準。

多技術(shù)融合應(yīng)用：為高質(zhì)量學習減負增效

每種技術(shù)都有其優(yōu)勢，也有其劣勢。我們在實踐中常會集結(jié)多種技術(shù)的優(yōu)勢，用其所長，避其所短，為高質(zhì)量學習減負增效（圖2）。

實踐證明，“智慧紙筆”系統(tǒng)可以作為學情調(diào)查、學后反饋的工具，也可以在新課講授中隨時進行學習數(shù)據(jù)的伴隨采集。除此之外，希沃白板5的互動式課件的融合運用，可以讓知識的呈現(xiàn)更加直觀、讓教師的講解與學生的接收更加同步，讓學生的參與感、獲得感倍增。

例如，在“季風水田農(nóng)業(yè)”一課中，教師給學生布置了一個學習任務(wù)：結(jié)合預(yù)習內(nèi)容，將邏輯混亂圖示復(fù)位，重構(gòu)亞洲季風水田農(nóng)業(yè)區(qū)位條件思維導(dǎo)圖。教師提醒學生注意知識點之間的層次關(guān)系。

在課堂上，先讓全班學生在導(dǎo)學案上作答，寫好后同桌互換，對比有無答案不一致的知識點，通過互相討論達成共識。接著教師將希沃課件由授課模式轉(zhuǎn)換成備課狀態(tài)，然后用班級優(yōu)化大師隨機點名請兩位學生共同來完成思維導(dǎo)圖的知識構(gòu)建。

在這個教學過程中，學生上白板通過手動拖拽圖中知識點，找到思維導(dǎo)圖的中心主題（區(qū)位條件）與第一層知識關(guān)節(jié)點（自然條件和社會經(jīng)濟條件）的邏輯聯(lián)系，再找到各級知識的層次關(guān)系，建構(gòu)出亞洲季風水田農(nóng)業(yè)區(qū)位條件的思維導(dǎo)圖。學生在拖拽的整個演示過程中將思維可視化，也將所學的零散、單列式知識結(jié)構(gòu)化。

總之，智慧紙筆系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、分析與反饋技術(shù)在高中地理教學中的應(yīng)用，可以從某種程度上改變傳統(tǒng)的高中地理課堂教學方式，引導(dǎo)教師教學行為習慣的改變。智慧紙筆系統(tǒng)與其他互動教學軟硬件的融合應(yīng)用，既保留了學生原有的書寫習慣，又讓學生能夠參與搶答、課堂練習。隨堂測驗的數(shù)據(jù)讓教師及時、直觀、清晰地了解班級學生的整體水平，從而及時連接、及時反饋、智能預(yù)警、實時干預(yù)，實現(xiàn)重點突破、有的放矢地精準教學和輔導(dǎo)，讓課堂教學更加高效精準。同時還能更好地結(jié)合學生學習規(guī)律和心理發(fā)展特點，探索科學的學科育人方式，促進學生的全面發(fā)展。

注：本文系廣州市教育局重點課題“智慧紙筆系統(tǒng)支持的高中地理精準教學模式研究”（編號：202213943）階段性成果

參考文獻

張燕虹，情境認知視域下高中地理教學的設(shè)計與實施策略——以“熱力環(huán)流”為例[J]. 時代教育，2021（5）：36.

容梅. 以融合的理念應(yīng)用技術(shù)為互動的課堂增光添彩 [J]. 中國信息技術(shù)教育，2008（11）： 4.

作者單位：廣東廣州市第七十五中學