線上教學,同頻共振,深度互動,減負增效
——融合信息技術的教學改革

韓建豐 劉偉兵

(北京市廣渠門中學)

伴隨著云計算、大數據等技術的成熟普及,數字化開始滲透到中國社會進步的每一個環節,并在加速融合。在數字時代,傳統“標準化教學”流程顯然不符合中國學生核心素養培養的新模式新要求,化學教育應與互聯網、人工智能技術融合,著力增強課堂有效性來培養學生核心素養,改進教與學。

一、線上教學改進問題的提出背景與意義

(一)線上教學的界定

我們需要明確線上教學的界定,通過文獻分析可以得出基本判斷:以教學實踐為視角,從學習方式分析入手,狹義的網絡教學是指“將網絡技術作為構成新型學習生態環境的有機因素,充分體現學習者的主體地位,以探究學習作為主要學習方式的教學活動”。線上課堂教學是包括教師和學生雙方主體的互動行為系統,系統過程的進行離不開師生交流互動。教師與學生在課堂上的行為表現是教與學有效性的外顯,課后對課堂教學過程中的師生行為進行快速、有效地分析與復盤,則是提高課堂有效性的進階途徑。線上教學具體優勢是什么呢?其具有開放性、即時性和個性化的特點。“線上教學”具有跨時空的靈活性和便捷性,有利于培養學習者基本技能、信息素養、創新能力,內容與方式都達到了傳統教學無法企及的豐富程度。

(二)學生主體的個性化需求

“學”的主體是學生,那么學生的需求就是線上教學優化的開端。學生主體的學情不同,每次線上教學開始前,我會進行問卷調查,讓學生提出自己的困惑與期望。類似于教學前測的數據分析,為教師進行教學改革提供了思路。學生調研與分析見圖1,圖2。

圖1 線上教學前學生問需調研

圖2 學生問卷統計分析

(三)線上教學改進問題的提出

根據數據進行統計分析,可以發現——本次線上教學前學生提出的需求,主要在個性化發展、學法指導、課程資源三大方面。基于問需調研,可以確定關鍵問題。目前,線上教學亟待解決的問題,主要集中在學生和教師兩個方面:“線上教學”對學生提出了更高的要求。學生自學能力弱,自主學習意識不夠將導致知識碎片化,引發線上學習的困境。教師在“線上”與“線下”的角色轉變中遇到了困難。基于解決問題的思維程序可以將問題細化為三點。

1.線上教學課程資源不完備

要體現教師的“引導性”和學生的“自主性”,分組討論、互動設計都要建立在豐富的課程資源基礎上。雖然網絡資源豐富,但與我們基于學情的教學內容匹配度不高,線上教學資源只能零零散散地利用,而開發自己的課程資源需要大量的精力和時間,不可能在短時間內開發出高質量的課程包。

2.學生主體的積極性降低

線上教學過程,教師無法實時監控學生,學生的學習狀態不能完全被捕捉,雖可開啟視頻但教師的重點是授課,不是盯著屏幕查看學生實時狀態。學生真實的狀態成為了上課中的“盲區”,通過老師與學生的互動可以看出,學生整體參與度不高,互動性不強,大部分學生沉默不語,甚至出現“人在,思想走丟”的情況。當老師準備充分熱情講課時,只留下學生的設備在“聽課”,長此以往,教師的熱情會大打折扣。教與學是相互促進的關系,學生的聽課需要自主性和自律性,只有積極主動參與到課堂中,樂于形成師生互動才能達到良好的教學效果。

3.缺少“互聯網+課程”教學方法探索

教師若只是把線下教學的授課方式轉移到了線上,簡單地說就是換場地,但仍然采用“講授式”教學,那么會造成:沒有研討、建構,會嚴重影響教學效果;缺少課堂互動和質量監測,學生的聽課效果會不好;未充分利用線上教學優勢,沒有充分融合信息技術手段,課堂不活躍,枯燥無味,學生容易走神。

二、線上教學改進、解決問題的過程與方法

基于問需和發現的問題導向邏輯,解決線上教學存在的問題需要從三大方面入手:主體的能動性、豐富的資源、個性化因材施教。

(一)提升學習主體的能動性以提升線上教學效果

學生的參與度不高主要是能動性不足,應采取多種手段激發強化學生的責任心和使命擔當,不忘初心牢記學業。通過老師、課程、學生形成合力,發揮學科育人功能,同心同向,在整個教學體系中引領學生的學業。知識傳授與價值育人相統一,與教學內容相契合,幫學生在思想上轉變才能提高聽課效率,進而提高在線教學的效果。應該充分重視優秀傳統文化、中國科技發展、科學史、學科活動。

例如,可以結合線上學科活動充分調動學生積極性,設計和開發參與度高的學科活動。活動1——化學三行詩,在活動征集過程中學生積極性高,作品優秀。舉一個例子:初二年級無化學課,但王辰予同學的家長為了激發學生靈感,創作了化學英文詩,形成了校內外聯動。三行詩活動讓師生體會了化學與詩的融合,具有一定育人功能。活動2——24節氣與化學知識結合,可以幫助學生了解化學知識的同時,弘揚傳統文化。活動3——科普視頻,幫助學生了解我國化學前沿發展。見圖3。

圖3 線上學科活動

導師制行動也可激發學生的能動性,通過聊天的形式和任教班級學生進行交流,通過關懷和學法指導引領學生發現問題并及時解決問題。例如小張同學作業習慣不好,經過梳理,目前改變很大。見圖4。

圖4 導師制行動提升學生能動性

(二)發揮團隊精神,構建校本線上教學資源

開發在線課程的補充資源迫在眉睫,如何在短時間內開發出高質量的課程資源?建立課程資源不僅是疫情期間線上教學的需求,同時也是后疫情時代線下教學的完美補充,疫情終會過去,但知識永不過時,好的課程資源不僅可以供學生反復觀看,還可持續不斷讓多個年級共同學習。資源的制作與使用可提升教學效果,提升學生在線學習能力,推動教與學的雙重變革,把線上教學推向更深層次的系統化構建。那如何在短時間內開發出高質量的課程資源呢?圖5是高二化學備課組進行大單元備課的剪影。集體的力量助力構建線上教學資源。

圖5 教師集體線上教學資源建設

圖6為化學組教師團隊構建的化學合格考系列微課的校本資源,資源的使用擴展了課堂深度和廣度。聚沙成塔,校本慕課體系的構建一定能夠成功,也必將作為未來線上教學的重要補充資源。

圖6 教師校本線上教學資源建設成果

另一方面,學生團隊構建校本線上教學資源也是重要途徑。學生錄制的試題或知識點講解視頻,可以幫助學生在輸出過程中形成生生對話和自我建構,學生作品是構建補充資源的重要來源,一舉多得!見圖7。

圖7 學生校本線上教學資源建設成果

(三)新高考下線上教學需要創新教學手段和教學方法

除了把知識傳遞給每位學生,還要注意因材施教,對不同人群實施不同教法,互動式、分組式、討論式、案例式、任務式等多種教學手段都要融入,要讓課堂“活”起來,讓學生“想”起來,讓氣氛“動”起來,讓大腦“轉”起來,調動不起來學生學習的氛圍,課程的效果就會打折。

三、基于問題導向的線上教學教研活動成果

(一)培育什么樣子的人才

首先要明確我們要培育什么樣子的人才?中國未來需要更多的研究者,我們要培育的是能夠發現問題并解決問題的研究型學習者。見圖8。

圖8 韓建豐對研究型學習者的認知將發表于《中學課程資源》

(二)采取什么樣的教學思維

我們要針對學科特點深度研究教材,研究大單元背景下的教學內容、學生學習的特點并提前建構更加科學的大單元體系,為學生減少彎路。我們更要凝練學科大概念,助力不同層次學生自主形成結構化知識體系。見圖9。

圖9 韓建豐對于線上教學教學思維改進的認知將發表于《化學教與學》等

(三)考什么,怎么考

師生要明確考什么?怎么考?義務教育新課程標準,是新時期基礎教育的育人藍圖,為課程建設注入了學生核心素養的“基因”——素養立意。這是新高考的風向。課程從學科本位轉向學生立場,創設以學習者為中心的學習環境,凸顯學生的主體地位,這是命題的靈魂。引導學生不斷反思,自我總結,自主發展。遵循學生認知發展規律,注重體現學生學習邏輯,這是考試對育人目標落實的具現化。

(四)怎么上課,課上成什么樣

以我為例,競賽課和學科課就是兩個不同的教學體系,明確考什么和怎么考后進行授課就是不同的思路。但共同點是:我們需要的課程樣態一定不是講授型,而是對話型或混合型。首師大王陸教授開發的ST課堂分析法,通過數字化手段可以較好地研究我們的課上成了什么樣。

隨著數字技術日新月異,數字化為課堂教學行為提供了簡便的分析手段,已能夠幫助教師進行科學、客觀和系統的反思。ST(Student-Teacher)分析法是首都師范大學王陸教授組織研究的,ST課堂觀察教師和學生兩大主體的行為,即S(學生行為)和T(教師行為)。課后教師觀看教學視頻進行ST分析法的復盤研究,以30秒為段落對教學進行采樣,采樣的具體操作方法舉例:學生在進行活動時,教師進行強調行為,那應采集為S還是T行為?若不打斷只強調重點則為S;若暫停了學生活動則為T。教師在觀看并采樣一節完整課堂視頻后將采樣結果S與T行為輸入專用分析軟件得到S(豎軸)-T(橫軸)二維圖及數據,數據主要為Rt(T教師行為占有率)、Ch(S學生行為-教師行為轉換率)。在二維圖中可以明確反饋課堂類型,ST分析法將課堂分為四種類型:練習型(Rt小于等于0.3)、講授型(Rt大于等于0.7)、對話型(Ch大于等于0.4)和混合型(Rt:0.3～0.7,Ch小于0.4)。顯然Ch值提升,Rt值適當降低,更利于課堂進行師生互動,構建有效課堂。

(五)線上教學如何復盤改進——ST課堂分析法

ST課堂分析法的優點是,應用數字化方法讓老師在復盤中明確自己的課堂類型,并在以后的課程中有意識地進行優化和改進,增加學生活動。見圖10。圖例是我使用ST分析法為一位老師的課進行分析的結果。縱坐標S為學生行為課堂占有率;橫坐標T為教師行為占有率,通過觀看課堂錄像每隔30秒進行打點記錄,將兩種行為錄入專用軟件連線后與中線做比較,并計算學生行為的課堂占有率,分析出這節課的學生活動占比,得出的課程類型為:混合型。分析圖像可知,本課學生活動占比0.585,有較大的占比,學生在宏微結合與探析活動中進行了生生對話和師生對話,能夠較好地體現學生主體性。本課為混合型課堂,教師通過問題導向,低階、中階和高階問題的層層引導,實現了學生發現規律并研究規律的新授課學習。

圖10 ST課堂分析法軟件得出的課堂類型分析

(六)如何進行課內分層

每個學生最近發展區不完全相同,課內我們可以:提前對一個班的班風和學風進行了解,對每個學生的興趣點和關注點進行比較,在講授一個知識點時可設置不同學情下小組討論和互動環節。課外要改變答疑觀念,基于不同學情分批答疑。基礎薄弱以雙基為主,程度較好以關鍵問題為主。圖例為答疑中的分組情況。見圖11。

圖11 課外分層答疑

(七)線上教學如何設計作業

作業是教與學的重要一環,那線上教學如何設計作業呢?應先提煉出作業設計基本模型,掌握關鍵技術及實施策略。從確定學習主題、學習目標、評價任務,提供學法建議、落實學習過程、檢測作業成果,設計作業反思等7步入手,設計合理、有效的線上作業。見圖12。

作業設計中也可分層,例如基礎型、進階型、綜合型的作業自助餐。見圖13。

圖13 分層作業設計

多設計活動型作業,例如化學的安全家庭實驗。圖14為原電池教學中同學完成的實驗探究作業。

圖14 活動作業設計:家庭實驗——化學電池

作業設計得當可以關注學生個體差異,助力個體發展,調動學生的能動性,并能豐富校本資源。

四、未來建議及設想

(一)ST分析法優化建議

數字時代,為發展中國學生核心素養,有效利用互聯網、人工智能等技術,改進教與學。ST分析法是借助數字技術將教師和學生雙主體的多種互動要素系統進行記錄與分析,得出課堂類型和教學的有效性分析,從而賦能教師對有效課堂教學的研究。

但是,ST分析法在整理S、T課堂行為中是教師手動分析,需要通過錄像每隔30秒進行分析并記錄,是否能夠開發出一種能夠人工智能AI分析,并自動錄入,下課后一段時間內即可向教師和學生反饋課堂行為占比,減少教師在數據處理上的用時。

(二)ClassIn平臺改進建議

ClassIn平臺是主流線上教學、教研平臺,功能本身非常完善。基于軟件的進階,是否可以改進三點:

第一,軟件的聯動。例如能否在ClassIn中植入類似于ST分析法的課堂分析軟件,得出課堂類型。目前的平臺中有課堂記錄情況,并沒有智能分析。如果能夠通過AI分析出課堂類型會讓教師的“教”獲得更多提示和素材,從而得到改進。

第二,平臺的使用。區域層面的教研使用需要更多的普及,建議在軟件中加入教研素材,助力備課組、教研組、校級之間進行聯動。

第三,平臺的豐富性。學的主體是學生。能否向學生開放更多的功能,例如慕課體系的引入,學生虛擬實驗的使用。在保證安全性的前提下豐富學生的自學資源。

五、結語