數(shù)字化時代生態(tài)課堂的探索

北京市第二十七中學(xué) 陳昌林

北京宏志中學(xué) 許 苓

北京市東城區(qū)教育科學(xué)研究院 傅繼軍

一、素養(yǎng)導(dǎo)向下的生態(tài)課堂

高質(zhì)量課堂應(yīng)該是以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生主動、深層學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生批判、創(chuàng)新等高階思維能力，培養(yǎng)學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)能力。由此，教師的教學(xué)理念、師生課堂教與學(xué)的狀態(tài)、豐富的教學(xué)資源、融洽的課堂氛圍成為高質(zhì)量課堂的重要因素，合作、交流、探究是課堂教學(xué)的主要形態(tài)。

在新時代，數(shù)字化與課堂教學(xué)融合日益深入。在5G等技術(shù)支持下，課堂與實(shí)際場景、虛擬場景即時互動更便捷，課堂更加開放。在AI和移動終端支持下，課堂師生、生生、人與資源的交互更充分。在云計算、大數(shù)據(jù)支持下，課堂現(xiàn)場數(shù)據(jù)分類、分析更加及時，課堂生成性更強(qiáng)。在數(shù)字化支持下，課堂整體上更加有助于合作、交流、探究。

在此背景下，素養(yǎng)導(dǎo)向下的生態(tài)課堂由此形成。生態(tài)課堂是指由教師、學(xué)生、課堂自然環(huán)境、課堂人文環(huán)境四個要素組成的動態(tài)平衡、開放有序的微觀生態(tài)系統(tǒng)。課堂上一是要珍惜和尊重每一個生命，關(guān)注和珍惜每一位學(xué)生的生命獨(dú)特性，在培育具有發(fā)展活力的個體生命中建構(gòu)優(yōu)質(zhì)課堂生命體。二是樹立和發(fā)展團(tuán)隊共生意識與能力。引導(dǎo)學(xué)生將個體生命的獨(dú)特性置于團(tuán)隊發(fā)展的多樣性之中，既讓他們在課堂這一生態(tài)系統(tǒng)中獲得最好發(fā)展，也為形成良好的課堂生態(tài)貢獻(xiàn)自己的力量。三是優(yōu)化課堂要素關(guān)系。生態(tài)課堂的教學(xué)設(shè)計與實(shí)施過程，是不斷調(diào)整和優(yōu)化課堂要素、形成最優(yōu)化的教學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。四是活化知識，在師生和生生間盤活與周轉(zhuǎn)靜態(tài)知識，促進(jìn)課堂上的能量和信息流動。

生態(tài)課堂具有多維互動、客觀存在、動態(tài)性、開放性的特點(diǎn)。整體相關(guān)與動態(tài)平衡的統(tǒng)一，多元共存與和諧共生的統(tǒng)一，開放性與交互性的統(tǒng)一，有限性與無限性的統(tǒng)一，差異性與標(biāo)準(zhǔn)性的統(tǒng)一。合作、交流、探究是生態(tài)課堂的重要形態(tài)，這樣的生態(tài)課堂就是一種高質(zhì)量的課堂。

在數(shù)字化時代，生態(tài)課堂將更具開放性、更促互動、更重生成、更具體驗性，從而更能尊重個體、更能促進(jìn)協(xié)作、更能促進(jìn)動態(tài)平衡、更能促進(jìn)能量與信息的流動。教師通過調(diào)節(jié)開放、關(guān)聯(lián)要素、信息交換、互動重組等來形成生態(tài)課堂的群體動力，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為投入，進(jìn)而探索生態(tài)課堂的良性交互循環(huán)機(jī)制。

二、生態(tài)課堂的基本模式

通過數(shù)字化賦能課堂教學(xué)，學(xué)校著力于優(yōu)化學(xué)科課堂教與學(xué)框架，重點(diǎn)通過三個環(huán)節(jié)、五個促進(jìn)點(diǎn)，重構(gòu)并生成“三環(huán)五度”生態(tài)課堂教學(xué)模式，詳見圖1。

圖1 “三環(huán)五度”生態(tài)課堂教學(xué)模式

“三環(huán)”即“問題情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)、問題鏈推進(jìn)環(huán)節(jié)、遷移應(yīng)用訓(xùn)練環(huán)節(jié)”，是學(xué)科課堂教與學(xué)的三個關(guān)鍵性主體環(huán)節(jié)。

問題情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)：用生態(tài)觀看，學(xué)習(xí)行為是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境交互作用的結(jié)果，因此在“問題情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)”中，移動互聯(lián)環(huán)境具有開放、生成、多元等優(yōu)勢，能推送學(xué)習(xí)資源、創(chuàng)設(shè)具有學(xué)習(xí)代入感的問題情境，通過問題情境，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的自主建構(gòu)，感知并明確學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)，激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，驅(qū)動學(xué)習(xí)行為。

問題鏈推進(jìn)環(huán)節(jié)：旨在通過問題鏈導(dǎo)學(xué)來落實(shí)學(xué)科課堂教與學(xué)的層級任務(wù)，借助多種數(shù)字化技術(shù)促進(jìn)師生多重交互，預(yù)設(shè)在實(shí)施中不斷生成，教師據(jù)此不斷調(diào)整和優(yōu)化課堂要素。問題鏈要充分利用數(shù)字化技術(shù)的交互、生成功能，在反映學(xué)習(xí)的進(jìn)階與深度中激活思考，合作探究，增強(qiáng)學(xué)習(xí)中的同化與順應(yīng)，讓靜態(tài)的知識動起來。

遷移應(yīng)用訓(xùn)練環(huán)節(jié)：本環(huán)節(jié)是固化具體知識，內(nèi)化關(guān)鍵能力的重要環(huán)節(jié)。數(shù)字化資源與云技術(shù)結(jié)合，能讓遷移應(yīng)用訓(xùn)練更具有個性化、更具有針對性，遷移應(yīng)用訓(xùn)練的場景也更加豐富，問題視野更加開闊。（甚至是游戲化場景）

“五度”是數(shù)字化在促進(jìn)“三環(huán)”的基礎(chǔ)上，教學(xué)中需要堅持的五個基本點(diǎn)，即在“三環(huán)”推進(jìn)中，充分發(fā)揮數(shù)字化優(yōu)勢，賦能教與學(xué)，提升課堂教學(xué)立意的高度，延伸課堂師生視野的寬度，讓學(xué)生有充分發(fā)展的密度，課堂實(shí)施有逐步推進(jìn)的梯度，師生生命體在課堂交互中充盈著溫度。

在數(shù)字時代，“三環(huán)五度”生態(tài)課堂教學(xué)模式，實(shí)踐應(yīng)用于基礎(chǔ)教育階段普通中學(xué)的多個學(xué)科和不同課型。

三、生態(tài)課堂的教學(xué)實(shí)踐

（一）以云平臺為基礎(chǔ)多元技術(shù)協(xié)同的生態(tài)課堂

我們引入支持課堂移動互聯(lián)的云平臺，學(xué)生每人配備一個簡單易操作的答題終端，結(jié)合學(xué)科教學(xué)信息工具，與白板黑板一起構(gòu)成生態(tài)課堂“自然環(huán)境”。

教師在課堂上運(yùn)用豐富的包含VR資源在內(nèi)的多元數(shù)字化資源創(chuàng)設(shè)深度體驗的問題情境。教師以問題鏈形式，通過答題器等移動終端，促進(jìn)更深入的師生互動、生生互動、學(xué)生與資源互動，通過學(xué)科交互工具，促進(jìn)學(xué)生個性化成長。教師通過平臺基于知識圖譜建立的題庫資源等，結(jié)合答題器，高效促進(jìn)課堂遷移創(chuàng)新。

在課堂教學(xué)推進(jìn)的同時，云平臺通過云計算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，即時形成學(xué)情報告分析，為學(xué)校、教師提供互動教學(xué)數(shù)據(jù)，幫助教師更高效地實(shí)現(xiàn)課堂互動，實(shí)時反饋課堂學(xué)情，提升教師授課效率。

平臺能將日常課堂教學(xué)大數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計分析，精準(zhǔn)收集和分析教學(xué)過程數(shù)據(jù)，為設(shè)定更為科學(xué)和個性化的學(xué)習(xí)目標(biāo)、規(guī)劃學(xué)習(xí)路線提供依據(jù)，也為教與學(xué)的常態(tài)化評價反饋打下基礎(chǔ)。

（二）課例分析

案例一高中數(shù)學(xué)課，在探究函數(shù)y＝A sin（ωx+φ）的圖象這一節(jié)課時，傳統(tǒng)方式是教師引導(dǎo)學(xué)生，師生共同利用黑板、練習(xí)本作圖，探究A，ω，φ對函數(shù)圖象的影響，教師在授課時往往需要畫出不同的三角函數(shù)圖象，講解平移、伸縮變換，這種方式只有平移、伸縮的靜態(tài)圖形，沒有平移、伸縮的動態(tài)過程。學(xué)生要理解其中的過程，需要在教師的啟發(fā)下，通過想象與推理來獲知其中的數(shù)學(xué)原理。在數(shù)字化平臺支持下，教師可以在課堂上布置探究任務(wù)，學(xué)生在平臺上通過平板終端，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗，獨(dú)自探索圖像變化規(guī)律。教師在平臺上可以了解每位學(xué)生的實(shí)驗狀態(tài)。然后學(xué)生進(jìn)行分享交流，師生總結(jié)提升。教師最后在平臺上推出強(qiáng)化練習(xí)，學(xué)生通過終端提交結(jié)論。師生現(xiàn)場生成關(guān)于圖像變化規(guī)律應(yīng)用的質(zhì)疑、思考與總結(jié)。整節(jié)課思維碰撞，學(xué)生體驗感、數(shù)形沖擊感強(qiáng)，落實(shí)強(qiáng)化的效果很好。

案例二高二化學(xué)選擇性必修二第一章“原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”，在學(xué)生已有原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入研究原子結(jié)構(gòu)，簡述了構(gòu)造原理及運(yùn)用原理進(jìn)行原子核外電子排布等。因為微觀，學(xué)生在日常生活中不可見，故本章內(nèi)容比較抽象，容易成為學(xué)習(xí)難點(diǎn)。VR技術(shù)恰好可以通過它的直觀、動態(tài)、交互的特點(diǎn)，在課堂問題情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入微觀探索，幫助學(xué)生解決此難點(diǎn)。

案例三數(shù)學(xué)九年級上冊第二十二章“二次函數(shù)”，是對函數(shù)及其應(yīng)用知識學(xué)習(xí)的深化和提高，為學(xué)生進(jìn)入高中進(jìn)一步學(xué)習(xí)函數(shù)知識奠定基礎(chǔ)。在本章學(xué)習(xí)中，讓二次函數(shù)圖象直觀動態(tài)變化、了解學(xué)生對知識方法掌握程度，對教師突破重難點(diǎn)極為重要。在問題鏈推進(jìn)環(huán)節(jié)，教師在教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐中，一方面通過學(xué)科工具——網(wǎng)絡(luò)畫板來動態(tài)呈現(xiàn)函數(shù)圖象變化過程中相關(guān)規(guī)律，讓學(xué)生直觀感知參數(shù)對圖像的影響；另一方面，教師通過問題互動，答題器上傳，全面及時了解學(xué)生對問題的掌握情況。這為下一步的教學(xué)提供了更為精準(zhǔn)的依據(jù)。

四、反思與展望

素養(yǎng)導(dǎo)向下的生態(tài)課堂建設(shè)不是必須依賴數(shù)字化技術(shù)，但是有了數(shù)字化賦能后，在高質(zhì)量的生態(tài)課堂中個性化更加彰顯，信息與能量流動更加暢通，課堂要素更能在動態(tài)中取得平衡。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型重在數(shù)字化手段與資源的融合，重在教學(xué)方式的改進(jìn)，為課堂教學(xué)增效。