以數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能“問題化學(xué)習(xí)”

上海市教育學(xué)會寶山實(shí)驗(yàn)學(xué)校是“問題化學(xué)習(xí)”母體校。作為區(qū)域支持下“十三五”教育綜合改革重大項(xiàng)目和“十四五”教育規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)品牌，“問題化學(xué)習(xí)”不僅在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域取得了顯著的成效，在數(shù)字化背景的支持下，“問題化學(xué)習(xí)”的實(shí)踐與創(chuàng)新成果也得到了廣泛的應(yīng)用。

“問題化學(xué)習(xí)”的三個研究階段

我校的“問題化學(xué)習(xí)”課題研究已經(jīng)歷時20年，主要經(jīng)歷了三個重要的發(fā)展階段。

小試階段，逐“問”而行。2003—2015年，我校進(jìn)行了“問題化學(xué)習(xí)”實(shí)踐模型的本土探索。此階段通過自主探索，采用理論假設(shè)、實(shí)踐驗(yàn)證，提出“問題化學(xué)習(xí)”概念，形成了“問題化學(xué)習(xí)”的變革路徑與實(shí)踐模型；通過提問、追問，建構(gòu)問題系統(tǒng)，使學(xué)生在持續(xù)性問題解決中有效建構(gòu)起學(xué)科知識體系；通過招募項(xiàng)目學(xué)校、實(shí)踐研究、經(jīng)驗(yàn)提煉、專家咨詢等方式，形成支持“問題化學(xué)習(xí)”的教學(xué)變革實(shí)踐體系。

中試階段，“問”向深處。2015—2022年，區(qū)教育局的“問題化學(xué)習(xí)”進(jìn)入實(shí)踐創(chuàng)新階段。區(qū)教育局成立的問題化學(xué)習(xí)研究所由41個教師工作坊、全國59個實(shí)驗(yàn)基地、10大省際學(xué)校組成，將12年的課題研究成果推廣轉(zhuǎn)化至九年一貫制母體實(shí)驗(yàn)學(xué)校。母體實(shí)驗(yàn)學(xué)校由點(diǎn)到面，全學(xué)科推進(jìn)，并在日常教學(xué)實(shí)施，研究所通過學(xué)生學(xué)習(xí)成效、教師專業(yè)發(fā)展實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多輪驗(yàn)證，形成了學(xué)科、學(xué)段、學(xué)校多層面持續(xù)迭代優(yōu)化的系統(tǒng)實(shí)踐成果，進(jìn)而形成“所校盟一體”的成果推廣有效機(jī)制。

大試階段，“問”以致遠(yuǎn)。2023年至今，隨著“問題化學(xué)習(xí)”在更大范圍的實(shí)驗(yàn)推廣，特別是在母體實(shí)驗(yàn)學(xué)校的全要素探索，越來越多的理論得以實(shí)踐驗(yàn)證，在原有的研究基礎(chǔ)上不斷深化，形成了越來越多成熟的操作模型、實(shí)踐模式和評價標(biāo)準(zhǔn)。為促使“問題化學(xué)習(xí)”向深遠(yuǎn)發(fā)展，母體校在上海市未來學(xué)習(xí)研究與發(fā)展中心的支持下，建立了“深化轉(zhuǎn)化中心”，并借助數(shù)字化技術(shù)，賦能“問題化學(xué)習(xí)”的研究深化和成果轉(zhuǎn)化，為區(qū)域聯(lián)盟“大試”奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

“問題化學(xué)習(xí)”課堂學(xué)與教的變革

“問題化學(xué)習(xí)”以學(xué)生的問題為起點(diǎn)、學(xué)科的問題為基礎(chǔ)、教師的問題為引導(dǎo)，三位一體解決問題，在落實(shí)核心素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的過程中更加高效地幫助學(xué)生獲得知識、掌握技能和錘煉品格?！皢栴}化學(xué)習(xí)”堅持“問題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向、創(chuàng)新導(dǎo)向”，優(yōu)化教學(xué)方式，促進(jìn)課堂轉(zhuǎn)型，并以此轉(zhuǎn)變學(xué)校育人和質(zhì)量增長的方式。

聚焦問題?！皢栴}化學(xué)習(xí)”是我校信息化建設(shè)的主軸，我們以教師和學(xué)生都能理解的方式，利用技術(shù)賦能教師個體和群體的專業(yè)發(fā)展，建立起“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”，并在此基礎(chǔ)上“生長”出各類應(yīng)用。

解決方案。無論哪種教育教學(xué)的應(yīng)用或平臺，背后都有著底層算法和技術(shù)邏輯，也滲透著對教育原理與教學(xué)規(guī)律的科學(xué)認(rèn)識。自建校以來，我?；凇皢栴}化學(xué)習(xí)”的實(shí)驗(yàn)要求，全方位開展了教師專業(yè)培訓(xùn)，除了學(xué)習(xí)“問題化學(xué)習(xí)”的相關(guān)理論內(nèi)容，還涉及教育目標(biāo)分類學(xué)、評價測量學(xué)、教學(xué)論、學(xué)習(xí)論、知識論、課程論、系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計等專業(yè)知識。這些理論知識很好地還原了現(xiàn)有各類教育教學(xué)應(yīng)用的技術(shù)邏輯，也為學(xué)校教師后續(xù)共同參與數(shù)字化學(xué)科建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

應(yīng)用場景。在母體校和研究所的引領(lǐng)和推動下，2021年下半年開始，我校基于“問題化學(xué)習(xí)”已有的研究成果，與企業(yè)合作開發(fā)了“問題化學(xué)習(xí)”課堂切片分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)以“促進(jìn)上課教師和聽課教師雙向分析、持續(xù)改進(jìn)”作為核心追求，觀察學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)以及課堂教學(xué)的全過程，是實(shí)現(xiàn)課堂觀察活動精準(zhǔn)改進(jìn)的重要組成部分。

以數(shù)字化賦能“問題化學(xué)習(xí)”

2019年，我校成為上海市第二批“上海市教育信息化應(yīng)用標(biāo)桿培育?！?，以“問題化學(xué)習(xí)”已有的研究成果來貫穿學(xué)校信息化建設(shè)的全過程，主要解決“怎么教”“怎么學(xué)”“怎么育”的問題。2021年，上海市寶山區(qū)成為教育部第二批人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)試點(diǎn)區(qū)以及上海市教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)驗(yàn)區(qū)。區(qū)域同時制定并出臺了《寶山區(qū)推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型三年行動計劃（2023—2025年）》。面對大數(shù)據(jù)、人工智能及“雙減”“雙新”教育管理政策，我校正式啟動數(shù)字技術(shù)背景下的“問題化學(xué)習(xí)”生態(tài)建設(shè)。當(dāng)問題化邂逅數(shù)字化，技術(shù)將為“問題化學(xué)習(xí)”的發(fā)展插上智慧翅膀。

智慧同儕探索共助課堂變革。2021年底，寶山區(qū)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作正式啟動，我校作為試點(diǎn)校，開展了重點(diǎn)項(xiàng)目“同儕課堂”的探索研究。在進(jìn)行一年級語文組“問題化學(xué)習(xí)”的研究課之前，一年級云工作坊開啟了課堂循證之旅——教齡剛滿四年的年輕教師魏琳菲與寶山區(qū)共富實(shí)驗(yàn)學(xué)校的唐怡寧老師互學(xué)互進(jìn)，共同備課，唐怡寧老師運(yùn)用基于云工作坊同課異構(gòu)模式下的“一課兩循”方式，遠(yuǎn)程幫助魏老師攻克難題。云工作坊的老師們一致認(rèn)為，一年級學(xué)生具有好奇、好勝、好玩的天性，老師需要創(chuàng)設(shè)有趣的問題情境，引發(fā)學(xué)生在課堂中自然地提出問題，魏老師根據(jù)大家給出的意見修改了教學(xué)設(shè)計。在接下來教學(xué)“jqx”的課堂中，她充分利用教材中兒歌創(chuàng)設(shè)的情境，在比較中引導(dǎo)學(xué)生提問，在巧記字母環(huán)節(jié)引出新問題，經(jīng)過改進(jìn)的課堂，學(xué)生的提問明顯增多，學(xué)生的問題發(fā)現(xiàn)力也有所提升。

多維數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)課堂可視化分析。數(shù)據(jù)采集是數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，是確保課堂觀察活動結(jié)果客觀性與科學(xué)性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教學(xué)過程融合了多維異構(gòu)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，常態(tài)化、伴隨式、輕量級采集教師教學(xué)數(shù)據(jù)、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、聽課教師反饋數(shù)據(jù)，同時支持已有課堂視頻數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)入，全方位、多層次采集、分析學(xué)校教學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。為保證課堂觀察目標(biāo)的有效達(dá)成，必須通過信息反饋，實(shí)現(xiàn)對課堂觀察過程的改進(jìn)。為滿足教師專業(yè)發(fā)展需求，我校設(shè)計了動態(tài)交互、多角度可視化的系統(tǒng)。該系統(tǒng)自動生成反饋報告，直觀地呈現(xiàn)包括課堂圖譜、課堂結(jié)構(gòu)、課堂互動、思維發(fā)展等多個維度的數(shù)字化信息。每兩周，每位教師選擇一節(jié)隨堂課的教學(xué)視頻上傳至課堂AI智能分析平臺，學(xué)校課堂質(zhì)量大數(shù)據(jù)看板將自動匯集所有教師的課堂分析數(shù)據(jù)，形成學(xué)科、質(zhì)量分析數(shù)據(jù)看板，總結(jié)教學(xué)課堂的共性特征，為精準(zhǔn)開發(fā)針對性課程提供數(shù)據(jù)支持。除此之外，基于教師常態(tài)化課堂形成的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)看板動態(tài)生成教師個人課堂質(zhì)量畫像，精準(zhǔn)客觀地展現(xiàn)教師專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢，從而為教學(xué)管理提供數(shù)據(jù)支撐?；谘C數(shù)據(jù)的教學(xué)管理幫助教師專業(yè)成長，同時促進(jìn)學(xué)生“問題化學(xué)習(xí)力”的提升，為學(xué)校管理、學(xué)科組管理和教師個人課堂管理等提供了數(shù)字依據(jù)。

課后數(shù)據(jù)教研，實(shí)現(xiàn)課堂精準(zhǔn)評價與分析。通過教研團(tuán)隊(duì)共同開展的云端聯(lián)動教研，教師們能夠?qū)φn堂進(jìn)行更加客觀、科學(xué)、高效地復(fù)盤。以上文中提到的“jqx”課堂為例，從數(shù)據(jù)來看，這堂課雖然學(xué)生生成的問題較少，但互動交流卻很多，兩個課堂的學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)了云端的無障礙互動，展現(xiàn)了互學(xué)互進(jìn)的同儕課堂模式。在同儕課堂云端打卡評課中，一位教師這樣說道：“兩個課堂的學(xué)生都能積極思考，互相激勵，像極了《詠雪》的兩個小兒，斗的是一份才情，一種智慧?！蓖ㄟ^課堂實(shí)踐，教師從“學(xué)生提問和追問統(tǒng)計”“關(guān)于教師引導(dǎo)的相關(guān)數(shù)據(jù)”“問題分類統(tǒng)計”“讀寫視角觀察記錄”等不同的維度開展課堂循證，用數(shù)據(jù)來對整堂課進(jìn)行分析以及評價；通過AI智能算法，將學(xué)生提出的問題進(jìn)行智能分類和檢索，實(shí)現(xiàn)提問、解決問題、追問等場景的線上互動；通過探索資源中心，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生問題的智能化推送支持，進(jìn)而幫助學(xué)生完成個性化自主學(xué)習(xí)；通過完善教學(xué)基礎(chǔ)平臺的數(shù)據(jù)采集和分析能力，能夠?qū)?yīng)“問題化學(xué)習(xí)”的教學(xué)需求，反饋學(xué)生問題解決程度、學(xué)科知識達(dá)成度，提升教師對學(xué)科問題的理解力和引導(dǎo)性問題的設(shè)計力，三位一體推進(jìn)“問題化學(xué)習(xí)”的教與學(xué)；通過智慧平臺的學(xué)生助手、教學(xué)基礎(chǔ)平臺、教師助手組成的“問題化學(xué)習(xí)”引擎幫助教師提升課堂效率，推進(jìn)課堂學(xué)與教方式的變革，整體提高學(xué)校高質(zhì)量辦學(xué)水平。