“微能力”在高中信息技術智慧課堂中的實踐研究

教育部發布的《關于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0的意見》（以下簡稱“能力提升工程2.0”），推動教師主動適應大數據、人工智能等重要的技術變革，關注“如何在教育教學實境有效應用信息技術”。筆者所在的學校信息化基礎設施完善，早已實現智慧教學環境的全覆蓋，師生人手一臺平板，日常教學活動可做到全流程數據采集和后臺分析。同時，學校積極推進“能力提升工程2.0”的實施，使廣大教師的信息技術能力大幅度提升。為此，筆者以高中信息技術課程為例，構建了相應的智慧課堂“微能力”應用模式，并在此基礎上通過《物聯網信息系統實現》案例的設計與實施闡述了該模式的應用過程，以期為微能力在實際教學中的落實提供參考。

一、高中信息技術智慧課堂“微能力”應用模式

筆者通過對近兩年的高中信息技術課程必修1和必修2模塊共9個單元32節課的教學流程進行分析歸納，梳理了智慧學習環境下的微能力點在不同教學環節的合理切入點與應用的環節，并結合高中信息技術課程標準的要求，構建了如下高中信息技術智慧課堂微能力應用模式（如圖1所示）。

該模式可以概括為以下幾個環節：

（一）智能學情診斷與教學活動設計。利用數據分析工具收集學生數據（如作業成績、測試結果、參與度），智能分析學習習慣、優勢和不足，幫助教師制定個性化教學策略。

（二）主題任務呈現與智慧資源推送。根據分析結果，教師設計主題活動，通過智慧平臺推送視頻、互動題等資源，促進學生理解和掌握知識。

（三）智能學習互動與個性化活動指導。學生通過智慧課堂平臺參與在線討論、協作項目等互動學習，系統提供個性化反饋，促進學生進步。

（四）自動測試評價與展示匯報分享。系統自動進行測試評價，可以實現機器評分、教師評分或學生互評，評價結果即時展示與分享，增強學生自信和動力。

二、高中信息技術智慧課堂“微能力”教學案例

（一）教學設計

本研究以高一信息技術必修2模塊的《物聯網信息系統實現》為例，基于上述的高中信息技術智慧課堂“微能力”應用模式進行教學活動設計。

1.智能分析診斷、課堂情境創設（應用微能力C2、G5）。教師通過知新智慧課堂發出搶答問題，即時獲取并分析學生的答題情況，掌握學情數據，通過真實視頻案例引出本課主題：制作一個老人監護報警系統。

2.主題活動呈現、智慧資源推送（應用微能力C1）。借助多媒體廣播平臺，學生回顧普通信息系統開發的基本流程，教師展分析物聯網三層體系結構與掌控板各模塊功能的對應關系，說明本節實驗可能使用到的模塊與要求，并通過智慧課堂平臺分發學習資源（包括導學案、操作手冊等）。整個實驗設計融合了信息技術、通用技術、物理、人體工程學等跨學科知識。

3.智能學習互動、個性化活動指導（應用微能力C3、C4、C5）。此環節設計了三個分組合作的分層任務：利用傳感設備獲取聲音值；對獲得的數據進行分析決策；通過物聯網實現數據實時上傳顯示。借助簡單的硬軟件設備和智慧課堂下的自動反饋功能，師生能即時查看到實驗獲取的數據與各個小組的實驗結果，學生可以根據導學案自主探究，與組員或其他小組同學互動交流，而教師只需要適當引導并對學生進行個別指導即可。拓展任務則是學生完成基本的實驗后，根據小組的設計方案開展創意制作。

4.自動測試評價、展示匯報分享（應用微能力G6）。學生借助平板拍照上傳分享，教師通過自動反饋數據展示各個小組的任務完成情況，點評并肯定實驗成果，同時邀請實現了創新設計的小組分享交流，鼓勵學生利用智慧課堂繼續討論物聯網技術對人類社會帶來的影響，升華主題。

此外，整節課的設計綜合利用了知新智慧課堂、moodle學習網站、AI學習平板等智慧課堂的環境（微能力G7），并綜合了項目式學習、翻轉課堂等不同的模式，實現了高中信息技術課堂的教學模式創新（微能力G8）。

（二）教學實施

本研究選取了廣州市第六中學高一兩個平行班作為研究對象，且兩個班的前測成績相近。然后在其中一個班級（對照組）采用傳統的“講——演——練”教學模式，不借助智慧課堂環境下的各種工具和數據（也即教師基本不發揮對應的信息技術應用微能力）。而另一個班級（實驗組）則采用了上述的高中信息技術智慧課堂“微能力”應用模式來開展教學，以保證實驗數據的可靠性與效度。

（三）教學效果

1.學習成績分析。本研究通過分析對照班和實驗班學生在普通網絡多媒體教學環境和微能力支持的智慧教育環境下對同一個教學內容的掌握情況，發現不管是前期的模仿性實驗任務還是后面創新性的拓展任務，實驗班的同學表現都要明顯占優。

2.其他課堂表現數據分析。在本節課結束后，教師通過CSMS系統對課堂錄像和智慧課堂采集的大數據進行了部分不方便直接量化的指標的分析，以檢驗在學生核心素養提升方面的情況。其中課程平均難易跨度為0.14，平均想象力激發程度為0.19。可見本節課除了達成知識技能的學習外，課堂內容呈現上做到了深入淺出，還能有效激發學生思維和想象力，促進學生認識水平螺旋式上升發展。

三、“微能力”應用模式實施成效

在2023-2024年間，筆者持續開展高中信息技術智慧課堂的“微能力”應用模式研究，設計了若干個教學案例，并通過對該模式應用前后的對比，進行了各種定量和定性分析。實踐表明，教師把能力提升工程2.0中的具體微能力點與高中信息技術課程的智慧教學環境有機結合，可以有效改進傳統的高中信息技術課堂教學模式，為學生提供個性化、精準化的學習路徑；可以做到實時反饋與智能評價，激發學生之間的互動交流，提高學習效率和改善學生的學習體驗；還可以幫助教師從過去的主觀經驗判斷轉變為客觀數據診斷，從而有更多的時間與精力投入到教學設計、課堂組織與學生輔導上，既有助于教師的專業成長，也有助于學生的高階思維能力培養。

【注：本文系廣州市教育科學規劃2022年度課題“基于‘智慧教育背景下教學模式創新’微能力點的高中教學應用案例研究”（課題編號：202214688）成果】

責任編輯 徐國堅