隨著大數據、人工智能、云計算等技術的迅猛發展,教育數字化已成為全球教育發展的重要趨勢。黨的二十大報告提出要“推進教育數字化”,教育部也將“實施教育數字化戰略行動”作為重要工作內容,圍繞數字化戰略行動部署系列工作,旨在推動教育全面革新,以適應新時代社會發展對人才培養的需求。在這一宏觀背景下,數字化教學模式的探索與實踐成為教育改革的關鍵著力點。它可借助信息技術的強大力量,打破時間與空間的限制,為學生提供更豐富多樣的學習資源、個性化的學習路徑,以及高效的學習體驗。
學校經過多年智慧課堂實踐,探索出“3+e+ N”數字化教學模式。該模式通過精準的數據采集與分析,深入了解學生學習狀況,為教師提供科學依據,實現精準教學,提高教學質量;以學生為中心,鼓勵學生自主學習、合作探究,充分發揮學生的主體作用,培養學生的自主學習能力、團隊協作精神與創新思維;為教育現代化注入新活力,推動教學手段、教學評價等方面的創新,促進教育公平,助力構建更加包容、綠色、高質量和可持續發展的智慧教學體系。
一、“3+e+N”教學模式迭代歷程
(一)初步探索:“三段六步”教學模式
回顧學校教學模式發展軌跡,“三段六步”教學模式是起點,為后續變革奠定了基礎(如圖1)。“三段六步”教學流程是其核心架構,涵蓋自主學習、合作學習與評價反饋三個關鍵環節。其中,自主學習環節,教師提前布置預習任務,引導學生初步接觸新知識,嘗試自主理解教材內容。合作學習環節,學生以小組形式針對預習中的疑難問題展開討論,思維碰撞,教師適時介入,提供引導與啟發,助力學生突破思維瓶頸。評價反饋環節,教師對學生的學習成果進行當堂診斷與總結,通過練習、提問等方式及時給予反饋評價,幫助學生查漏補缺。
這一模式初步實現從常規的講授式向以學生為中心的課改課轉變:學生主體地位凸顯,逐漸成為學習的主動參與者;教師角色也發生了轉變,從知識傳授者向學生學習的引導者、促進者轉變。不過,它雖然強調學生的自主與合作學習,但“講”的主導權仍較多掌握在教師手中,學生自主發揮空間受限,有時僅是被動回應教師提問,缺乏深度、自主的思考與探索;合作學習環節,“議”的過程缺乏精細規則與有效引導,學生常陷入無序討論,要么各說各話、偏離主題,要么冷場沉默,無法實現高效的思維交流,難以充分挖掘合作學習的潛力、達成深度學習目標。這些問題成為我們后續改進教學模式的重要著力點。
(二)改進升級:“五步三查”教學模式
基于“三段六步”教學模式的不足,學校積極探索優化路徑,催生了“五步三查”教學模式(如圖2)。這一模式在多個關鍵維度實現顯著改進,為提升教學質量注入了新動力。
“五步”涵蓋獨學(自主學習)、對學與群學、展示與分享、引探與釋疑、小結與檢測。獨學環節,學生依據自主學習單,在教師引導下獨立探索新知識,運用雙色筆標注疑難,培養自主學習習慣與問題發現能力。對學與群學環節,學生先開展同質對子間的對學,交流獨學心得,互助解決部分問題;再以小組為單位群學,組員圍繞核心問題深入探討,發揮兵教兵優勢。展示與分享環節,各小組交流研討成果,互相補充完善;推選代表上臺分享學習成果,其他小組可質疑、補充,實現思維碰撞,營造活躍課堂氛圍。引探與釋疑環節,教師創設情境,提出問題,引導并激發學生的探究欲望,鼓勵學生主動探索知識,發現問題,釋疑解惑,深化對知識的理解。小結與檢測環節,學生回顧總結知識,梳理學習脈絡,教師通過精心設計的達標測試題檢驗學習成效,查漏補缺。
“三查”緊密嵌入“五步”流程,發揮關鍵監控作用。一查在獨學(自主學習)時,教師檢查了解學生自主學習進度、基礎知識掌握情況,靈活調控獨學時長,確保學生扎實起步;二查于對學與群學之際,查看合作學習成效、問題解決深度,及時介入指導,助力學生突破難點;三查落在課堂小結與檢測時,精準掌握學生知識吸收程度、能力提升狀況,為后續教學提供精準反饋。
然而,“五步三查”教學模式也暴露出一些問題。“五步”的嚴格規定略顯煩瑣,教師需耗費大量精力協調各環節銜接,學生也易機械遵循流程,忽視知識深度探究,一定程度上束縛了師生的自主性與創造性。同時,信息平臺利用尚不充分,雖引入自主學習單等工具,但大數據分析、智能資源推送等功能挖掘不夠,未充分釋放數字化潛能,難以滿足學生個性化、多元化的學習需求。這些問題成為后續模式迭代升級的關鍵指向。
(三)優化革新:“3+e”教學模式
隨著教學實踐持續深化與對教育質量追求不斷攀升,學校在前序模式的基礎上迭代出“三步兩查”的“3+e”模式(如圖3)。這標志著學校在教學創新之路上邁出優化革新的步伐。
“3+e”模式強化了課前、課中、課后的連貫性,構建起更緊密、流暢的教學鏈條。課前,學生依據教師精心設計的自主學習單,借助豐富多樣的數字資源,如微課、電子書、在線測試等,獨立自主地探索新知識,完成預習任務,記錄疑難問題,并將其反饋至平臺。教師借此精準掌握學情,為課堂教學錨定起點。課中,小組合作學習成為主旋律,學生圍繞核心問題熱烈討論、深度探究,教師穿梭其間適時引導,助力學生突破思維瓶頸。隨后的展示提升環節,學生自信展示學習成果,分享見解,在思維碰撞中實現知識的深化與拓展。評價反饋中,學生借助個性化作業、拓展項目等進行知識鞏固與能力提升,教師依據平臺匯聚的學習數據,為學生提供精準輔導反饋,確保學習問題及時解決、知識漏洞有效填補。
“e”元素的數據采集與應用,是指借助功能強大的智慧教學平臺,全方位、多維度采集學生學習全程數據,涵蓋預習進度、知識掌握準確率、課堂互動頻次、小組協作貢獻度、作業完成質量、測試成績波動等海量細項數據,運用大數據分析技術深度挖掘數據背后隱藏的學情密碼,如知識薄弱點、學習興趣傾向、能力成長曲線等,為教師教學策略動態調整、教學資源精準適配、個性化學習路徑規劃提供科學精準導航,讓教學決策從經驗主義走向數據驅動。
然而,“3+e”教學模式在實踐應用中也暴露出一些待解問題。由于不同學科知識特性、思維邏輯大相徑庭,不同課型(如新授課、復習課、實驗課、講評課等)教學目標、重難點各異,不同班級學生學習基礎、學習風格、學習節奏千差萬別,這種相對寬泛的模式架構在應對復雜多樣的教學場景時,細分教學針對性略顯不足,難以滿足各類教學情境的特殊需求,致使部分教師應用時無法充分發揮模式優勢。這也成為后續模式進階的關鍵突破口。
(四)精準高效:“3+e+N”教學模式
“3+e+N”教學模式深度融合大數據、人工智能等技術,將教學精準化、個性化、智能化推向新高度,為智慧課堂注入全新活力(如圖4)。
二、“3+e+N”教學模式內涵
“3+e+N”教學模式由三個關鍵要素構成,各要素相輔相成,共同塑造了一種創新且高效的教學形態。
“3”指代課堂教學的三個基本環節,即課前自主學習、課中合作探究與課后鞏固提升,此為教學流程的基石。課前,學生依托教師精心設計的自主學習單,利用數字平臺的在線課程、數字教材、輔助視頻等多元化數字資源,獨立自主地探索新知識,初步構建知識框架,完成相應的預習任務,如閱讀文本、觀看教學視頻、思考問題等,同時對預習過程中遇到的疑難問題進行記錄反饋。課中,學生以小組形式圍繞課前預習的疑難,以及教師設定的核心問題展開深入合作探究,各抒己見,思維碰撞,運用所學知識剖析問題、探尋解決方案;教師則穿梭各小組之間,適時點撥引導,助力學生突破思維瓶頸,深化對知識的理解與掌握;小組代表展示學習成果,交流學習,師生互動、生生互動,達成共識。課后,學生借助課后作業、拓展閱讀、實踐項目等鞏固所學知識,強化知識記憶與應用能力,拓展知識視野,實現知識的遷移與升華;教師依據學生作業完成情況、課堂表現數據等,精準定位學生學習薄弱環節,給予個性化輔導反饋,助力學生查漏補缺、持續進步。
“e”聚焦數據采集與應用,是教學決策的“智慧大腦”。借助智能教學平臺、學習管理系統等數字化工具,教師全過程、全方位、多角度采集學生學習過程中產生的各類數據,涵蓋課前預習完成進度、知識掌握準確率,課中參與討論活躍度、小組協作貢獻度,以及課后作業完成質量、測試成績等細項數據,并運用大數據分析技術深度挖掘數據背后隱藏的信息,精準洞察學生學習狀態、知識漏洞、興趣偏好以及能力短板等,為教學策略調整、教學資源優化配置、個性化學習支持提供科學精準的循證教學教研依據。
“N”代表教學變式,是教學模式的“活力因子”。教師依據“3”個基本環節與“e”的數據支撐,靈活自主地探索多樣化教學方法、流程與組織形式,激發學生的學習興趣和創造力。
“3+e+N”教學模式精準直擊教學痛點,如教學方式單一、個性化教學缺失、學生參與度不高以及教學資源分配不均等。智能化是“3+e+N”教學模式的點睛之筆。2022年起,學校為全體學生配備平板電腦。借助人工智能技術,教學平臺實現智能助教功能,全程陪伴學生學習。智能平臺全天候在線,教師可通過手機進入平臺即時解答學生預習、課后作業中的疑難問題。課堂上,智能課堂質量分析系統實時捕捉學生表情、專注度、參與互動頻次等數據,構建可視化學情畫像,教師據此精準調控教學節奏,優化教學策略。當系統提示某小組討論活躍度低,教師即刻介入引導,激發討論熱情。虛擬實驗、智能模擬場景等技術讓抽象知識具象化。如化學虛擬實驗平臺,學生可自主操作實驗、觀察現象,增強學習體驗感與趣味性,全方位提升學習效果。智能技術的應用為學生打造智能、高效、有趣的學習生態。
三、“3+e+N”模式實踐路徑
(一)課前:自主學習的數字化開啟
課前作為“3+e+N”教學模式的啟動環節,為課堂學習筑牢根基,其核心在于借助數字化手段激發學生自主學習動力,讓學生帶著思考與疑問走進課堂。
以學校崔老師的課例“改變世界的一口井”為例。課前,教師依托學校智慧教學平臺,依據課標、教材與學情等精心設計并向學生推送了個性化自主學習單,內容涵蓋與主題緊密相關的文本資料、數據圖表以及短視頻,如非洲缺水地區現狀報道、水井建造技術科普知識等。這些資源從不同維度為學生打開知識探索之門,激發學生的好奇心與探究欲。學生登錄平臺接受任務后,依據自身學習節奏與習慣,靈活安排時間,深入研讀學習單內容,在閱讀文本時標記重點、疑難知識,觀看視頻過程中記錄關鍵信息、思考關聯問題,并通過在線測試、留言提問等功能及時反饋學習進展與困惑。平臺自動收集、整理這些數據,為教師精準把握學情提供第一手資料。
教師通過教學平臺實時監測學生學習進度,查看答題正確率、資源瀏覽時長等數據,精準洞察學生對不同知識點的掌握程度以及興趣聚焦點,發現多數學生對水井建造原理理解困難,部分學生對非洲當地人文背景興趣濃厚,便以此為依據,進行二次備課。教師篩選更具針對性的拓展資料,優化課堂教學重點,設計引導性更強的問題,為課堂合作探究環節做好充分鋪墊,確保教學有的放矢,滿足學生個性化學習需求,實現從“以教定學”向“以學定教”的轉變。
(二)課中:合作探究的多元互動
1.小組合作學習
課中小組合作學習是“3+e+N”教學模式的核心驅動。學校為此構建了精細的規則體系,確保小組合作充滿活力,顯著提升教學成效。小組組建遵循科學搭配原則,綜合考量學業、能力、性格和性別,實現優勢互補。每組由成績優秀“領航員”引導討論,基礎薄弱的學生也能在互動中成長,性格開朗者促進交流,保障小組合作順暢。
明確分工是小組高效運作的關鍵。組長負責討論組織、進度把控和成員協調,要具備領導能力和責任心;記錄員翔實記錄討論要點和思維碰撞,為后續總結提供素材;匯報員清晰呈現小組研討成果。如歷史課探討“工業革命影響”時,組長組織回顧知識,記錄員記錄,匯報員準備分享,各環節緊密銜接。
學校還制定了完備的小組評價機制,從課堂參與度、任務完成度、團隊協作和成果創新性等方面多維度量化考核,實時記錄表現,定期評選“卓越合作小組”,激發學生參與熱情,保障合作學習質量。這一舉措促使學生在合作中相互督促。如在數學課堂上討論復雜函數時,各小組學生全情投入,積極分享思路,主動幫助有困難的學生,氣氛熱鬧非凡。學生的團隊協作精神與自主學習能力在潛移默化中得到顯著淬煉。
2.數據驅動教學決策
數據驅動教學決策為教師課中合作探究環節的因材施教、循證決策、優化教學進程提供保障。
以學校孫老師的物理課為例。在講解“電場強度”這一抽象且具挑戰性的知識點時,教師依托智慧教學平臺實時采集數據,洞察學情。課前預習數據顯示,部分學生對電場力概念模糊,難以構建電場強度與電場力的關聯;課堂伊始的小測驗表明,不少學生運用公式計算電場強度時頻繁出錯,對公式推導及適用條件掌握欠佳。
基于這些精準的數據反饋,教師迅速調整教學策略,針對學生概念理解困境,從生活實例引入,以“閃電時電場對云層電荷作用力”為例,借助動畫演示,生動闡釋電場力與電場強度本質,化抽象為具象,助力學生突破思維障礙。發現學生的公式運用問題后,教師即刻增加典型例題剖析,詳細講解推導公式,強化不同題型中運用公式的技巧,并組織小組競賽,學生限時解答同類問題,通過平臺實時提交,快速檢驗學習成效。
在小組討論環節,平臺持續收集學生參與度、發言質量、觀點創新性等數據。教師依據這些信息穿梭于各小組間,精準點撥與引導。對討論陷入僵局的小組,教師拋出啟發性問題,激活思維;對進展順利、思維活躍的小組,給予肯定鼓勵,激發潛能。借助數據全程護航,教師的教學有的放矢,精準契合學生學習需求,實現課堂效率與質量雙提升,讓學生在知識海洋中暢游無阻,深度領略物理學科魅力。
(三)課后:鞏固提升的個性拓展
課后鞏固提升作為“3+e+N”教學模式的收官環節,對于學生知識深化、拓展以及綜合素養提升具有舉足輕重的作用。學校通過多樣化舉措,為學生打造了個性化、多元化的課后學習生態。
作業布置方面,學校摒棄傳統的“一刀切”模式,依據學生課堂表現、作業完成情況、階段性測驗成績等多維度數據,借助智能教學平臺精準分層,為不同學習層次學生量身定制作業套餐。對于基礎薄弱學生,聚焦基礎知識鞏固、易錯點強化,如數學學科布置課本習題變式練習、錯題重解;對于中等水平學生,注重知識拓展與綜合運用,提供難度適中的拓展題、小課題探究;對于學有余力學生,則讓他們挑戰高難度思維拓展、學科前沿探索任務,如物理學科推送科技論文研讀、復雜實驗設計。這可以很好地滿足各層次學生成長需求,讓每個學生皆能在課后作業中收獲成就感,穩步提升。
個性化輔導是課后環節的又一亮點。教師依托學習平臺數據精準定位學習困難學生,一對一或小組化輔導答疑。針對學生英語語法錯誤頻發、語文閱讀理解失分嚴重等個性化問題,教師制訂專屬輔導方案,從知識講解、技巧傳授到思維訓練,全方位助力學生攻克難關;還可借助在線輔導工具,打破時空限制,隨時隨地為學生提供學習支持,確保學生問題不過夜、學習不掉隊。
學校還積極整合各類優質線上線下資源,為學生推送豐富的學習資料,涵蓋學科拓展閱讀、科普視頻、在線課程、學科競賽信息等,滿足學生多元的興趣愛好與特長發展需求。對于熱愛文學的學生,推送經典名著賞析、名家講座視頻;對有志于科技創新的學生,提供編程學習資源、科技賽事資訊,拓寬學生知識視野。學校充分激發學生探索欲,挖掘學生潛能,為學生未來發展鋪就多元路徑,讓課后時光成為學生成長的“加速帶”,全面提升學生綜合素養,實現知識與能力的螺旋式上升。
展望未來,“3+e+N”教學模式將在教育領域持續深耕拓展。在技術融合層面,它將與人工智能深度交融,更趨智能化、個性化、精準化,為學生提供沉浸式、自適應學習體驗,賦予教學更多創新活力;教學模式創新方面,它將持續迭代,衍生更多創新教學樣態,培養學生的綜合素養與解決復雜問題的能力,契合未來社會對創新型人才的需求;教育公平推進方面,它將借助數字化優勢,讓優質教育惠及更多學生。
(作者系廣東省深圳市羅湖高級中學教科室主任、高級教師)
責任編輯:孫建輝