數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的教師提升學(xué)生思維品質(zhì)的探索

《教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)規(guī)劃綱要（2024—2035年）》指出提升教師數(shù)字教學(xué)能力與學(xué)生適應(yīng)AI時(shí)代的素養(yǎng)，凸顯教育數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的重要性。本研究基于“希沃信鴿”教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，依托該系統(tǒng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)，記錄與診斷師生課堂行為，通過(guò)七年級(jí)同班同師兩個(gè)學(xué)期的57節(jié)數(shù)學(xué)常態(tài)課生成的57份有效報(bào)告，深入探討數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)優(yōu)化路徑，嘗試構(gòu)建“數(shù)據(jù)洞察，策略重構(gòu)，效能評(píng)估”的閉環(huán)優(yōu)化模型，助力教師在日常課堂中提升學(xué)生思維品質(zhì)。

一、數(shù)據(jù)洞察：多模態(tài)診斷分析

57節(jié)樣本課例以秋季學(xué)期課堂數(shù)據(jù)為本研究數(shù)據(jù)比對(duì)的起點(diǎn)，智能評(píng)課系統(tǒng)在“學(xué)生學(xué)習(xí)”和“教師教學(xué)”兩大維度為教師課堂的自我洞察與分析提供了翔實(shí)的診斷數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生課堂興趣不足，被動(dòng)接受式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生參與感弱，缺乏主動(dòng)探究動(dòng)力；學(xué)生學(xué)科自信偏低，高階思維挑戰(zhàn)不足，學(xué)生難以獲得深度學(xué)習(xí)的成就感；課堂素養(yǎng)導(dǎo)向薄弱，批判性、創(chuàng)新性活動(dòng)缺失，核心素養(yǎng)發(fā)展缺乏載體。

從教師教學(xué)維度看，主要存在以下問(wèn)題：一方面，提問(wèn)結(jié)構(gòu)失衡。低階問(wèn)題占 52% （記憶 32%+ 理解20% ），分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造類(lèi)問(wèn)題總和不足 20% 。問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)缺乏邏輯梯度，未能形成“腳手架式”思維引導(dǎo)，難以促進(jìn)學(xué)生的思維向更高層次發(fā)展。另一方面，時(shí)間分配失當(dāng)。當(dāng)下課堂為講授主導(dǎo)型課堂， 53% 教師講授加上 92% 單向師生交互，擠占了學(xué)生自主思考時(shí)間。同時(shí)，小組討論流于形式，僅占 3% ，平均時(shí)長(zhǎng)少于3分鐘，碎片化的討論模式限制了學(xué)生深度思考和知識(shí)建構(gòu)，不利于學(xué)生批判性、創(chuàng)新性等多元化思維的培養(yǎng)。

二、策略重構(gòu)：精準(zhǔn)教學(xué)干預(yù)

基于布魯姆認(rèn)知目標(biāo)分類(lèi)與深度學(xué)習(xí)理論，在春季學(xué)期課堂教學(xué)進(jìn)行了三級(jí)結(jié)構(gòu)化干預(yù)，讓學(xué)生思維品質(zhì)增值。

1.問(wèn)題類(lèi)型結(jié)構(gòu)化調(diào)控

秋季學(xué)期課堂中記憶型問(wèn)題占13% ，理解型問(wèn)題 39% ，應(yīng)用型問(wèn)題34% ，分析型問(wèn)題 12% ，評(píng)價(jià)型問(wèn)題2% ，創(chuàng)造型問(wèn)題 0% ，低階問(wèn)題占比偏高，故教師在后續(xù)進(jìn)行了課堂問(wèn)題類(lèi)型結(jié)構(gòu)化調(diào)控。

（1）優(yōu)化低階問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生的分析性思維、概念化能力和遷移應(yīng)用思維。例如，將傳統(tǒng)識(shí)記型問(wèn)題“平行線的定義是什么？”轉(zhuǎn)化為實(shí)踐任務(wù)：“在教室里找出3組平行線，說(shuō)說(shuō)它們有什么共同特點(diǎn)。”學(xué)生通過(guò)觀察門(mén)窗邊框、地磚縫隙等實(shí)物，在教師引導(dǎo)下逐步發(fā)現(xiàn)：這些直線無(wú)論如何延長(zhǎng)都不會(huì)相交，故沒(méi)有交點(diǎn)，最終自主總結(jié)出“同一平面內(nèi)，當(dāng)直線a，b不相交時(shí)，我們稱(chēng)直線a與b互相平行”。這種從生活實(shí)物到數(shù)學(xué)概念的提煉過(guò)程，使抽象定義變得直觀可感，也培養(yǎng)了學(xué)生的分析性思維及遷移應(yīng)用思維。

（2）增加評(píng)價(jià)型問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生的批判性思維、元認(rèn)知思維、辯證思維和邏輯論證能力。例如，“甲同學(xué)用‘代入消元法’解二元一次方程，乙同學(xué)用‘加減消元法’解方程，請(qǐng)學(xué)生具體說(shuō)明哪種方法更合適。”學(xué)生需要對(duì)比兩種證明方法的使用條件，通過(guò)分析方程組結(jié)構(gòu)特征、實(shí)踐檢驗(yàn)解題效能，歸納出“當(dāng)方程有 x 直接表示y優(yōu)先代入消元，相同字母系數(shù)相同、相反或成倍數(shù)關(guān)系時(shí)優(yōu)先選擇加減消元”的策略。這一過(guò)程促使學(xué)生經(jīng)歷猜想、探究、評(píng)估等步驟，發(fā)展學(xué)生的批判性思維、邏輯論證能力，形成“因題擇法”的理性決策素養(yǎng)。

（3）結(jié)合實(shí)際情境提出創(chuàng)造型問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維、系統(tǒng)性思維、跨學(xué)科思維等。例如課本在“拓廣探索”中提到“利用平行線與相交線設(shè)計(jì)一個(gè)戶(hù)型圖”，學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)除了利用所學(xué)知識(shí)，還需要平衡功能分區(qū)與幾何美學(xué)，協(xié)調(diào)尺寸比例，處理宏觀布局與微觀構(gòu)造等。

2.構(gòu)建階梯式問(wèn)題鏈并適時(shí)追問(wèn)

以“實(shí)數(shù)第一課時(shí)”為例，首先通過(guò)“有理數(shù)的定義及分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是什么”這個(gè)問(wèn)題激活學(xué)生已有認(rèn)知；繼而以“無(wú)限不循環(huán)小數(shù)是否屬于有理數(shù)”引發(fā)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)無(wú)理數(shù)概念；隨后提出“如何在數(shù)軸上表示 ”這一操作性問(wèn)題，通過(guò)幾何作圖深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解；最后以“實(shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)是否存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系”這一探究性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從代數(shù)與幾何雙重視角完成知識(shí)體系的整體建構(gòu)。教師還可以追問(wèn)“如何在數(shù)軸上表示3√3？其坐標(biāo)確定需要哪些數(shù)學(xué)工具？”“若數(shù)軸被無(wú)限放大，我們能否找到?jīng)]有實(shí)數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)？”等問(wèn)題。

3.增加自主思考和深度學(xué)習(xí)時(shí)間

基于深度學(xué)習(xí)理論中“概念建構(gòu)與主動(dòng)探究”的協(xié)同要求，將學(xué)生自主思考和深度學(xué)習(xí)討論的時(shí)間加以延長(zhǎng)。以“平行線中的翻折問(wèn)題”專(zhuān)題課為實(shí)踐案例，在概念聚焦階段，教師通過(guò)3分鐘微講授回顧平行線性質(zhì)與判定定理，并呈現(xiàn)基礎(chǔ)圖形提出核心探究問(wèn)題；隨后進(jìn)入7分鐘的合作探究階段，采用“獨(dú)立思考一小組論證一全班展示”的三階探究模式，充分保證每個(gè)學(xué)生能夠參與思考，發(fā)展獨(dú)立思維，之后教師做簡(jiǎn)單總結(jié)，再次引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基本圖形進(jìn)行變式探究，并組織新一輪小組合作探究；最后通過(guò)10分鐘的深度拓展階段，完成“原型—變式—遷移”的思維迭代激發(fā)過(guò)程。

三、效能評(píng)估：動(dòng)態(tài)成效評(píng)估

通過(guò)對(duì)兩個(gè)學(xué)期課堂提問(wèn)類(lèi)型和教學(xué)時(shí)間分配這兩組動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的縱向?qū)Ρ确治觯嗑S度驗(yàn)證了本研究教學(xué)優(yōu)化策略的成效。

課堂提問(wèn)類(lèi)型的結(jié)構(gòu)性調(diào)整直接推動(dòng)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示：記憶型（下降 2% ）、理解型（下降 12% ）等低階問(wèn)題占比持續(xù)下降，分析型（上升 9% 、創(chuàng)造型（從 0% 突破至 5% ）等高階問(wèn)題實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng)。

教學(xué)時(shí)間的調(diào)整與問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)的優(yōu)化形成協(xié)同效應(yīng)，共同驅(qū)動(dòng)學(xué)生思維層級(jí)的躍升。數(shù)據(jù)顯示：秋季學(xué)期多以教師講授和師生交互為主的課堂模式，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)”為中心的模式，教師講授從 53% 下降至 49% 小組討論從 3% 提升至 12% 、課堂練習(xí)從 2% 提升至 38% ，學(xué)生有更多的時(shí)間深度思考、提出問(wèn)題。

此外，學(xué)生能大膽質(zhì)疑，不僅理解當(dāng)前解法的邏輯，更能透過(guò)表象觀察到數(shù)學(xué)思想的通用性。課堂觀察顯示，學(xué)生自主生成的探究性問(wèn)題數(shù)量較前期有大幅度的提升，這也意味著學(xué)生開(kāi)始從知識(shí)的接受者逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S的開(kāi)拓者。

四、結(jié)語(yǔ)

總體而言，基于兩組數(shù)據(jù)以及課內(nèi)外學(xué)生表現(xiàn)的追蹤分析表明，本研究實(shí)施的優(yōu)化策略在一定程度上成功重構(gòu)了課堂教學(xué)形態(tài)，有力地促進(jìn)了學(xué)生思維品質(zhì)的發(fā)展。通過(guò)系統(tǒng)性的教學(xué)改進(jìn)，課堂生態(tài)在認(rèn)知、時(shí)間兩個(gè)關(guān)鍵維度實(shí)現(xiàn)了顯著性的轉(zhuǎn)變：在認(rèn)知維度上，教學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)從低階記憶型為主轉(zhuǎn)向高階思維型主導(dǎo)，全面促進(jìn)了學(xué)生分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造能力的發(fā)展；時(shí)間維度上，教學(xué)中心從“教師的教”逐步向“學(xué)生的學(xué)”轉(zhuǎn)變。這些變化相互促進(jìn)，共同推動(dòng)了學(xué)生思維品質(zhì)的提升。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化機(jī)制賦予教學(xué)改進(jìn)持續(xù)深化的特征，為思維型課堂建設(shè)提供了可復(fù)制、可推廣的實(shí)踐范式。

注：本文系廣州市教育成果培育項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)支持下的思維型課堂的構(gòu)建與實(shí)踐”、廣州市重點(diǎn)課題“高中育人方式改革背景下思維型課堂的構(gòu)建研究”成果。