数字化赋能教与学模式创新

【摘要】本文以数字化教学为主题，探讨了在基础教育阶段，区域整体推进教育数字化的实践和研究。笔者以海安市部分中小学校及项目为案例，积极探索数字化赋能育人模式革新、资源创新应用、教学评价转型和教师专业发展等，从而把握时代脉搏，将数字技术的潜能充分挖掘，并转化为教育发展的强大动力，以助力每一位学习者实现全面而独特的成长。【关键词】数字化；教与学模式；教学资源；教学评价云计算、大数据、生成式人工智能等尖端技术正重塑人类的认知结构、生产方式、生活形态以及教育学习机制。江苏省海安市教师发展中心利用区域发展优势，广泛开展教育数字化应用实践，推动数字技术在教育领域的常态应用和深度融合，探索数字化教学新路径，努力开辟教育发展的新赛道。课堂本质的转变随着数字化转型的不断深化，我们已然步入一个亟待重新界定、创新及发展课堂教学理念的新纪元。课堂的本质正由“知识传递空间”向“生命体验场”转变。一是以“个性化”为根本目标。在数字化时代，教育不是仅限于知识的单向传递，而是更加注重学生的全面素质培养与个性发展。在此背景下，数字技术的深度融入与赋能成为关键，促进个体成长需求与社会发展需求的有机融合，为“大教育”和“终身教育”理念的实践提供了强有力的技术支持。二是以“开放性”为基本立场。在数字化背景下，学生的学习将会以学生为主体，跨越物理空间、社会空间和数字空间，形成有机的学习共同体。共同体的形成可以跨学科、跨时空、跨空间，最终形成以数据驱动，大规模、开放性的教学新范式。让学生在开放性的环境中自主探究、交流合作，提高解决问题的能力。三是以“多元性”为关键导向。在数字化转型的背景下，教育范式正从传统的以教师、教材、教室为中心的“三中心”模式，转向更加灵活和多元的教学模式。学生可以通过网络获取到各个学科的知识和信息，实现跨学科的融合。学生可以通过虚拟实验室、模拟软件等工具，进行实践性和应用性的学习。学生还可以通过网络平台，进行合作学习和资源共享。数字化赋能创新教学方式随着技术的不断进步，数字化赋能已经成为创新教学方式、优化学习体验和提升教育效率的重要手段。海安市教师发展中心创新开展教育技术逐月行活动，在区域内研究数字化赋能课堂教学高质量发展的新路径。1.数字化赋能育人模式革新教育要从“标准化教学”转向“个性化学习”。未来教育的精髓在于激发培养学生的自主学习能力、探究精神、创新思维以及规划未来的能力。个性化教学模式强调构建以学生发展为核心的教学关系，利用数字技术优势，深入研究并适应学生的学习认知与行为，实现精准化教育。海安市教师发展中心进行的省现代教育技术课题研究、“互联网+”项目式学习正是这一变革趋势下的有效实践。它通过将数字化技术与项目式学习相结合，不仅促进了学生的高阶思维能力和问题解决能力的提升，还加强了学生之间的协作交流。开发区实验学校通过数字化手段，将校园内一对喜鹊的孵化过程转化为课堂教学的鲜活案例。学校在喜鹊筑巢处安装摄像头，开设直播“欢欢喜喜”，让学生们能够实时观察喜鹊一家的生活状态。这种“云端观鸟”活动不仅让学生们亲近自然，而且激发了他们对生命科学的好奇心。各学科教师亦结合这一生动素材开展多样化项目式学习。语文教师指导学生进行语言训练，生物教师引导学生研究鸟类的特征和生态习性，科学教师则帮助学生动手建成物联网……通过多样实践，学生们不仅学习了知识，还对母爱、生命和自然保护有了更深刻的理解。在此模式下，教师角色由知识的传递者转变为学习的引导者和促进者，学生则成为主动探索者和知识建构者。2.数字化赋能资源创新应用数字化技术为资源的创新应用提供了新的动力，切准了数字技术与课堂教学深度融合的契机。通过数字技术的驱动，我们能够将传统课堂转变为现代化学习场所。云端技术引领，可视教学显成效。在基于云计算的可视化教学环境中，教师可以轻松创建动态的教学材料，如图表和图形，这些材料可以根据学生的反馈和理解程度即时调整。同时，学生也可以通过云端工具进行数据探索和实验操作，提高了他们的数据分析能力，激发了学生的学习兴趣。以“一次函数、一元一次方程和一元一次不等式”的教学为例，这一课程内容因其抽象性而对学生构成了挑战。教师借助数学图形计算器Desmos来推动教学进程。在Desmos的辅助下，学生不仅通过方程求解从“形”的维度直观地理解了方程，而且在观察求解的过程中，从“数”的视角深刻感悟了方程的内涵。虚拟现实交融，沉浸教学新体验。VR创造了一个可以全面模拟现实世界或构建完全虚构环境的教学空间。在这样的环境中，学生能够沉浸在一个高度逼真的虚拟世界里，直观地探索和学习各种复杂的概念和现象。以“团花纹”一课为例，这一经典的中国传统纹样在绘画、雕刻、刺绣等多种艺术形式中有着广泛的应用。在指导学生领略团花纹的魅力时，教师运用了3D建模技术，允许学生通过360度的旋转来全方位地欣赏团花纹的细节与美。在成果展示环节，教师将学生的作品巧妙地布置在虚拟3D展厅中，学生可以跟随虚拟导览人物，沉浸式观赏自己的作品。这种将团花纹设计融入日常生活的方式，不仅增强了学生对艺术价值的感知，也让他们深刻体验到艺术与实践的紧密联系。网络平台互动，学生空间共建设。在数字化教育时代，搭建一个在线学习平台提供互动空间，是提高教学质量和学习效果的关键步骤。它能够为教师和学生之间，以及学生相互之间提供一个实时互动和即时反馈的环境。以《一只窝囊的大老虎》一课为例，课前，教师布置学生朗读课文，并将录音上传至学习平台的“课前准备”模块。在课堂上，教师引导学生通过阅读批注、小组讨论和朗读实践来梳理人物复杂的心理活动。课程结束后，学生被要求再次上传他们的朗读录音至平台的“互动交流”板块下的“展示台”。学生对比自己课前和课后的朗读表现，倾听其他同学的朗读，这样的对比和交流促使学生认识到感悟人物心理活动对情感表达非常重要。在辨识不同朗读风格的优劣中深化理解，并在相互评价中提升自己的朗读技巧和情感表达。通过这一过程，学生不仅能够在比较中感悟，更在互动交流中实现能力的提升。智能科技驱动，探究学习再升华。新一代人工智能技术为学生提供了一个自主、互动和反馈丰富的学习体验，促进了学生深度学习的发生。比如，在AI驱动的教学模式中，智能体的运用无疑是一大亮点。智能体不仅是教师的AI助教，更是学生的智能学伴，它能够模仿人类智能，为学生们提供定制化的学习支持，并鼓励他们进行自主学习与探索。以七年级英语课程Let’scelebrate！为例，课初，教师通过拨打豆包智能体Karin的电话，分享彼此最喜爱的节日，从而为学生们营造了一个沉浸式的口语学习氛围。课中，智能体Karin向学生详细介绍万圣节。课后，智能体变身成为学生的英语练习伙伴。智能体Karin能够设定多样化的人物角色声音，使得对话练习如同与朋友聊天一般自然，同时，加入模拟的国外朋友对话场景，在学习过程中习得地道的英语口语表达。这种创新的互动方式，增强了学生的学习兴趣，显著提升了他们的语言实践能力。3.数字化赋能教学评价转型评价导向需从“成绩评价”向“发展评价”转变。通过构建学生的“数字画像”来全面记录和评估其成长过程，这种技术将教学系统中的各个生命体——包括学生、小组、教师、家长等紧密联系起来，并将学习过程的所有要素进行有效整合。例如，以“蝉”为主题，教师构建了一个专题学习平台，充分利用互联网资源为学生提供了一个互动学习的空间。该平台通过自动记录、教师评价和学生互评三种方式，实现了对学生及小组的即时星级评价。在“蝉蜕皮”子项目中，教师事先在学习平台上发布了一段展示蝉蜕皮过程的视频，特意未添加解说词，从而激励学生为视频添加旁白，完善为一部专题纪录片。学生还在平台上共同讨论并制定了作品评价标准，以促进彼此之间的交流和学习。在“蝉的地穴”子项目学习中，学生首先进行了深入的文献研究，广泛阅读了网络上的图书资料，概括出蝉的地穴的主要特征，并绘制了地穴图。随后，他们根据这些图纸在野外实地寻找蝉的地穴，并将找到的实例拍照上传至平台，供全体学生鉴别和分析。在“蝉的卵”实践环节中，学生自主开展探究活动，完成了蝉卵图表报告的制作。教师通过在线平台对学生作品进行批阅和点评，同时将优秀作品在平台上展示，以供大家学习和借鉴。多元化的评价方式促进了思维活动的生成性和创造性，不仅激发了学习者的积极性和主动性，还教会了他们自我管理和自主学习，使他们在成长道路上扮演了更加主动的角色。4.数字化赋能教师专业发展教师专业发展亟需理念、技能与素养的深度融合。教师对课堂教学过程的探究、现象的解释和问题的解决，正与人工智能技术相结合，催生了一场教师专业成长的“化学反应”。我们通过对教师行为数据的采集，并进行智能化形象分析，形成数据报告，为教师建立起反思促成长的通道。每所学校均配备了专业教研系统的教室，教师扫描二维码，教室前后的双机位摄像头便能实时收集课堂中的客观数据，通过诊断系统对教师讲授时间、课堂用语、语速提问等切片分析。最终会自动生成一份分析报告，涵盖教师提问类型统计、师生对话深度分析、课堂对话方式分析、S-T教学分析等，同时提供优化建议，为教师反思课堂教学提供客观的数据支持。以五年级语文《手指》一课为例，人工智能诊断报告显示，学生学习方式主要以小组合作为主，教师能合理组织学生自主学习、合作探究，对学生的即时评价具有发展性和激励性。同时，诊断报告也指出了课堂存在的问题并提出建议。数据显示本节课提问时比较侧重理解型问题，分析型的问题提问较少，理解型问题属于基础认知问题，分析型的问题属于高级认知问题，还有8%的无认知问题。诊断报告建议适量增加高认知问题，淘汰无认知水平问题，好的问题可以使教师的教学更加有的放矢，促进学生主动探究，敏于发现，激活高阶思维。本节课教师共理答了28次（图1），没有理答学生6次，表扬了学生13次，其中简单性表扬10次，占比过高。开展课堂实录分析，确实看到了大量类似“好”“回答正确”“你回答得非常好”这样的简单鼓励。诊断报告建议对于学优生，教师还需要更多地引导他们去思考更进一步的问题；而对于学困生，教师更要给予真诚的赞扬和鼓励，适当的追问有助于更多地引导他们进一步思考问题。教师从学习状态、学习方法、学习