本期精选丨基于数字化转型的循证教学实践与创新
原创 汪 源 操基兵 辽宁教育杂志 2023-11-30 15:43 发表于辽宁
摘要:教育数字化转型是人工智能时代教育变革的必然趋势。江苏省南京市红山初级中学依托信息技术,围绕“教育数字化转型”目标,以智慧校园为“数字化底座”,依托点阵笔技术、基于网络的学情画像、沉浸式课程体验等路径构建立体数据库,构建基于数字化转型的循证教学新生态。
关键词:数字化转型;循证教学;智慧校园;点阵笔
作者简介:汪源,江苏省南京市红山初级中学高级教师。操基兵,江苏省南京市红山初级中学高级教师。
课题项目:本文系南京市教育科学“十四五”规划课题“指向学生多元发展的‘融创’课程建构研究”的研究成果。课题编号:LZ/2021/065。
作为一所省示范初中和市教育现代化初中,江苏省南京市红山初级中学(以下通称“学校”)在数字化校园建设、信息技术赋能精准教学等领域进行了积极的探索和实践。近年来,学校高度聚焦教和学的真实应用场景,围绕“教育数字化转型”目标,以智慧校园为数字化支撑,依托系列技术构建融合的新型学习生态,打造数据治理的闭环,依托全数据开展循证教学,推动大数据赋能下的因材施教。
循证教学即基于证据的教学实践活动。正如学者崔友兴指出,循证教学是“将最佳证据用于教学决策和教学实践的哲学,既强调教学决策和教学行为之前的测量与评估,又突出基于证据对教学的积极干预和改进”。
数字化转型是“信息化—数字化—数据化—智能化”的过程。基于数字化转型的循证教学是指通过数字化手段获取科学的、可信的、有效的证据,教师主体基于经验、智慧与证据引导学生学习,提高教学的科学性和实效性,并在师生交往互动中引导学生掌握知识、习得技能、锤炼思维和提高品行的实践活动。
总体思路
学校围绕“教育数字化转型”目标,以智慧校园为“数字化底座”,依托点阵笔技术、基于网络的学情画像、沉浸式课程体验等路径构建立体数据库,构建基于数字化转型的循证教学新生态(见图1)。从信息技术理念到信息技术实践,实现数字化转型理念下操作方法的创新,建构实践性的技术助力教学的模型。
已有基础
1.数字画像应用场景广泛
2017年,学校获批首届南京市智慧校园示范校,开始了以数字画像为支撑的教育评价的探索与实践。学校联合智学网,以多来源、多维度的学生数据为基础,通过数据分析技术生成全方位的学生数字画像,实现数字化评价。2021年,学校作为全市第一家点阵笔项目试点学校,统筹推进教、学、管、评四大应用场景的数字化进程。2023年4月,学校在“全国教育装备赋能课程改革提升教育质量新途径”论坛上,作为点阵笔项目试点学校的代表进行发言。
2.数字教育资源丰富
数字资源是数字化教育的源头活水。学校筹建玄武少年科学院·中学生创客空间,包括路演区、机器人教学区、竞赛区、3D打印区、无人机电子创客区、手工木工区等几大功能区域。创建1000多平方米的STEM创新教育空间,供学生活动使用。学校还联合街道,融合社区教育、家庭教育与学校教育,拓展校内基地的数量和类别,如校外综合实践实训基地、新时代文明实践中心、工匠学院、劳模创新工作室等,开展引领地方、示范辐射校园周边、校内外有机衔接的多样化活动,支撑STEM创新教育实验基地建设。
3.数字人文素养普及
学校积极落实教育数字化战略行动,提升师生数字素养与技能,探索技术助力下的精准教学研究,学校教师团队在新媒体技术运用方面走在前列,为研究提供了技术和人才支持。学校积极参与教育信息化2.0培训,还承办了“大数据驱动下的初中新常态智慧课堂”市级展示活动,多位教师开设公开课,副校长作主题报告,向与会教师介绍了智慧教学给学校发展和师生学习带来的变化。
实施路径
学校将各项散点研究融通考虑,以整体思维系统建构基于数字化转型的循证教学。从数字化教学环境搭建、循证教学模型建构、循证教学团队建设等方面一体化思考和实践,具体实施路径如下。
1.推进数字转型,优化智联环境
教学是发生在具体学习空间中的人类活动。随着教育技术的发展,学习空间的技术属性越来越强。为实现数字化赋能教育,学校对学习环境进行数字化、网络化、智能化升级改造,提供支持课堂内外的师生互动反馈、高清直播录播、智能感知等设备,并推动学校物理空间与网络空间的一体化建设。主要包括:智能工具(点阵笔环境搭建、网络数据收集、交互式电子白板、全自动录播系统等)、智能场域(玄武少年科学院、阳光魔法学院、数字创新实验室、人工智能实验室等)、专项网络(万兆交换的无源全光校园网、WIFI6高密无线网以及智慧管理物联网络)。以学习者为中心的数字化学习空间的创建,为学校开展数字化转型背景下的循证教学打下了技术基础,可以实现数据共享、设备协同、知识互联、群智融合。
2.融通立体数据,实现人机融合
融通立体数据即加强“小数据”与“大数据”的互通,建立学习者与教育者的完整画像体系,提升人与机器的交互作用,提供学习路径、教学辅助、学习辅助、学情洞察、教学评估、学情诊断等环节的智能化教育服务。
(1)以点阵笔为手段的支持性工具
智能点阵笔是在契合学生传统纸笔书写习惯、保护视力的前提下,实现学生作答数据图片及作答轨迹信息等“小数据”的自动采集、缓存及实时传输,实现课堂内外不同作业场景下学生作答数据的全面、高效地采集。基于点阵笔技术建设的教学数据收集和分析平台,利用点阵笔跟踪记录学生作业的过程性数据,追踪实时笔记数据、结果数据等,教师依据各种数据作出量化分析。依托智慧平台数据精准分析,包括文本、话语、笔迹、图表等数据,多维度考察和评估学生的合作能力、学习品质、创新精神等综合素质,形成学生的个性化校本题库,协助教师智能阅卷、智能分析。在硬件方面,学校为每一名学生配备点阵笔、为每个班级配备集中充电柜、在年级部配备专属打印机,及时记录教师与学生的行为、成效,打造有学校特色的纸笔智慧课堂。
(2)以网络为依托的完整画像体系
借助网络的数据收集和分析功能,连通数据,实现对细粒度的资源切分、识别、关联与组织,支撑细粒度资源的有效存储与索引、高效检索与访问,增强内部资源间的互联,减少孤立资源的存在。具体来看,即通过平台的“大数据”较为清晰地勾勒出班级整体学情画像,再结合点阵笔收集的“小数据”聚焦每一名学生个体的数字化画像,将数字技术深度融入教育的全方位、全流程,更大程度地开发数字化技术及支撑能力建立多维度数据画像;学生通过对自我个体的数据画像进行分析,作用于本阶段或下一阶段的学习;教师通过对班级数据画像的分析来进行教学决策和教学实践,克服以经验和主观臆测决策教学的弊端,从而实现教学设计和教学实施的科学化、专业化。
(3)线上线下的融创课程场景建设
“融创”课程具有“三融三创”的内涵特征,即学科融合、技术融合、资源融合,以及思想创意、方法创新、项目创造。以融合求创新,提倡学科融合、融入信息技术、融通各界资源,培养学生的创新、创造能力,培育拔尖创新人才。数字化转型的过程中,学生既是信息接收者,又是信息提供者。学校通过建设和完善“一院两翼三中心”的融创体验空间(见图2),实现数字时代人的身份转变,用中心化的协商关系取代线性的接受与被接受的关系,为师生提供互动化、个性化、线上线下的沉浸式课堂教学体验。
3.基于技术诊断,开发循证模型
学校提出“精准教学目标、精练教学过程、精确教学反馈、精细教学辅导”的数字化课堂模型,简称“四精课堂”。该模型打破了传统教学方式的经验化、文本化、学术化,基于技术寻找科学的教学方法,实现循证教学的实践化、证据化。
(1)精准教学目标
课堂教学的有效达成,首先取决于教学目标的精准定位。在具体操作中,针对学生的差异,学科组在集体备课时,采取分层制定目标的策略。借助技术进行学情前测,通过问卷调查、练习检测等方式精准统计和分析学情。课前数据分析可以帮助教师更好地了解学生的学习起点、学习需求,从而实现“以学定教”。
(2)精练教学过程
学校从减负提升的角度开展智慧教与学方式转型研究,积极运用大数据支持教学,精心提炼教学过程,构建情境化、结构化、问题化、自主性的课堂。教师要合理创设情境、精选问题,激发学生主动学习、积极思考的意识,引导学生将自主学习和合作探究相结合。
(3)精确教学反馈
为提高教学反馈的精确度,教师借助新媒体技术进行在线实时反馈。多次在线反馈的数据可以反映出学生的个体发展情况、班级的整体变化趋势等。精确教学反馈能帮助教师获取充足的证据和学生行为,并结合最佳证据、学生特征和教师自身已有的专业智慧,设计与实施循证教学。
(4)精细教学辅导
首先,学生基于智慧平台,获得经过大数据分析的学习结果反馈,进行学习路径的自适应调整,并以拓展任务为驱动,开展深度学习。其次,教师在获取学生学习的大数据分析结果后,对学习进行评价反馈和教学反思,明晰后续教学需要调整的方向,并针对学生推送个性化辅导素材,为其智能定制个性化的学习方案,从而助力精准教学。
参考文献
[1]郑红苹,崔友兴.“互联网+教育”下循证教学的理念与路径[J].教育研究,2018(8).
[2]崔友兴.循证教学的过程逻辑与运行机制[J].课程·教材·教法,2021(1).
[3]吴举宏.从经验到证据:教学研究的现代转型[J].教育理论与实践,2020(1).
以上内容为文章节选
原文刊发于《辽宁教育》
2023年11月刊(下半月)
(责任编辑:赵昆伦)