融合数字技术与学习过程，重构学科教学模式——以上海市曹杨第二中学“高中数学iMath”为例

易建平

融合数字技术与学习过程，重构学科教学模式
——以上海市曹杨第二中学“高中数学iMath”为例

易建平

“高中数学iMath”的“5i模式”——iPreview（i预习）、iSelftest（i自测）、iEvolve（i演变）、iPractice（i练习）和iReflect（i反思），较为自然地将数字技术融入日常教学过程，使“数字化技术的便利、快速反馈”与“传统教学模式的系统、深刻”得到了优势统整，激发了学生的学习与发现兴趣，极大地满足了学生个性化学习的需求，动态地展现了学生学习和师生合作探究解决问题的过程。

数字技术 学习过程 教学模式 融合 优势统整

一、背景与意义

在以多媒体、计算机、互联网为代表的数字技术的推动下，人类社会大步迈进数字时代。在数字化环境中，学校教育的学科教学目标、模式、过程、媒介手段等诸多方面都随之与时俱进，发生着静悄悄的变革。这场变革的核心是教学模式的不断创新，具体表现为基于班级授课制的“强调知识传递、以教定学”的知识传授模式逐步让位于基于信息化环境的“强调问题解决、以学为主”的合作探究模式。近几年间，翻转课堂、慕课、微课、微视频等西方教学模式蜂拥而至，被越来越多的学校所接受并逐渐发展成为教育教学改革的热点话题。

数字化时代使得学校教育教学的发展在原有运行模式基础上渐变加速。怎样将数字技术与学科教学尤其是学生学习过程融合起来，实现1+1大于2的效果，这需要精心设计、循序渐进。作为上海市第一期、第二期课改实验基地，曹杨二中是上海市最早一批启动数字化校园建设的上海市实验性、示范性高中，先后经历了从“校园网基本建设（硬件班班通——数字化校园1.0）”到“基于PC和互联网的信息技术与学科教学整合（教学资源库建设——数字化校园2.0）”的两个基本阶段。近两年来，曹杨二中以WIFI校园建设为基础，以智能终端平台应用为抓手，应用数据深度分析、整合教育教学资源，整体规划、分步开发、滚动发展，不断推进移动互联学习系统（数字化校园3.0）的建设，逐步开展了学科教学数字化资源和环境建设，切合实际地对数字技术带给我们的便利、快速反馈与传统教学的系统、深刻进行优势统整，通过深度融合数字化教学资源的广泛性和教学方法的多样性，激发学生的学习与发现的兴趣，逐步实现知识获取方式和学习方式的有序转变，有意培养学生在数字化学习环境下的自主学习能力和学科素养。

曹杨二中从2006年下半年开始开发、研制和使用各学科的“导学案”，试验先学后教模式（从理论上讲，这是最早的文本版翻转课堂模式）。经过不断修订和完善，各学科“导学案”已日趋成熟，并在教学实践中获得了比较满意的收益。随着曹杨二中移动互联学习系统（数字化校园3.0）建设的不断推进，如何在数字化环境下融合已有的先学后教模式，让凝聚了所有教师先进教学理念与经验的“导学案”进入数字化时代，并能提供具有实践指导性的教学设计模式，以获得更优的教学效果，就成了学校进一步推动教学改革的一个突破口。本研究在总结和提炼有效教学经验上，以各科学案修改和数字化为抓手，以深度学习理念为支撑，整体规划，重新构建了曹杨二中的学科教学模式——“iStudy”。

“i”的涵义有两个：一是以“我”为本，促进学习理念的转变；二是以“网”为媒，促进教学方式的转变。曹杨二中一方面将各学科的“导学案（导学本）”导入人手一本的平板电脑，创造条件配备覆盖全校园、带宽足够用的Internet无线网络环境（简称i环境），使所有教室都成为开放式多功能的“iRoom(网络教室)”，供学生随时进入iStudy(自主学习)状态；另一方面鼓励各学科教研组与网络公司联合开发 “学习资源”（iPreview）、 “预习评估”（iSelftest）、“例题变式”（iEvolve）、“跟进练习”（iPractice）等学习环节的双向推送软件，使课前预习、例题演进、错题自省、跟进练习等教学环节可实现跨时空的师生交流，为学生个性化自主学习提供帮助；通过平板上搭载的调查软件，可以实时反馈对学生的学习进程，老师可以根据反馈情况和分析结果及时调整。

上海教育学会会长、国家督学、教育部基础教育课程教材专家工作委员会副主任尹后庆曾指出：核心素养的落实，显然不仅仅是对教学内容的选择和变更，它更是以学习方式和教学模式的变革为保障的。要把知识为本的教学转变为核心素养为本的教学，必须大力推进学习方式和教学模式的改变。要真正实现这一改变，就需要深刻理解人是如何学习的，进而回归到学习的本质。所以，从这个意义上来说，“iStudy”学科教学模式是曹杨二中多年来一直探索数字技术与学习过程融合的一次尝试；而“高中数学iMath”，正是从学科视角解读“iStudy”模式的一个切入口，一个先试先行者。

新一轮的高考改革对学校教育教学的影响深刻而全面，可以说前所未有。各类学校对选科走班和综合素质评价应对积极，而学科教学的变革相对滞后。所以，大多数学校就出现了用“老标准、老教材、老进度”教“新学生”的局面。“高中数学iMath”是曹杨二中最早应对新高考变革的学科之一，具有实践和推广价值。

二、模式与特点

“只有将数字技术融入日常教学，才能形成革命性的影响。”（摘自教育部教育信息化专家组秘书长、华东师大副校长任友群教授在2015中美校长高峰论坛的演讲。）“高中数学iMath”正是把“五个i ”——iPreview（i预习）、iSelftest（i自测）、iEvolve（i演变）、iPractice（i练习）和iRefect（i反思）对应了常规教学的五个环节“课前预习、基础训练、课堂学习、巩固练习和课后反思”。“五个i”环环相扣，依次形成一个难度和层次递进的学习链，老师们称之为“5i模式”。通过两轮的教学实践与研究，“高中数学iMath”的“5i模式”在设计上有以下一些特点：

（1）iPreview（i预习）的设计体现学习的导向性和识记上的简洁性。对学生而言，课前了解所学知识的概要是必要的。为学生提供丰富的学习资源，设计导向明确的知识结构框架，并且督促其简洁地记录知识建构过程，能提高预习的针对性和实效性。本栏目要求学生用填空的形式在印刷品上记录预习的结论，而所有预习材料和预习过程（包括教材的PDF文件、对应资源链接、师生都可参与的预习讨论BBS社区等）均呈现在iPad上。

（2）iSelftest（i自测）的设计除了能检验学生的预习效果外，还有一个目的就是帮助教师及时调整自己的教学设计。所以，选题分两个层面：一是大多数学生通过iPreview（i预习）就能完成的，关注数学基础知识和基本技能“双基”的形成；二是为讲授新课埋下伏笔的，特别关注数学的基本思想方法和基本活动经验的积累。因此选题除有“小、巧、新”的特点外，题与题之间还要有递进、发散、聚合等关系。本环节题长限制在20分钟以内，题型为选择题，题量5-6道。题目在iPad和印刷品上均有呈现；在iPad上，学生进行作答，通过“i环境”搭载的调查软件将结果即时反馈到教师的iPad上，教师根据结果分析调整授课内容及进度，并在授课时作适当的讲解和点拨；在印刷品上，学生作记录。

（3）iEvolve（i演变）的设计要求例题的选编要有典型性，体现学习的通性通法，在培养一般能力的基础上，通过对例题中相关问题进行多角度和多层次的探索、思考和演变，对所要讲解的问题做横向联系和纵向引伸。本环节要求教师精选3—5道经典例题，同时呈现在iPad和印刷品上；印刷品供学生作笔记和抄写变式训练题；变式训练题和演变的问题由专门的“i插件”隐藏在iPad的第二层，供教学中调用；教学中鼓励教师使用TI图形计算器辅助教学；变式训练题和演变的问题可任由授课教师课前根据学情和进度添加与修改。此处特意使用“演变”是因为“演变”是双向的，教师不仅可以从例题出发向深度和广度散发，也可以根据学情设计相关的铺垫向经典例题聚合。

（4）iPractice（i练习）的选题体现知识的综合性和层次性。本环节是供学生课后学习训练的内容，编写中注意综合运用当前所学知识与先前所学知识，并在难度上逐步推进。这个环节很重要，通过学生的反馈训练，使学生领悟所学知识，提高数学能力。本环节与“i环境”有两个接口：一是所有习题解题思路或详细解答可由教师适时发送给学生；二是每道习题后都有由“i插件”提供的“跟进练习”，由教师一对一发送。“跟进练习”可任由授课教师根据学生作业情况添加和修改；学生接收后，该题连同“跟进练习”被复制到学生的“个人错题集”；学生针对教师提供的习题解题思路或详细解答进行自查，在平台列举的错误类型选项前打“√”，软件汇总后及时反馈给授课教师，这就形成了体现核心知识与典型思维的学生建构错误典型样例库；用“跟进练习”检验学生真懂还是假懂。这个环节的设计最有可能实现个性化教学和跨时空师生交流。

（5）iRefect（i反思）栏目以留空的形式呈现，印刷品在排版时特地留出了三分之一的篇幅，以便学生总结方法、及时纠错和添加学习备注等，相当于学生的听课笔记本。这个设计的创新之处在于反思的及时与对应，贯穿于整个学习过程。

“高中数学iMath”的“5i模式”设计，力图使学生的能力得到三阶的持续提升：第一和第二个环节是学生基础性学习能力形成的初步阶段，第三和第四环节是学生发展性学习能力形成的重要阶段，第五环节是学生反思性学习能力形成的关键阶段，是学生知识学习内化的阶段。五环节和三台阶，相辅相成，连成一体，循环交替，从而使学生养成良好的学习习惯，有效提高数学学习成绩和数学能力。而数字技术与教学过程的高度融合，使数字化技术的便利、快速反馈与传统教学模式的系统、深刻得到了优势统整，激发了学生的学习与发现的兴趣，从而极大地满足了学生个性化学习的要求。

三、价值与启示

（1）“5i模式”设计以学生学习为主线，让学生真实的学习过程能够发生并且展开。翻转课堂的实质是将课堂从以讲授为中心转变为以问题解决为中心：将学生从被动的内容接受者变为学习活动的主体；将课堂授课听讲，课后完成作业的教学组织形式转变为课前自主学习，课堂合作探究；将课堂内容变为作业完成、辅导答疑和讨论交流等。无论是用现代技术还是传统手段，要完成这一转变，让学生真实的学习过程能够发生并且展开就成了教学模式设计的关键。“5i模式”通过环环相扣的“5i”设计，从学生的自主预习、自测评估、错题归因中生成真实的学科问题并且形成问题链、问题矩阵，又在BBS社区讨论、例题演变、随堂反思中慢慢形成一个从低到高的知识结构。

（2）“5i模式”设计在尊重传统教学模式的前提下，稳步推进数字技术与教学过程的融合，使课堂教学在现代信息技术环境下产生渐变。本模式并不是抛弃文本教材而搞纯电子、纯数字模式，而是配合纸质文本使用，给每个纸质文本的学习环节配备了可实施、可操作的网络学习软件。譬如，在纸质文本的第一个预习环节，本课程在网上下载了上海版和人教版两套对应的PDF学习文件，链接了学习资源，开设了BBS讨论空间；在纸质文本的第二个自测环节，研制了实时生成的成绩统计和分析；在纸质文本的第三个演变环节，研制了教师任意添加和切入的软件，师生的手写一体、分频显示技术也日趋成熟；在纸质文本的第四个练习环节，研制了老师及时推送解题思路或答案、自动生成错题集的功能软件；为每一道习题录制了具有辅导功能的微解析视频。所以，“5i模式”重构的是可以动态展现学生真实学习过程和师生合作探究解决问题的平台，是对传统教学模式的扬弃和改进，是现阶段进行数字化教学的一个可行而有效的方案。

（3）“5i模式”的教学实践与研究是区域资源共享、联合教研的抓手，是一线教师的隐性教学经验的显性化，是一次有设计有组织的大型教学科研活动。在区教学研究室的指导和统筹下，“高中数学iMath”在区域内三所实验性示范高中同步使用，区教研室每两周组织一次专题教研活动；各学校层面的备课组以此为抓手，周周开展研讨；区域共享课程“J课堂”也开辟了专门的栏目，方便师生使用和互动。目前，普陀区成立了高中数学数字教材和资源建设的团队，围绕普陀区数字教材和数字资源的建设，同步跟进、推送曹杨二中三个年级学段的优质教学资源，使全区得到共享，为普陀区数学教学质量的提高提供一站式和全程式的服务。

易建平 上海市曹杨第二中学 200062