李方红,姜锡春,党心池
(重庆市巴蜀小学,重庆,400013)
从广义上讲,数字化教学包括一切技术赋能的教学形态。而狭义上,数字化教学主要指在多媒体、大数据等数字化技术支持下的教学。本文主要从广义上探讨数字化教学,即互联网、多媒体、大数据、物联网、区块链、3D打印、人工智能、云计算等数字化相关技术赋能下的教学形态总和。
数字化为教学服务,为教学赋能,为教学提供优质的环境,为教学提供丰富多元的形式与手段。数字化教学并不是要取代传统的教学形态,而是对传统教学形态的重要补充与优化。数字化教学的终极价值依然聚焦学生的学力培养、人生优化。[1]
学习作为持久的正向的行为变化,其核心结构依然是内驱力、学习力、成就力,即行为的发起、行为的优化、行为的变化,或是兴趣、方法、效果。在学生学习上,数字化教学可以提供哪些支持与帮助,会赋予哪些能量与生气?下面将以小学数学教与学为例,予以详细阐释。
内驱力既包括内在的学习需求、好奇心、成就感,又包括外在激发兴趣的系列因素,如环境、方式、形式、手段、活动等。总的来说,内在因素是根基,是核心,是持久的动力源,外在因素是补充,是支持,是变化的催化剂。多媒体、融合学习场和进阶游戏软件与平台可以让学习变得有趣,进而提升学生的学习内驱力。
数学源于生活,服务生活。一切数学学习首先源于真实世界存在的数学问题或数学现象,要么是解决问题,要么是概括现实现象中蕴含的数学规律,主要包括数量关系和空间关系两大部分。受课堂时空限制,教师不可能完全还原真实的现实世界,而融图片、声音、文字、视频、动画于一体的多媒体资源,能让学生如亲临生活现场。
例如,“平行四边形的面积”一课,鉴于生活中很多地方都需要计算平行四边形的面积,如安装地铁站的平行四边形玻璃窗、购买平行四边形瓷砖时等,教师可以借助多媒体,录制一段小视频作为教学导入。这样不仅激发了学生的学习兴趣,还让学生感受到数学学习的价值,感受到数学与生活的真实联系。
再如五年级下册“用排水法求不规则物体的体积”这一知识点,其解题的切入点是将不规则物体的体积转化成变化部分的体积,变化部分的体积可以是水上升部分的体积,可以是满水状态下溢出水的体积,也可以是水上升部分的体积加溢出水的体积,还可以是拿出不规则物体时水下降部分的体积等。五年级学生的思维处于形象思维向抽象思维过渡的阶段,对于上述切入点,他们理解起来非常困难。此时,通过实体演示或借助多媒体动画演示,学生能利用直观模型建立系列等量关系。考虑到时空和条件限制,教师不可能完全采取实体操作的办法,而多媒体动画演示就成了首选办法。多媒体资源既能帮助学生形成丰富的表象,又能为学生的抽象思维提供支架,而且多样与生动的动画还能激发学生的学习兴趣。
随着互联网的发展,电子学习资源也越发丰富、优质。依托互联网载体,线上线下融合教学成为教学新常态。线上具备线下不具备的优势,线下也有着线上没有的长处,因此线上线下融合教学成为新的研究主题。基于此,学生的学习方式也发生了变革,学生自主学习有了更多的技术支持。例如,“学习观察物体(三)”一课中,学生需要根据三个方向看到的图形摆出原几何组合体。借助线上资源,学生通过观看微视频,根据教师引导,暂停视频,自主操作(画图、总结、验证),然后再继续播放,完成该内容的学习。不受时空限制的学习方式,让学生制订个性化的周末作息表、自主安排课程学习时间成为可能。学生是学习的参与者、实践者,真正体验到学习是满足好奇心、满足学习需求的享受过程,而不是坐在教室里听教师讲或优秀学生分享的过程。
自主学习让学生有更多的探究时间,有更多的操作与实践的机会。线上的数字化教学资源要为自主学习赋能,教师不能简单地把课程制作成知识普及类的微视频,而应渗透学习方法的指导,关注师生的互动。如重庆市巴蜀小学(以下简称我校)开发的巴蜀公开课(线上学习资源),注重对学法渗透,注重对学生健康生活的引导。微课不只是单一的知识教学,而是一张学习地图,开放性的自主学习型微课真正为学生自主学习赋能。[2]
如果有一种学习平台或软件既遵循最近发展区原则,为学生个性化发展推送进阶性的系列活动,又不断反馈学习效果,智能存储和发现学生的易错点与问题,智能分析错因并提出后续发展的建议,不断激励学生持续学习,将非常有利于学生的自主学习。传统教学形态下,教师难以兼顾每一个学生,没有足够的精力和能力为学生设置进阶性的学习旅程。但数字化教学能帮助教师解决这个问题。如我校开发的优卡学堂,以游戏闯关的形式设计课程学习的进程,学生根据自身的基础与学力,按自己的步骤进行个性化学习。在优卡学堂平台上,教师还可以与学生一起学习和交流,在平台上建立学习共同体,真正让“伴”就在身边,让“伴”互相激励,让“伴”互相影响。[3]再如,在“一起作业”APP平台上,学生可以按不同维度进行自主组题。平台会自动批改并生成作业报告,智能储存错题,推送与错题相似的题让学生再次学习。这样的个性化学习进程设计,最大限度地激发了学生学习的内驱力,让学生既看到自己目前的位置,又能眺望下一步要进阶的阶段。而且“一起作业”APP平台还能及时、客观地对学生学习情况进行智能反馈与评价。在传统教学形态下,教师对学生练习的评价要等到第二天,且大多是对全班情况的统一反馈,教师的评价无法做到及时、客观、具体与个性化。数字化教学借助大数据、云计算、人工智能,能够实现教育程式的复制粘贴,让教师拥有“七十二变”的技法,对每一个学生的学习情况进行评价与反馈。
学习质量与学习品质源于学习过程的赋能与优化,包括学习方法的科学性、学习进程的有序性、学习时空的便捷性、学习创新的实现性、学习目标的落地性等,集中反映为学习的场便捷、法有质、创有得三个方面。这三个方面集中表现为在特定文化时限下对最优化、最佳学习效果的追求,即在特定时间段内,力求达到最好成长的效果。表现在学生身上,则是一种基于有序、有法、有场、有创后的行为习惯内化。数字化教学赋能学习品质,就体现在简单的教,丰厚的学。
学习质量在一定程度上也体现为输入资源与内化、外化文化量质的比。节约时间,节约资源,若能达到同样的学习效果,无疑是对学习的一种赋能,也是对人生增值(同样时间内做更多事,有更多收获与更好成长)的一种助力。
5G时代的到来,互联网技术拓宽了学习的场域,学生随时随地都可以进行自主学习与个性化学习。有了技术赋能、现实必要和实践的生命力,泛在学习让学习变得简单,学生任何时候都可以完成一节数学课的学习。网易公开课、央视一节好课、洋葱数学、巴蜀公开课、学而思网校等线上课程,资源可重复使用,学习费用非常低,便于学生随时聆听全国特级教师的数学课。学生可以向他们学习,最后的学习效果也能预见。当然,对小学生而言,泛在学习的实现需要家长和教师的陪伴和引领,以帮助小学生学会自我监控与自主管理。
泛在学习为学生提供便捷且宽敞的学习场,而基于互联网的互生学习则为学生提供了新的学习方式与方法。如借助微信群,教师可开展“线上说数学活动”,让学生轮流对当天的学习内容进行口头复述,并录制成微视频上传至班级群。学生学习,互相点评,教师点评总结,让学生从学习者变成课程的开发者与分享者。[4]“线上说数学活动”不必拘泥于对新课内容的简单复述,应允许学生分享一些自己感兴趣的数学问题、解题过程、实践探究、数学故事、数学绘本等内容。比如,三年级学习了数字编码后,有的学生通过研究国家高速公路编码规则,撰写成小报告、小论文,并在班级内分享,在年级里汇报,在学校创造季中展示交流,可实现学生之间的互学互生,共同成长。数学学习不再局限于课堂,不再局限于班级,不再局限于教材,不再局限于教师,而是自主与互生的交织,让学生既是学习者,又是研究者,还是课程的开发者。[5]
互生学习场还可扩展到全校、全国,甚至全世界。如我校文化互助活动“1+1+N”,将四川省西昌二小的学生邀请到云班级中,实现西昌二小师生与巴蜀小学师生线上同频学习。互联网革新与优化资源开发的格局,使教师、学生、家长、社会他者都能成为课程的开发者。基于此,“人人课程”将在互联网载体推动下成为未来新的课程形态。当然,人人成为课程开发者并非摒弃课程开发的系统性,降低课程的质量,而是通过丰富多元的课程资源,让课程审核融入市场机制的优点,人人成为课程的审核者。如网易公开课中,内容精彩的教学视频总会有人在下面跟帖点评,分享交流,而质量低劣的再怎么宣传也会因经不起市场的检验而被淘汰。在互联网时代,点击量折射出一种新的课程审核机制,促使课程内容的质量在人人都是审核者的市场检验中越来越高。
学习的品质还体现在学生创新能力与实践能力的提升方面。数学课程标准明确确定了应用与创新意识及能力是数学学习十大具体目标的核心内容之一。在互联网时代,通过3D打印技术,学生过去的一些不能成为现实的创新想法成为可能。3D打印技术让创造及时可视、可得,让创造不再是停留在纸上的规划,而有可能成为现实中的产品。如在学习轴对称图形后,学生可以先设计一些类似灯笼形状的轴对称立体图形,然后通过3D打印技术,将这些轴对称立体图形打印出来,与同学分享交流。3D打印技术让创造看得见、摸得着,从而激发学生的创造热情。
学习评价不仅应该反馈学生的学习情况,还应该指引学生的行为方向,发挥评价导向、反馈、激励、改进、自省与预见等价值。评价的本质就是激发学生内生的动力,寻找更好发展的关联因子。简言之,就是激励学生,同时诊断存在的问题,提出更好的发展建议。[6]数字化教学借助数字化技术,将更好地发挥评价促进学生发展的价值。
物联网技术就是利用红外线感应技术、热成像技术、触摸感应技术等技术,实现对各物体(包括人体)各方面数据的捕捉,为生产与生长提供数据反馈与监控,继而优化成长。如跑步时心率记录、热量消耗记录等,就是物联网的现实应用之一。通过对跑步过程中相应身体指标的反馈,个体能及时监控自身运动情况,做出合理决策与调试,进而控制好运动的量,改变一些不健康的运动习惯,提升身体素质。同样的,物联网开始广泛应用于教学领域。如通过脑成像图监测学生的注意力、记忆力、表达力、创造力等相关数据,教师根据数据反馈,适时做出相应的教学调试。要注意的是,在运用物联网技术时,教师要注意遵守教育伦理。如对学生的认知测试、心理测评,测评结果不应该直接反馈给学生、家长或者其他人。有了物联网的支持,学生可以利用相应的设备检测与反馈自己上课的状态,注意力的集中情况,进而扬长避短,寻策谋法,不断调整状态,提升学习效果。
我校开发了学生电子评价APP,按照“素养指标、评价项目、评价标准、多渠发章(电子榜样章)、计算生成、报告反馈、教学建议”的流程,将学生的素养分成潜力、学力、活力三方面,对学生进行全方位的评价。以学力为例,这一指标的评价项目(评价活动)有各学科学习表现和日常表现两大方面。以数学为例,评价项目又分成乐学评价项目——上课、作业,善思评价项目——说数学、画数学,活用评价项目——用数学。每一项评价标准都非常清晰,在这一评价项目活动结束后,教师基于对应的学科及时按照对应标准发电子章。通过云计算、大数据进行处理,学生在几十个评价项目中获得的章共同形成学生潜力、学力与活力评价报告单。这样的评价较为客观、全面,最后产生的大数据能更好地服务教学改进与决策。
评价的激励性价值集中体现在学生能看到自身的成长,感受到主体的效能,产生努力必有收获的信念。大数据与云存储为此提供支持。如我校的学生电子评价报告单中有学生自己的作品、荣誉证书、获奖证书,还有教师的评语、榜样徽章获得的次数。学生和家长在APP家长端上对上述情况了如指掌,直观地看到学生的成长足迹。可视化成长足迹能最大限度地激励学生发现更好的自己,感受到自身的进步与成长,产生努力必有收获的信念。
再如,微信公众号能发布视频、文本、图片等内容,能及时分享、交流,更有知识付费打赏功能。学生利用这些平台记录自己的成长,让成长可视,将生命与学习、生活与学习、学习与成长融为一体。家长可以将孩子的作品上传到各种网络平台,监督孩子每天学习打卡。有的学生将自己一年级至六年级的数字书写作品、每个单元的学习导图、数学实践报告或相关作品、测验卷等,分类上传到自己的专属网盘中进行云端储存。在家长的帮助下,学生制作《数学旅行记》影像志或书册,记录自己每一学期的成长、每一方面的收获,形成自我认同感,看见成长,激励成长。这些平台能实现云端存储,学生持之以恒,累积激励,可随时回溯自己的成长足迹,并养成良好的习惯,激励自己不断向前,内化为一种享受。
总而言之,数字化教学有趣,能激活学生学习内驱力;数字化教学简单,将赋能学习品质;数字化教学可行,能反馈学习效果。