基于“教—学—评”一体化云平台的课堂教学实践研究——以人工智能课程为例

林陈沐 张淋娜 郑雅芬

（1.厦门市演武小学，福建 厦门 361000；2.厦门市松柏第二小学，福建 厦门 361000；3.厦门市思明区教师进修学校，福建 厦门 361000）

2022 年4 月，教育部正式颁布义务教育阶段新修订的各门课程标准，信息科技成为独立的国家课程，这是值得全体义务教育信息科技教师铭记的日子。新课标的诞生，打破了我国义务教育阶段信息课程长期没有课程标准的尴尬局面，提升了我国义务教育信息科技教师的学科地位。本研究在义务教育信息科技课程标准颁布背景下，延续学校二十年教育信息化特色，擦亮“全国现代教育技术实验校”“福建省教育信息化实验校”“厦门市智慧校园三星达标学校”金字招牌，继续深化学校课堂教学改革。研究团队自主研发全学科“教—学—评”一体化教学平台，探索“以学习为中心”的课堂教学路径，通过学校信息科技与人工智能课程的教学实践，形成了基于“教—学—评”一体化云平台的课堂教学，充分调动了学生主动参与全身心投入学习，最大限度激发学生的学习兴趣，努力实现杜威先生“让儿童以整个身体与心灵来到学校，并能更圆满发展的心灵和更健全的身体离开学校”的教育理念。

一、“教—学—评”一体化云平台设计与功能

1.“教—学—评”一体化理念

课堂教学是课程实施的中心环节，课程实施要实现“教—学—评”一体化，才能产生较好的教学效果。为此，教师在教学设计和组织上，就要依据学科核心素养培养要求，一体化地考虑教什么、怎么教、为什么而教，明确教学应达到的预期学习结果（学习成就）。在教学过程中关注“学生学会了什么”“达到了预期的学习目标没有”，真实地评价教学效果，以便调整下一步教学策略，进一步提高教学实效，做到“教—学—评”一体化。“教—学—评”一体化不是一种特定的教学模式，而是课堂教学设计和组织的理念和指导思想。“教—学—评”一体化指向有效教学，倡导在课堂教学中，把教、学与评价相互整合，重视开展日常学习评价，以评价促进学习，把评价用作教学工具，使学生的学习行为、教师的教学行为、学习的评价融合为一个整体。为了实现“教—学—评”一体化，研究团队基于学校教学实际需求研发全学科“教—学—评”一体化云平台，供全校（区域）教师的教与学生的学。

2.“教—学—评”一体化云平台设计开发

近年来，研究团队一直致力于应用平台开展课堂教学实践，期望通过平台提升师生的课堂效率，实现核心素养导向下的课堂“教—学—评”三位一体。在建构主义理论、深度学习理论与SOLO 分类理论的指导下，团队依托福建省教育教学研究室基地校建设研究，自主研发人工智能“教—学—评”一体化云平台（见图一）。平台基于钉钉简道云的零代码开发，实现了师生PC 移动多端快速访问，实现了以发展核心素养为目标的“教—学—评”一体化课堂。教学中，借助自主研发的“教—学—评”一体化平台，教师将课题生活化呈现于教学主题，将课堂任务单设计呈现给全体学生（学生学习时自然分层）；学生打开平台，依据任务单完成相关任务，快速上传作品、课堂40 分钟学生表现数据、作品自评组评数据，云端实时进行数据加工，生成学习评价统计图表，用SOLO 分类理论对每位学生本节课实际学习水平进行精准测评，以确定每个学生本课的实际学习水平层次，干预改进教师的教与学生的学，实时调整下节课的教学进程，引导学生的课堂与课后的学习路径（比如生成小老师、指导个别学困生、创新应用名单产生、课后云端一对一指导、调整下次课内容与节奏等），奖励铜星给课堂综合表现优异的同学；促进以学习为主体的差异化教学与个别化指导，实现课堂过程可收集、数据可分析、评价可量化、结果可复盘，最终实现“教—学—评”一体化的课堂教学。

3.“教—学—评”一体化云平台功能

“教—学—评”一体化云平台功能如表1。

表1 “教—学—评”一体化云平台功能列表

二、构建基于“教—学—评”一体化云平台课堂教学实践

近两年来，所在学校信息技术与人工智能课程教师不断收集“教—学—评”一体化课堂教学实践中的实际功能需求，研发团队数次迭代更新“教—学—评”一体化云平台，从而探索出了一套基于“教—学—评”一体化云平台的课堂教学模式，即“生活导课—任务驱动—自主探究—创新提升—数据收集—作品展评—效果诊断—总结奖励”。下面以厦门市“人工智能进百校”项目之五年级人工智能课程“智慧农业”之“自制机械农具”一课为例，展示基于“教—学—评”一体化云平台的课堂教学实践。

1.生活导课

教师创设生活情境，播放平时使用农具的片段，请学生认一认都是哪种农具（锄头、铲子、镰刀）；分析其运动方向，请学生上台表演三种手工农具（锄头、铲子、镰刀）的操作，请学生观察、分析每个农具的操作运动方向，从而导入本课学习任务单；学生在教师引导下登录云平台观看相关任务单对应的授课视频、教学课件、微课及相关学习资源等学习支架，将自己在学习过程中遇到的问题详细记录。本环节培养了学生的信息意识。

2.任务驱动

本课任务单分解如下：任务一是尝试搭建简易机械农具；任务二是改造升级灵活机械农具；任务三是尝试智能农具。课堂上通过头脑风暴、交流讨论等方法解决学生遇到的难点知识，讲解机械农具运动的科学原理，引导学生运用已有知识经验进行农具设计解决方案；通过同伴交流讨论，分析现有简易机械农具的不足，运用限定器材（增加舵机数量）进行改进，比如增加档位、功能等方式，通过编程手段加以验证，达到迁移应用旧知、自主学习新知的作用。本环节培养了学生的信息意识与计算思维素养。

3.自主探究

根据任务单要求，以两人一小组为单位（人工智能教室学习分组：班级分八大组，每组再分二人小组）进入自主探究，二人小组利用平台任务单学习资源分工协作，完成机械农具创作；二人小组自主选择器材（传感器+执行器）、模型搭建等搭建部分任务，快速完成搭建小组分层实现运动功能的程序编写。全程教师围绕八大组巡视，指导学生完成模型搭建，并引导负责编写程序的同学灵活顺序、条件、循环三种结构完成农业半自动化劳作。在作品调试环节给予各小组有力帮助的同时，积极发动大组长与快速完成的同学为本课小老师进行组内帮扶，帮助动手能力较弱的小组在指定时间内完成模型搭建与程序编写。本环节提升了学生计算思维和数字化学习与创新素养。

4.创新提升

农机具实现了半自动化劳作，那么如何更省力智能地劳作？继续鼓励组内学生发动自己的聪明才智，提出智能化改进创新小组作品，以自主探究形式完成作品创新，优化改进模型搭建与编程逻辑，努力完成创新应用作品。本环节进一步提升了学生计算思维和数字化学习与创新素养。

5.数据收集

完成智能化农具作品后，小组长将本组成员课堂表现性评价、作品上传、作品自评数据上传，大组长根据小组作品完成情况，与组员就本节课课堂表现情况，将组评数据上传，这是基于云平台的课堂数据采集环节。自评与组评结合，力争做到平台收集的数据客观公正。在小组上传作品的全过程，教师会逐一对已上传同学的作品进行点评。一部分作品质量高的同学当选本课小老师帮助组内同学；另一部分作品质量一般的小组引导其学习查看平台上其他优秀作品，继续改进自己的作品搭建与编程。

6.作品展评

接下来教师浏览作品，请创新应用小组展示作品（用数据说话，打破以往教师主观抽取学生作品展示），并阐述表达自己作品的创新元素；其他学生评价与分享收获、感想、反思。在本环节中，平台运用SOLO 分类理论，将收集到的过程性数据进行实时加工与处理，实时呈现班级与学生的学习诊断图表，诊断每位同学的学习水平，体现了信息技术的高效与快捷，引导学生通过智能农具作品的探究，升华到自主可控、国家安全的政治高度，激发学生自主可控、创新意识与信息社会责任。

7.效果诊断

本环节是“教—学—评”一体化教学的核心环节，也是平台最大的亮点。绝大多数小组作品上传完毕，课堂进入诊断环节：请学生观察并分析本节课班级总体学习情况，柱形图告诉我们本课本班所有同学课堂表现评价总得分184 分、自评得分231 分、组评总得分184 分。指标图代表本课所有学生学习水平层级人数分布：创新应用20 人、完全掌握28 人、基本掌握2 人、掌握一点与完全不会0 人。折线图进一步告诉我们每个层级学生名单，以及课后进行线上线下的个性化差异辅导的学生名单。每位学生都可以进一步反思成果与表现，学生进一步提升了信息意识与计算思维素养。

8.总结奖励

教师通过数据图表总结本节课学习总体情况以及个体学习情况，将课堂常规星颁发给创新应用小组组员。课堂常规星的颁发进一步激发了学生争星的期待与学习热情，也将“教—学—评”一体化的课堂推向了高潮，实现了数据说话、以生为本的个性化课堂，做到课堂精准分析学情，促进学生再次学习，引导教师用数据进行课堂反思，改进加强课堂教学，有针对性开展课后个别化指导。

本案例充分运用“教—学—评”一体化云平台开展人工智能课堂教学，不仅实现了“教—学—评”一体化，还实现了核心素养导向下的深度学习课堂。课堂上，教师将学习的主动权还给学生，积极创设合作交流、思维碰撞的环节，将更多的时间留给学生自主创造，充分调动了学生的自主性、参与性和积极性。

三、基于“教—学—评”一体化云平台的课堂实践效果反思

就老师而言，平台实用高效，师生操作便捷，不占用课堂时间，不影响课堂进程；课堂上师生的教学互动留下了痕迹，包括师生互动、生生互动，且生生互动受益最大（课前课中课后皆可）。平台的评价做到了过程性评价与终结性评价的融合，其学生作业成果、作品欣赏、评价活动，特别是学生在整个学习过程中的表现性评价、自评、组评，都实现了可量化、可追踪、可统计、可分析，简单实用，一目了然，教学效果显著，促进了学生对一节课的再学习与教师对一节课的再复盘。

就学生而言，每节课上可以不用等老师课件的教学进程，可以直接在平台看分层任务单。对于学习资源（课件、视频、操作说明等），学生可以自己看、自己学着做。有时课堂分神了或者没学会怎么做，可以复盘多看几次。如果完成的比同学快，既可以按自己的节奏提前做下一个任务（像闯关一样），真正实现自主分层学习。学生还可以当小老师，帮助同学。特别棒的是最后的学习诊断，大家既爱又怕：爱的是平台用数据说话，告诉你处于哪个学习水平，让你不得不服；怕的是这节课没学好，永远留下痕迹，全校师生都看得到。这也激发了同学们课堂上认真学习，争取每节课达到创新应用或完全掌握水平。

总之，基于“教—学—评”一体化云平台的课堂教学实践研究，是研究团队在义务教育课程方案和课程标准（2022 年版）背景下革新学校课堂教学的一次大胆尝试。它探索大班化以学习为本的“教—学—评”一体化课堂，建构以发展学生核心素养为目标的课堂教学新模式，具有一定的新颖性和时代性，体现了以建构主义与深度学习理论为指导、以SOLO 分类理论为等级评价指标、“以学习为中心”的设计思想，促进以学生为主体的差异化教学与个别化指导，全方位提升了学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四大核心素养，通过课堂培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力。