基于数字化转型的循证教学实践与创新

汪 源 操基兵

（江苏省南京市红山初级中学）

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。

一、问题的提出

《义务教育课程标准（2022 年版）》增加了“学业质量标准”的内容，整体刻画了不同学段学业成就的具体表现，为考试、评价提供了依据。“学到什么程度”和“学得如何”应该前置到平时的课堂之中，而不仅仅依据最终的测验得分来评定。基于证据的教学正逐步进入教师的视野。

落实教育数字化转型，实现以学生的学为中心的课堂转型十分必要。学校目前已经具备基于数字化转型的循证教学的基础，因此，我们提出了基于数字化转型的循证教学创新实践研究。

二、基于数字化转型的循证教学内涵及特征

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。其具有以下特征。

（一）突破路径依赖，创新应用场景

数字化转型绝不是因循既有的轨道，重复已有的模式，而是要开创新的应用场景，构建新的模式。通过数字化学习，学生的学习从标准化走向个性化，“为每个人提供适合的教育”成为可能；数字化教学，使学生的学习从被动接受走向主动探究，通过数字化技术、数字化教学环境和教学数据的分析挖掘，促进从平行课堂到互动课堂再到融合课堂的转变；数字化评价，以数字化技术为支撑，建立基于多模态数据的测量模型与数据科学深度融合的计算心理计量模型，实现教育评价的数字化转型。

（二）实现人机融合，作用教学实践

基于数字化转型的循证教学实践不仅是获取客观数据，更是将人和机器融为一体，实现人机交互、人机互融，发挥教育数字化的功能，即以教育需求为中心，从事实出发进行论证，再进行教学决策和教学实践；其在关注如何教书育人、关注“大数据”的同时，重视“小数据”，通过对多维度、个体化“小数据”的收集、挖掘和使用，发展有温度的数字教育。

三、基于数字化转型的循证教学创新实践

（一）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。

（二）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。

（三）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。

图2 “一院两翼三中心”的融创体验空间

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。

四、基于数字化转型的循证教学的意义

（一）体现国家战略，是教育变革的机遇

首先，教育数字化是在建设“数字中国”中落实教育优先发展要求的战略选择。教育数字化对培养大批创新人才、支撑实施科教兴国战略具有关键意义。其次，教育数字化是促进教育公平、提高教学质量、实现教育高质量发展的有力抓手。

（二）落实“双减”政策，是全面育人的保障

“双减”政策的目的在于让教育回归本真，全面落实立德树人的根本任务。教育部等六部门印发的《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》提出“创新信息化评价工具，全面记录学生学习实践经历”的工作举措，使我们明确了只要坚定不移地运用信息化、智能化手段破解学情数据匮乏之痛，就能实现教育“减负提质”的理念。

（三）实现课堂转型，是高质量发展的需要

新情境下的问题解决，对学生信息获取与加工能力、逻辑思维与批判性思维能力、实践创新能力的要求越来越高。引领学生在真实情境中进行循证学习探索，从实践化、证据化的角度重构教学，能够解决传统经验教学方式存在的弊端，促进师生高质量发展，形成循证教学的数字化课堂模型。

（四）助力精准教学，是个性化学习的需要

学校通过开展循证型教学诊断和改进研究，接入学习者个体数据、教学过程数据、校园活动范围数据等，并对不同数据进行关联分析，诊断学生的学习情况，分析学生的特点需求，为教师提高教学效率推送有针对性的建议，精准定制专属于每一名学生的动态学习计划。