数字化时代生态课堂的探索

北京市第二十七中学 陈昌林

北京宏志中学 许 苓

北京市东城区教育科学研究院 傅继军

一、素养导向下的生态课堂

高质量课堂应该是以培养学生核心素养为教学目标，培养学生主动、深层学习能力，培养学生批判、创新等高阶思维能力，培养学生自主、合作学习能力。由此，教师的教学理念、师生课堂教与学的状态、丰富的教学资源、融洽的课堂氛围成为高质量课堂的重要因素，合作、交流、探究是课堂教学的主要形态。

在新时代，数字化与课堂教学融合日益深入。在5G等技术支持下，课堂与实际场景、虚拟场景即时互动更便捷，课堂更加开放。在AI和移动终端支持下，课堂师生、生生、人与资源的交互更充分。在云计算、大数据支持下，课堂现场数据分类、分析更加及时，课堂生成性更强。在数字化支持下，课堂整体上更加有助于合作、交流、探究。

在此背景下，素养导向下的生态课堂由此形成。生态课堂是指由教师、学生、课堂自然环境、课堂人文环境四个要素组成的动态平衡、开放有序的微观生态系统。课堂上一是要珍惜和尊重每一个生命，关注和珍惜每一位学生的生命独特性，在培育具有发展活力的个体生命中建构优质课堂生命体。二是树立和发展团队共生意识与能力。引导学生将个体生命的独特性置于团队发展的多样性之中，既让他们在课堂这一生态系统中获得最好发展，也为形成良好的课堂生态贡献自己的力量。三是优化课堂要素关系。生态课堂的教学设计与实施过程，是不断调整和优化课堂要素、形成最优化的教学结构的过程。四是活化知识，在师生和生生间盘活与周转静态知识，促进课堂上的能量和信息流动。

生态课堂具有多维互动、客观存在、动态性、开放性的特点。整体相关与动态平衡的统一，多元共存与和谐共生的统一，开放性与交互性的统一，有限性与无限性的统一，差异性与标准性的统一。合作、交流、探究是生态课堂的重要形态，这样的生态课堂就是一种高质量的课堂。

在数字化时代，生态课堂将更具开放性、更促互动、更重生成、更具体验性，从而更能尊重个体、更能促进协作、更能促进动态平衡、更能促进能量与信息的流动。教师通过调节开放、关联要素、信息交换、互动重组等来形成生态课堂的群体动力，强化学习者的学习行为投入，进而探索生态课堂的良性交互循环机制。

二、生态课堂的基本模式

通过数字化赋能课堂教学，学校着力于优化学科课堂教与学框架，重点通过三个环节、五个促进点，重构并生成“三环五度”生态课堂教学模式，详见图1。

图1 “三环五度”生态课堂教学模式

“三环”即“问题情境创设环节、问题链推进环节、迁移应用训练环节”，是学科课堂教与学的三个关键性主体环节。

问题情境创设环节：用生态观看，学习行为是学习者与学习环境交互作用的结果，因此在“问题情境创设环节”中，移动互联环境具有开放、生成、多元等优势，能推送学习资源、创设具有学习代入感的问题情境，通过问题情境，激发学生进行学习内容的自主建构，感知并明确学习目标与任务，激发学习动机，驱动学习行为。

问题链推进环节：旨在通过问题链导学来落实学科课堂教与学的层级任务，借助多种数字化技术促进师生多重交互，预设在实施中不断生成，教师据此不断调整和优化课堂要素。问题链要充分利用数字化技术的交互、生成功能，在反映学习的进阶与深度中激活思考，合作探究，增强学习中的同化与顺应，让静态的知识动起来。

迁移应用训练环节：本环节是固化具体知识，内化关键能力的重要环节。数字化资源与云技术结合，能让迁移应用训练更具有个性化、更具有针对性，迁移应用训练的场景也更加丰富，问题视野更加开阔。（甚至是游戏化场景）

“五度”是数字化在促进“三环”的基础上，教学中需要坚持的五个基本点，即在“三环”推进中，充分发挥数字化优势，赋能教与学，提升课堂教学立意的高度，延伸课堂师生视野的宽度，让学生有充分发展的密度，课堂实施有逐步推进的梯度，师生生命体在课堂交互中充盈着温度。

在数字时代，“三环五度”生态课堂教学模式，实践应用于基础教育阶段普通中学的多个学科和不同课型。

三、生态课堂的教学实践

（一）以云平台为基础多元技术协同的生态课堂

我们引入支持课堂移动互联的云平台，学生每人配备一个简单易操作的答题终端，结合学科教学信息工具，与白板黑板一起构成生态课堂“自然环境”。

教师在课堂上运用丰富的包含VR资源在内的多元数字化资源创设深度体验的问题情境。教师以问题链形式，通过答题器等移动终端，促进更深入的师生互动、生生互动、学生与资源互动，通过学科交互工具，促进学生个性化成长。教师通过平台基于知识图谱建立的题库资源等，结合答题器，高效促进课堂迁移创新。

在课堂教学推进的同时，云平台通过云计算、大数据等先进技术，即时形成学情报告分析，为学校、教师提供互动教学数据，帮助教师更高效地实现课堂互动，实时反馈课堂学情，提升教师授课效率。

平台能将日常课堂教学大数据自动统计分析，精准收集和分析教学过程数据，为设定更为科学和个性化的学习目标、规划学习路线提供依据，也为教与学的常态化评价反馈打下基础。

（二）课例分析

案例一高中数学课，在探究函数y＝A sin（ωx+φ）的图象这一节课时，传统方式是教师引导学生，师生共同利用黑板、练习本作图，探究A，ω，φ对函数图象的影响，教师在授课时往往需要画出不同的三角函数图象，讲解平移、伸缩变换，这种方式只有平移、伸缩的静态图形，没有平移、伸缩的动态过程。学生要理解其中的过程，需要在教师的启发下，通过想象与推理来获知其中的数学原理。在数字化平台支持下，教师可以在课堂上布置探究任务，学生在平台上通过平板终端，开展数学实验，独自探索图像变化规律。教师在平台上可以了解每位学生的实验状态。然后学生进行分享交流，师生总结提升。教师最后在平台上推出强化练习，学生通过终端提交结论。师生现场生成关于图像变化规律应用的质疑、思考与总结。整节课思维碰撞，学生体验感、数形冲击感强，落实强化的效果很好。

案例二高二化学选择性必修二第一章“原子结构与性质”，在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入研究原子结构，简述了构造原理及运用原理进行原子核外电子排布等。因为微观，学生在日常生活中不可见，故本章内容比较抽象，容易成为学习难点。VR技术恰好可以通过它的直观、动态、交互的特点，在课堂问题情境创设环节带领学生进入微观探索，帮助学生解决此难点。

案例三数学九年级上册第二十二章“二次函数”，是对函数及其应用知识学习的深化和提高，为学生进入高中进一步学习函数知识奠定基础。在本章学习中，让二次函数图象直观动态变化、了解学生对知识方法掌握程度，对教师突破重难点极为重要。在问题链推进环节，教师在教学设计与实践中，一方面通过学科工具——网络画板来动态呈现函数图象变化过程中相关规律，让学生直观感知参数对图像的影响；另一方面，教师通过问题互动，答题器上传，全面及时了解学生对问题的掌握情况。这为下一步的教学提供了更为精准的依据。

四、反思与展望

素养导向下的生态课堂建设不是必须依赖数字化技术，但是有了数字化赋能后，在高质量的生态课堂中个性化更加彰显，信息与能量流动更加畅通，课堂要素更能在动态中取得平衡。教育数字化转型重在数字化手段与资源的融合，重在教学方式的改进，为课堂教学增效。