“微能力”在高中信息技术智慧课堂中的实践研究

教育部发布的《关于实施全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的意见》（以下简称“能力提升工程2.0”），推动教师主动适应大数据、人工智能等重要的技术变革，关注“如何在教育教学实境有效应用信息技术”。笔者所在的学校信息化基础设施完善，早已实现智慧教学环境的全覆盖，师生人手一台平板，日常教学活动可做到全流程数据采集和后台分析。同时，学校积极推进“能力提升工程2.0”的实施，使广大教师的信息技术能力大幅度提升。为此，笔者以高中信息技术课程为例，构建了相应的智慧课堂“微能力”应用模式，并在此基础上通过《物联网信息系统实现》案例的设计与实施阐述了该模式的应用过程，以期为微能力在实际教学中的落实提供参考。

一、高中信息技术智慧课堂“微能力”应用模式

笔者通过对近两年的高中信息技术课程必修1和必修2模块共9个单元32节课的教学流程进行分析归纳，梳理了智慧学习环境下的微能力点在不同教学环节的合理切入点与应用的环节，并结合高中信息技术课程标准的要求，构建了如下高中信息技术智慧课堂微能力应用模式（如图1所示）。

该模式可以概括为以下几个环节：

（一）智能学情诊断与教学活动设计。利用数据分析工具收集学生数据（如作业成绩、测试结果、参与度），智能分析学习习惯、优势和不足，帮助教师制定个性化教学策略。

（二）主题任务呈现与智慧资源推送。根据分析结果，教师设计主题活动，通过智慧平台推送视频、互动题等资源，促进学生理解和掌握知识。

（三）智能学习互动与个性化活动指导。学生通过智慧课堂平台参与在线讨论、协作项目等互动学习，系统提供个性化反馈，促进学生进步。

（四）自动测试评价与展示汇报分享。系统自动进行测试评价，可以实现机器评分、教师评分或学生互评，评价结果即时展示与分享，增强学生自信和动力。

二、高中信息技术智慧课堂“微能力”教学案例

（一）教学设计

本研究以高一信息技术必修2模块的《物联网信息系统实现》为例，基于上述的高中信息技术智慧课堂“微能力”应用模式进行教学活动设计。

1.智能分析诊断、课堂情境创设（应用微能力C2、G5）。教师通过知新智慧课堂发出抢答问题，即时获取并分析学生的答题情况，掌握学情数据，通过真实视频案例引出本课主题：制作一个老人监护报警系统。

2.主题活动呈现、智慧资源推送（应用微能力C1）。借助多媒体广播平台，学生回顾普通信息系统开发的基本流程，教师展分析物联网三层体系结构与掌控板各模块功能的对应关系，说明本节实验可能使用到的模块与要求，并通过智慧课堂平台分发学习资源（包括导学案、操作手册等）。整个实验设计融合了信息技术、通用技术、物理、人体工程学等跨学科知识。

3.智能学习互动、个性化活动指导（应用微能力C3、C4、C5）。此环节设计了三个分组合作的分层任务：利用传感设备获取声音值；对获得的数据进行分析决策；通过物联网实现数据实时上传显示。借助简单的硬软件设备和智慧课堂下的自动反馈功能，师生能即时查看到实验获取的数据与各个小组的实验结果，学生可以根据导学案自主探究，与组员或其他小组同学互动交流，而教师只需要适当引导并对学生进行个别指导即可。拓展任务则是学生完成基本的实验后，根据小组的设计方案开展创意制作。

4.自动测试评价、展示汇报分享（应用微能力G6）。学生借助平板拍照上传分享，教师通过自动反馈数据展示各个小组的任务完成情况，点评并肯定实验成果，同时邀请实现了创新设计的小组分享交流，鼓励学生利用智慧课堂继续讨论物联网技术对人类社会带来的影响，升华主题。

此外，整节课的设计综合利用了知新智慧课堂、moodle学习网站、AI学习平板等智慧课堂的环境（微能力G7），并综合了项目式学习、翻转课堂等不同的模式，实现了高中信息技术课堂的教学模式创新（微能力G8）。

（二）教学实施

本研究选取了广州市第六中学高一两个平行班作为研究对象，且两个班的前测成绩相近。然后在其中一个班级（对照组）采用传统的“讲——演——练”教学模式，不借助智慧课堂环境下的各种工具和数据（也即教师基本不发挥对应的信息技术应用微能力）。而另一个班级（实验组）则采用了上述的高中信息技术智慧课堂“微能力”应用模式来开展教学，以保证实验数据的可靠性与效度。

（三）教学效果

1.学习成绩分析。本研究通过分析对照班和实验班学生在普通网络多媒体教学环境和微能力支持的智慧教育环境下对同一个教学内容的掌握情况，发现不管是前期的模仿性实验任务还是后面创新性的拓展任务，实验班的同学表现都要明显占优。

2.其他课堂表现数据分析。在本节课结束后，教师通过CSMS系统对课堂录像和智慧课堂采集的大数据进行了部分不方便直接量化的指标的分析，以检验在学生核心素养提升方面的情况。其中课程平均难易跨度为0.14，平均想象力激发程度为0.19。可见本节课除了达成知识技能的学习外，课堂内容呈现上做到了深入浅出，还能有效激发学生思维和想象力，促进学生认识水平螺旋式上升发展。

三、“微能力”应用模式实施成效

在2023-2024年间，笔者持续开展高中信息技术智慧课堂的“微能力”应用模式研究，设计了若干个教学案例，并通过对该模式应用前后的对比，进行了各种定量和定性分析。实践表明，教师把能力提升工程2.0中的具体微能力点与高中信息技术课程的智慧教学环境有机结合，可以有效改进传统的高中信息技术课堂教学模式，为学生提供个性化、精准化的学习路径；可以做到实时反馈与智能评价，激发学生之间的互动交流，提高学习效率和改善学生的学习体验；还可以帮助教师从过去的主观经验判断转变为客观数据诊断，从而有更多的时间与精力投入到教学设计、课堂组织与学生辅导上，既有助于教师的专业成长，也有助于学生的高阶思维能力培养。

【注：本文系广州市教育科学规划2022年度课题“基于‘智慧教育背景下教学模式创新’微能力点的高中教学应用案例研究”（课题编号：202214688）成果】

责任编辑 徐国坚