聚焦學生思維發展的智慧教學實踐

章榮華

[摘 要]與傳統教學手段相比，智慧教學在促進學生思維發展上有其獨到的優勢。教學中，教師應立足科學學科特點，著眼學生概念、認識建構過程，廣泛運用智慧診斷、共享記錄、同屏對比、實時交互、點擊評價、自主點學等手段，促進學生在歷經思維“暴露、追蹤、澄清、深化、拓展”中走向成熟。

[關鍵詞]思維發展;智慧教學;可見策略

[中圖分類號] G623.6[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068（2021）30-0085-02

培育思維是科學教學的核心任務，但思維的發生、發展乃至深化并不是一蹴而就的，它需要內容奠基、也需要言語支撐，更需要生命互動。傳統教學在這些方面表現得非常局促，特別是在信息捕捉、傳播、重組上都不能為思維生成做好服務。以移動學習終端為載體的智慧教學具備“精準、個性、優化、協同”等特征，有效實現智能推送資源、立體交流互動、即時評價反饋、大數據分析決策等功能，全方位觸動學生積極思維。

一、智慧診斷，暴露思維

當下，關注學情，基于學生已知展開科學教學已成為常態。執教者常在學生習得科學概念前，用問卷、練習等方式調查學生的前概念，并根據學生的前概念確定教學重難點、布局教學策略。殊不知，學生的“已知”不完全等同于“前概念”，還包括“具身體驗下的直接認識、當堂檢測中的錯誤認知”等。面對后者，傳統診斷手段因耗時長，滯后性強，關注面窄等特性表現出無能為力，而“AI智能診斷能彌補傳統診斷存在的不足，它以大數據智能分析為基礎，具備反饋及時、分析精準、整體把控等特點”。

56教室就是一個典型的智能診斷平臺，它由“56教室掃描儀”和“56教室云端”共同組成。在設計上立足“課前預學、課中探學、課上練學”三大板塊，分別介入“問卷、實驗單、練習題”等載體全方位診斷學生的思維過程、狀態及結果，讓課堂始終處在思維的暴露、同化、順應、進階中。

因不同階段思維暴露的重點有所不同，所以診斷習題在設計上是有差別的。以《土壤中有什么》為例，預學時重點讓學生回憶“土壤中有什么”，暴露前概念;探學時應讓學生思考“在實驗中，運用了什么方法，觀察到了什么現象，形成了哪些認識”，診斷個體的“直接認識”;練學時要將診斷的視角定位在“概念的遷移判斷、鞏固運用”上，讓學生解釋“為什么土壤是地球上最有價值的資源”，捕捉學生的“錯誤解釋”。確定和編制了診斷習題，教師就可用云端平臺將其轉化成數字化資源。

運用中，為滿足學生使用傳統作業紙的習慣，可將數字化資源打印成A4紙習題分發給學生，完成紙筆檢測，然后用移動終端的“56教室APP”或“56教室掃描儀”掃描錄入，實現智能化秒批，形成大數據，為教師確定教學重難點、定位教學方向提供參考。授課中，教師根據課前調查發現，80%的學生質疑土壤中含有礦物質成分，因此事先在設計中加入了“利用水質檢測筆檢測土壤中礦物含量”教學活動。課堂上，大數據顯示73.3%的學生將腐殖質等同于黏土，因此課堂上及時插播了“腐殖質的演變過程”視頻，拓展了孩子們對土壤成分的可見認識。

二、共享記錄，追蹤思維

在“天氣、生態瓶、鳳仙花種植、蠶寶寶養殖、霉菌生長”等長周期觀察、實驗、探究活動中，教師常為學生設計一份“紙質的記錄單”，用于記錄、描述探究中的見聞、感想。學生對此是有一定難度的，特別是對于那些語言發展水平落后、學習持久力較弱的學生而言，中途夭折是常事。

怎樣才能保障全班學生都能完成這項長周期的觀察、記錄活動？給予及時的監督、指導、評價是關鍵。傳統教學中，因學生觀察記錄常在課外，有針對性的、個別化的指導很難做到。但如果能運用“釘釘班級圈、微信小程序、抖音”等智慧平臺來寫觀察日記，就能架構一個龐大的指導圈，教師、家長、同伴都可以成為這個圈內的指導者。

當學生不知從何處著手觀察時，可以在線求助老師、同伴及家長;當學生無法用言語表達自己的內心想法時，可以在閱讀同伴的思維中找到靈感;當學生對觀察到的信息無法做出甄別時，可以在圈內發起討論，辨析認識……借力智慧記錄平臺，學生在追蹤“榜樣思維”中獲得了自由成長。

三、同屏對比，澄清思維

大多數教學《點亮小燈泡》一課的教師都深有同感，學生對于“通路、短路、斷路”常常混淆，關鍵原因是“電從電池的正極出發流經燈絲回到負極，形成一個閉合回路，小燈泡被點亮”概念的建構太匆忙。

分析教材，這一概念應按照“電流動需要一個路徑——小燈泡被點亮需要一個閉合回路——小燈泡被點亮需要有一個電流流經燈絲的閉合回路”進階序列生成，期間“路徑、閉合回路、電流流經燈絲”等概念“語詞”的建立都需要在對比中生成。

當學生完成了點亮小燈泡的實驗后，教師應及時捕捉與提取 “被點亮的小燈泡”示意圖，讓學生在第一次比對中挖掘共同點——當導線將電池的正負極和小燈泡的兩個連接點分別連接起來，形成一個閉合回路時，小燈泡才能點亮。此時，教師引入“短路”電路，讓學生進行第二次比對，找到“通絡”與“短路”中閉合回路的不同點，明白只有小燈泡的連接點與電池正負極相互接觸，才能形成流經燈絲的閉合回路，小燈泡才能亮。當然，如果要讓學生體悟概念中每一個“語詞”的要義，還需要進行第三次對比教學，讓學生將所畫的電路圖按照“通路、短路和斷路”進行分類，并說明理由，以此靈活掌握概念要義，明晰彼此區別。

這樣的教學，學生資源的汲取、重組是一種常態，如果運用傳統課堂中的“小黑板、貼貼墻、實物展臺”來呈現對比信息，信息收集、呈現面窄，難以根據需要及時重組結構。但像“希沃授課助手、之江匯的教學助手”等同屏技術的運用，既能突破限制，同時呈現多個小組的研究成果，又能對比呈現學生前后學習結果，還能強化個體實操結果和典型例證的對比，甚至還能根據概念建構的需要靈活調整“例證”呈現的順序，在直觀地對比中幫助學生分析、歸納和總結信息，幫助學生一步一步地走出泥塘，走向思維清晰。

四、實時交互，深化思維

傳統課堂，由于受時空限制，交互的主要形式是一對一或者一對多的師生對話活動，交互頻次短、范圍小、層次淺，這樣的交互不僅不利于概念的深度習得，而且單純師生間的言語交互并不能很好地展現學習者的思維結果，特別不適合“工程與設計”這類程式性較強的內容學習。

產品設計是一個集聚思維迭代的創造過程，滲透在學習的各個環節，具體包括“設計前設計、畫圖紙中設計、制作時設計、改進中設計”等，每一步的設計都應是思維進階的結果。交互是促進思維走向深化的基礎，因此，在“工程與技術”教學中，強化師生、生生在“人機操作、信息互通、概念使用”上的交互是一種必然趨勢。這就需要建構一種新的課堂交互模式，運用移動終端等智慧化教學工具來拓寬學生的交互面以及交互深度，促進學生思維的迭代發展。

群暉共享和互動課堂的聯合運用就能實現大范圍、大面積的實時交互。例如在《STEM+新型垃圾填埋場》的教學中，運用群暉共享能及時存儲學生在不同階段創生的設計圖紙、選材、方案及作品等，學生可運用平板等移動終端自由訪問，對不同小組的作品進行閱讀、點評和修改，為信息交互提供新的路徑。如需要質疑問難，同伴還可以借助互動課堂開展屏幕廣播，直接在平板界面上向全班同學展示自己的設計思路、成果，交流設計中涉及的科學原理，方便與同伴、與教師在線對話，及時反饋意見，打開新的思路。這樣就將教學互動的范圍擴展到多對多的網狀結構模式，最終實現思維的深度交流。

五、自主點學，拓展思維

在科學探究學習中，諸如“自行車上的簡單機械、磚瓦陶瓷的研究、食品包裝袋上的信息”等學習，往往會因課堂40分鐘局限，無法深入展開探究。為保障學習效果，許多教師會讓學生開展課外拓展探究，彌補課內學習的不足。但很多學生會因指導者的缺失，造成探究項目擱淺。

“雙線并進的智慧點學模式”推進就能突破困境。在學習中，學生既可借助科學學習工具開展線下學習，獲得一些感性的認識和經驗，又可以借助“移動終端”等智慧學習平臺開展“在線檢測”“資料檢索”等線上學習活動。如果初次獨立探究學習效果不佳，學生還可以打開平板中的微課，在“微課解析”的幫助下開展第二次修正學習，完成學習單的二次修改，促進思維的更正與迭代。

在這場學習中，教師需要重構時空，幫助學生建設一個未來學習場。一是充分利用室內區角、走廊墻壁、校園邊角布局科學疑難課程，將一些探究工具、實驗器材擺放在開放的環境中，方便學生探究，如在校園內利用“磚瓦陶瓷”建設古城墻;二是遵循小步子、進階性原則精心設計學習單，如《自行車上的簡單機械》探究學習單是由“指認部件名稱、回憶學過的簡單機械、探究并判斷自行車上的簡單機械、團隊對學習過程及成果做出評價”四部分組成，彼此相互關聯，層層遞進;三是制作一個幫助學生學習的微課，它的內容既要指向探究結果，又要關注探究過程的指引及探究方法的指導。

智慧教學在支撐起學生思維、促進學生思維深度加工等方面起到了重要的作用。它用大數據呈現了學生的思維過程及其結果，讓學生的思維從隱匿走向了可見。它借力云端虛擬空間實現無縫交流，突破課堂、班級及固定師生群體，讓思維表達從桎梏有限走向無限。它在摸清學生起點時設計探究問題，通過人機、人人間的交互采集“例證”，智能化、精準化分析，獲得結論，讓科學思維從膚淺走向深度，乃至成熟。

（責編 韋淑紅）