高中地理OTO智能化教學實施與評價的初探

程 鋒 高光輝

（浙江省杭州第二中學, 浙江 杭州 310053）

近年來，新課程方案和標準的頒發(fā)實施，要求各學科加快傳統(tǒng)教學方式變革，構建與實施新型課堂教學模式。課堂教學轉(zhuǎn)型的核心要求是“兩個關注、一個促進”：關注信息化環(huán)境下的教學改革，關注學生個性化、多樣化的學習和發(fā)展需求，促進人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變。[1]與此同時，中共中央、國務院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》，提出“建設智能化校園，統(tǒng)籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺。”[2]通過“互聯(lián)網(wǎng)+教育”平臺，探索新型教學模式，如翻轉(zhuǎn)課堂、混合式學習、個性化學習等。

高中地理學科課程資源豐富，教學情境復雜，單一的時空條件常常無法滿足多樣的教學需求。因此，在信息技術支持下，如何將“線上教學”與“線下教學”各自的優(yōu)點相結(jié)合，開展線上線下（簡稱“OTO”）混合式、智能化的教學，來滿足個性差異日趨明顯的不同學生的學習需求，值得思考與實踐。本文將探討高中地理OTO智能化教學的實施與評價，以期為高中地理課堂教學變革做探索性的嘗試。

一、高中地理OTO智能化教學的體系架構

OTO智能化教學是指通過人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術，融合線上線下教學方式的優(yōu)點，進行學情診斷分析和資源智能推送，創(chuàng)設智能化學習環(huán)境，開展“云端”學習活動與支持服務，記錄學習過程并進行多元智能評價的新型教學方式。OTO智能化教學既發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又充分體現(xiàn)學生在學習過程中主動性、積極性與創(chuàng)新性的主體作用。[3]

1. OTO智能化教學表現(xiàn)特征

根據(jù)其內(nèi)涵演繹，OTO智能化教學具有如下特征。

(1)翻轉(zhuǎn)式

傳統(tǒng)課堂的教學流程是先教后學，教師在課堂上講授知識，學生課后練習、完成作業(yè)。翻轉(zhuǎn)課堂的教學流程是先學后教，學生課前學習教學視頻，教師課中組織學生討論交流。OTO智能化教學利用信息技術手段重組傳統(tǒng)教學流程，在翻轉(zhuǎn)課堂的基礎上融合傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢，形成先學后教、以學定教的教學流程。

(2)交互式

OTO智能化教學為師生、生生之間的溝通交流提供了便捷的途徑。通過智能學習終端，學習者可以與教師在任意時間、任意地點進行溝通交流，實現(xiàn)了教與學的全時空、立體化對話。除了答疑解惑，還伴隨著資源推送、信息共享等多方位的交互。

(3)生成式

該模式借助信息技術手段能夠?qū)θ^程動態(tài)學習數(shù)據(jù)進行收集、分析與評價反饋。基于對學習數(shù)據(jù)的診斷研判，教師可以及時調(diào)整預設的教學策略和教學流程，對于預設的教學設計進行修改優(yōu)化，除了要考慮教學的既定目標之外，還要關注在教學中迸發(fā)出來的生成性目標。在師生交互過程中生成的新議題或者素材，也能隨之成為新的教學內(nèi)容，從而實現(xiàn)“以學定教”。

(4)個性化

在資源推送上，根據(jù)學生的差異性，教師可以通過智能云平臺將特定的資源、信息點對點推送給相應的學生，學生可以根據(jù)自身需求特點選擇相應的學習內(nèi)容，實現(xiàn)資源推送和學習方式的個性化。此外，在評價反饋上也體現(xiàn)個性化。每個學生的測評量表、學習行為數(shù)據(jù)都會被收集、記錄和呈現(xiàn)，形成自己獨有的學習動態(tài)反饋。

2. OTO智能化教學平臺架構

學校OTO智能化教學的平臺架構（見圖1）可以分為智能網(wǎng)絡云端、智能學習終端、交互電子白板三個部分。平臺架構針對課前、課中、課后不同的應用場景，涉及教、學、練、測、評全過程，為師生日常教學提供全場景的信息化、智能化覆蓋，并通過采集實時的動態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的針對性教和個性化學的教學服務。

圖1 OTO智能化教學平臺架構

二、高中地理OTO智能化教學的模式構建

1. OTO智能化教學模式（見圖2）

圖2 OTO智能化教學模式

(1)學情診斷

在學情診斷階段，教師通過智能化教學平臺，提前將本節(jié)課的學習目標、學習內(nèi)容、測評標準等告知學生，并發(fā)布微視頻、PPT課件、優(yōu)質(zhì)課例、模擬動畫等學習資源供學生在線自主學習。學生根據(jù)自己的知識結(jié)構和認知能力需求，獲取和瀏覽相關學習資源，并完成學情診斷的預習作業(yè)測評。預習過程中，如果產(chǎn)生學習困惑，學生可以借助智能化學習終端進行提問與交流。[4]

基于智能化教學平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，教師能夠及時了解學生的資源獲取、整理情況，檢測學生預習進度，查詢預習測評數(shù)據(jù)，診斷學情。與此同時，學生也能投入課堂的教學設計當中，對于教學內(nèi)容、重難點、測評標準提出自己的想法與理解。

(2)情境教學

線下課堂進行的是師生面對面的教學活動，側(cè)重于師生的交流互動與知識的內(nèi)化應用。在面授教學中，教師應該注重創(chuàng)設合適的教學情境，包括問題情境、活動情境、資源情境等，將課堂所學知識與現(xiàn)實問題或真實任務聯(lián)系起來，激發(fā)學生學習興趣，引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題，進而分析問題、解決問題。

與傳統(tǒng)課堂教學不同的是，OTO智能化教學中的實體課堂應積極利用多種信息技術手段和人工智能，以生動直觀的信息呈現(xiàn)方式來創(chuàng)設優(yōu)質(zhì)教學情境，如VR技術等，從而盡可能在教室環(huán)境下引入“真實情境”。學生在指定的情境中，形成自己的概念與認識，提出自己的猜想與模型，培育解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

(3)探究實踐

基于一定的教學情境，地理課堂可以開展具有自身學科特色的探究實踐活動。例如，地理實驗、地理信息技術應用、野外考察、社會調(diào)查、地理制作與繪圖等。在教師引導和同伴互助下，學生借助一定的材料、工具等資源，進行討論與交流。

在課堂教學中，教師對學生的學習行為和效果進行實時監(jiān)測，密切關注學生的自主學習、合作探究和交流討論情況。通過智能化教學平臺，教師將課堂中的知識可視化、數(shù)據(jù)可視化、思維可視化，呈現(xiàn)課堂教學動態(tài)，助于學生知識結(jié)構的重組與建構。

(4)鞏固拓展

鞏固拓展是知識內(nèi)化、互動深化的重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)，學生通過課后作業(yè)測試進行自我檢驗歸納。教師獲取作業(yè)測試的評價數(shù)據(jù)后，對有講解需求的習題進行一對一訂單式視頻講解派送，對學生進行一對一輔導。智能化教學平臺系統(tǒng)根據(jù)錯題，為學生智能推送相關變式例題，以求進一步鞏固應用。

通過智能學習終端的答疑圈，師生、生生之間可以開展在線討論與交流。學生可以將問題提交到答疑圈，等待教師或其他學生解答。對于一些普遍問題，教師可將問題和答案整體發(fā)到答疑中心，供其他學生參考。教師可結(jié)合課程內(nèi)容設計一些話題，學生則通過發(fā)帖、跟帖等形式對其進行交流和討論。教師積極發(fā)揮組織、協(xié)調(diào)和引導作用，組織學生以討論的形式開展協(xié)作與交流，通過共享學習資源與學習成果，深化對知識的認識與理解，實現(xiàn)知識意義的建構。

(5)評價反饋

OTO智能化教學的評價反饋應該滲透于課前的學情診斷、課中的隨堂測評、課后的總結(jié)分析，包括了線上評價與線下評價、自我評價與他人評價、定性評價與定量評價、形成性評價與終結(jié)性評價。依托信息技術提取出隱含的、有價值的教與學過程的信息，精準定位學生學習的興趣點、學習方式以及遇到的困難，幫助學生找到相對適用于自己的學習方式方法，實現(xiàn)個性化學習。在評價內(nèi)容、方式、標準、依據(jù)等方面，OTO智能化教學評價更加多元化、綜合化和精準化，使評價更為客觀、準確、科學。

2.實施流程

核心素養(yǎng)視域下的地理課堂教學，需要面對三個問題，即“教什么”“怎么教”“學會沒”。在課堂中，教學、學習、評價需逐步走向三位一體，相互影響，相互制約，從而追求“教—學—評”一致性。高中OTO智能化教學的教學設計流程如圖3所示：①教師在明確內(nèi)容標準后，需要借鑒教科書、教參、考綱、試題，結(jié)合前期學情診斷與資源選擇，制定學生需要的、具體的、清晰的教學目標，“以學定教”；②進行教學方法設計，通過技術賦能，開展“互聯(lián)網(wǎng)+”的啟發(fā)式教學、探究式教學、情境化教學引導學生自主學習、深度學習、協(xié)作學習；③突出教學過程中的信息資源與環(huán)境設計，選擇教學媒體，設計微課資源；④通盤考慮教師活動、學生活動、教學媒體與環(huán)境的設計運用以及它們之間的關系，對整體教學過程進行翔實的設計，同時也要為生成性的教學內(nèi)容留下足夠的空間。OTO智能化教學的教學評價設計涵蓋了課前學情診斷、課中過程反饋、課后目標達成，融合線上與線下評價、定性與定量評價，力求“精準教學”，促進學生核心素養(yǎng)的育成和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

圖3 OTO智能化教學設計實施流程

3.教學案例

由于篇幅字數(shù)有限，僅以“交通運輸與區(qū)域發(fā)展”為例運用OTO智能化教學模式進行教學設計，如表1所示。

表1 “交通運輸與區(qū)域發(fā)展”教學設計

三、OTO智能化教學的評價分析

如圖4所示，OTO智能化教學評價是指借助信息技術（資源、工具、平臺），采用適合的評價方法，對OTO智能化教學過程及其結(jié)果進行測量，并作出科學精準的價值判斷的過程。評價目標既聚焦學科核心素養(yǎng)，又關注學生自主發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。評價方式注重定性評價與定量評價相結(jié)合、過程性與終結(jié)性相結(jié)合、線上評價和線下評價相結(jié)合，不僅重視學生習得的知識與技能，也著眼于學生的團隊合作意識、語言表達能力、求真務實的態(tài)度等。評價主體結(jié)合自我評價與他人評價，涉及學生自評、學生互評、教師評價、平臺評價、家長評價。[5]OTO智能化教學的評價項目如表2所示。

圖4 OTO智能化教學的評價體系

表2 OTO智能化教學的評價項目[6]

1.學情診斷評價

在課前的診斷評價中，主要是對學生的初始學習狀態(tài)進行評價，包括知識基礎、認知能力和學習心理等方面。教師擬定課前預習提綱并篩選配套資源發(fā)布給學生，并通過推送課前診斷測驗題，以此診斷學生的預習情況。學生完成預習檢測題并將結(jié)果提交到智能學習終端，平臺將會統(tǒng)計每道題目的正確率。

OTO智能化教學平臺將自動監(jiān)控與記錄學生登錄學習終端次數(shù)、資源觀看次數(shù)與觀看進程、答疑圈討論互動的發(fā)帖與回帖情況。基于平臺收集量化數(shù)據(jù)的基礎，教師對學生的答疑圈互動質(zhì)量加以定性描述，相對綜合地分析學生的預習情況，以學定教，為之后的課堂教學設計提供決策依據(jù)。

2.學習過程評價

學習過程評價是教師依托信息技術手段收集獲取學生在學習過程中的資料與數(shù)據(jù)，密切關注學生自主學習、合作探究和交流討論情況，分析和解決學生學習過程中存在的問題，從而調(diào)整和改進學生學習過程的一種評價。在線下課堂學習過程中，學生會產(chǎn)生一系列的過程信息，如課堂實錄數(shù)據(jù)、過程資源數(shù)據(jù)、課堂行為數(shù)據(jù)、課堂筆記數(shù)據(jù)等。

基于OTO智能化教學平臺可以對學生的舉手、作答、筆記、對話和互動等教學過程數(shù)據(jù)進行記錄，利用數(shù)據(jù)挖掘分析技術，進行建模分析和挖掘分析，為改進和調(diào)整教學提供數(shù)據(jù)支撐，有利于實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的精準教學和個性化學習。例如，在課堂中，教師通過隨堂測驗檢驗學生對某一知識或整個教學內(nèi)容的掌握情況。借助教學平臺的智能統(tǒng)計，教師能夠快速獲取全體學生對于某問題的認知水平與差異，及時了解學生的知識掌握情況。

3.目標達成評價

目標達成評價是根據(jù)教學目標與評價目標，對學生學習目標達成的程度進行判斷與評定。目標達成評價在關注學生各科學科素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎上，同時關注學生自主學習、創(chuàng)新能力與思維結(jié)構的發(fā)展。教師通過課后練習作業(yè)和單元測試評價，進一步獲取學生的知識與能力情況，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋推送適合的個性化學習材料，實現(xiàn)個性化的學習支持。

通過數(shù)字化學習檔案記錄學生的學習過程、學習成就、學習態(tài)度等全部表現(xiàn)。數(shù)字學習檔案中不僅存放學生自己分類整理、遴選出的具有代表性的重要活動記錄、典型事實材料以及其他有關資料，同時還將不同評價主體的評語等進行匯總、歸檔，形成每個學生的電子檔案。教師可以將檔案選擇性發(fā)給家長進行反饋，同時了解學生在家的學習情況，使家校雙方能夠全面、準確地掌握學生的學習情況。學生也可以利用學習檔案進行自我評價和總結(jié)反思。