智慧教育背景下地質學課程融合式教學模式探索

張辰光，劉翼澤，段娜，牛繼強*，劉明華，李秀美，史興俊

智慧教育背景下地質學課程融合式教學模式探索

張辰光a，劉翼澤a，段娜b，牛繼強a*，劉明華a，李秀美a，史興俊a

（信陽師范學院 a. 地理科學學院；b. 黨委辦公室，河南 信陽 464000）

智慧教育的發展將網絡信息技術引入課堂教學中，有利于提高學生的學習興趣和學習效果。融合式教學模式通過對教學理論、方法、資源、環境等教學要素進行優化選擇與組合而達到教學目標。構建地質學課程融合式教學模式應堅持以學生為中心的教學理念，注重教學方式方法的優化和改進，注重教學內容的重構。提高學生的學習主動性以及師生之間溝通的即時性、有效性，是發揮融合式教學模式優勢、充分提高教學效果的重要保障。高校應以智慧教室和優質教學資源為基礎，推行教學與研討結合、線下線上一體的混合教學模式。

智慧教育；融合式教學；地質學課程

“移動互聯網+”和人工智能、大數據等新興信息技術的進步促進了智慧教學的發展和應用。教育部2018年《教育信息化2.0行動計劃》中的“智慧教育創新發展行動”，提出要“大力推進智能教育，開展以學習者為中心的智能化教學支持環境建設，推動人工智能在教學、管理等方面的全流程應用，利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革”[1]。在“智慧教學賦能一流人才培養成為時代迫切要求”[2]的背景下，如何借助智慧教學環境、平臺和工具將信息技術有效融入課堂教學，使線上線下教學有機結合，充分發揮傳統課堂教學和網絡教學的優勢，成為當前高校教學改革研究的重要課題。本文以地質學課程為例，通過重構教學環境、提供開放教育、推廣智慧教學來創新培養模式，期望能為提高地球科學類專業的教學質量提供參考案例。

一、地質學課程融合式教學模式的構建

（一）構建宗旨

融合式教學是“為了促進學生全面發展而對教學的目的、主體、內容、方式和評價進行多維系統融合的一種教學理念”[3]。融合式教學模式通過對教學理論、方法、資源、環境等教學要素進行優化選擇與組合而達到教學目標。

當前，網課和多媒體是學生學習的重要途徑，其數字化和移動化特征明顯，而智慧教學的出現使得學習模式向智慧化轉變。在智慧教育背景下，構建地質學課程融合式教學模式應堅持三個宗旨。第一，堅持以學生為中心的教學理念，通過調整課程結構、提供多種課堂形態、壓縮課內學時學分、實施過程化評價等方法，提高課堂教學中學生的參與度，激發學生學習主動性。第二，注重教學方式方法的改進。教師在教學設計中應依據學生的學習特點以及智慧資源類型精心選擇教學方法，在教學過程中應注重師生互動，著力培養學生的地理思維能力和創造力。第三，注重教學內容的重構。教師要明確地理教學資源的采集、整理、配置的內在含義與意義，并對收集到的教學資源合理地進行分類。教師應合理分析學生的實際需求，有針對性地獲取網絡教學信息資源，使教學內容更加符合學生學習的特點，大幅提升學生對地理課堂的學習興趣和熱情，從根本上提高教學質量和教學效率。

（二）構建思路

傳統的線上線下教學流程主要是：課前教師利用網絡平臺發布學習資源，督促學生完成預習任務；實際授課以網絡平臺直播為主，錄播課程輔助，利用連麥進行在線交流；作業鞏固，在線檢查作業。上述教學環節仍是傳統課堂的“翻版”，教師與學生面對面的情感交流不足，課堂研討活動不能有效展開，難以大幅提高教學效果。

“將知識傳遞的課堂轉變為智慧生成的課堂已成為當今世界各國教育改革和人才競爭的核心”[4]，教育智慧與智慧教育也逐漸成為我國教育教學改革研究的熱點[5]。近年來廣泛應用的“一平三端”（“平”指云平臺，“三端”指教室端、移動端、管理端）智慧教學體系[6]，旨在采取適宜的信息技術構建智慧學習環境（智慧課堂、智慧教務），運用智慧教學方法促進學習者開展智慧學習。融合式教學模式，應創設線上線下、課內課外、實體虛擬相結合的教學環境；應借助信息技術平臺提供的多樣的知識獲取途徑，整合教學資源，科學設計課前準備、課堂授課、課后鞏固教學環節，并列舉具體的實踐教學步驟；應注重激發學生的學習熱情，實現以學生為中心的智慧教學。

充分的課前準備對于融合式教學來說尤為重要。教師應明確教學目標的重要性，注重教學目標的可操作性，根據學生的具體情況確定個性化教學目標，進而有效圍繞教學目標組織教學。教師應從科學的角度出發整合互聯網中有價值的教學資源，與課本緊密結合合理選擇教學案例、教學視頻和測試題，用心輔助完成教學任務。教師要認識到教學環節和教學活動設計的重要性，投入更多的時間和精力合理設計課堂流程。在實踐中，教師可以根據學情將概念性內容安排在課前預習中，為新知識的講授做鋪墊；可以將難度適中的內容設置為微型講座的主題，引導學生收集資料，制作時長3～5分鐘的主題PPT進行課前展示；應引導學生開展以問題為導向的創新型學習，通過提高學生的參與度充分提高教學效果。

課堂教學是線上線下結合的重要環節。在這一環節，教師應注重學生自主性和能動性的培養與發揮，圍繞“促進學生發展”這一目標組織和實施教學；教師應結合學科前沿知識適當補充教學內容，以拓寬學生的視野；教師宜采用啟發引導和活動探究教學法，安排活動小組探究地質現象，引導學生自行查閱相關資料，通過小組交流討論使學生加深對知識的理解，激發探索地球和自然奧秘的好奇心。教師在小組交流討論環節要及時進行適當的點評和互動講解，并對存疑之處進行答疑解惑，讓學生逐漸由被動學習轉為主動學習，由認知概念發展到主動概括總結知識點。

傳統的教學中，課后教學環節多以書面作業形式進行知識鞏固，而融合式教學法的提出使得教師有了多元的實施途徑。教師可根據小組討論中存疑的問題和學生的學習興趣，安排學生查閱資料，觀看教師提供的視頻公開課，通過思考完成知識的內化。教師可借助智慧課堂教學平臺發布作業，如檢測題、討論題等，根據學生的完成效果了解其知識掌握情況，進而向學生發送定制的個性化學習資源，預留差異性的學習任務，引導學生根據個人偏好與發展需要開展自主學習，使得教學更有針對性。

（三）實施與保障

地質學課程融合式教學模式的實施，應做好以下三個方面的保障工作：

第一，優化教學資源，提供開放教育環境。高校應加大投資力度，增添教學設備，通過對數字化課程資源的規范和認證，引進國內外精品課程，拓展線上學習資源。課程團隊要多方式自建、引進、共享優質教學資源，提升教學資源規模和質量，實現課程資源的開放共享，并設計適合移動學習或手機播放的學習資源，為融合式教學的開展奠定基礎。

第二，創新學習模式，重構教學環境。教師應成為學生學習的激發者、能力的培養者和思想的引導者，有效利用“一平三端”智慧教學資源，引導學生主動探索問題。

第三，創新教學實踐，推廣智慧教學。融合式教學模式有利于提高學生學習的主動性，慕課、超星學習平臺等都是學生獲取學習信息的途徑。高校應以智慧教室和優質教學資源為基礎，推行教學與研討結合、線下線上一體的混合教學模式。

二、融合式教學模式在地質學中的應用

（一）地質學課程各章節融合式教學模式設計

地質學作為地球科學類專業的專業基礎課程，主要內容包括地球的基本知識、外動力作用、地質學的發展與演化、人與地球等。地質學課程具有野外實踐性強等特點，采用融合式教學模式能夠有效提高教學效果。在地質學課程的教學中，很多基本概念、基本理論都具有一定的抽象性，例如宇宙、太陽系、構造作用等相關知識，宜采用“課堂講授+補充素材”融合方案以增進學生的理解；一些有經典案例的內容，如火山、地震、地質災害等，可以借助經典案例開展課堂教學；一些基本概念和理論涉及的內容較多，且有較多可參考素材，宜采用課堂講解與課堂討論相結合的形式，借助素材使得分散的知識點更易理解，通過討論讓學生系統地掌握知識；對于學科未來發展展望的內容，可以采取研討、辯論的方法，幫助學生深入理解教學內容，培養學生的系統思維能力。

如果以舒良樹主編的《普通地質學》作為教材，根據各章節的特點和教學目標，融合式教學模式可設計如下：“緒論”“礦物”“地質年代”“冰川地質作用”“湖沼地質作用”適合采用“課堂講授+視頻素材擴充+課后素材閱讀拓展”的教學模式；“風化作用”“河流地質作用”“地下水地質作用”“海洋地質作用”“風的地質作用”適合采用“課前素材引導自學+案例教學+師生交流”的教學模式；“巖漿作用與巖漿巖”“沉積作用與沉積巖”“變質作用與變質巖”“地震及地球內部構造”“構造作用與地質構造”“板塊構造”適合采用“課前素材引導自學+課堂講授+小組討論+師生資源共享”的教學模式；“塊體運動”“行星地質”“地球形成與生物演化”“人類社會與地質環境”適合采用“課堂講授+視頻素材擴充+研討辯論”的教學模式。

（二）融合式教學模式的應用——以“風化作用”內容的教學為例

1. 合理提供素材，有效激發學生的預習興趣

教師根據學生學情制定教學目標，要注意教學目標的可操作性，注重可測性行為動詞的使用。“風化作用”內容的教學目標應設置為：能夠判斷風化作用的類型、列舉風化作用產物，掌握影響風化作用的因素，初步掌握風化殼的特征。

教師可借助網絡教學平臺發布風化剝蝕特征明顯的地形地貌照片、航拍視頻等作為預習素材，如新疆天山花崗巖、安徽黃山花崗巖圖片，直觀地展示風化作用產物，從視覺角度吸引學生，引導學生主動了解風化作用知識。學生觀看素材后，教師要及時發布預習清單、課堂教學知識框架、課前測試題等資源，督促學生認真預習。教師可根據測試題的完成情況了解學生的自主學習能力以及學習態度，進而重點關注預習效果較差的學生，有針對性地開展課堂教學。

2. 創設學習情境，有效引起學生思考

創設合適的學習情境有助于激發學生的學習興趣。教學中常以教學對象、教學內容和學生所熟悉的生活化原則為依據來創設情境。教師可根據課前測試題的完成情況，展示優秀的作業以鼓勵學生認真預習，進而通過對預習題的講解引入風化作用的概念，實現新課的導入。為充分發揮學生學習的主動性，教師應創設探究空間，即播放課前準備的教學視頻（依次選取因溫差風化、冰劈作用、溶解作用、氧化作用、根劈作用等原因形成的地貌類型圖片制作而成），引導學生根據所學知識以及預習內容對視頻素材細心觀察，通過交流討論尋找圖片中的異同點，歸納總結風化作用的類型。此后，教師應講述不同類型風化的形成原因，并向學生提出待探究的問題——風化作用的影響因素。

3. 合作探究，歸納總結

在此階段，教師要引導學生小組對風化作用的影響因素開展討論，并鼓勵學生提出影響因素假設，進而引導學生借助線上教學平臺查閱、搜集資料，分析、驗證影響因素假設的科學性，具體教學進程如圖1所示。以課前充分預習為基礎的課堂研討活動的有效開展，體現了“以學生為本、以產出為導向”的教育理念，有利于提高學生的自主學習能力、問題分析與解決能力。

圖1 風化影響因素假設與驗證的教學流程

在完成影響因素假設的分析、驗證后，教師可安排一次隨堂測試，或者采用“隨堂作業+討論交流”的方式，了解學生對重點、難點和易錯知識點的掌握情況，進而引導學生查漏補缺，全面掌握章節知識。

4. 評價反思

在評價反思之前，教師可與學生共同梳理章節知識框架，幫助學生理清知識脈絡。總結反思應主要圍繞鞏固課堂教學成果、優化教學方法、指出學生學習討論和作業中存在的明顯不足展開。在智慧學習平臺的支撐下，教師可以實現作業的階段性發布與批改，這為教學的過程性評價提供了方便。教學評價指標應根據教學過程中要達到的目標進行設計，將課前測試成績、討論環節的參與度、作業的完成度、課后測試成績等融入評價指標體系，有利于全面了解學生的學習狀況，及時發現教學的薄弱環節并有針對性地加以彌補，從而有效提高教學質量，不斷提升教師的教學能力。“風化作用”過程性評價的指標，課前階段可包括“明確風化作用的概念”“認真預習課前素材，完成預習測試題”，課中階段可包括“能夠根據材料總結出風化作用的類型”“能夠推測各同類型風化作用的成因”“能夠根據材料分析、討論、匯總得出風化作用的影響因素”，課后階段可包括“能夠實現知識遷移，順利完成隨堂測驗，積極參與課堂交流討論”“能夠系統地梳理知識框架，形成全面的認知體系”。

地質學課程融合式教學模式的實踐表明，提高師生之間溝通的即時性、有效性是充分發揮融合式教學模式優勢的重要保障。評價融合式教學模式的實施效果，一般可按“先用后評，以評促用”的原則進行。課前預習素材的優選和提供有利于提高學生的學習主動性，課堂小組討論的有效組織有利于提高學生的課堂參與度，適時的課堂測試有利于學生反思學習效果并及時查漏補缺。高校應借助智慧平臺建設，通過智慧教學教務管理端建立教學實時數據庫，多渠道收集學生學習過程數據，基于大數據技術支撐，對學情診斷、綜合評價、課程輔導、學業規劃等教學過程進行實時監測，并提供可視化數據，為后期的教學分析、反思、研討和實踐反饋提供數據支持。

[1] 教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知[EB/OL]．(2018-04-18)[2023-01-19]．http:?//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html．

[2] 袁金麗，郭志濤．深度學習為核心的高校智慧教育實踐路徑研究[J]．河北師范大學學報（教育科學版），2022(4)：68-74．

[3] 何克抗．從Blending Learning看教育技術理論的新發展[J]．國家教育行政學院學報，2005(9)：37-48．

[4] 祝智庭．智慧教育新發展：從翻轉課堂到智慧課堂及智慧學習空間[J]．開放教育研究，2016(2)：18-26．

[5] 范梅南．教學機智：教育智慧的意蘊[M]．李樹英，譯．北京：教育科學出版社，2001．

[6] 張煒強，吳志春，郭福生．“一平三端”智慧教學系統應用初探[J]．東華理工大學學報（社會科學版），2019(4)：395-398．

G642.0

A

1006–5261(2023)06–0152–05

2023-02-03

河南省教師教育課程改革研究項目（2020-JSJYZD-028）；河南省高等教育教學改革研究與實踐重點項目（2021SJGLX203）；信陽師范學院“南湖學者獎勵計劃”青年項目

張辰光（1982― ），男，河南駐馬店人，副教授，博士

牛繼強（1977― ），男，山東臨沂人，教授，博士生導師。

〔責任編輯 郭永勤〕