數字化時代生態課堂的探索

北京市第二十七中學 陳昌林

北京宏志中學 許 苓

北京市東城區教育科學研究院 傅繼軍

一、素養導向下的生態課堂

高質量課堂應該是以培養學生核心素養為教學目標，培養學生主動、深層學習能力，培養學生批判、創新等高階思維能力，培養學生自主、合作學習能力。由此，教師的教學理念、師生課堂教與學的狀態、豐富的教學資源、融洽的課堂氛圍成為高質量課堂的重要因素，合作、交流、探究是課堂教學的主要形態。

在新時代，數字化與課堂教學融合日益深入。在5G等技術支持下，課堂與實際場景、虛擬場景即時互動更便捷，課堂更加開放。在AI和移動終端支持下，課堂師生、生生、人與資源的交互更充分。在云計算、大數據支持下，課堂現場數據分類、分析更加及時，課堂生成性更強。在數字化支持下，課堂整體上更加有助于合作、交流、探究。

在此背景下，素養導向下的生態課堂由此形成。生態課堂是指由教師、學生、課堂自然環境、課堂人文環境四個要素組成的動態平衡、開放有序的微觀生態系統。課堂上一是要珍惜和尊重每一個生命，關注和珍惜每一位學生的生命獨特性，在培育具有發展活力的個體生命中建構優質課堂生命體。二是樹立和發展團隊共生意識與能力。引導學生將個體生命的獨特性置于團隊發展的多樣性之中，既讓他們在課堂這一生態系統中獲得最好發展，也為形成良好的課堂生態貢獻自己的力量。三是優化課堂要素關系。生態課堂的教學設計與實施過程，是不斷調整和優化課堂要素、形成最優化的教學結構的過程。四是活化知識，在師生和生生間盤活與周轉靜態知識，促進課堂上的能量和信息流動。

生態課堂具有多維互動、客觀存在、動態性、開放性的特點。整體相關與動態平衡的統一，多元共存與和諧共生的統一，開放性與交互性的統一，有限性與無限性的統一，差異性與標準性的統一。合作、交流、探究是生態課堂的重要形態，這樣的生態課堂就是一種高質量的課堂。

在數字化時代，生態課堂將更具開放性、更促互動、更重生成、更具體驗性，從而更能尊重個體、更能促進協作、更能促進動態平衡、更能促進能量與信息的流動。教師通過調節開放、關聯要素、信息交換、互動重組等來形成生態課堂的群體動力，強化學習者的學習行為投入，進而探索生態課堂的良性交互循環機制。

二、生態課堂的基本模式

通過數字化賦能課堂教學，學校著力于優化學科課堂教與學框架，重點通過三個環節、五個促進點，重構并生成“三環五度”生態課堂教學模式，詳見圖1。

圖1 “三環五度”生態課堂教學模式

“三環”即“問題情境創設環節、問題鏈推進環節、遷移應用訓練環節”，是學科課堂教與學的三個關鍵性主體環節。

問題情境創設環節：用生態觀看，學習行為是學習者與學習環境交互作用的結果，因此在“問題情境創設環節”中，移動互聯環境具有開放、生成、多元等優勢，能推送學習資源、創設具有學習代入感的問題情境，通過問題情境，激發學生進行學習內容的自主建構，感知并明確學習目標與任務，激發學習動機，驅動學習行為。

問題鏈推進環節：旨在通過問題鏈導學來落實學科課堂教與學的層級任務，借助多種數字化技術促進師生多重交互，預設在實施中不斷生成，教師據此不斷調整和優化課堂要素。問題鏈要充分利用數字化技術的交互、生成功能，在反映學習的進階與深度中激活思考，合作探究，增強學習中的同化與順應，讓靜態的知識動起來。

遷移應用訓練環節：本環節是固化具體知識，內化關鍵能力的重要環節。數字化資源與云技術結合，能讓遷移應用訓練更具有個性化、更具有針對性，遷移應用訓練的場景也更加豐富，問題視野更加開闊。（甚至是游戲化場景）

“五度”是數字化在促進“三環”的基礎上，教學中需要堅持的五個基本點，即在“三環”推進中，充分發揮數字化優勢，賦能教與學，提升課堂教學立意的高度，延伸課堂師生視野的寬度，讓學生有充分發展的密度，課堂實施有逐步推進的梯度，師生生命體在課堂交互中充盈著溫度。

在數字時代，“三環五度”生態課堂教學模式，實踐應用于基礎教育階段普通中學的多個學科和不同課型。

三、生態課堂的教學實踐

（一）以云平臺為基礎多元技術協同的生態課堂

我們引入支持課堂移動互聯的云平臺，學生每人配備一個簡單易操作的答題終端，結合學科教學信息工具，與白板黑板一起構成生態課堂“自然環境”。

教師在課堂上運用豐富的包含VR資源在內的多元數字化資源創設深度體驗的問題情境。教師以問題鏈形式，通過答題器等移動終端，促進更深入的師生互動、生生互動、學生與資源互動，通過學科交互工具，促進學生個性化成長。教師通過平臺基于知識圖譜建立的題庫資源等，結合答題器，高效促進課堂遷移創新。

在課堂教學推進的同時，云平臺通過云計算、大數據等先進技術，即時形成學情報告分析，為學校、教師提供互動教學數據，幫助教師更高效地實現課堂互動，實時反饋課堂學情，提升教師授課效率。

平臺能將日常課堂教學大數據自動統計分析，精準收集和分析教學過程數據，為設定更為科學和個性化的學習目標、規劃學習路線提供依據，也為教與學的常態化評價反饋打下基礎。

（二）課例分析

案例一高中數學課，在探究函數y＝A sin（ωx+φ）的圖象這一節課時，傳統方式是教師引導學生，師生共同利用黑板、練習本作圖，探究A，ω，φ對函數圖象的影響，教師在授課時往往需要畫出不同的三角函數圖象，講解平移、伸縮變換，這種方式只有平移、伸縮的靜態圖形，沒有平移、伸縮的動態過程。學生要理解其中的過程，需要在教師的啟發下，通過想象與推理來獲知其中的數學原理。在數字化平臺支持下，教師可以在課堂上布置探究任務，學生在平臺上通過平板終端，開展數學實驗，獨自探索圖像變化規律。教師在平臺上可以了解每位學生的實驗狀態。然后學生進行分享交流，師生總結提升。教師最后在平臺上推出強化練習，學生通過終端提交結論。師生現場生成關于圖像變化規律應用的質疑、思考與總結。整節課思維碰撞，學生體驗感、數形沖擊感強，落實強化的效果很好。

案例二高二化學選擇性必修二第一章“原子結構與性質”，在學生已有原子結構知識的基礎上，進一步深入研究原子結構，簡述了構造原理及運用原理進行原子核外電子排布等。因為微觀，學生在日常生活中不可見，故本章內容比較抽象，容易成為學習難點。VR技術恰好可以通過它的直觀、動態、交互的特點，在課堂問題情境創設環節帶領學生進入微觀探索，幫助學生解決此難點。

案例三數學九年級上冊第二十二章“二次函數”，是對函數及其應用知識學習的深化和提高，為學生進入高中進一步學習函數知識奠定基礎。在本章學習中，讓二次函數圖象直觀動態變化、了解學生對知識方法掌握程度，對教師突破重難點極為重要。在問題鏈推進環節，教師在教學設計與實踐中，一方面通過學科工具——網絡畫板來動態呈現函數圖象變化過程中相關規律，讓學生直觀感知參數對圖像的影響；另一方面，教師通過問題互動，答題器上傳，全面及時了解學生對問題的掌握情況。這為下一步的教學提供了更為精準的依據。

四、反思與展望

素養導向下的生態課堂建設不是必須依賴數字化技術，但是有了數字化賦能后，在高質量的生態課堂中個性化更加彰顯，信息與能量流動更加暢通，課堂要素更能在動態中取得平衡。教育數字化轉型重在數字化手段與資源的融合，重在教學方式的改進，為課堂教學增效。