聚焦学生思维发展的智慧教学实践

章荣华

[摘 要]与传统教学手段相比，智慧教学在促进学生思维发展上有其独到的优势。教学中，教师应立足科学学科特点，着眼学生概念、认识建构过程，广泛运用智慧诊断、共享记录、同屏对比、实时交互、点击评价、自主点学等手段，促进学生在历经思维“暴露、追踪、澄清、深化、拓展”中走向成熟。

[关键词]思维发展;智慧教学;可见策略

[中图分类号] G623.6[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068（2021）30-0085-02

培育思维是科学教学的核心任务，但思维的发生、发展乃至深化并不是一蹴而就的，它需要内容奠基、也需要言语支撑，更需要生命互动。传统教学在这些方面表现得非常局促，特别是在信息捕捉、传播、重组上都不能为思维生成做好服务。以移动学习终端为载体的智慧教学具备“精准、个性、优化、协同”等特征，有效实现智能推送资源、立体交流互动、即时评价反馈、大数据分析决策等功能，全方位触动学生积极思维。

一、智慧诊断，暴露思维

当下，关注学情，基于学生已知展开科学教学已成为常态。执教者常在学生习得科学概念前，用问卷、练习等方式调查学生的前概念，并根据学生的前概念确定教学重难点、布局教学策略。殊不知，学生的“已知”不完全等同于“前概念”，还包括“具身体验下的直接认识、当堂检测中的错误认知”等。面对后者，传统诊断手段因耗时长，滞后性强，关注面窄等特性表现出无能为力，而“AI智能诊断能弥补传统诊断存在的不足，它以大数据智能分析为基础，具备反馈及时、分析精准、整体把控等特点”。

56教室就是一个典型的智能诊断平台，它由“56教室扫描仪”和“56教室云端”共同组成。在设计上立足“课前预学、课中探学、课上练学”三大板块，分别介入“问卷、实验单、练习题”等载体全方位诊断学生的思维过程、状态及结果，让课堂始终处在思维的暴露、同化、顺应、进阶中。

因不同阶段思维暴露的重点有所不同，所以诊断习题在设计上是有差别的。以《土壤中有什么》为例，预学时重点让学生回忆“土壤中有什么”，暴露前概念;探学时应让学生思考“在实验中，运用了什么方法，观察到了什么现象，形成了哪些认识”，诊断个体的“直接认识”;练学时要将诊断的视角定位在“概念的迁移判断、巩固运用”上，让学生解释“为什么土壤是地球上最有价值的资源”，捕捉学生的“错误解释”。确定和编制了诊断习题，教师就可用云端平台将其转化成数字化资源。

运用中，为满足学生使用传统作业纸的习惯，可将数字化资源打印成A4纸习题分发给学生，完成纸笔检测，然后用移动终端的“56教室APP”或“56教室扫描仪”扫描录入，实现智能化秒批，形成大数据，为教师确定教学重难点、定位教学方向提供参考。授课中，教师根据课前调查发现，80%的学生质疑土壤中含有矿物质成分，因此事先在设计中加入了“利用水质检测笔检测土壤中矿物含量”教学活动。课堂上，大数据显示73.3%的学生将腐殖质等同于黏土，因此课堂上及时插播了“腐殖质的演变过程”视频，拓展了孩子们对土壤成分的可见认识。

二、共享记录，追踪思维

在“天气、生态瓶、凤仙花种植、蚕宝宝养殖、霉菌生长”等长周期观察、实验、探究活动中，教师常为学生设计一份“纸质的记录单”，用于记录、描述探究中的见闻、感想。学生对此是有一定难度的，特别是对于那些语言发展水平落后、学习持久力较弱的学生而言，中途夭折是常事。

怎样才能保障全班学生都能完成这项长周期的观察、记录活动？给予及时的监督、指导、评价是关键。传统教学中，因学生观察记录常在课外，有针对性的、个别化的指导很难做到。但如果能运用“钉钉班级圈、微信小程序、抖音”等智慧平台来写观察日记，就能架构一个庞大的指导圈，教师、家长、同伴都可以成为这个圈内的指导者。

当学生不知从何处着手观察时，可以在线求助老师、同伴及家长;当学生无法用言语表达自己的内心想法时，可以在阅读同伴的思维中找到灵感;当学生对观察到的信息无法做出甄别时，可以在圈内发起讨论，辨析认识……借力智慧记录平台，学生在追踪“榜样思维”中获得了自由成长。

三、同屏對比，澄清思维

大多数教学《点亮小灯泡》一课的教师都深有同感，学生对于“通路、短路、断路”常常混淆，关键原因是“电从电池的正极出发流经灯丝回到负极，形成一个闭合回路，小灯泡被点亮”概念的建构太匆忙。

分析教材，这一概念应按照“电流动需要一个路径——小灯泡被点亮需要一个闭合回路——小灯泡被点亮需要有一个电流流经灯丝的闭合回路”进阶序列生成，期间“路径、闭合回路、电流流经灯丝”等概念“语词”的建立都需要在对比中生成。

当学生完成了点亮小灯泡的实验后，教师应及时捕捉与提取 “被点亮的小灯泡”示意图，让学生在第一次比对中挖掘共同点——当导线将电池的正负极和小灯泡的两个连接点分别连接起来，形成一个闭合回路时，小灯泡才能点亮。此时，教师引入“短路”电路，让学生进行第二次比对，找到“通络”与“短路”中闭合回路的不同点，明白只有小灯泡的连接点与电池正负极相互接触，才能形成流经灯丝的闭合回路，小灯泡才能亮。当然，如果要让学生体悟概念中每一个“语词”的要义，还需要进行第三次对比教学，让学生将所画的电路图按照“通路、短路和断路”进行分类，并说明理由，以此灵活掌握概念要义，明晰彼此区别。

这样的教学，学生资源的汲取、重组是一种常态，如果运用传统课堂中的“小黑板、贴贴墙、实物展台”来呈现对比信息，信息收集、呈现面窄，难以根据需要及时重组结构。但像“希沃授课助手、之江汇的教学助手”等同屏技术的运用，既能突破限制，同时呈现多个小组的研究成果，又能对比呈现学生前后学习结果，还能强化个体实操结果和典型例证的对比，甚至还能根据概念建构的需要灵活调整“例证”呈现的顺序，在直观地对比中帮助学生分析、归纳和总结信息，帮助学生一步一步地走出泥塘，走向思维清晰。

四、实时交互，深化思维

传统课堂，由于受时空限制，交互的主要形式是一对一或者一对多的师生对话活动，交互频次短、范围小、层次浅，这样的交互不仅不利于概念的深度习得，而且单纯师生间的言语交互并不能很好地展现学习者的思维结果，特别不适合“工程与设计”这类程式性较强的内容学习。

产品设计是一个集聚思维迭代的创造过程，渗透在学习的各个环节，具体包括“设计前设计、画图纸中设计、制作时设计、改进中设计”等，每一步的设计都应是思维进阶的结果。交互是促进思维走向深化的基础，因此，在“工程与技术”教学中，强化师生、生生在“人机操作、信息互通、概念使用”上的交互是一种必然趋势。这就需要建构一种新的课堂交互模式，运用移动终端等智慧化教学工具来拓宽学生的交互面以及交互深度，促进学生思维的迭代发展。

群晖共享和互动课堂的联合运用就能实现大范围、大面积的实时交互。例如在《STEM+新型垃圾填埋场》的教学中，运用群晖共享能及时存储学生在不同阶段创生的设计图纸、选材、方案及作品等，学生可运用平板等移动终端自由访问，对不同小组的作品进行阅读、点评和修改，为信息交互提供新的路径。如需要质疑问难，同伴还可以借助互动课堂开展屏幕广播，直接在平板界面上向全班同学展示自己的设计思路、成果，交流设计中涉及的科学原理，方便与同伴、与教师在线对话，及时反馈意见，打开新的思路。这样就将教学互动的范围扩展到多对多的网状结构模式，最终实现思维的深度交流。

五、自主點学，拓展思维

在科学探究学习中，诸如“自行车上的简单机械、砖瓦陶瓷的研究、食品包装袋上的信息”等学习，往往会因课堂40分钟局限，无法深入展开探究。为保障学习效果，许多教师会让学生开展课外拓展探究，弥补课内学习的不足。但很多学生会因指导者的缺失，造成探究项目搁浅。

“双线并进的智慧点学模式”推进就能突破困境。在学习中，学生既可借助科学学习工具开展线下学习，获得一些感性的认识和经验，又可以借助“移动终端”等智慧学习平台开展“在线检测”“资料检索”等线上学习活动。如果初次独立探究学习效果不佳，学生还可以打开平板中的微课，在“微课解析”的帮助下开展第二次修正学习，完成学习单的二次修改，促进思维的更正与迭代。

在这场学习中，教师需要重构时空，帮助学生建设一个未来学习场。一是充分利用室内区角、走廊墙壁、校园边角布局科学疑难课程，将一些探究工具、实验器材摆放在开放的环境中，方便学生探究，如在校园内利用“砖瓦陶瓷”建设古城墙;二是遵循小步子、进阶性原则精心设计学习单，如《自行车上的简单机械》探究学习单是由“指认部件名称、回忆学过的简单机械、探究并判断自行车上的简单机械、团队对学习过程及成果做出评价”四部分组成，彼此相互关联，层层递进;三是制作一个帮助学生学习的微课，它的内容既要指向探究结果，又要关注探究过程的指引及探究方法的指导。

智慧教学在支撑起学生思维、促进学生思维深度加工等方面起到了重要的作用。它用大数据呈现了学生的思维过程及其结果，让学生的思维从隐匿走向了可见。它借力云端虚拟空间实现无缝交流，突破课堂、班级及固定师生群体，让思维表达从桎梏有限走向无限。它在摸清学生起点时设计探究问题，通过人机、人人间的交互采集“例证”，智能化、精准化分析，获得结论，让科学思维从肤浅走向深度，乃至成熟。

（责编 韦淑红）