高琳琳 解月光 張琢

[摘? ?要] 創(chuàng)新人才培養(yǎng)背景下，構(gòu)建智能技術(shù)支持的智慧型探究教學(xué)模式對(duì)于探究教學(xué)改革及創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要意義。文章采用案例分析、文獻(xiàn)研究、理論演繹、訪談等方法，剖析了傳統(tǒng)探究教學(xué)模式的實(shí)然問(wèn)題及背后成因;結(jié)合智慧型探究教學(xué)概念及思維發(fā)展相關(guān)理論，明確了智慧型探究教學(xué)模式的關(guān)鍵要素及其特征，包括思維化理論依據(jù)、表現(xiàn)性教學(xué)目標(biāo)、繼承化操作程序、啟發(fā)性問(wèn)題情境、動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)路徑、開(kāi)放性學(xué)習(xí)成果、伴隨性教學(xué)評(píng)價(jià)及與智能技術(shù)相融合的資源工具等，基于此，在探究教學(xué)歷程視角下，建立了智慧型探究教學(xué)模式的理論框架;從關(guān)鍵要素設(shè)計(jì)與智能技術(shù)選用兩個(gè)維度提出了智慧型探究教學(xué)模式的實(shí)踐策略;以“常見(jiàn)堿的性質(zhì)”為例展示了智慧型探究教學(xué)模式的具體應(yīng)用，以期為一線教師改善探究教學(xué)現(xiàn)狀提供實(shí)踐參考。

[關(guān)鍵詞] 智能技術(shù); 探究教學(xué); 教學(xué)模式; 智慧型; 理論框架; 實(shí)踐策略

[中圖分類號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 高琳琳（1991—），女，黑龍江伊春人。博士研究生，主要從事數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境與高階思維研究。E-mail：gaoll764@126.com。解月光為通訊作者，E-mail：xyg6367@126.com。

一、引? ?言

探究教學(xué)思想由來(lái)已久，如孔子的“啟發(fā)式教學(xué)”以及蘇格拉底的“產(chǎn)婆術(shù)”。1909年，杜威首次提倡在K-12科學(xué)課程中實(shí)施探究教學(xué)。20世紀(jì)60年代以后，受布魯納發(fā)現(xiàn)式教學(xué)理論、施瓦布開(kāi)放式探究理念以及加涅探究教學(xué)思想的影響，美國(guó)科學(xué)教育領(lǐng)域才廣泛開(kāi)展探究式教學(xué)，并產(chǎn)出了許多較為成熟的探究教學(xué)模式，如5E教學(xué)模式、薩奇曼探究教學(xué)模式等[1]。我國(guó)在20世紀(jì)70年代引入探究教學(xué)理念，并在基礎(chǔ)教育課程改革中倡導(dǎo)將“被動(dòng)接受的講授式教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)參與的探究式教學(xué)”。國(guó)內(nèi)學(xué)者也從不同視角提出了數(shù)十種本土化的探究教學(xué)模式，直到現(xiàn)在仍未達(dá)成共識(shí)。但從國(guó)內(nèi)教學(xué)實(shí)踐角度來(lái)看，廣泛應(yīng)用的是美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)2000年提出的探究教學(xué)模式，其以建構(gòu)主義與探究教學(xué)理論為指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生經(jīng)歷“提出問(wèn)題—作出假設(shè)—制定實(shí)驗(yàn)方案—得出結(jié)論—交流總結(jié)”的操作程序，建構(gòu)知識(shí)以及發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)[2]，我們將其界定為傳統(tǒng)探究教學(xué)模式。

《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出“加強(qiáng)創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)”的戰(zhàn)略決策[3]。高階思維作為創(chuàng)新人才的必備品質(zhì)，課堂情境下有效發(fā)展學(xué)生高階思維已經(jīng)成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要突破口[4]。2020年修訂版的理科各科課程標(biāo)準(zhǔn)均將“探究教學(xué)”視為學(xué)生思維發(fā)展及科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的基本途徑。但傳統(tǒng)探究教學(xué)模式指導(dǎo)下的探究課堂往往陷入“被探究”“偽探究”的尷尬境地，學(xué)生高階思維與科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展收效甚微。智能技術(shù)為探究教學(xué)現(xiàn)狀改善提供了新的機(jī)遇?！督逃畔⒒?.0行動(dòng)計(jì)劃》明確指出，“應(yīng)運(yùn)用智能技術(shù)積極探索新模式，推進(jìn)新技術(shù)支持下的教學(xué)創(chuàng)新”[5]。為此，本文試圖以高階思維發(fā)展為關(guān)鍵價(jià)值取向，構(gòu)建智能技術(shù)支持的智慧型探究教學(xué)模式，以期為探究教學(xué)改革及創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供參考。

二、傳統(tǒng)探究教學(xué)模式的實(shí)然問(wèn)題及成因分析

從高階思維發(fā)展視角出發(fā)，理性審視采用傳統(tǒng)探究教學(xué)模式的探究課堂所凸顯的實(shí)然問(wèn)題及背后成因，可以為智慧型探究教學(xué)模式構(gòu)建提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。綜合“第十八屆全國(guó)信息技術(shù)與教學(xué)融合展示活動(dòng)”的案例（48節(jié)）分析發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)教師對(duì)于模式理解與技術(shù)應(yīng)用有了較大提升，但明顯存在不利于學(xué)生深度探究與思維發(fā)展的問(wèn)題。下面以“常見(jiàn)堿的性質(zhì)”一課為例（簡(jiǎn)稱“課例1”），詳述常見(jiàn)的問(wèn)題現(xiàn)象。

（一）囿于思維目標(biāo)忽視，思維經(jīng)驗(yàn)積累欠缺

課程理論家H.塔巴提出，思維的發(fā)展需在劣構(gòu)問(wèn)題解決過(guò)程中，完成隱性的智力操作，積累思維經(jīng)驗(yàn)[6]。縱觀展示案例發(fā)現(xiàn)，思維目標(biāo)的忽視極易導(dǎo)致學(xué)生思維經(jīng)驗(yàn)積累欠缺。譬如，在“課例1”中，教學(xué)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)“常見(jiàn)堿的性質(zhì)”與“壓強(qiáng)變化檢驗(yàn)法”的掌握，并未基于學(xué)科核心問(wèn)題明確學(xué)生所需經(jīng)歷的思維過(guò)程與生成的思維成果。如此目標(biāo)導(dǎo)向的課堂教學(xué)中，學(xué)生普遍按照教師指令操作實(shí)驗(yàn)，有關(guān)儀器抉擇、藥品比較、結(jié)論歸納等思維經(jīng)驗(yàn)積累過(guò)程嚴(yán)重缺失。

（二）困于活動(dòng)組織單一，個(gè)體潛能發(fā)展受限

思維教學(xué)提倡尊重個(gè)體差異，發(fā)展個(gè)體優(yōu)勢(shì)思維潛能[7]。然而，活動(dòng)組織單一往往導(dǎo)致學(xué)生難以開(kāi)展個(gè)性化探究，發(fā)展自身優(yōu)勢(shì)的思維潛能。如同課例1一樣，實(shí)驗(yàn)情境確實(shí)引出了“氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)嗎”的探究問(wèn)題，但蘊(yùn)含單一問(wèn)題的情境難以引發(fā)學(xué)生多維思考，形成不同的觀點(diǎn);另外，教師仿照操作程序設(shè)置了唯一且固定的壓強(qiáng)變化測(cè)定路徑，即“提出壓強(qiáng)變化問(wèn)題—作出壓強(qiáng)變小假設(shè)—制定對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案—制作表格歸納結(jié)論—討論修正”，偏好數(shù)學(xué)推理的學(xué)生沒(méi)有選擇適合自己的定量法探究，以致數(shù)理邏輯潛能發(fā)展受限;此外，組織學(xué)生生成探究成果時(shí)，全體學(xué)生以制作表格的單一方式總結(jié)常見(jiàn)堿的性質(zhì)，偏好美工創(chuàng)作的學(xué)生不能制作手抄報(bào)歸納對(duì)比，極大限制了發(fā)散思維與創(chuàng)意設(shè)計(jì)潛能的發(fā)展。

（三）限于技術(shù)支持失衡，自主探究比重偏少

思維結(jié)構(gòu)與智力理論表明自主建構(gòu)與主動(dòng)參與有利于學(xué)生高階思維發(fā)展[7]。相比書(shū)本、黑板等傳統(tǒng)教學(xué)手段，融于信息技術(shù)的資源工具逐漸成為探究教學(xué)的重要實(shí)現(xiàn)條件。但由于“技術(shù)支持與探究需求”失衡，學(xué)生自主探究比重普遍偏少。在課例1中，該班教室全面覆蓋網(wǎng)絡(luò)，并配以智能交互電視。師生人手一臺(tái)Pad，每臺(tái)Pad配備微課資源庫(kù)、思維導(dǎo)圖、虛擬實(shí)驗(yàn)室等豐富的資源工具。但當(dāng)學(xué)生制定方案遇到困難時(shí)，并未獲得精品微課、科學(xué)史料等學(xué)習(xí)資源的適切支持，以致學(xué)生難以自主填補(bǔ)知識(shí)盲點(diǎn)——無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反應(yīng)探究方法，只能依靠教師指示制定方案。

（四）受于評(píng)價(jià)反饋滯后，學(xué)習(xí)興趣較難保持

非智力與智力因素的相互作用共同推進(jìn)思維活動(dòng)的運(yùn)作與效能[8]，濃厚持久的學(xué)習(xí)興趣更能促進(jìn)深度探究及思維發(fā)展。時(shí)下，評(píng)價(jià)反饋的滯后不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的保持。課例1中，學(xué)生通過(guò)“瓶子變癟”初步確定氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)時(shí)，教師并未及時(shí)給予反饋與表?yè)P(yáng)，使得學(xué)生在后續(xù)歸納結(jié)論環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)勁頭明顯減弱且學(xué)習(xí)信心稍顯不足。

以上問(wèn)題是由多方面原因造成的，但成因分析不追求面面俱到，而是尋找造成問(wèn)題的關(guān)鍵原因。教師作為課堂直接“負(fù)責(zé)人”，自身有關(guān)思維教學(xué)的信念與能力成為制約探究教學(xué)成效的關(guān)鍵因素。通過(guò)訪談發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是青年教師還是骨干教師一般都秉持著思維教學(xué)觀。然而，絕大多數(shù)教師的思維教學(xué)能力明顯不足，集中表現(xiàn)在“不知何為智能技術(shù)支持下有利于學(xué)生深度探究與思維發(fā)展的探究教學(xué)樣態(tài)，亦不知如何選用智能技術(shù)及在其支持下開(kāi)展利于思維發(fā)展的探究教學(xué)活動(dòng)”。而傳統(tǒng)探究教學(xué)模式較為關(guān)注如何劃分探究教學(xué)活動(dòng)程序，促使學(xué)生像科學(xué)家一樣親歷科學(xué)探究過(guò)程，并未詳細(xì)闡釋智能技術(shù)支持下聚焦思維發(fā)展的探究教學(xué)樣態(tài)及其操作方法。由此可見(jiàn)，問(wèn)題產(chǎn)生的關(guān)鍵是缺乏一種行之有效的探究教學(xué)模式為教師提供理論認(rèn)識(shí)與方法指導(dǎo)。已有研究主要關(guān)注智能技術(shù)的探究教學(xué)應(yīng)用價(jià)值[9]以及智慧環(huán)境下學(xué)生探究參與度情況分析[10]，尚未關(guān)注智能技術(shù)支持下傳統(tǒng)探究教學(xué)模式的發(fā)展與完善。為此，構(gòu)建基于智能技術(shù)支持的智慧型探究教學(xué)模式一定程度上具有重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。

三、智慧型探究教學(xué)模式的理論框架

基于傳統(tǒng)探究教學(xué)模式局限，構(gòu)建智慧型探究教學(xué)模式的理論框架，是提出智慧型探究教學(xué)模式實(shí)踐策略，優(yōu)化探究教學(xué)實(shí)踐成效的認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)。為此，下文首先基于智慧教育理念及相關(guān)研究，界定了智慧型探究教學(xué)的概念;基于此，結(jié)合實(shí)然問(wèn)題及成因分析，明確了智慧型探究教學(xué)模式的關(guān)鍵要素，并根據(jù)思維發(fā)展相關(guān)理論進(jìn)一步析出了關(guān)鍵要素特征;最后，在探究教學(xué)歷程視角下，建立上述要素的基本邏輯關(guān)系，勾勒智慧型探究教學(xué)模式的理論框架，進(jìn)而表征智能技術(shù)支持下學(xué)生高階思維優(yōu)化發(fā)展的智慧型探究教學(xué)實(shí)踐樣態(tài)。

（一）智慧型探究教學(xué)的概念界定

IBM“智慧地球”背景下，智慧教育理念應(yīng)運(yùn)而生。智慧教育理念倡導(dǎo)尊重教育教學(xué)規(guī)律，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等智能技術(shù)與教育主流業(yè)務(wù)（管理、教學(xué)、教研等）的深度融合，促進(jìn)教育利益相關(guān)者的智慧生成與可持續(xù)發(fā)展[11]。受智慧教育理念影響，“智慧”一詞在教育中得到推廣與應(yīng)用。如，基于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生智慧生成的智慧課堂[12];借助虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)多種情境，引發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的智慧型課程[13];以及基于云平臺(tái)對(duì)外界需求進(jìn)行及時(shí)處理與精準(zhǔn)決策的智慧管理等[14]。從內(nèi)在本質(zhì)來(lái)看，智慧課堂、智慧課程及智慧管理都傳遞著對(duì)于傳統(tǒng)課堂、傳統(tǒng)課程以及傳統(tǒng)管理的繼承與發(fā)展，重點(diǎn)關(guān)注的是如何融合智能技術(shù)使其利益相關(guān)者（教師、學(xué)生、管理者等）變得更加聰明與智慧。換言之，這些實(shí)踐探索均是在智慧教育理念下，融于智能技術(shù)元素發(fā)生“化學(xué)反應(yīng)”的生成物，而非“物理反應(yīng)”的形態(tài)變化。

綜合上述分析，基于探究教學(xué)本體內(nèi)涵[1]，本研究認(rèn)為智慧型探究教學(xué)是在智慧教育理念、建構(gòu)主義、探究教學(xué)理論以及思維發(fā)展相關(guān)理論指導(dǎo)下，依托課程圖譜、數(shù)字孿生等新一代智能技術(shù)所打造的智能環(huán)境，促使學(xué)生以個(gè)體探究或合作探究方式，積極主動(dòng)地經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，自主建構(gòu)科學(xué)知識(shí)、發(fā)展高階思維及科學(xué)素養(yǎng)的新型探究教學(xué)樣態(tài)。

（二）智慧型探究教學(xué)模式的關(guān)鍵要素及特征

智慧型探究教學(xué)模式旨在表征、刻畫(huà)智能技術(shù)支持下學(xué)生高階思維優(yōu)化發(fā)展的智慧型探究教學(xué)樣態(tài)。教學(xué)論視角下，教學(xué)模式一般通過(guò)理論依據(jù)、教學(xué)目標(biāo)、操作程序、實(shí)現(xiàn)條件及教學(xué)評(píng)價(jià)等五個(gè)要素及其關(guān)系來(lái)表征特定主題的教學(xué)樣態(tài)[15]。根據(jù)實(shí)然問(wèn)題及成因分析可知：第一，實(shí)現(xiàn)條件包括情境、內(nèi)容、資源、時(shí)間、工具等諸多因素，而問(wèn)題情境、學(xué)習(xí)路徑、學(xué)習(xí)成果以及與信息技術(shù)相融合的資源工具顯著影響高階思維發(fā)展，所以針對(duì)實(shí)現(xiàn)條件這一要素，主要聚焦以上四個(gè)因素及其特征表征智慧型探究教學(xué)樣態(tài);第二，理論依據(jù)既是一個(gè)獨(dú)立要素，又指導(dǎo)其他要素特征及相互關(guān)系的確立。因此，我們一方面獨(dú)立分析其特征，另一方面根據(jù)其在“思維發(fā)展”視角下的觀點(diǎn)，在理論層面析出其他要素的主要特征。

1. 理論依據(jù)： 關(guān)注思維培養(yǎng)的相關(guān)理論

智慧型探究教學(xué)除了以建構(gòu)主義、探究教學(xué)理論、智慧教育理念為理論基礎(chǔ)，還重點(diǎn)關(guān)注了思維培養(yǎng)的相關(guān)理論或觀點(diǎn)，包括林崇德的思維結(jié)構(gòu)與智力理論、布盧姆的思維技能培養(yǎng)觀點(diǎn)、加德納多元智能理論以及技術(shù)豐富環(huán)境下高階思維發(fā)展理論。

2. 教學(xué)目標(biāo)： 聚焦思維發(fā)展的行為表現(xiàn)

高階思維是較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)，批判性思維、元認(rèn)知、創(chuàng)造性思維以及問(wèn)題解決均是高階思維的代名詞[4]。根據(jù)布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)說(shuō)，學(xué)習(xí)行為可以表征內(nèi)隱的思維操作。因此，教學(xué)目標(biāo)關(guān)注科學(xué)知識(shí)建構(gòu)的同時(shí)，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生發(fā)生與表現(xiàn)映射思維活動(dòng)的學(xué)習(xí)行為，積累思維經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展高階思維。

3. 問(wèn)題情境： 強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)與啟發(fā)深度思考

思維結(jié)構(gòu)與智力理論表明，問(wèn)題是啟迪學(xué)生思維的“鑰匙”。學(xué)生能否基于真實(shí)情境準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)核心探究問(wèn)題、提出不同觀點(diǎn)和策略，是后續(xù)個(gè)性化探究與思維潛能發(fā)展的關(guān)鍵。為此，問(wèn)題情境應(yīng)該適應(yīng)學(xué)生的基本狀況，有針對(duì)性地驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)學(xué)生深度思考，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)核心探究問(wèn)題并形成自己的見(jiàn)解。

4. 操作程序： 繼承傳統(tǒng)探究教學(xué)程序

根據(jù)探究教學(xué)理論可知，傳統(tǒng)探究教學(xué)模式的操作程序利于學(xué)生像科學(xué)家一樣親歷科學(xué)探究過(guò)程，掌握科學(xué)探究方法。因此，智慧型探究教學(xué)應(yīng)加以繼承，在實(shí)踐層面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生經(jīng)歷“提出問(wèn)題……交流總結(jié)”的程序過(guò)程積累思維經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展高階思維與科學(xué)素養(yǎng)。

5. 學(xué)習(xí)路徑： 滿足個(gè)性發(fā)展的動(dòng)態(tài)規(guī)劃

多元智能理論表明，為學(xué)生提供豐富多樣的選擇，才能充分發(fā)展個(gè)體優(yōu)勢(shì)思維潛能。因此，智慧型探究教學(xué)應(yīng)以操作程序?yàn)橹笇?dǎo)，在實(shí)踐層面設(shè)置動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)路徑。動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)路徑具有“可選擇性”與“可變更性”等兩個(gè)二級(jí)特征，前者是指學(xué)生可以自由選擇符合自己風(fēng)格與思維潛能的學(xué)習(xí)路徑;后者是指學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際探究情況，隨時(shí)變更路徑軌跡以達(dá)成探究目標(biāo)。

6. 資源工具： 融于智能技術(shù)的供需平衡

技術(shù)豐富環(huán)境下高階思維發(fā)展理論指出，智能技術(shù)可以智能化有形的資源與工具，從而提高資源工具之于思維發(fā)展的支持作用。因此，智慧型探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)資源工具融于智能技術(shù)的智能化功能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)給養(yǎng)與學(xué)生需求的供需平衡，從而支持學(xué)生自主探究與思維發(fā)展。

7. 學(xué)習(xí)成果：凝結(jié)思維經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)放生成

智慧型探究教學(xué)不嚴(yán)格規(guī)定成果生成的形式與細(xì)節(jié)，給予學(xué)生足夠的思維空間，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)放性地生成各種學(xué)習(xí)成果，如學(xué)生可以按照自己的想法采用各種形式（如表格、手抄報(bào)等）生成結(jié)論報(bào)告。

8. 教學(xué)評(píng)價(jià)： 面向探究全程的伴隨評(píng)價(jià)

布盧姆研究表明，學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷地進(jìn)行反饋與矯正，是持續(xù)提高學(xué)生注意力及發(fā)展思維的關(guān)鍵[16]。因此，伴隨學(xué)生探究的整個(gè)生命歷程進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)反饋和作用于學(xué)生的探究學(xué)習(xí)，利于提供實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的干預(yù)與指導(dǎo)。

（三）智慧型探究教學(xué)模式的基本框架

基于上文分析，本文從探究教學(xué)歷程視角，勾勒出智慧型探究教學(xué)模式的理論框架，如圖1所示。該框架表征了智能技術(shù)支持下學(xué)生高階思維優(yōu)化發(fā)展的智慧型探究教學(xué)實(shí)踐過(guò)程：（1）理論依據(jù)是其他要素應(yīng)然樣態(tài)及相互關(guān)系賴以成立的基礎(chǔ)，成為智慧型探究教學(xué)模式深層的內(nèi)隱根基。（2）在探究教學(xué)歷程視角下，課前，隱含的教師診斷學(xué)情并設(shè)計(jì)目標(biāo)、成果等相關(guān)要素;課上，教師基于表現(xiàn)性目標(biāo)創(chuàng)設(shè)啟發(fā)性問(wèn)題情境引發(fā)探究活動(dòng)，隱含的學(xué)生自主選擇適合自己的動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)路徑，以個(gè)體探究或合作探究的方式經(jīng)歷“提出問(wèn)題、作出假設(shè)、制定實(shí)驗(yàn)方案、得出結(jié)論、交流總結(jié)”的探究教學(xué)過(guò)程，解決問(wèn)題、建構(gòu)知識(shí)及積累思維經(jīng)驗(yàn)，并生成開(kāi)放性探究成果;而隱含的教師伴隨學(xué)生探究全程給予精準(zhǔn)評(píng)價(jià)與干預(yù)，促使學(xué)生深度探究與思維發(fā)展。（3）與智能技術(shù)相融合的資源工具保障“表現(xiàn)性目標(biāo)”“啟發(fā)性問(wèn)題情境”“動(dòng)態(tài)化路徑”“伴隨性評(píng)價(jià)”以及“開(kāi)放成果生成”的實(shí)現(xiàn)及關(guān)系運(yùn)作，進(jìn)而為學(xué)生高階思維的優(yōu)化發(fā)展提供支持。

四、智慧型探究教學(xué)模式的實(shí)踐策略

精細(xì)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素與適切選用智能技術(shù)有助于落實(shí)智慧型探究教學(xué)實(shí)踐。

（一）關(guān)鍵要素的設(shè)計(jì)策略

根據(jù)理論框架可知，關(guān)鍵設(shè)計(jì)的要素主要包括表現(xiàn)性教學(xué)目標(biāo)、啟發(fā)性問(wèn)題情境、動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)路徑、開(kāi)放性學(xué)習(xí)成果以及伴隨性教學(xué)評(píng)價(jià)。

1. 基于精準(zhǔn)學(xué)情的目標(biāo)融合設(shè)計(jì)

教師可以借助學(xué)習(xí)者畫(huà)像精準(zhǔn)分析學(xué)情，然后圍繞學(xué)科核心探究問(wèn)題設(shè)定三維目標(biāo)的具體內(nèi)容，并參照布盧姆等人的教育目標(biāo)分類，用明確的思維性行為動(dòng)詞描述所關(guān)涉的思維經(jīng)驗(yàn)積累過(guò)程，從而將映射思維活動(dòng)的行為表現(xiàn)融入三維目標(biāo)中。其中，學(xué)科核心探究問(wèn)題的確定可以基于學(xué)科核心素養(yǎng)，綜合分析課標(biāo)、教材以及試卷等，提煉本節(jié)知識(shí)內(nèi)容所聯(lián)結(jié)的學(xué)科大概念，然后，將本節(jié)知識(shí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為蘊(yùn)含學(xué)科大概念的核心探究問(wèn)題。

2. 基于問(wèn)題鏈的情境具身創(chuàng)設(shè)

將知識(shí)細(xì)化為一串相互獨(dú)立又彼此關(guān)聯(lián)的“問(wèn)題鏈”可以指明思考方向，啟發(fā)學(xué)生多維思考，提出不同的觀點(diǎn)與見(jiàn)解[17]。根據(jù)學(xué)科核心探究問(wèn)題的特殊性，細(xì)化的問(wèn)題鏈主要包括兩個(gè)層級(jí)，第一層級(jí)以并列式子問(wèn)題為主，子問(wèn)題間沒(méi)有主次之分，旨在讓學(xué)生認(rèn)識(shí)與理解學(xué)科核心問(wèn)題所聯(lián)結(jié)的學(xué)科大概念;第二層級(jí)以遞進(jìn)式子問(wèn)題為主，旨在讓學(xué)生基于學(xué)科大概念，循序漸進(jìn)地深度思考并提出不同的觀點(diǎn)或想法。此外，應(yīng)將問(wèn)題鏈置于學(xué)生相對(duì)熟悉的生活素材或虛擬情境中，促使學(xué)生通過(guò)視、聽(tīng)、嗅、觸等多感官的具身體驗(yàn)與交互，有效建立新舊知識(shí)的意義聯(lián)結(jié)，保障科學(xué)合理的思考與猜想。

3. 遵循實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)路網(wǎng)組織

實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路徑的首要前提是多條學(xué)習(xí)路徑的存在。教師可以根據(jù)本節(jié)核心探究問(wèn)題常用的實(shí)驗(yàn)方法，以傳統(tǒng)探究教學(xué)模式的操作程序?yàn)榫€索，將每種方法序列化組織為一條可實(shí)踐的學(xué)習(xí)路徑。隨后，以每一條學(xué)習(xí)路徑為單位，將其交叉化組織為學(xué)習(xí)路網(wǎng)，路網(wǎng)中的交點(diǎn)類似于馬路交通的交叉口，能夠滿足學(xué)生在交點(diǎn)處變更路徑軌跡，如圖2所示。

4. 圍繞成果生成的學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)

開(kāi)放性學(xué)習(xí)成果給予學(xué)生較大的自主空間，但并非所有學(xué)生都能通過(guò)深度探究順利產(chǎn)出成果。因此，教師可以預(yù)先設(shè)定各類學(xué)習(xí)支架，為學(xué)習(xí)成果的開(kāi)放生成提供支持。學(xué)習(xí)支架主要包括范例、建議、圖表、向?qū)c問(wèn)題等多種形式[18]，范例是以優(yōu)秀作品或典型案例引導(dǎo)學(xué)生舉一反三、學(xué)以致用，適合學(xué)習(xí)興趣濃厚且自主學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)者;建議式支架是問(wèn)題支架的陳述表達(dá)，建議式支架更為直接，啟發(fā)性較弱，適合基礎(chǔ)薄弱的學(xué)習(xí)者。而問(wèn)題式支架系統(tǒng)性較弱，更加關(guān)注細(xì)節(jié)和可操作性，適合容易錯(cuò)漏細(xì)節(jié)的學(xué)習(xí)者;圖表式支架采取概念圖、流程圖等可視化方式描述信息，更有利于激活學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力，適合學(xué)習(xí)興趣較為低落的學(xué)習(xí)者;相比問(wèn)題式支架，向?qū)街Ъ軅?cè)重提供成果生成的整體思路，適合系統(tǒng)邏輯思維較弱的學(xué)習(xí)者。因此，教師應(yīng)基于學(xué)習(xí)者特征靈活選擇并設(shè)計(jì)不同形式的支架，以便為其提供有效支持。

5. 基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)流的評(píng)價(jià)階段設(shè)計(jì)

伴隨性評(píng)價(jià)不追求時(shí)時(shí)刻刻評(píng)價(jià)，而應(yīng)根據(jù)需求規(guī)劃評(píng)價(jià)的時(shí)間或階段。根據(jù)智慧型探究教學(xué)需求，教學(xué)評(píng)價(jià)主要包括課前精準(zhǔn)診斷學(xué)情;課中評(píng)價(jià)并干預(yù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程;以及探究結(jié)束后，點(diǎn)評(píng)學(xué)生探究成果等三個(gè)階段。此外，生成并流動(dòng)于探究過(guò)程中的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)流，為評(píng)價(jià)的“伴隨”發(fā)生奠定了基礎(chǔ)[19]。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)流的基本走向如下：學(xué)習(xí)風(fēng)格、興趣及思維能力等多維數(shù)據(jù)集合，可以支撐教師精準(zhǔn)學(xué)情分析，而學(xué)情分析生成的資源學(xué)習(xí)、測(cè)驗(yàn)等數(shù)據(jù)不僅可以完善學(xué)情診斷，而且可與面部表情、討論等數(shù)據(jù)同時(shí)指導(dǎo)教師實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究生成的行為參與、協(xié)作互動(dòng)等數(shù)據(jù)又可為成果點(diǎn)評(píng)提供支持。因此，本研究以學(xué)情診斷、實(shí)驗(yàn)探究及成果點(diǎn)評(píng)為評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)流的基本走向，詳述各階段的評(píng)價(jià)目的、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)主體以及評(píng)價(jià)工具，見(jiàn)表1。

（二）智能技術(shù)的選用策略

關(guān)鍵要素落實(shí)所需的主要智能技術(shù)及其發(fā)揮的作用與價(jià)值，見(jiàn)表2。

五、“常見(jiàn)堿的性質(zhì)”的智慧型探究教學(xué)案例

基于智慧型探究教學(xué)模式改進(jìn)并展示課例1——“常見(jiàn)堿的性質(zhì)”，意在示范一節(jié)完整的智慧型探究教學(xué)案例，為一線教師提供參考。

（一）智慧型探究教學(xué)的關(guān)鍵要素設(shè)計(jì)

1. 表現(xiàn)性教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)知識(shí)內(nèi)容所聯(lián)結(jié)的學(xué)科大概念是“同類物質(zhì)具有相似的性質(zhì)”，隨后明確本節(jié)的核心探究問(wèn)題為“氫氧化鈉是否像氫氧化鈣一樣與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)”?；诖耍Y(jié)合精準(zhǔn)學(xué)情分析，將三維目標(biāo)與思維目標(biāo)融合設(shè)計(jì)，見(jiàn)表3。

2. 啟發(fā)性問(wèn)題情境

細(xì)化本節(jié)核心探究問(wèn)題的問(wèn)題鏈如圖3所示，并將問(wèn)題鏈置于“管道疏通液成分構(gòu)成與用途”“雞爪腐蝕實(shí)驗(yàn)”以及“氫氧化鈉、氫氧化鈣分別與二氧化碳反應(yīng)”“水與二氧化碳反應(yīng)”等生活或?qū)嶒?yàn)素材中，促進(jìn)學(xué)生具身體驗(yàn)。

3. 動(dòng)態(tài)化學(xué)習(xí)路徑

實(shí)驗(yàn)方法包括壓強(qiáng)變化法、生成物檢驗(yàn)法、定量法及PH檢驗(yàn)法，組織后的學(xué)習(xí)路網(wǎng)如圖4所示。

4. 開(kāi)放性學(xué)習(xí)成果

學(xué)習(xí)成果主要包括實(shí)驗(yàn)方案、觀點(diǎn)闡釋、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及手抄報(bào)等。設(shè)計(jì)范例、建議、圖表、向?qū)c問(wèn)題等多種支架助力學(xué)生自主生成。如，展示實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)想的優(yōu)秀范例，引導(dǎo)學(xué)生自主制定方案。

5. 伴隨性教學(xué)評(píng)價(jià)

按照設(shè)計(jì)要求劃分評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)、準(zhǔn)備評(píng)價(jià)工具以及規(guī)劃評(píng)價(jià)內(nèi)容。因評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)涉及特定量表的開(kāi)發(fā)與改編，限于篇幅此處不作具體設(shè)計(jì)與過(guò)多闡釋。

（二）智慧型探究教學(xué)的實(shí)踐流程設(shè)計(jì)

基于課前精準(zhǔn)學(xué)情診斷及所設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，課上探究教學(xué)流程如圖5所示。教師首先創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“氫氧化鈉是否像氫氧化鈣一樣與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)”的核心探究問(wèn)題;隨后，教師組織學(xué)生查看智能導(dǎo)引系統(tǒng)推薦的學(xué)習(xí)路徑。學(xué)生明確路徑要求后，自主進(jìn)行個(gè)體探究或合作探究，而教師精準(zhǔn)評(píng)價(jià)與實(shí)時(shí)干預(yù)四條路徑全體學(xué)生探究的各個(gè)階段，并及時(shí)處理突發(fā)情況;最后，教師組織學(xué)生分享交流學(xué)習(xí)成果，促使學(xué)生反思提升。

六、結(jié)? ?語(yǔ)

本文從智能技術(shù)與探究教學(xué)深度融合的視角出發(fā)，著眼于學(xué)生高階思維的優(yōu)化發(fā)展，對(duì)超越傳統(tǒng)探究教學(xué)的智慧型探究教學(xué)模式進(jìn)行了探索。未來(lái)將基于本研究的理論框架與實(shí)踐策略，開(kāi)展理科各科探究教學(xué)的實(shí)證研究，在迭代應(yīng)用的實(shí)踐中對(duì)其加以完善，并進(jìn)一步探索智慧型探究教學(xué)模式的學(xué)科變式與實(shí)踐策略體系。

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