文∣劉永東 陳麗芳 蘇洪雨

一、問題提出

近半個(gè)世紀(jì)以來，我國基礎(chǔ)教育導(dǎo)向從“雙基”向“三維目標(biāo)”再向“核心素養(yǎng)”轉(zhuǎn)化，在育人目標(biāo)與價(jià)值取向、設(shè)計(jì)重心與設(shè)計(jì)邏輯以及學(xué)習(xí)行為、教學(xué)方式、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面發(fā)生了顯著變化。2022年版義務(wù)教育課程方案要求教學(xué)聚焦課程核心素養(yǎng)，落實(shí)“教學(xué)評(píng)一體化”的新教學(xué)。那么能否運(yùn)用智能評(píng)估工具來助力教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施，以引導(dǎo)學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中形成和發(fā)展核心素養(yǎng)，并實(shí)現(xiàn)課堂新教學(xué)的教學(xué)評(píng)一體化？

這個(gè)問題的關(guān)鍵在于，智能評(píng)估工具能否通過審視教與學(xué)的關(guān)系，精準(zhǔn)分析課堂上師生教與學(xué)的思維過程，特別是關(guān)注學(xué)生“如何學(xué)”與“為何學(xué)”的學(xué)習(xí)發(fā)生過程。具體到課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的場景創(chuàng)設(shè)、概念傳遞等環(huán)節(jié)中，就是智能評(píng)估工具能否協(xié)助教師覺察自身是否激發(fā)了學(xué)生的“解釋欲”或“實(shí)踐欲”。

為解決此問題，筆者選用“課堂教學(xué)智慧評(píng)價(jià)系統(tǒng)”(簡稱CSMS)展開教學(xué)研究。CSMS是一種使用人工智能技術(shù)常態(tài)化、規(guī)?；u(píng)價(jià)課堂教學(xué)的指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)系統(tǒng)，重點(diǎn)分析課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)，并首次把課堂育人的核心要素“興趣激發(fā)、知識(shí)獲得、思維培養(yǎng)、活動(dòng)交往”全部納入機(jī)器自動(dòng)化分析，并成功實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科、跨學(xué)段自動(dòng)輸出評(píng)價(jià)結(jié)果，用以輔助教研員、一線教師定量分析課堂教學(xué)。[1]特別是CSMS采用學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型來分析教師教學(xué)方式和學(xué)生思維方式，為研究課堂教學(xué)的思維激發(fā)狀況提供了一個(gè)重要的工具和框架。[2]

以下結(jié)合人教版數(shù)學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第六章第一節(jié)第1課時(shí)“算術(shù)平方根”教學(xué)實(shí)施案例，借助CSMS的課堂大數(shù)據(jù)報(bào)告，實(shí)證化、確證化、指標(biāo)化、顯性化、結(jié)構(gòu)化地揭示教學(xué)要素之間的關(guān)聯(lián)[3]，探尋課堂達(dá)成素養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵教學(xué)要素，并通過理解關(guān)鍵要素實(shí)現(xiàn)課堂的“教學(xué)評(píng)一體化”。

二、案例的教學(xué)設(shè)計(jì)及其實(shí)施CSMS分析

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“課標(biāo)”)對(duì)案例的內(nèi)容要求是了解算術(shù)平方根的概念，會(huì)用根號(hào)表示數(shù)的算術(shù)平方根。[4]為體現(xiàn)課堂的素養(yǎng)導(dǎo)向，教師可以從情境創(chuàng)設(shè)、問題提煉、問題解決多個(gè)維度設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)；在實(shí)施中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)和問題提出方式落實(shí)素養(yǎng)培育；在評(píng)估素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況時(shí)，借助CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告進(jìn)行精準(zhǔn)診斷。

(一)案例的教學(xué)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)

案例設(shè)計(jì)主要從學(xué)生的角度表述，分為學(xué)習(xí)目標(biāo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)(嵌入任務(wù)評(píng)價(jià))的學(xué)習(xí)過程、學(xué)后反思、作業(yè)檢測四個(gè)部分，如表1所示。

表1 “算術(shù)平方根”案例教學(xué)設(shè)計(jì)

(二)CSMS大數(shù)據(jù)分析報(bào)告

CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告(教師版)包括課堂概要、互動(dòng)交流、思維激發(fā)三部分。下面主要呈現(xiàn)這三部分的節(jié)選數(shù)據(jù)與分析[5]。

1.整體表現(xiàn)

圖1從9個(gè)方面呈現(xiàn)了本節(jié)課的整體表現(xiàn)，課例綜合得分87.4(滿分100，廣東省初中數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課常模值85)。其中，目標(biāo)定位、課堂藝術(shù)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)三個(gè)指數(shù)表現(xiàn)突出，而評(píng)價(jià)反饋稍有欠缺。復(fù)盤觀課也發(fā)現(xiàn)，本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)清晰，教師擅長分析抽象、做事條理分明、思考冷靜務(wù)實(shí)，且語言精練、情感飽滿、富于想象力；教師均衡照顧到各類不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生，學(xué)生能跟隨教師授課節(jié)奏認(rèn)真聽課，課堂氣氛輕松快樂，練習(xí)有序，互動(dòng)通暢；但教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)反饋的及時(shí)性和多樣性尚有提升空間。CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告與現(xiàn)場觀課的反饋高度吻合。

圖1 課堂整體表現(xiàn)

2.互動(dòng)交流

圖2采用弗蘭德斯互動(dòng)分析法提煉出7個(gè)指標(biāo)，呈現(xiàn)課堂師生通過言語互動(dòng)交流開展學(xué)習(xí)的情況(虛線多邊形是臺(tái)灣常模)。數(shù)據(jù)顯示，本節(jié)課在啟發(fā)性、教師正面回應(yīng)學(xué)生、學(xué)生穩(wěn)定表達(dá)、師生話題交流穩(wěn)定、教師發(fā)問這五個(gè)指標(biāo)上的表現(xiàn)較好，“教師聚焦講授與提問”與常模值基本持平，但“學(xué)生發(fā)問”指標(biāo)明顯低于常模。復(fù)盤觀課也發(fā)現(xiàn)，所有問題均由教師設(shè)計(jì)和提出，學(xué)生尚未被激發(fā)出主動(dòng)發(fā)問的欲望。

圖2 弗蘭德斯雷達(dá)圖

3.思維激發(fā)

CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告運(yùn)用了學(xué)習(xí)發(fā)生知行模型洞察并呈現(xiàn)了課堂思維激發(fā)狀態(tài)。知行模型通過教師外在可觀測的語言刺激(劃分為“四何”，即若何、是何、為何、如何)來推測其對(duì)應(yīng)的場景輸入、概念輸入、內(nèi)化建構(gòu)、思想練習(xí)這4種內(nèi)部認(rèn)知過程關(guān)聯(lián)的知行活動(dòng)狀況[6]，實(shí)現(xiàn)思維激發(fā)的外顯評(píng)測。

如表2所示，本節(jié)課的“是何”占比(36%)和數(shù)量(47)略偏高，而“為何”占比(9%)和數(shù)量(12)偏低。通過復(fù)盤發(fā)現(xiàn)，通過教師提問、學(xué)生模仿歸納等方式讓學(xué)生理解概念，這是“是何”；對(duì)不同情境中的概念加以辨析，這是“若何”；在各種判斷、練習(xí)中運(yùn)用概念求解，這是“如何”。整體而言，本節(jié)課更多圍繞“算術(shù)平方根”概念(是何)和概念辨析(若何)之間組織教學(xué)活動(dòng)，更多停留在“知”的學(xué)習(xí)層面。根據(jù)知行模型，學(xué)習(xí)是否能夠真正發(fā)生，關(guān)鍵在于“知”能否有效轉(zhuǎn)化為“行”對(duì)應(yīng)的內(nèi)化建構(gòu)、思想練習(xí)。而課例中“為何”相對(duì)略少，即在原理性知識(shí)理解方面略顯不足，這與缺少學(xué)生主動(dòng)發(fā)問、教師推動(dòng)有效學(xué)習(xí)程度分值較低的分析結(jié)果具有一致性。

表2 課堂思維激發(fā)的基本參數(shù)(部分)

三、反思與啟示

“教學(xué)評(píng)一體化”即呈現(xiàn)課堂系統(tǒng)中教主導(dǎo)、學(xué)主體、評(píng)合理的協(xié)調(diào)與配合，其中“評(píng)”是溝通教與學(xué)的有效橋梁。著名心理學(xué)家林崇德先生認(rèn)為：人文底蘊(yùn)與科學(xué)精神是核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，落實(shí)素養(yǎng)培育的關(guān)鍵是思維教學(xué)。[7]可見，“教學(xué)評(píng)一體化”研究應(yīng)圍繞思維發(fā)展來展開，而思維發(fā)展的“教學(xué)評(píng)”在于思維的靈活性、深刻性、批判性、敏捷性、創(chuàng)造性等思維品質(zhì)的培養(yǎng)。反思本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)復(fù)盤，以及CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告對(duì)教學(xué)的要素分析，筆者探尋了課堂“教學(xué)評(píng)”三個(gè)關(guān)鍵要素的關(guān)聯(lián)，從思維激發(fā)和互動(dòng)交流等層面得到如下五點(diǎn)啟示。

(一)在引導(dǎo)學(xué)生讀懂、想透的過程中培育思維的靈活性和深刻性

CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告顯示本節(jié)課整體表現(xiàn)高于優(yōu)質(zhì)課常模，課例的教學(xué)設(shè)計(jì)從規(guī)劃層面充分考慮了引導(dǎo)學(xué)生在結(jié)構(gòu)化知識(shí)中“讀”得懂知識(shí)的來龍去脈，在真實(shí)化教學(xué)情境中“想”得透知識(shí)的整體性和聯(lián)系性，并在思維的全過程中靈活促進(jìn)學(xué)生深入思考問題、預(yù)見知識(shí)發(fā)生發(fā)展過程。

教學(xué)復(fù)盤時(shí)發(fā)現(xiàn)：從互逆運(yùn)算視角看，學(xué)生通過操作乘方與開方，類比冪得到算術(shù)平方根，經(jīng)歷了知識(shí)發(fā)展過程，體驗(yàn)了知識(shí)如何結(jié)構(gòu)化；從數(shù)系擴(kuò)展視角看，學(xué)生對(duì)為什么要研究算術(shù)平方根、算術(shù)平方根在數(shù)系中處于何種關(guān)系與定位有了清晰理解(如圖3)。正是因?yàn)閷W(xué)生讀懂了合理有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)，才能產(chǎn)生多視角的思維起點(diǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生具有自覺性和伸縮性的思維過程，體現(xiàn)出思維的靈活性。

圖3 數(shù)系學(xué)習(xí)的框架結(jié)構(gòu)

運(yùn)用符合學(xué)情的問題串來激發(fā)學(xué)生思維是有效的教學(xué)方式。本節(jié)課通過三個(gè)任務(wù)下設(shè)若干問題串，引導(dǎo)學(xué)生基于原有認(rèn)知，學(xué)習(xí)如何從特例中探尋出一般性，進(jìn)而掌握研究這類問題的基本思路。這里主要解決兩個(gè)問題：一是教師如何引導(dǎo)學(xué)生自主抽象出“算術(shù)平方根”這一概念，讓學(xué)生能夠做到在運(yùn)算后通過模仿用文字歸納出概念，進(jìn)而在解決問題過程中發(fā)現(xiàn)并想透用字母表示概念的一般形式；二是學(xué)生如何借助系列“子問題”的解決想透“母問題”中的數(shù)學(xué)理解，也就是“以退為進(jìn)，透過現(xiàn)象看本質(zhì)”，概括能力和邏輯推理能力得以提升。這樣，學(xué)生在簡單和有趣的學(xué)習(xí)理解中能想透并自主建構(gòu)知識(shí)，有效地拓展了思維的深刻性。

(二)在引導(dǎo)學(xué)生講清、做對(duì)的過程中培養(yǎng)思維的批判性和敏捷性

CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告的互動(dòng)交流指標(biāo)顯示本節(jié)課存在學(xué)生發(fā)問不足、批判性思維發(fā)展不充分的現(xiàn)象，且“課堂負(fù)極氛圍”指標(biāo)為55(參考值<26)，“思維激發(fā)開放性”指標(biāo)為1(參考值≥2)。教學(xué)復(fù)盤發(fā)現(xiàn)，課堂上主要是教師提問、學(xué)生作答，教師嚴(yán)格掌控著課堂活動(dòng)進(jìn)度，沒有給學(xué)生留出充分的時(shí)間和空間進(jìn)行發(fā)散思考與探索，因此學(xué)生未能就所學(xué)內(nèi)容從不同層面或角度來表達(dá)困惑、提出質(zhì)疑或不同看法，存在的學(xué)習(xí)問題可能沒有充分暴露，本質(zhì)上仍然是教師沒有講清知識(shí)，因?yàn)閷W(xué)生往往在批判質(zhì)疑中才能真正“講得清”認(rèn)知結(jié)構(gòu)的思維。

此外，如何評(píng)判學(xué)習(xí)是否由“知”已真正轉(zhuǎn)化為“行”，除了運(yùn)用CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告輔助研判，還有一個(gè)重要評(píng)判依據(jù)是問題是否得到正確解決。教師在課堂上即時(shí)研判學(xué)習(xí)是否真正發(fā)生，可以通過練習(xí)檢測、口述表達(dá)、開放式活動(dòng)表現(xiàn)等課堂觀察，判斷三分之二的學(xué)生是否完成評(píng)價(jià)任務(wù)。例如，指向目標(biāo)2的任務(wù)二需要通過兩三種途徑研判是否“算得對(duì)”：一是學(xué)生是否會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光發(fā)現(xiàn)正方形邊長的求解方法，這是算理理解的表現(xiàn)形式；二是學(xué)生是否會(huì)用數(shù)學(xué)語言表達(dá)算術(shù)平方根的概念，這是符號(hào)表達(dá)的表現(xiàn)形式；三是學(xué)生是否會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考并算對(duì)開方結(jié)果，這是符號(hào)運(yùn)算的表現(xiàn)形式。這種研判方式，關(guān)注的是學(xué)生在“做對(duì)”基礎(chǔ)上的速度，正確而又迅速是思維敏捷性的體現(xiàn)。

(三)在引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)問、合作探究的過程中激發(fā)思維的創(chuàng)造性

課堂提問是幫助學(xué)生激起高階思維、產(chǎn)生交流互動(dòng)的主要手段，可分為教師發(fā)問和學(xué)生發(fā)問，后者是學(xué)生思維創(chuàng)新能力培養(yǎng)的體現(xiàn)。本節(jié)課的教師發(fā)問抓住了“思維起始于問題”的要點(diǎn)而引發(fā)學(xué)生思考，但進(jìn)一步分析的CSMS數(shù)據(jù)顯示合作交流程度高，而評(píng)價(jià)反饋情況不良，說明教師的“問答評(píng)”有提升空間，可以通過“評(píng)”的改進(jìn)來激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)發(fā)問?；诖?，一是要培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)，以寬松的學(xué)習(xí)氛圍促進(jìn)學(xué)生提問，以點(diǎn)撥引導(dǎo)等方式讓學(xué)生養(yǎng)成“善于提問”的習(xí)慣；二是要向?qū)W生展示教師的思維過程，為學(xué)生發(fā)問作示范；三是要給足學(xué)生交流討論、深入?yún)⑴c分析批判的空間，并通過評(píng)價(jià)反饋引導(dǎo)學(xué)生發(fā)問。知識(shí)是學(xué)來的，也是問來的，學(xué)生在發(fā)問中開展合作探究的創(chuàng)新思考，能夠有效激發(fā)思維創(chuàng)造性，在教學(xué)中不可忽視。

(四)從“為何”“如何”的實(shí)施效果評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)是否真正發(fā)生

通過情境直觀的方式提出概念(①若何—為何)，再通過歸納和辨析理解概念(②是何—為何)，最后應(yīng)用概念(③是何—如何)和遷移應(yīng)用(④若何—如何)是概念課常見的學(xué)習(xí)路徑。但CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告分析顯示本節(jié)課學(xué)生在“為何”方面的學(xué)習(xí)有所欠缺。反思課堂，教師對(duì)③④這兩步落實(shí)比較到位，但在原理性知識(shí)學(xué)習(xí)的①②兩步較少追問，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)內(nèi)化建構(gòu)不足，限制了學(xué)生思維激發(fā)。而“從知到行”是思維激發(fā)的表現(xiàn)特征，這一環(huán)節(jié)是不可缺少的。

高質(zhì)量的思維活動(dòng)需要通過動(dòng)機(jī)激發(fā)(若何)、認(rèn)知沖突(為何)、自主建構(gòu)(是何)、應(yīng)用遷移(如何)以及自我監(jiān)控(讀懂、想透、講清、做對(duì)、創(chuàng)造)等目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，其中更需要在以師生為“雙主體”的互動(dòng)交流中激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生積極的、成長的思維，唯有這樣，才能呈現(xiàn)思維的靈活性(讀懂)、深刻性(想透)、批判性(講清)、敏捷性(做對(duì))和獨(dú)創(chuàng)性(創(chuàng)造)。

(五)運(yùn)用CSMS大數(shù)據(jù)報(bào)告優(yōu)化課堂的“教學(xué)評(píng)一體化”過程

CSMS大數(shù)據(jù)分析倡導(dǎo)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)化、素養(yǎng)目標(biāo)任務(wù)化、學(xué)習(xí)方式多樣化等教育理念，與課程標(biāo)準(zhǔn)的要求高度吻合，可以助力教師從素養(yǎng)角度把“教學(xué)評(píng)一體化”更好地落實(shí)在課堂上?！敖虨橹鲗?dǎo)”的體現(xiàn)包括，教學(xué)目標(biāo)定位是“三維敘寫”的，指向素養(yǎng)，從立意上提升教學(xué)的高度；通過課堂調(diào)控和課堂藝術(shù)，促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化中學(xué)習(xí)，這樣可以拓展教學(xué)的寬度；在教學(xué)過程中嵌入任務(wù)評(píng)價(jià)，結(jié)合指向?qū)W習(xí)目標(biāo)的真實(shí)情境和問題提出，在思維激發(fā)和評(píng)價(jià)反饋中以真實(shí)思辨推進(jìn)教學(xué)的深度和廣度?！皩W(xué)為主體”的體現(xiàn)包括，學(xué)生整體發(fā)展能通過問題思辨和合作交流產(chǎn)生靈活的互動(dòng)，建立有較好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)而提升課堂的溫度，最終教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和思維品質(zhì)，對(duì)教學(xué)達(dá)成進(jìn)行評(píng)價(jià)。隨著CSMS使用的不斷推進(jìn)及其和教師教學(xué)追求的深度融合，課堂“教學(xué)評(píng)一體化”將會(huì)更為凸顯。

四、結(jié)語

無論課程怎樣改革，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展是教學(xué)的永恒主題。要讓新課程新教學(xué)在課堂落地，學(xué)科教學(xué)就要做到讓學(xué)生把內(nèi)容閱讀明白，把問題思考透徹，把思維表達(dá)清晰，把運(yùn)算結(jié)果算對(duì)，即能“讀懂、想透、講清、算對(duì)”，以思維發(fā)展促進(jìn)學(xué)科素養(yǎng)的形成和發(fā)展。而這些是通過教師學(xué)科專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力的提升來達(dá)成的。教師素養(yǎng)和能力的提升，可以借助人工智能視域下課堂智慧教學(xué)評(píng)價(jià)的加速推動(dòng)，CSMS助力教師在新課堂新教學(xué)中實(shí)現(xiàn)“教學(xué)評(píng)一體化”的嘗試，還有一些發(fā)展空間，值得大家進(jìn)一步探索。