徐曉東 劉宇虹 吳劍南

摘要：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是迄今為止推動教學(xué)革新最強(qiáng)而有力的范式和有效途徑。傳統(tǒng)的整班教學(xué)中的糾錯教學(xué)是教師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和猜測隨機(jī)選取有代表性錯誤的學(xué)生開展糾錯，這種方法因不能準(zhǔn)確選中對象，導(dǎo)致糾錯教學(xué)效率低下，借助數(shù)字技術(shù)則能完全展示所有學(xué)生答題結(jié)果，這為精準(zhǔn)糾錯提供了必要條件。同時，數(shù)字技術(shù)與教師的教學(xué)設(shè)計相結(jié)合還能夠?qū)λ袑W(xué)生的同類錯誤聚類，減少錯誤數(shù)量，提高了糾錯效率，以此，通過數(shù)字技術(shù)化的教學(xué)應(yīng)用可以做到精準(zhǔn)教學(xué)，重塑了傳統(tǒng)糾錯教學(xué)。該文通過教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型在糾錯教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用和實(shí)證研究，向讀者展示了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的理論和其“數(shù)字技術(shù)教學(xué)應(yīng)用”實(shí)踐取向，彰顯了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型對教學(xué)革新的獨(dú)特價值，為研究者開展教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究和教師開展實(shí)踐提供了可資借鑒的范例。

關(guān)鍵詞：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型；數(shù)字技術(shù)；糾錯教學(xué)；整班教學(xué)法；實(shí)證研究

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、促進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)外部因素

20世紀(jì)末和21世紀(jì)初，新一波人工智能技術(shù)興起，大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)展，對教育領(lǐng)域不同業(yè)務(wù)和教育數(shù)字化創(chuàng)造了有力條件。同時，近年來我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域展開的數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)起一場新工業(yè)革命，并對其他領(lǐng)域帶來了深刻的影響，尤其是推動了教育領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的崛起?？梢哉f，工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是推動教育領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要原因。另外，從教育領(lǐng)域自身改革的強(qiáng)烈需求角度來看，新冠肺炎疫情期間，我國從高等教育到基礎(chǔ)教育開展的大規(guī)模在線直播教學(xué)或網(wǎng)上學(xué)習(xí)是促進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的直接原因。然而，以往的教育教學(xué)決策都是憑借經(jīng)驗(yàn)的，它導(dǎo)致了低效率。雖然在教育信息化帶動下引入了信息技術(shù)，但教職員并沒有據(jù)此系統(tǒng)地收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)、依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，以及開展“循證的教育”。雖有采用新方法，但新瓶裝舊酒方式的改革，并沒有因此而推進(jìn)教育的創(chuàng)新，而新一代的數(shù)字技術(shù)則有所不同，它必將帶來一場深刻的教育變革。

“Digital Transformation”簡稱數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是2004年由瑞典梅奧大學(xué)的埃里克·斯托特曼教授提出的概念，他指出：IT的滲透使人們的生活在各個方面都朝著更好的方向發(fā)展[1]。由于準(zhǔn)確地描述了數(shù)字化高度發(fā)展的現(xiàn)代社會，數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)已在世界上各個領(lǐng)域得到廣泛使用。為此，學(xué)者普遍認(rèn)為，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是學(xué)校利用數(shù)字技術(shù)，在革新課程和學(xué)習(xí)方式的同時，革新教職員的業(yè)務(wù)、組織、流程和學(xué)校文化，建構(gòu)適應(yīng)時代的教育。也可以認(rèn)為是，利用數(shù)據(jù)和數(shù)字技術(shù)開展教育，對學(xué)習(xí)方式、教育方法、教職員工的業(yè)務(wù)等學(xué)校教育的所有方面進(jìn)行變革，教育領(lǐng)域發(fā)生數(shù)字化變革?；诖耍鲜龈拍畎藘蓪雍x。

第一層涵義，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是“教育數(shù)字化”，兩者有很大的區(qū)別?！敖逃龜?shù)字化”指的是將教育“格式”轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的過程，如將課堂教學(xué)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)上的在線授課。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意義也并不僅僅是將教育從模擬模式轉(zhuǎn)換為數(shù)字模式。從紙筆轉(zhuǎn)換為數(shù)字終端僅僅是將教育中使用的工具數(shù)字化。所以，假如上述情境下的學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)沒有區(qū)別，也就不能稱其為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅是將模擬的事物轉(zhuǎn)換為數(shù)字模式的“數(shù)字化”，更是要讓教育和學(xué)校發(fā)生變化，變革是不可或缺的要素。

第二層涵義，將教育的格式數(shù)字化就是教育信息化。例如，老師將原本用紙張分發(fā)給學(xué)生的學(xué)案等活頁學(xué)習(xí)材料，用數(shù)字格式傳送到平板電腦上，這是教育信息化。需要強(qiáng)調(diào)的是，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的概念不僅包括格式的變革，還包括內(nèi)容上的變革。教育信息化不應(yīng)僅僅停留在用數(shù)字代替模擬來改善教育教學(xué)和提高效率的思維方式上，它更多是實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一步。

二、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的階段

在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功案例卻比比皆是，如出租車業(yè)務(wù)的流程和電池智能汽車的制造，都是成功的案例。這些案例揭示，對生產(chǎn)方式和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行變革會創(chuàng)造新的制造和生產(chǎn)經(jīng)營模式，從而徹底改變這一行業(yè)。與工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型相比較，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型一直沒有一個具體可操作的目標(biāo)，這是與以往如教育信息化改革不同之處。要消除概念上的混亂，需要借助具體的過程化表征來理解教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。根據(jù)美國高等教育信息化協(xié)會（EDUCAUSE）兩位研究者Brooks和McCormack于2020年6月所提出的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型模型[2]，筆者在此基礎(chǔ)上將其分為以下三個階段。

第一階段是教育數(shù)字化（Digitization），是指硬件和軟件等教育數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。教育數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施是以數(shù)據(jù)、軟件、芯片、網(wǎng)絡(luò)通信等構(gòu)建的軟硬件一體的基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)，作為核心設(shè)備的第五代移動通信設(shè)備，不僅適應(yīng)人的通信需要，還要適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要，最終實(shí)現(xiàn)人與人、人與物以及物與物的大連接，有力支撐教育的創(chuàng)新發(fā)展。另外，與機(jī)房或數(shù)據(jù)中心等硬件設(shè)施相比，由芯片和軟件等構(gòu)成的軟件部分，在教育數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施中更加凸顯其核心價值所在。

第二階段是教育數(shù)字技術(shù)化（Digitalization），也即數(shù)字技術(shù)的教育應(yīng)用。利用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、5G、物聯(lián)網(wǎng)及傳感技術(shù)等數(shù)字技術(shù)和數(shù)據(jù)，改善和優(yōu)化教育教學(xué)和教育行政及治理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字學(xué)習(xí)和模擬學(xué)習(xí)的最佳組合，方便、快捷及無縫地利用數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容，或者在必要的時候讓有需要的人利用學(xué)習(xí)記錄等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)的分析和有效地運(yùn)用，共享和利用有用的知識，這些就是數(shù)字技術(shù)教育應(yīng)用的目標(biāo)。

第三階段是教育數(shù)字革新化，也即教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型（Digital Transformation of Education），它所要實(shí)現(xiàn)的是學(xué)習(xí)模式的結(jié)構(gòu)等發(fā)生質(zhì)變，創(chuàng)造新價值。例如，不受地點(diǎn)和時間限制的學(xué)習(xí)，或根據(jù)個人特性貫穿一生的學(xué)習(xí)，再或者是連續(xù)性地革新的學(xué)習(xí)。筆者認(rèn)為，“證據(jù)驅(qū)動型教育”“數(shù)據(jù)驅(qū)動型教育”是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)與主要特征。如上所述，與這種特征一致的教與學(xué)模式有泛在學(xué)習(xí)、個性化和持續(xù)性學(xué)習(xí)，與這些學(xué)習(xí)相一致的學(xué)習(xí)技術(shù)是自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)及智能家教系統(tǒng)等。當(dāng)然，基于證據(jù)的、不拘泥于形式的“有使命的學(xué)習(xí)”，也是成功的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式。

從上述三個階段來看，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型既是一個過程，又是結(jié)果，必須要經(jīng)歷第一階段的教育數(shù)字化、第二階段的教育數(shù)字技術(shù)化，最終實(shí)現(xiàn)教育的革新這一結(jié)果。可以認(rèn)為，目前所有國家都處在轉(zhuǎn)型的過程之中。

實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，需要在推進(jìn)教育數(shù)字化的基礎(chǔ)上，有效運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建與以往不同的學(xué)習(xí)環(huán)境，將教育內(nèi)容進(jìn)行數(shù)字化變革?，F(xiàn)如今，世界上一些國家正在著手開展教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如日本和新加坡。

為配合教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，日本政府實(shí)施了GIGA學(xué)校。所謂的GIGA學(xué)校，是指為所有孩子打開通往世界和革新的大門（Global and Innovation Gateway for All，GIGA）[3]。為了實(shí)現(xiàn)這一教育構(gòu)想，讓所有的學(xué)生都能平等地接受ICT教育，日本政府為每個學(xué)生配備一臺學(xué)習(xí)終端，并為利用該終端建設(shè)云環(huán)境。并且日本的文部科學(xué)省還開發(fā)的CBT（Computer Based Testing）系統(tǒng)“MEXCBT”來收集在線與離線的各種測驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用教師和學(xué)生的數(shù)字終端，借助這個系統(tǒng)工具，校內(nèi)測試全部在終端上開展，它大大減輕了教師紙質(zhì)試卷制作和回收等工作負(fù)擔(dān)。另外，利用CBT系統(tǒng)還可以管理學(xué)習(xí)狀況、進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，節(jié)省了對每個學(xué)生的管理，學(xué)生也更容易基于此制定自己的學(xué)習(xí)計劃。所以，CBT系統(tǒng)對實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型是不可或缺的一部分。新加坡的實(shí)踐是開發(fā)了全國學(xué)生學(xué)習(xí)空間e-Learning平臺[4]，該平臺已在所有學(xué)校應(yīng)用，利用各種高質(zhì)量資源和人工智能技術(shù)為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)。這是加快教育領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一步。

所以，筆者建議，我國教育部也應(yīng)該利用現(xiàn)有的國家智慧教育公共服務(wù)平臺[5]，建設(shè)一個數(shù)據(jù)庫，收集學(xué)生的各類測試數(shù)據(jù)、不同錯題和正解等類型的數(shù)據(jù)，以及提供具有多種功能的e-Learning服務(wù)，開發(fā)統(tǒng)一的國家教育數(shù)據(jù)庫，以及與各省市建立的云教育平臺數(shù)據(jù)庫連接和數(shù)據(jù)共享，基于這些數(shù)據(jù)的實(shí)踐勢必引發(fā)教育或教學(xué)的革新。同時，應(yīng)加快建立教育數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)。例如，政府和學(xué)校與教育信息技術(shù)或教育技術(shù)企業(yè)第三方加強(qiáng)合作，有助于教育生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)字化，這種合作也有助于促進(jìn)信息技術(shù)公司的業(yè)務(wù)擴(kuò)展，以幫助教育部門實(shí)現(xiàn)數(shù)字化?？煽康臄?shù)字教育生態(tài)系統(tǒng)，還可以吸引教育技術(shù)領(lǐng)域的投資者來投資教育數(shù)字化業(yè)務(wù)并支持該領(lǐng)域的增長。另外，我國的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，需要在實(shí)現(xiàn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中完善終端和使用終端的云環(huán)境等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

三、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功模式

過去我們認(rèn)為教育信息化會帶來教育革命，但30多年過去了，這場革命遲遲沒有到來。然而，今天的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型將徹底改變教育教學(xué)方式、流程及內(nèi)容，它將改變我們的傳統(tǒng)教育教學(xué)理念和定勢思維，帶來一場真正的教育革命。長期以來，我們提倡“個性化學(xué)習(xí)”“因材施教”及“有教無類”等理念和原則，但真正實(shí)踐起來困難重重，一直以來這些理念只是一種教育理想。其原因在于教育信息化只是將信息技術(shù)應(yīng)用于教育，沒有因此而改變教育整體的結(jié)構(gòu)，也沒有從信息技術(shù)應(yīng)用這一過程中產(chǎn)生深刻的洞察，也就難于創(chuàng)造新教育模式。教育信息化與教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的區(qū)別在于，“教育信息化”其主要的功能是對現(xiàn)有事物進(jìn)行“替代（Substitution）”和“增強(qiáng)（Augmentation）”，如“把紙筆測驗(yàn)采用PDF格式傳送到平板電腦上”，這是替代，“在平板電腦上進(jìn)行測驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)評分自動化”，這是增強(qiáng)。但這兩者并未改變教育結(jié)構(gòu)，而“教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型”是對現(xiàn)有事物進(jìn)行“變革”和“重新定義（Redefinition）”，在這一變革過程中，學(xué)生將以主體性開展學(xué)習(xí)，并朝著我們所追求的未來教育應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，這是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的明顯標(biāo)志。

但問題是，各國學(xué)者在闡述教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型后的教育和教學(xué)改革形式時，都不約而同的提到了在線教學(xué)和在線直播教學(xué)，以及MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂等模式。我們認(rèn)為，這不是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功模式。大學(xué)MOOC退課率高而飽受詬病這是眾所周知的，疫情期間雖然世界各國中小學(xué)生也開展了線上教學(xué)，但很少有大規(guī)模研究和數(shù)據(jù)報告其學(xué)習(xí)效果。以美國政府支持下提供個別教育計劃的特許學(xué)校為例，一些特許學(xué)校開設(shè)了網(wǎng)上學(xué)校項目，所有課程都在網(wǎng)上進(jìn)行。最近的一項關(guān)于這些學(xué)生在線學(xué)習(xí)效果的研究備受關(guān)注。針對在這個網(wǎng)絡(luò)學(xué)校上課的20萬名學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，項目組發(fā)表了一項研究結(jié)果，接受在線課程并完成學(xué)習(xí)過程的學(xué)生學(xué)習(xí)成果，與實(shí)際在學(xué)校教室上課學(xué)生相比有很大的差距。最大的問題是在線授課很難讓學(xué)生們集中注意力。在網(wǎng)絡(luò)學(xué)校的學(xué)生中，只有2%的學(xué)生在閱讀方面比在教室里上課的學(xué)生成績好。特別是在數(shù)學(xué)

上，88%的在線學(xué)生得到了“明顯較弱（Significantly Weaker）”的評價[6]。

根據(jù)這一結(jié)果，教育者認(rèn)識到了在線學(xué)習(xí)的風(fēng)險，在改革學(xué)習(xí)方法的同時，教師在課堂教學(xué)中的作用也受到了廣泛關(guān)注。要想讓學(xué)生能夠?qū)Ｗ⒂趯W(xué)習(xí)，有學(xué)習(xí)的欲望和動機(jī)，就必須要有能成為他們榜樣的人，自己做不到的事情能讓他們看到別人能夠做到，自己做起來有難度的事情能和同伴一起來解決，這些都能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和產(chǎn)生學(xué)習(xí)熱情。

產(chǎn)生學(xué)習(xí)熱情還需要受到鼓舞和感動。日本的一位中學(xué)教師做過一項調(diào)查，她將學(xué)生分為三組：對讀了文章后覺得感動的地方畫線組、覺得重要的地方畫線組、什么都不畫線組，并對三組學(xué)生進(jìn)行了閱讀能力測驗(yàn)。結(jié)果顯示，在感動的地方畫線的小組學(xué)習(xí)能力最好[7]，因?yàn)椋祟惖拇竽X會牢牢記住感動的事情。

人不會被機(jī)器激發(fā)，如果自己的榜樣不是人，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力就會受到很大制約。培養(yǎng)學(xué)生熱情的是與學(xué)生共享相同心情，產(chǎn)生共鳴的能力。這種共情能力是和學(xué)生一起在教室里度過，聽學(xué)生說話，通過非語言交流來創(chuàng)造教室世界而形成的，教師必須是人。

為什么目前的在線授課不是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的模式？因?yàn)樗鄙倭私虒W(xué)的基本要素。我們知道，同樣是在線授課可分為同步型和異步型兩種，兩者是完全不同的。同步型的在線課程如直播課，教師和學(xué)生之間雖然不共享空間，但是他們共享時間；異步型在線課程如MOOC，教師和學(xué)生既不共享空間又不共享時間，課堂上傳達(dá)給學(xué)生的只有信息，這兩者都缺少離線、面對面教學(xué)的主要因素。教學(xué)這一行為的基礎(chǔ)至少是共享時間。也就是說，如果不是生活在同樣的時間里，那根本就無法開展教育。

大學(xué)教育的根本是不但要教師和學(xué)生共享時間和空間，還要共享學(xué)術(shù)問題。為此在線授課也應(yīng)該是同時、雙向型的。大學(xué)的課堂授課不同于“YouTube”“MOOC”和校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的視頻課程。因?yàn)槭谡n教授會點(diǎn)名讓上課時注意力不集中的學(xué)生回答，學(xué)生在上課時總是帶著“不知道什么時候被點(diǎn)名”的緊張感而學(xué)習(xí)。為此，真正教學(xué)至少要共享時間，所以至少是在線直播課堂才可以稱得上“教學(xué)”。共享時間和空間及學(xué)術(shù)問題是大學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功模式的要素，如果在虛擬空間里如基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、元宇宙技術(shù)所開發(fā)的環(huán)境，又適應(yīng)了個性化需求的授課，并且是精心制作適合點(diǎn)播的教學(xué)內(nèi)容，再讓最擅長授課的人來教，配置多數(shù)的助教來幫助學(xué)生。只有滿足了這些條件的未來型在線教學(xué)才是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功模式。在這種情況下，聽課人數(shù)眾多，還能夠收集到教育大數(shù)據(jù)，這是一舉雙得的事情?？傊邆淞私虒W(xué)要素的在線授課，消除了空間和時間的障礙，可以稱其為重構(gòu)的教學(xué)，是一種成功的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式；而在線下課堂中，增加學(xué)習(xí)分析技術(shù)和人工智能技術(shù)，隨時分析數(shù)據(jù)并向教師提供分析結(jié)果的可視化數(shù)據(jù)，基于這些證據(jù)所開展的教學(xué)才可以稱其為重構(gòu)的教學(xué)，這也是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功模式。

因此，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的教育應(yīng)該是“數(shù)據(jù)驅(qū)動型的教育”或“證據(jù)型的教育”，統(tǒng)稱為“循證的教育”。所謂循證的教育是指：“通過分析教育數(shù)據(jù)獲得證據(jù)，通過教師共享證據(jù)，來改善教育”。雖然與數(shù)據(jù)驅(qū)動型有細(xì)微差別，但目標(biāo)方向相同。然而，目前的教育是基于經(jīng)驗(yàn)的，而不是基于證據(jù)的。如果不是基于證據(jù)，即使是引入數(shù)字化技術(shù)，只不過是將教學(xué)轉(zhuǎn)移到電腦上而已。相反，大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)的教育應(yīng)用，其結(jié)果將發(fā)現(xiàn)潛在的有價值的教育教學(xué)模式，產(chǎn)生數(shù)字化洞察力，它將徹底改變傳統(tǒng)教育。

四、實(shí)施數(shù)字技術(shù)支持的教學(xué)改革的基礎(chǔ)

學(xué)生獨(dú)自一個人對著電腦，利用技術(shù)高度發(fā)達(dá)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)或智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)，這種情況并不能稱為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的模式。因?yàn)椴捎眠m應(yīng)性學(xué)習(xí)技術(shù)、開展個別化學(xué)習(xí)方法，在解決“因材施教”這個問題時，隨之而來的出現(xiàn)了一個社會性問題——教育公平問題。

適應(yīng)性學(xué)習(xí)技術(shù)，將學(xué)生置于獨(dú)立的個別化學(xué)習(xí)狀態(tài)，系統(tǒng)根據(jù)上述操作日志、計算過程、回答等數(shù)據(jù)，提供與學(xué)生能力水平相適應(yīng)問題，幫助學(xué)生越過障礙完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這種策略背后的基本邏輯是：系統(tǒng)判斷學(xué)習(xí)者能力水平，向低水平的學(xué)習(xí)者提供較低水平的內(nèi)容，向高水平學(xué)習(xí)者提供較高水平的內(nèi)容開展學(xué)習(xí)。

由于是獨(dú)立學(xué)習(xí)，大家分別在各自水平內(nèi)學(xué)習(xí)與之相適應(yīng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，與不同水平學(xué)習(xí)內(nèi)容之間沒有交互，并且與不同水平同學(xué)間也沒有交涉；在此過程中，失去了較低水平學(xué)生挑戰(zhàn)較高水平內(nèi)容學(xué)習(xí)的同時，也失去了較高水平學(xué)生幫助較低學(xué)習(xí)水平學(xué)生完成問題解決過程的機(jī)會，高水平學(xué)生也就失去了教授同伴的機(jī)會，與精致化加工失之交臂，較高水平學(xué)生失去了借此提高自己機(jī)會。從三類不同水平學(xué)生間學(xué)習(xí)來看，該學(xué)習(xí)過程缺失了相互學(xué)習(xí)、相互借鑒的互惠學(xué)習(xí)機(jī)會，達(dá)不到相互助長之目的。

所謂的精致化加工理論是指，與伙伴的語言溝通能促進(jìn)個人內(nèi)在的主動信息加工，以利于知識連結(jié)形成適當(dāng)?shù)闹R網(wǎng)絡(luò)，伙伴間的相互提醒，也能使個人辨識使用某一知識的適當(dāng)情境脈絡(luò)，使所儲存的知識具有使用的價值。上述方法也稱為“主動學(xué)習(xí)”，能保存住90%的學(xué)習(xí)內(nèi)容[8]。眾多的學(xué)習(xí)科學(xué)理論闡釋了：與單獨(dú)一個人學(xué)習(xí)相比，大家一起學(xué)會學(xué)到更多。如社會心理學(xué)的“社會促進(jìn)現(xiàn)象”，維果茨基的“文化中介”“社會動機(jī)”理論，我國古代學(xué)者的“獨(dú)學(xué)而無友，則孤陋而寡聞”（《禮記·學(xué)記》）等，特別是在以“競爭為特征”的我國學(xué)校文化背景下，大家在一起學(xué)習(xí)的效率會更高。因此，開發(fā)基于“群體智能技術(shù)”的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，可能是未來解決這一問題的方向。

五、教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)高中物理糾錯教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

那么利用數(shù)字技術(shù)開展教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的教學(xué)如何開展？其效果為何？以下筆者將以物理糾錯教學(xué)實(shí)證研究為例，闡釋數(shù)字技術(shù)支持的教學(xué)改革，這一改革的目標(biāo)是讓每一名學(xué)生都能夠達(dá)成學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

（一）研究的背景與問題

我國基礎(chǔ)教育的教與學(xué)目標(biāo)是每一位學(xué)生都達(dá)成學(xué)業(yè)目標(biāo)、每一堂課都實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。與言簡意賅的陳述目標(biāo)相比，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并不容易。因?yàn)?，與國外分層教育、均一編組開展教學(xué)相對照的是，我國基礎(chǔ)教育實(shí)際情況是依據(jù)教育公平原則而均衡編班，也就是“好中弱”在一個班級共同學(xué)習(xí)。在人數(shù)眾多的整班教學(xué)條件和照顧到個體差異情況下，按照“因材施教”和“有教無類”原則實(shí)施教學(xué)，需要設(shè)計“績優(yōu)生”“臨界生（中等生）”及“薄弱生”都達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法。

傳統(tǒng)的整班教學(xué)在某些情況下也可以使一些臨界和薄弱學(xué)生達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，就是開展教師糾錯教學(xué)，但糾錯教學(xué)卻很難滿足績優(yōu)生的學(xué)習(xí)。為此，本研究中，筆者改革傳統(tǒng)教師糾錯教學(xué)法，增加“同伴教學(xué)”環(huán)節(jié)，績優(yōu)生通過合作學(xué)習(xí)在“教薄弱生”過程中提高自己使自己達(dá)成目標(biāo)。因此，針對每位學(xué)生設(shè)置能夠達(dá)成一定理解程度的基礎(chǔ)目標(biāo)，即教材目標(biāo)，針對薄弱生設(shè)置能夠解決疑惑的糾錯目標(biāo)，針對績優(yōu)生設(shè)置能夠運(yùn)用知識挑戰(zhàn)發(fā)展性問題的提高目標(biāo)，在教學(xué)中，教師對基礎(chǔ)目標(biāo)開展全班的集中講授，對糾錯目標(biāo)和提高目標(biāo)則組織小組合作學(xué)習(xí)，實(shí)施同伴教學(xué)等互惠學(xué)習(xí)，最后教師面向全班或個人進(jìn)行查缺補(bǔ)漏式指導(dǎo)，在此過程中，教師既解決了薄弱生的疑惑，同時激發(fā)了績優(yōu)生的成就感并引導(dǎo)他們挑戰(zhàn)更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)，不僅解決了三類學(xué)生應(yīng)達(dá)成的學(xué)業(yè)目標(biāo)，也大大降低了教師教學(xué)負(fù)擔(dān)，提高了教學(xué)效率，重構(gòu)了傳統(tǒng)全班教學(xué)流程[9]。

“糾錯教學(xué)（Error Correction）”是徐曉東及研究室自2000年開始的“概念轉(zhuǎn)變（Conception Change）”研究的繼承，以及最近幾年發(fā)展起來新主題和新領(lǐng)域。近些年，隨著人工智能技術(shù)再度興起與大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)也獲得了新生，取得了巨大進(jìn)展，“學(xué)習(xí)錯誤（Learning Errors）”研究又開始受到了研究者的重視，重新回到研究的視野。學(xué)習(xí)錯誤研究不僅僅是各種個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)，如“自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”“智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)”等技術(shù)的基礎(chǔ)，也是教師有效教學(xué)的基石。另一方面，這些技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用，使得教學(xué)全過程數(shù)據(jù)的采集和分析，以及對學(xué)習(xí)錯誤進(jìn)行建模和快速識別成為可能，為教師在教學(xué)過程中有效開展糾錯帶來契機(jī)。

但目前，在數(shù)字化課堂環(huán)境中的糾錯教學(xué)依然存在問題。教師認(rèn)為，教授了正確做法，錯誤的做法自然就會被正確解題方法所取代。根據(jù)概念轉(zhuǎn)變研究的結(jié)果，錯誤的方法依舊存在[10]，并在線索充分的情況下，錯誤規(guī)則或迷思概念會被學(xué)生重新采用。另外，如上所述，教學(xué)中雖然采用了信息技術(shù)改革教學(xué)，但它并未在糾錯教學(xué)中發(fā)揮其關(guān)鍵的作用。

截至目前，有關(guān)糾錯教學(xué)研究已經(jīng)從20世紀(jì)70年代早期的行為主義范式發(fā)展到20世紀(jì)80年代的認(rèn)知主義范式，再到現(xiàn)如今的建構(gòu)主義范式，發(fā)生了三個轉(zhuǎn)變，其對學(xué)生錯誤的認(rèn)知也發(fā)生了明顯的變化，錯誤不再被視為不允許（Permission）出現(xiàn)錯誤，而是通過促進(jìn)（Promotion）錯誤來發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)和促進(jìn)知識的發(fā)展[11]。然而，在具體教學(xué)過程中，基于學(xué)生錯誤特征或錯誤模式，能夠向教師提供實(shí)時教學(xué)建議的工具還相對較少，大部分工具僅提供學(xué)生答案的正確率或錯誤率[12]。

大數(shù)據(jù)技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)算法的發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)即時地獲取、分析和預(yù)測學(xué)習(xí)錯誤，可支持教師快速獲得學(xué)生錯誤類型和錯誤模式，減輕教師的認(rèn)知和教學(xué)負(fù)荷，以此幫助教師在學(xué)情分析或在教學(xué)前做出適應(yīng)性的調(diào)整。

本研究中，所采用的智學(xué)系統(tǒng)是一種“借助大數(shù)據(jù)和人工智能挖掘?qū)W生學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)，分析學(xué)生常態(tài)化學(xué)情，幫助教師設(shè)計課堂教學(xué)重點(diǎn)，聚焦共性薄弱知識點(diǎn)，有效提升教學(xué)效果”的數(shù)字技術(shù)和工具。簡單來講，它包含網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)和教學(xué)與管理展示前端，以及通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的教師與學(xué)生Pad終端。

本研究中作為數(shù)字技術(shù)支持糾錯教學(xué)其作用體現(xiàn)在兩個方面：一是，利用眾多學(xué)校的學(xué)習(xí)者使用該平臺的數(shù)據(jù)，可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對學(xué)生錯誤模式進(jìn)行分類；二是，對使用平臺進(jìn)行作答的學(xué)生答案自動進(jìn)行統(tǒng)計，及時計算并表示學(xué)生答案的分布和比率。

（二）實(shí)驗(yàn)研究過程和方法

1.被試

本研究的被試來自廣州市某公立高中一年級三個自然班的學(xué)生，總共有110人參與，均由本論文第二著者劉老師負(fù)責(zé)授課。實(shí)驗(yàn)開始前，劉教師將每一個班級分為8個小組，小組人數(shù)為4至6人。由教師事先按照學(xué)生物理學(xué)習(xí)成績和能力編排成異質(zhì)小組，小組設(shè)置組長，并要求在討論問題時按照順序，由組內(nèi)薄弱生先發(fā)言，中等生做補(bǔ)充。最后由績優(yōu)生講解或總結(jié)。

2.實(shí)驗(yàn)工具

研究使用的前后測由劉老師統(tǒng)一編寫，測試內(nèi)容是“機(jī)械能守恒”的知識點(diǎn)，考察學(xué)生對概念的理解、原理運(yùn)用及公式推導(dǎo)和運(yùn)算。筆者按照滿分為100分的標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生前后測成績進(jìn)行了處理。

3.實(shí)驗(yàn)環(huán)境

本研究的實(shí)驗(yàn)環(huán)境為智慧教室環(huán)境，所使用的工具是上述的智學(xué)系統(tǒng)，在糾錯過程中，教師可以利用教師端Pad向?qū)W生推送預(yù)設(shè)的習(xí)題，并及時查看測試的正確率和錯誤率，以及對應(yīng)學(xué)生的具體答題情況。

4.教學(xué)設(shè)計

本研究的新授課于2022年5月開展，糾錯教學(xué)內(nèi)容是高中一年級物理，采用的教材是粵教版物理必修第二冊第四章第七節(jié)《生產(chǎn)和生活中的機(jī)械能守恒》，教學(xué)的核心內(nèi)容是“機(jī)械能守恒的判斷方法”，這一判斷方法以“做功條件分析法”和“能量轉(zhuǎn)換分析法”來判斷，而在一個物理系統(tǒng)中機(jī)械能是否守恒，其“機(jī)械能守恒應(yīng)用的基本思路”可以分別從“守恒觀點(diǎn)”“轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)”及“轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)”三個基本觀點(diǎn)來分析?；谏鲜鼋虒W(xué)內(nèi)容，課上，學(xué)生利用機(jī)械能守恒應(yīng)用基本思路來判斷、回答教師所設(shè)計的三個練習(xí)題，這三個練習(xí)題答案正誤判定分別對應(yīng)上述三個基本觀點(diǎn)，即第一道題答案的判斷依據(jù)是守恒觀點(diǎn)，第二道題答案的判斷依據(jù)是轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)，第三道題答案的判斷是轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)。每一道題中一般有1—2個問題，每一個問題有2—4個（如A、B，或A、B、C、D）選項，這些選項中除少部分正確答案外，大部分是錯誤答案，這些錯誤答案是根據(jù)大數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計得出的學(xué)生代表性錯答，或者是教師從歷年于各班教學(xué)和考試中收集的學(xué)生代表性錯答，每一個錯誤答案代表了學(xué)生常出現(xiàn)的一類錯誤，這些錯誤類型包括了學(xué)生的系統(tǒng)性錯誤（Systematic Errors）。如果按此進(jìn)行糾錯教學(xué)，可以轉(zhuǎn)變學(xué)生的所有系統(tǒng)性錯誤，這一教學(xué)設(shè)計的思想所依據(jù)的是上述建構(gòu)主義倡導(dǎo)的促進(jìn)錯誤的教學(xué)方法。當(dāng)然，一些學(xué)生可能會有因答題速度慢、來不及提交答案，粗心大意以及選錯選項等非系統(tǒng)性錯誤情況，這些個別錯誤要靠老師通過提問逐一確認(rèn)并進(jìn)行教學(xué)糾正。

5.實(shí)驗(yàn)計劃

（1）準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計

本研究采用單一因素的實(shí)驗(yàn)組、對照組和控制組三組對比前后測準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計。其中8班為對照組（35人）、9班為實(shí)驗(yàn)組（42人）、10班為控制組（33人）。實(shí)驗(yàn)組（9班）和對照組（8班）在智慧教室采用智學(xué)系統(tǒng)，開展基于數(shù)字技術(shù)支持的糾錯教學(xué)，控制組（10班）在普通教室采用電子白板和傳統(tǒng)的糾錯教學(xué)方法開展教學(xué)。

數(shù)字技術(shù)支持下實(shí)驗(yàn)組“機(jī)械能守恒應(yīng)用”糾錯教學(xué)的過程如下：第一步，教學(xué)開始前首先對學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的前測，然后在教師分別采用細(xì)致的講和解的技巧完成教授后，學(xué)生開始回答教師所推送的問題；第二步，學(xué)生按照老師布置問題進(jìn)行個人獨(dú)立思考，然后提交答案；第三步，包括兩個環(huán)節(jié)。一是，教師在自己終端上看到答案統(tǒng)計后，老師不公布小組答案，而是立即布置小組討論并在組間進(jìn)行指導(dǎo)。二是，小組討論過程中，教師迅速對個人提交答案和特異錯誤類型進(jìn)行截圖，以備第六步糾錯環(huán)節(jié)時使用；第四步，組長帶領(lǐng)小組同學(xué)開展討論和同伴教學(xué)，討論中各小組按照教師要求依次發(fā)言，如果不需要講解則直接做小組總結(jié)；第五步，小組討論后，組長提醒各位同學(xué)重新提交討論結(jié)果的答案，教師在智慧黑板大屏幕上展示經(jīng)小組討論后的個人答案；第六步，同樣包括兩個環(huán)節(jié)。首先，教師瀏覽大屏幕呈現(xiàn)的答題記錄，針對學(xué)生第二次提交答案中的錯誤答案，叫起組代表回答解題思路，并一一進(jìn)行解題和糾錯的指導(dǎo)。其次，老師對照著第二、三步中的學(xué)生答案截圖，將當(dāng)初獨(dú)立提交解答時出現(xiàn)錯誤的同學(xué)一一叫起，學(xué)生回答錯誤原因，教師詢問是否在小組合作中有所收獲，然后再一一指導(dǎo)，直至所有同學(xué)的錯誤都得到糾正。最后，教師才講解正確答案的解題過程。這樣，對“好中弱”都一一進(jìn)行了指導(dǎo)。下課后，教師對全體學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)知識點(diǎn)的后測。

而對于對照組，在上述教學(xué)各環(huán)節(jié)中缺少了兩個環(huán)節(jié)。一是上述實(shí)驗(yàn)組的第二步和第三步的部分內(nèi)容，即教師推送完練習(xí)題后，立即組織學(xué)生開展小組討論解決問題，教師沒有要求所有同學(xué)提交獨(dú)立解題答案；二是，缺少了實(shí)驗(yàn)組第六步中第二個環(huán)節(jié)，即沒有一一比對獨(dú)立解題結(jié)果和小組討論后個人解題結(jié)果，以及找出仍然出錯的同學(xué)進(jìn)行個別化指導(dǎo)。所以對照組的教學(xué)步驟是實(shí)驗(yàn)組的第一、三（第一環(huán)節(jié)）、四、五、六（第一環(huán)節(jié)）的步驟。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)組和對照組采取的不同教學(xué)環(huán)節(jié)代表著糾錯指導(dǎo)過程中的不同策略。

最后，控制組是在常規(guī)的傳統(tǒng)教學(xué)模式下開展的糾錯教學(xué)，也即教師在學(xué)生答題過程中，進(jìn)行桌間巡視，通過短暫幾分鐘的觀察發(fā)現(xiàn)哪些同學(xué)出現(xiàn)了錯誤，再通過猜測和直覺隨機(jī)選定一些可能具有代表性錯誤的同學(xué)，讓其在教室前面黑板上寫出答案，并據(jù)此開展糾錯教學(xué)。

（2）自變量和因變量設(shè)計

在準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究中，自變量是教師所采取教學(xué)決策類型和糾錯指導(dǎo)策略類型，因變量是學(xué)生與本課內(nèi)容相關(guān)的物理測驗(yàn)成績。決策類型，包括基于數(shù)據(jù)的決策和基于經(jīng)驗(yàn)的決策兩種類型。在實(shí)驗(yàn)組和對照組條件下，教師主要通過智學(xué)系統(tǒng)獲取學(xué)生的答題數(shù)據(jù)。在控制組條件下，教師通過課堂桌間巡視，隨機(jī)和憑借直覺或猜測獲取學(xué)生的答題信息（非數(shù)據(jù)）。而糾錯指導(dǎo)策略是指，教師在糾錯過程中所實(shí)施的不同步驟，包括基于數(shù)據(jù)一一核對、對出錯所有同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)，以及僅對隨機(jī)或猜測選中的部分出錯同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)。

具體而言，在實(shí)驗(yàn)組條件下，教師通過截取所有同學(xué)的答案作為依據(jù)，在教學(xué)環(huán)節(jié)的第六步時，對第二步初答中出錯的同學(xué)與第五步再答比較中依舊出錯同學(xué)依次提問、進(jìn)行當(dāng)堂指導(dǎo)，對于初答錯誤而再答正確的同學(xué)詢問是否在小組合作中得到同伴的幫助，對于初答和再答均錯誤的同學(xué)詢問原因，或讓其上講臺在黑板上演示解答過程并予以糾正。對照組條件下，雖然也是在相同的智慧教室環(huán)境下，教師沒有利用初答和再答之間比較結(jié)果對出錯同學(xué)一一確認(rèn)，僅在第六步驟隨機(jī)、通過猜測指名同學(xué)起來回答解題思路并予以糾正，指導(dǎo)出現(xiàn)錯誤的同學(xué)?？刂平M條件下，由于沒有所有答題答案的展示結(jié)果，教師主要通過猜測、隨機(jī)選取同學(xué)詢問答案，有錯誤者予以糾錯，沒有錯誤者讓其坐下，并以繼續(xù)點(diǎn)名的方式進(jìn)行指導(dǎo)。

（三）數(shù)據(jù)統(tǒng)計檢驗(yàn)與結(jié)果

在數(shù)據(jù)分析方法上，本研究選取配對樣本t檢驗(yàn)方法和非參數(shù)檢驗(yàn)方法。t檢驗(yàn)主要應(yīng)用于三個班級與三類學(xué)生學(xué)科成績的前后比較。非參數(shù)檢驗(yàn)主要比較三個班級與三類學(xué)生之間的學(xué)科成績比較。由于三個班級的學(xué)科成績不符合正態(tài)分布，因此使用Kruskal-Wallis秩檢驗(yàn)各班和各類學(xué)生學(xué)科成績的秩均值是否存在差異。數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下。

1.不同班級內(nèi)的前后測成績分析

表1展示了各組內(nèi)的前后測成績比較結(jié)果。通過對三個班級學(xué)生前后測成績進(jìn)行配對樣本t檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組后測與前測之間存在著顯著差異（t=-2.838，p=0.007），對照組和控制組前后差異并不顯著（p>0.05）。三個班級的后測成績一定程度上有所提升。這一結(jié)果符合研究者預(yù)期。

2.不同班級間的后測成績比較

對三個班級學(xué)生前后測成績進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。三個班級的前測成績之間差異并不顯著（p>0.05），三個班級的后測成績之間存在顯著差異（H=11.257，p=0.004）。其中，實(shí)驗(yàn)組與對照組存在著統(tǒng)計差異（p=0.003），實(shí)驗(yàn)組與控制組和控制組與對照組間的差異不顯著（p>0.05）。但從秩均值來看，實(shí)驗(yàn)組>對照組>控制組。秩和檢驗(yàn)的目的就是為了排序，所以這一結(jié)果也符合研究者的預(yù)期。

3.各組不同學(xué)生類型的前后測成績比較

將各班三類學(xué)生的后測和前測的成績相減，通過比較前后測成績差值可以發(fā)現(xiàn)，如表3所示，實(shí)驗(yàn)組三類學(xué)生成績均有所提升，其中，中等生提升效果相對其他兩類學(xué)生較為明顯，其次為薄弱生。對照組三類學(xué)生績優(yōu)生體現(xiàn)最為明顯，其次為薄弱生，中等生體現(xiàn)不明顯?？刂平M三類學(xué)生僅有中等生體現(xiàn)明顯。可以看出，實(shí)驗(yàn)組條件下，各類學(xué)生的學(xué)科成績提升效果為均衡，而對照組和控制組有所區(qū)別，前者績優(yōu)生獲益效果相對明顯，后者中等生獲益效果相對明顯。

（四）討論

1.作為糾錯教學(xué)干預(yù)的效果

首先，從各組內(nèi)的前后測成績比較統(tǒng)計的結(jié)果來看，實(shí)驗(yàn)組的成績與對照組和控制組的成績都存在著統(tǒng)計上的顯著差異，這個差異反映的是自變量的效果，表明了本實(shí)驗(yàn)的自變量或教學(xué)干預(yù)起到了主要作用。再從各組間的后測結(jié)果比較來看，三個班級的后測成績之間存在顯著差異，并且從秩均值結(jié)果來看，實(shí)驗(yàn)組>對照組>控制組，這進(jìn)一步證明自變量或教學(xué)干預(yù)的有效性。這個自變量就是三個班在教師所采取教學(xué)決策類型和糾錯指導(dǎo)策略類型上的差異，也就是實(shí)驗(yàn)組糾錯教學(xué)步驟中的第三步的第二環(huán)節(jié)和第六步的第二環(huán)節(jié)，即“教師對出現(xiàn)錯誤的學(xué)生回答進(jìn)行截圖，先不向全班公布答案”“教師對照該截圖一一叫起出錯同學(xué)，回答錯誤原因，并詢問是否在小組合作中有所收獲，然后一一指導(dǎo)”所起到的作用。

我們看到這兩個步驟是相互關(guān)聯(lián)的，這一聯(lián)系反映的是實(shí)驗(yàn)設(shè)計者的設(shè)計意圖，彰顯出了數(shù)字技術(shù)的功用。即，利用小組合作學(xué)習(xí)在同伴教學(xué)、互惠學(xué)習(xí)之后，同學(xué)們雖然糾正了一些錯誤，但不一定能夠糾正所有錯誤，從最后班級數(shù)據(jù)看板上顯示出，雖然大部分組的答案比較集中于正確答案，但還是有少數(shù)組出現(xiàn)了錯誤答案，這表現(xiàn)出學(xué)生存在不同錯誤模式的證據(jù)。

本研究在智慧教室環(huán)境設(shè)置了兩個實(shí)驗(yàn)組，就是為了細(xì)致地比較雖然在相同智慧教學(xué)條件下，決策和指導(dǎo)策略不同，會造成整班教學(xué)情況下產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)效果。借此強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，不僅智慧教學(xué)環(huán)境對學(xué)習(xí)效果具有影響，教師的決策和指導(dǎo)策略更加具有影響。有了智慧教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)條件不一定就能提高教學(xué)效果，還需要教學(xué)決策和指導(dǎo)策略在此發(fā)揮作用，“僅僅引入新技術(shù)永遠(yuǎn)是不夠的，只有先進(jìn)的技術(shù)與新的運(yùn)用方法相結(jié)合時才能產(chǎn)生巨大的作用”[13]。相反，采用了先進(jìn)的技術(shù)，而教學(xué)方法依舊如新瓶裝舊酒，教學(xué)效果和學(xué)習(xí)績效就不會有所改變。

另外，是否所有同學(xué)錯誤都得到了糾正、并接納了同伴的意見而轉(zhuǎn)變了錯誤？只憑借小組討論后再次作答的結(jié)果，還不能充分反映出個人上述實(shí)際情況，需要教師對初答出錯同學(xué)的理解和轉(zhuǎn)變情況予以確認(rèn)，也就是實(shí)驗(yàn)組的第六步，“教師利用事前的截圖與再次提交的結(jié)果比較、一一進(jìn)行提問、確認(rèn)出錯同學(xué)的思路，并回答是否接納了同伴的意見、轉(zhuǎn)變了錯誤”。教師之所以能夠如此操作，能夠完成這一步的指導(dǎo)，完全是因?yàn)閿?shù)字技術(shù)能夠展示所有學(xué)生的個人解答結(jié)果，并留有記錄使然，才能夠?qū)嵺`個別化糾錯，完成“完全轉(zhuǎn)變式教學(xué)”。可以說，沒有數(shù)字技術(shù)“完全展示所有結(jié)果”是不可能完成這一環(huán)節(jié)指導(dǎo)或教學(xué)的，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)糾錯教學(xué)所缺失的部分，做到了傳統(tǒng)糾錯教學(xué)無法做到的環(huán)節(jié)，這一功能和教師的“完全轉(zhuǎn)變式教學(xué)”技術(shù)，是傳統(tǒng)糾錯教學(xué)是無法實(shí)施的。這就是數(shù)字技術(shù)和教學(xué)技術(shù)提高教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)完全掌握教學(xué)以及促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)功能所在。

最后，從對表3結(jié)果來看，實(shí)驗(yàn)組三類學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)效果都有不同程度的提高，但臨界生（中等學(xué)生）和薄弱生提高幅度較大，這表明這種基于“數(shù)據(jù)決策”和“一一核實(shí)、全部指導(dǎo)”及教學(xué)步驟嵌套式的干預(yù)比較適合中等生和薄弱生，也許是因?yàn)橥榻虒W(xué)時間不夠充分，或者是留給績優(yōu)生指導(dǎo)同伴的機(jī)會不多的緣故，績優(yōu)生從中獲得收益沒有對照組中績優(yōu)生獲得收益多。從對照組的教學(xué)步驟上看，教師向?qū)W生推送問題后就布置學(xué)生答題，之后便開展小組合作學(xué)習(xí)，這樣省略了讓學(xué)生先獨(dú)立思考、并完全解答、再提交答案這一步，因此為后續(xù)討論環(huán)節(jié)節(jié)省了大量時間，績優(yōu)生就有了更多時間在小組討論中指導(dǎo)另兩類同學(xué)。這一解釋是一種推論，還需要結(jié)合錄像統(tǒng)計小組討論話語分析和通過學(xué)生的事后訪談來進(jìn)行推論和證實(shí)，這是今后的課題。最后，在控制組中只有中等學(xué)生成績有所提高，這再一次驗(yàn)證了傳統(tǒng)教學(xué)中的正態(tài)分布理論。

2.傳統(tǒng)糾錯教學(xué)法的問題和付諸數(shù)字化過程的解決策略

傳統(tǒng)的糾錯教學(xué)大致過程是，教師“出一道題”然后桌間巡視，利用學(xué)生作答時的有限時間盡量多地觀察不同學(xué)生解題過程，發(fā)現(xiàn)持有各種不同類型錯誤的同學(xué)，讓學(xué)生上臺去板書展示答案。這種傳統(tǒng)糾錯教學(xué)流程中，老師利用隨機(jī)觀察，憑經(jīng)驗(yàn)猜測某個學(xué)生是否具有代表性的錯誤并展示錯誤，再讓有相同思路和結(jié)果的同學(xué)舉手，教師加以確認(rèn)，這實(shí)際上是由“人工”聚類將學(xué)生劃定一個錯誤群（Cluster），是一種低效的做法。第一，如果觀察不準(zhǔn)確，或選擇的學(xué)生不具有代表性，就失去了識別某類特定錯誤的機(jī)會；第二，由于時間緊、觀察不全面，教師難以發(fā)現(xiàn)所有具代表性的錯誤特征“標(biāo)簽”，極有可能忽略了一些重要的錯誤類型，這就導(dǎo)致應(yīng)該糾正的錯誤沒有被發(fā)現(xiàn)，不能對所有錯誤進(jìn)行糾正，因此一些學(xué)生就不一定達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式下，教師事先利用平臺的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果知識，劃分學(xué)生的常見錯誤類型，再針對類型進(jìn)行指導(dǎo)就能最大程度解決所有問題。

我們看到新舊糾錯教學(xué)流程截然不同。舊教學(xué)流程需要以一個學(xué)生為“標(biāo)簽”以人工方式靠猜測來歸納錯誤類型，顯然，僅憑教師一己之力短時間內(nèi)找到所有標(biāo)簽化的錯誤群是很困難事情，所以整個教學(xué)流程顯然不夠精準(zhǔn)。而新流程借助系統(tǒng)自動對學(xué)生答題結(jié)果判別和統(tǒng)計，精準(zhǔn)地識別錯誤群，進(jìn)一步點(diǎn)名沒有落入錯誤群的學(xué)生進(jìn)行個別化再指導(dǎo)，最終達(dá)成人人達(dá)標(biāo)。數(shù)字技術(shù)改變了原有流程，為原有課堂教學(xué)創(chuàng)造了新的糾錯教學(xué)模式。這是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的典型案例。

六、未來研究問題

作為未來的研究，隨著更加復(fù)雜算法的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對自由回答結(jié)果（非結(jié)構(gòu)化領(lǐng)域的數(shù)據(jù)）進(jìn)行識別、聚類、推斷，并可視化學(xué)生不同問題解決過程，這無疑是對教學(xué)決策提供了更加完善、精準(zhǔn)的輔助關(guān)鍵數(shù)據(jù)或信息，這些條件構(gòu)成了更為細(xì)致的精準(zhǔn)教學(xué)基礎(chǔ)，也更加符合當(dāng)前對教育教學(xué)評價的改革要求，是未來研究與實(shí)踐的重點(diǎn)突破方向。

未來我們還應(yīng)該關(guān)注教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型如何促進(jìn)我國基礎(chǔ)教育目的的實(shí)現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性是教育終極目的，數(shù)字技術(shù)教育應(yīng)用不僅創(chuàng)造了教學(xué)新模式，也要為學(xué)生的創(chuàng)造性提供發(fā)展的土壤。這就要求軟件系統(tǒng)能夠進(jìn)行復(fù)雜算法運(yùn)用，對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并挖掘，自動化分類和分析學(xué)生自由回答問題，增進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)意解題思路，培養(yǎng)其創(chuàng)造性，這樣，就能向著實(shí)現(xiàn)我國基礎(chǔ)教育的目的邁出堅實(shí)的一大步。

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作者簡介：

徐曉東：教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)和學(xué)習(xí)科學(xué)。

劉宇虹：中學(xué)一級教師，研究方向?yàn)楦咧形锢斫虒W(xué)。

吳劍南：在讀博士，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)和技術(shù)支持的教與學(xué)。

An Empirical Study of Educational Digital Transformation to Promote the Achievement of Error Correction Teaching Goals in Senior Physics

Xu Xiaodong1， Liu Yuhong2， Wu Jiannan1

（1.School of Information Technology in Education， South China Normal University， Guangzhou 510631， Guangdong； 2.Zheng Zhongjun High School in Zengcheng District， Guangzhou 510631， Guangdong）

Abstract： Digital transformation of education is by far the most powerful paradigm and effective way to drive innovation in teaching and learning. In traditional whole-class teaching， teachers randomly select students with representative errors based on their experience and guesses to correct errors， which is inefficient due to the inability to accurately select the target students. However， digital technology can fully display the results of all students answers， which provides the necessary conditions for accurate error correction. At the same time， the combination of digital technology and the teachers teaching design can also reduce the number of errors and improve the efficiency of error correction by clustering similar errors of all students. Based on this， the application of digital technology in teaching can achieve precise teaching and reshape the traditional error correction teaching. Through the practical application and empirical study of digital transformation in error correction teaching， this paper shows the theory of digital transformation in education and its practical orientation of “teaching applications of digital technology”， which highlights the unique value of digital transformation in education for teaching and learning innovation and provides a model for researchers to carry out research and teachers to practice digital transformation in education.

Keywords： digital transformation in education； digital technology； error correction； whole-class teaching； empirical study

責(zé)任編輯：宋靈青