借助信息技術(shù)重塑學(xué)科概念教學(xué)結(jié)構(gòu)

對高中學(xué)習(xí)來說，概念是組成各學(xué)科知識體系的重要基石。學(xué)科概念教學(xué)是提升學(xué)科核心素養(yǎng)、建構(gòu)完整知識體系、培養(yǎng)創(chuàng)新精神的基礎(chǔ)。信息化時(shí)代的課堂，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)的滲透率越來越高，為學(xué)科概念教學(xué)帶來挑戰(zhàn)與機(jī)遇。如何借助信息技術(shù)工具營造新型教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)學(xué)科概念自主性學(xué)習(xí)的多元情境，將學(xué)科概念教學(xué)與信息技術(shù)融合，讓教學(xué)內(nèi)容變得更加直觀、立體，進(jìn)而調(diào)動學(xué)生多維感官，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)及自主探究、解決問題的能力，成為學(xué)科概念教學(xué)在信息技術(shù)融合背景下需要思考與解決的重要命題。

高中學(xué)科概念教學(xué)模式亟待轉(zhuǎn)型

高中學(xué)科概念數(shù)量眾多、抽象晦澀，不易理解。拿生物學(xué)科來說，既包括宏觀的生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)平衡概念，也包括微觀的細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞器等概念，理解起來需要學(xué)生具有一定的宏觀、微觀、動態(tài)甚至跨學(xué)科的視野與認(rèn)知能力。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，不論是教、學(xué)還是考的環(huán)節(jié)，多重視記憶和背誦，少關(guān)注概念的理解與應(yīng)用。由于學(xué)生的背景知識與生活經(jīng)驗(yàn)有限，對概念內(nèi)涵與外延的理解不到位，難以領(lǐng)悟概念的本質(zhì)，更難運(yùn)用概念知識解決問題，學(xué)科素養(yǎng)得不到有效的提升。

概念的學(xué)習(xí)與掌握分感知性、分析性和操作性三個(gè)層面，分別對應(yīng)高中概念教學(xué)的三個(gè)層次，即感性認(rèn)識、理性認(rèn)識和實(shí)際應(yīng)用。概念教學(xué)亟須借助一定的工具實(shí)現(xiàn)生動化的表達(dá)，將抽象轉(zhuǎn)化為直觀，實(shí)現(xiàn)可視化，降低學(xué)生理解與應(yīng)用概念的閾值門檻，讓概念教學(xué)逐步走向深入，更好實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)與未來能力的培養(yǎng)。

由于概念抽象難懂，加之在各類考試中，學(xué)科概念多以名詞解釋等形式出現(xiàn)，導(dǎo)致部分教師仍堅(jiān)持“灌輸教學(xué)”“背誦定義”的做法。新課改要求教師轉(zhuǎn)變角色，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和合作者。教師在概念教學(xué)中要適應(yīng)信息化時(shí)代共享、開放、多樣的特點(diǎn)。信息化時(shí)代知識更新速度加快，各學(xué)科新的研究成果和概念不斷涌現(xiàn)。這就需要教師及時(shí)了解和掌握最新的研究成果和教學(xué)資源，并將其融入概念教學(xué)中，否則就可能導(dǎo)致概念教學(xué)內(nèi)容陳舊，缺乏時(shí)代性和實(shí)用性。信息化時(shí)代的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了很大的變化，互聯(lián)網(wǎng)和移動設(shè)備等是學(xué)生獲取信息和學(xué)習(xí)知識的重要渠道。這就要求教師創(chuàng)新教學(xué)方法，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。如果教師缺乏創(chuàng)新意識和相關(guān)信息技術(shù)應(yīng)用能力，就可能導(dǎo)致概念教學(xué)方法單一、缺乏趣味性和互動性。

技術(shù)賦權(quán)使得課堂的話語權(quán)被重新分配。學(xué)生獲取信息的渠道和方式更加多樣化，對傳統(tǒng)概念教學(xué)的方式和內(nèi)容提出了更高的要求。其一，學(xué)生信息素養(yǎng)的提升要求概念教學(xué)更加注重培養(yǎng)學(xué)生的信息意識和信息能力。在傳統(tǒng)概念教學(xué)中，教師往往只關(guān)注學(xué)生對概念的理解和記憶，而忽視了信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。在技術(shù)賦權(quán)下，學(xué)生需要具備獲取、整理、分析和利用信息的能力，以便更好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和問題解決。因此，教師在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí)要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，幫助他們掌握信息技術(shù)的運(yùn)用能力。其二，學(xué)生信息素養(yǎng)的提升要求更新和拓展概念教學(xué)內(nèi)容。教師需要將最新的科學(xué)成果和技術(shù)應(yīng)用融入教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。其三，學(xué)生信息素養(yǎng)的提升要求概念教學(xué)方法更加多樣化和現(xiàn)代化。在傳統(tǒng)概念教學(xué)中，教師往往采用單一的教學(xué)方法如講授、演示等，忽視了學(xué)生的主體地位和個(gè)性差異。在技術(shù)賦權(quán)背景下，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)、移動設(shè)備等渠道主動獲取知識，教師需要采用多種教學(xué)方法推動開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)等。

與此對應(yīng)，針對學(xué)科概念的學(xué)習(xí)評價(jià)和反饋機(jī)制也需進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和完善，需要改革傳統(tǒng)的紙筆測試和分?jǐn)?shù)評價(jià)方式，采用更加多元和科學(xué)的評價(jià)方式，如作品展示、項(xiàng)目報(bào)告、在線測試等。教師如果缺乏先進(jìn)的評價(jià)理念和技能，無法有效地進(jìn)行評價(jià)和反饋，就可能導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和積極性受到影響。

構(gòu)建四位一體的學(xué)科概念教學(xué)結(jié)構(gòu)

針對上述問題，廣東省茂名市第十六中學(xué)結(jié)合多年的學(xué)科概念教學(xué)實(shí)踐探索，在技術(shù)生態(tài)位理論與建構(gòu)主義教學(xué)理論指導(dǎo)下，基本構(gòu)建起信息技術(shù)融合背景下的“素養(yǎng)—技術(shù)—情境—協(xié)作”四位一體的學(xué)科概念教學(xué)結(jié)構(gòu)。

信息技術(shù)不僅是一種教學(xué)工具，更是概念教學(xué)環(huán)境構(gòu)建的底層邏輯，也即概念教學(xué)流程與創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)。所謂“素養(yǎng)—技術(shù)—情境—協(xié)作”四位一體的學(xué)科概念教學(xué)結(jié)構(gòu)，就是以素養(yǎng)作為學(xué)科概念教學(xué)的核心目標(biāo)，以技術(shù)作為教學(xué)環(huán)境構(gòu)建的工具和底層架構(gòu)，以情境和協(xié)作作為概念教學(xué)的主要實(shí)現(xiàn)方式。一方面利用信息技術(shù)作為輔助教師概念教學(xué)、學(xué)生自主概念學(xué)習(xí)的激勵(lì)工具，另一方面利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)自主探索、共享合作的學(xué)習(xí)氛圍，充分激發(fā)新時(shí)代高中學(xué)生的主體性和積極性，全面提升學(xué)生核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

    一個(gè)目標(biāo)：

    以概念提升學(xué)科素養(yǎng)

學(xué)科概念是學(xué)科知識的基礎(chǔ)和核心，學(xué)生只有掌握概念才能深入理解學(xué)科知識。例如，在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要理解基本概念，如遺傳、變異、進(jìn)化、免疫、生命的物質(zhì)性等，才能深入地認(rèn)識生命的本質(zhì)和規(guī)律，從而形成正確的生命觀。因此，概念是學(xué)科思維的關(guān)鍵，是學(xué)科核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生核心素養(yǎng)在學(xué)科中的具體體現(xiàn)，在學(xué)科概念教學(xué)中，以學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)提升為教學(xué)目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力和綜合素質(zhì)，以及適應(yīng)未來社會發(fā)展需要的必備品格、關(guān)鍵能力和正確價(jià)值觀。

在具體教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)基于未來人才的勝任特征，對標(biāo)高中各學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，將各學(xué)科核心素養(yǎng)指標(biāo)融入到學(xué)科概念教學(xué)中，讓學(xué)生掌握學(xué)科獨(dú)特的思維方法，提升學(xué)科知識應(yīng)用能力。

    一種工具：

    技術(shù)全面全程賦能

在“素養(yǎng)—技術(shù)—情境—協(xié)作”四位一體的學(xué)科概念教學(xué)結(jié)構(gòu)中，技術(shù)在概念教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于工具層面，而是逐漸成為構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境的底層邏輯，實(shí)現(xiàn)全面、全程賦能。

其具體作用體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是促進(jìn)概念知識的建構(gòu)和內(nèi)化。教師一方面可以利用視頻、動畫等技術(shù)對學(xué)科概念化繁為簡、化抽象為直觀，另一方面可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)將無法直接感知的概念與實(shí)踐情境相結(jié)合，促進(jìn)知識的建構(gòu)和內(nèi)化。例如，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以為學(xué)生呈現(xiàn)逼真的三維場景，比如生物進(jìn)化模擬場景、人體解剖和生理過程模擬場景、微生物培養(yǎng)場景、細(xì)胞培養(yǎng)場景等，幫助他們更好地理解概念。這種教學(xué)方式可以增強(qiáng)學(xué)生的感知能力和理解能力，進(jìn)而提高動手操作能力。二是增強(qiáng)概念學(xué)習(xí)的主體能動性。在線學(xué)習(xí)平臺、云端數(shù)據(jù)庫等信息技術(shù)，可以為學(xué)生提供更多自主學(xué)習(xí)和探索的機(jī)會，輕松實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂，通過拓展課前、課中、課后的邊界和空間，使學(xué)生在概念學(xué)習(xí)過程中更加積極主動。三是有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。借助人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)，可以依據(jù)采集信息和反饋情況，針對學(xué)生的不同需求和能力水平提供個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)，為他們制訂分層的學(xué)習(xí)計(jì)劃和任務(wù)，提高其學(xué)習(xí)質(zhì)量。

    兩種方式：

    情境設(shè)計(jì)與自主協(xié)作

借助信息技術(shù)進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)，分為直觀感知情境、沉浸式情境、生活情境等三類。創(chuàng)設(shè)直觀感知情境可將抽象的概念以圖像、聲音、動畫等多媒體形式呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更直觀地理解和掌握概念。比如在生物概念教學(xué)中，在學(xué)習(xí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)，可以立體展示細(xì)胞的多維結(jié)構(gòu)、內(nèi)部組成以及各部分功能，展示細(xì)胞分裂、DNA復(fù)制等過程。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)仿真的三維環(huán)境，可讓學(xué)生在沉浸式情境中學(xué)習(xí)與體驗(yàn)。比如在講解生態(tài)系統(tǒng)概念時(shí)，學(xué)生可以在各種生態(tài)系統(tǒng)的重現(xiàn)場景中身臨其境地感受不同生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。利用實(shí)際問題創(chuàng)設(shè)生活情境，可讓學(xué)生認(rèn)識到概念與日常生活密切相關(guān)。例如在學(xué)習(xí)人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)時(shí)，教師可以利用信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生分析為什么長時(shí)間運(yùn)動后會出現(xiàn)肌肉酸痛等現(xiàn)象。

運(yùn)用信息技術(shù)手段可以建立學(xué)習(xí)協(xié)作共同體。融合信息技術(shù)的學(xué)科概念教學(xué)為學(xué)生收集學(xué)習(xí)資料、學(xué)習(xí)群體間交流共享、師生會話等提供了便利性手段，可通過構(gòu)建在線學(xué)習(xí)平臺、利用云存儲等技術(shù)將學(xué)習(xí)資源集中存儲和管理，創(chuàng)設(shè)交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，運(yùn)用在線協(xié)作工具讓學(xué)生在平臺上開展合作學(xué)習(xí)活動，共同完成概念學(xué)習(xí)任務(wù)和項(xiàng)目。

（作者系廣東省茂名市第十六中學(xué)黨委書記、校長）

《中國教育報(bào)》2023年12月15日第6版