为了响应党的二十大报告提出的关于推进教育数字化以及建设教育强国的号召, 我们致力于落实《普通高中物理课程标准》里, 关于在大单元教学中践行以学科核心素养为核心的育人要求。同时, 我们也意在进一步加深“人工智能加上教育”在实际工作中的落地与实践效果。
在6月16日这一天, 大庆实验中学组织了一场特别的活动。这场活动的主要目的, 是举办一场关于物理学科的展示以及研讨活动。活动的主题被定为“聚焦学科核心素养”, 其内容涉及深化利用人工智能技术来赋能单元教学。与此同时, 这也属于全市范围的物理学科大教研活动的一部分。
重构体系 素养为核
蔡畅言老师围绕光的波动性来展示大单位集体备课的情况。他依托大概念教学的方式去重构内容的结构。他把这个单元放在波粒二象性的一个大图景下面, 以此来确立观念的底座。他还建构了基元, 然后是核心, 最后是大概念的这一个接一个向上进阶的阶梯。
再从素养发展的那个角度去看, 他把物理观念还有科学思维这些目标, 深度融入到内容的主线里面了。针对学生跨越从“光线模型”到“波动模型”, 这一种属于学情层面的障碍, 她抓住核心问题的解决, 作为关键抓手。
据此, 她设计了进阶式任务, 也设计了探究活动。依据子任务来制定层级评价量规, 从而实现了目标、活动以及评价的完整闭环, 展现了物理大单元教学的一种新样态。这种样态在于破解知识碎片化的问题, 它指向的是深度学习。
智融课堂 突破难点
陈红亮老师上了一堂叫做《寻迹光的干涉》的现场课, 他站在大单元教学的角度, 利用 AI 技术和软件来帮助打造那种需要进行探究的课堂。
这堂课的逻辑主线是物理学史当中的一些争论, 他创设了一个关于“杨氏双缝实验”的情境让学生去探究, 然后一层一层地把有关干涉条件的逻辑链条拆解开, 以此来培养学生进行科学论证的思维。
开展课堂上的实验环节, 通过使用模拟程序的方式, 把干涉条纹进行可视化的处理, 并且让它们在屏幕上以动态的形式呈现出来, 从而准确、细致地解决波动光学内容因为太过抽象而难以被理解的教学障碍, 使得原本只存在于微观层面的光波行为变得具体、形象且具有可感知性, 最终达到将知识的学习与构建, 科学思维的养成, 以及物理学科核心素养的提升三者深度融合的目的。
项目引领 深度学习
刘楠楠老师, 她分享关于解密全息, 以及设计你的辩伪方案的这个大单元项目化学习的成果。因为本次学习这个环节, 它是把我们生活中全息产品的真伪判别当成了一个真实的驱动情境。所以它把干涉、衍射、相位振幅、编码解码这些核心的知识都给串联起来了。并且还设计了六个阶段的进阶探究活动。
通过这样做, 来实现知识的整合、批判思维能力以及科学素养的协同提升。六位一体 AI 生态, 在课程的全过程对教学进行赋能。
具体的做法是, 在课前阶段, 利用智能体来进行一对一的学情诊断工作, 并且推送微课资源给学生；在教学过程中, AI 会采用苏格拉底式的追问方法来引导学生去进行探究, 同时借助仿真技术来让“干涉编码”与“衍射解码”这个过程变得更加可视化；此外, 还配合上使用知识库、过程性评价以及互评系统, 以此来构建起一种属于“学、研、辨、评”的智慧育人模式；这种教学模式旨在推动学生从单纯地知道原理向真正掌握应用方向转变, 从而有效提升了学生自主探究的能力, 同时也提高了他们的辩证思维水平。
精研测评 以评促教
任梦影老师分享了关于《光》这一大单元的试题讲评情况。她的做法紧密贴合了中国高考评价体系中所谓的“一核四层四翼”的相关要求。她对光学单元的知识架构进行了梳理, 同时也分析了高考的命题规律。
在此基础上, 她聚焦于核心考点来设计那些分层测评的试题, 这种设计与课标要求以及新高考的方向高度契合。通过进行学情检测以及数据分析工作, 她提炼出了五个关键的考查能力点。她用科学的测评手段来夯实学生的知识基础从而构建起了一个包含“教、学、评”在内的整体教学闭环。
全链赋能 闭环育人
姜博钊老师对AI赋能高中物理教学的全流程, 进行了系统层面的深入解读。他的分析从课前这一维度展开。他接着阐述了课中这一维度。他又覆盖了课后这一维度。在这些部分里, 他呈现了大量具有实际参考价值的落地应用场景。最终, 他成功构建了一个完整的教学闭环模式。
这个闭环整体上都围绕着让AI来为教学提供支持这一核心思路进行运作。
课前通过智能诊断来构建学情画像, 差异化推送预习资源, 从而精准地实现以学定教；课中以虚拟仿真实验为核心, 利用智能互动系统和人工智能辅助探究任务, 去突破传统实验条件的限制, 激活学生的深度思维；课后依托智能批改和错因分析, 定向推送适合个人的巩固资源, 并结合全流程的课堂数据，来帮助教师开展教学反思。
这场分享从头到尾都坚持着一个主要想法, 这个想法就是老师带着走, 用人工智能帮忙, 靠数据说话, 还要盯着学生能力的发展, 它特别指出技术是为了帮助教育好学生这一点, 这样就给这次的教研活动定下了一个关于数字化转型的做事规矩和思想基础。
专业引领 蓄力前行
在活动进行到最后的时段, 大庆市教师发展学院物理教研员郑传庆老师, 针对本次活动给出了非常高的评价, 她是这么说的, 这次活动, 它不但是教学成果的一次大展示, 同时, 也是关于物理教育数字化转型的一次很深入的研讨内容, 郑老师在点评的时候, 特别夸赞了那个智能体搭建这种形式, 还有项目化学习这种创新的操作模式, 她的理解是, 这两个做法, 非常精准地瞄准了物理学科里面所谓的模型建构以及科学推理这两个核心素质。
她讲了这么一点事, 就是说大庆实验中学的物理团队把 AI 当成了那种用来认知的工具, 然后把这个东西全都融到了教学的每一个环节里, 这种做法是既有理论上的高度又有实践里的温度, 给全市的物理教学提供了一个可以推广的好例子, 她就鼓励各位老师继续在课堂这个地方多下点功夫, 好好的深耕, 让技术这个东西能够真正的去帮学生在思维上面成长的快一点。
老师在教学现场仔细钻研, 安静地培养学生。这次利用人工智能帮助进行大单元的教学研究活动, 是大庆实验中学为了推动教育变成数字化的样子而做的再一次结实的探索。
往后的日子里, 我们学习学校会一直跟着人工智能跑, 把单元教学当成基础, 不停寻找在物理这一行里培养人的新办法, 竭尽全力训练出优秀的有创新能力的人才, 在基础教育做得更好的这条路上稳步前进, 接着写出新的篇章。