基于混合式学习的初中科学分层教学模式研究

沙立国

摘要：混合式学习是指在传统课堂教学中利用学生平板电脑融入（互联网）线上学习内容，以此将课堂教学中教师的指导监督和线上学习的自主可控等优势紧密结合，解决初中阶段课内分层教学的难题，为班级授课制下的分层教学提供一种有效的尝试。文章以初中科学分层教学中引入混合式学习的教学实践为例，阐述混合式学习实施的具体策略，提出应当搭建合理的资源结构、建立生本数据库，丰富课堂设计避免出现僵化模仿，拓展课型资源，强化对学生学习方法的指导。

关键词：初中科学;混合式学习;分层教学;因材施教;在线教育

中图分类号：G623

文献标识码：A

文章编号：1671-0568（2019）05-0096-04

初中教育是学生在提高自身学习能力过程中的一个瓶颈阶段：学习内容增加、学习难度提高、学习方法多样，使得学生学业水平出现显著分化。加之我国根据学生学业水平所进行的分流安排在义务教育阶段结束后，即高中教育开始时，这就造成了初中阶段同一班级内不同学习水平的学生却按照同一进度、同一目标学习的普遍现状。近些年，教育界关于因材施教的呼声越来越高，提出的教学方法也丰富多样，比如按照不同学科的学业水平进行分层走班，但受限于教学场地、教师编制、课时总量等因素而受阻。信息技术，尤其是互联网技术对教育领域的影响日趋扩大，慕课、翻转课堂等在线教育模式不断发展、完善。结合课堂教学和在线教学两者优势的混合式学习模式被提出，并得到教学实践尝试。这一新的学习模式为课内分层的有效实施提供了一条新的路径，本文拟对初中科学学科混合式学习模式实施的现状、前景和实例进行说明。

一、现状分析

1.大班额背景下因材施教难以有效实施。因材施教一直是教育工作者追求的目标，但日常教学活动中，往往因班额、教学进度、课程容量等方面的限制而难以实施有效的分层教学。一名教师面对几十名学生，分身乏术，虽然设置了不同的学习目标，但是一部分学生由于课前准备不足、认知能力较低、专注度不够等因素，课堂疑问得不到及时解决，进入上课听不懂、课后耗时补的恶性循环，或由于一两个知识环节的障碍，知识的连贯性受阻，进而后续学习困难。尽管教育行政部门提出了分层走班的建议，但受限于师资配备、基础设施限制等，学校往往最终以分班教学代替分层教学，因材施教难以有效实施。

2.在線教育风起云涌，个性化教学找到突破口。在线教育在个性化教学方面有着天然的优势，可充分实现学习者的自主控制、自主选择，同时具备时间灵活、进度可控、可按需选择学习内容等优势，甚至被认为将在一定程度上取代传统课堂教学。但是，稍加理性分析，便不难发现其不足，比如缺少监管和指导，低年龄段学生自主选择能力有限，等等，所以在线教育更应作为课堂教学的有效补充，是个性化教学的有效突破口。

3.传统课堂与在线教育缺少有效融合。目前，多媒体设备早已成为大多数教室的标准配置，平板电脑等交互设备也逐渐进入课堂，多数学校实现高速无线网全覆盖。但在课堂上，对于上述设备的使用，往往仍旧多限于由教师主导的图片、视频影音呈现，虽然丰富了教学媒介，但是学生大多仍是被动者，缺少主动参与。信息技术在课后的应用大多也仅限于作业布置和家校联系。传统课堂与在线教育几乎是完全割裂的不同部分，在线教育的优势并没有在课堂内得到有效融合。

二、混合式学习的应用价值

1.个性化学习，因材施教得以有效实施。采用混合式学习模式，课堂内学生可在教师的指导下完成线上学习任务，即学生在自主学习下完成全部或部分学习内容。通过这种方式，学生可自主控制学习进度，自主控制回放、慢放、定格，重复观看难点，避免传统模式下由于一个节点错过没听懂而导致整个知识点无法融会贯通的问题。大部分学生存在的学习困难并非整个知识点，而仅仅是其中的一个或几个节点，而传统课堂上，教师的知识传授是线性进行的，即使教师反复讲也难以覆盖全部学生的问题点。教师在设计线上教学内容时，可以在不同环境设置不同难度层次的测评内容，及时对学生的学习情况进行检测，并在第一时间给予评价。同时，教师也能迅速在后台获取分析统计数据，方便掌握课堂教学进程。因此，混合式学习更符合学生的学习特点，更加有效、高效。

2.不改变班级授课制，教师指导更加有效。在线教育在大学和继续教育阶段取得成功的原因之一，是使学生的自我约束能力和学习目的性更强。而由于身心发展阶段的限制，初中生在这一方面存在不足，缺少自我约束的控制力和专注力，也缺乏学习内容的选择能力。因此，教师的有效监管和指导必不可少。混合式学习下，教师可以根据教学经验设定哪些内容采用传授式，哪些内容采用自主学习，并在学生自主学习期间进行必要的监督和指导，及时解答学生疑问，其间还可以辅以小组合作学习等模式，充分结合并发挥线上线下两种教育模式的各自优势。

3.课堂内分层教学的有效实施手段。课内分层教学一直是教师追求的目标，也是困扰一线教师的难题，毕竟在一对多的模式下，教师的精力和时间都难以分配。线上教学的融入，使得部分重点学习内容得以以事先准备好的微课、微视频、网络学习资源等模式平行呈现给每一位学生，帮助学生自主控制学习进度。在教学准备过程中，教师也可以为不同层次的学生设置不同的学习目标、不同的在线检测评价，其结果不仅能及时反馈给学生，也能让教师第一时间掌握学生的学习效果，提高课堂教学有效性。学习能力较强的学生可以更快地进入下一学习环节，或者学习更有挑战性的学习内容。学习能力稍弱的学生则可以便捷地获取以往的知识内容反复学习，还可以得到教师有针对性的指导。亚利桑那大学斯坦利，波格罗团队研究发现，大部分学困生事实上拥有较高水平的心智能力。也就是说，只要给予合适的学习方法和充足的时间，这些学生是完全可以达到预期的学习目标的。

在一定意义上，混合式学习方式的使用让教师实现了“分身”，让课堂教学时间实现了另外一种形式的延伸。同一节课内，一位授课教师完成了三个甚至更多层次学习水平的教学。

三、混合式学习的应用策略

1.学习方法指导，给学生必要的准备。混合式学习强调自主学习，让学生获得学习技能，让学生逐渐学会“如何学”，而非掌握知识本身。现在的学生生活在一个知识高度发达、高速更新的时代，终身学习是每一个人必备的能力，现在的社会又是一个万物互联的时代，越来越明确和细化的分工协作正对每个人的协作能力不断提出挑战。混合式学习正是培养这些能力的有效手段。因此，在混合式学习模式实施之初，对学生进行学习方法指导十分必要。

（1）根据自身水平设定个体学习预期目标。传统模式下的教学目标往往是教师预设的理想环境下才能实现的，并没有给机会让学生来控制学习进程。主动地带着目的的学和被动地、没有预期地听，所达到的效果是完全不同的。换句话说，教师的教和学生的学并没有行进在同一条路径上。初始阶段，教师根据已经掌握的数据和经验，评估每个学生的学业水平和学习能力，据此将学生分层、分组。同时指导学生合理认识自身的水平能力，制订短期和中长期的学习目标，即根据过往评价基础设定每节课、每阶段适合自身水平的学习预期目标。

（2）合理选择学习内容，控制学习进程。传统教学往往是单程线性前进的，很少给学生停留、返回的机会，学生更无法选择学习的内容。换句话说，学生始终处于被动接受的状态。而混合式学习化解了这些矛盾，让学生在大部分时间内处于主体地位。首先，要教会学生根据学习目标选择合适的学习内容，做出合理取舍;其次，要让学生养成时间观念，养成在给定的时间内完成学习内容的习惯。在实施的开始阶段，教师可以将环节分得更加细致，以加强教师的节奏控制，督促学生完成小环节的学习，而后可以尝试逐渐转化为整个大环节均交由学生自行掌控;最后，要让学生学会控制学习进程，遇到问题时要回放，或者回到上一学习环节。在掌握知识后及时进入评价环节，或者进入后续学习环节。

（3）及时参与评价，修订学习进程和期望。要赋予学生在环节中自我检测的机会。及时进行检测可能会触发学生关于参加过的其他检测的记忆，同样，诊断一个问题也会触发学生对已做过的其他诊断的记忆，而且同孤立的信息相比，学生更可能记住已往的经验。因而，提供给学生丰富的经验、引导他们主动去运用技能以达到激励性目标的教学方式极具意义。在学习环节中设置不同层次的及时评价，一方面可以作为学生选择合适的后续学习内容的基础，另一方面可以为教师掌控班级学习进程和水平提供参考。指导学生积极参与小组合作学习，合理运用互联网资源，适时寻求其他学生和教师的支持等，都是开展混合式学习的必要方法。

2.丰富课型资源，为学生提供个性化学习需求。混合式学习可以广泛应用于教学的各环节，运用得当可以有效地提高课堂效率。在初中科学教学中的例题讲解、复习总结、科学探究、科学实验等课型中有不同的应用场景。下文依托教学实例做出说明。

（1）典型示范：基于例题示范的模仿是日常教学的主要手段之一。科学教学的重点是让学生理解科学概念、掌握科学方法，进而培养科学思维。教师可以运用巧妙的教学设计、精彩的学生实验突破重难点。但由于各种原因，在落实到应用时仍会出现大量问题。比如在解题时，学生常常会在计算题的解题上浪费过多时间。这些问题往往出现在一些细小的环节上，究其原因，很可能是学生在之前的教学中有某一句话没有听到、听懂。而这种情况恰恰是混合式学习发挥其作用的时候：教师课前录制好例题示范微课，设计不同层次的检测题目。课上，学生通过“自主观看微课、交流讨论、评价检测”自主学习，教师在旁辅助。学生遇到困难，可以自主控制进度，反复学习;不同层次的学生可以挑战能力不同的检测题目，并立即得到反馈;能力较强的学生可以参与辅助其他学生，也可以进入教师提前设定的自主提高环节的学习。分层教学在无形间得以进行，既满足了不同层次学生的学习需求，又避免了显性分层给学生带来的自尊心方面的压力。

以“浙教版”初中科学七年级上册第四章第三节“物质的密度”一节课中关于密度计算的教学为例，这里的计算本身难度不大，但这是学生第一次涉及物理公式的计算，和以往学习的数学计算要求和规范有较大差异，许多学生在这里会反复犯一些小错误，如果不能完全掌握，甚至会在很长一段时间里影响后续物理公式推导、计算的学习。运用混合式学习可以提高这一内容的教学效果和效率：课前教师录制好5分钟左右的密度计算的例题，讲解清楚注意事项，课堂上给学生10分钟左右的时间观看视频，完成三个不同层级的检测题目并进行交流。课堂效果较好，大部分学生掌握了基础公式推导和计算。课后作业完成情况显示，只有少量学生出现了错误。显然，通过视频教学和教师干预，分层教学基本达到了预期效果，且較常规教学大幅提高了时间利用率。

（2）开放探究：科学探究是重要的科学方法，也是初中科学重要的教学内容。受限于学生的知识积累、教学资源和学习时间等因素，科学探究内容往往不充分，或者陷入为探究而探究的“假探究”中。另外，科学课中有大量抽象、微观和宏观的内容，初中生理解起来较为困难。以往在这类内容的教学中，教师多数采用视频、图片、类比等手段，但缺少学生的主动参与，耗时长却收效甚微。

以“浙教版”初中科学七年级下册第四章第四节“月相”教学为例，这节课的地理知识包括空间、时间变化，月相的变化受日、地、月位置关系和时间变化等多方面影响，理解难度较大。为帮助学生理解，运用模拟视频、动画辅助，采用混合式教学，学生自主控制模拟动画的播放，由于有教师讲解、学习资料支持，学生对于动画的理解更快捷也更深刻。此外，教师还要求学生利用平板电脑上网搜索月相的相关资料进行交流讨论，这就进一步培养了学生自主获取知识的能力，也凸显了科学探究的开放性。

（3）合作互学：混合式学习对于协作能力的培养有特殊意义，能建立全方位、不仅限于语言交流的课堂学习共同体。在传统的小组合作学习模式中，往往是语言表达能力强而非思维能力强的学生占据优势地位，另外，一些性格内向的学生往往保持缄默，很难有表达和展示的机会。混合式学习也可以设置类似小组合作讨论的互学复习环节。同时，合理运用网络协作办公软件，让学生分组以文字形式完成各自任务，给予学生更多机会。

（4）实验辅助：实验教学是科学学科的一大特色，也是学生必备的重要技能。在传统实验教学中，往往是教师演示、学生模仿，过程中教师巡视指导。这种方式存在诸多问题：一是演示具有时效性，很多实验教师都是反复操作才能成功，学生不可能过目不忘，在有限的课堂时间内，许多学生无法达到预期学习目标。二是学生没有过往经验，很难根据实验结果判断实验是否成功，这一点在化学实验中尤为明显。三是一名教师负责整班学生，学生在实验中出现问题很难被及时发现或者得到及时指导。混合式学习的引入使得这些问题得到有效解决。

在“浙教版”初中科学七年级上册第二章第二节“细胞”显微镜的应用教学中，教师事先录制显微镜操作示范洋葱表皮细胞临时装片和口腔上皮细胞临时装片的微视频，指出实验中可能会出现的典型错误、典型问题及其解决方法。学生两人一组观看微视频，由于角度合理清晰又可反复观看、慢放、定格，学生迅速掌握了实验操作要点，且发现问题能及时自主解决。当学生能够独立完成实验后，要求两人一组互相拍摄实验操作视频，共享到云平台，小组互评、教师点评，并及时反馈。通过混合式学习的应用，学生的实验操作规范性更好，实验成功率更高，实验检测互评更便捷。

四、应用过程中需注意的问题

1.实施初期要设计合理的资源结构。合理有效地使用在线教育资源无疑能使教学过程事半功倍，但教师一定要重视资源结构的合理性和资源检索的便捷性。所以，在前期平台建立时一定要重视资源结构的建立，充分考虑检索的便捷性。

2.記录学习痕迹，建立生本数据库。要借鉴慕课对学习者学习行为进行记录，为后续个性化学法指导提供基础。学习痕迹记录能够分析不同的线上教学资源的实际效果，为教师改进教学方法、提高教学效果提供数据支撑。

3.丰富课堂设计，避免出现单一的示范模仿形式。混合式教学的重要意义在于其发生在课堂教学内，教师的作用不仅得以保留，且由于提高了效率，教师的教学设计能够更加丰富。混合式学习虽然在例题讲解、实验操作等环节中便于实施且效果明显，教师也要注意避免落入单一模式，把教学形式固化。

实践证明，在初中科学教学中运用混合式学习方法是有效解决大班额及平行班下可能分层的有益尝试。随着实验的进一步推进，这个模式将会更完善、更丰富。由于记录了学生的学习过程，教师能够从元认知的角度去分析学生的困难，真正让学生掌握正确高效的学习和思维方法。当然，线上教学不是取代课堂教学，也无法取代课堂教学，只有两者融合，才是真正提高课堂教学效果的有效途径。