高中地理OTO智能化教学实施与评价的初探

程 锋 高光辉

（浙江省杭州第二中学, 浙江 杭州 310053）

近年来，新课程方案和标准的颁发实施，要求各学科加快传统教学方式变革，构建与实施新型课堂教学模式。课堂教学转型的核心要求是“两个关注、一个促进”：关注信息化环境下的教学改革，关注学生个性化、多样化的学习和发展需求，促进人才培养模式的转变。[1]与此同时，中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》，提出“建设智能化校园，统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台。”[2]通过“互联网+教育”平台，探索新型教学模式，如翻转课堂、混合式学习、个性化学习等。

高中地理学科课程资源丰富，教学情境复杂，单一的时空条件常常无法满足多样的教学需求。因此，在信息技术支持下，如何将“线上教学”与“线下教学”各自的优点相结合，开展线上线下（简称“OTO”）混合式、智能化的教学，来满足个性差异日趋明显的不同学生的学习需求，值得思考与实践。本文将探讨高中地理OTO智能化教学的实施与评价，以期为高中地理课堂教学变革做探索性的尝试。

一、高中地理OTO智能化教学的体系架构

OTO智能化教学是指通过人工智能、大数据等信息技术，融合线上线下教学方式的优点，进行学情诊断分析和资源智能推送，创设智能化学习环境，开展“云端”学习活动与支持服务，记录学习过程并进行多元智能评价的新型教学方式。OTO智能化教学既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现学生在学习过程中主动性、积极性与创新性的主体作用。[3]

1. OTO智能化教学表现特征

根据其内涵演绎，OTO智能化教学具有如下特征。

(1)翻转式

传统课堂的教学流程是先教后学，教师在课堂上讲授知识，学生课后练习、完成作业。翻转课堂的教学流程是先学后教，学生课前学习教学视频，教师课中组织学生讨论交流。OTO智能化教学利用信息技术手段重组传统教学流程，在翻转课堂的基础上融合传统课堂优势，形成先学后教、以学定教的教学流程。

(2)交互式

OTO智能化教学为师生、生生之间的沟通交流提供了便捷的途径。通过智能学习终端，学习者可以与教师在任意时间、任意地点进行沟通交流，实现了教与学的全时空、立体化对话。除了答疑解惑，还伴随着资源推送、信息共享等多方位的交互。

(3)生成式

该模式借助信息技术手段能够对全过程动态学习数据进行收集、分析与评价反馈。基于对学习数据的诊断研判，教师可以及时调整预设的教学策略和教学流程，对于预设的教学设计进行修改优化，除了要考虑教学的既定目标之外，还要关注在教学中迸发出来的生成性目标。在师生交互过程中生成的新议题或者素材，也能随之成为新的教学内容，从而实现“以学定教”。

(4)个性化

在资源推送上，根据学生的差异性，教师可以通过智能云平台将特定的资源、信息点对点推送给相应的学生，学生可以根据自身需求特点选择相应的学习内容，实现资源推送和学习方式的个性化。此外，在评价反馈上也体现个性化。每个学生的测评量表、学习行为数据都会被收集、记录和呈现，形成自己独有的学习动态反馈。

2. OTO智能化教学平台架构

学校OTO智能化教学的平台架构（见图1）可以分为智能网络云端、智能学习终端、交互电子白板三个部分。平台架构针对课前、课中、课后不同的应用场景，涉及教、学、练、测、评全过程，为师生日常教学提供全场景的信息化、智能化覆盖，并通过采集实时的动态数据，实现基于数据的针对性教和个性化学的教学服务。

图1 OTO智能化教学平台架构

二、高中地理OTO智能化教学的模式构建

1. OTO智能化教学模式（见图2）

图2 OTO智能化教学模式

(1)学情诊断

在学情诊断阶段，教师通过智能化教学平台，提前将本节课的学习目标、学习内容、测评标准等告知学生，并发布微视频、PPT课件、优质课例、模拟动画等学习资源供学生在线自主学习。学生根据自己的知识结构和认知能力需求，获取和浏览相关学习资源，并完成学情诊断的预习作业测评。预习过程中，如果产生学习困惑，学生可以借助智能化学习终端进行提问与交流。[4]

基于智能化教学平台的统计数据，教师能够及时了解学生的资源获取、整理情况，检测学生预习进度，查询预习测评数据，诊断学情。与此同时，学生也能投入课堂的教学设计当中，对于教学内容、重难点、测评标准提出自己的想法与理解。

(2)情境教学

线下课堂进行的是师生面对面的教学活动，侧重于师生的交流互动与知识的内化应用。在面授教学中，教师应该注重创设合适的教学情境，包括问题情境、活动情境、资源情境等，将课堂所学知识与现实问题或真实任务联系起来，激发学生学习兴趣，引导学生主动发现问题，进而分析问题、解决问题。

与传统课堂教学不同的是，OTO智能化教学中的实体课堂应积极利用多种信息技术手段和人工智能，以生动直观的信息呈现方式来创设优质教学情境，如VR技术等，从而尽可能在教室环境下引入“真实情境”。学生在指定的情境中，形成自己的概念与认识，提出自己的猜想与模型，培育解决问题的能力和创新能力。

(3)探究实践

基于一定的教学情境，地理课堂可以开展具有自身学科特色的探究实践活动。例如，地理实验、地理信息技术应用、野外考察、社会调查、地理制作与绘图等。在教师引导和同伴互助下，学生借助一定的材料、工具等资源，进行讨论与交流。

在课堂教学中，教师对学生的学习行为和效果进行实时监测，密切关注学生的自主学习、合作探究和交流讨论情况。通过智能化教学平台，教师将课堂中的知识可视化、数据可视化、思维可视化，呈现课堂教学动态，助于学生知识结构的重组与建构。

(4)巩固拓展

巩固拓展是知识内化、互动深化的重要环节。在这一环节，学生通过课后作业测试进行自我检验归纳。教师获取作业测试的评价数据后，对有讲解需求的习题进行一对一订单式视频讲解派送，对学生进行一对一辅导。智能化教学平台系统根据错题，为学生智能推送相关变式例题，以求进一步巩固应用。

通过智能学习终端的答疑圈，师生、生生之间可以开展在线讨论与交流。学生可以将问题提交到答疑圈，等待教师或其他学生解答。对于一些普遍问题，教师可将问题和答案整体发到答疑中心，供其他学生参考。教师可结合课程内容设计一些话题，学生则通过发帖、跟帖等形式对其进行交流和讨论。教师积极发挥组织、协调和引导作用，组织学生以讨论的形式开展协作与交流，通过共享学习资源与学习成果，深化对知识的认识与理解，实现知识意义的建构。

(5)评价反馈

OTO智能化教学的评价反馈应该渗透于课前的学情诊断、课中的随堂测评、课后的总结分析，包括了线上评价与线下评价、自我评价与他人评价、定性评价与定量评价、形成性评价与终结性评价。依托信息技术提取出隐含的、有价值的教与学过程的信息，精准定位学生学习的兴趣点、学习方式以及遇到的困难，帮助学生找到相对适用于自己的学习方式方法，实现个性化学习。在评价内容、方式、标准、依据等方面，OTO智能化教学评价更加多元化、综合化和精准化，使评价更为客观、准确、科学。

2.实施流程

核心素养视域下的地理课堂教学，需要面对三个问题，即“教什么”“怎么教”“学会没”。在课堂中，教学、学习、评价需逐步走向三位一体，相互影响，相互制约，从而追求“教—学—评”一致性。高中OTO智能化教学的教学设计流程如图3所示：①教师在明确内容标准后，需要借鉴教科书、教参、考纲、试题，结合前期学情诊断与资源选择，制定学生需要的、具体的、清晰的教学目标，“以学定教”；②进行教学方法设计，通过技术赋能，开展“互联网+”的启发式教学、探究式教学、情境化教学引导学生自主学习、深度学习、协作学习；③突出教学过程中的信息资源与环境设计，选择教学媒体，设计微课资源；④通盘考虑教师活动、学生活动、教学媒体与环境的设计运用以及它们之间的关系，对整体教学过程进行翔实的设计，同时也要为生成性的教学内容留下足够的空间。OTO智能化教学的教学评价设计涵盖了课前学情诊断、课中过程反馈、课后目标达成，融合线上与线下评价、定性与定量评价，力求“精准教学”，促进学生核心素养的育成和创新能力的发展。

图3 OTO智能化教学设计实施流程

3.教学案例

由于篇幅字数有限，仅以“交通运输与区域发展”为例运用OTO智能化教学模式进行教学设计，如表1所示。

表1 “交通运输与区域发展”教学设计

三、OTO智能化教学的评价分析

如图4所示，OTO智能化教学评价是指借助信息技术（资源、工具、平台），采用适合的评价方法，对OTO智能化教学过程及其结果进行测量，并作出科学精准的价值判断的过程。评价目标既聚焦学科核心素养，又关注学生自主发展和创新能力的培养。评价方式注重定性评价与定量评价相结合、过程性与终结性相结合、线上评价和线下评价相结合，不仅重视学生习得的知识与技能，也着眼于学生的团队合作意识、语言表达能力、求真务实的态度等。评价主体结合自我评价与他人评价，涉及学生自评、学生互评、教师评价、平台评价、家长评价。[5]OTO智能化教学的评价项目如表2所示。

图4 OTO智能化教学的评价体系

表2 OTO智能化教学的评价项目[6]

1.学情诊断评价

在课前的诊断评价中，主要是对学生的初始学习状态进行评价，包括知识基础、认知能力和学习心理等方面。教师拟定课前预习提纲并筛选配套资源发布给学生，并通过推送课前诊断测验题，以此诊断学生的预习情况。学生完成预习检测题并将结果提交到智能学习终端，平台将会统计每道题目的正确率。

OTO智能化教学平台将自动监控与记录学生登录学习终端次数、资源观看次数与观看进程、答疑圈讨论互动的发帖与回帖情况。基于平台收集量化数据的基础，教师对学生的答疑圈互动质量加以定性描述，相对综合地分析学生的预习情况，以学定教，为之后的课堂教学设计提供决策依据。

2.学习过程评价

学习过程评价是教师依托信息技术手段收集获取学生在学习过程中的资料与数据，密切关注学生自主学习、合作探究和交流讨论情况，分析和解决学生学习过程中存在的问题，从而调整和改进学生学习过程的一种评价。在线下课堂学习过程中，学生会产生一系列的过程信息，如课堂实录数据、过程资源数据、课堂行为数据、课堂笔记数据等。

基于OTO智能化教学平台可以对学生的举手、作答、笔记、对话和互动等教学过程数据进行记录，利用数据挖掘分析技术，进行建模分析和挖掘分析，为改进和调整教学提供数据支撑，有利于实现基于数据的精准教学和个性化学习。例如，在课堂中，教师通过随堂测验检验学生对某一知识或整个教学内容的掌握情况。借助教学平台的智能统计，教师能够快速获取全体学生对于某问题的认知水平与差异，及时了解学生的知识掌握情况。

3.目标达成评价

目标达成评价是根据教学目标与评价目标，对学生学习目标达成的程度进行判断与评定。目标达成评价在关注学生各科学科素养培养的基础上，同时关注学生自主学习、创新能力与思维结构的发展。教师通过课后练习作业和单元测试评价，进一步获取学生的知识与能力情况，根据数据反馈推送适合的个性化学习材料，实现个性化的学习支持。

通过数字化学习档案记录学生的学习过程、学习成就、学习态度等全部表现。数字学习档案中不仅存放学生自己分类整理、遴选出的具有代表性的重要活动记录、典型事实材料以及其他有关资料，同时还将不同评价主体的评语等进行汇总、归档，形成每个学生的电子档案。教师可以将档案选择性发给家长进行反馈，同时了解学生在家的学习情况，使家校双方能够全面、准确地掌握学生的学习情况。学生也可以利用学习档案进行自我评价和总结反思。