智慧教育背景下地质学课程融合式教学模式探索

张辰光，刘翼泽，段娜，牛继强*，刘明华，李秀美，史兴俊

智慧教育背景下地质学课程融合式教学模式探索

张辰光a，刘翼泽a，段娜b，牛继强a*，刘明华a，李秀美a，史兴俊a

（信阳师范学院 a. 地理科学学院；b. 党委办公室，河南 信阳 464000）

智慧教育的发展将网络信息技术引入课堂教学中，有利于提高学生的学习兴趣和学习效果。融合式教学模式通过对教学理论、方法、资源、环境等教学要素进行优化选择与组合而达到教学目标。构建地质学课程融合式教学模式应坚持以学生为中心的教学理念，注重教学方式方法的优化和改进，注重教学内容的重构。提高学生的学习主动性以及师生之间沟通的即时性、有效性，是发挥融合式教学模式优势、充分提高教学效果的重要保障。高校应以智慧教室和优质教学资源为基础，推行教学与研讨结合、线下线上一体的混合教学模式。

智慧教育；融合式教学；地质学课程

“移动互联网+”和人工智能、大数据等新兴信息技术的进步促进了智慧教学的发展和应用。教育部2018年《教育信息化2.0行动计划》中的“智慧教育创新发展行动”，提出要“大力推进智能教育，开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设，推动人工智能在教学、管理等方面的全流程应用，利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革”[1]。在“智慧教学赋能一流人才培养成为时代迫切要求”[2]的背景下，如何借助智慧教学环境、平台和工具将信息技术有效融入课堂教学，使线上线下教学有机结合，充分发挥传统课堂教学和网络教学的优势，成为当前高校教学改革研究的重要课题。本文以地质学课程为例，通过重构教学环境、提供开放教育、推广智慧教学来创新培养模式，期望能为提高地球科学类专业的教学质量提供参考案例。

一、地质学课程融合式教学模式的构建

（一）构建宗旨

融合式教学是“为了促进学生全面发展而对教学的目的、主体、内容、方式和评价进行多维系统融合的一种教学理念”[3]。融合式教学模式通过对教学理论、方法、资源、环境等教学要素进行优化选择与组合而达到教学目标。

当前，网课和多媒体是学生学习的重要途径，其数字化和移动化特征明显，而智慧教学的出现使得学习模式向智慧化转变。在智慧教育背景下，构建地质学课程融合式教学模式应坚持三个宗旨。第一，坚持以学生为中心的教学理念，通过调整课程结构、提供多种课堂形态、压缩课内学时学分、实施过程化评价等方法，提高课堂教学中学生的参与度，激发学生学习主动性。第二，注重教学方式方法的改进。教师在教学设计中应依据学生的学习特点以及智慧资源类型精心选择教学方法，在教学过程中应注重师生互动，着力培养学生的地理思维能力和创造力。第三，注重教学内容的重构。教师要明确地理教学资源的采集、整理、配置的内在含义与意义，并对收集到的教学资源合理地进行分类。教师应合理分析学生的实际需求，有针对性地获取网络教学信息资源，使教学内容更加符合学生学习的特点，大幅提升学生对地理课堂的学习兴趣和热情，从根本上提高教学质量和教学效率。

（二）构建思路

传统的线上线下教学流程主要是：课前教师利用网络平台发布学习资源，督促学生完成预习任务；实际授课以网络平台直播为主，录播课程辅助，利用连麦进行在线交流；作业巩固，在线检查作业。上述教学环节仍是传统课堂的“翻版”，教师与学生面对面的情感交流不足，课堂研讨活动不能有效展开，难以大幅提高教学效果。

“将知识传递的课堂转变为智慧生成的课堂已成为当今世界各国教育改革和人才竞争的核心”[4]，教育智慧与智慧教育也逐渐成为我国教育教学改革研究的热点[5]。近年来广泛应用的“一平三端”（“平”指云平台，“三端”指教室端、移动端、管理端）智慧教学体系[6]，旨在采取适宜的信息技术构建智慧学习环境（智慧课堂、智慧教务），运用智慧教学方法促进学习者开展智慧学习。融合式教学模式，应创设线上线下、课内课外、实体虚拟相结合的教学环境；应借助信息技术平台提供的多样的知识获取途径，整合教学资源，科学设计课前准备、课堂授课、课后巩固教学环节，并列举具体的实践教学步骤；应注重激发学生的学习热情，实现以学生为中心的智慧教学。

充分的课前准备对于融合式教学来说尤为重要。教师应明确教学目标的重要性，注重教学目标的可操作性，根据学生的具体情况确定个性化教学目标，进而有效围绕教学目标组织教学。教师应从科学的角度出发整合互联网中有价值的教学资源，与课本紧密结合合理选择教学案例、教学视频和测试题，用心辅助完成教学任务。教师要认识到教学环节和教学活动设计的重要性，投入更多的时间和精力合理设计课堂流程。在实践中，教师可以根据学情将概念性内容安排在课前预习中，为新知识的讲授做铺垫；可以将难度适中的内容设置为微型讲座的主题，引导学生收集资料，制作时长3～5分钟的主题PPT进行课前展示；应引导学生开展以问题为导向的创新型学习，通过提高学生的参与度充分提高教学效果。

课堂教学是线上线下结合的重要环节。在这一环节，教师应注重学生自主性和能动性的培养与发挥，围绕“促进学生发展”这一目标组织和实施教学；教师应结合学科前沿知识适当补充教学内容，以拓宽学生的视野；教师宜采用启发引导和活动探究教学法，安排活动小组探究地质现象，引导学生自行查阅相关资料，通过小组交流讨论使学生加深对知识的理解，激发探索地球和自然奥秘的好奇心。教师在小组交流讨论环节要及时进行适当的点评和互动讲解，并对存疑之处进行答疑解惑，让学生逐渐由被动学习转为主动学习，由认知概念发展到主动概括总结知识点。

传统的教学中，课后教学环节多以书面作业形式进行知识巩固，而融合式教学法的提出使得教师有了多元的实施途径。教师可根据小组讨论中存疑的问题和学生的学习兴趣，安排学生查阅资料，观看教师提供的视频公开课，通过思考完成知识的内化。教师可借助智慧课堂教学平台发布作业，如检测题、讨论题等，根据学生的完成效果了解其知识掌握情况，进而向学生发送定制的个性化学习资源，预留差异性的学习任务，引导学生根据个人偏好与发展需要开展自主学习，使得教学更有针对性。

（三）实施与保障

地质学课程融合式教学模式的实施，应做好以下三个方面的保障工作：

第一，优化教学资源，提供开放教育环境。高校应加大投资力度，增添教学设备，通过对数字化课程资源的规范和认证，引进国内外精品课程，拓展线上学习资源。课程团队要多方式自建、引进、共享优质教学资源，提升教学资源规模和质量，实现课程资源的开放共享，并设计适合移动学习或手机播放的学习资源，为融合式教学的开展奠定基础。

第二，创新学习模式，重构教学环境。教师应成为学生学习的激发者、能力的培养者和思想的引导者，有效利用“一平三端”智慧教学资源，引导学生主动探索问题。

第三，创新教学实践，推广智慧教学。融合式教学模式有利于提高学生学习的主动性，慕课、超星学习平台等都是学生获取学习信息的途径。高校应以智慧教室和优质教学资源为基础，推行教学与研讨结合、线下线上一体的混合教学模式。

二、融合式教学模式在地质学中的应用

（一）地质学课程各章节融合式教学模式设计

地质学作为地球科学类专业的专业基础课程，主要内容包括地球的基本知识、外动力作用、地质学的发展与演化、人与地球等。地质学课程具有野外实践性强等特点，采用融合式教学模式能够有效提高教学效果。在地质学课程的教学中，很多基本概念、基本理论都具有一定的抽象性，例如宇宙、太阳系、构造作用等相关知识，宜采用“课堂讲授+补充素材”融合方案以增进学生的理解；一些有经典案例的内容，如火山、地震、地质灾害等，可以借助经典案例开展课堂教学；一些基本概念和理论涉及的内容较多，且有较多可参考素材，宜采用课堂讲解与课堂讨论相结合的形式，借助素材使得分散的知识点更易理解，通过讨论让学生系统地掌握知识；对于学科未来发展展望的内容，可以采取研讨、辩论的方法，帮助学生深入理解教学内容，培养学生的系统思维能力。

如果以舒良树主编的《普通地质学》作为教材，根据各章节的特点和教学目标，融合式教学模式可设计如下：“绪论”“矿物”“地质年代”“冰川地质作用”“湖沼地质作用”适合采用“课堂讲授+视频素材扩充+课后素材阅读拓展”的教学模式；“风化作用”“河流地质作用”“地下水地质作用”“海洋地质作用”“风的地质作用”适合采用“课前素材引导自学+案例教学+师生交流”的教学模式；“岩浆作用与岩浆岩”“沉积作用与沉积岩”“变质作用与变质岩”“地震及地球内部构造”“构造作用与地质构造”“板块构造”适合采用“课前素材引导自学+课堂讲授+小组讨论+师生资源共享”的教学模式；“块体运动”“行星地质”“地球形成与生物演化”“人类社会与地质环境”适合采用“课堂讲授+视频素材扩充+研讨辩论”的教学模式。

（二）融合式教学模式的应用——以“风化作用”内容的教学为例

1. 合理提供素材，有效激发学生的预习兴趣

教师根据学生学情制定教学目标，要注意教学目标的可操作性，注重可测性行为动词的使用。“风化作用”内容的教学目标应设置为：能够判断风化作用的类型、列举风化作用产物，掌握影响风化作用的因素，初步掌握风化壳的特征。

教师可借助网络教学平台发布风化剥蚀特征明显的地形地貌照片、航拍视频等作为预习素材，如新疆天山花岗岩、安徽黄山花岗岩图片，直观地展示风化作用产物，从视觉角度吸引学生，引导学生主动了解风化作用知识。学生观看素材后，教师要及时发布预习清单、课堂教学知识框架、课前测试题等资源，督促学生认真预习。教师可根据测试题的完成情况了解学生的自主学习能力以及学习态度，进而重点关注预习效果较差的学生，有针对性地开展课堂教学。

2. 创设学习情境，有效引起学生思考

创设合适的学习情境有助于激发学生的学习兴趣。教学中常以教学对象、教学内容和学生所熟悉的生活化原则为依据来创设情境。教师可根据课前测试题的完成情况，展示优秀的作业以鼓励学生认真预习，进而通过对预习题的讲解引入风化作用的概念，实现新课的导入。为充分发挥学生学习的主动性，教师应创设探究空间，即播放课前准备的教学视频（依次选取因温差风化、冰劈作用、溶解作用、氧化作用、根劈作用等原因形成的地貌类型图片制作而成），引导学生根据所学知识以及预习内容对视频素材细心观察，通过交流讨论寻找图片中的异同点，归纳总结风化作用的类型。此后，教师应讲述不同类型风化的形成原因，并向学生提出待探究的问题——风化作用的影响因素。

3. 合作探究，归纳总结

在此阶段，教师要引导学生小组对风化作用的影响因素开展讨论，并鼓励学生提出影响因素假设，进而引导学生借助线上教学平台查阅、搜集资料，分析、验证影响因素假设的科学性，具体教学进程如图1所示。以课前充分预习为基础的课堂研讨活动的有效开展，体现了“以学生为本、以产出为导向”的教育理念，有利于提高学生的自主学习能力、问题分析与解决能力。

图1 风化影响因素假设与验证的教学流程

在完成影响因素假设的分析、验证后，教师可安排一次随堂测试，或者采用“随堂作业+讨论交流”的方式，了解学生对重点、难点和易错知识点的掌握情况，进而引导学生查漏补缺，全面掌握章节知识。

4. 评价反思

在评价反思之前，教师可与学生共同梳理章节知识框架，帮助学生理清知识脉络。总结反思应主要围绕巩固课堂教学成果、优化教学方法、指出学生学习讨论和作业中存在的明显不足展开。在智慧学习平台的支撑下，教师可以实现作业的阶段性发布与批改，这为教学的过程性评价提供了方便。教学评价指标应根据教学过程中要达到的目标进行设计，将课前测试成绩、讨论环节的参与度、作业的完成度、课后测试成绩等融入评价指标体系，有利于全面了解学生的学习状况，及时发现教学的薄弱环节并有针对性地加以弥补，从而有效提高教学质量，不断提升教师的教学能力。“风化作用”过程性评价的指标，课前阶段可包括“明确风化作用的概念”“认真预习课前素材，完成预习测试题”，课中阶段可包括“能够根据材料总结出风化作用的类型”“能够推测各同类型风化作用的成因”“能够根据材料分析、讨论、汇总得出风化作用的影响因素”，课后阶段可包括“能够实现知识迁移，顺利完成随堂测验，积极参与课堂交流讨论”“能够系统地梳理知识框架，形成全面的认知体系”。

地质学课程融合式教学模式的实践表明，提高师生之间沟通的即时性、有效性是充分发挥融合式教学模式优势的重要保障。评价融合式教学模式的实施效果，一般可按“先用后评，以评促用”的原则进行。课前预习素材的优选和提供有利于提高学生的学习主动性，课堂小组讨论的有效组织有利于提高学生的课堂参与度，适时的课堂测试有利于学生反思学习效果并及时查漏补缺。高校应借助智慧平台建设，通过智慧教学教务管理端建立教学实时数据库，多渠道收集学生学习过程数据，基于大数据技术支撑，对学情诊断、综合评价、课程辅导、学业规划等教学过程进行实时监测，并提供可视化数据，为后期的教学分析、反思、研讨和实践反馈提供数据支持。

[1] 教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL]．(2018-04-18)[2023-01-19]．http:‌//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html．

[2] 袁金丽，郭志涛．深度学习为核心的高校智慧教育实践路径研究[J]．河北师范大学学报（教育科学版），2022(4)：68-74．

[3] 何克抗．从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J]．国家教育行政学院学报，2005(9)：37-48．

[4] 祝智庭．智慧教育新发展：从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J]．开放教育研究，2016(2)：18-26．

[5] 范梅南．教学机智：教育智慧的意蕴[M]．李树英，译．北京：教育科学出版社，2001．

[6] 张炜强，吴志春，郭福生．“一平三端”智慧教学系统应用初探[J]．东华理工大学学报（社会科学版），2019(4)：395-398．

G642.0

A

1006–5261(2023)06–0152–05

2023-02-03

河南省教师教育课程改革研究项目（2020-JSJYZD-028）；河南省高等教育教学改革研究与实践重点项目（2021SJGLX203）；信阳师范学院“南湖学者奖励计划”青年项目

张辰光（1982― ），男，河南驻马店人，副教授，博士

牛继强（1977― ），男，山东临沂人，教授，博士生导师。

〔责任编辑 郭永勤〕