Старшая школа уезда Ухэ в провинции Аньхой соединила курсы, материалы для совместного преподавания и инструменты анализа с очной работой учителей. Это позволило планировать задания разного уровня и сотрудничать с другими школами.
Применение национальной цифровой платформы Китая для онлайн- и офлайн-подготовки уроков физики в старшей школе
Старшая средняя школа уезда Ухэ, Бэнбу, Аньхой
Аннотация:В данной статье рассматривается процесс подготовки учебных материалов по физике в старших классах школ. С учетом качественных ресурсов и функций национальной платформы для образования в средних и младших школах (далее – «Национальная платформа»), исследуется модель совместной подготовки учебных материалов, основанная на объединении онлайн ресурсов и сотрудничестве в классе. С помощью ресурсов платформы, модулей двойных преподавателей и инструментов анализа данных можно оптимизировать традиционные процедуры подготовки учебных материалов, что способствует более точному, индивидуальному и эффективному проектированию учебных программ. Практика показывает, что такая модель значительно повышает эффективность работы учителей, способствует сотрудничеству между школами в области образования, а также увеличивает участие учащихся в учебном процессе и их учебные результаты. Этот пример может служить основой для инновационных подходов в образовании по физике в старших классах школ.
Ключевые слова:Платформа образования для школьников и студентов в стране; подготовка учебных материалов по физике для старших классов; сочетание онлайн и офлайн методов; трансформация процессов преподавания и исследований; классы с участием двух учителей
I. Введение
В настоящее время в преподавании физики в старших классах возникают две серьезные проблемы: во-первых, содержание учебного материала очень сложно для понимания студентов; во-вторых, традиционный подход к подготовке учебных материалов опирается на ограниченные ресурсы, что затрудняет реализацию образовательных программ, учитывающих различные уровни студентов и развитие ключевых компетенций. Национальная платформа содержит множество учебных ресурсов, модулей образовательных программ и интеллектуальных инструментов, что обеспечивает учителям новые возможности для совместной работы над учебой. В данном примере рассматривается подготовка учебных материалов по теме «Сила гравитации и путешествия в космосе». Целью является изучение способов использования национальной платформы для создания замкнутой системы совместной работы над учебой, что позволит повысить качество подготовки учебных материалов и эффективность преподавания.
II. Цели и подходы
Цель:
1. Создание систематизированной библиотеки ресурсов: объединение ресурсов, связанных с физикой в старших классах, на национальных платформах, а также специальных образовательных модулей и интеллектуальных инструментов. Это позволит создать мультимодальную библиотеку материалов, охватывающую весь процесс обучения, что решит проблему разрозненности и недостаточной адаптивности традиционных ресурсов для подготовки учебных материалов.
2. Способствование сотрудничеству в области образовательных исследований между разными регионами: с помощью функции «Учебных классов с двумя учителями» можно преодолеть барьеры между школами. Учителя из слабых школ могут совместно разрабатывать программы обучения, учитывающие различные уровни учащихся, что способствует равномерному распределению качественных образовательных ресурсов.
3. Обеспечение тщательной подготовки уроков на основе данных: используя функции анализа учебных данных на платформе, можно точно определить области незнания учащихся, оптимизировать логику преподавания и распределение акцентов на сложные элементы учебного процесса, что повышает эффективность и целенаправленность учебного процесса.
4. Исследование модернизации системы преподавания и исследований: с помощью механизма сочетания онлайн ресурсов и офлайн практики, учителя могут перейти от подготовки уроков на основе опыта к подготовке уроков, основанной на исследованиях и сотрудничестве, что способствует развитию ключевых компетенций.
Мысль:
Согласно принципу «проблемно-ориентированного подхода», уделяется внимание трем ключевым проблемам в подготовке учебных материалов по физике в старших классах: неэффективное использование ресурсов, изоляция процессов обучения и несерьезный анализ учебных потребностей учащихся. Была создана система обучения, включающая четыре компонента: ресурсы, сотрудничество, данные и оценка. Конкретный путь реализации выглядит следующим образом:
1. Поиск и фильтрация ресурсов: на основе разделов платформы “Обучение по курсам” и “Опыт реформы образования”, ресурсы фильтруются по трех критериям: модули знаний, ситуации обучения и потребности учащихся. Например, для модуля “Принципы всемирного тяготения и путешествия в космосе” предпочтение следует отдавать экспериментальным анимациям, видео-примерам из реальной жизни и наборам упражнений разной сложности, что способствует более понятному обучению.
2. Примеры и инновации: Используя отличные практики из раздела «Примеры учебных ситуаций» на платформе, а также применяя методы, такие как «сочетание учебных методов двух преподавателей» и «введение в контекст междисциплинарных ситуаций», можно создать модель подготовки учебных материалов, основанную на общих принципах и адаптированную под реальные условия нашего учебного заведения.
3. Использование инструментов и подкрепление данными: с помощью модуля «Учебные задания» на платформе можно размещать задания для подготовки к учебе. С помощью функции визуализации данных на сервере можно выявить слабые места в понимании студентов.
4. Механизм двойного цикла преподавания и исследований: Онлайн поддержка процесса обучения: с помощью объединения ресурсов платформ, совместной работы между школами по подготовке уроков, анализа данных – формируется динамично оптимизированная схема подготовки уроков. Офлайн практический процесс: организация коллективных обсуждений внутри учебных групп, анализ эффективности преподавания на уроках, корректировка способов демонстрации экспериментов в соответствии с отзывами учащихся.
Теоретическое обоснование:
Используя теорию обучения в рамках конструктивистского подхода и концепцию знаний в рамках коннективизма, подчеркивается важность реорганизации ресурсов и совместной создания знаний с учетом потребностей студентов. Кроме того, с помощью технологий больших данных на платформе реализуется образование, основанное на доказательствах. Это позволяет перейти от подготовки учебных материалов на основе опыта к подготовке на основе данных.
Инновационные аспекты:
Трехмерное использование ресурсов: интеграция видео, анимации, междисциплинарных примеров и других многоформных ресурсов для создания системы материалов на трех уровнях: «базовый», «расширенный» и «инновационный».
Совместное использование учебных и исследовательских ресурсов: преодоление границ между школами, создание замкнутого процесса „разработка учебных материалов учителями – оптимизация работы учителей-сотрудников – коррекция данных“.
Применение точных методов обучения: Динамическое изменение учебных стратегий на основе данных о уровне знаний учеников. Например, для учеников с ограниченными возможностями предоставляются видеоуроки с помощью специальных функций для решения их проблем.
С помощью вышеупомянутых целей и подходов в данном примере пытается быть найден новый подход к подготовке учебных материалов по физике в старших классах, который обеспечивал бы доступ к ресурсам, неограниченное сотрудничество и использование данных для повышения эффективности обучения. Это может служить практическим примером для трансформации модели образования в контексте интеллектуального образования.
III. Конкретные меры
1. Интеграция ресурсов: создание комплекта материалов для подготовки уроков
(1) Точное отбор ресурсов курсов платформы
На основе раздела “Обучение по курсам” на национальной платформе, создать механизм отбора ресурсов по тематике. Например, в случае курса “Закон всемирного тяготения” конкретные шаги включают:
Поиск: С помощью трехуровневой классификации “Ключевые знания — Типы ресурсов — Сценарии использования” можно отсортировать ресурсы. Например, для знаний о “Принципе всемирного тяготения и путешествия в космосе” можно использовать платформу поиска с помощью ИИ для поиска соответствующих ресурсов. Затем, исходя из типа ресурса, можно определить сценарии его использования. Например, статья Ин Цзяньгуна из раздела “Учебные студии великих учителей” “Анализ учебных программ на основе ключевых компетенций: Принцип всемирного тяготения и путешествие в космосе” может служить примером для подготовки учебных программ. В разделе “Учебные семинары” учитель Хэ Чунсен рассказал о проблемах, с которыми сталкиваются учителя в преподавании физики в старших классах. В разделе “Учебные курсы” есть еще больше ресурсов, которые можно использовать для учебных исследований. Например, статья Ма Вэньчжэня “Достижения теории всемирного тяготения” может служить отличным материалом для двухучительных занятий. Также можно использовать другие упражнения и тесты для анализа и организации.
Все эти ресурсы можно легко передать в группу исследователей через обмен информацией. После анализа и обсуждения всех участников формируется набор ресурсов, включающий «базовое понимание — глубокое исследование — расширенное применение».
Оценка соответствия ресурсов: С помощью процедуры «использование ресурсов — отчет о результатах» в рамках учебных групп определяется соответствие ресурсов потребностям учащихся. Например, учитывая низкую способность студентов самостоятельно готовиться к урокам, можно использовать видеоуроки на платформе для их просмотра и выполнения заданий, что заменяет традиционные процедуры подготовки перед уроками.
(2) Слияние междисциплинарных ресурсов по тематическим направлениям
С учетом особенностей многочисленных ресурсов на национальной платформе, можно выявить точки соприкосновения физики и других дисциплин. Например, величины в физике и векторы в математике – это разные названия одного и того же понятия. Однако в физике использование этих понятий относительно простое, а в математике – более сложное. Во время обучения можно предложить учителям изучить соответствующие математические темы, чтобы увеличить их знания о векторах. Также можно использовать подобный подход для других дисциплин, таких как химия: примером может служить электрохимические батареи или соотношения растворов.
(3) Сотрудничество и совместное использование ресурсов школы
Посредством совместных обсуждений и подготовки учебных материалов, ресурсы становятся едиными и пригодными для использования в школе. В конце каждого учебного года с помощью функции «Совместное управление» на платформе проводится голосование по оптимизации ресурсов. Те материалы, использование которых составляет менее 60%, отбрасываются, чтобы обеспечить практичность и актуальность материалов в библиотеке школы. После обучения учителей других классов, эти ресурсы дорабатываются, и таким образом формируется база ресурсов, соответствующая особенностям школы.
Платформа для обратной связи по учебным примерам: каждый раз после загрузки оптимизированных материалов, таких как учебные планы, на платформу, добавляется пометка “Описание версии для сотрудничества”, чтобы другие учителя могли использовать эти материалы в своих целях.
2. Сотрудничество в области образовательных исследований между группами, школами и регионами
Механизмы сотрудничества в режиме онлайн: используя платформы, можно создать группы для совместной подготовки учебных материалов. Учителя, отвечающие за подготовку учебных материалов, выкладывают задания в группы, а учителя, участвующие в сотрудничестве, предлагают свои предложения по улучшению материалов. Таким образом можно достичь сотрудничества между различными группами. Это также возможно в школах, где существует хорошее сотрудничество между различными школами и регионами.
Обучение в сочетании онлайн и офлайн: еженедельно в определенное время проводятся совместные занятия как онлайн, так и офлайн. Онлайн – это демонстрация методов преподавания через функции видеоконференций платформы; офлайн – это совместные усилия группы преподавателей для пересмотра экспериментальных проектов (например, замена эксперимента с колесом на склоне на эксперимент с движением телефона по скользящей поверхности – это более дешевый эксперимент).
3. Получение данных: точное определение ключевых аспектов обучения
(1) Детальный анализ уровня знаний учащихся. Разработка заданий для подготовки к урокам: задания для подготовки к урокам размещаются через модуль «Задания для подготовки» на платформе. Затем с помощью функции «Анализ уровня знаний учащихся» на платформе формируется «тепловая карта знаний класса».
(2) Динамическая оптимизация учебных программ. Гибкое проектирование учебных программ: в учебных программах необходимо указать „зону отражения данных“. Например, если показатели подготовки учеников показывают, что уровень понимания темы „Масса Земли“ ниже 50%, то следует добавить раздел, посвященный изучению „Массы Луны“. Если же уровень понимания превышает 80%, то вместо этого можно использовать видео о Кавендише.
(3) Во время урока осуществляется реальное обратное сообщение. Сбор данных во время урока: с помощью инструментов “Статистика информации” на платформе проводятся реальные голосования (например, “Как вы считаете, скорость полета спутника в воздухе больше или меньше 7,9 км/с?”). Результаты голосования немедленно анализируются, и логика объяснения материала корректируется. После урока предоставляются дополнительные материалы: на основе данных урока через модуль “Задания” на платформе отправляются специальные упражнения по теме “Теория всемирного притяжения”.
4. Разнообразные оценки: на всем протяжении процесса подготовки и реализации
(1) Профессионализация взаимной оценки учителей. Использование инструментов взаимной оценки на платформе: на странице “Учебные мероприятия учителей” проводятся мероприятия по повышению квалификации. Результаты подготовки учебных материалов передаются группе экспертов или другим учителям для оценки. Затем, на основе полученных отзывов, корректируются методы преподавания.
(2) Закрытая система обратной связи со студентами. Сбор отзывов после уроков: с помощью раздела связи между школой и домом на платформе собираются отзывы студентов. Можно выявить проблемы, например: «Какой этап урока наиболее помогает вам? (выбрать несколько вариантов)» или «Какие виды ресурсов вы хотели бы получить?» Это позволяет понять мнение студентов о уроке и их предложения по улучшению. На основе этого проводятся корректировки.
4. Достижение результатов
Повышение эффективности и качества подготовки уроков
Оптимизация эффективности: В традиционных процессах подготовки учебных материалов доля времени, затрачиваемого на поиск ресурсов, снизилась с 45% до 18%. Функция поиска ИИ на платформе сокращает время подготовки учебных материалов на 30%. В среднем учителя экономят 4,5 часа в неделю.
Превышение качества: Нормативность учебного проектирования значительно улучшилась; доля «микроскопических примеров из разных дисциплин» и «элементов, основанных на данных» в учебных планах значительно увеличилась по сравнению с предыдущим периодом.
Эффективность обучения студентов значительно улучшилась
Повышение результатов: Средний балл по тестам после внедрения составил 44,5 балла (+12,2 балла), вместо 32,3 балла.
Повышение участия: уровень взаимодействия в классе увеличился с 68% до 90%.
5. Заключение и перспективы
В этом примере, благодаря тесному сочетанию ресурсов национальной платформы и практики обучения в реальном мире, была создана эффективная и скоординированная модель подготовки учебных материалов, основанная на использовании данных. Таким образом были выявлены три ключевые преимущества национальной платформы для образования в средних школах:
Интегратор ресурсов: благодаря созданию мультимодальных баз данных ресурсов, решается проблема „изолированных островов“ ресурсов в традиционной подготовке уроков.
Соединитель образовательных и научных процессов: с помощью двойных преподавателей и данных-инструментов создана новая экосистема образовательных и научных процессов, включающая совместную работу между школами, замкнутый цикл данных и динамическое оптимизацию.
Усилитель обучения: проектное обучение, основанное на точном анализе учебного процесса, позволяет осуществить переход от подхода, основанного на опыте, к подходу, основанному на доказательствах.
Это создает новую модель преподавания физики в старших классах школы. В будущем будет продолжено исследование возможностей использования ИИ для подготовки учебных материалов, будет усилена интеграция различных междисциплинарных ресурсов, а методы преподавания будут развиваться в направлении интеллектуальности и индивидуализации.
Исходная ссылка: https://aiedchair.bnu.edu.cn/news-citlab-2247627407-2-ru/
