【教学模式】王磊,周冬冬,支瑶,黄燕宁,胡久华,陈颖.学科能力发展评学教系统的建设与应用模式研究[J].中国电化教育,2019(01)28-34..pdf

Special Report 2019.1 中国电化教育 专题报道 总第384期 文章编号:1006—9860(2019)01—0028—07 学科能力发展评学教系统的 建设与应用模式研究 * 王 (1.北京师范大学 磊１，２，周冬冬１，２，支 瑶３，黄燕宁４，胡久华２，陈 未来教育高精尖创新中心，北京 3.北京市海淀区教师进修学校，北京 100875；2.北京师范大学 100195；4.首都师范大学 颖３ 化学学院，北京 100875； 首都基础教育发展研究院，北京 100048) 摘要：新兴信息技术和学科教学的深入融合以促进学生学科能力和素养的发展，成为基础教育研究的热点之 一。该文探讨“智慧学伴”中学科能力发展评学教系统建设的理论框架，从学科能力发展目标的精准确定、学科 能力表现的在线诊断与分析、学科能力发展资源的精准和个性化推荐三个方面论述“智慧学伴”对促进学生学科 能力发展的教与学具有支撑作用。通过教学实践，提出基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展的自主学习和课 堂教学应用模式。初三化学“质量守恒定律”新授课教学实践案例研究表明，该课堂教学应用模式能够有效促进 学生学科能力的发展，实现学科能力评学教一体化。 关键词：学科能力；智慧学伴；应用模式；评学教一体化 中图分类号：G434 文献标识码：A 学科教学的核心目标是促进学生的学科能力 和素养的发展，倡导评学教一体化 [1-6]。目前学科 教学面临着系列挑战，需融合知识学习和能力素 养发展，结合基础知识学习和高阶思维能力发展， 贯通新授课教学和复习课教学，兼顾个性化学习和 群体性学习，统整形成性和终结性的全学习过程数 据采集等。这一系列挑战需要新兴信息技术的支 撑，而已有大量研究致力于探索利用信息技术与学 科教学的融合，变革传统学科教学的学习方式、教 学模式、教学环境和课堂教学结构等 [7-13]。探索利 用大数据、云计算、泛在网络、人工智能等新兴信 息技术，促进学生的个性发展，辅助教师更精准地 “教”，指导学生更精益地“学”[14-16]，缺少系统 的学科能力和素养发展的理论基础、顶层设计和应 用模式。 因此，为了解决学科能力和素养发展教学所面 临的挑战，充分利用新兴信息技术的优势，实现学 生学科能力和素养发展的全学习过程大数据采集， 实现学科知识、能力和素养结构的建模，实现学生 学科能力和素养的表现诊断和问题分析，促进学生 学科能力和素养的全面发展。本文主要围绕“智慧 学伴”中学科能力发展评学教系统是如何建设、如 何支撑促进学生学科能力发展的教学、如何应用于 促进学生学科能力发展的自主学习和课堂教学等问 题进行了系统研究。 一、“智慧学伴”中学科能力发展评学教系统 建设的理论框架 (一)学科能力理论框架 学科能力是指个体能够顺利地完成特定的学 科认识活动和问题解决任务的稳定的心理调节机 制，学科能力表现是学生完成相应学科认识活动 和问题解决活动的表现 [17] 。其中，学科知识经验 是学科能力的基础，学科认识方式是知识转化为 学科能力的核心机制，学科能力活动是知识转化 为素养的途径和表现，从而构建了学科能力活动 表现、知识经验基础、学科认识方式内涵实质及 其发展水平的多维整合模型(如下页图1所示)。该 模型既是学科能力表现的测评和诊断框架，也是 学科能力培养和发展之路径[18][19]。因此，本研究以 该模型作为建设“智慧学伴”中学科能力发展评 学教系统的理论框架。 * 本文系北京师范大学未来教育高精尖创新中心项目“中学化学智能分析工具开发与应用研究”(项目编号：BJAICFE2016SR-009)阶段性研 究成果。 28 2019.1 中国电化教育 专题报道 研究对象及问题情境 C3创新思维 C2系统探究 C1复杂推理 应 B用实践 B3简单设计 B2推论预测 B1分析解释 学 A习理解 学 科 能 力 活 动 及 表 现 学科思想 学 科 认识思路 认 识 认识角度 方 式 迁 C移创新 水 平 Special Report 总第384期 A3说明论证 A2概括关联 A1辩识记忆 核心知识及活动经验 课程、教学、年级 图1 学科能力构成模型(A1-C3以化学学科二级能力要素为例) (二)建设思路及要素 “智慧学伴”中学科能力发展评学教系统以学 科能力构成模型为基础，选取具有学科能力发展价 值的核心知识和活动经验构建学科知识图谱，研发 核心知识和活动经验的学科能力表现指标体系，开 发系列测评工具和微课资源，并从核心概念、学科 能力指标体系、认识方式、学科核心素养和问题情 境等多个维度编码，在“智慧学伴”中建设了包含 学科知识图谱、学科能力指标体系、测评工具、微 课资源四要素的学科能力发展评学教系统，如图2 所示。基于此，能够在学生学习的不同阶段全面精 准诊断和分析学生学科能力表现、推送学习资源、 设计和实施教学等，实现学科能力评学教一体化、 精准化和个性化，促进学生学科能力发展。 学科能力 构成模型 学科知识 图谱 念的学科能力发展目标，准确诊断学生的学科能力 表现。对于课堂教学，教师需基于核心教学内容的 学科能力发展目标和学生学科能力表现诊断，精准 分析学情，明确教学的具体学科能力发展目标，精 确、有梯度地设计教学环节和学生活动任务，基于 学科能力水平和进阶合理选取和使用原型变式及综 合复杂陌生的任务情境，基于学科能力要素的高级 思维内涵及素养要求进行有效设问、追问、评价、 示范、总结[20]；对于学生自学，学生需学习基于学 科能力表现诊断精准推送的、促进学生学科能力发 展的学习资源。“智慧学伴”中学科能力评学教系 统为促进学生学科能力发展的教学奠定了基础，能 够有效地支持学科能力发展目标的精准确定、学科 能力表现在线诊断与分析、学科能力发展资源的精 准和个性化推荐。 (一)支持学科知识图谱和学科能力发展目标的 精准确定 各学科依据课程标准的内容要求，基于学科 本体视角和学生学习视角分析课程内容，建立了本 学科的一级主题、二级主题、核心概念三级的知识 图谱。基于核心概念，结合学科能力要素和认识方 式，构建了基于核心概念的学科能力、一级学科能 力要素、二级学科能力要素和学科能力表现指标 的四级学科能力发展目标树，如图3所示。基于学 科能力表现指标体系，有助于教师精准分析教学内 容、设定教学目标，有助于学生明确学习内容和发 展目标。 某核心概念的 学科能力 研发 核心 概念 学科能力 指标体系 认识 方式 学科 核心素养 问题 情境 多维度开发和编码 测评 工具 用于日常教学的 形成性评价的 单元微测工具 微课 资源 用于学期或学年的 终结性评价的 总测工具 图2 “智慧学伴”中学科能力发展评学教系统的建设思路及要素 二、“智慧学伴”对促进学生学科能力发展教 学的支撑作用 促进学生学科能力发展的教学，需选取具有 学科能力发展价值的核心概念，系统分析该核心概 一级 学科 能力 要素 二级 学科 能力 要素 B应用 实践 A学习 理解 A1 辨 识 记 忆 A2 概 括 关 联 A3 说 明 论 证 B1 分 析 解 释 B2 推 论 预 测 C迁移 创新 B3 简 单 设 计 C1 复 杂 推 理 C2 系 统 探 究 C3 创 新 思 维 学科 能力 A1 A1 A2 A2 A3 A3 B1 B1 B2 B2 B3 B3 C1 C1 C2 C2 C3 C3 表现 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -2 指标 图3 学科能力发展目标树(A1-C3以化学学科二级能力要素为例) 29 Special Report 2019.1 中国电化教育 专题报道 三、“智慧学伴”中学科能力发展评学教系统 的应用模式 “智慧学伴”中学科能力发展评学教系统能够 30 有效地支撑促进学生学科发展的教学，通过教学实 践，提出基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展 的自主学习和课堂教学应用模式。 (一)基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展 的自主学习模式 基于学科知识图谱和学科能力表现指标体系， 学生能够明确学习目标；基于测评工具和诊断报 告，学生能够开展自我诊断反思，更好地明确自我 的学科能力发展优势和问题；基于微课资源，学生 能够依据自己的问题和优势精准学习，建立认识角 度，形成认识思路，提升学科能力。 基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展的 自主学习模式如图4所示。学生根据自学需求选 择核心概念，了解该核心概念的学科能力发展目 标，完成学科能力在线测评，获得学科能力表现 诊断报告，基于诊断报告和学科能力表现指标体 系，明确自我学科能力发展的问题和优势，学习 推荐的微课资源，突破难点，发展优势，提升学 科能力。 知识图谱和 学科能力指标体系 优 发 势 展 选择核心 概念 明确学科 能力发展 目标 微课资源 单元微测 选取测评 工具 在线测评 自我反思 诊断报告 优势发现 学习资源 精准推荐 点 重 破 突 (二)支持学生学科能力表现的在线诊断与分析 有效的教学要关注“教—学—测评”的过程[21]， “以测辅学”是智慧教育境域中精准教学的核心 机制 [22] 。因此，基于学科能力发展目标树建设了 系列测评工具，在学习的不同阶段及时诊断和追 踪学生学科能力表现，包括：(1)用于日常教学 的形成性评价的单元微测工具，基于核心概念考 查学生学科能力表现；(2)用于学期或学年的终 结性评价的总测工具，基于学期或学年课程内容 考查学生学科能力表现。 学科能力表现测评工具开发时，遵循能力定位， 设问指向能力，并与知识经验、认识方式、素养内涵 紧密关联；创设丰富的、不同复杂陌生度和间接度的 问题情境；使用选择、判断、二阶诊断、开放题等多 样化的题型；依据学生是否达到了相应的学科能力水 平制定评分标准；从知识内容、学科能力表现指标、 学科核心素养、问题情境等多个维度编码。 学生基于“智慧学伴”进行学科能力测试后， 可以精准诊断学生的学科能力表现，从知识经验、 学科能力整体表现、一级学科能力表现、二级学科 能力表现、具体学科能力指标表现、具体测试题答 题情况等多个维度进行分析，形成学生个人、班级 等诊断报告，发现学生学科能力发展的优势和问 题，深入分析其已知点、障碍点和发展点。在此基 础上，学生可以更好地了解自己的学科优势和问 题，发展学科能力；教师可以更好地基于学生表现 证据了解学生学科能力发展的问题和优势，明确教 学目标和重难点，精准设计和实施教学。 (三)支持学生学科能力发展资源的精准和个性 化推荐 基于学科能力发展目标树建设了系列学科能力 导向的微课资源。微课资源开发时，遵循促进学生学 科能力发展的定位；基于每一个学科能力表现指标确 定每一个微课资源的学科能力发展目标，基于学科能 力发展进阶设计微课资源；基于不同的学科能力发展 目标选取合适的、丰富多样的素材创设情境，精准设 计活动任务；注重启发性，外显问题解决的思路和方 法，同时兼顾形式的多样化、趣味性等。 在“智慧学伴”上实现根据学生学科能力表现 诊断精准和个性化推荐微课资源，学生可以更好地 掌握教学中的核心思路方法，发展学科能力；教师 可以根据教学需求推荐学生学习微课资源。 总第384期 问题诊断 诊断报告、指标体系 图4 基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展的自主学习模式 有效的自主学习，其核心是基于学科能力表 现测评发现学生的问题和优势。如果学生在某核心 概念上的学科能力表现弱，需通过精准诊断明确学 生的短板到底是哪些学科能力表现指标导致的， 才能精准推送学习资源。如下页图5所示，学生的 学习理解(A)能力表现弱，通过精准诊断，明确是 由于学生A2-1、A3-1、A3-2能力指标表现弱， 导致概括关联(A2)、说明论证(A3)二级学科能力要 素表现弱，从而导致学习理解(A)能力表现弱。因 此，学生自主学习时要推荐相应的学习资源以突破 A2-1、A3-2、A3-2能力指标的发展。 2019.1 中国电化教育 Special Report 总第384期 专题报道 务、情景素材，同时外显教学的思路方法和优化教 学行为。基于测评工具和诊断报告，教师能够基于 学生表现证据了解学生学科能力发展的问题和优 势，明确教学的重难点，精准设计和实施教学；基 部 A3 A3 A2 A1 达 A2 分 说明 未 于微课资源，教师能够深度理解学科能力表现指 二级学科 说明 概括 辨识 成 概括 达 论证 达 能力要素 关联 论证 关联 记忆 成 标和问题解决的思路方法，反思并改进教学。因 成 此，引导教师从“具体知识落实为本”的教学转变 为“学科能力发展为本”的教学，帮助教师明确核 学科能力 A1 A1 A2 A2 A3 A3 A2 A3 A3 -1 -1 -2 心教学内容对学科能力发展的功能价值，辅助教师 表现指标 -1 -2 -1 -2 -1 -2 发 发 达 达 未 达 未 未 发 展 展 在教学的不同环节中设计丰富多样且有梯度的学科 成 成 达 成 达 达 展 点 点 能力活动任务，促进教师的教学行为更加指向学生 成 成 成 点 图5 基于学科能力表现测评发现学生的问题和优势 学科能力培养，从而帮助学生建立核心的认识角 学生某学科能力指标表现弱，直接推荐对应 度，形成认识思路，实现学生学科能力的发展。基 的学科能力表现指标的学习资源是一种思路。同 于“智慧学伴”促进学生学科能力发展的教学模式 时，不同概念、不同学科能力表现指标之间也存在 如图7所示。 关联，学生的学科能力指标X(简称“指标X”)表现 学生自学 教学设计 弱，可能是指标X本身表现弱，也可能是其相关联 学情分析 单元 自我诊断 的学科能力指标Y(简称“指标Y”)表现弱，或者指 微测 指标 教学内容分析 标X和Y两者均表现弱。因此，存在3种推荐学习路 体系 诊断 课前 自我反思 报告 径，如图6所示。路径1说明学生指标X表现弱不是 教学目标设定 指标 体系 由于指标Y导致的，是指标X本身未达成，需推荐 活动任务设计 微课 自我突破 单元 指标X的微课资源学习；路径2说明学生指标X表现 资源 微测 情景素材选取 弱是由于指标Y导致的，需先达成指标Y，就能完 微课 资源 成指标X；路径3说明学生指标X表现弱与指标X和 教学实施，师生共建问题解决的思路方法 Y均有关联，需先突破指标Y，再突破指标X。对于 指标 单元 指标X表现弱的学生，不同的学生可根据其学科能 总体问题反馈 体系 微测 力表现的差异通过不同的路径来达成学科能力指标 师生对话 X，在“智慧学伴”上，依据学生学科能力表现来 学生难点探查 调适其学习内容，基于数据驱动与学习分析持续改 重难点突破 善学习路径，实现学科能力的达成。 一级学科 能力要素 A学习理解 A学习理解 课中 指标Y测试 是否达成 是 指标X 微课资源 指标X 测试(√) 微课自学 微课 资源 小组讨论 自我反思 1 径 路 指标X 测试(×) 表 现 欠 佳 否 指标Y 微课资源 指标Y 测试(√) 指标X测试 是否达成 指标X 微课资源 师生对话 共建思路方法 是 指标X 路径2 达成 指标X 测试 (√) 单元 微测 重难点突破 指标 体系 巩固提升 单元 巩固应用 微测 图6 适应性学习的测试和资源推送 (二)基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展 的课堂教学模式 基于学科知识图谱和学科能力表现指标体系， 教师能够更明确教学知识内容结构及其学科能力发 展目标，从而精准设计和选取教学目标、活动任 课中检测 课后 自我反思 自学提升 诊断 报告 微课 资源 微课 资源 教学改进 教学反思 学生 指标 体系 督促学习 个性化辅导 教师 师生 微课 资源 平台 图7 基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展的课堂教学模式 31 Special Report 专题报道 课前：教师向学生发布学科能力导向的单元微测， 学生在平台上完成学科能力表现自我诊断，推送给学生 学科能力表现的诊断报告，学生可以根据个体诊断报告 开展自主学习；教师基于班级诊断报告精准分析学情， 结合学科能力表现指标体系明确教学目标，进而精准设 计“证据为本—问题导向—能力发展”的教学，利用指 标体系、单元微测和微课资源合理设计丰富多样的情境 和有梯度的学科能力活动任务。 课中：教师基于学生学科能力表现诊断结果， 利用具体活动任务与学生深度对话，帮助学生建立认 识角度和思路；利用微课资源促进学生反思和小组讨 论，深化认识角度和思路，促进学生学科能力的发 展。同时，教师可利用单元微测及时诊断和反馈学生 的学科能力发展情况，保证课堂活动的生成性。 课后：教师向学生发布学科能力导向的单元微测， 学生在平台上完成学科能力表现自我诊断，学科能力 表现短板可利用微课资源进一步自主学习。同时，教师 可根据学生个体的学科能力诊断报告个性化督促学生学 习，根据班级的学科能力诊断报告反思教学。 四、基于“智慧学伴”促进学科能力发展的课 堂教学案例及效果 基于图7所示的课堂教学模式，开展了基于“智 慧学伴”的翻转课堂式和嵌入式的新授课和复习课系 列教学实践。基于“智慧学伴”的翻转课堂式和嵌入 式课堂教学模式的主要区别在于学生课前是否需要自 主学习；嵌入式课堂教学应用模式，学生只需完成教 学前测诊断，不需要自主学习教师发布的学习任务和 微课资源。由于“智慧学伴”内提供了丰富的学科能 力导向的指标体系、测评工具和微课资源，更有利于 实现“证据为本—问题导向—能力发展”的翻转课堂 式教学应用模式，实现评学教一体化。以北京市通州 区某示范校A班开展基于“智慧学伴”的翻转课堂式 的初三化学“质量守恒定律”新授课(1课时)教学实践 为例，为促进学生学科能力发展的课堂教学提供借 鉴，并探讨该课堂教学模式的应用效果。 (一)应用案例 在初中阶段，对于“化学变化”来说，主要帮 助学生建立宏观质量和微粒数目两个方面的定量认 识[23]。“质量守恒定律”是“物质的化学变化”主 题的核心内容之一，需帮助学生建立宏观上的质量 关系：参加反应的各物质的质量总和等于反应后生 成的各物质的质量总和，化学反应中各物质之间存 在着固定的质量比例关系；建立微观上的粒子数目 关系：元素守恒即反应前后各原子的种类、数目均 不变；化学反应中各种物质微粒数目存在着固定的 32 2019.1 中国电化教育 总第384期 比例关系；并能够利用质量守恒定律解决问题。 结合基于“智慧学伴”促进学生学科能力发展 的课堂教学模式，开展“质量守恒定律”新授课的 具体实施流程如下： 课前自学：教师发布学习任务和微课资源，学 生自学，主要发展基础性知识的辨识记忆能力；利用 微测试题探查学生学科能力发展的已知点、困难点和 突破点。学生自主学习“智慧学伴”上“质量守恒定 律”的学习理解能力相关的微课资源，进行学科能力 表现诊断，结果显示：学生“A1-1知道化学反应前 后物质的总质量不变”能力指标的得分率为83.9%， “A2-1能基于实验数据分析概括化学反应前后物质总 质量关系并能对某一具体的化学反应进行描述”能力 指标的得分率为21.0%，“A3-1能用微粒的观点对质 量守恒定律做出解释”能力指标的得分率为16.9%。 这些得分率表明，学生经过课前微课资源自学，已基 本知道化学反应前后物质的总质量是相等的，但是并 不清楚质量守恒定律中到底是什么质量相等和为什么 相等。因此，本节课的学科能力发展目标是帮助学生 建立概括关联和说明论证的深度理解能力，并在此基 础上发展学生将知识转化为分析、预测、推论、设计 的应用实践能力。具体化为：A2-1能基于实验数据分 析概括化学反应前后物质总质量关系并能对某一具体 的化学反应进行描述；A3-1能用微粒的观点对质量守 恒定律做出解释；A3-4能结合实验事实论证质量守恒 定律；B1-1能根据质量守恒定律解释实际现象；B2-3 能直接应用质量守恒定律计算某反应物或生成物质 量；B3-2能设计简单实验验证质量守恒定律。 课中突破：设计概括关联、说明论证等学科 能力活动任务，基于学科能力诊断报告进行师生对 话，促进学生深度理解能力的提升；同时设计简单 的应用实践活动促使学生将知识转化为应用能力。 通过学生描述质量守恒定律和教师展示“智慧学 伴”上的班级诊断报告，师生共同分析学生对质量 守恒定律认识的薄弱点，明确本节课的学习目标。 以“为什么化学反应前后质量守恒？”问题驱动， 设置具体教学活动1“从微观角度论证质量守恒定 律”和活动2“分组设计实验验证质量守恒定律， 并分析数据说明该实验如何验证质量守恒”，反思 对于有气体参加或有气体生成的化学反应，质量守 恒定律是否适用，观看“智慧学伴”上的“设计简 单实验验证质量守恒定律”的微课视频，促进学生 概括关联、说明论证等深度理解能力和简单设计 能力的发展。以“你能利用质量守恒定律解决问题 吗？”驱动，设置具体活动3“利用质量守恒定律解 释实际现象”和活动4“利用质量守恒定律预测生成 2019.1 中国电化教育 Special Report 总第384期 专题报道 物的质量”，促进学生分析解释和推论预测等应用实 践能力的发展。师生共同总结后，教师布置反思活动 “10g氢气和10g氧气反应，请你预测生成水的质量是 多少”，启发学生思考应用化学变化中的固定比例关 系解决复杂问题，并为化学方程式学习做铺垫。 课后反思：学生完成相应的单元微测，反思学 习微课资源，进一步发展高阶学科能力。教师布置 任务，完成质量守恒定律的单元微测，关注测评结 果；与前测诊断报告对比，自我反思；若有不足之 处，借助微课资源自学巩固，并进一步学习发展复 杂推理等高阶学科能力的微课资源，全面促进学生 学科能力的发展。 (二)数据分析与讨论 研究者在该校选取A班及与A班同年级、未使 用“智慧学伴”开展教学的B班，并分别在教学前 和教学后对A班和B班的学生进行诊断。通过A班学 生教学前后测试的表现(如图8所示)说明：A班学生 的学科能力表现明显提升，特别是概括关联、说明 论证、推论预测、简单设计和复杂推理能力。A班 与B班的前测结果显示学生学科能力表现无明显差 异，通过A班与B班的学科能力发展情况(如图9所 示)，说明：A班学生学科能力发展更优，特别是概 括关联、说明论证和复杂推理能力。 平 均 得 分 率 A班前测 A班后测 A2 概括 关联 A3 说明 论证 B1 分析 解释 B2 推论 预测 B3 简单 设计 C1 复杂 推理 有利于促进学生学科能力发展。课前，通过“智慧 学伴”支持的微课自学、自我诊断，学生能够知道 质量守恒定律的具体内容；教师能够根据“智慧学 伴”反馈的诊断报告及学生典型表现，能够精准分 析学情和确定本节课的教学目标而且能够基于学生 表现证据、单元微测试题、微课资源等精准设计教 学活动和选取情景素材。课中，通过“智慧学伴” 提供的诊断报告和学生在“画出氢气在氧气中燃烧 的微观示意图”微测试题中的典型表现，辅助师生 对话，探查学生的困难点，共同明确本节课的学习 目标，发展学生概括关联、说明论证等深度理解能 力；通过观看“智慧学伴”内的微课资源“设计简 单实验验证质量守恒定律”促使学生反思，形成问 题解决的思路。课后，通过自我诊断、微课自学及 时巩固课上学习不足之处，并通过指向提升复杂推 理等高阶能力发展的微课资源进一步学习，发展学 生的高阶思维能力。基于“智慧学伴”开展课堂教 学转变学生的学习方式；实现学科能力导向的教学 目标与评价目标、学习任务和评价任务的一体化设 计，促进学生学科能力发展。 五、总结 “智慧学伴”中学科能力发展评学教系统建设了 丰富系统的学科知识图谱、学科能力表现指标体系、 测评工具和微课资源，支持学生学科能力发展的个性 化、精准化、高效化的学习；基于核心概念采集学生 全学习过程的学科能力和素养发展的关键数据，精准 诊断和分析学生学科能力和素养表现；以测辅学，精 准推送学习资源，教师可以基于平台对学生提供个性 化指导，也可根据群体学科能力表现诊断精准设计 和实施教学；促进教师学科能力导向的教学理念、 从“教师的教”到“学生的学”再到“学生的实际发 展”，实现学生学科能力和素养的发展。 图8 A班学生教学前后的学科能力要素得分率 参考文献： 平 均 得 分 率 A班(使用) B班(未使用) A2 概括 关联 A3 B1 B3 C1 B2 说明 分析 推论 简单 复杂 论证 解释 预测 设计 推理 图9 A班(使用)与B班(未使用)学科能力要素后测-前测得分率增值情况 由此可见，基于“智慧学伴”开展课堂教学 [1] 教育部.普通高中课程方案(2017年版)[S].北京:人民教育出版 社,2017. [2] 教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版 社,2017. [3][19][20] 王磊等.基于学生核心素养的化学学科能力研究[M].北京: 北京师范大学出版社,2017. [4] International Association for the Evaluation of Educational Achievement.TIMSS 2015 Assessment Frameworks[EB/OL]. http:// timssandpirls.bc.edu/timss2015/downloads/T15_Frameworks_Full_ Book. pdf, 2015-10-20. [5] Organization for Economic Co-operation and Development. PISA 2015 Draft Science Framework[EB/OL]. http://www.oecd. org/pisa/pisaproducts/Draft%20PISA%202015%20Science%20 33 Special Report 2019.1 中国电化教育 专题报道 Framework%20.pdf, 2015-10-20. [6] National Assessment Governing Board.Science Framework for the 2015 National Assessment of Educational Progress[EB/OL]. https:// nagb.gov/content/nagb/assets/documents/publications/frameworks/ science/2015-science-framework.pdf, 2018-1-20. [7] 何克抗.如何实现信息技术与学科教学的“深度融合”[J].教育研 究,2017,38(10):88-92. [8] 樊敏生,武法提等.基于电子书包的混合学习模式研究[J].中国电 化教育,2017,(10):109-117. [9] 翟小铭,项华等.基于S-WebQuest的主题探究模式教学实践研 究——例谈信息技术与物理学科教学深度融合[J].中国电化教 总第384期 构建与实现路径[J].中国电化教育,2014,(3):63-69. [16] 杨现民,田雪松等.中国基础教育大数据2016-2017:走向数据驱 动的精准教学[M].北京:科学教育出版社,2018. [17][18] 王磊.学科能力构成及其表现研究——基于学习理解、应用 实践与迁移创新导向的多维整合模型[J].教育研究,2016,37(9):8392. [21] (美)诺尔曼·E.格朗伦德.学业成就测评(第七版)[M].南京:江苏教 育出版社,2008. [22] 彭红超,祝智庭.以测辅学:智慧教育境域中精准教学的核心机制[J]. 电化教育研究,2017,38(3):94-103. [23] 罗滨.初中化学教学关键问题指导[M].北京:高等教育出版社,2015. 育,2015,(5):130-134. [10] 李卫东,王屏萍等.“互联网+”背景下“双课堂”理论与实践研 究——以高中语文专题教学中的实践应用为例[J].中国电化教 育,2017,(12):103-108. [11] 庞敬文,王梦雪等.电子书包环境下小学英语智慧课堂构建及案 例研究[J].中国电化教育,2015,(9):63-70. [12] Chang H Y,Hsu Y S,Hung J Y.Adapting and Customizing Webbased Inquiry Science Environments to Promote Taiwanese Students’ Learning of Science[A]. Science Education Research and Practice in Asia[C]. Singapore:Springer, 2016. [13] Liou W K,Bhagat K K,Chang C Y.Beyond the Flipped Classroom: A Highly Interactive Cloud-Classroom (HIC) Embedded into Basic 作者简介： 王磊：教授，博士生导师，研究方向为化学课程与教 学论、信息化教学(wangleibnu@126.com)。 周冬冬：在读博士，研究方向为化学课程与教学论、 信息化教学(ch.lc.zhoudongdong@163.com)。 支瑶：中学高级教师，博士，研究方向为化学课程与 教学论(zhi.yao@263.net)。 黄燕宁：副教授，硕士生导师，研究方向为化学课程 与教学论(yanningh@126.com)。 胡久华：教授，博士生导师，研究方向为化学课程与 Materials Science Courses[J]. Journal of Science Education & Technology, 2016, 25(3): 460-473. [14] 余胜泉,李晓庆.基于大数据的区域教育质量分析与改进研究[J]. 教学论(hujiuhua69@126.com)。 电化教育研究,2017,38(7):5-12. [15] 武法提,牟智佳.电子书包中基于大数据的学生个性化分析模型 教学论(chenying2004864@126.com)。 陈颖：中学高级教师，博士，研究方向为化学课程与 The Construction and Application Model of an Integration System for the Improvement of Disciplinary Competence in Smart Learning Partner Wang Lei1,2，Zhou Dongdong1,2，Zhi Yao3，Huang Yanning4，Hu Jiuhua2，Chen Ying3 (1.Beijing Advanced Innovation Center for Future Education, Beijing Normal University, Beijing 100875; 2.College of Chemistry, Beijing Normal University, Beijing 100875; 3.Beijing Haidian Teachers Training College, Beijing 100195; 4.Capital Institute of Basic Education Development and Research, Capital Normal University, Beijing 100048) Abstract: Basic education has focused on the research topic integrating advanced information technology into discipline teaching efficiently to improve students’ disciplinary competence. This paper discussed the theoretical framework of integration system which could improve students’ disciplinary competence in Smart Learning Partner. Smart Learning Partner could support teaching and learning to improve disciplinary competence by identifying the goals of disciplinary competence precisely, diagnosing and analyzing the performance of disciplinary competence online, and recommending related micro-lesson personally. Through teaching practice, this paper put forward the application model of object-orientated learning and classroom teaching. The study on the teaching practice of “law of mass conservation” had shown that the application model of classroom teaching can effectively improve students’ disciplinary competence and achieve the integration of assessment, learning and teaching. Keywords: Disciplinary Competence; Smart Learning Partner; Object-orientated Learning Model; Classroom Teaching Model; Integration System of Assessment; Learning and Teaching 收稿日期：2018年10月20日 责任编辑：邢西深 34 赵云建