数智赋能高中化学“教、学、评”一体化的文献分析

摘要：《普通高中化学课程标准（2017 年版）》提出“教、学、评”一体化，二十大报告提出推进教育数字化。文章梳理了在数智赋能的新时代背景下高中化学教学中“教、学、评”一体化的相关文献，凝练出高中化学“教、学、评”一体化借助数智技术的教学手段。为高中化学及其他学科教学提供了可借鉴的教学模式，有助于推动教育教学的创新和改革，为教育工作者提供了如何将现代技术有效融入传统教学的范例，实现教育现代化，具有广泛的实践指导意义。

关键词：数智赋能；高中化学；“教、学、评”一体化

一、研究背景与意义

进入新时代，我国正致力于实现科技自立自强，不断推进基础研究和原始创新能力。2023年，党的二十大报告提出，我们要牢牢把握新一轮科技革命和产业变革深入发展的机遇，深刻认识教育数字化的重要意义，深入研究教育数字化的方法路径，助力教育大国向教育强国跨越[1]。习近平总书记强调要2020年10月，中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》，强调“利用大数据、人工智能等现代化评价工具，开展学生学习情况全过程纵向评价”[2]。教育部 2018 年发布《教育信息化 2.0 行动计划》中指出，要积极推进“互联网+教育”，坚持信息技术与教育教学深度融合[3]。这就要求教师加强现代信息技术与学科的交叉融合，在教学中探索和构建数智技术与教育联合的教学新模式。

国家教育部制定的《普通高中化学课程标准（2017 年版）》积极倡导教、学、评一体化，使每一个学生化学学科核心素养得到不同程度的发展[4]。教育部于2023年印发的《基础教育课程教学改革深化行动方案》中，明确提出了深化中小学科学教育改革的方针[5]。该方案提出“做中学、用中学、创中学”的教学方法，可以激发学生探索未知、崇尚真理的意识，进而达到提升其解决简单的实际问题的能力。这一教学方法与“教、学、评一体化”思想不谋而合，均注重实践与创新，强调学生在真实情境中运用知识解决问题的能力。

通过研究发现，尽管国外和国内对“教、学、评”一体化的理论研究都比较深入，有一定的成果，但仍存在一些问题和挑战。例如，如何更好地将信息技术与高中化学教学相结合，实现真正意义上的个性化教学；如何建立起科学、合理的评价标准，确保评价的客观性和公正性等；如何在“教、学、评”一体化的教学实践中，从定性观察转变为定量分析等。

综上所述，在新时代国家科技自立自强的大背景下，结合教育改革的时代趋势和高中化学教学现状的实际需求，基于数智赋能的高中化学“教、学、评”一体化研究具有重要的现实意义和深远的社会影响。基于此，本文对高中化学教学中运用数智技术“教、学、评”一体化的相关文献进行分析研究，以期为相关的教学实践和研究提供参考。

二、研究对象与方法

从文献研究入手，梳理基于数智赋能的高中化学“教、学、评”一体化的研究进展，在中国知网全文数据库中检索，以“教、学、评一体化”为主题进行检索，截止到 2024 年 7 月，有2506 篇文章，自2018年新课标《普通高中化学课程标准（2017 年版）》提出“教、学、评”一体化理念后相关篇数逐年递增较多，如2018年发表的相关论文20篇，2020年发表的有93篇，2023年发表的有1018篇。以“高中化学教、学、评一体化”为主题进行检索，有97 篇文章，发现高中化学教、学、评一体化研究较晚，第一篇文献起源于2018年。以“数智技术教、学、评一体化”为主题进行检索，有18篇文章，主要集中于2023年；以“数智技术高中化学教、学、评一体化”为主题进行检索，只有有1篇文章。

通过上述检索过程和人工筛选，从内容相关性的角度对文献进行逐篇筛选与剔除，最终确定基于数智技术的高中化学“教、学、评”一体化有关的文献共计9篇，其中1篇是硕士论文。

三、研究结果

对9篇文献研究对象进行分析，将数智化技术在高中化学“教、学、评”一体化的使用情况及教学效果整理如下：

1. 借助平板实现数智技术的高中化学“教、学、评”一体化。

平板可以实现快速采集数据，并有效分析数据，加强了学生与教师的交流互动，打破传统课堂的时空限制。如福建师范大学黄美云的硕士论文借助平板对辅立码课APP进行了系统的研究，辅立码课包括精选题库、得分率图表、拍照上传及靶向班等功能，及时有效的将学生情况反馈给教师，加强了学生与教师的交流互动，由此针对性调整教学策略，对实现教学目标发挥重要作用[6]；万清黎和黄美云以“氧化还原反应”为例，研究辅立码课云平台在课堂教学中的应用，结果表明，辅立码课教学平台能有效帮助学生进行自我诊断，同时为教师的课堂评价提供了数据化信息，有效实施“教、学、评”一体化，推动教学变革，实现学科核心素养的培养[7]；孙慧丽，王倩倩，任泉先使用智慧平板并通过北京四中网校平台本建构课前、课中、课后三段式的“教、学、评一体化”教学模式，用各环节评价结果指导教师的教和学生的学，最终实现有效教学[8]。利用智慧平板与平台和APP收集实时数据，及时反馈数据的作用，实现了“教、学、评一体化”理念的落地。

2.研制课堂评价观测工具实现数智技术的高中化学“教、学、评”一体化。

课堂评价观测工具是收集和分析学生在课堂上的表现、‌学习状态和互动情况的重要工具。‌这些工具可以提升教师的教学质量和学生的学习效果。如牟鹏洲等人以“化学反应限度”为例，使用Visual Basic + Access 2007开发课堂评价系统，通过对学生的随机选择、教师的针对性选择和学生主动参与互动交流模式，同时采用积分形式，实现进阶式的课堂评价及数据记录，促使学生进行深度学习，体现学生学习的主体地位和评价促教、促学的功能，能更好地诊断和发展学生的化学学科核心素养[9]。使用PPT，将课堂评价系统链接至每一页，点击链接按钮打开，对教学设备和软件使用技术要求不高，可操作性强，便于日常教学诊断学生学科素养发展的实际水平。

3.手持技术数字化实验进课堂，实现数智技术的高中化学“教、学、评”一体化。

手持技术数字化实验定量、直观、精确和实时的特性代表了数智技术与学科教学的深度融合，将化学的教与学与数字化工具、传感器等电子信息技术融为一体，培养学生在微观领域下利用信息解决真实问题的能力，发展核心素养。如石爱香以Na202与H20反应的数字化实验为例，表明一些高中化学实验具备危险性或难操作性，教学中不能进行过程性设计评价，可以用数字化实验进行，并能让学生参与到实验过程评价讨论中，达到“教、学、评”一体化的有机融合[10]；王瑾借助电导率传感器、pH传感器、压强传感器、色度传感器等数字化手持技术实验进行化学抽象概念和理论知识的教学；切实发展学生的化学学科素养[11]；手持技术数字化实验可以发展学生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知化学核心素养，让学生体验实验过程探究设计评价，使评价与教师的教、学生的学高度融合，实现高中化学“教、学、评”一体化。

4.利用智慧网络云平台实现数智技术的高中化学“教、学、评”一体化。

利用智慧网络云平台，助力学情诊断、资源推送。实时监控学生的学习进度和成绩变化，通过数据分析，为学生提供个性化的学习建议、学习计划和辅导资源。国家智慧教育公共服务平台、粤教翔云数字教材应用平台等各级各类教育公共服务平台实现教师共研共建共享学习空间网络课程资源，教师组成学习成长共同体，有利于发挥骨干教师的辐射引领作用，提升区域教师专业化水平。如周业虹以天津市基础教育智慧网络平台为载体，按教材章节顺序，依照大单元设计流程，进行教材自然单元教、学、评各环节的设计与实施[12]；马红艳等通过智学网上学生当堂练习的数据统计、分析报表来了解学生对化学平衡常数的掌握情况[13]。通过智慧网络云平台长期收集和分析教学内容及应用情况，将教师智慧与机器智能相结合，共同分析教学内容的知识特征、组织形式和呈现方式，围绕学科核心素养，结合学生发展需要，实现高中化学“教、学、评”一体化。

5.综合运用数智化工具和相关人工智能技术，实现数智技术的高中化学“教、学、评”一体化。

综合运用数智化工具和相关人工智能技术（例如：问卷工具、互动教学系统、多数据融合可视化分析工具、教育机器人或教学助手、教育APP等），可以引导学生主动参与形式多样的人机协同教学交互活动，改变教师单纯讲授知识形式，让学生有更多机会进行主动学习、自我反思、自我管理、自我评价，让学生在学习活动过程中形成认识自我、发现自我、提升自我的综合能力，促进学生知识建构和迁移，提升教学质量和师生数字素养。如伍芳丽等人以“有机合成”为例，综合运用XMind软件的思维导图、希沃EN5课堂活动（包括趣味分类和知识配对）、易课堂（包括抽选、抢答、发表观点、课件推送、小组协作、拍照上传）、火花学院APP、智慧黑板、ChemDraw软件等信息技术，丰富课堂活动组织方式，构建学生全方位沉浸式体验课堂，提高学生的主观能动性，提升学习效能，将信息技术与“教、学、评”一体化深度融合，使学生与课堂、学生与教师、学科知识与核心素养深度融合[14]。综合运用数智化工具和相关人工智能技术，使思维可视化、课堂活动组织多元化、评价方式多元化等，实现数智技术和“教、学、评”一体化深度融合。

四、研究结论与建议

对中国知网检索到的文献整体特征发现，总体上，2018年新课标发布以来，各学科“教、学、评”一体化的相关研究成为热点，相关论文发表量逐年成呈J型增长，现在已经进入信息化时代，但是与数智技术教、学、评一体化相关的文献只占0.7%。目前关于高中化学教、学、评一体化研究近100篇，主要围绕含义解读和实施策略这两个维度展开，已有少量文献运用信息化手段进行教学，为高中化学及其他学科教学提供了可借鉴的教学模式，为教育工作者提供了如何将现代技术有效融入传统教学的范例，真正践行“教、学、评”一体化，促进学生学科核心素养的发展，落实立德树人的根本任务。

在新时代国家科技自立自强的大背景下，科学技术的发展永无止境，教师应积极探索现代数智技术与学科教学的融合。在利用数智技术实现“教、学、评”一体化时，教学目标和评价目标要匹配精准的学习任务与评价任务，让每一个学生全方位、沉浸式体验，培养具备核心素养的学生，最终实现教育现代化。

参考文献：

[1]中共中央. 国务院. 以数字化开辟教育发展新赛道[N]. 人民日报，2023 - 10 - 13（009）.

[2]中共中央. 国务院. 深化新时代教育评价改革总体方案[N]. 人民日报，2020 - 10-14（001）.

[3] 中华人民共和国教育部. 教育部印发《教育信息化 2.0行动计划》的通知[DB/OL]. 中华人民共和国教育，2018-4-18.

[4] 中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准（2017 年版） [S]. 北京： 人民教育出版社，2018： 72-76.

[5] 中华人民共和国教育部. 教育部印发《基础教育课程教学改革深化行动方案》[DB/OL]. 中国改革论坛网，2023-06-06 .

[6] 黄美云. 信息化背景下的高中化学“教、学、评”一体化研究——以“辅立码课”系统为例[D]. 福建师范大学，2023.

[7] 万清黎，黄美云. 基于大数据的高中化学“教一学-评”一体化实践研究——以苏教版必修一“氧化还原反应”的教学为例[J]. 福建基础教育研究，2023（11）： 115-119.

[8] 孙慧丽，王倩倩，任泉先. 用实时数据作抓手实现教、学、评一体化——以智慧平板班高中化学课堂实践为例[J]. 教育与装备研究，2022（7）： 66-69.

[9] 牟鹏洲，蒲玉，闫绿维，陈冬梅，喜春晖. 基于信息技术的“教、学、评”一体化教学设计——以“化学反应限度”为例[J]. 化学教育，2023，44（17）： 102-108.

[10] 石爱香. 信息技术背景下高中化学“教学评”一体化实验案例设计研究[J]. 高中数理化，2020，01： 82-83.

[11] 王瑾. 数字化手持技术实验赋能化学抽象概念的学习[J]. 中学化学教学参考， 2023，01： 60-61.

[12] 周业虹. 信息技术赋能单元教学—化学大单元设计教学评一体化实践研究[J]. 中小学数字化教学，2023，11：57-62.

[13] 马红艳，方婕，张泽刚. 基于大数据的高三化学教学实践研究[J]. 教育科学论坛，2017，23：57-60.

[14]伍芳丽，喻建军，娄珀瑜. 信息技术与“教学评”一体化深度融合的教学实践 ——以“有机合成”为例[J]. 化学教育，2022，43（7）：38-46.

作者简介：杨彩琼（1989年4月），女，汉，云南丘北，研究生、高中化学教师，高中化学一级教师，高中化学教育教学。

作者简介：林志文（1990年11月），男，瑶族，广东龙门，硕士研究生，实验员，助教，研究方向：实验教学、实验室建设与管理

课题信息：广东中小学教师数字素养提升工程专项科研课题（课题批准号：GDSZSYKT2024345）成果。