2021年年底，上海市教委釋出了《上海市教育數字化轉型實施方案（2021~2023）》。近年來，上海的許多學校，通過人工智能、大資料分析以及增強現實等技術手段，突破傳統課堂教學的藩籬，建構高品質的課堂教學行為，增強學習感受，提高教學效能。
本文帶大家走進華東理工大學附屬闵行科技進階中學。2019年，學校入選首批上海市教育資訊化應用标杆培育校。目前，學校已經探索出在數字化環境下常态教學應用的多種模式。其中，2020年開始實施的虛拟走班，更是突破班級授課制因材施教的創新之舉。
*本文原刊載于《上海教育》雜志2021年第36期，原标題《虛拟走班：破解班級教學中的因材施教難題》
周五下午2點50分，華東理工大學附屬闵行科技進階中學（以下簡稱華理科高）的師生開始上第七節課。
這節課，高三年級8個班都安排的是數學課。昨天，全年級學生統一做了數學周練習，今天這節課的内容就是針對昨天的周練情況進行講評。
然而，在8個班級的教室裡，并沒有見到數學老師的身影。
在華理科高學生發展中心主任錢慧青的帶領下，我們見到了高三數學備課組4位老師上課的地方：範書娟在行政樓213辦公室，範金平在教工之家，沈愛明在黨務會議室，陳秋波在圖書館。4位老師都開着電腦，戴着耳麥，通過線上教學平台，進行直播教學。
與此同時，8個班級的300多名學生坐在自己的座位上，戴上耳機，通過平闆或手機，登入線上教學平台，根據自己的情況，分别選擇進入其中一位數學老師的直播課堂聽課。
4位老師同時開講的直播課，雖然都是針對同一張練習卷做講評，但是講評内容和難度水準各不相同，分别面向薄弱、基礎、中階、高階4個不同學習層次的學生，圍繞不同的側重點進行講評。
全年級的學生根據自己本次的周練成績，進入相應老師的直播課堂，由此形成4個虛拟班級，學校将這些虛拟班級形象地稱之為2G班、3G班、4G班、5G班。
錢慧青介紹說，這是學校已經探索了一年多的虛拟走班教學實踐，現在的高三年級在高二時就開始嘗試虛拟走班，目前已經形成了比較成熟的操作模式，并且擴大到更多的年級進行推廣應用。
學生進入不同教師的直播間分層聽課，通過虛拟走班，實作分層教學為了營造真實的課堂學習氛圍，也便于教師直覺感受學生的學習狀态，老師還會分别邀請一些學生坐到直播現場，擔任“小助教”。
為何要實施虛拟走班？
談到為什麼會想到開展虛拟走班的嘗試，老師們都認為：新冠肺炎疫情防控下的停課不停學是一個觸發點。
華理科高在1998年就走上了資訊化之路，從闵行區“資訊技術實驗學校”“數字化實驗學校”，到上海市教育資訊化應用标杆建立學校，學校一直在探索用技術來促進教師的教和學生的學，特别是滿足學生個性化的學習需求。
通過持續的探索，學校形成了“檸檬（LEMON）課堂”特色，其核心理念是少教多學（Less-teaching）、精準教學（Essentialized-teaching）、更多的互動（More-interaction）、開放的觀念（Open-concept）、新課堂結構（New-structure）。
2017年，學校搬遷到新址，建設了較為領先數字化學習環境：學校擁有4間未來教室、8間創新實驗室、20間智慧教室，7間實驗室，4間藝術專用教室，每間教室都配備了納米黑闆、智能錄播系統、平闆電腦、電子班牌等智能裝置。
教師更多地嘗試基于資料支援的精準教學，課前根據預習資料有針對性地備課，課中即時擷取學生課堂表現資料，精準把握學情，課後通過差異化的作業幫助學生針對性地落實提升，教學效率明顯提升。
2019年，闵行成為教育部8個“智慧教育示範區”建立區之一，并且是上海唯一入選的區域。在闵行，“智慧教育”主要聚焦于利用資訊技術，實作“資料驅動下的大規模因材施教”。
具體到學校的日常教學中，大規模因材施教如何實作？特别是如何進一步突破班級教學的限制進行因材施教？
疫情下停課不停學，華理科高在全市率先開啟了全員線上教學模式。在2個多月的線上教學過程中，校長喬長虹一直在思考：這樣大規模的線上教學有其明顯的優勢，能否将其與線下教學的優勢結合起來，最大化地滿足學生不同的學習需求，在進一步提高教學效率的同時，實作大規模因材施教？
是以，當疫情結束，學生全面複學後，喬長虹就把這個課題抛給了老師們。經過讨論，學校認為，可以從數學學科的講評課切入，師生登入線上教學平台，4位教師用直播課的方式實施分層授課，學生進入不同教師的直播間分層聽課，通過虛拟走班，實作分層教學。
這樣，教師不用再像以往一樣同樣的講評内容要到2個班重複講2遍，學生也不會像以往一樣在同一堂課中有人吃不飽、有人吃不好。更重要的是，不同學習水準的學生都能跟随老師針對性的教學而在自己原有的基礎上有所提高。
虛拟走班如何實施？
華理科高數學學科講評課的虛拟走班，可以分為以下幾個步驟：
第一步，學業檢測
本屆的高三年級從高二開始，在數學課每周的新授課結束後都會進行一次周練習。
範金平介紹說，每周進行周練是為了檢測學生對本周所學内容的掌握情況，周練習題要圍繞教學内容和學生學情進行設計，難度上要很好地區分不同層次的學習，是以每次都要花不少工夫來打磨。
教研組4位老師輪流負責編制周練習題，許多題目都具有原創性。
第二步，學生分層
周練結束後，老師們将學生的答題紙線上掃描，随後進行網上閱卷，閱卷完成，平台上即刻生成學生的得分報告。這個時候，學生登入平台，馬上就能看到自己的得分報告，對自己在這次練習中的答題情況以及在整個年級中的表現水準，學生一目了然。
是以，對于明天講評時進哪位老師的直播課堂聽課是最符合自己的層次的，每個人也就心中有數了。
實施一年多來，在高三全年級300多人中，根據習題内容的難易變化，選擇5G班的學生數在50到70人之間，選擇2G班的學生數在20到40人之間，選擇3G班和4G班的學生人數相對較多，分别都在90人到110人之間。
第三步，分層備課
教師批閱完習題之後，平台會生成多元度的答題情況分析資料，教師可以根據需要進行調取，比如各班級每名學生的總分及每題得分資料、各班級各題的得分率資料，等等。
由于平台清晰地記錄了學生的答題情況，直覺地呈現出學生的學業表現情況，老師們可以快速、全面地擷取每一個班級、每一個學生的答題資訊以及每一個知識點的落實情況。
通過資料統計和分析，對于哪些是學生的共性問題、哪些是學生的個性問題、不同的學生有哪些學習的優勢和短闆，老師們也都能明确了解。
在此基礎上，4位老師根據自己負責的層次内容同步進行分層備課，使教學内容分别位于每個層次學生的最近發展區，讓每個層次的學生都能在原有的基礎上有所收獲，有所進步。
比如，根據題目的難易程度和每題的得分率，背景的資料分析會将每道題目用綠、黃、橙、紅四種顔色來分别标記，2G班的老師備課時就要重點講綠色标記的題目，可以完全不用涉及紅色标記的題目，而越是紅色标記的題目，越是5G班的老師要重點備課的。
第四步，虛拟走班
講評課開始，4位老師分别找一個安靜的空間，登入平台，打開相應虛拟班級的直播間；學生坐在自己的座位上，拿出各自的終端裝置，有的是用學校的平闆，有的是用自己的手機，登入平台，進入各自相對應的虛拟班級的直播間聽課。
對于部分學生每周要在這節課上使用手機來上課，學校事前已與家長溝通并由家長簽字同意。
為了營造真實的課堂學習氛圍，也便于教師直覺感受學生的學習狀态，通常4位老師還會分别邀請一些學生坐到直播現場，擔任“小助教”。
虛拟走班時，在現實空間裡，學生仍然坐在原來行政班裡固定的座位上，但是通過手裡的終端裝置登入平台後，在虛拟空間裡，同一間教室裡的學生分别進入了4個不同的虛拟班級。在同一時間裡，他們所學的内容各不相同，但是互不影響，互不打擾，各取所需。
第五步，分層授課
學生線上進入虛拟班級後，4位老師就開始了分層授課。這時，每位教師隻需要針對同一個層次的學生進行講評，内容更加聚焦。
一般來說，5G側重知識點的深化和拓展，重點展現數學思想和數學方法；4G班側重對知識點的舉一反三和适當深化；3G班側重對基礎知識的強化，通過舉一反三加強訓練；2G班側重對基礎知識的梳理和基本技能的訓練，同時要對學生多多給以鼓勵。
第六步，回報跟進
講評課結束，并不意味着虛拟走班就結束了。沈愛明說，直播課結束後，老師們會到自己任教的兩個班級，檢查學生習題的訂正情況和筆記，督促學生進一步掌握和落實所學的知識點。
範金平介紹說，根據周練和講評的情況，數學組會再編制一份周末練習卷，供學生鞏固和提高。
與此同時，所有的直播課都能在平台上無限制地回看，學生課上有沒聽明白的可以回看原來的課，學生想看看其他老師課上都講了什麼内容，也可以一一去看。
華理科高數字化環境下的常态化應用已經出現了多種模式，除了虛拟走班之外，還有基于資源和資料的精準教學、線上線下融合的跨班級以及校内外聯通的融合互動式教學，等等
虛拟走班帶給學生怎樣的收獲？
實施虛拟走班，着眼點就在于滿足學生個性化的學習需求，實作大規模因材施教。實施下來，無論是學校開展的學生問卷調查，還是各班老師對學生進行的個别詢問，學生都表示很喜歡這一形式。
在這個過程中，每個學生都能找準自己的定位，通過适合自己的學習内容和學習方式，在自己原有知識經驗基礎上都不斷進步。
收獲1：實作按需學習
張朝霞是高二年級的數學老師，虛拟走班時負責5G班。她說，每次周練，學生之間的差異是很大的。比如前幾周，練習下來，一個班級裡有10個人得了100分，對這些學生來講，這次的習題他們全都掌握了，可以不需要再聽講評了。
與此同時，班裡也有得20分、30分的學生，對他們來說，則需要每一題都講。虛拟走班時，5G班的老師一般隻講一兩道題，剩下的時間全部用于拓展和深化；2G班的老師則會逐題講解，講得透透的，把學生必須掌握的内容全部講到，至于一些特别難的題也可以放棄不講。
這樣，每個人的學習需求都得到滿足，每個人都向自己的最近發展區跳了一步。
收獲2：學會自主管理
每次練習後，老師們都是立即閱卷，學生當天晚上就可以在背景看到自己的成績以及所有題目的正誤情況，對答錯的題目，學生可以檢視正确答案，分析自己的錯誤過程，為後面的講評課做針對性的準備。毛六明說，這樣的過程傳統的教育是不具備的，學生的自主空間更大了。
在選擇進入哪個老師的虛拟班級這點上，學生的自主性得到更明顯的展現。
在實施虛拟走班前，數學組的4位老師在各自的班級向學生做了宣講，讓學生自主選擇想報名的虛拟班級，統計下來的資料跟老師們預計的相差不大，說明學生對自己有着比較明确的認知。
正式實施虛拟走班後，數學組剛開始還對哪些學生聽哪個層次的課做了規定，比如成績在後15%的學生進2G班，成績在前25%的學生進5G班。
到後來，根本不需要老師們再去規定，學生在看到自己的成績後，馬上就清楚自己應該去哪個班聽課。
在虛拟走班時，也能看到學生自主性的展現。張朝霞教5G班，她說：“我一般在開始就會向學生說，今天這張卷子我會講哪幾道題，你們看一下，你要是覺得行就在我這裡聽。有的學生可能想聽更多題目的講解，就随時可以換到其他班級去聽。”
其他各班的老師也都反映，會遇到學生中途換班的情況，比如本來在聽4G班的課，覺得太難了，就換到3G班去了，本來聽着3G班的課，覺得自己都掌握了，就換到4G班去聽。
這一行為的背後，其實是學生經過理性判斷之後進行的自主選擇。
收獲3：提高學習自覺
所有老師都強調，虛拟走班這種形式特别需要學習的自覺性，實施下來，那些自覺性更高、學習習慣更好的學生受益也是更大的。
張朝霞說，有的學生學習成績一直很好，大多數時候都在5G班聽課，某一次習題做得不好，他會去上4G班的課，但是課後他會去回看5G班的課，去做5G班課上拓展的題目，再單獨來問老師。張朝霞多次遇到像這樣來問她問題的學生。
沈愛明負責3G班，有一次學生在課上運用了她沒有講過的方法，她問學生怎麼會想到運用這個方法的，學生告訴她：“我這個方法是從5G班學來的。”說明學生課後去看過5G班老師的課，并從中學習到了新的方法。
是以，越是自覺性高的學生，他們從虛拟走班中所獲得的學習資源就越豐富。
虛拟走班，分層教學，對大多數學生也會帶來一定的心理助推，促使他們提高學習的自覺性。比如2G班的學生，他們不想一直在2G班，會努力學習，争取下次做得更好一點，讓自己有機會進入3G班。同樣，3G班的學生也會朝着4G班的水準努力。
在這樣的整體氛圍下，兩個年級的老師們都表示，大部分學生都能比較自覺地學習。
收獲4：養成資訊素養
虛拟走班時，學生人手一台終端裝置，這會不會把學生的魂“勾走”？
對于這個問題，華理科高的做法是站在資訊素養養成的次元，培養學生建立數字化學習的理念，引導學生将手機視作數字化學習工具中的一種。
華理科高的學生高一第一學期都會學習一門課程——數字化學習方法與技能，課程内容包括拾荒式搜尋、概念圖建構、電子筆記的運用、微視訊制作、幾何畫闆和公式編輯器的應用、谷歌地球軟體的應用，了解學校各類電子平台，等等，讓學生體驗新的學習方法，以适應數字化環境下學習方式的變革。在這個過程中，學生身邊各種各樣的終端都是可以是學習的載體。
虛拟走班無疑是一種真實的數字化學習，在一次次的潛移默化中，無論是哪種終端裝置，都已成為學生手中有效的數字化學習工具。
同一間教室裡的學生分别聽着不同老師的課
虛拟走班帶給教師怎樣的挑戰？
今天，虛拟走班已經取得明顯成效，并且推廣到更多年級、更多場景使用。一路走來，有着老師們直面挑戰的一次次突破和創造。
當時由高二數學教研組承擔了虛拟走班的攻堅任務，這個教研組有幾個特點：4位老師平均年齡50歲，是全校最大的；4位老師都是進階教師；4位老師中，一位是學校教師發展中心主任，一位是政教處主任，一位是教研組長，還有一位年紀較大的曾擔任過教研組長。
将這樣一個團隊推到應用數字化教學探索大規模因材施教的前沿，學校期待他們能起到帶頭作用，産生示範效應。
隻要找到一個安靜的空間就可以上直播課
挑戰1：技術運用是難題嗎？
對這個疑問，組裡年紀最長的範金平說：“技術上不會的我們就去學，一學就發現并不難。”
他舉例說，每次周練後需要把學生的答題紙進行線上掃描，他一開始不會使用掃描器，就請其他老師教他，學會了以後就每次都自己操作掃描器，全年級300多張答題紙，十幾分鐘就全部掃描好了，很快的。
年紀次之的沈愛明爽快地回答：“一點都不難！”她介紹說，線上掃描好的答題紙，在手機上就能批改，4位老師分好工，1個多小時就批改完了，非常友善。接下來虛拟走班時的線上直播就更不是問題了，師生們在停課不停學期間都已經應用熟練。
升到高三，休完産假回來的劉鳳玲加入這個團隊，無縫銜接地上手虛拟走班教學，完全沒有遇到什麼技術障礙。
在華理科高，資訊技術在日常教學中的應用已經十分廣泛。
學校資訊處主任王天雄介紹說，華理科高數字化環境下的常态化應用已經出現了多種模式，除了虛拟走班之外，還有基于資源和資料的精準教學、線上線下融合的跨班級以及校内外聯通的融合互動式教學，等等。
挑戰2：學生的學習效果如何保障？
本屆高二年級的數學備課組長毛六明談到，學校剛開始探索虛拟走班時，他内心是存有疑慮的，最主要的擔心就是這種方式在教學的完成度上會不會出現問題。
沈愛明多次代表學校到區裡、市裡介紹虛拟走班的實施情況，同行們最關心的問題也是：上直播課的時候，老師們都不在教室裡，學生會認真聽課嗎？教學效果能保證嗎？
對此，沈愛明說，首先要信任學生。華理科高在教室裡都安裝了攝像頭，能實時錄制每節課的課堂教學全過程，課後，教師和學生均可登入平台回看。
直播課結束後，老師們有時也會去翻一翻自己所教班級的課堂錄像，看看學生的學習狀态，他們發現，學生整體的投入度還是很高的。
其次，在實際教學中，教師在課前課後會輔以相應的技術手段。
比如，在4位數學老師上直播課時，各班班主任有空的話都會到班級教室裡走走看看，遇到問題可以及時解決；教室的攝像頭安裝在黑闆兩側，老師有時會要求學生把桌椅反過來，背對着黑闆坐，這樣老師在直播間也能看到學生的螢幕；下課後老師會馬上收集學生的習題和筆記，檢視學生的訂正情況和筆記情況。
再次，在虛拟走班的過程中，老師們也在實施細節上不斷摸索和改進。
例如，剛開始時，老師們獨自一人在辦公室直播，學生全部在教室裡聽課。課後老師們在讨論中提出，這樣上課看不見學生的反應，也無法點名學生回答提問，如果在直播時請幾名學生坐在旁邊，在講評的過程中與他們互動和呼應，會不會更有真實的課堂感？
一嘗試，效果很好，而且有些學生也很喜歡面對面聽老師講課，是以直播室裡有限的幾個座位就變得十分搶手，學生常常會來搶座位。
此後，這一做法便被保留下來，成為一個固定的模式。再如，以前，學生進入直播間，老師在界面上隻能看到有多少人進了自己的班級，但是看不到是哪些學生進來了，特别是經常中途有學生退出這個班級，去其他班級，也有學生退出其他班級，進入這個班級，到底誰走了、誰來了，需要到背景去翻找，很不友善。
為此，學校馬上聯系平台，對這一功能做了改進，所有人實名顯示，老師就能實時掌握學生的動向了。
挑戰3：教師的負擔會增加嗎？
實施虛拟走班，教師的工作量毫無疑問是有所增加的，但是老師們并不認為這增加了他們負擔，反而覺得一定程度上給老師減負了。
範金平負責4G班，針對的是學業水準中上層次的學生，他的教學内容就不隻是講解題目，還要在此基礎上帶領學生舉一反三，進行一定的拓展和提高。
為此，他花在備課上的時間是以往的2到3倍。每次周練結果出來之後，他首先要對學生答題情況資料進行分析，然後考慮要講哪些題目、講到什麼程度，接下來要準備PPT，因為學生是在手機和平闆上聽直播課，他總是想把PPT盡量做得精緻些。這樣的備課過程，負責2G、3G、5G班的老師同樣也要經曆。
但是，在老師們看來，增加的這些工作量并不是額外的負擔，因為在投入精力後，效果是十分明顯的。
以前的習題講評課，老師們需要在2個班級各講一遍，而且受時間限制隻能挑錯誤集中的題目講，高水準學生無法提高，低水準學生無法跟上，現在4位老師分工合作，每位老師隻需專注于其中一個層次的教學，而且隻需講一遍。
沈愛明說，這其實是減輕了老師的負擔，同時又提高了教學的效率。
不僅如此，備課組4位老師之間的團隊合作變得更加緊密和深入。每次周練結果出來之後，備課組會立即将從背景導出的答題情況分析資料分享出來，大家共同分析、讨論之後，分頭去各自備課，以在講評時滿足所有層次學生的學習需求。
不管是2G班、3G班、4G班、5G班，每個班的老師都對其他老師心懷感謝，大家齊心協力，收獲的不隻是自己任教的那兩個班級的成功，而是整個年級所有學生的成功。
攝影 | 薛婷彥