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智慧课堂构建方向与思路
来源:沈阳泰扬信息技术有限公司 发布时间:2020年12月15日
       智慧课堂是课堂教学的一种高级形态,是指教师组织、引导和指导学生,在智慧教室中,基于云平台和网络学习空间,充分利用智慧教学和学习系统等信息化环境,所开展的能够有效解决课堂教学中存在的瓶颈问题的教学和学习活动。它的基本特征是聚焦课堂教学问题的解决,动态捕捉学生的学习结果和方式数据,实时分析个体和群体学生学习情况,构建反映学生学习情况的知识与能力体系,并建立学习画像;根据个体和群体学生的学习情况,筛选和优化教学与学习路径,调控教学活动安排,并提供深层次理解、体验和探究知识的工具、套件和学习路网资源;根据学生个性学习画像,引导学生个性化学习;系统分析学生、班级、教师、教研组、年级等总体情况以及信息化教学应用情况等。

(一)智慧课堂构建方向
       从课堂教学角度看,任何技术引入到课堂教学中来,是否能够在教学中真正发挥技术应有的价值和作用,不能只看技术是否先进,更重要的是要看课堂教学本身是否需要。如果课堂教学本身没有实际需要的话,任何技术都是毫无用途的。由此可见,智慧课堂构建的方向就是要在人工智能等技术的支持下,解决常规条件下难以解决的教与学瓶颈问题。
       在课堂教学中,制约学生学习质量提升的瓶颈问题是多种多样的。对于不同的学生而言,可能存在的瓶颈问题也不尽相同。比较典型的瓶颈问题有:在课堂教学中没有很好地帮助学生搞清楚知识产生的缘由,或者说,即便是试图帮助学生搞清楚知识产生缘由,但实际上往往并未真正给学生阐述清楚,即缺乏学习逻辑;在课堂教学中没有很好地帮助学生建立起知识之间的关联关系,即便是已经在一定程度上建立起来了,但也存在着不完整或不清晰的情况,学生很难形成完整的学科知识及相应的应用能力体系;对于疑难知识,缺乏帮助学生理解和探究疑难知识的有效支撑手段,导致学生逐渐失去学习兴趣和信心;在课堂教学中无法根据学生个性特点,帮助学生安排适切的教与学路径开展学习活动;在课堂教学中无法根据学生适切的教与学路径,帮助学生找到教师和学伴完成学习活动;在课堂教学中无法帮助学生实时、掌握学习状况,并以迭代优化的方式完成个性化学习活动等。
       因此,智慧课堂应针对课堂教学普遍存在的瓶颈问题,在人工智能等技术条件下,从课堂教学有效组织结构与样态、课堂教与学路径,以及课堂教学活动实施新思路和新方法等方面进行创新和重构,并建立与之相适应的课堂教学智能支撑环境和智慧教学资源,进而系统、高质量地解决存在的课堂教学问题。

(二)智慧课堂构建思路
       要想把课堂提升为真正的智慧课堂,首先,需要研究清楚在常规教学条件下,课堂教学到底遇到了什么困难,出现了哪些问题?梳理出问题清单,并对问题做好分级处理。其次,需要完成的工作是,针对第一层级问题,选择合适的教学资源、工具和支撑系统等,有针对性地开展信息化教学应用。针对第二层级问题,则需要研究出切实可行的解决思路和办法,而这需要从课堂教学理念、思路和方法等方面有所突破,再按新思路、新方法的实际需要[5],应用人工智能等技术建立相应的有效智能支撑环境和智慧学习资源,并在教与学活动中加以有效应用。
       因此,智慧课堂构建成功与否,最主要的标志是课堂教学中信息化的作用由提供便利和提高效率升级为支撑教学创新,即通过信息化不仅解决课堂教学第一层级问题,更重要的是系统解决课堂教学第二层级问题[6]。
       在应用人工智能、大数据、5G、“互联网+”和AR/VR等技术构建智慧课堂的过程中,应坚持以下基本原则:(1)应以学生品行修养、学业能力、强健体魄、阳光心态和沟通合作等方面的能力培养和素养形成为目的;(2)应着重解决课堂教学中普遍存在的知识产生缘由不清楚,知识之间关联关系模糊,疑难知识难于理解和探究,无法因人而异进行教学,难以获得教师和学伴,难以实时、掌握学习状况等课堂教学瓶颈问题;(3)应着重通过教学创新与重构的途径来构建智慧课堂,建立课程教与学质量量化标准,优化有效教与学路径,形成教与学情况数据采集规范,建立5G、大数据、人工智能条件下的学习结果、学习过程与行为等教与学情况智能感知环境,动态采集教与学数据,实现教与学数据融合互通,为实现教与学创新提供数据支持;(4)应充分应用5G、大数据、人工智能等技术,通过迭代优化,分类创建线下和线上教师相结合的有效教与学的组织结构样态,将区域及学校教师资源合理、均衡、优化配置;(5)应充分应用5G、大数据、人工智能等技术,建立有效的学习路网资源,为每个学生建立画像,构建学生学习情况准确判定、学习路径合理引导、学习路网资源匹配、教师调控课堂教学活动的“人网融合”的有效教与学新模式,实现学生学习和教师智慧教学;(6)应针对移动学习终端、多媒体交互教学设备、MR教室、数字纸笔教室及“互联网+”互动教学环境等,充分应用5G、大数据、人工智能等技术,从教学组织形式、教学活动类别和教学阶段等方面分类、分层次构建有效的教与学新模式。
       总而言之,要想在人工智能等技术条件下,构建真正意义上的智慧课堂,就必须对教与学活动中可能存在的瓶颈问题做系统分类、分层次梳理,并分别探索能够解决每类问题的有效途径和方法,再按照问题解决的途径和方法选择合适的资源、工具和系统应用于教与学活动中,只有这样,才可能真正在智能技术条件下构建出智慧课堂。

(三)智慧课堂构建影响因素
       智慧课堂的首要影响因素就是课程教学目标与内容。能够量化的课程教学目标与内容,直接影响着学生课程学习质量水平和学科素养体系形成程度的评测,它是学生学习与教师教学情况数据采集的依据,是智慧课堂构建的基础。
       课堂教学和学习问题的系统、准确诊断,直接决定着课堂教学路径与方法的选择,直接影响智慧课堂构建的效果,是影响智慧课堂构建的第二个因素。
       在智能技术条件下,针对课堂教学存在问题寻找破解思路与方法,并根据群体学生学习情况数据和教师教学情况数据,筛选教与学路径,优化教学活动安排,动态调控教与学活动,是课堂教学质量提升、构建智慧课堂的根本,是影响智慧课堂构建的第三个因素。
       此外,课堂教学中所选择的教学资源、学科教学工具、教学系统与教学终端环境等,直接决定着智慧课堂构建的效果。教师的信息化教学能力,以及学生课程学习基础与所形成的学科素养水平等,也是影响智慧课堂构建的关键因素。

[参考文献]
[1] 中华人民共和国教育部.教育信息化2.0行动计划[EB/OL].(2018-04-13)[2020-08-05].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.
[2] 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.
[3] 钟绍春.构建信息时代教育新模式[J].电化教育研究,2019,40(4):23-29.
[4] 黄荣怀,陈丽,田阳,陆晓静,郑勤华,曾海军.互联网教育智能技术的发展方向与研发路径[J].电化教育研究,2020,41(1):10-18.
[5] 邱相彬,李艺,沈书生.信息技术作用下的课程文化变革思维[J].教育研究,2017,38(9):92-98.
[6] 钟绍春.人工智能支如何推动教育革命[J].中国电化教育,2020(3):17-24.

编辑:钟绍春

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