互聯(lián)網(wǎng)+智慧課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

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摘要:隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已不能滿足當(dāng)今的教育需求，學(xué)生、教師、課程、資源等教育的主體發(fā)生了變化，智慧課堂成為信息化建設(shè)的新熱點(diǎn)?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂的概念界定和特征分析，提出智慧課堂的教學(xué)模式，該模式由教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)資源、教學(xué)方法及教學(xué)支持所構(gòu)成，五大要素協(xié)調(diào)發(fā)展，共同促進(jìn)教學(xué)效率提高。

關(guān)鍵詞:“互聯(lián)網(wǎng)+”;智慧課堂;教學(xué)模式

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂的內(nèi)涵

(一)智慧課堂的提出隨著“智慧星球”概念的提出，智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、交通、電力、基礎(chǔ)設(shè)施乃至智慧城市、智慧教育等領(lǐng)域。智能教學(xué)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，幫助學(xué)生以一種不同的感受體驗(yàn)學(xué)習(xí)，使課堂更具互動(dòng)性和趣味性。在2000年代末，智慧教育的理念得到了全面的發(fā)展。基于此，許多學(xué)者試圖明確智慧教育的特征或本質(zhì)，并對其進(jìn)行界定。韓國教育部將智慧教育作為教育的未來，將其定義為21世紀(jì)教育范式。Barhate指出，現(xiàn)在的教育已經(jīng)超越了課堂，更加以技術(shù)為導(dǎo)向，云計(jì)算的出現(xiàn)為創(chuàng)新的教學(xué)實(shí)踐搭建了新的平臺(tái)［1］。Ma等認(rèn)為，作為信息化教學(xué)的結(jié)果，智慧教育是IT領(lǐng)域另一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來為校園信息化數(shù)據(jù)的使用提供了一種新的途徑［2］。魏玲等指出，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育可以克服傳統(tǒng)教育的缺陷［3］。課堂是教育教學(xué)的主要載體，智慧課堂是構(gòu)筑智慧教育的核心內(nèi)容。目前，各國各地區(qū)正積極利用資訊及通訊科技工具，為師生提供互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，以此實(shí)現(xiàn)“科技強(qiáng)化學(xué)習(xí)”的目的。在這樣的環(huán)境里，課堂教學(xué)廣泛使用了Internet技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序等協(xié)作工具。因此，傳統(tǒng)的教室被徹底地改造成以豐富的技術(shù)為基礎(chǔ)的教室，即智慧課堂。智慧課堂并不是簡單地使用智能設(shè)備進(jìn)行教學(xué)，而是一種全新的教育改革模式。學(xué)生、學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地訪問學(xué)習(xí)資源，而且互聯(lián)網(wǎng)提供了監(jiān)控和跟蹤學(xué)習(xí)者表現(xiàn)的必要工具。智慧課堂的核心理念是利用以學(xué)生為重點(diǎn)的整體教育方法來改變教育系統(tǒng)，這種教育和知識(shí)是隨時(shí)隨地給予每個(gè)人的。構(gòu)建智慧課堂的愿景是利用技術(shù)所需要的關(guān)鍵組件，以改善教育系統(tǒng)和教學(xué)手段。

(二)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂概念界定“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，智慧課堂通過許多互動(dòng)工具將多元化的知識(shí)資源應(yīng)用在協(xié)作的學(xué)習(xí)環(huán)境中，以此提供更為卓越的教育環(huán)境。在眾多文獻(xiàn)中，智慧課堂有更廣泛的概念，即利用遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)演變而來，以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，將傳統(tǒng)的課堂轉(zhuǎn)化為智能課堂空間，并配備了多個(gè)硬件和軟件組件。Inae等將智慧課堂定義為一種環(huán)境，通過正式和非正式學(xué)習(xí)的融合，強(qiáng)化存在感，通過使用智能設(shè)備和社交媒體，最大限度地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)互動(dòng)，從而進(jìn)行多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)［4］。Ahmed將移動(dòng)學(xué)習(xí)作為智能課堂的重要組成部分，系統(tǒng)地將移動(dòng)特征與教和學(xué)環(huán)境相結(jié)合［5］。Rasmirekha等探討智慧型課堂教學(xué)設(shè)備與軟件的使用情況，認(rèn)為教師必須以智能課堂教學(xué)法為導(dǎo)向或接受培訓(xùn)，在日常教學(xué)活動(dòng)中使用智能教室設(shè)施，以此培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力［6］。劉邦奇分析了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂產(chǎn)生的必然性，提出智慧課堂“三段十步”的教學(xué)流程［7］。王竹立等認(rèn)為，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育將顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)模式，關(guān)聯(lián)主義和新建構(gòu)主義將成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教與學(xué)的主要指導(dǎo)理論［8］。祝智庭設(shè)計(jì)智慧教育研究框架，指明了翻轉(zhuǎn)課堂到智慧課堂的轉(zhuǎn)變方式［9］。梁由之等將智慧課堂融入混合學(xué)習(xí)理論，構(gòu)建其教學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革［10］。由以上分析可以看出，國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為智慧課堂是教學(xué)改革的必然趨勢，但還沒有明確的統(tǒng)一定義，對“智慧課堂”與“智能課堂”“沉浸式課堂”等概念的區(qū)分也不是很明確。本研究認(rèn)為，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂是基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、傳感器技術(shù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，將課內(nèi)外資源無縫鏈接，激活師生課堂互動(dòng)，擴(kuò)大課堂時(shí)間和空間的智能新型課堂。智慧課堂集智慧互聯(lián)、實(shí)時(shí)互動(dòng)、環(huán)境控制、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、評(píng)價(jià)反饋和其他教學(xué)功能于一體，充分發(fā)揮課堂各種元素的作用(人力、技術(shù)、資源、環(huán)境和方法等)，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

(三)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂的特征1.連通性?；ヂ?lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了巨大的變化，而且可以無縫連接各種數(shù)字設(shè)備。這些連接的設(shè)備也被稱為“智能數(shù)字對象”，具有不同的層次協(xié)作?；ヂ?lián)網(wǎng)使學(xué)生隨時(shí)隨地都能在任何地方從多渠道獲取知識(shí)。2.互動(dòng)性。學(xué)習(xí)過程可以是完全互動(dòng)的，讓學(xué)生以自己的速度學(xué)習(xí)。教師可以使用即時(shí)通訊工具和學(xué)生聊天，也可以向?qū)W生提出問題。學(xué)生可以通過舉手示意他們什么時(shí)候想發(fā)言。3.移動(dòng)性。全球技術(shù)革命已經(jīng)從桌面計(jì)算向移動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用過渡。移動(dòng)技術(shù)為課堂內(nèi)外提供了新的學(xué)習(xí)方法。移動(dòng)設(shè)備如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、PDA、平板電腦、專門為學(xué)習(xí)目的而設(shè)計(jì)的移動(dòng)應(yīng)用程序等都可以作為學(xué)習(xí)工具。移動(dòng)學(xué)習(xí)的重要好處是便于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和信息的收集，用于評(píng)估和反饋。4.協(xié)作性。協(xié)作增加了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，學(xué)生可以以小組合作進(jìn)行生生互動(dòng)，智慧課堂提供了靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境。隨時(shí)隨地通過在線社交網(wǎng)絡(luò)鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)空間內(nèi)積極參與和協(xié)作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂教學(xué)模式構(gòu)建

(一)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂教學(xué)模式框架本研究的目的是在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下構(gòu)建智慧課堂教學(xué)模式，它是由先進(jìn)的教學(xué)方法、智能教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)資源和信息技術(shù)的融合所創(chuàng)造的，并從基于場景的需求分析中得出智慧課堂教學(xué)模式的體系結(jié)構(gòu)。下圖所示為智慧課堂教學(xué)模式框架。

(二)教學(xué)目標(biāo)到目前為止，課堂教學(xué)主要依賴于以教師為中心，即知識(shí)片面地從教師傳遞給學(xué)生?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下，課堂教學(xué)的重點(diǎn)是通過連接數(shù)字一代，爭取個(gè)性化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)習(xí)創(chuàng)新，提高教師的數(shù)字化教學(xué)水平，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。最重要的是根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，重新設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)學(xué)習(xí)向現(xiàn)代學(xué)習(xí)的過渡。由此“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂教學(xué)模式構(gòu)建原則為以O(shè)BE為導(dǎo)向，以學(xué)生需求為中心，依賴于數(shù)字工作環(huán)境，教師指導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐，以達(dá)到最佳教育教學(xué)成果。

(三)教學(xué)支持智慧課堂教學(xué)模式與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合以形成獨(dú)特的學(xué)習(xí)環(huán)境。鑒于此，智能教室的組件包括:1.交互式智能白板。交互式智能白板是由電子感應(yīng)板(硬件)與白板操作系統(tǒng)(軟件)集成而成。它結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、定位技術(shù)、微電子技術(shù)與電子通信技術(shù)，已經(jīng)成為基于計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備的傳感器白板，是用戶與計(jì)算機(jī)的智能交互平臺(tái)。交互式智能白板集傳統(tǒng)教學(xué)掛圖、黑板、電腦、投影儀等功能于一體的教學(xué)設(shè)備，兼有多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)黑板的雙重優(yōu)勢。教師通過交互式電子屏幕上操作，可以靈活地整合各種資源，通過創(chuàng)建一個(gè)多屏幕顯示的學(xué)習(xí)空間，為每個(gè)團(tuán)隊(duì)提供一個(gè)可共享的顯示屏幕，促進(jìn)合作組的小組討論和集體學(xué)習(xí)活動(dòng)。2.教室管理系統(tǒng)。一種新型的現(xiàn)代化教學(xué)工具，能夠有效地整合各種教學(xué)資源，提高教學(xué)資源的利用率，對提高課堂效率有很大的作用。教師使用該系統(tǒng)可以完全控制智慧課堂的組成部分，如交互式白板、音頻/視頻元素、數(shù)據(jù)顯示、投影機(jī)、錄音、照明以及學(xué)生的移動(dòng)設(shè)備。3.教學(xué)APP。在課堂上，使用各種教學(xué)類APP，可以實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的課程資源共享與在線互動(dòng)教學(xué);建設(shè)教學(xué)視頻資源管理中心，提供視頻資源共享，實(shí)現(xiàn)視頻自動(dòng)錄制和存儲(chǔ)，支持快速檢索和按需在線直播;構(gòu)建實(shí)時(shí)投票系統(tǒng)，實(shí)時(shí)反饋學(xué)生投票結(jié)果，監(jiān)控教學(xué)效果;構(gòu)建電子圖書打包系統(tǒng)，支持閱讀和展示的數(shù)字化內(nèi)容，為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供有效的數(shù)據(jù)支持;教育管理系統(tǒng)建設(shè)，支持教學(xué)數(shù)據(jù)分析管理、在線教學(xué)評(píng)價(jià)等。只有在這種集成智能教室的環(huán)境中，才有利于個(gè)人學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)，有利于社會(huì)交往的形成。4.虛擬現(xiàn)實(shí)。在教育領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著廣泛的作用和影響。它采用浸入式學(xué)習(xí)方式，通過實(shí)踐和自學(xué)解決問題。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建虛擬環(huán)境。學(xué)生利用虛擬環(huán)境中的信息進(jìn)行技能培訓(xùn)。

(四)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂教學(xué)活動(dòng)智慧課堂的實(shí)現(xiàn)不僅局限于技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)構(gòu)成，更重要的是如何利用智慧課堂開展課堂教學(xué)活動(dòng)，推動(dòng)教學(xué)改革，從而創(chuàng)造智慧課堂。在具體的實(shí)施過程中，應(yīng)著重抓好以下三個(gè)方面:1.課前。教師依據(jù)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，利用相關(guān)平臺(tái)或APP課前預(yù)習(xí)任務(wù)。學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如遇疑問可以及時(shí)與教師或其他同學(xué)在線咨詢和交流，通過實(shí)時(shí)追蹤學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。2.課中。教師應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到智慧課堂教學(xué)是一個(gè)開放的、創(chuàng)造性的過程，應(yīng)突破傳統(tǒng)教育觀念的束縛，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位，教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)展，注重學(xué)生潛能的開發(fā)。通過創(chuàng)設(shè)情境，引出新課內(nèi)容。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件和硬件與學(xué)生深入互動(dòng)，使學(xué)生及時(shí)掌握所學(xué)知識(shí)。3.課后。教師布置復(fù)習(xí)題和拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，對學(xué)生答題結(jié)果給予及時(shí)反饋，并給予不同學(xué)生個(gè)性化講解和指導(dǎo)。智慧課堂縮短了教師批改作業(yè)和反饋給學(xué)生的時(shí)間，并且不止解決學(xué)生的共性問題，同時(shí)有針對性地幫助學(xué)生解決個(gè)體差異問題，使知識(shí)及時(shí)得到鞏固和內(nèi)化。

(五)教學(xué)方法傳統(tǒng)課堂教學(xué)是課堂與黑板、教案與PPT，信息表達(dá)方式單一，師生交流少。智能課堂的出現(xiàn)為教師和學(xué)生嘗試了多種教學(xué)方法，如翻轉(zhuǎn)教學(xué)、合作教學(xué)、PBL(problemorien-ted)教學(xué)等。1.翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。從建構(gòu)主義的角度看，教師的作用不是傳遞知識(shí)，而是促進(jìn)知識(shí)。他們向?qū)W生提出實(shí)際的任務(wù)，并給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)、提問和回答，以促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)，激發(fā)更多的想法。翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)方法以學(xué)生為中心，教師是促進(jìn)者。在翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)課堂中，學(xué)生可以將知識(shí)內(nèi)在化，通過視頻在校內(nèi)外預(yù)習(xí)相關(guān)的基本思想，并在課堂上開展各種各樣的活動(dòng)，如討論、合作、測驗(yàn)、項(xiàng)目等。學(xué)生可以通過同伴教學(xué)將隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為顯性知識(shí)。隱性知識(shí)是指通過經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)積累而不是以某種形式表達(dá)的知識(shí)。這些知識(shí)可以通過同學(xué)之間的相互作用，通過翻轉(zhuǎn)教學(xué)以一定的形式表達(dá)出來。2.合作學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)是一種教學(xué)方法，學(xué)生在小組中一起工作，以實(shí)現(xiàn)共同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。這種方法通過設(shè)定和朝著一個(gè)共同的目標(biāo)努力，鼓勵(lì)學(xué)生在追求各自目標(biāo)的過程中互相幫助。教師通過組織智慧課堂，提供學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生相互交流，促進(jìn)他們之間的積極互動(dòng)，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。3.基于問題的學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)方法強(qiáng)調(diào)理解問題或找到解決問題的方法?；趩栴}的學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生使用他們的知識(shí)、批判性思維和解決問題的技能來解決現(xiàn)實(shí)世界的問題。學(xué)生通過解決問題的過程來學(xué)習(xí)必要的知識(shí)，具體來說，基于問題的學(xué)習(xí)方法鼓勵(lì)學(xué)生通過聯(lián)系實(shí)際活動(dòng)和學(xué)習(xí)知識(shí)來培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，并幫助他們發(fā)展主動(dòng)解決實(shí)際面臨的問題的能力。

(六)教學(xué)資源教學(xué)資源是智慧課堂的核心構(gòu)成要素，資源的質(zhì)量直接影響著教學(xué)效果，甚至起著決定性的作用?，F(xiàn)代設(shè)備在課堂上可以用來呈現(xiàn)多種形式和類型的教學(xué)信息資源，如利用文字、圖像來呈現(xiàn)基本概念和理論，利用動(dòng)畫和聲音來解釋原理和機(jī)制的變化，運(yùn)用錄像來呈現(xiàn)軟件操作等。

三、結(jié)束語

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂是將科技與學(xué)習(xí)結(jié)合起來，以學(xué)生需求為中心，采用多種教學(xué)方法和多類型教學(xué)資源，利用網(wǎng)絡(luò)、電腦、手機(jī)等工具，積極協(xié)調(diào)開展課前、課中、課后的教學(xué)活動(dòng)，以此促進(jìn)師生不同層次的互動(dòng)，提高學(xué)習(xí)效率。在實(shí)施智慧課堂教學(xué)模式時(shí)，還應(yīng)注意以下問題:1.課程思政。社會(huì)文化問題直接影響著教師在智慧課堂中的教學(xué)，應(yīng)增強(qiáng)教師和學(xué)生對技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)使用的安全意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在科學(xué)競爭的氛圍下進(jìn)行互動(dòng)，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)。2.持續(xù)建設(shè)。只有通過提高教師和學(xué)生的技術(shù)技能、確保足夠的系統(tǒng)支持和提供必要的資金、收集新的資源，才能建立健全“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂教學(xué)模式，才能充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教育過程中的作用。教師、學(xué)生和社會(huì)必須共同努力，推動(dòng)教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展。

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作者：王京 翟麗麗 陳曉明 單位：哈爾濱理工大學(xué)