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作者：孙曙辉 刘邦奇

来源：节选自《智慧课堂》（北京师范大学出版社）

【背景简介】

智慧教育、智慧课堂是当前学校教育信息化研究的热点问题。目前国内对智慧课堂的理解总体上有两类观点:一类是从教育视角提出的,认为课堂教学不是简单的学习知识的过程,而是师生情感与智慧综合生成的过程,现代课堂教学的根本任务是“开发学生的智慧”,因而提出了“智慧课堂”的概念；另一类是从信息化视角提出的,受IBM提出“智慧地球”的启发,使用先进的信息技术实现教育手段和课堂的智能化,从而提出了“智慧教育”“智慧课堂”的概念。迄今为止,从教育视角研究智慧课堂的成果比较多,而从信息化视角研究智慧课堂的还很少。

随着现代信息技术的迅速发展及广泛应用,新的教育技术手段不断涌现,学校教育环境和教学模式也在不断发生变化。尤其是大数据、物联网、云计算和移动互联网等新一代信息技术的发展及应用,为学校打造信息化、智能化的学习环境提供了先进的技术条件。该书结合当前学校课堂教学的客观实际,前瞻性地研究如何利用动态学习数据分析等新技术来改进学习行为,促进信息技术与课堂教学深度融合,构建和实施智慧课堂教学,探索建立新的信息化教学模式,具有十分重要的意义和价值。

智慧课堂的概念及内涵

智慧课堂概念的提出,实际上是学校教育信息化聚焦于教学、聚焦于课堂、聚焦于师生活动的必然结果。要构建智慧课堂的理念、技术和应用体系,首先需要建立智慧课堂的概念,我们可以在分析目前已有的几种智慧课堂概念理解的基础上来进行探讨。

一、目前对智慧课堂概念的几种理解

◆智慧课堂概念的提出

基于不同的视角,对智慧课堂的概念就会有不同的理解。目前,国内对智慧课堂的理解总体上有两类观点:一类是从教育视角提出的,认为课堂教学不是简单的知识传授或学习的过程,而是师生情感与智慧综合生成的过程,智慧课堂的根本任务是“开发学生的智慧”,这里的“智慧课堂”的概念是相对于“知识课堂”而言的；另一类是从信息化视角提出的,指利用先进的信息技术手段实现课堂教学的信息化、智能化,创设富有智慧的课堂教学环境,与之相对的是使用传统手段的课堂。事实上两种视角的认识是紧密关联的,利用信息技术手段的根本目的也是促进“知识课堂”向“智慧课堂”转变。本书所建立和使用的概念是基于后一种视角而提出的。到目前为止,从教育视角研究智慧课堂的成果比较多,并已经有这方面的著作出版。但从信息化视角研究智慧课堂的成果还很少见,散见于一些论文或企业开发的教育软件产品,而专门、系统地硏究基于信息化视角的智慧课堂的理论与实践问题在目前基本上还是空白。

从信息化的视角来看,在英文中关于“智慧”的表达有三种,即 Smart、Intelligent或 Wisdom。2008年,IBM最早提出“智慧地球( Smart Planet)”概念,随后国内外出现和推广了智慧城市、智慧教育、智慧课堂、智慧学习等概念。实际上,IBM使用及广泛推广的“智慧地球”是“ Smart Planet”。基于这一理解,现在人们普適使用的“智慧课堂”实质上就是智能化课堂( Smart Class),主要是从信息化的视角理解的,即使用先进的信息技术实现教育手段的智能化,使课堂教学环境富有智慧,进而实现教育教学的智慧化。

在国内的学校信息化教学实践探索中,随着信息技术不断发展及其在学校教育教学中广泛应用,从早期的辅助教学手段向与学科教学的深度融合发展,传统课堂向信息化、智能化课堂发展,人们对智慧课堂的认识也在不断深化。近几年在各地、各校进行的“电子书包”“智慧教室”“一对一数字化学习”“智能学习终端”等实验,都是对智慧课堂的有益探索,也为我们界定智慧课堂的概念、进行相关理论研究莫定了基础。

◆目前关于智慧课堂的几种定义

最近,我们基于互联网对国内的学校或教育信息化企业发布的“智慧课堂”相关应用或产品研发项目,以及学者使用的智慧课堂概念进行了系统的梳理分析,总体上大约40种,但大都是相同或相近的。目前,基于信息化视角对智慧课堂概念的理解或定义区分度比较大的,主要有以下四种。

基于物联网技术应用的。比如有的学者定义“智慧课堂”是集物联网和智能终端等新技术于一体的智能课堂。智慧课堂互动教学是一种由“互动教学系统”整合了电脑终端、互动电子白板、实物展台、即时反馈系统、智能终端等软、硬件的智能化教学方式。这一定义强调基于物联网的“智能化”感知特点。

基于电子书包应用的。有的研究者提出建立基于电子书包的“智慧课堂”系统,具有课前多媒体电子教材预习、课中互动教学、课后微课程作业辅导的功能,解决了Pad不受控、WiFi掉线、与电子白板难以无缝对接等关键问题,为教师和学生提供了一种高效的“教”与“学”模式。这一定义强调基于电子书包的“移动化”智能终端特点。

基于云计算和网络技术应用的。有的学者认为,“智慧课堂”的重点是课堂中的应用,是通过云计算、网络技术、应答系统等技术手段来支特个性化学习的有效开展,具体依托课前备课系统、多媒体教学系統、问卷和答题系统等信息化技术手段为个性化学习的开展提供支持,这一定义强调课堂中的“个性化”学习应用的荐点。

基于技术支持的课堂目标分析的。有的学者专门研究认为,“智慧课堂”的构建应以主动、轻松愉快、高质高效和提升智慧为根本目标,智慧的培养应贯穿于整个智慧课堂中。因此将智慧课堂定义为:在信息技术的支持下,通过变革教学方式方法,将技术融入课堂教学中,构建个性化、智慧化、数字化的课堂学习环境,从而有效促进智慧能力培养的新型课堂。

二、智慧课堂的定义

通过前面的分析我们可以看到,智慧课堂概念的提出及应用是随着信息技术的发展及其在教育教学中的不断应用与融合而逐步发展的。

当今社会进入大数据时代,大数据、云计算和移动互联网等新一代信息技术的出现将会对社会各个领域产生深刻影响。在学校教育领域也不例外,美国国家教育行政部门和许多高校都十分重视大数据的应用,2012年10月美国教育育部发布了《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》的报告,耶鲁大学、哈佛大学、斯坦福大学等世界知名高校启动了教育数据相关研究计划。我国也有不少学校和教育软件企业进行教育数据和学习分析技术的探索,利用大数据分析等新的技术来改进和变革传统的课堂。可见,基于大数据等新兴信息技术来分析和改进学习行为,变革传统课堂模式,解决传统课堂教学中难以解决的问题,已成为21世纪信息化教学发展的一种必然趋势。这里我们结合实际开发应用,提出基于动态学习数据分析的智慧课堂概念。

我们这里所说的智慧课堂,是指以建构主义学习理论为依据,利用大数据、云计算、物联网和移动互联网等新一代信息技术打造的,实现课前、课中、课后全过程应用的智能、高效的课堂。其实质,是基于动态学习数据分析和“云、网、端”的运用,实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化,创设有利于协作交流和意义建构、富有智慧的学习环境,通过智慧高效的教与学,促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。

三、智慧课堂的基本内涵

大数据时代智慧课堂的概念具有丰富的内涵和特色,正确理解上述智慧课堂定义,重点要把握以下五个方面的内涵。

◆依据建构主义学习理论进行智慧课堂设计

在智慧课堂构建的基本理念上,依据建构主义学习理论进行顶层设计。建构主义学习理论是互联网时代的核心教育理论,是网络环境下教育教学设计的核心理念,为智慧课堂的构建奠定了坚实的理论基础。智慧课堂以建构主义学习理论为指导设计课堂教学模式和教学环境,能够贯彻“以学生为中心”的核心思想,准确把握情境创设、协商会话、信息提供等关键要素,增强学生的主体地位,激发学生的学习兴趣,培养学生的主动学习意识,促进学习者主动建构知识意义。

◆利用新一代信息技术构建智慧学习环境

在智慧课堂的支撑技术上,核心是基于动态学习数据分析和“云、网端”的运用。采用现代化的分析工具和方法,对教学过程中生成的海量数据进行加工、挖掘和分析,基于数据处理和分析进行教学决策,区别于传统的教学评价模型和方法。同时,智慧课堂采取“云、网、端”的服务方式来部署其信息化平台,通过教室内多种终端设备的无缝连接和智能化运用,打破了传统意义教室的黑板、讲台和时空概念,使传统课堂布局、形态和环境均发生了重大变革,形成了富有智慧的学习环境。

◆借助于新技术解决传统课堂教学中的难题

传统课堂教学长期存在不足,始终以教师为中心、基于经验的教学预设、难以即时评测、师生互动不够、缺乏课内外协作互助等,许多学校试图解决这些难题,但在传统的模式、传统的技术条件下难以找到有效的解决办法。借助于智慧课堂信息化平台,实现了教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化,增进了课堂学习的交互与协作,有效地解决了过去的难题。

◆基于课堂教学全过程实施智慧数学

在智慧课堂的实践应用上,实施课前、课中、课后的智慧教学全过程的应用。基于智慧课堂信息化平台,通过课前发布富媒体预习材料和作业,进行预习测评和反馈,深化学情分析,实现以学定教,优化教学预设,便于精准教学；在课中通过推送随堂测验,进行实时检测数据分析,促进互动交流，及时改进教学策略,调整教学进程；在课后,通过多元化、个性化作业推送、批改和数据分析,实施针对性辅导和分层作业,真正实现因材施教。

◆通过智慧的教与学促进学生智慧发展

毋庸置疑,智慧课堂的构建在形式上是利用新一代信息技术全面变革传统课堂教学的结构、形态,建立大数据时代的信息化课堂教学模式,提升课堂的信息化、智能化水平。但从本质上来说,智慧课堂构建与应用的根本目的,是运用最新的信息技术创设理想的学习环境,提高课堂评价决策和交互协作能力,实现智慧的教和智慧的学,使得每个学习者都能沿着符合个性化特征的路径成长,实现有效、充分的发展。

【征稿启示】

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