“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的課堂變革
2016年10月9日 江蘇教育新聞網(wǎng)
互聯(lián)網(wǎng)+”時代，大數(shù)據(jù)、云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)對社會各個領(lǐng)域產(chǎn)生深刻影響，教育也不例外。在學校信息化教學實踐中，從早期的輔助教學手段到與學科教學的深度融合，信息技術(shù)促使傳統(tǒng)課堂向數(shù)字化、智能化、泛在化方向發(fā)展，許多學校開展“電子書包”“智慧教室”“一對一數(shù)字化學習”“智能學習終端”等教學實驗，對智慧課堂教學進行了有益的探索。智慧課堂的核心在于用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和最新的信息技術(shù)手段來變革和改進課堂教學，打造智能高效、富有智慧的課堂教學環(huán)境，通過智慧的教與學，促進學生個性化成長和智慧發(fā)展，解決傳統(tǒng)課堂教學中長期存在和難以解決的問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
智慧課堂的提出和發(fā)展實際上是學校教育信息化聚焦于教學、課堂、師生活動的必然趨勢。關(guān)于智慧課堂的含義，從不同的視角來看有不同的理解。“智慧”通常包含心理學意義上的“聰敏、有見解、有謀略”和技術(shù)上的“智能化”兩個不同層面上的含義。因此，對智慧課堂的概念有兩種視角的理解：一種是從教育視角提出的，新的課程理念認為，課堂教學不是簡單的知識傳授或?qū)W習的過程，而是師生情感與智慧綜合生成的過程，智慧課堂的根本任務(wù)是“開發(fā)學生的智慧”，這里“智慧課堂”的概念是相對于“知識課堂”而言的;另一種是從信息化視角提出的，指利用先進的信息技術(shù)手段實現(xiàn)課堂教學的信息化、智能化，構(gòu)建富有智慧的教學環(huán)境，這里是相對于使用傳統(tǒng)教學手段的“傳統(tǒng)課堂”。事實上，上述兩種視角的認識是緊密關(guān)聯(lián)的，利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)富有智慧的課堂教學環(huán)境，其根本目的也是促進“知識課堂”向“智慧課堂”轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)學生的智慧發(fā)展。本文所使用的概念是側(cè)重于后一種視角而提出的。從信息化視角建立“智慧課堂”的概念，是開展信息化教學研究的前提，也是構(gòu)建智慧課堂理論與實踐體系的邏輯起點。
從信息化的視角來看，“智慧課堂”的概念是“信息化課堂”發(fā)展的結(jié)果。2008年，IBM最早提出“智慧地球”概念，隨后國內(nèi)外出現(xiàn)智慧城市、智慧教育、智慧課堂、智慧學習等概念。實際上，IBM使用與廣泛推廣“智慧地球”，并將其應用于教育領(lǐng)域，從而率先提出智慧教育的概念及內(nèi)涵?；谶@一理解，現(xiàn)在人們廣泛應用的“智慧課堂”實質(zhì)上就是智能化課堂，是從信息化的視角來界定的，即使用先進的信息技術(shù)實現(xiàn)教育手段的智能化，使課堂教學環(huán)境更加富有智慧，進而實現(xiàn)教育教學的智慧化。
最近，我們對國內(nèi)的學校或教育信息化企業(yè)發(fā)布的“智慧課堂”相關(guān)應用或產(chǎn)品研發(fā)項目，以及學者使用的智慧課堂概念進行了系統(tǒng)的梳理分析，總體上大約有40多種，但大都是相同或相近的。目前，基于信息化視角對智慧課堂概念的理解或定義區(qū)分度比較大的，主要有以下幾類：一是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的。有的學者定義“智慧課堂”是集物聯(lián)網(wǎng)和智能終端等新技術(shù)于一體的智能課堂。智慧課堂互動教學是一種由“互動教學系統(tǒng)”整合了電腦終端、互動電子白板、實物展臺、即時反饋系統(tǒng)、智能終端等軟件、硬件的智能化教學方式。這一定義強調(diào)基于物聯(lián)網(wǎng)的“智能化”感知特點。二是基于電子書包應用的。有的研究者提出建立基于電子書包的“智慧課堂”系統(tǒng)，具有課前多媒體電子教材預習、課中互動教學、課后微課程作業(yè)輔導的功能，解決了Pad不受控、WiFi掉線、與電子白板難以無縫對接等關(guān)鍵問題，為教師和學生提供了一種高效的“教”與“學”模式。這一定義強調(diào)基于電子書包的“移動化”智能終端特點。三是基于云計算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用的。有學者認為，“智慧課堂”重點是課堂中的應用，是通過云計算、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應答系統(tǒng)等技術(shù)手段來支持個性化學習的有效開展，具體依托課前備課系統(tǒng)、多媒體教學系統(tǒng)、問卷和答題系統(tǒng)等信息化技術(shù)手段為個性化學習的開展提供支持。這一定義強調(diào)課堂中的“個性化”學習應用的特點。四是基于技術(shù)支持的課堂目標分析的。有的學者專門研究認為，“智慧課堂”的構(gòu)建應以主動、輕松愉快、高質(zhì)高效和提升智慧為根本目標，智慧的培養(yǎng)應貫穿于整個智慧課堂中。因此將智慧課堂定義為：在信息技術(shù)的支持下，通過變革教學方式方法，將技術(shù)融入課堂教學中，構(gòu)建個性化、智能化、數(shù)字化的課堂學習環(huán)境，從而有效促進智慧能力培養(yǎng)的新型課堂。
“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智慧課堂，實質(zhì)上是基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析和“云+端”運用的新型課堂教學形態(tài)，是由系統(tǒng)(信息化平臺和工具)、人(教師和學生)及其活動(課前、課中、課后教學環(huán)節(jié))等組成的現(xiàn)代信息化課堂教學體系。
“智慧課堂”體系總體上是由從下至上的資源管理與服務(wù)、多元評價分析、應用支持平臺、師生移動終端和教學應用環(huán)節(jié)五個部分組成的智慧教學服務(wù)體系。其具體內(nèi)涵：一是資源管理與服務(wù)。提供智慧課堂的教學內(nèi)容基礎(chǔ)，是實現(xiàn)智慧課堂教與學的基本支撐條件，采取云部署服務(wù)模式?；谫Y源管理平臺，建立課程標準、全科數(shù)字化教材、微課及多媒體課件、各類題庫系統(tǒng)、教學動態(tài)數(shù)據(jù)和教育管理信息等資源庫，提供學習資源的管理和服務(wù)。二是多元評價分析。這是智慧課堂的核心組成部分，是實現(xiàn)動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析和評價的關(guān)鍵?；诙嘣獙W習評價系統(tǒng)，實現(xiàn)課前、課中、課后的全過程動態(tài)測評和數(shù)據(jù)分析，提供對學習和教學的形成性評價、總結(jié)性評價和診斷性評價服務(wù)，包括測試系統(tǒng)、動態(tài)評價分析系統(tǒng)、GPA綜合評價系統(tǒng)和教學質(zhì)量評價系統(tǒng)等子系統(tǒng)。三是應用支持平臺。應用平臺是智慧課堂的基本工具，為智慧課堂的教與學終端提供應用支持。應用支持平臺實際上是由一類移動APP組成，提供智能終端的學習、管理和應用功能，包括微課制作、微課應用、作業(yè)平臺、統(tǒng)計分析、學習資源推送、溝通交流工具和第三方APP應用等。四是師生移動終端。移動終端是智慧課堂的主要應用工具及應用方式。應用工具包括智能手機、IPAD、可穿戴智能設(shè)備等，有教師端工具和學生端工具兩種類型，分別安裝不同的應用軟件，提供教師的“教”與學生的“學”的應用程序和方法，實現(xiàn)對智慧課堂教學全過程溝通交流和信息服務(wù)支持。五是教學應用環(huán)節(jié)，即智慧課堂的教學實際應用程序、方式、步驟等。智慧課堂教學應用總體上由課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)組成。課前環(huán)節(jié)包括學情分析、預習測評、教學設(shè)計等步驟，課中環(huán)節(jié)包括課題導入、探究學習、實時檢測、總結(jié)提升等步驟，課后環(huán)節(jié)包括課后作業(yè)、微課輔導、反思評價等步驟。
實質(zhì)上，智慧課堂概念的提出與發(fā)展既是信息技術(shù)在教學領(lǐng)域應用的產(chǎn)物，也是課堂教學自身不斷變革發(fā)展的結(jié)果。尤其是近幾年來，以大數(shù)據(jù)、云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展及應用，信息技術(shù)與教育教學的融合不斷深入，促使傳統(tǒng)課堂教學向信息化、智能化方向發(fā)展。我們結(jié)合自身的研究和實踐探索，提出“互聯(lián)網(wǎng)+”時代基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析的智慧課堂定義。
所謂“智慧課堂”，就是以建構(gòu)主義學習理論為依據(jù)，以“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)打造的，實現(xiàn)課前、課中、課后全過程應用的智能、高效的課堂。其實質(zhì)是基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析和“云+端”的運用，通過數(shù)據(jù)化的決策分析、即時化的評價反饋、立體化的互動交流和智能化的資源推送，創(chuàng)設(shè)富有智慧、有利于協(xié)作交流和意義建構(gòu)的理想學習環(huán)境，通過智慧的教與學，促進全體學生實現(xiàn)符合個性化成長規(guī)律的智慧發(fā)展。
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，基于大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)構(gòu)建的智慧課堂與傳統(tǒng)課堂相比，在信息技術(shù)與教學的融合創(chuàng)新及應用上具有豐富的內(nèi)涵和重要的特色，主要包括四個特點：一是教學決策數(shù)據(jù)化。智慧課堂始終以學校構(gòu)建的信息技術(shù)平臺為支撐，基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)的收集和挖掘分析，對學生學習全過程的效果進行數(shù)據(jù)化呈現(xiàn)，使得智慧教學過程從依賴于存在教師頭腦中的教學經(jīng)驗轉(zhuǎn)向依賴于對海量教學數(shù)據(jù)的分析，一切靠數(shù)據(jù)說話，依靠直觀的數(shù)據(jù)精準地掌握學情，方便教師有的放矢地安排及調(diào)整教學。二是評價反饋即時化。智慧教學中采取動態(tài)伴隨式學習評價，即貫穿課堂教學全過程的動態(tài)學習診斷與評價，包括課前預習測評和反饋、課堂實時檢測評價和即時反饋、課后作業(yè)評價和跟蹤反饋，從而實現(xiàn)了即時、動態(tài)的診斷分析和評價信息反饋，重構(gòu)形成性教學評價體系。三是交流互動立體化。智慧課堂教學的交流互動更加生動靈活，教師與學生之間、學生與學生之間的溝通、交流與互動方式立體化，除了課堂內(nèi)的師生互動，師生還可以借助云端平臺進行課外交流，實現(xiàn)師生、生生之間的持續(xù)溝通，無障礙地進行任何時間、任何地點的交流互動。四是資源推送智能化。智慧課堂為學習者提供了極為豐富的多媒體資源，包括微視頻、電子文檔、圖片、語音、網(wǎng)頁等形式多樣的學習資源，而且可以根據(jù)學生的個性化特點和差異，智能化地推送有針對性的學習資料，滿足學習者富有個性的學習需要，幫助學生固強補弱，提高學習成績。
智慧課堂將引發(fā)課堂教學的全面變革，對傳統(tǒng)教學結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“革命性”的影響，在學校教學實踐中具有重要的應用價值和意義。
教學理念與形態(tài)的變革。“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，數(shù)據(jù)改變教育是智慧課堂的核心理念。傳統(tǒng)課堂主要依靠教師的個人教學經(jīng)驗對課堂上學生的學習行為進行判斷和制定教學決策;智慧課堂則從依賴于存在教師頭腦中的教學經(jīng)驗轉(zhuǎn)向依賴于對海量教學案例和行為數(shù)據(jù)的分析，一切靠數(shù)據(jù)說話，數(shù)據(jù)來源于學生作業(yè)、測試、學案、課堂即時反饋等學習全過程，依據(jù)對學生學習行為大數(shù)據(jù)的挖掘分析與決策，用直觀的數(shù)據(jù)了解學生對知識掌握的水平，用數(shù)據(jù)描述每一個學生的個性化特征和差異，即時、精準地掌握來自全體學生的第一手學情資料，及時調(diào)整教學策略，基于數(shù)據(jù)分析提升教學機智，在課堂教學中實現(xiàn)了基于證據(jù)的教育。
課堂環(huán)境與結(jié)構(gòu)的變革。新技術(shù)、新媒體和智能終端為學習者提供了豐富的認知工具與支撐環(huán)境，為師生建立了更為開放的教室、更為開放的課堂活動。例如，智慧課堂中沒有了傳統(tǒng)的講臺、黑板和粉筆，課桌、座椅以分組討論方式擺放，投影屏幕、電子白板可以放置在教室的前后左右任一個需要的地方，教師始終面向?qū)W生教學并直接融入小組討論。
師生角色與關(guān)系的變革。在傳統(tǒng)課堂教學中，教師是知識的傳授者、壟斷者，而學生是被動接受知識的容器，是被教育的對象、被制造的“產(chǎn)品”。智慧課堂教學中，這種角色關(guān)系得到了根本性的轉(zhuǎn)變。智慧課堂倡導教育為學習服務(wù)，教師是學習服務(wù)的提供者、幫助者，協(xié)助學生自主學習和知識構(gòu)建。智慧課堂是“以全體學生為中心”，尊重學生學習的主體地位，實現(xiàn)了“把課堂還給學生，讓學生自己成為學習的主人”。
教學目標與設(shè)計的變革。智慧課堂能夠?qū)鹘y(tǒng)課堂中難以描述與傳遞的隱性知識顯性化，使認知目標發(fā)生了由低階至高階的變革，為認知目標及教學設(shè)計的優(yōu)化提供了重要條件。例如，在認知目標及教學內(nèi)容的選擇和確定上，基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析的智慧課堂，根據(jù)課前進行的數(shù)字化預習和預習測評情況的反饋，即時、精準地掌握來自一線學生的學情分析資料，弄清學生已有的認知基礎(chǔ)，據(jù)此來設(shè)置教學目標，確定相適應的教學內(nèi)容和教學方法，就是要基于學生的“最近發(fā)展區(qū)”設(shè)計問題，做到有的放矢，以學定教，提高智慧課堂教學的整體效能。
教學模式與方法的變革。從以教師為中心、強調(diào)知識傳授的傳統(tǒng)教學轉(zhuǎn)向以學生為中心、強調(diào)能力培養(yǎng)的新型教學;從傳統(tǒng)多媒體教學的“望屏解讀”向師生共同使用技術(shù)轉(zhuǎn)變，師生、生生之間的溝通交流更加立體化，無障礙地進行即時交流互動;學習資源實現(xiàn)媒體化、智能化、碎片化，按需推送、實時同步;可實現(xiàn)導學式、互動式、合作式、游戲式、泛在式等各種教學方式。課堂教學流程和方法均發(fā)生了變化，從“先教后學”到“先學后教”“以學定教”，教師依據(jù)動態(tài)測評分析，掌握每一個學生的知識掌握情況和個體差異，有的放矢，分層教學，真正實現(xiàn)個別化教學和因材施教。
評價體系與策略的變革。基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析，教師能夠快速地對學生的學習全過程進行動態(tài)、實時的診斷評價和反饋，對教師的評價也從傳統(tǒng)的注重結(jié)果評價轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)過程評價，從主觀評價轉(zhuǎn)向數(shù)字化客觀評價，依靠大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)精準評價診斷。
智慧課堂構(gòu)建的目的，是利用先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)教育技術(shù)手段的信息化、智能化，創(chuàng)設(shè)富有智慧的教學環(huán)境，以支持智慧的教與學。“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析的智慧課堂之關(guān)鍵目標與功能包括以下6個方面：
實現(xiàn)課堂動態(tài)開放。智慧課堂本質(zhì)上是一個動態(tài)開放的系統(tǒng)，借助于云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)，運用智能手機、可穿戴計算設(shè)備等各種智能終端，使課堂系統(tǒng)超越了時空限制，動態(tài)的信息互通交流，實現(xiàn)了更為開放的教室、更為開放的課堂活動，使得課前、課中、課后成為一體，單一、封閉的課堂教學向多元化的開放式教學發(fā)展。同時，開放的課堂有利于增強學生學習的獨立性、自主性，鼓勵學生自由、自主地學習，為學生激發(fā)潛能、發(fā)展智力提供了有利條件。
增進課堂高效互動。利用智能化的移動學習工具和應用支撐平臺，教師與學生、學生與學生之間的溝通與交流更加立體化，能無障礙地進行即時交流，大大提高了課堂互動能力和教學效率。通過情境感知、數(shù)據(jù)挖掘等方法，可以提前預知學習者潛在的學習需求，可以針對學習者的需要，通過資源訂閱和智能推送等方式，在第一時間推送最新的學習資源，基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析和即時教學評價信息反饋，實現(xiàn)交互式教學，增加師生互動交互的深度和廣度。
促進合作探究學習。根據(jù)意義建構(gòu)的需要，依托信息化平臺構(gòu)建的學習環(huán)境，智慧課堂中可采取小組協(xié)商討論、合作探究等學習方式，協(xié)作群組服務(wù)能夠幫助有相同學習需求和興趣的學習者自動形成學習共同體，通過平臺獲取豐富的學習資源和信息動態(tài)，就某個問題開展深入的互動交流和探究，有利于實現(xiàn)對所學知識的意義建構(gòu)，促進知識內(nèi)化。同時，教師也可以通過平臺對小組合作進行實時的數(shù)字化評價和及時的反饋，指導、幫助學習小組的討論和合作探究。
促進個性化學習。大數(shù)據(jù)使實施個性化教學和因材施教具有了現(xiàn)實可能性，真正實現(xiàn)從群體教育的方式轉(zhuǎn)向個體教育?；诖髷?shù)據(jù)的學習分析，能夠準確把握每個學習者掌握知識的狀況，實現(xiàn)對學生的個性化學習能力的評估，使教師對每一位學生的認知度更清晰，有針對性地制定教學方案和輔導策略，推送個性化的學習資料，在課后進行個別化的“微課”作業(yè)和輔導，真正實現(xiàn)了以學生為中心的、“一對一”的個性化教學。
實現(xiàn)引導性施教。在新的課堂教學模式中，教師不再是知識的傳授者、灌輸者，而是學生學習的引導者、幫助者，在教學全過程中始終起著重要的引導性作用。課前，通過情境建構(gòu)、問題激發(fā)，教師引導學生對預習內(nèi)容產(chǎn)生興趣，并積極主動地查閱資料、開動腦筋、探討研究教師推送的預習材料和測驗;課中，通過互動交流，教師引導學生闡述自己對預習內(nèi)容的認識過程、表達自己的觀點，引導學生發(fā)現(xiàn)新的問題、展開討論;課后，通過布置個性化的作業(yè)及輔導，教師引導學生形成對知識的整體掌握和更深入的理解。
提升課堂教學機智。課堂教學是千變?nèi)f化的，再好的教學預設(shè)方案也不能預見課堂上可能出現(xiàn)的所有情況。在智慧課堂教學中，更要求教師具備很強的隨機應變的能力，根據(jù)教學進程中隨時可能出現(xiàn)的新情況、新問題，利用智慧課堂信息化平臺提供的學生信息支持，基于動態(tài)學習測評分析和即時反饋，依靠數(shù)據(jù)科學決策，采取機智性行動，及時調(diào)整課前的教學預設(shè)，優(yōu)化和改進課堂教學進程，充分體現(xiàn)智慧課堂中教師的教學智慧和教學藝術(shù)。
