智慧教育工具促进课堂教学改革

张文静　杨俊锋

摘  要：信息技术在课堂教学中的应用，推动了技术与教育的融合创新，促进了智慧课堂的发展。随着人工智能的发展，技术与教学的结合日益紧密，但职业院校在利用技术推动教学实践方面还存在诸多问题。文章通过文献梳理、案例分析、问卷调查等方法，基于智慧课堂的研究现状，提出了当前智慧教学中存在的典型问题，并基于对问题的分析，结合智慧教学的工具，针对具体的应用场景，提出了推动智慧教学的一系列建议。

关键词：智慧教学;教学工具;教学支持性

中图分类号：G712       文献标志码：A          文章编号：1673-8454（2020）10-0014-06

一、我国智慧课堂研究现状

互联网时代的开启给智慧课堂的崛起提供了良好的先机。智慧课堂是一种典型的智慧学习环境，是基于信息化视角的新型教育平台，也是顺应“互联网+”时代发展的一种必然选择。[1]智慧课堂的关键在于利用“互联网+”的思维方式和技术对传统课堂教学方式进行变革，构建一种智能化、人性化、交互性强、反馈及时的智慧教学环境，其不仅有助于丰富课堂知识的呈现方式，而且丰富了学生的学习方式，并有助于他们的个性化发展。[1]

以CNKI为数据源进行文献统计，通过计量可视化分析，发现教育工作者对智慧教育的重视程度在日益增强。适应互联网时代教育发展趋势的教学模型构建是智慧课堂研究领域的热点话题。笔者将检索项设为“主题”，分别以“智慧课堂”和“智慧教学”为关键词检索，通过精确匹配及计量可视化分析发现，主题或题名为智慧课堂的文献从1975至2019年共有2717篇、智慧教学的文献从1894年至2019年共有1117篇。其中，研究智慧课堂的体系构建、智慧教育的教学模式和案例的学者最多。例如，刘邦奇研究的方向主要是在互联网背景下，基于教育大数据发展和建构主义的智慧课堂亟需的架构、教学模式和应用研究;祝智庭关注的领域主要集中在教育信息化的应用与研究上;黄荣怀的主要研究领域则是智慧学习环境的变革与趋势以及协作学习的系统模型和案例。

大多数研究者在已有研究基础上，深入探究了智慧课堂的环境特征、实施策略，调查了智慧教学的具体应用情况，但核心期刊发表的文章数量迄今为止还相对较少，相关发文量总体呈逐年上升趋势，智慧课堂、智慧教学在国内教育界受到了更多关注，随着近年来研究程度的加深，发文量增幅也逐渐加大，具体如图1、图2所示。

目前我国高度重视教育信息化助推教育教学改革与发展，将其作为国家战略。从总体上看，智慧教育大多数集中在技术层面上。笔者主要以高校生为调查对象，使用问卷星软件创建有关智慧教学软件应用情况的问卷，于2019年10月，通过网络平台将此问卷发布给不同地域的高校生，经过一个月的时间，在有效填写的137份问卷调查结果中，48.91%的高校生承认其任课教师在教学中有使用过智慧教学软件。另外还了解到一些高校在应用软件技术授课方面的情况良好，有40%的教师能熟练且靈活应用该类软件。在填写的所有学科里，教师于英语课堂使用智慧教学软件最为频繁（如图3所示），且基本上每节课都会应用，应用后的教学效果显著。

通过研究CNKI的检索结果，笔者发现很多学者研究设计智慧的教学环境、活动或模型主要是为了打造一个新颖全面的学习系统，利用信息技术提升教育教学的效率。而在学习方式的变革过程中，尤其是培养智慧人方面还没有形成主流态势。

二、课堂教学目前存在的问题

近年来，广大职业教育学者加入到了课堂教学改革的队伍中，紧跟时代潮流，在智慧教育事业蓬勃发展的大背景下，开展了一系列对智慧教育的研究与实践，相关阶段性研究成果反映出职业教育普遍已有技术应用的思想，智慧教学的效果趋于正面。但由于职业教育院校的教师信息素养偏弱，不仅表现在教学水平参差不齐、教育资源与课堂教学过程的设计无计划性上，还表现在教师对信息技术在职业教育日常教学中的正确应用缺乏引导、信息化教学实施和管理困难等诸多方面，这些是职业教育课堂教学中存在的宏观性问题，也让职业教育者感到任重而道远。

从相关阶段性研究成果中，我们还发现智慧教学在职业教育的实际应用中存在一些问题，总结归纳这些问题并针对性地提出一些建议，对于职业教育信息化发展具有现实意义。

1.教学内容呈现方式单一

职业教育注重实践，容易忽视利用信息技术获取最新的资源以及在市场上找寻最新的实用技术应用到教学中。高职教育课程内容应以学生就业必需的知识、技能及价值理念为主，目前的教学模式体现在课堂教学中主要表现为单一的实操视频录制与展示，辅之教师讲解，很大程度上忽视了互动式教学资源的制作以及课堂实施。对于学生观看视频后的反馈和数据分析方面，教师涉足甚少。[2]张征做了多模态PPT演示教学与学生学习绩效的相关性研究，研究表明多模态PPT演示教学确实能够提高学生的学习成绩，对提高学生的短时记忆效率有帮助，但与长效学习成绩相关性不够显著。[3]

仅用视频播放或PPT演示教学显然是不够的，这样的教学方法会对学生的认知发展产生阻碍作用。随着科技的创新与应用，慕课、微课、SPOC、翻转课堂等教学形式已经融合到了职业教育中，也有教育者尝试将更多优秀的技术产品应用在课堂中，譬如AR、VR虚拟实验室等，但实际运用效果并不理想。一方面这类产品的资源缺乏，投入量不够;另一方面师生运用频率低，也使得应用效果较差。教育者要讲求实际，要从职业教育现状、师生的适应、学习能力等方面找到适合教育教学的演示工具，在此基础上再提高对自身技术应用的要求。

2.协作学习方式局限

2002年，21世纪技能联盟（Partnership for 21st Century Skill，P21）确定了21世纪学生最重要的四项学习能力——4C能力：Critical Thinking（批判性思维）、Communication（沟通能力）、Collaboration（协作能力）、Creativity（创新创造能力）。其中协作能力的重要性不容小觑。协作学习不仅有利于提高学生学习过程的参与度，也有利于提高学生的问题解决和批判性思考的技能、学生的学习效果、学业成绩以及增加学生学习的满意度等，还能够增强个体间的吸引力和凝聚力、个人自尊心的培养与发展，提高学习者的社会技能。[4]

职业教育课堂教学侧重于整体性，部分教师会流水账式讲课，容易忽视对学生协作能力的培养，尽管现在很多课堂会以小组形式互助学习，但该模式也产生了一些漏洞：一是学生的伪装性，有的教师会对学生的讨论督查旁听，了解学生讨论的进程，但由于学生学习自主性的不同，有的学生不愿参与讨论，所以当教师走近时会装作讨论的样子，当教师暂时离开就做无关的事情，这种现象很难避免。二是小组学习模式须有一个大前提，即学习处于同一时间、同一空间，对于远程的学习群体来说，这种方式就存在一定的缺点和局限性。

黄荣怀在《CSCL的理论与方法》中提到计算机支持的协作学习（Computer-Supported Cooperative Learning，简称CSCL），即利用计算机技术（尤其是多媒体和网络技术）来辅助和支持协作学习[5]。在CSCL中，学习者可能身处不同的地域，需通过计算机网络来进行沟通和交流，以此来完成共同的学习目标。[5]

3.教师管理有效性不佳

课堂教学中除了“教”还有“管”的任务，教师要解决对学生的考核、管理问题，协调和控制好班级，引导学生投入学习，和谐教学和学习环境，保证教学活动顺利进行。职业学校学生的课堂问题行为总体上有“普遍性”“复杂性”“持久性”等特点。有的教师几乎每节课都会花大量时间和精力维持秩序，但管理效果十分不理想，反而导致更多问题行为的产生。因此教师在课堂管理上还需要很多技巧和情感的注入，更要注重管理的方式。

一些教师喜欢凭经验整顿纪律、评价和考核，然而如果教学管理者仅仅以自己的经验为主，容易自我满足，不善于学习和应用有效的管理模式和方法，更不会根据学生自身特点创建适合学生的教学管理模式，久而久之会出现各种各样的问题。这种缺乏研究和科学理论指导的管理模式只会导致管理混乱无序、教学缺乏进步、僵化落后。另外，随着计算机网络在我国的广泛普及，信息技术在学校教育管理中的应用也越来越普遍。然而许多院校却只用来完成学生的签到签退，学习效果和教师实际的教学管理能力容易被忽视，可见教师还没有真正意识到管理信息化的教学支持性和有效性，不注重对管理方式的探究，会间接性影响培养人才的质量。

4.师生课堂交互难以支撑4C

21世纪数字化一代要培养4C能力。尤其是智慧课堂建成后，信息技术与课堂教学深度融合，4C能力显得尤为重要。课堂互动可以帮助提升课堂效率，但目前很多职校课堂互动实施并不多，氛围并不活跃，教师一味地讲课，只顾完成自己的教学任务，不关注学生的听课状况，导致学生自由散漫，学习劲头不足，成绩受到影响，甚至造成偏科等现象，4C能力的发展也受到阻碍。

传统课堂中教师会印发试卷给学生进行学习阶段性检测，但现在职业学校每年招收的考生数量不断上升，印发纸质试卷难免费时、费力、费钱，教师应该考虑在线测试工具的教学支持性。現在的学校基本都会配有投影设备，但在没有完备网络环境的贫困地区，设备资源大大浪费，教师只能用其来进行作业展示和PPT展示，教师还是要从多方面考虑互动的多样性，尤其是在难以展开师生互动的特定环境中。

三、智慧教学工具的教学支持性分析

厘清智慧教育研究现状，梳理总结当前智慧教学在具体场景中存在的问题，在此基础上寻找能解决教学问题的教学工具。我们主要针对教学过程中的困境，从技术具体使用场景的角度将教学软件分为演示、协作、管理、交互四个类别，再对各类软件进行测评，从而进行教学支持性上的直面比较。

1.演示类

演示类教学工具是由教师向学生以播放多媒体教学软件或视频的方式，创建教学情境或进行标准示范等，将抽象的教学内容用形象具体的形式表现出来。这一类的教学演示工具有袋鼠输入、一键投影、安卓录屏大师、希沃授课助手等，其中最具代表性的是希沃授课助手。

希沃授课助手是基于无线网络的免费移动应用教学软件，可以实现移动终端与PC机的互联和交互。通过运行移动终端的软件，在PC机上进行无线PPT演示、文件传输、实物拍照展示和触摸面板控制等操作。希沃授课助手专为PPT提供控制界面，所有幻灯片的缩略图都可以在手机上显示。单击缩略图直接可跳至指定幻灯片，需要时可做批注。软件还具有拍照和上传功能，可以直接将拍摄的学生作业显示在大屏幕上进行讲解，替代了实物投影。移动终端遥控和投屏功能可以解决课堂时间不够、上课站位受限制以及教学效率低等问题。

2.协作类

协作类智慧工具是指通过发布者同时派发一个或多个文档，查看与编辑者实时响应，从而达到进度上的及时更新，以完成相应任务。此类工具应用在教学中能记录参与成员及整个教学过程，同时还能跟踪任务实时进度、状态，提高任务的完成效率。目前有腾讯文档、石墨文档、金山文档、一起作业网、百度网盘等软件，其中前三者教学功能相似，也最具有代表性。

与传统文档编辑器相比，该类文档适合同一文档在不同成员之间进行浏览、修整以及讨论，需要小组成员同时线上合作。因此教师如需统计或记录课程的相关信息，可以发布该类文档到学生端，但前提是学生应持有能上网的移动终端，这样教师无须再占用课堂时间收集信息，提高了上课效率。这类协作工具还可以灵活应用到教研活动上，比如教案整改、评教等。教师在文档中编辑好自己的教案，发给其他教师共同浏览商讨，直接在该文档中编辑对教案的改进意见。在公开课后也可使用类似的方法进行评教。这种在线协作的教学方式能够有效收集每个指标的信息，更加便捷直观，免去复杂的交流过程。

3.管理类

管理类工具是由管理者使用的，直接或者间接作用于管理对象，能够帮助管理者实现管理目标的有形的事物。[6]管理工具是管理者最好的帮手，也是管理者管理水平高低的标志。[7]在教学过程中，教师可以使用这类工具进行班级规整、便捷管理、趣味互动教学等活动。管理类的教学软件主要有一起作业网、班级优化大师等，其中班级优化大师最具代表性。

班级优化大师是针对学生课堂行为的游戏化管理工具，重点解决课堂氛围差、纪律管理难、学生注意力不集中、家长沟通难等实际问题。其优势之一是其游戏化规则、界面和音效可以激发学生的竞争精神和创造力，符合中学生的心理特点;二是管理系统的数据可自动统计并录入;三是该软件具有教师、家长等多种权威用户角色，能够畅通家校协作，引导学生养成良好的学习习惯。

教师在进行班级管理时，可以利用班级优化大师将班内学生分为多个小组，奖励在校表现好、学习有进步的学生，鼓励学习劲头不足、分数较落后的学生。教师还可实时点评且评价机制多样，学生分数排名能即时刷新，从而激发学生上进心，一键优化课堂氛围。每学期结束的总体评价上有对学生综合精准的分析，同时家长端也能实时看到自己孩子平时的表现，加强了家校之间的联合教育，整个班级的管理能够井然有序。

4.交互类

交互类教学工具不仅具有你问我答的互动功能，而且能够真正支持教师的“教”和学生的“学”，使得师生都积极参与到课堂中，提高课堂效率，提升了学习效果。此类智慧教学软件有Plickers、Quizalize等，其中Plickers教学功能最具代表性。

Plickers是免费的即时学生反馈系统。教师只要持有一部智能手机，便可在学生没有任何信息化设备的情况下，收集选择题的应答信息。教师在课上出示问题，学生向上举起带有二维码的卡片，卡片角落标有数字，可与后台学生姓名相对应，卡片的四边分别标有四个字母，对应四个选项，这些卡片需要教师在课前制作好后印发给学生。教师在Plickers软件中使用相机进行扫描，软件会自动识别每个学生的选项信息，实时显示在手机上，并同时记录到后台。若有硬件支持，手机可与PC端连接，也可显示统计结果。其最大的优势是学生不需要带任何信息化设备。他们只需要举起手中的卡片，将自己的答案选项朝上即可。该软件适用于学生没有移动终端等设备支持的情况，对于限制电子设备的课堂教学有很大的推广价值。同时，由于其简单的操作性，不需要考虑学生的操作水平和设备的稳定性。

四、智慧教学工具促进课堂改革的策略和方法

1.用对智慧软件，减缓教学压力

部分智慧软件涵盖备课资源，也有专门用以课件优化、课堂演示的教学工具，功能丰富且形式多样，教师若能合理应用可以减少教学负担，提高课堂效率，提升教学效果。

有的教师为了课堂效果或是由于学科特点会在课上播放小视频，因此在备课环节往往需要一个有大量经筛选过的高质量的教育视频平台，如腾讯课堂、慕课网等。在该平台，教师能快速筛选出自己需要的视频，并且进行资源共享。另外，教师可以在类似101教育PPT的备课软件中找到教授课程的课件模板，整合适当的资源并对其进行优化处理，形成属于自己、适合自己教学风格的课件。还可以采用专门优化课件的软件，如PPT 美化大师等，一键智能美化PPT且能提供丰富的图片、图示、模板等在线资源，帮助教师快速完成 PPT 的制作与美化。

部分职校教师会有制作微课的习惯，也可以使用Camtasia录屏或皮影客制作场景动画。教师上课期间可以使用一键投影软件实现演示画面在移动设备和系统之间双向投影，还可选择专门的遥控软件把手机变成语音输入速录器、手写板、无线鼠标、视频遥控器、PPT翻页激光笔等，充分利用其语言以及远程教学功能。

2.实时编辑讨论，师生协作学习

课中记录信息、发布学习任务、小组成员登记等都可以应用在线协作工具，实现多人在同一文档或表格中实时编辑和讨论，分享自己的想法。一旦教师无法及时回应学生在学习中遇到的疑惑，可以事先发布一个收集学生反馈信息的表格，学生将疑问填入该表格，整个过程具有透明性，避免问题重复，教师还可限制单人提问数量以减少无讨论价值的问题出现。

职校学生在课中做笔记的总体情况不太乐观，其原因之一可能是记录方式过于枯燥，因此可使用思维导图制作工具协作学习，比如Process on、百度脑图等，小组成员在课后制作知识点的分工梳理，共同交流、共同进步。另外，教師可以用一起作业网等软件实时查看学生的作业完成度，根据实际情况决定是否在下一节课中进行讲解。同时还能将教师布置、学生完成、家长监督、教师检查等多个流程串成一条线，每个角色都各司其职，提高了协作学习的效率。

3.智慧控制上网时间，自治化管理班级

部分职校允许学生持电子产品配合教师上课，同时为了不让学生依赖电子产品，规定了学生使用电子产品的时间，教师可以使用班级管理软件中的超时提醒功能、设定作业时间等来控制学生终端。另外管理类的软件可以安装在教师、家长和学生三方的移动终端上，同时对学生的学习生活进行监督，对学生上网、使用设备的时间进行全面管理。

若教师没有太多精力管理班级，也可使用类似的教学软件进行班级自治化管理，管理机制由学生共同制定，比如班级优化大师App，利用点评方式的多样性改善学生作业完成度不好等情况，每周根据自动生成的光荣榜对学生进行表彰，期末生成学生的个人表现图表，家长可方便地查看孩子在校的总体表现。该类软件为了提高学习困难学生的参与度，特地设定了积分奖励制度，比如每周组内最高分的学生可担任小组长等。另外在学生持有电子产品以及教师在相关教育平台发布了学习任务的前提下，教师若想查看学生的学习进度，完全可利用UMU、大学慕课等软件，还可以把该任务纳入期末评分标准。如此每个环节相互紧扣，再配以科学的教育方法，管理效果也会有所提升。

4.创新互动模式，激发学习动机

为了打造更好的师生互动效果，教师可以创新互动模式，提高学生的学习积极性，比如线上建立讨论组或QQ、微信群等，家长也可参与其中。互动多半是以问答为主，因此教师提问可以将知识点和实际生活联系起来，使学生产生探究的欲望。具体内容应该围绕学生熟悉、感兴趣、与学生密切相关的话题展开，问题的解决方法能够应用到实际生活中，这样学生会更积极主动地去思考，从而培养他们对事情的批判性思维。

针对一些学生的预习方法不当的问题，教师可以线上在课前将预习资料分享至学生移动终端，让学生分组学习并及时得到预习情况的反馈。现在很多课堂仍以PPT为基础开展教学，但是使用“雨课堂”软件，学生在手机端可以接收教师在该PPT中发布的问卷，还有弹幕功能可以更好地进行课堂互动，也方便教师课后收集课堂反馈信息，总结教学和学习过程中的优点和不足，制定更优的教学方案。另外，雨课堂结合了PowerPoint和微信的功能，教师可使用微信UMU小程序实现课后师生交流分享，而不仅仅局限于课堂中，提高了合作交流能力。

5.个性化教学，提高学生口语能力

现代教育重视学生对外语的学习，可实际教学中，职校教师很少能提供给学生语言情境，再加上学生的学习能力参差不齐，造成教学效果较差。因此教师可以在课堂中创建小组内成员对话、上台演讲等形式，增加学生口语表达的机会，多加指导、认真评价，减少学生口语不过关的现象发生。

教师还要为学生提供多种外语学习途径，课上不仅仅局限于小组交流，还可以利用相关软件进行配音，激发学生的学习兴趣，提高学生的口语水平;课下口语作业可以应用移动终端的语言教学工具，学生通过观看视频、跟读练习、口语测试等使其深入了解自己的口语水平。有些教育软件还会根据学生学习的不同情况，智能推荐适合学生水平的朗读文章。教师也可通过智能管理系统查看学生的学习进度，根据学生的学习情况和个人的基础状况制定相关口语试题，教师实时掌握学生的测试反馈，进一步了解班级整体的外语学习情况，从而改善教学计划。

五、结语

智慧教学的普及和发展是科技进步和现代信息技术发展的必然结果，也是教育自身创新发展的必然要求。教师将智慧教学技术融入教学过程，不仅促进了教师自身的技术应用能力，也发展了学生的智慧学习能力。智慧教学以教师为主导，以技术为辅导，以学生为中心，合理选择和运用现代信息技术解决智慧教学中的问题，以更好地促进教学形式的创新与改革。

互联网时代，把技术纳入教师知识结构的范畴，融合技术与教学法知识、学科知识，需要教师知识适应性调整。理解技术的教学支持性，使用技术解决教学问题，应用技术重新设计教学活动，运用技术创新教学模式，是教育紧跟时代潮流背景下对现代教师的必然要求，只有教师具备整合技术、教学方法和内容知识的意识和能力，切合学生的学习状况，满足学生的学习需要，提高学生的学习兴趣和教育的教学质量，才是真正意义上的教学改革。

当前教育软件丰富多彩，能满足多种教学场景，将教学功能分为演示、协作、管理、交互等不同类型，能更容易筛选出适合智慧教学体系的支持性软件，从导入、知识点讲解、练习、总结及课前、课中、课后等具体应用场景中能发现智慧教学存在着各种各样的大小问题，教师要懂得利用信息技术的优势，更有针对性地把握重难点，将抽象的问题直观化，通过对智慧教学软件的使用和测评，在不同的教学场景中选择最优、最具代表性的软件，从而有效化解教学过程中的实际问题，增加智慧教学的教学适用性，优化教学方式，完善智慧教学系统，使智慧课堂能够在更多成功的智慧教学软件支持下展开，以达到更好的教学效果。

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（编辑：李晓萍）