基于智慧课堂的高师地球概论教学模式研究

苏海民，高杨，徐国伟

（宿州学院 环境与测绘工程学院，安徽 宿州）

一 引言

《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》[1]中指出：“促进教育与信息技术的深度融合，充分发挥现代信息技术在教育改革中的推动作用，有效提高教育质量、促进教育公平”。《国家教育事业发展“十三五”规划》[2]提到“利用信息技术提升教学水平、创新教学模式，形成“线上线下”有机结合的网络化学习新模式。注重教学过程对教学活动和学生行为数据的收集、分析和反馈，利用大数据、互联网、人工智能建设智慧校园”。可见，教育信息化、智能化已成为现代教育发展的主导方向，大数据、互联网和人工智能支持下的智慧课堂成为了教育与信息技术深度融合、教学模式和教学方法重大变革的集中体现。

地球概论是地理科学高等师范专业中的一门先行基础课，主要研究地球的宇宙环境及地球的整体性知识，主要包括地球天文学和地球物理学两部分内容。该课程具有很强的抽象性和空间性，很多教学内容看不见、摸不着，理解难度大，仅依靠传统的教学模式很难达到预期的教学效果，学习者还会因不理解、学不会产生厌学情绪。因此，改变传统的教学模式是提高地球概论教学效果亟待解决的课题。而智慧课堂是将教育理念、现代教育技术和应用相结合的立体化教学模式，为学生提供在线学习平台，“线上线下”相结合，对传统的教学模式进行优化整合，使课堂教学更加智能化、资源化和个性化，从而提高地球概论课堂教学质量。

二 智慧课堂的内涵和基本特征

智慧课堂最初源于智慧教育，祝智庭[3]提出以智慧教育为基础的教育信息化导致教育教学的创新发展，必然成为教育发展的趋势。包括两方面的内容：一是基于教育视角破除传统教学模式的“满堂灌”，依靠培养学生能力形成教学决策；二是利用现代化的信息技术创建适合教与学的智能教学环境。靖国平[4]认为教育教学的目的应该是转“知识课堂”为“智慧课堂”，关键在于智慧的形成。吴晓静[5]则认为智慧课堂促进学习者的智慧发展，体现“转识成智”。因此，智慧课堂可理解为在大数据、“互联网+”及人工智能等信息技术支持下，建立在建构主义理论基础上的高效的、智能的和个性化的教学课堂，利用大数据技术开展教育教学活动和学生行为数据的收集、分析和反馈，建立适合于学生生理、心理核心素养发展需要的智慧教学环境；培养学生独立、自主、探究学习的能力，激发学生潜能，发展智慧，支持学生个性化学习的教学模式。

智慧课堂能实现“线上线下”混合模式教学。线上可实施即时考勤、信息发布、课程学习、在线测试、课堂讨论和学生评学等。利用线上学习方式可以记录学生学习情况和行为数据，这些数据将成为学生在线评价的重要依据。线下包括课堂讲授、分组讨论、问题探索、教师点评、线下评价等。线下教学教师可以了解学生学习动态过程，掌握学习中遇到的各类问题，实时调整教学方式和教学设计，理论与实践相结合，提升学生的综合解决问题的能力。通过线上线下的交互，师生、生生之间的沟通与交流更加个性化，打破传统的限时、限地的教学模式，实现学生自由开展个性化学习。

智慧课堂可以整合各类教学资源。教学资源是师生之间联系的纽带，教师利用各种资源将知识传授给学生，激发学生潜能，发挥学生智慧。包括教学实体资源和教学信息资源两类。教学实体资源通常有教材、教案、大纲、PPT、教学视频等具有真实感、形象化的实物和模型。教学信息资源包括通讯设备、PC 端、信息技术、信息服务者和生产者等，另外，还包括教学环节中的师生、生生交互数据资料。智慧课堂可以将这些分散的资源进行整合，上传至网络教学平台的资源库中实现资源共享。

智慧课堂可实现实时互动，掌握学习动态。智慧课堂打破了传统的单一教学模式，利用多种教学资源、教学形式为师生、生生提供交流，进行智能化教学、个性化教学、提高教学效率。首先，在大数据、“互联网+”和人工智能的支持下，教师可以将教学设计和教学安排（教学课件、重难点分析、作业习题、教学视频等）定期发送给学生，让学生提前领取教学任务。其次，学生可以利用教师在线发布教学安排，进行“线上线下”交流互动，开展自主学习、探究性学习、互动和协作等个性化学习。教师根据学生预习情况、作业完成情况和考试结果等反馈信息分析学情，调整和优化教学方案。

三 地球概论教学过程中的问题

（一）教学模式陈旧，缺少学情分析

地球概论是地理学专业的先行基础课，为地理学后续课程的学习提供地球的整体性知识，培养其地理观察能力、综合分析能力及空间思维能力，教学内容具有较强的抽象性和实践性，学生反映该课程教学内容虽然有趣，但学习理解难度大，因此产生畏惧心理。目前，地球概论教学仍以传统的教学模式为主，教学方法单一，忽视了学生的学情分析，不能掌握学生对课前知识的准备情况，把握学生的个性需求和思维特点。在教师备课中不能做到真正的以学生为本，发挥学生的主观能动性，仅把学生作为受课主体，教师按照教学大纲的规定将事先设定好的教学内容按部就班的灌输给学生。这种教学模式具有很强的强迫性，缺乏师生、生生之间的互动，即使学生对于某些知识点存在疑问，也不能及时得到答疑，忽略了学生的感受，限制了学生的个性发展。长此以往，学生会因难学、难记、课堂教学枯燥对地球概论课程产生厌学情绪，严重影响教学质量。

（二）互动流于形式，缺失课堂协作

现代教育理论强调以学生为本、发挥学生的主观能动性，消除传统的“一言堂”教学模式，将课堂还给学生。传统的地球概论课堂在这方面还有很大欠缺，课堂教学注重知识点的掌握，教师在教学预设时，仍按照教学大纲、教学进度和教学流程将知识点直接传授给学生，“双边活动”或“多边活动”变成了“单边活动”，教师与学生之间、学生与学生之间的沟通不畅[6]，缺失课堂协作，造成课堂教学僵化缺少活力，一定程度上抑制了学生的发散思维，扼杀了学生的学习积极性。且高校大学生正处于思维活跃的时期，他们有能力利用丰富的教学资源发现问题、通过交流沟通或团队协作探究问题和解决问题，从而激发学生积极参与课堂活动的热情。

（三）评价体系不完善，考核方式不科学

教学评价是考核教师教学成果和学生学习效果的重要方式。地球概论教学过程中也存在教学评价的重要环节，主要是学生针对教师教学过程、教学方式和教学成果的评价。这种评价体系存在着一定的随意性，学生进行评价时也许没有认真思考整个教学过程，仅是为了完成学校的任务随意的评价，甚至有些评价参杂了个人情感，或者学生评价之前得到了老师的授意，使评价结果失去了原本的价值。其实，教学评价不仅是针对教师的评价，还应包括学生的自我评价[7]。对于教师教学评价要包括教学准备评价、教学过程评价、教学效果评价和教学反馈评价。学生评价时应认真思考每一个环节，使评价结果客观、真实有利于教师改善教学活动。学生自我评价是指学生对自己学习过程的评价，应包括在课堂上的学习状态评价和学习成果评价。

课程考核既是对学生学习掌握程度的检验，又是对教师教学成果的检验，考核方式是否合理直接影响检验效果。大多数高校地球概论考核仍然采用期末试卷考试的考核方式，总成绩评定=70% 期末成绩+30% 平时成绩。虽然在综合成绩评定时添加了平时成绩，但一般仅限于考勤、作业和课堂笔记三个部分，而这三部分内容不同高校的“含金量”差异较大，甚至流于形式。这种考核往往忽略了学生的课堂表现、实践操作和课外延伸等，不能全面反映学生的学习效果和综合能力。地球概论课程应改变这种单一的考核模式，减少期末成绩在综合评定中的比重，增加学生对理论知识的应用和实践操作能力。

四 地球概论智慧课堂教学的实现

传统的教学模式在地球概论教学中曾起到了重要的作用，但随着时代进步和信息技术的发展，已经远不能满足现代教学的需要。现代教学过程强调要以人为本，满足人的个性化发展。大数据、“互联网+”及人工智能支持下的智慧课堂为地球概论提供了新的教学模式。

（一）重视学情分析，开展针对性的课堂教学

借助地球概论智慧课堂教学平台，教师依据教学内容不定期发布教学任务，并通过学生在线提交的材料和反馈的信息分析学情，全面掌握学生学习情况，把握学生的学习需求和个性化的思维方式，适时调整教学内容、确定教学目标。然后教师根据所确定的教学内容和教学目标设置新的教学任务并推送预习资料和检测练习题。学生则针对教师提供的预习资料展开自主探究式、团队协作学习，并将学习成果提交至教学平台，同时在讨论交流区讨论学习过程中遇到的问题、个人见解。通过反复设置学习任务和课前预习，教师能够全面了解学生对预授新知识的掌握情况及学生学习中存在的难点问题，教师可根据学情特点、个性需求和教学目标重新安排教学内容，有针对性的设计教学方案。这种以学生为主体的立体化教学模式既打破了传统教学模式的弊端，又能了解课堂教学内容和教学目标，清楚学生在本章节学习中的不足，避免被动的接收，激发学习积极参与的热情。

课堂教学是地球概论智慧课堂的核心部分，依据制定好的教学内容和教学目标，采用多样化的教学手段精心设计课堂教学，使学生在轻松、愉悦的环境下完成学习任务，提高地球概论学习效率。教师依据学生学习中的问题创设相关学习情境，导入教学内容并引导学生积极参与，对学生在教学平台上提交的学习成果或存在疑点进行生生互评、教师点评。为检测学生对教学内容的掌握程度，在教学平台设置检测练习，根据平台反馈信息对学生没有掌握的或掌握较薄弱的重点和难点进行精讲，课后对学生分层次布置作业，提供课外延伸阅读，加强对新知识的巩固。

（二）加强自主学习，实施探究性的合作学习

自主学习即学生自愿主动的学习，以学生作为学习主体独立分析、探索、创造性的实现学习目标。李芒教授指出：“学生在相对独立的情况下，自我监督、自我设计、自我实施、自我修正，充分发挥主体性的学习活动[8]”。地球概论自主学习是在智慧课堂平台技术的支持下，学生自主完成智慧课堂“线上线下”学习任务的学习方式。通常地球概论的线上学习环节由学生在课下独立完成，学生依据教师发布的教学任务独立发现问题、分析问题和主动探索并解决问题，在探究过程中可以通过智慧平台或私下讨论交流辅助解决问题。基于智慧课堂的地球概论自主学习充分发挥了学生的主体作用，极大的调动了学生参与学习的积极性、主动性和学习热情，提高了地球概论教学质量和教学效果。

探究协作学习是通过分工合作自主发现问题、分析问题并解决问题，也是地球概论智慧课堂教学模式的重要学习方式。把地球概论学习中遇到的重难点和疑点问题具体化，建立分工合作小组，小组中每个个体针对要解决的问题查阅相关资料、观测分析和展开讨论等不同途径获取解决问题的信息，与他人共享以期获取解决问题的最佳途径。探究学习中首先要培养学生发现问题、分析问题和解决问题能力，教师根据教学内容创设问题情境，激发学生产生问题意识、好奇心和求知欲，然后通过教学资源、分组讨论、问题归纳和教师点评等方式解决问题，这样便可大大缩短学习准备所花费的时间。

（三）完善评价体系，建立科学性的考核方式

当前，高校为考核教师的教学水平和教学效果，通常要求学生利用网教平台对教师进行教学评价，但受多种因素影响，这种评价结果不能客观、全面地反映教师的水平。况且，地球概论教学是个知识体系，不能单纯的以教学结果评价。可以借助智慧课堂平台的“线上线下”混合教学、师生和生生互动交流及设置评价模块建立双边和多边评价。学生可以利用智慧课堂平台回看课堂活动、教学内容、教学手段和直观学习感受综合分析教师教学活动，对教师进行客观公正的评价。教师则可以利用智慧课堂平台记录的学生考勤、测试结果、课堂表现和偏好习惯进行量化分析，作为改进地球概论课堂教学模式重要参考依据。

地球概论要改变以前期末考试一卷定结果的考核模式，建立科学的形成性评价。这种考核可以鼓励学习培养自主探究学习的习惯，帮助学生合理安排学习过程，充分发挥其主观能动性。形成性考核模式评价学生学习过程，具体包括期末成绩、线上学习和线下学习三部分。其中期末成绩占50%；线上部分占30%，具体包括作业（10%）、笔记（5%）、讨论（5%）、观看教学视频（10%）；线下部分占20%，具体包括考勤（10%）、实验（10%）。

五 结语

在教学理念和教学思维方式全面改革的背景下，传统的教学模式已经不能满足地球概论教学的需要。而智慧课堂是以智慧教育理念为基础，深入融合信息技术建立的信息化、智能化和个性化的新型教学模式。本研究针对地球概论课堂教学如何构建智慧课堂模式，阐述了当前高校地球概论教学中存在的教学模式、评价体系和考核方式等弊端，通过分析学情、加强自主和协作学习、完善考核评价方式等途径构建地球概论智慧课堂。但针对地球概论智慧课堂的构想还不够完善、深入，今后需要加强教师在智慧课堂平台的引导转“知识课堂”为“智慧课堂”，真正做到智能、灵活和促进学生的个性发展，实现教学的智慧化。