教育信息化背景下基于智慧教室的教学模式构建研究

靳力鼎

关键词：智慧教室;教学模式

中图分类号：G434文献标识码：A 文章编号：1009 — 2234（2022）05 — 0148 — 04

教育是人类特有的一种社会现象，随着人类社会的发展变化而变化。教育教学始终围绕着“培养什么人”和“怎么培养人”两方面的问题展开，其中，怎么培养人是关于教育教学方法、策略和模式的问题。教学模式属于教学方法、教学策略的范畴，但是，教学模式又不等同于教学方法或教学策略[1]。在过去很长一段时间，“以教为主”的教学模式一直占据主导地位，伴随着先进教育思想与教学观念的引入，又出现了“以学为主”和“学教并用”的教学模式。现今，我们已处在互联网、大数据、人工智能等新技术不断发展的信息化时代。教育部印发的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》的通知中明确提出：“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。教育信息化充分发挥现代信息技术优势，注重信息技术与教育的全面深度融合，在促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、提高教育质量和建设学习型社会、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新人才等方面具有独特的重要作用。”信息技术给教学改革带来了更多机遇，传统的教学模式在现代课堂教学中的弊端和不足逐渐体现。智慧教育和智慧教室作为教育信息化时代的最新产物，能够推动人才培养和教育教学改革，推动教学模式、教学方法的创新，促进教育理念向现代化、智能化发展方向转变。

一、智慧教室的内涵

“智慧教室”一词最早可追溯到1988年国外学者罗纳德·雷西尼奥在《教育技术的实际执行》一文中提出的“Smart - Classroom”[2]。目前，国内对智慧教室的概念尚未有一个统一的论述，不同的学者从不同角度对智慧教室有不同的理解。黄荣怀等人将智慧教室定位为在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术的推动下教室信息化建设的最新形态，是为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和，智能化管理、实现多元化交互教学的物理环境与虚拟环境相融合的学习环境[3]。杨红云等人将智慧教室定义为是一种典型的智慧学习环境的物化，是多媒体和网络教室的高端形态，它是借助物联网技术、云计算技术和智能技术等构建起来的新型教室，该新型教室包括有形的物理空间和无形的数字空间，通过各类智能装备辅助教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，实现情境感知和环境管理功能的新型教室[4]。综合不同学者的阐述，可以将智慧教室理解为将互联网技术、软件技术、人工智能技术、大数据技术等新兴信息技术合理运用到现实或虚拟的学习空间，构建能够优化教学资源、促进教学互动、创新教学形式的具有情境感知、人性化管理等功能的智慧教学或学习环境。

二、智慧教室的典型特征

1.内容形式多样性

内容形式的多样性主要表征是智慧教室的教学信息可以以多种形式、立体化地呈现给学生，向学生提供包含文字、图形、图像、视频等丰富的学习资源，满足学生的需求，激发学生的学习积极性，吸引学生的注意力。学生可以从视觉化、听觉化的角度出发，选择适合自己认知特点的内容展开学习，增强对学习材料的理解和加工，开阔知识视野，丰富学习体验，从而乐于学习。

2.资源高效共享性

智慧教室由硬件设施和软件平台组成，智慧教学系统集成的教学资源平台不仅为学生提供了丰富的学习资料，还实现了学习资源的互通和共享，有利于师生之间、教师之间互相学习。互联网技术、5G技术将信息空间和物理空间无缝连接，在智慧教室环境中突破了空间和时间的限制，实现了学习资源的高效共享，能够充分满足学生学习需求，提高学习效率。

3.教学互动及时性

教师和学生是教学活动中的两个关键要素，师生互动是课堂教学和课外交流的必要环节，有效的师生互动是提高教学质量的前提。智慧教室拥有智能化的交互系统，可以在教师、学生、教学信息和环境之间进行及时、有效和多维度的互动，便于教学过程中开展丰富的教学形式和课堂上的及时反馈。这种立体化的互动不仅存在于课堂上，还延伸到课外，可以不受时空约束，促进师生情感交流。

4.课堂动态开放性

智慧教室提供了丰富的硬件端口，可以实现信息化设备之间互动，随时将手机、平板电脑等多媒体设备接入智慧教学系统端口，便于各系统之间有效的连接。同时，智慧教室本质上是一个动态开放的系统，运用现代化信息科技打造出的智慧课堂融入线上线下教学，超越了时间和空间限制，知识的学习不拘泥于固定的教学场所，优质教学服务和课程资源可以跨教室、跨学校、跨地域传达给更多的学生，实现了开放的课堂活动，为学生学习提供便利。

5.学习指导个性化

随着社会的发展，知识不再是衡量个人价值的唯一标准，现代社会更注重創新人才的培养，智慧教育的理念就是要促进学生的个性化、多元化发展，成为具有创造力的“智慧型”人才。智慧教室通过大数据技术、人工智能技术和数据挖掘，分析技术实现教学活动的数据采集，用数据直观分析出学生的学习需求和学习过程中的感知情况、学习行为和学习效果等，并对课堂教学进行诊断和评价，便于教师及时调整教学安排和策略，针对不同的学生给出相应的个性化教学指导，智能推送学习资料，实现精准的教学和学习。

三、基于智慧教室的教学模式探索

（一）教学模式

“模式”一词在英文中译为“model”，一般指被研究对象在理论上的逻辑框架，是经验与理论之间的一种可操作性的知识系统，是再现现实的一种理论性的简化结构。最早将“模式”一词引入到教育教学领域并进行系统研究的学者是美国的乔伊斯和韦尔，在其所著的《教学模式》一书中将教学模式理解为：“教学模式是构成课程和作业、选择教材、提示教师活动的一种范式或计划。”国内外其他学者也从不同侧面对教学模式的含义进行了阐述，如我国著名教育家叶澜教授将教学模式定义为：“它不仅是一种教学手段，而且是从教学原理、教学内容、教学目标和任务、教学过程直至教学组织形式的整体、系统的操作样式，这种操作样式是加以理论化的。”李克东教授把教学模式定义为：“教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下，在某种教学环境和资源的支持下的教与学活动中各要素之间稳定的关系和活动进程结构形式。”这些定义至少都具备：在一定理论指导下;需要完成规定的教学目标和内容;表现一定教学活动序列及其方法策略[1]。浙江温州大学学者彭小明教授从教学模式的“本质属性”和“上位概念”两个维度进行了深入的研究，并对古今中外经典教学模式按照历史演进的顺序进行了系统的梳理[5]。自17世纪30年代夸美纽斯发表的《大教学论》提出班级授课制度以来，以教师为中心的教学思想一直占据教学实践的主导地位，相应的教学模式也强调教师的主体地位。随着历史的发展变化、教育形式的改变和科技的进步，出现了丰富多样的创新教学模式，为教学改革提供了新思路，但延续数百年的“以教为主”的传统教学模式仍发挥着重要的作用。

传统教学模式在教育史上可谓根深蒂固，即使在我们提倡教育现代化、信息化的今天，这种教学模式依旧占据着教育教学的大半壁江山。传统教学模式体现出的重要性，必然有其存在的合理性，课堂上不仅有助于知识的高效传授、有利于教学进度的同步，减少学生之间的差异，而且教学内容、评价标准、方法、策略等要素统一，体现了教学的公平性。但是，随着社会的发展，传统教学模式的弊端也逐渐显现出来。传统课堂教学主要是以教师为中心，整个教学环节都是由教师为主导，以“传递—接受”式为主要教学方式，过分注重知识的传授，学生处于被动接受的状态，课堂互动较少，且互动模式单一，互动深度不足，抑制了学生的学习主动性;教学内容主要以规定的教材为主，缺乏知识的延伸性和前沿性，知识点的呈现方式比较单一，使得课堂教学比较枯燥、乏味，学生的学习积极性不高;课堂教学时间有限，难以收集学生课堂上和课后的反馈，无法及时了解学生对教学内容的掌握情况，以便调整教学进度和方式;课堂教学长期较沉闷，程序化和应试化教学使学生缺乏学习热情，不利于学生创造性思维和创新能力的发展;教学进度和教学资料的统一，忽视了学生的个体差异，影响了学生的个性发展，难以实施因材施教。

综上所述，在科技发展日新月异的信息化时代，传统的教学模式相对于现代化课堂教学已逐渐凸显劣势。因此，当前教育教学要改变思路，创新发展，与时俱进，充分、科学地运用好先进的技术和设备，构建合理、高效的现代教学模式，促进教学效率的提高以及质量的提升，为学生的全面发展打下坚实的基础。

（二）基于智慧教室的教学模式构建

基于智慧教室的教学模式，顾名思义，就是指以智慧教室为环境基础，以智慧教育核心理念为支撑，运用多种先进技术、设备分析学生学习行为，提供优质资源、实现立体化互动和全程跟踪，多元评价的个性化教学旨在促进学生创新思维发展的新型教学模式。智慧教室下的教学模式以建构主义理论、人本主义理论为理论基础，突出以学生为中心，教师作为指导者引导和鼓励学生进行自主学习和协作学习。

智慧教室是一个多平台、系统化的环境，集成了物联网、智能感知、大数据、移动互联网、可视化等技术，为教学提供多元化的学习资源，实现个性化的资源共享和及时、立体化的师生交互，将物理课堂与虚拟课堂融合。基于智慧教室的教学模式构建需遵循以学生为本、强调学生自主学习、探究学习和协作学习，同时要注重学生学科素养的培养和教师引导作用的发挥。

1.课前准备

教师作为教学活动过程的主要参与者之一，其课前准备至关重要，关系着整个教学活动的顺利开展。教学准备阶段，教师要明确课程目标、依据课程大纲制定教学计划和教学目标，并在教学实施过程中逐渐完善教学目标和内容。借助互联网和智慧教室提供的资源平台，教师在分析教学内容的基础上充分运用课件、微课、微视频、图片等多种形式开发和整合教学资源。智慧教室能够在教学活动中收集学生大量相关数据，对数据进行分析对比，其结果有助于了解学生的学习情况和已有知识经验。

2.创设情境、提出问题

智慧教室提供了丰富的教学媒体，教師在上课前针对学习内容创设问题情景，可以利用新技术，如虚拟现实技术、虚拟增强技术等来模拟创设虚拟仿真情景，丰富学生体验，激发学生探究问题的兴趣。教师在设计和提出问题时要注重将问题情景和现实生活紧密联系，使学生更容易理解问题的本质。同时，提出的问题要符合学生的最近发展区，不仅能够激起学生的学习兴趣还要具有一定的挑战性，能使学生在完成后获得成就感。

3.自主学习和协作学习

智慧教室中学生的学习是个性化的学习，是在收集学生感知数据、学习习惯、个性等的基础上利用独特、多元的方式进行的满足学生个体需求的学习，学生在学习阶段可以采用自主学习或协作学习。自主学习是在智慧教室环境下，学生对教师提出的问题进行分析，将问题分解，根据自己的知识经验和平台提供的信息资源制定学习计划和学习目标，平台根据学生提供的分解目标为学生智能推送相关的学习资源，学生也可以通过互联网自行检索所需资源，并将获得的资源存入个人学习空间，以便随时使用。在开展学习的过程中运用智慧教室提供的各种学习工具促进学生知识的建构，与其他同学进行分享交流，完善自己的知识结构。平台根据学习单元目标对学生的学习情况进行测验总结，将测验结果记录到学生的个人档案中，针对学生的难点或薄弱部分进行资源的智能筛选和推送，帮助学生继续展开强化学习。协作学习是学生以群组的方式协作完成学习任务。在获取问题后，智慧教室根据学生的不同特点和层次，利用云计算、学习分析等技术手段搜集学生的个人信息，对学生的学习能力、学习习惯等进行测评，将评测结果作为分组的依据，对学生进行科学的智能分组。智能分组能够突破学生的空间位置障碍，实现更高效的协同学习。分析问题，明确学习任务，小组成员之间进行协商讨论，形成合理的学习计划，智慧教室根据学生的前期大数据测评结果对任务进行智慧分工。小组成员根据自己的分工任务通过互联网或者平台获取学习资源，进行协作学习活动。在学习过程中可以通过投票、讨论、概念图等形式实现协作，将学习成果进行组内测评、总结，成员之间和群组之间互相分享学习成果，交流经验心得。

4.评价反馈

教学评价是教学活动的重要环节，是以教学目标为依据，制定科学的标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动过程进行测定、衡量，并给予价值判断。教学评价的诊断、激励、调控、导向和教学功能对提高教学质量具有重要作用[1]。智慧教室环境中的评价反馈应体现多元化的原则，应包括诊断性评价、形成性评价和总结性评价，评价活动应贯穿在整个教学过程中，形成比较全面的评价结果。教师能够通过智慧教室平台获取学生的学习信息，用于教学活动中的诊断性评价，为每个学生设计个性化的教学方案。同时，搜集学生在学习过程中的各项反馈信息，根据反馈结果对学生进行个性化引导，使学生的学习更加高效。课程结束后，教师通过测试题、完成作品等多种方式对学生的学习进行总结性评价，根据评价结果教师进行课后反思，调整教学进度;学生通过获得的反馈决定是否完成学习目标，如未完成即返回学习阶段进行及时补救。

5.个性化推送

学生完成学习内容后，智慧教室平台会根据学生的学习情况，对资源进行精准过滤，个性化的推送符合学生学习特征的优质学习资源，供学生进行课后补充和巩固，帮助学生拓展知识的深度和广度，满足学生多元化需求。

四、总结

伴随着“互联网+教育”的不断深化和技术的不断创新，为智慧教室的建设和新教学模式的探究提供了条件。智慧教室的建设是一个动态发展、不断完善的过程，新技术的加入拓展了智慧教室的功能。但是，目前智慧教室的建设没有统一、规范的标准，使得学校建设的智慧教室空间布局、功能不尽相同，并且中小城市的学校资金支持不足，导致未来智慧教室的普及还需要更长的路要走;智慧教室的应用要求教师和学生同时具备一定的信息素养，面对不断发展的互联网技术、人工智能技术，很多教师缺乏信息技术能力，面对复杂的教学环境表现得比较畏惧;智慧教育的资源不足，很多一线教师缺乏开发资源的条件和能力，且互联网上的学习资源纷繁杂乱，缺少专门的供师生学习的资源库等。针对诸如上述所面临的问题，相关部门应从宏观层面制定一个智慧教室的建设标准，各个学校在此基础上设计和完善智慧教室建设方案;政府应加大对中小城市学校的经费支持，构建智慧教育环境，制定政策制度，推动教育教学改革;学校应通过多渠道开展智慧教师团队培训，加强教师信息技术能力和信息化教学能力，尤其是智慧教学系统操作能力和学习资源设计和开发能力。

从长远来看，智慧教育和智慧学习必然是发展的趋势，随着智慧教室发展中难题的不断解决，基于智慧教室的教学模式的不断创新和探索，其发挥的优势会越来越显著。在科技革命和社会发展的背景下，新技术与教育相互赋能，智慧教育得以促进人的个性发展，体现教育以人为本的理念，推动教育的高质量发展，对未来培养具有创新能力和国际竞争力的人才具有深远的意义。

〔參 考 文 献〕

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〔责任编辑：丁 冬〕