智慧课堂环境下高中信息技术教学有效性研究

穆叶 严然 孟令妹

摘  要  课堂作为学生学习的一个主要阵地，在智能信息时代必将产生新的变革，智慧课堂便是适应这一时代的产物。智慧课堂是一种基于信息技术支持的创新性教学形式，近年来被广泛应用于各科教学中以打造智能高效的课堂。结合已有的智慧学习平台，以高中信息技术课“二进制及其转换”课堂教学为例，在分析智慧课堂主要特征的基础上，构建高中信息技术智慧课堂教学框架图，以期为智慧课堂在信息技术课堂中的应用推广提供参考。

关键词  智慧课堂；高中信息技术；智慧学习平台；核心素养

中图分类号：G633.67    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）12-0048-04

Abstract  As a major learning position for students to learn， the classroom is bound to produce new changes in the era of intelligent information， and the intelligent classroom is the product of adapting to this era. The intelligent classroom is an innovative teaching form based on the support of informa-tion technology. In recent years， it has been widely used in theteaching of various subjects to create intelligent and efficient classrooms. Combined with the existing intelligent learning platform， taking the classroom teaching of “Binary and Its Conversion” in high school Information Technology course as an example， and based on the analysis of the main charac-teristics of intelligent classroom， this study constructs the teaching framework diagram of high school information tech-nology intelligent classroom， in order to provide reference for the application and promotion of intelligent classroom in information technology classroom.

Key words  intelligent classroom; high school information technology; intelligent learning platform; core competencies and values

0  引言

由于人工智能等技术在教育领域的深入发展和应用，使得现行的教育理念、教育方式和教育内容发生革命性变化，智慧教育、智慧课堂等词汇也被各专家学者频繁提出。2019年，教育部发布《中国教育现代化2035》，提出“要加快建设集教学、管理、服务于一体的智能化平台，为学生构建智慧学习支持环境”[1]。智慧课堂便是一种以学习者为中心的智慧学习环境，它不仅是教育信息化发展的必然趋势，也是教育信息技术发展的必然结果，对课堂教学效果有着革命性影响[2]。目前，我国高中信息技术课堂中普遍存在教学内容枯燥乏味、师生缺乏高效互动等现象。本研究为改善该现象，通过构建新型高中信息技术智慧课堂教学模式，促进学生智慧发展，提升高中信息技术课堂的有效性。

1  智慧课堂

1.1  智慧课堂的内涵

有关智慧课堂的研究，最早可以追溯到IBM公司在2008年提出的“智慧地球”这一概念，随着智慧在社会各个领域内的应用发展，智慧教育也紧接着被提出，为智慧课堂的出现打下基础[3]。早期学者对智慧课堂的研究大多集中于理论层面，对于智慧课堂的内涵，目前并没有形成一个统一的概念，不同学者对此也有不同的见解。如唐烨伟等[4]从教育角度出发，认为智慧课堂是一种依托各种信息技术促进教学方式变革及构建智能化学习环境的新型课堂。孙曙辉等[5]则从技术视角出发，认为智慧课堂是在“互联网+”背景下利用云计算、大数据等新兴技术实现师生高效交流互动的信息智能课堂。

综合上述观点，在本研究中，笔者认为智慧课堂就是将现代信息技术融入传统课堂中，创设出课前、课中、课后全方位一体化学习环境来帮助教师实现精准化教学、帮助学生实现个性化学习的智能化环境，并在此环境中提高教学效率和质量。

1.2  智慧课堂的特征

区别于传统课堂的单一，智慧课堂在学习方式、学习资源、评价等方面均体现出其智慧性，主要特征有以下几点。

1.2.1  教学数据可视化  大数据技术在教育领域的应用很好地为智慧课堂提供了数据支持。具体表现为在课前、课中和课后三個阶段中，每一位学生在智慧终端进行学习时的相关数据，智慧平台通过大数据等技术分析完后均会以可视化形态反馈给教师和学生，一方面便于教师全面了解学生学习情况，及时有效调整教学计划；另一方面便于学生在课后清楚自己的优势和薄弱点，进行针对性学习。

1.2.2  师生互动全面化  智慧课堂最显著的特点就是实现了人与计算机之间或两者自身之间的高效互动。相较于传统课堂中的教学互动仅存在于课堂上，智慧课堂中教师与学生、学生与学生以及人与教学媒体之间可以不受时间和空间限制去进行多样化、全方位的互动，从而进一步推动教学数据和学习资源的传递与共享，提升课堂的教学效率。

1.2.3  学习资源个性化  智慧课堂中的资源服务是通过智能检索、智能推荐等技术在搭建的平台上进行资源管理与服务的[6]。平台可以依据每一位学生的学习动态数据，分析学生当前的需求，有针对性地为学生推送合适且多样化的学习资源，有效促进学生的个性化发展。

1.2.4  评价反馈精准化  在智慧课堂中，不仅教师可借助电子终端在课前、课中、课后对每个学生的学情给予精准的智能评价，学生与学生之间也可以不受时间、空间限制去进行评价互动，从而帮助学生及时发现问题，查漏补缺，实现智能高效的课堂。

2  智慧课堂与高中信息技术教学

教师遵循教学活动的客观规律，投入最少的时间、精力和物力，取得尽可能多的教学效果，被称为有效教学[7]。有效是指在教学过程中学生有进步或应有的发展，并不是指教师在课堂时间内教完了教学内容。因此，本研究中的教学有效性是指教师依据教学目标，使学生能够在有限的课堂时间内利用丰富资源进行有效学习，促进学生认知和情感两方面进步，最终达到预期教学目标。

教育部颁发的《普通高中信息技术课程标准（2017版）》中着重强调：“为培养学生数字化学习与创新这一核心素养，教师应通过信息技术帮助学生创设个人虚拟网络活动空间，形成应用便捷、资源丰富、内容可靠、环境安全的数字化学习环境”[8]。但如今传统高中信息技术课堂普遍存在整节课以讲授法、演示法为主，师生互动少、学生参与度低，课堂教学相对死板，学生很难提起学习兴趣等问题。在此种环境下，高中信息技术课的教学效果渐渐不尽如人意。

而智慧课堂的出现，在一定程度上有效解决了传统信息技术课堂中存在的这些问题，它能将学生的线上学习与线下学习进行连接，在改善学生学习方式的同时，拓宽师生互动交流的渠道。智慧课堂通过改变传统课堂的教学形态和教师的有效教学，将增长技能转向培养学生全面发展。教师可以利用智慧课堂更好地完成教学目标，在课堂教学中提出值得学生思考、研究的任务。再者，智慧课堂的核心理念就是促进学生创造力的发展，提高学生数字化学习与创新能力以及发现问题、解决问题的能力，因此，它对学生的信息技术核心素养的培养起到有效作用。

3  智慧课堂环境下高中信息技术教学框架的构建

智慧课堂的出现使得新型智能技术与教育教学进行创新融合的同时，催动了传统课堂教学系统结构的改变[9]。不同于传统课堂中教师的“教”和学生的“学”仅聚焦于短短的课堂之上，智慧课堂以建构主义理论为基础，注重课前、课中与课后三个环节：课前，教师通过学情分析制订教学计划；课中，教师进行精讲精练，为学生答疑解惑；课后，学生能得到及时反馈并向其推送个性化学习资源。整个教学过程凸显“以学生为主体”的理念，使学生在巩固内化知识的同时促进其能力的发展。

信息技术课是培养学生解决问题能力和数字化学习能力的重要途径，课程内容主要有两种形式：理论课和上机操作课。信息技术理论课的目的是让学生能在深刻理解枯燥难懂的概念的基础上，将所学理论灵活运用到实践操作课程中。但若仅依靠传统课程中教师向学生灌输知识的方式进行理论课的教学，很难真正实现这一目的。而智慧课堂环境下的高中信息技术教学模式则巧妙结合技术优势，在三个教学环节通过多种教学活动帮助学生理解吸收知识，实现教学目标。

在技术飞速发展的今天，市面上逐渐涌现出许多以大数据、学习分析等技术为主打造的智慧学习平台，如超星学习通、课堂派、蓝墨云班课平台等[3]。本研究结合高中信息技术理论课教学现状，基于这些常见的智慧学习平台，构建出一个集课内课外、线上线下一体化的高中信息技术智慧课堂教学框架结构图，如图1所示。

4  高中信息技术智慧课堂教学模式的实践应用

依据上述构建的智慧课堂环境下高中信息技术课教学模式，本文选择高一信息技术理论课“二进制及其转换”内容，从课前、课中、课后三个阶段设置相关教学活动，如表1所示。从表1本节课的活动设置可以看出，在智慧课堂环境下，高中信息技术理论课中教师和学生的互动明显增多，且不断通过测验来加深学生对知识的理解。本节课三个环节主要教学活动设置如下。

4.1  課前环节

教师将自己提前录制好的《进制及其转换》的微课视频、教学PPT及其他教学资源上传至云平台供学生预习观看。在学生通过移动终端或电脑中的智慧学习平台自主观看和学习完毕时，平台会同时跟踪记录在预习中遇到的难点并上传，以便教师在课前清楚学生预习的难点，着重要点备课。学生在平台上做完进制及转换练习题后，教师通过云平台统计分析到的学生答题情况及学生发布的问题确定后续课程教学活动。

4.2  课中环节

教师通过“猜数字”游戏导入本节课内容，激发学生对二进制转换的学习兴趣，接着为学生讲解二进制的概念及其转换的规律，并对学生在预习过程中产生的问题进行解答。根据课前的学情测试将学生进行分组，探究本节课的两个任务：

任务一：完成关于进制的基本概念的两张表格，帮助学生理解数制的相关概念。

任务二：小组成员共同完成二进制转换十进制、十进制转换二进制、八进制转换十进制相关题目。

平台会进行计时，先完成两个任务的小组可通过智慧学习平台分享任务结果和遇到的问题，教师收集学生的问题之后统一进行解答。最后，教师在学习平台中发布几道测试题来帮助学生深入理解本节课内容，学生完成之后即可迅速得到教师的反馈结果。依据平台收集的学生答题情况，教师对学生的薄弱之处再次进行讲解，并带领学生总结本节课的重要知识点，促进学生对知识点的吸收内化。

4.3  课后环节

教师根据本节课教学内容，在学习平台中将课后作业发布出去，学生在智慧学习平台中及时查看并完成作业，最终上传提交至平台。像选择题、判断题、填空题等题型的作业，智慧学习平台可利用评测系统自动修改并将结果同时反馈给教师和学生。教师依据平台分析出的每位学生的学习情况有针对性地给学生推送需要学习的内容，并在平台中组织学生进行互评，让学生对本节课的理论知识达到深入理解，促进其数字化学习能力的发展。

在整个教学过程中，智慧课堂教学模式在保留传统课堂优点的同时，又将现代信息技术的优势融入课堂教学中，实现师生、生生高效互动教学，让教师明确学生在本节课中的薄弱点，给予及时反馈，实现精准教学，有效提高高中信息技术课堂的教学质量。

5  结束语

总的来说，智慧课堂环境下的高中信息技术课堂教学模式很好地体现出智慧课堂的教学优势，也能在一定程度上促进高中信息技术课堂的教学有效性。然而，在现代化技术飞速发展的今天，智慧课堂作为未来课堂及數字课堂的一种形式，其教学模式在各学科教学中的应用还需不断挖掘和完善，只有不断探索，才能构建出更加适合的智慧课堂教学模式并应用于高中信息技术课堂中，才能充分发挥出技术教学的优势，增强高中信息技术课堂的教学效果。

参考文献

[1] 中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[J].现代教育技术，2019，29（2）：1.

[2] 黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[3] 崔淑惠.高中信息技术智慧课堂教学模式构建与应用研究[D].天津：天津师范大学，2020.

[4] 唐烨伟，庞敬文，钟绍春，等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育，2014（11）：23-29，34.

[5] 孙曙辉，刘邦奇.基于动态学习数据分析的智慧课堂模式[J].中国教育信息化，2015（22）：21-24.

[6] 刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育，2016（10）：51-56，73.

[7] 杨晨，张秀琦.中学信息技术智慧课堂有效性研究[J].中小学电教，2017（11）：25-27.

[8] 教育部关于印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）》的通知[A/OL].（2017-12-29）[2018-01-05].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/201801/t20180115_324647.html.

[9] 刘邦奇，李新义，袁婷婷，等.基于智慧课堂的学科教学模式创新与应用研究[J].电化教育研究，2019，40（4）：85-91.