信息技术环境下智慧课堂的构建研究

摘 要：随着大数据、互联网等数字技术的快速发展，人们逐步走进万物互联的时代。教育教学也与信息技术不断融合，促进教学组织方式重构和教学方法创新，形成了智慧课堂新样态。为充分发挥智慧课堂的育人价值，要坚持以学生为主体，深入研究智慧课堂结构，持续改革教学模式，设计贴合智慧课堂特点的教学流程，做好智慧课堂的实践应用。

关键词：智慧课堂；信息技术；教学流程；云计算

作者简介：康军富（1982—），男，甘肃省天水市秦安县五营镇王洼小学。

在信息技术环境下，构建智慧课堂是一个重要的研究课题。智慧课堂是指在信息技术的支持下，利用多媒体、互联网、人工智能等技术手段，实现教学内容的智能化、个性化、自适应化，提高教学效果和教学质量的一种新型教学模式［1］。构建智慧课堂需要对学生的学习行为进行分析和反馈，对教学过程进行自动化处理，实现教学评价的多样化。只有实现全员全程全方位育人，才能为青少年的健康成长提供更加全面、科学、有效的支持和引导。

一、智慧课堂的特征

（一）多样化的教学资源

智慧课堂教学资源丰富多样，涵盖以下多个层面。

一是数字化资源，包括各种类型的教学课件、教学视频、教学动画以及虚拟实验等教学资源。这些资源能够通过互联网进行高效传输，使教学得以跨越时间与空间的限制，为学生提供更为广泛的学习机会。二是课程资源，如各类在线课程、教学资源库以及知识库等。这些资源可供教师和学生灵活运用，有效提升教学效率与教学质量。三是人工智能技术。作为智慧课堂的关键支持技术，人工智能包含机器学习、深度学习以及自然语言处理等多项技术，可应用于处理教学数据、分析学生表现、提供个性化的教学辅导等领域。四是网络互动资源，如在线交流平台、论坛和社交媒体等，能够助力师生之间的互动交流，协助解决问题，提升学生的学习效果与学习质量。五是教师知识储备。智慧课堂要求教师具备较强的知识管理能力，能够高效地组织和管理自己的知识资源，为学生提供优质的教学内容。

智慧课堂的教学资源丰富多元，涵盖数字化资源、课程资源、人工智能技术、网络互动资源以及教师知识储备等诸多方面。这些资源有助于教师实现资源共建共享，开展高效备课，更出色地实施因材施教，提升教学效果与教学质量，推动学生的全面发展［2］。

（二）立体化的交流互动

智慧课堂的交流互动呈现出立体化的特点，具体体现在以下几个方面。

多元化的沟通方式：智慧课堂支持多种多样的沟通形式，包括语音、文字、图片、视频等。有助于教师和学生灵活运用多种方式实现全方位的沟通互动。

即时性的反馈机制：智慧课堂能够实时捕获教师和学生的互动信息。学生可以随时反馈自己的想法与困惑，教师也可以及时知晓学生的反应与问题，开展课内外智能辅导与答疑。

立体化的互动空间：智慧课堂强调多维度互动，不仅涵盖师生之间的交流，还涵盖学生与学生之间、学生与教学内容之间的互动，从而形成立体化的互动空间，提高学习效率。

情境化的协作学习：智慧课堂鼓励学生展开协作学习，让学生通过小组讨论、团队竞赛等方式，在情境化的学习活动中达成协作学习的目标，提升他们的团队合作精神与创新能力。

跨时空的交流渠道：智慧课堂还可以为学生提供跨时空的交流途径，使学生能够在家庭、社区等不同的环境中进行学习，拓展他们的视野与思维。

综上所述，智慧课堂的交流互动立体化主要体现在多元化的沟通方式、即时性的反馈机制、立体化的互动空间、情境化的协作学习以及跨时空的交流渠道等方面。这些特性能够有效提升教学效果与教学质量，助力学生的全面发展［3］。

二、智慧课堂下的“教”与“学”

（一）自主学习

在智慧课堂背景下，自主学习获得了前所未有的优势。互联网平台和个人电子终端为学生提供了随时随地学习的条件，使学习不再局限于传统的课堂场景。学生可以根据自己的需求和兴趣，灵活地制订和调整学习计划。学生能够自主选择学习的时间和地点，充分利用碎片化时间进行学习。无论是在公交车上、家中还是图书馆，只要有电子终端设备，学生就能随时接入学习平台。同时，智慧课堂提供的丰富的学习资源也为学生的自主学习提供了有力支持。学生可以根据自己的兴趣和需求，选择适合自己的学习内容。

（二）多元化的教学方式

智慧课堂支持多种教学方式，如小组讨论、实践操作和互动交流等。多元化的教学方式可以激发学生的学习兴趣和创造力，提升他们的参与度和学习效果。小组讨论能促进学生之间的思想碰撞和知识交流，学生们在小组讨论中分享观点和经验，共同探讨问题。实践操作能让学生将理论知识应用于实际场景，培养他们的实践能力和解决问题的能力。互动交流能增强课堂的活力和趣味性，通过师生互动、生生互动，学生的学习积极性可以得到极大提高。

（三）数据化的评价决策

数据化的评价决策是智慧课堂的重要特点之一。通过收集和分析学生的学习数据，教师可以更好地了解学生的学习情况和需求，从而进行有针对性的教学。数据化的评价决策还可以帮助教师对教学效果进行评估，为教学改进提供方向。

（四）即时性的反馈机制

智慧课堂能够实时捕捉学生的学习反馈，以便教师根据反馈结果进行有针对性的辅导。即时性的反馈机制有助于教师发现学生在学习过程中出现的问题，及时给予指导和帮助。学生也能通过即时反馈了解自己的学习情况，调整学习策略和方法。这种反馈机制增强了教学的互动性和针对性。

（五）立体化的互动空间

智慧课堂强调多维度互动，不仅仅是师生之间的交流，还包括学生与学生之间、学生与教学内容之间的互动。随着师生之间的互动更加密切和深入，教师也可以更好地了解学生的需求和困惑。学生与学生之间的互动促进了知识的共享和交流。学生与教学内容之间的互动提高了学生的学习兴趣和参与度。

（六）情境化的协作学习

智慧课堂鼓励学生进行协作学习，通过小组讨论、团队竞赛等方式，让学生在情境化的学习活动中实现协作学习。情境化的协作学习增强了学生的团队合作精神和沟通能力。在协作学习中，学生们可以相互学习，相互帮助，共同提高，培养创新能力和问题解决能力。

（七）跨时空的交流渠道

智慧课堂支持跨时空的交流渠道，为学生提供更广阔的学习空间和更多的学习机会。学生可以通过网络与不同地区的人进行交流和合作，了解不同的文化和观点。

综上所述，智慧课堂下的“教”与“学”具有诸多特点和优势：自主学习让学生成为学习的主人；多元化的教学方式能激发学生的学习兴趣；数据化的评价决策与即时性的反馈机制使教学更加精准、有效；立体化的互动空间增强了课堂互动性；情境化的协作学习培养了学生的团队精神；跨时空的交流渠道拓展了学生的视野。在这些特点的共同作用下，教学效果和教学质量得以提高，促进学生的全面发展［4］。

三、信息技术环境下智慧课堂的构建

（一）智慧课堂环境构建

在学习方面，智慧课堂强调打破时间和空间的壁垒，倡导泛在学习。因此，课堂环境需要实现无边界化，让学生能够灵活安排学习活动。智慧课堂要促进个性化学习，根据学生的兴趣、需求和学习能力等方面进行教学计划制订。因此，课堂环境需要具备自动识别学生身份、自动分析学生学习情况等功能。

在教学方面，首先，智慧课堂需要实现智能化教学，利用人工智能、大数据等新一代信息技术，打造更加开放、创新的教学模式。例如，利用智能交互设备进行教学、利用自适应学习系统进行教学等。其次，智慧课堂需要涵盖多个学科领域的知识，因此课堂环境中要包含丰富多样的教学资源，支持跨学科教学。最后，智慧课堂需要确保教学过程交互性强，支持教师和学生之间、学生与学生之间的互动交流。

在信息技术方面，智慧课堂环境下，智能设备与应用软件应该符合教师教学习惯和学生学习习惯，操作上应简洁、舒适、易理解。此外，安全性和隐私保护也很重要。智慧课堂需要保障数据的安全性和隐私，防止数据泄露和滥用。因此，课堂环境需要具备数据加密、数据备份和恢复等功能，保障学生数据的安全和隐私。

综上所述，智慧课堂环境的构建需要考虑无边界学习、个性化学习、智能化教学、操作体验好、教学内容丰富、教学交互性强、安全性和隐私保护等方面［5］，保证智慧课堂的高效运行。

（二）智慧课堂教学新形态

智慧课堂利用信息技术对教学形式进行改革，变更传统的教学主体，实现以学生为主，结合多种教学手段，推动课堂教学多元化发展。

1.微课

微课教学的特点是利用碎片化的学习时间展示教学核心内容。微课通常会创设一个真实的学习情境，在短时间内呈现高度浓缩的教学重点，配合一系列教学设计、课后反思，以及测试习题等辅助资源，对知识点进行完善。这种形式有助于学生高效地学习知识，提高学习兴趣和效率，深受学生喜爱。

2.慕课

慕课（MOOC）指大型开放式网络课程，是一种基于互联网的实时、非传统、多元化的教学模式。慕课课程规模庞大，能够容纳来自世界各地的学生，为他们提供更多学习机会。

3.翻转课堂

翻转课堂调整了课内外的学习时间，以学生为学习主体。学生通过观看教师制作和上传的视频、自行实验和阅读相关材料等自学手段了解知识点，同时通过小组探究模式拓展和创新知识点。在这种教学模式下，课内时间用于高效率的知识讲解，课外时间用于学生自主创新探究。该方法能够凸显学生的学习主体性，帮助他们养成良好的学习习惯，养成自主规划学习节奏和内容的能力，从而实现个性化学习。

四、智慧课堂教学流程设计

智慧课堂教学流程设计对于智慧课堂教学效果的提升具有重要意义。首先，科学的教学流程设计，可以保证学生在课堂中的主体地位，促进其自主学习能力和思维能力的提升。其次，合理的教学流程设计可以提高教师的工作效率和教学质量，更好地满足学生的学习需求，促进学生的全面发展。最后，优化教学流程设计可以不断改进教学，提升教学效果，为学生的后续学习提供更好的支持和帮助。因此，智慧课堂教学流程设计是非常重要的，需要引起教育工作者的足够重视。

智慧课堂教学流程设计一般包括以下几个步骤。

学情智能诊断：利用云计算、大数据、学习分析等技术，对学生的起点能力、学习风格、学习动机、信息素养和学习问题等进行分析，了解学生的个体差异，制订个性化的干预措施或学习方案。

资源智能推送：根据学生的学习风格和兴趣偏好，将适合他们的学习资源推送给他们，实现以学定教。

学习活动设计：针对学生的学习情况和需求，设计个性化的学习活动，以促进其深度学习和思维能力的提升。学习活动的设计应考虑多样化和互动性，结合线上线下的多种教学形式，增强学生的参与感和学习体验。

多元智能评价：对学生的学习成果和多元智能表现进行评价，以全面了解其学习情况和进展，并为后续的学习提供参考。评价方式应多样化，包括过程性评价、终结性评价、自评和互评等，全面反映学生的学习表现和发展情况。

优化调整：根据评价结果和学生反馈，对教学过程进行优化和调整，以提升教学效果。

以上是智慧课堂教学流程设计的一般步骤，具体实施还需要结合具体的教学内容和学生情况进行个性化调整与改进，确保每位学生都能有良好的学习效果，促进学生的发展。

［参考文献］

[1]姜强，赵蔚，李松，等.个性化自适应学习研究：大数据时代数字化学习的新常态［J］.中国电化教育，2016（2）：25-32.

[2]孙曙辉，刘邦奇，李鑫.面向智慧课堂的数据挖掘与学习分析框架及应用［J］.中国电化教育，2018（2）：59-66.

[3]张霞霞.我国智慧学习的建设现状和发展方向［J］.教学与管理，2018（30）：1-3.

[4]张艳明，桂忠艳，李力恒.基于云计算的计算机实验教学平台建设［J］.微型电脑应用，2018，34（12）：21-23.

[5]José A.González-Martínez， Miguel L. Bote-Lorenzo， Eduardo Gómez-Sánchez， et al. Cloud computing and education： A state-of-the-art survey［J］.Computers&Education， 2015（80）：132-151.