打造智能教室　嘗試未來(lái)課堂——信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的實(shí)踐探索

張　琦

(上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校，上海 200125)

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打造智能教室嘗試未來(lái)課堂
——信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的實(shí)踐探索

張琦

(上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校，上海 200125)

摘要：現(xiàn)代教育技術(shù)正在全面深入地改變我們的教育教學(xué)，信息化的進(jìn)一步普及給教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式、師生互動(dòng)方式帶來(lái)一場(chǎng)變革，智能教室的嘗試有助于我們重新對(duì)課堂進(jìn)行認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)，最終構(gòu)建出一個(gè)面向未來(lái)創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求的、尊重學(xué)生個(gè)體差異、充分發(fā)展學(xué)生個(gè)性的新型課堂。

關(guān)鍵詞：智能教室；個(gè)性化；未來(lái)課堂

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》第11條明確規(guī)定：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！?/p>

隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)正在全面深入地改變我們的教育教學(xué)，利用信息技術(shù)，能夠更多地開(kāi)發(fā)利用教育資源，全面提高教育教學(xué)的質(zhì)量和效益。信息化的進(jìn)一步普及給傳統(tǒng)的教學(xué)帶來(lái)了一場(chǎng)變革，傳統(tǒng)教室的多媒體運(yùn)用在交互性、網(wǎng)絡(luò)化、即時(shí)性方面已滿足不了現(xiàn)代課堂的需求，新的教學(xué)技術(shù)與教育理論的應(yīng)用要求傳統(tǒng)教室形態(tài)的改變，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為教室形態(tài)的改變提供了可能，社會(huì)發(fā)展對(duì)人的關(guān)注促使智能教室的誕生。為了更好地實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的融合，使信息技術(shù)成為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)和師生互動(dòng)的有效手段和工具，筆者和數(shù)學(xué)組的教師一起對(duì)這方面作一些研究與嘗試。

一、對(duì)智能教室的認(rèn)識(shí)

智能教室，在英語(yǔ)文獻(xiàn)中有三種說(shuō)法，分別是“Intelligent classroom”、“Iclassroom”、“Smart classroom”，其中以“Smart classroom”說(shuō)法居多，在對(duì)國(guó)內(nèi)外的相關(guān)智能教室的研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)對(duì)智能教室的界定有很多，這里列出兩種具有代表性的說(shuō)法：(1)智能教室是一個(gè)完全自動(dòng)服務(wù)、用戶友好的、有助于教和學(xué)的環(huán)境，教師需要的資源以簡(jiǎn)單、易用的方式進(jìn)行配置；(2)智能教室是一個(gè)交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中計(jì)算機(jī)和其它的電子設(shè)備是主要的信息傳輸系統(tǒng)，教室作為學(xué)生個(gè)性化和個(gè)別化學(xué)習(xí)的促進(jìn)者。電子文件夾中包含有學(xué)生的作品，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)提供即時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋，學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以獲得更大范圍的信息資源。

國(guó)內(nèi)外投入使用的智能教室有多種型號(hào)，但目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于智能教室的認(rèn)識(shí)還存在著很大差異，國(guó)外大多數(shù)高校尤其是美國(guó)，更多地把裝備有計(jì)算機(jī)、投影(液晶和光學(xué))、DVD、VCR等影視設(shè)備、擴(kuò)音設(shè)備和中控設(shè)備的教室稱為智能教室(smart classroom)，這種教室在國(guó)內(nèi)大多稱為多媒體教室。另外國(guó)內(nèi)有些中學(xué)也有把裝有電子白板(帶有交互功能投影的多媒體教室稱為智能教室)，并且也開(kāi)始有越來(lái)越多的中小學(xué)開(kāi)始裝備這種類型的智能教室。

筆者所在學(xué)校目前引進(jìn)的智能教室配備了觸控式電視機(jī)(類似帶有交互功能的電子白板)和38臺(tái)平板電腦。其全開(kāi)放的教育模式能夠兼容教師們常用的PowerPoint、Word、Flash等軟件，并能連接綜合教育服務(wù)云，以獲得豐富的電子教育資源，其屏幕的互動(dòng)性也能為師生搭建隨時(shí)雙向溝通的橋梁，我們希望通過(guò)研究和運(yùn)用實(shí)踐，對(duì)其在數(shù)學(xué)學(xué)科的不同學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)類型中的有效性作進(jìn)一步論證，并探索出運(yùn)用智能教室，提高課堂有效性的教學(xué)模式和教學(xué)策略。

二、智能教室的功能

未來(lái)課堂的轉(zhuǎn)型具有顛覆性，它所帶來(lái)的不僅是一種全新的教育模式，也將對(duì)“以人為本”的理念進(jìn)行更為徹底地踐行和詮釋。所以“智能教室”的打造首先要考慮的就是“以人為本”，不僅要讓教師使用起來(lái)方便，也要滿足學(xué)生集體學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。

筆者學(xué)校在選擇“智能教室”時(shí)，除了常用的電子白板功能外，主要還考慮到開(kāi)放性、靈活性和互動(dòng)性。通過(guò)一年的教學(xué)實(shí)踐，教師們感受最深的就是這套系統(tǒng)互動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)生的課堂作業(yè)能得到及時(shí)反饋，并即時(shí)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率，其輔助的拍照上傳功能、搶答器功能、分組合作等功能對(duì)促進(jìn)學(xué)生課堂專注投入、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)和提高課堂有效性都有很大幫助。

1.資料及時(shí)保存：使用電子感應(yīng)筆可以直接在屏幕上板書(shū)，并能將其隨時(shí)保存，方便教師課后整理、打包，循環(huán)使用。教師可以隨時(shí)調(diào)用各種資源，而且隨時(shí)隨地通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)即時(shí)分享給學(xué)生，學(xué)生可以節(jié)省更多記筆記的時(shí)間來(lái)專注聽(tīng)講。

2.資源隨時(shí)調(diào)用：教師備課時(shí)可以調(diào)用各種數(shù)字資源，如圖像、視頻剪輯，或者在上課過(guò)程中根據(jù)教學(xué)需要隨時(shí)生成各種資料，甚至可以直接進(jìn)入網(wǎng)上的在線資源查找資料。

3.屏幕互相分享：系統(tǒng)可以分享教師大屏幕到學(xué)生的小屏幕，方便所有學(xué)生更加直觀地看到教師的屏幕。屏幕上的一舉一動(dòng)、重點(diǎn)細(xì)節(jié)，都能即時(shí)清晰地體現(xiàn)在學(xué)生設(shè)備上，方便學(xué)生吸收和掌握課堂內(nèi)容；也可以分享學(xué)生的小屏幕到教師大屏幕上，甚至教師可以指定某位學(xué)生用他的平板電腦通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)直接操作大屏幕，讓學(xué)生可以驕傲地分享他的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。

4.方便點(diǎn)評(píng)比較：教師可以通過(guò)分屏顯示，同時(shí)將多位學(xué)生的解答過(guò)程展現(xiàn)在屏幕上，方便同時(shí)點(diǎn)評(píng)；對(duì)于實(shí)物操作，也可讓學(xué)生通過(guò)當(dāng)場(chǎng)拍照的形式上傳到大屏幕。當(dāng)學(xué)生看到自己的學(xué)習(xí)成果展現(xiàn)在大家面前時(shí)，自豪感油然而生，有利于促進(jìn)課堂氣氛的提高。

5.把握教學(xué)節(jié)奏：對(duì)于判斷、選擇等客觀題，系統(tǒng)可快速統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題準(zhǔn)確率，方便教師隨即掌握全體學(xué)生對(duì)于課堂上講解的知識(shí)點(diǎn)的理解狀況，從而可針對(duì)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整授課節(jié)奏，掌握主動(dòng)教學(xué)的。

6.翻轉(zhuǎn)課堂簡(jiǎn)捷：教師錄制微視頻，只需要一邊播放幻燈片，或者對(duì)著視頻投影作演示，一邊像上課一樣將要點(diǎn)講述清楚，一段音、形同步的微視頻就制作好了，可以轉(zhuǎn)發(fā)給學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)，為教師嘗試翻轉(zhuǎn)課堂提供了方便。

三、智能教室的實(shí)踐運(yùn)用

近一年的時(shí)間里，數(shù)學(xué)教學(xué)組針對(duì)課程中的不同板塊，對(duì)智能教室分別進(jìn)行了嘗試和實(shí)踐，試圖探索智能教室在不同學(xué)習(xí)內(nèi)容中的價(jià)值和策略。

1.概念教學(xué)

概念在小學(xué)階段的教學(xué)需要形象生動(dòng)的演示與舉例，直觀透徹的講解與剖析，概念教學(xué)的關(guān)鍵還在于要讓學(xué)生體驗(yàn)概念的形成過(guò)程。通過(guò)傳統(tǒng)的媒體進(jìn)行教學(xué)，能達(dá)到演示、舉例的目的，但卻無(wú)法讓學(xué)生們參與其中，體驗(yàn)環(huán)節(jié)做得不夠，我們?cè)谘芯恐袊L試在概念的形成過(guò)程中，通過(guò)電腦游戲等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)踐，邊看邊體驗(yàn)，學(xué)生參與度很高，學(xué)習(xí)興趣很濃，效果明顯。

借助智能教室系統(tǒng)，我們還嘗試用翻轉(zhuǎn)課堂的方式對(duì)概念進(jìn)行了教學(xué)?？紤]到每位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有差異、學(xué)習(xí)節(jié)奏有不同，我們將一些概念教學(xué)錄制成微視頻，讓學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，一方面縮短了課上反復(fù)講解的時(shí)間，教師有更多的時(shí)間可以用作概念內(nèi)涵的挖掘和外沿的拓展；另一方面，也有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，有趣的電腦動(dòng)畫(huà)、啟發(fā)性的語(yǔ)言、重點(diǎn)難點(diǎn)的清晰標(biāo)注，就像一位良師一直陪伴在身邊隨時(shí)作輔導(dǎo)，這些受到學(xué)生和家長(zhǎng)的喜愛(ài)。

2.計(jì)算教學(xué)

計(jì)算教學(xué)中，如何及時(shí)了解學(xué)生對(duì)計(jì)算方法的掌握情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在計(jì)算中失誤的主要原因，是提高計(jì)算教學(xué)有效性的關(guān)鍵。

智能教室系統(tǒng)中有一項(xiàng)功能是非常有效的，就是學(xué)生將自己的計(jì)算答案輸入手中的平板電腦，軟件可以及時(shí)將學(xué)生的所有答案進(jìn)行分類處理，教師便能從即時(shí)生成的答案統(tǒng)計(jì)中得到學(xué)生計(jì)算的正確率，以及集中錯(cuò)誤的內(nèi)容，方便教師找到錯(cuò)誤原因，進(jìn)行講解分析并適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法。

若是有解答過(guò)程的主觀題，教師可以將習(xí)題發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生在平板電腦上寫(xiě)下解題過(guò)程，然后再將學(xué)生的解題過(guò)程分享到大屏幕上進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，如有典型錯(cuò)誤可以利用其白板功能進(jìn)行分析講解。整個(gè)過(guò)程大大加快了教學(xué)節(jié)奏，比起學(xué)生在自己的課堂練習(xí)本上解答、校對(duì)，更能讓教師第一時(shí)間了解到每一位學(xué)生的掌握情況，并作出最及時(shí)的反饋教學(xué)，這是教學(xué)有效性最大化的改善。

3.幾何教學(xué)

空間幾何的教學(xué)，在小學(xué)階段的傳統(tǒng)教學(xué)中，往往需要教師準(zhǔn)備很多直觀的教具來(lái)為學(xué)生們演示，但有時(shí)因?yàn)榻叹叽笮〉木窒藁蛘叻轿唤嵌鹊膯?wèn)題，無(wú)法讓全班學(xué)生觀察和交流分享到演示結(jié)果，這樣就大大影響了整堂幾何課的教學(xué)效果。

在這部分的教學(xué)中，筆者嘗試使用平板電腦中照相機(jī)的功能來(lái)進(jìn)行共享交流、顯示觀察。在研究中，我們對(duì)《長(zhǎng)方體、正方體拼搭》進(jìn)行了設(shè)計(jì)，讓學(xué)生使用學(xué)具進(jìn)行動(dòng)手拼搭是本節(jié)課最主要的環(huán)節(jié)，但拼搭后的展示交流又是傳統(tǒng)課堂中最難體現(xiàn)的。使用智能教室后，學(xué)生們可以使用手中平板電腦里照相機(jī)的功能，將自己的“作品”進(jìn)行照相后上傳，教師又可以選擇部分作品進(jìn)行全班演示講評(píng)，最快捷、最有效地完成了學(xué)生間的互動(dòng)交流。

同時(shí)，教師在幾何教學(xué)演示的過(guò)程中，也可以將學(xué)生看不到的那些方位進(jìn)行照相后上傳，這樣就大大降低了幾何教學(xué)中的“死角”，使全體學(xué)生都能參與其中，交流互動(dòng)。在《視圖》教學(xué)中，我們同樣以當(dāng)場(chǎng)拍照的形式取到觀察對(duì)象上、下、左、右、前、后不同角度的鏡頭展示給學(xué)生，有助于幫助學(xué)生形成直觀形象的表象，從而實(shí)現(xiàn)由形象思維到抽象思維的自然過(guò)渡。

4.統(tǒng)計(jì)教學(xué)

小學(xué)階段的統(tǒng)計(jì)教學(xué)，要求讓學(xué)生體驗(yàn)收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的全過(guò)程。而在傳統(tǒng)的課堂中，整理數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)往往要花費(fèi)大量的時(shí)間，而在《小統(tǒng)計(jì)》一課的設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了讓學(xué)生“選擇自己喜歡的零食”的環(huán)節(jié)，將選項(xiàng)呈現(xiàn)在學(xué)生的平板上，讓每位學(xué)生直接在平板上點(diǎn)擊自己的選擇，這樣每位學(xué)生只有一次選擇機(jī)會(huì)，然后電腦迅速統(tǒng)計(jì)出了每種選擇的學(xué)生人數(shù)，直觀、準(zhǔn)確、科學(xué)，教師再組織學(xué)生以小組為單位在平板上制作統(tǒng)計(jì)圖，然后統(tǒng)一匯總到教師的屏幕上，教師一目了然地看到了全班的答案，了解了孩子們的學(xué)習(xí)情況，并逐一作出點(diǎn)評(píng)，鞏固了當(dāng)堂課上所學(xué)的內(nèi)容，達(dá)到了事半功倍的效果。

四、對(duì)智能教室的思考

經(jīng)過(guò)近一年對(duì)智能教室的探索，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ男Ч?，一方面為教師運(yùn)用好現(xiàn)代信息技術(shù)增添了經(jīng)驗(yàn)和信心，另一方面，也讓學(xué)生在改變學(xué)習(xí)方式、提高學(xué)習(xí)效率方面有了實(shí)實(shí)在在的收獲。

1.即時(shí)反饋學(xué)生掌握程度，方便教師靈活調(diào)整課堂策略

智能教室不同于普通白板，其最大的優(yōu)勢(shì)就是“即時(shí)反饋功能”。學(xué)生每一次作答，系統(tǒng)都能立刻判斷對(duì)錯(cuò)，并統(tǒng)計(jì)出準(zhǔn)確率，及時(shí)顯示各個(gè)選項(xiàng)的選擇情況，學(xué)生的掌握程度一目了然。教師不僅能掌握到班級(jí)整體的學(xué)習(xí)狀況，對(duì)哪些題學(xué)生掌握情況較好，哪些題還需要重點(diǎn)講解也有所掌握，從而取代了傳統(tǒng)課堂上教師憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷的做法，大大提高了課堂教學(xué)的有效性；同時(shí)，教師還能關(guān)注到每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不需要再花費(fèi)大量時(shí)間批改之后才能了解學(xué)生的掌握程度。一節(jié)課下來(lái)，每個(gè)學(xué)生的答題準(zhǔn)確率都會(huì)清楚顯示，教師立刻就能掌握并針對(duì)個(gè)別學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，避免了學(xué)生由于沒(méi)有掌握知識(shí)而盲目做作業(yè)、浪費(fèi)時(shí)間，為分層作業(yè)提供了科學(xué)的依據(jù)。

2.教學(xué)、學(xué)習(xí)資料隨時(shí)保存，讓學(xué)習(xí)過(guò)程留下痕跡

以前的課件只能在大屏幕上演示，教師的板書(shū)只能出現(xiàn)在黑板上，而現(xiàn)在智能教室里的大屏幕可以允許教師直接在課件上進(jìn)行書(shū)寫(xiě)，并且對(duì)書(shū)寫(xiě)的內(nèi)容也可隨時(shí)保存，并發(fā)送給學(xué)生，作為課堂筆記；同時(shí)每一位學(xué)生的答題結(jié)果，不論是客觀題還是主觀題，從過(guò)程到準(zhǔn)確率，系統(tǒng)也能隨時(shí)保存，整個(gè)過(guò)程留有痕跡，方便學(xué)習(xí)和研究。

3.全覆蓋的學(xué)生交互式課堂，讓學(xué)習(xí)有效性大大提升

傳統(tǒng)課堂采用的是提問(wèn)舉手回答方式，花費(fèi)時(shí)間不少，但是只能了解到部分回答問(wèn)題的學(xué)生的掌握情況。而在智能教室，可以采用人人答題、即時(shí)提交的方式，不但使全體學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，并且注意力高度集中，還能保證每位學(xué)生都有平等的答題機(jī)會(huì)，答題過(guò)程不受他人干擾，而答題結(jié)果也可以馬上在大屏幕上顯示。通過(guò)設(shè)定答題時(shí)間，還可提升學(xué)生的思考速度，讓學(xué)習(xí)效率得到有效提升。

4.信息技術(shù)輔助教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

數(shù)學(xué)本身比較抽象、枯燥，加之學(xué)生的年齡特點(diǎn)，單一傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難吸引學(xué)生注意力。運(yùn)用智能教室系統(tǒng)，除了能通過(guò)有趣的動(dòng)畫(huà)，刺激學(xué)生的各種感官，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣之外，更能為課堂提供豐富的教學(xué)組織形式，如集體搶答、電腦隨機(jī)抽號(hào)回答、屏幕分享等方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)習(xí)熱情高漲，達(dá)到了從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

5.為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供平臺(tái)，滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要

每位學(xué)生存在個(gè)體差異，每位學(xué)生都有自己的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)節(jié)奏，在教學(xué)中，我們要尊重學(xué)生的差異，滿足學(xué)生用他喜歡的方式、適應(yīng)的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)，而這一點(diǎn)在傳統(tǒng)課堂里很難實(shí)現(xiàn)。借助智能教室，學(xué)生的這一需求能夠得到滿足。一方面，教師可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的不同程度，給學(xué)生發(fā)放不同難度層次的作業(yè)；另一方面，學(xué)生也可在電腦上根據(jù)自己的掌握程度獨(dú)立作答，思考速度、思考過(guò)程不受他人的干擾。

我們對(duì)于智能教室的研究和嘗試還處于剛剛起步階段，新技術(shù)的應(yīng)用，提高了課堂教學(xué)的有效性，滿足了個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，也方便了教師的教學(xué)，但同時(shí)又對(duì)教師提出了更高的要求和挑戰(zhàn)，不僅要有豐富的專業(yè)知識(shí)，還要不斷擴(kuò)充信息技術(shù)能力與素養(yǎng)，教師將面臨新的跨越。

參考文獻(xiàn)：

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Building Smart Classroom Constructing Classroom of the Future

——Practice and Exploration of Applying IT into Teaching

ZHANG Qi

(Shanghai Experimental School，Shanghai 200125)

Abstract:As modern education technology is thoroughly changing our ways of teaching and learning, informatization becomes more popular in presentation of teaching content, learning ways of students, teaching methods of teachers and the interaction between students and teachers. Therefore, smart classroom helps us to recognize and design the classroom from a new perspective, which allows students individual differences and develops students personality, to meet the need of innovative talent development in the future.

Key words:smart classroom, personality, classroom of the future

作者簡(jiǎn)介：張琦，浙江紹興人，上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校中學(xué)高級(jí)教師，主要從事小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究。