智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)對(duì)中小學(xué)信息技術(shù)課堂的影響研究

于佳音 許家媚

摘要：在接受21世紀(jì)教育的同時(shí)，逐漸成長(zhǎng)的“數(shù)字土著”和“網(wǎng)絡(luò)一代”對(duì)高端學(xué)習(xí)環(huán)境提出了相應(yīng)的要求，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展隨之不斷增強(qiáng)，從而進(jìn)一步促進(jìn)了智慧教育的實(shí)現(xiàn)?；顒?dòng)與環(huán)境是相互聯(lián)系，相互影響的，在活動(dòng)理論的指導(dǎo)下，如何充分利用教學(xué)資源和信息技術(shù)手段來(lái)構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，從而提升中小學(xué)課堂教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，如何做到基于學(xué)習(xí)者的需求來(lái)設(shè)計(jì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境以支持不同的活動(dòng)模式，是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的主要研究?jī)?nèi)容。其中以初中地理課堂為例，活動(dòng)理論為指導(dǎo)，為構(gòu)建有效、協(xié)作的中小學(xué)課堂教學(xué)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提供了新思路。

關(guān)鍵詞：智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧學(xué)習(xí)，活動(dòng)理論，教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）21-0078-03

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，全球各界都為獲得嶄新的發(fā)展提出了相應(yīng)的要求，而教育教學(xué)也隨著信息技術(shù)的發(fā)展同時(shí)對(duì)自身發(fā)展提出了進(jìn)一步要求。無(wú)論是對(duì)于教育理念、教學(xué)方式、教育教學(xué)流程，還是對(duì)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)，信息技術(shù)對(duì)教育都具有革命性的影響。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)為標(biāo)志的技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域快速發(fā)展與應(yīng)用，使得我們的傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)增強(qiáng)課堂，推動(dòng)了新一輪的教學(xué)課堂的變革。

1 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵及構(gòu)成類(lèi)型

1.1智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵

國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵存在著不同的解讀，筆者將其核心概念總結(jié)為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境為在信息技術(shù)的支撐下，構(gòu)建使學(xué)習(xí)者高效率、高質(zhì)量地獲得智慧的一種學(xué)習(xí)環(huán)境。促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)的核心要素，其內(nèi)涵包括以下三個(gè)方面。1）從技術(shù)角度來(lái)看，在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的過(guò)程中，其核心就在于利用信息技術(shù)手段，對(duì)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，教師通根據(jù)數(shù)據(jù)分析學(xué)習(xí)者的特征，從而為其提供合適的學(xué)習(xí)資源的互動(dòng)工具。2）從學(xué)習(xí)者角度來(lái)看，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)的核心充分體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為中心，為學(xué)習(xí)者提供適合個(gè)性特征的學(xué)習(xí)支持和服務(wù)。3）從技術(shù)和人之間的關(guān)系的角度來(lái)看，智能技術(shù)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者“智慧”的發(fā)展。對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程的全記錄、學(xué)生個(gè)性特點(diǎn)的評(píng)估以及教學(xué)效果的評(píng)價(jià)是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境關(guān)注的核心。

1.2智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成

國(guó)外有學(xué)者認(rèn)為，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成包括：開(kāi)發(fā)與采用數(shù)字課本、提升在線(xiàn)課堂與評(píng)估、加強(qiáng)教師能力建設(shè)、教育云基架與平臺(tái)開(kāi)發(fā)。我國(guó)學(xué)者習(xí)海旭認(rèn)為智慧教育環(huán)境應(yīng)該包括：學(xué)習(xí)活動(dòng)、教學(xué)活動(dòng)、學(xué)習(xí)管理活動(dòng)、物理環(huán)境、技術(shù)環(huán)境五大要素。盡管?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的構(gòu)想會(huì)存在差異，但任何一種說(shuō)法都離不開(kāi)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的三個(gè)核心特征：學(xué)習(xí)情境的感知、智能化學(xué)習(xí)支持和學(xué)習(xí)系統(tǒng)集成。

1.3智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的類(lèi)型

按照應(yīng)用場(chǎng)合的不同，可將常見(jiàn)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境可分為移動(dòng)智慧課堂、智慧教室、智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧學(xué)習(xí)中心和智慧創(chuàng)客空間等，其中在中小學(xué)課堂中智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)的類(lèi)型集中為移動(dòng)智慧課堂、智慧教室、智慧實(shí)驗(yàn)室三個(gè)類(lèi)型。

1）在移動(dòng)智慧課堂中，所用到的基礎(chǔ)設(shè)備主要為電子書(shū)包、交互式電子白板、手寫(xiě)筆等，其中電子書(shū)包及交互電子白板，廣泛應(yīng)用于各個(gè)中小學(xué)的課堂教學(xué)中，例如在浙江省杭州市建蘭中學(xué)、杭州師范大學(xué)第一附屬小學(xué)等學(xué)校，已經(jīng)將電子書(shū)包應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中。

2）在智慧教室及智慧實(shí)驗(yàn)室雖然沒(méi)有普及到各個(gè)地區(qū)中小學(xué)，但有部分院校將智慧實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)校的小型科研室，例如佛山市南莊三中在校設(shè)立的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室中使用體感交互、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和3D打印機(jī)等設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2 活動(dòng)理論對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的影響

2.1活動(dòng)理論為分析智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的要素提供了新視角

活動(dòng)理論傾向于關(guān)注活動(dòng)本身，而不是關(guān)注有課程理論知識(shí)、知識(shí)的難易度、知識(shí)構(gòu)成等。在活動(dòng)理論模型中學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)發(fā)生的主體，教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)作用的客體，教師是學(xué)習(xí)共同體中的重要組成部分，活動(dòng)中的工具、參與者、客體等要素以及對(duì)教與學(xué)活動(dòng)中各要素關(guān)系的把握，為分析智慧學(xué)習(xí)環(huán)境要素提供了新的視角，也是對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境要素的補(bǔ)充與完善。

2.2活動(dòng)理論為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提為分析復(fù)雜情景提供了指導(dǎo)

活動(dòng)理論強(qiáng)調(diào)對(duì)情境脈絡(luò)的分析，希望確定活動(dòng)所需的工具等實(shí)體來(lái)幫助學(xué)習(xí)者完成任務(wù)活動(dòng)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的任務(wù)活動(dòng)一般的形式都是程序性任務(wù)或者是概念任務(wù)，并沒(méi)有在真實(shí)生活的實(shí)踐中來(lái)進(jìn)行研究，忽視了活動(dòng)內(nèi)在的分析，缺乏人性化。因此，在基于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合活動(dòng)理論對(duì)情境脈絡(luò)的分析，盡可能地加強(qiáng)對(duì)信息的搜集，確保情境脈絡(luò)分析的準(zhǔn)確，為學(xué)習(xí)者提供合適的條件支持。

3 基于活動(dòng)理論智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的中小學(xué)課堂案例分析

3.1活動(dòng)理論指導(dǎo)下智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程

活動(dòng)理論著重點(diǎn)在于實(shí)踐過(guò)程而非知識(shí)本身，學(xué)習(xí)活動(dòng)作為一種特殊的實(shí)踐活動(dòng)，也可以將它看作是一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境，活動(dòng)理論能夠在不同的情境下，為分析和研究學(xué)生在課堂的實(shí)踐活動(dòng)提供框架，讓學(xué)生在活動(dòng) （感覺(jué)的、心理的、身體的）和有意識(shí)的加工（學(xué)習(xí)）中不斷成長(zhǎng)。如圖1所示，活動(dòng)理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的整體思路：

（1）分析活動(dòng)目標(biāo)

在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)的開(kāi)始，首先需要明白學(xué)習(xí)者表現(xiàn)的復(fù)雜性、互動(dòng)性和意圖性，目的是為了理解任務(wù)活動(dòng)可能受到哪些因素的限制，明確活動(dòng)的動(dòng)機(jī)，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的矛盾提供關(guān)鍵的信息，從而引導(dǎo)教師對(duì)整個(gè)教學(xué)的設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)者的活動(dòng)內(nèi)容。

（2）分析活動(dòng)系統(tǒng)的要素

活動(dòng)系統(tǒng)中的各要素并不是直接作用于對(duì)方的，在分析活動(dòng)系統(tǒng)的各要素的時(shí)候，務(wù)必要分析各要素之間的互動(dòng)和矛盾。例如在進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意考慮學(xué)習(xí)者為了達(dá)到活動(dòng)目標(biāo)，是如何與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的工具和教師進(jìn)行互動(dòng)的，活動(dòng)的目的和意圖是如何實(shí)現(xiàn)的，教師對(duì)活動(dòng)的影響等。

（3）分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

活動(dòng)、行動(dòng)、操作是構(gòu)成整個(gè)活動(dòng)結(jié)構(gòu)的三個(gè)層次，活動(dòng)整個(gè)結(jié)構(gòu)描述了全部有意識(shí)、無(wú)意識(shí)的針對(duì)客體的思考和表現(xiàn)得內(nèi)在關(guān)系，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須識(shí)別出支持活動(dòng)的所有行動(dòng)和操作。

（4）分析教學(xué)情景思路

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的情境感知功能會(huì)判斷學(xué)習(xí)者當(dāng)前所處的學(xué)習(xí)情境，學(xué)習(xí)者自身需要有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)情境脈絡(luò)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)者的行動(dòng)及活動(dòng)各要素間的關(guān)系進(jìn)行分析，然后以此來(lái)提供合適的學(xué)習(xí)工具、資源，確?；顒?dòng)的最終完成。

（5）評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)

活動(dòng)結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)提供相應(yīng)的評(píng)價(jià)機(jī)制以判斷學(xué)生是否達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，是否掌握教學(xué)的內(nèi)容，例如自動(dòng)生成課堂講義、生學(xué)情分析、學(xué)生的情感特點(diǎn)分析評(píng)價(jià)等。

3.2基于活動(dòng)理論智慧學(xué)習(xí)環(huán)境支持下的教學(xué)案例

為了促進(jìn)學(xué)習(xí)者能夠進(jìn)行輕松的、投入的和有效的學(xué)習(xí)，根據(jù)運(yùn)用活動(dòng)理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的整體思路，以活動(dòng)作為教學(xué)的基本單位，提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動(dòng)工具，構(gòu)建真實(shí)、協(xié)作的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。本案例實(shí)施的過(guò)程中，以初中二年級(jí)的地理課為例，課程內(nèi)容主要是了解“太陽(yáng)、地球和月球”，并掌握三個(gè)天體之間的關(guān)系。

（1）課前準(zhǔn)備，彈性預(yù)設(shè)

課前教師通過(guò)電子書(shū)包進(jìn)行學(xué)情診斷，了解學(xué)生對(duì)這門(mén)科目及對(duì)應(yīng)課程的態(tài)度及掌握情況，然后根據(jù)學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)和風(fēng)格從而對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程進(jìn)行彈性預(yù)設(shè)，教師和學(xué)生都進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)準(zhǔn)備。

（2）創(chuàng)設(shè)情境，交往反饋

在課中，教師首先創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，教師展示古代計(jì)時(shí)器-太陽(yáng)鐘的圖片，讓學(xué)生們猜想并說(shuō)出他的用途，在這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生們將自己的想法利用電子書(shū)包上傳到互動(dòng)討論區(qū)中進(jìn)行交流討論，在在線(xiàn)學(xué)習(xí)提問(wèn)和討論過(guò)程中，教師可根據(jù)所得數(shù)據(jù)并總結(jié)學(xué)生信息并進(jìn)行及時(shí)反饋，其中學(xué)生的活躍程度與內(nèi)容反饋都能夠幫助教師進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。學(xué)生了解太陽(yáng)鐘的由來(lái)，功能以及制作方法和工作原理，教師引出貼近實(shí)際的活動(dòng)情境，讓學(xué)生想象在生活中“陽(yáng)光下物體的影子的變化”，讓學(xué)習(xí)者將課堂中新的知識(shí)與自己的實(shí)際生活體驗(yàn)想聯(lián)系，將新的知識(shí)技能內(nèi)化整合。

（3）分組探究，網(wǎng)絡(luò)交流

基于活動(dòng)理論的進(jìn)行教學(xué)，必須保證“活動(dòng)、行動(dòng)、操作”三個(gè)層級(jí)和諧相依。由于本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容的空間性較強(qiáng)，理解起來(lái)有難度且抽象，所以在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師采用小組合作制作赤道式日晷的模型來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的空間理解能力。本案例在實(shí)施過(guò)程中，活動(dòng)中3人一組，2組一隊(duì)，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)際操作。最終教師整體組織作品展覽與評(píng)價(jià)，學(xué)生在操作過(guò)程中可以開(kāi)啟電子書(shū)包的拍攝記錄功能將全程記錄，學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和最終作品的圖片和視頻結(jié)果都會(huì)推送至教師和家長(zhǎng)，學(xué)生的成果同時(shí)可以展示在移動(dòng)終端，可與學(xué)生、家長(zhǎng)、教師共享資源。

（4）展示評(píng)價(jià)，歸納總結(jié)

該階段學(xué)生以小組為單位集中演示自己所做的模型并傳遞組內(nèi)成員的想法，再具體實(shí)施過(guò)程中要到的問(wèn)題及解決方案，學(xué)生通過(guò)在線(xiàn)將自己的作品及視頻分享給班級(jí)中的所有人，每個(gè)學(xué)習(xí)者參與評(píng)閱環(huán)節(jié)，在相應(yīng)作品下方進(jìn)行評(píng)閱；教師依據(jù)學(xué)生課堂的診斷報(bào)告對(duì)學(xué)生進(jìn)行建議和鼓勵(lì)，教師對(duì)表現(xiàn)出色的學(xué)生加分表?yè)P(yáng)，學(xué)生明確自身的不足，也可以與同學(xué)們交流分享心得。

4 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)對(duì)中小學(xué)課堂教學(xué)的影響

4.1智慧教室環(huán)境下，學(xué)生地位體現(xiàn)為“主體性、個(gè)性化”

活動(dòng)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是意義的形成及建構(gòu)的過(guò)程，而不是一個(gè)簡(jiǎn)單的知識(shí)被動(dòng)接受的過(guò)程，而應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展，事實(shí)上就是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境之間通過(guò)活動(dòng)不斷從平衡到不平衡再到不平和的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境具有四個(gè)特點(diǎn)，分別是一體化、數(shù)據(jù)化、個(gè)性化與智能化。其中個(gè)性化體現(xiàn)的重點(diǎn)就是個(gè)性化的教育服務(wù)定制與自適應(yīng)學(xué)習(xí)。在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境支持下，學(xué)生主體性的體現(xiàn)需要設(shè)計(jì)依據(jù)學(xué)習(xí)者的生活和學(xué)習(xí)上的經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人興趣、特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)來(lái)設(shè)計(jì)符合學(xué)習(xí)者個(gè)性特征的活動(dòng)，要充分利用智慧環(huán)境教學(xué)共享、聯(lián)結(jié)、簡(jiǎn)捷等特性，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維形成的能力、信息處理的能力等。

4.2智慧教學(xué)習(xí)環(huán)境氛圍中呈現(xiàn)“互動(dòng)形式豐富，互動(dòng)高效”的特點(diǎn)

固定的教學(xué)環(huán)境，教師主導(dǎo)課堂進(jìn)行面對(duì)面授課，預(yù)先設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、評(píng)價(jià)要求和活動(dòng)內(nèi)容，這是目前中國(guó)中小學(xué)課堂的常見(jiàn)模式。

傳統(tǒng)的"課堂學(xué)習(xí)"是一種集體學(xué)習(xí)行為，以知識(shí)傳遞為主，教室中統(tǒng)一固定的座位布局，限制了各種教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，師生間缺少交流和互動(dòng)的機(jī)會(huì)，這種學(xué)習(xí)環(huán)境只側(cè)重于支持、回憶、理解和應(yīng)用的低階認(rèn)知目標(biāo)，無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高級(jí)認(rèn)知目標(biāo)。而在智慧教育環(huán)境下的中小學(xué)教育，基于活動(dòng)的開(kāi)展，教師在語(yǔ)言互動(dòng)方面，教師更多的是引導(dǎo)學(xué)生，而不是傳統(tǒng)的灌輸知識(shí)；智慧教室中，各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的引入使得教師、媒體、學(xué)生之間有更多的互動(dòng)，例如華南師范大學(xué)正進(jìn)一步優(yōu)化各類(lèi)智慧教學(xué)環(huán)境，例如多用途靈活性教室、講授與小組互動(dòng)型大教室、分組互動(dòng)型教室、探究貢獻(xiàn)型教室、公開(kāi)開(kāi)放空間等，這種學(xué)習(xí)環(huán)境很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性與積極性。

5 總結(jié)

從《2015地平線(xiàn)報(bào)告》年到《2017年地平線(xiàn)報(bào)告》中“重構(gòu)學(xué)習(xí)空間”的演變可以看出，學(xué)習(xí)環(huán)境的發(fā)展已經(jīng)逐步變得成熟，學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)正從以講授為主，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诨顒?dòng)的開(kāi)展、項(xiàng)目合作、團(tuán)隊(duì)展示、自主學(xué)習(xí)、自由討論等多樣化的設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)構(gòu)建創(chuàng)新性的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提供了更多的可能性。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)終身教育的重要推力，就應(yīng)該積極探究智慧環(huán)境與學(xué)科教學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn)，并與學(xué)科教學(xué)進(jìn)行有效整合。目前，中國(guó)的大部分中小學(xué)學(xué)校的課堂中，學(xué)習(xí)者真實(shí)的學(xué)習(xí)結(jié)果與社會(huì)預(yù)期的和大多數(shù)教室的努力都不相符，國(guó)內(nèi)對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境或者說(shuō)是智慧教育的研究還有許多欠缺。從活動(dòng)模式來(lái)看，學(xué)科教學(xué)的發(fā)展和信息技術(shù)的整合形成了多樣化的活動(dòng)模式，將信息技術(shù)自然而然地滲透到教學(xué)過(guò)程之中，將原本傳統(tǒng)呆板的教室環(huán)境改造為具有創(chuàng)新性、人文性、靈活性、開(kāi)放性、實(shí)用性等特征的新型現(xiàn)代教室，充分利用智慧環(huán)境教學(xué)的優(yōu)越特性著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和自主學(xué)習(xí)、探索的能力，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和自身成才。希望本研究能夠?yàn)橹腔蹖W(xué)習(xí)環(huán)境在中小學(xué)課堂的構(gòu)建工作提供一定的參考依據(jù)，為使現(xiàn)代化信息技術(shù)真正意義上與學(xué)校課堂中學(xué)習(xí)教學(xué)的融合發(fā)展提供幫助。

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【通聯(lián)編輯：王力】