基于智慧課堂的高師地球概論教學(xué)模式研究

蘇海民，高楊，徐國偉

（宿州學(xué)院 環(huán)境與測繪工程學(xué)院，安徽 宿州）

一 引言

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020）》[1]中指出：“促進(jìn)教育與信息技術(shù)的深度融合，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在教育改革中的推動(dòng)作用，有效提高教育質(zhì)量、促進(jìn)教育公平”?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[2]提到“利用信息技術(shù)提升教學(xué)水平、創(chuàng)新教學(xué)模式，形成“線上線下”有機(jī)結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)新模式。注重教學(xué)過程對教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生行為數(shù)據(jù)的收集、分析和反饋，利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能建設(shè)智慧校園”?？梢?，教育信息化、智能化已成為現(xiàn)代教育發(fā)展的主導(dǎo)方向，大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能支持下的智慧課堂成為了教育與信息技術(shù)深度融合、教學(xué)模式和教學(xué)方法重大變革的集中體現(xiàn)。

地球概論是地理科學(xué)高等師范專業(yè)中的一門先行基礎(chǔ)課，主要研究地球的宇宙環(huán)境及地球的整體性知識(shí)，主要包括地球天文學(xué)和地球物理學(xué)兩部分內(nèi)容。該課程具有很強(qiáng)的抽象性和空間性，很多教學(xué)內(nèi)容看不見、摸不著，理解難度大，僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，學(xué)習(xí)者還會(huì)因不理解、學(xué)不會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)情緒。因此，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式是提高地球概論教學(xué)效果亟待解決的課題。而智慧課堂是將教育理念、現(xiàn)代教育技術(shù)和應(yīng)用相結(jié)合的立體化教學(xué)模式，為學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，“線上線下”相結(jié)合，對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化整合，使課堂教學(xué)更加智能化、資源化和個(gè)性化，從而提高地球概論課堂教學(xué)質(zhì)量。

二 智慧課堂的內(nèi)涵和基本特征

智慧課堂最初源于智慧教育，祝智庭[3]提出以智慧教育為基礎(chǔ)的教育信息化導(dǎo)致教育教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展，必然成為教育發(fā)展的趨勢。包括兩方面的內(nèi)容：一是基于教育視角破除傳統(tǒng)教學(xué)模式的“滿堂灌”，依靠培養(yǎng)學(xué)生能力形成教學(xué)決策；二是利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)創(chuàng)建適合教與學(xué)的智能教學(xué)環(huán)境。靖國平[4]認(rèn)為教育教學(xué)的目的應(yīng)該是轉(zhuǎn)“知識(shí)課堂”為“智慧課堂”，關(guān)鍵在于智慧的形成。吳曉靜[5]則認(rèn)為智慧課堂促進(jìn)學(xué)習(xí)者的智慧發(fā)展，體現(xiàn)“轉(zhuǎn)識(shí)成智”。因此，智慧課堂可理解為在大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”及人工智能等信息技術(shù)支持下，建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的高效的、智能的和個(gè)性化的教學(xué)課堂，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展教育教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生行為數(shù)據(jù)的收集、分析和反饋，建立適合于學(xué)生生理、心理核心素養(yǎng)發(fā)展需要的智慧教學(xué)環(huán)境；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自主、探究學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)學(xué)生潛能，發(fā)展智慧，支持學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。

智慧課堂能實(shí)現(xiàn)“線上線下”混合模式教學(xué)。線上可實(shí)施即時(shí)考勤、信息發(fā)布、課程學(xué)習(xí)、在線測試、課堂討論和學(xué)生評(píng)學(xué)等。利用線上學(xué)習(xí)方式可以記錄學(xué)生學(xué)習(xí)情況和行為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將成為學(xué)生在線評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。線下包括課堂講授、分組討論、問題探索、教師點(diǎn)評(píng)、線下評(píng)價(jià)等。線下教學(xué)教師可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)過程，掌握學(xué)習(xí)中遇到的各類問題，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)方式和教學(xué)設(shè)計(jì)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，提升學(xué)生的綜合解決問題的能力。通過線上線下的交互，師生、生生之間的溝通與交流更加個(gè)性化，打破傳統(tǒng)的限時(shí)、限地的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自由開展個(gè)性化學(xué)習(xí)。

智慧課堂可以整合各類教學(xué)資源。教學(xué)資源是師生之間聯(lián)系的紐帶，教師利用各種資源將知識(shí)傳授給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生潛能，發(fā)揮學(xué)生智慧。包括教學(xué)實(shí)體資源和教學(xué)信息資源兩類。教學(xué)實(shí)體資源通常有教材、教案、大綱、PPT、教學(xué)視頻等具有真實(shí)感、形象化的實(shí)物和模型。教學(xué)信息資源包括通訊設(shè)備、PC 端、信息技術(shù)、信息服務(wù)者和生產(chǎn)者等，另外，還包括教學(xué)環(huán)節(jié)中的師生、生生交互數(shù)據(jù)資料。智慧課堂可以將這些分散的資源進(jìn)行整合，上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的資源庫中實(shí)現(xiàn)資源共享。

智慧課堂可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)，掌握學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。智慧課堂打破了傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式，利用多種教學(xué)資源、教學(xué)形式為師生、生生提供交流，進(jìn)行智能化教學(xué)、個(gè)性化教學(xué)、提高教學(xué)效率。首先，在大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”和人工智能的支持下，教師可以將教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)安排（教學(xué)課件、重難點(diǎn)分析、作業(yè)習(xí)題、教學(xué)視頻等）定期發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生提前領(lǐng)取教學(xué)任務(wù)。其次，學(xué)生可以利用教師在線發(fā)布教學(xué)安排，進(jìn)行“線上線下”交流互動(dòng)，開展自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、互動(dòng)和協(xié)作等個(gè)性化學(xué)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況、作業(yè)完成情況和考試結(jié)果等反饋信息分析學(xué)情，調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方案。

三 地球概論教學(xué)過程中的問題

（一）教學(xué)模式陳舊，缺少學(xué)情分析

地球概論是地理學(xué)專業(yè)的先行基礎(chǔ)課，為地理學(xué)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供地球的整體性知識(shí)，培養(yǎng)其地理觀察能力、綜合分析能力及空間思維能力，教學(xué)內(nèi)容具有較強(qiáng)的抽象性和實(shí)踐性，學(xué)生反映該課程教學(xué)內(nèi)容雖然有趣，但學(xué)習(xí)理解難度大，因此產(chǎn)生畏懼心理。目前，地球概論教學(xué)仍以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主，教學(xué)方法單一，忽視了學(xué)生的學(xué)情分析，不能掌握學(xué)生對課前知識(shí)的準(zhǔn)備情況，把握學(xué)生的個(gè)性需求和思維特點(diǎn)。在教師備課中不能做到真正的以學(xué)生為本，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，僅把學(xué)生作為受課主體，教師按照教學(xué)大綱的規(guī)定將事先設(shè)定好的教學(xué)內(nèi)容按部就班的灌輸給學(xué)生。這種教學(xué)模式具有很強(qiáng)的強(qiáng)迫性，缺乏師生、生生之間的互動(dòng)，即使學(xué)生對于某些知識(shí)點(diǎn)存在疑問，也不能及時(shí)得到答疑，忽略了學(xué)生的感受，限制了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。長此以往，學(xué)生會(huì)因難學(xué)、難記、課堂教學(xué)枯燥對地球概論課程產(chǎn)生厭學(xué)情緒，嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。

（二）互動(dòng)流于形式，缺失課堂協(xié)作

現(xiàn)代教育理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本、發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，消除傳統(tǒng)的“一言堂”教學(xué)模式，將課堂還給學(xué)生。傳統(tǒng)的地球概論課堂在這方面還有很大欠缺，課堂教學(xué)注重知識(shí)點(diǎn)的掌握，教師在教學(xué)預(yù)設(shè)時(shí)，仍按照教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)流程將知識(shí)點(diǎn)直接傳授給學(xué)生，“雙邊活動(dòng)”或“多邊活動(dòng)”變成了“單邊活動(dòng)”，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的溝通不暢[6]，缺失課堂協(xié)作，造成課堂教學(xué)僵化缺少活力，一定程度上抑制了學(xué)生的發(fā)散思維，扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。且高校大學(xué)生正處于思維活躍的時(shí)期，他們有能力利用豐富的教學(xué)資源發(fā)現(xiàn)問題、通過交流溝通或團(tuán)隊(duì)協(xié)作探究問題和解決問題，從而激發(fā)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)的熱情。

（三）評(píng)價(jià)體系不完善，考核方式不科學(xué)

教學(xué)評(píng)價(jià)是考核教師教學(xué)成果和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要方式。地球概論教學(xué)過程中也存在教學(xué)評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)，主要是學(xué)生針對教師教學(xué)過程、教學(xué)方式和教學(xué)成果的評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)體系存在著一定的隨意性，學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)也許沒有認(rèn)真思考整個(gè)教學(xué)過程，僅是為了完成學(xué)校的任務(wù)隨意的評(píng)價(jià)，甚至有些評(píng)價(jià)參雜了個(gè)人情感，或者學(xué)生評(píng)價(jià)之前得到了老師的授意，使評(píng)價(jià)結(jié)果失去了原本的價(jià)值。其實(shí)，教學(xué)評(píng)價(jià)不僅是針對教師的評(píng)價(jià)，還應(yīng)包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)[7]。對于教師教學(xué)評(píng)價(jià)要包括教學(xué)準(zhǔn)備評(píng)價(jià)、教學(xué)過程評(píng)價(jià)、教學(xué)效果評(píng)價(jià)和教學(xué)反饋評(píng)價(jià)。學(xué)生評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)認(rèn)真思考每一個(gè)環(huán)節(jié)，使評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、真實(shí)有利于教師改善教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生自我評(píng)價(jià)是指學(xué)生對自己學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)，應(yīng)包括在課堂上的學(xué)習(xí)狀態(tài)評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)。

課程考核既是對學(xué)生學(xué)習(xí)掌握程度的檢驗(yàn)，又是對教師教學(xué)成果的檢驗(yàn)，考核方式是否合理直接影響檢驗(yàn)效果。大多數(shù)高校地球概論考核仍然采用期末試卷考試的考核方式，總成績評(píng)定=70% 期末成績+30% 平時(shí)成績。雖然在綜合成績評(píng)定時(shí)添加了平時(shí)成績，但一般僅限于考勤、作業(yè)和課堂筆記三個(gè)部分，而這三部分內(nèi)容不同高校的“含金量”差異較大，甚至流于形式。這種考核往往忽略了學(xué)生的課堂表現(xiàn)、實(shí)踐操作和課外延伸等，不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和綜合能力。地球概論課程應(yīng)改變這種單一的考核模式，減少期末成績在綜合評(píng)定中的比重，增加學(xué)生對理論知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐操作能力。

四 地球概論智慧課堂教學(xué)的實(shí)現(xiàn)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式在地球概論教學(xué)中曾起到了重要的作用，但隨著時(shí)代進(jìn)步和信息技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要。現(xiàn)代教學(xué)過程強(qiáng)調(diào)要以人為本，滿足人的個(gè)性化發(fā)展。大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”及人工智能支持下的智慧課堂為地球概論提供了新的教學(xué)模式。

（一）重視學(xué)情分析，開展針對性的課堂教學(xué)

借助地球概論智慧課堂教學(xué)平臺(tái)，教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容不定期發(fā)布教學(xué)任務(wù)，并通過學(xué)生在線提交的材料和反饋的信息分析學(xué)情，全面掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和個(gè)性化的思維方式，適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、確定教學(xué)目標(biāo)。然后教師根據(jù)所確定的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)設(shè)置新的教學(xué)任務(wù)并推送預(yù)習(xí)資料和檢測練習(xí)題。學(xué)生則針對教師提供的預(yù)習(xí)資料展開自主探究式、團(tuán)隊(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)成果提交至教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)在討論交流區(qū)討論學(xué)習(xí)過程中遇到的問題、個(gè)人見解。通過反復(fù)設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)和課前預(yù)習(xí)，教師能夠全面了解學(xué)生對預(yù)授新知識(shí)的掌握情況及學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的難點(diǎn)問題，教師可根據(jù)學(xué)情特點(diǎn)、個(gè)性需求和教學(xué)目標(biāo)重新安排教學(xué)內(nèi)容，有針對性的設(shè)計(jì)教學(xué)方案。這種以學(xué)生為主體的立體化教學(xué)模式既打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，又能了解課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，清楚學(xué)生在本章節(jié)學(xué)習(xí)中的不足，避免被動(dòng)的接收，激發(fā)學(xué)習(xí)積極參與的熱情。

課堂教學(xué)是地球概論智慧課堂的核心部分，依據(jù)制定好的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，采用多樣化的教學(xué)手段精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，使學(xué)生在輕松、愉悅的環(huán)境下完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高地球概論學(xué)習(xí)效率。教師依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題創(chuàng)設(shè)相關(guān)學(xué)習(xí)情境，導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容并引導(dǎo)學(xué)生積極參與，對學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)上提交的學(xué)習(xí)成果或存在疑點(diǎn)進(jìn)行生生互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)。為檢測學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，在教學(xué)平臺(tái)設(shè)置檢測練習(xí)，根據(jù)平臺(tái)反饋信息對學(xué)生沒有掌握的或掌握較薄弱的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行精講，課后對學(xué)生分層次布置作業(yè)，提供課外延伸閱讀，加強(qiáng)對新知識(shí)的鞏固。

（二）加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)，實(shí)施探究性的合作學(xué)習(xí)

自主學(xué)習(xí)即學(xué)生自愿主動(dòng)的學(xué)習(xí)，以學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體獨(dú)立分析、探索、創(chuàng)造性的實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。李芒教授指出：“學(xué)生在相對獨(dú)立的情況下，自我監(jiān)督、自我設(shè)計(jì)、自我實(shí)施、自我修正，充分發(fā)揮主體性的學(xué)習(xí)活動(dòng)[8]”。地球概論自主學(xué)習(xí)是在智慧課堂平臺(tái)技術(shù)的支持下，學(xué)生自主完成智慧課堂“線上線下”學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)方式。通常地球概論的線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)由學(xué)生在課下獨(dú)立完成，學(xué)生依據(jù)教師發(fā)布的教學(xué)任務(wù)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和主動(dòng)探索并解決問題，在探究過程中可以通過智慧平臺(tái)或私下討論交流輔助解決問題?；谥腔壅n堂的地球概論自主學(xué)習(xí)充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和學(xué)習(xí)熱情，提高了地球概論教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

探究協(xié)作學(xué)習(xí)是通過分工合作自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題，也是地球概論智慧課堂教學(xué)模式的重要學(xué)習(xí)方式。把地球概論學(xué)習(xí)中遇到的重難點(diǎn)和疑點(diǎn)問題具體化，建立分工合作小組，小組中每個(gè)個(gè)體針對要解決的問題查閱相關(guān)資料、觀測分析和展開討論等不同途徑獲取解決問題的信息，與他人共享以期獲取解決問題的最佳途徑。探究學(xué)習(xí)中首先要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題意識(shí)、好奇心和求知欲，然后通過教學(xué)資源、分組討論、問題歸納和教師點(diǎn)評(píng)等方式解決問題，這樣便可大大縮短學(xué)習(xí)準(zhǔn)備所花費(fèi)的時(shí)間。

（三）完善評(píng)價(jià)體系，建立科學(xué)性的考核方式

當(dāng)前，高校為考核教師的教學(xué)水平和教學(xué)效果，通常要求學(xué)生利用網(wǎng)教平臺(tái)對教師進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，但受多種因素影響，這種評(píng)價(jià)結(jié)果不能客觀、全面地反映教師的水平。況且，地球概論教學(xué)是個(gè)知識(shí)體系，不能單純的以教學(xué)結(jié)果評(píng)價(jià)?？梢越柚腔壅n堂平臺(tái)的“線上線下”混合教學(xué)、師生和生生互動(dòng)交流及設(shè)置評(píng)價(jià)模塊建立雙邊和多邊評(píng)價(jià)。學(xué)生可以利用智慧課堂平臺(tái)回看課堂活動(dòng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和直觀學(xué)習(xí)感受綜合分析教師教學(xué)活動(dòng)，對教師進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)。教師則可以利用智慧課堂平臺(tái)記錄的學(xué)生考勤、測試結(jié)果、課堂表現(xiàn)和偏好習(xí)慣進(jìn)行量化分析，作為改進(jìn)地球概論課堂教學(xué)模式重要參考依據(jù)。

地球概論要改變以前期末考試一卷定結(jié)果的考核模式，建立科學(xué)的形成性評(píng)價(jià)。這種考核可以鼓勵(lì)學(xué)習(xí)培養(yǎng)自主探究學(xué)習(xí)的習(xí)慣，幫助學(xué)生合理安排學(xué)習(xí)過程，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。形成性考核模式評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)過程，具體包括期末成績、線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)三部分。其中期末成績占50%；線上部分占30%，具體包括作業(yè)（10%）、筆記（5%）、討論（5%）、觀看教學(xué)視頻（10%）；線下部分占20%，具體包括考勤（10%）、實(shí)驗(yàn)（10%）。

五 結(jié)語

在教學(xué)理念和教學(xué)思維方式全面改革的背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足地球概論教學(xué)的需要。而智慧課堂是以智慧教育理念為基礎(chǔ)，深入融合信息技術(shù)建立的信息化、智能化和個(gè)性化的新型教學(xué)模式。本研究針對地球概論課堂教學(xué)如何構(gòu)建智慧課堂模式，闡述了當(dāng)前高校地球概論教學(xué)中存在的教學(xué)模式、評(píng)價(jià)體系和考核方式等弊端，通過分析學(xué)情、加強(qiáng)自主和協(xié)作學(xué)習(xí)、完善考核評(píng)價(jià)方式等途徑構(gòu)建地球概論智慧課堂。但針對地球概論智慧課堂的構(gòu)想還不夠完善、深入，今后需要加強(qiáng)教師在智慧課堂平臺(tái)的引導(dǎo)轉(zhuǎn)“知識(shí)課堂”為“智慧課堂”，真正做到智能、靈活和促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的智慧化。