智慧學習環(huán)境下的個性化學習模式探究*

高丹陽　桑笑語

摘? ?要：隨著新時代教育信息化的發(fā)展，智慧學習環(huán)境成為教學空間發(fā)展的新趨勢。為了實現(xiàn)新環(huán)境下的有效教學，文章在分析智慧學習環(huán)境與個性化學習內涵特性的基礎上，發(fā)掘了智慧學習環(huán)境中四個支撐個性化學習的要點：大數(shù)據(jù)支持、海量資源支持、多元工具支持和即時評價支持。進一步探討了智慧學習環(huán)境個性化學習的關鍵環(huán)節(jié)，以及各環(huán)節(jié)的應用技術和實現(xiàn)目標。最后依托智慧學習環(huán)境，以“課前——學情分析為核心，課中——師生互動為關鍵，課后——以個性化輔導為重點”為主線，從環(huán)境支持、教師、學生三個維度闡釋了基于智慧學習環(huán)境的個性化學習模式。

關鍵詞：智慧學習環(huán)境;個性化學習;學習模式

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2020）19-0027-05

一、引言

智慧學習環(huán)境是隨信息時代社會的發(fā)展而產(chǎn)生的新理念，越來越多的國家已經(jīng)將智慧學習環(huán)境列為教育資源發(fā)展的重要目標。我國也不例外，從國家到地方都緊緊圍繞這一主題開展教學改革。數(shù)據(jù)分析、人工智能等新技術在教育領域越來越得到重視，在此背景下，以學生為核心的個性化學習更是被大力倡導。在信息化教育時代，社會的進步離不開新型人才的培養(yǎng)，同時也對教育目標提出了更高的要求[1]。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020 年）》中明確指出：要關心每個學生，促進每個學生主動地、生動活潑地發(fā)展，尊重教育規(guī)律和學生身心發(fā)展規(guī)律，為每個學生提供適合的教育[2]。智慧學習環(huán)境的出現(xiàn)推動了學習模式的變革，同時也催生了新問題，即如何在該環(huán)境下更加有效地促進個性化學習。根據(jù)以上背景，基于智慧學習環(huán)境的特征并以學習者為中心，本研究闡釋了個性化學習模式，以期為智慧教育的發(fā)展提供支持，助力學生的個性化發(fā)展。

二、智慧學習環(huán)境與個性化學習的研究現(xiàn)狀

1.智慧學習環(huán)境研究現(xiàn)狀

國外對智慧學習環(huán)境的研究比國內早?！爸腔邸币辉~的出現(xiàn)使得各個領域開始了革新，這標志著新時代——智慧時代的開啟，教育領域也不例外，很多研究者開始著手利用前沿技術手段來構建新的校園環(huán)境，打造智慧學習空間。國外在智慧學習環(huán)境建構方面取得了一些突破和進展。美國和英國的大學在智慧學習環(huán)境建構中都提到了技術支持的必要性。例如美國斯坦發(fā)大學開發(fā)的一種智慧教室命名為iRoom，教室中的設備大都可實現(xiàn)自動化控制，其中包括顯示墻、鍵盤鼠標、智能白板等，皆可進行自定義化設置[3];英國埃塞克斯大學的團隊構建了一套教學環(huán)境支持系統(tǒng)來支持智慧教室的建設，這套支持系統(tǒng)包含多種計算機和傳感設備，使學生能夠體驗沉浸式學習。從以上研究可以看出，智慧學習環(huán)境的搭建脫離不開技術的支持，通過將技術應用于教學，實現(xiàn)智慧學習，順應時代發(fā)展，培育新型人才。

隨著教育界對智慧教育的不斷推崇，我國也開始了對學習環(huán)境的研究和探索。國內對智慧教育的研究從2012年發(fā)表的文章《智慧教育：教育信息化發(fā)展的新境界》開始，隨后，多位研究者開啟了深入探索。其中，黃榮懷教授指出智慧教育系統(tǒng)的發(fā)展要經(jīng)歷三個階段：一是智慧學習環(huán)境的構建;二是在該環(huán)境下新教學模式的探索;三是在此大環(huán)境下實現(xiàn)現(xiàn)代化的教育制度，真正實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)時代的智慧教育。而目前我國的探索重點仍放在前兩個階段[4]。近幾年我國對環(huán)境和模式的探索主要有三個方面的成果：其一是關于智慧環(huán)境的內涵和概念，包含多元視角下對智慧學習環(huán)境內涵和特征的理解;其二是關于智慧學習環(huán)境的構建，主要探討環(huán)境的構成要素和如何搭建聯(lián)接;其三是對智慧學習環(huán)境下學習模式的探索，大都結合學科教學和平臺應用相聯(lián)系進行探討。國內的研究成果在理論探討和環(huán)境構建兩個方面的研究較多。在實踐應用方面，以教師為中心的基于智慧學習環(huán)境進行探究的新型教學模式較多，而以學生為中心的個性化學習模式的探索較少。因此，我們有必要探討在以學生為中心的智慧學習環(huán)境中，如何促進個性化學習，實現(xiàn)以學生為本的自主全面發(fā)展。

2.個性化學習研究現(xiàn)狀

在很早以前，布魯姆就已經(jīng)提出了個性化學習的概念，他的解釋為“依據(jù)個性不一的學生，有針對性地施教”[5]，每位教師要承認并尊重學生所存在的個體性差異，并且有“針對性”地來對待和解決這種差異性。國外有許多可以借鑒的例子，他們更多是從技術的角度采用系統(tǒng)化的方式來研究個性化學習的模式，主要有兩個方面的系統(tǒng)建構：一方面以學生的個體差異為基礎來建構相適應的學習模型;另一方面基于外在環(huán)境的視角進行相關的模型構建，例如教學內容、教學策略、教學條件等[6]。國外研究更多是在技術搭建的基礎上研究個性化學習的模型。

近幾年，我國正處于課程改革和技術與課程融合的大背景下，開始明確個性化學習的必要性。其中的研究成果主要集中在理論、實踐和技術開發(fā)層面。在理論方面，國內研究主要集中于對個性化學習內涵、特征的討論以及對相關教學策略和模型的設計;在實踐層面，主要以各學科的學習內容為依托進行個性化學習的實踐探索，力圖達到因材施教的目的;在技術開發(fā)上，還是以數(shù)據(jù)挖掘和智能感應為主，同時借助分析系統(tǒng)與算法技術對收集的數(shù)據(jù)進行歸納整理，并以此為依據(jù)為學生推送適切資源[7]。本文在對智慧學習環(huán)境理解的基礎上，分析其功能優(yōu)勢并在理論上支持學生的個性化學習過程，以此為核心，構建了基于智慧學習環(huán)境的個性化學習模式，力求真正達到個性化學習的目的，提高學生的學習效率和能力。

三、概念及核心特征

1.智慧學習環(huán)境的概念及核心特征

（1）智慧學習環(huán)境的概念

黃榮懷認為，“智慧學習環(huán)境是一種能感知學習情景、捕捉學習者特征的學習空間，在此環(huán)境中，它為學生的學習提供學習資源與多元交互方式，在學習過程中能夠自動化記錄收集各方數(shù)據(jù)及學習成果，能夠促進學生進行有效自主的學習”[8];Chin認為，智慧學習環(huán)境是為匹配不同學習者的個性特征而提供信息技術支持的學習環(huán)境，該環(huán)境可以使學生的持續(xù)性學習得到支持[9];鐘國祥認為，智慧學習環(huán)境是以學習者為中心的智慧型學習空間，其具備一定的VR教學功能，是一個智能開放的學習空間，使教師在學生進行自主建構的同時還能進行個性化干預[10]。

綜合以上觀點，本文認為，智慧學習環(huán)境是基于大數(shù)據(jù)、算法、數(shù)據(jù)分析等技術，通過精準分析學習過程中的數(shù)據(jù)，識別學習者個性化特征，推薦合適的學習資源及訊息，可對學習成果進行綜合評定，支持多樣交互的學習場所。

（2）智慧學習環(huán)境核心特征

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，智慧學習環(huán)境的構建基于大數(shù)據(jù)、算法、數(shù)據(jù)分析等新一代信息技術，在技術與教學的融合創(chuàng)新及應用等方面具有重要的特色。這其中包含了六項重要組成要素，包括：WiFi環(huán)境、電子書包、學習資源、學習工具、學習方式及學習評價。

六項重要要素其核心特征包括以下五個方面：①終端設備互通化。智慧學習環(huán)境在實現(xiàn)多種終端設備共同連接的基礎上，還可同時同步各方的數(shù)據(jù)及服務，實現(xiàn)有效銜接，即時獲取教學資源，使學生學習時空靈活便捷。②學習動態(tài)數(shù)據(jù)化。智慧學習環(huán)境最具特色的是數(shù)據(jù)收集和分析技術，通過動態(tài)捕捉學生的學習數(shù)據(jù)并進行整理分析，使學習過程和成效得到可視化呈現(xiàn)，教師可精確把握學生的學習情況，并依據(jù)數(shù)據(jù)分析結果調整教學策略，也使學生明確自身的薄弱點。③資源推送智能化。智慧學習環(huán)境通過對學生學習過程數(shù)據(jù)的追蹤、記錄，掌握不同的學習者特征，根據(jù)學生的個性化差異推薦匹配合適的學習資源，學生可在多樣資源中進行自主選擇。④互動交流多元化。智慧學習環(huán)境中師生、生生之間的交流互動更加靈活多元，除了在教室內面對面實時互動外，課下還可借助網(wǎng)絡技術平臺多地域少延時進行交流，真正實現(xiàn)師生、生生之間全時空的持續(xù)溝通。⑤學習評價即時化。智慧學習環(huán)境將傳統(tǒng)的學習評價轉化為動態(tài)式評價，滲透在每個教學環(huán)節(jié)中，包括課前預習、課中測評、課后作業(yè)三個階段的評價及反饋，應用形成性評價使學習評價實現(xiàn)動態(tài)化和即時化。

2.個性化學習概念及特征

關于對個性化學習的理解，隨著教學變革和教學工具的演變一直在不斷更新。國內的研究者對其理解也不盡一致。其中，李克東教授認為個性化學習的最終目的是學生自主進行知識建構完成學習目標，教師在整個過程中起一定的引導作用，根據(jù)學習者不同的個性特征、學習風格、學習能力進行恰當輔導和指引[11]。王艷芳認為個性化學習的目標是實現(xiàn)學生的個性化發(fā)展，教師要以學生為中心，圍繞學生的個性特點推薦適宜的學習材料和學習方法[12]。郭文革認為學習資源是關鍵，教師要在教學過程中發(fā)現(xiàn)學生的學習需求，按需提供相匹配的學習資源，滿足學生的個性化發(fā)展[13]。

在以上學者對個性化學習概念理解的基礎上，本文認為，個性化學習的內涵隨信息技術的發(fā)展在不斷更新。個性化學習指學習者在對個性特征、學習風格、學習能力產(chǎn)生自我認知的前提下，教師將學生的學習進度進行等級劃分并為學習者提供不同的學習策略和途徑，在先進技術的支持與引導下，學習者能根據(jù)自身特性和差異需求進行自主決策，以滿足個性化發(fā)展的需求。

四、基于智慧學習環(huán)境的個性化學習模式設計

1.智慧環(huán)境下的技術支持設計

（1）海量數(shù)據(jù)為個性化學習提供支撐

智慧學習環(huán)境的構建與外部感知和分析技術密不可分，通過在學習環(huán)境中感知來收集學習數(shù)據(jù)。如：收集學習資源的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會記錄學生瀏覽過的學習網(wǎng)頁和視頻、查閱過的疑難問題等;記錄學習互動，包括學生提問問題、回復問題、所做標注等;記錄學習評價，系統(tǒng)能夠記錄師生及生生之間的評價以及學生的成績等。通過對收集的數(shù)據(jù)進一步分析，會獲得更加有價值的信息并做出有效反饋。

（2）豐富資源為個性化學習提供選擇

智慧學習環(huán)境的構建基于資源互通的環(huán)境，學生能夠自主選擇學習進程，在與教師和同伴的互動中，完成問題解決任務。智慧學習環(huán)境中的學習資源不僅多樣且會適配于不同學習風格的學生，使其更有效地進行自主建構。不同層次水平的學生可以按照自己所需，從微課視頻、學習網(wǎng)頁、PPT課件等多種學習資料中選取符合個人水平的學習資源。不同學習風格的學生也可以按照個人學習偏好選擇不同形式的學習資源，比如靜態(tài)文本型、動畫視頻型、演示文稿型等。

（3）個性工具為自主建構提供輔助

智慧學習環(huán)境中多種多樣的學習工具為個性化學習提供支持。其中，實時互動工具幫助學生及時發(fā)布疑難問題并進行交流溝通，以完善個人知識體系;標注及筆記工具使具備不同學習風格的學生可以對學習內容及時進行個性化整理和回顧，標注和筆記工具同時還能實現(xiàn)多終端操作即時同步更新內容;思維導圖工具也可以支持學生對學習內容進行歸納整理，同時可以進行分析幫助，補充完善個人的知識結構，優(yōu)化學習效果。

（4）實時反饋為學后反思提供支持

智慧學習環(huán)境中的技術設備可以通過對學習過程的監(jiān)控向學生反饋學情，學生根據(jù)個人的學習情況及時調整學習策略，端正學習態(tài)度。教師也可通過學情分析了解學生各階段的學習情況、討論情況及測試情況，通過分析給予學生針對性反饋意見，同時布置階段性任務，進行個性化指導。

2.智慧學習環(huán)境下個性化學習模式的關鍵環(huán)節(jié)設計

針對個性化學習的需求，基于課前、課中、課后的教學實施順序進行個性化學習的關鍵環(huán)節(jié)設計，具體包含四個方面的內容：課前學習目標個性化;學習資源個性化;課中學習形式個性化;課后學習評價個性化。

（1）分層預設學習目標環(huán)節(jié)

預設教學目標是教學過程的首要環(huán)節(jié)。以個性化學習為導向的智慧學習環(huán)境中，教學目標分層不論從理論層面還是實踐層面來審視都顯得尤為必要。因此，在制定教學目標時，要根據(jù)學情分析對不同層次學生分別設定等級目標。在實施教學的過程中，教師也要依據(jù)教學內容和學情將教學目標合理分配成多個子目標，并在開始學習前告知學生，將三維目標充分融合到智慧學習環(huán)境中的階段性學習中。

（2）學習資源在線選擇環(huán)節(jié)

在智慧學習環(huán)境下的學習資源準備中，教師根據(jù)分層預設的學習目標將知識點進行類別整理供學生進行個性化選擇，資源類型一般包括：微課、多媒體材料、在線試題等。教師可依據(jù)不同的教學內容選擇恰當?shù)馁Y源類型，通過網(wǎng)絡平臺課前向學生傳送，并發(fā)放不同難度層次的在線試題測試學生預習效果，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

（3）個性化學習形式開展環(huán)節(jié)

個性化課堂學習首要目的是保證學生在此過程中通過同伴溝通和教師指導完善個人認知體系。課前教師收集在線學習結果，整理分類;課中組織學生針對在線學習中未解決的問題小組學習，開展討論;研究結果由小組代表匯報，教師最后進行點評和精講，確保無遺漏，解決學生在線學習中遇到的問題。

（4）個性化課后輔導環(huán)節(jié)

課后的個性化輔導通過發(fā)放針對性課后習題和資源，挖掘學生未掌握的知識點，并以微課形式進行推送輔導，鞏固學生的個性化學習。學生通過作業(yè)中給予的反饋，可在網(wǎng)絡平臺上與同學、教師進行交流，進行總結反思。利用網(wǎng)絡平臺提供的學習工具記錄個人學習中的重難知識點，形成個性化知識記錄，網(wǎng)絡技術平臺會進行識別并推送有關該知識點的學習資料和練習，以使學生完善知識體系[14]。

3.智慧學習環(huán)境下個性化學習模式的模型闡釋

本文在對智慧學習環(huán)境技術功能分析了解的基礎上，結合個性化學習特征，充分對環(huán)境中的各個環(huán)節(jié)進行設計，按教學時序進行組合，在參考相關文獻的基礎上，對基于智慧環(huán)境的個性化學習模式進行了進一步設計，如圖1所示。在該模式中，教師和學生明確了學習的定位，學生在學習過程中可依據(jù)自身的學習水平、風格和需求來選擇合適的路徑提升學習水平，也為其自主完善個人知識體系提供支持。

本模式的核心思想是尊重學生學習選擇的個性化，同時該環(huán)境能夠為學生的選擇給予支撐。具體體現(xiàn)在精準的學習分析、個性化學習資源、多元化學習工具、指向性學習評價等方面。最后使學生借助工具支持，積極主動完成個人的知識建構，下面筆者將從具體階段來對模式進行詳細闡釋。

（1）課前階段：學情分析為核心

課前通過對學生學情分析的數(shù)據(jù)，及時掌握學生的學習情況，根據(jù)學情推送合適的輔助資源，進入個性化學習流程，激發(fā)學習動機，完成課前的學習目標。

智慧學習環(huán)境下的課前階段以學情分析為核心，通過學情分析將學習目標進行階段劃分并引導學生進行個性化在線學習，完成課前的預習和反饋。如圖2所示，具體流程為：①學情分析。在課前，教師可通過智慧學習環(huán)境中的問卷功能了解學生的先前知識以及學習風格，還可通過數(shù)據(jù)分析技術掌握學生的成績和平時作業(yè)情況，依據(jù)不同層次學生的水平，分層預設教學目標。②預設目標。依據(jù)對學生不同水平的劃分，包含基礎薄弱、中等水平、基礎扎實三種，依據(jù)學習者分析，我們可以預設基礎目標、拓展目標，同時依據(jù)學生不同學習風格進行教學資源的設計。③在線學習。依據(jù)學生的學習風格，教學資源的設計類型包含微課視頻、教學課件、測試題、文本知識等。智慧學習環(huán)境會根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果為學生提供可選擇的學習方式，同時學生可依據(jù)自己的學習偏好、先決技能等因素選擇合適的學習方式進行新課學習，學習過程中可隨時運用學習工具進行記錄和標注。④學習反饋。學生在學習過程中的疑問難題可以通過學習工具發(fā)布提問帖，記錄自己遇到的問題并與教師和同伴進行相關討論，學習結束后，學生可依據(jù)個人偏好來選擇總結形式，可選擇“測試題”或“總結匯報”。⑤教學設計。最后教師根據(jù)學習及討論情況，進行教學目標的調整，整理教學重難點，設計課堂教學方案。

（2）課中階段：師生互動為要點

課中通過開展不同形式的討論和匯報，解決不同水平學生的學習問題，提高學生的認知水平，完善知識結構。

在課中階段，師生互動過程中，除了傳統(tǒng)的對話方式外，更重要的是基于網(wǎng)絡平臺的互動方式。授課過程中的多個環(huán)節(jié)可開展師生互動及生生互動。如圖3所示，具體流程為：①課程導入。在導入環(huán)節(jié)，可由學生進行總結匯報，帶領其他學生一同回顧上節(jié)課的知識內容，也可由教師通過匯總學生的學習結果數(shù)據(jù)和討論內容設計情節(jié)導入，促進學生積極參加教學活動。②探究學習。在探究階段，教師提前收集學生在討論區(qū)中未能解決的問題，由教師組織學生進行小組探究，小組匯報討論成果并上傳進行展示，各小組可投票選擇認為最合理的答案，最后教師進行評判和解答。③測試答疑。在測試階段，教師依據(jù)課前學習成果和課中反饋情況為三個層次學生選擇不同難易程度的課堂測試題，并運用智慧平臺向學生傳送，依據(jù)平臺反饋的測試結果，進行最后的課堂總結。④總結提升。在總結提升階段，教師根據(jù)在線學習問題、課堂探究問題及隨堂測試的反饋，整合不同層次學生學習中的重難點進行總結和精講，發(fā)散學生思維，實現(xiàn)能力自主建構。

（3）課后階段：以個性化輔導為重點

課后通過數(shù)據(jù)分析課堂的學習情況，進行個性化練習推薦與針對性微課輔導，學生通過標識薄弱與反思，加強對課堂知識的內化和鞏固。

智慧學習環(huán)境下的課后階段，是基于網(wǎng)絡技術平臺重點開展個性化輔導，進行針對性教學。如圖4所示，具體流程為：①課后作業(yè)。教師依據(jù)學生課前、課中的學習及表現(xiàn)，分層次有針對性地發(fā)布作業(yè)任務，并依托網(wǎng)絡平臺向學生推送學習資源。②微課輔導。學生完成并提交作業(yè)后，即時收到平臺對客觀題的批改反饋，主觀題由教師批閱并進行錯誤點梳理，將錯誤率高的知識點錄制微課講解推送給未掌握的學生，錯誤率低的知識點可進行一對一個性化指導。③討論交流。學生可收到教師發(fā)送的批改微課及一對一輔導視頻，對不理解的內容可基于平臺直接向老師提問，也可通過討論區(qū)與同學交流反思。④標注薄弱。學生還可以將個人認為有難度的知識點記錄到學習工具中，智慧平臺會進行識別并推送有關該知識點的學習資料和練習，以鞏固學生的個性化學習。⑤評價反思。教師可運用智慧平臺中的數(shù)據(jù)分析，對學生知識點的掌握情況進行說明并將與其相匹配的學習資料實時發(fā)送到學生端，學生接收教師的評價及學習資料，及時查漏補缺。

五、結束語

智慧學習環(huán)境是信息時代的一種新型學習環(huán)境。在智慧學習環(huán)境下，使學習者積極有效地參與學習，獲得多元發(fā)展，是教育研究者面臨的關鍵問題[15]。應用智慧學習環(huán)境下的工具和技術開展個性化教學是智慧學習的一種表現(xiàn)，本文所探究的個性化學習模式，建立在基于分析學習行為數(shù)據(jù)的基礎上，根據(jù)學生的層級水平給予針對性教學反饋，并實現(xiàn)智能化學習資源推送，為學生創(chuàng)造可供選擇的學習條件，促進學生積極主動地對知識體系進行建構。但在實際應用中，還需要考慮一些現(xiàn)實問題，諸如：如何結合各學科實際情況，優(yōu)化學習資源和學習形式;如何對學生的行為數(shù)據(jù)進一步深度挖掘和分析，對個性化學習實現(xiàn)指導作用;如何根據(jù)智慧學習平臺制定更加科學的評價方式，形成智慧評價體系等。這些都有待進一步研究，完善個性化學習模式。

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（編輯：王曉明）