智慧教室的“智慧性”分析與應(yīng)用思考

曾馨瑤 胡衛(wèi)星

摘要：智慧教室的出現(xiàn)是教育技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，也是當(dāng)下一種新興的信息化教學(xué)形式和教學(xué)手段。本文分析了智慧教室應(yīng)用的場景，對智慧教室的智慧性應(yīng)用進(jìn)行了反思，以期能夠幫助師生盡快適應(yīng)信息化教育發(fā)展的各種需求，重新構(gòu)建學(xué)校課堂教學(xué)生態(tài)的新局面。

關(guān)鍵詞：智慧教室;應(yīng)用場景;評價反思

中圖分類號：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?論文編號：1674-2117（2022）02-0079-04

教室作為學(xué)生在校學(xué)習(xí)的主要學(xué)習(xí)環(huán)境，其優(yōu)良程度會直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)與身心發(fā)展?fàn)顩r。[1]因此，建設(shè)新型教室環(huán)境，促進(jìn)信息技術(shù)與具體學(xué)科教學(xué)活動的融合是當(dāng)前教育變革的重要舉措之一。2009年IBM公司首次提出“智慧地球”的概念之后，“智慧教室”概念也隨之產(chǎn)生并得以實現(xiàn)和廣泛應(yīng)用。近年來，人們采用智慧教室實現(xiàn)了教學(xué)環(huán)境和教學(xué)模式的改革創(chuàng)新，達(dá)到了優(yōu)化教學(xué)資源、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)和改善教學(xué)效果的目標(biāo)。

● 智慧教室的“智慧性”理解

智慧教室的出現(xiàn)在一定程度上可解決優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源無法共享、教學(xué)方式缺乏互動性和接入能力差等問題。

1.作為信息技術(shù)與教學(xué)相融合的典型智能化學(xué)習(xí)環(huán)境

黃榮懷等人在2012年提出了智慧教室的“SMART模型”，指出智慧教室的智慧性主要包括教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化呈現(xiàn)（內(nèi)容呈現(xiàn)）、教室的布局與管理（環(huán)境管理）、學(xué)習(xí)資源的便利獲?。ㄙY源獲?。?、課堂教學(xué)的及時深度互動（及時互動）、情境的感知與檢測五個維度。[2]隨后，聶風(fēng)華等人在2013年從系統(tǒng)組成角度構(gòu)建出由基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)感知、可視管理、增強(qiáng)現(xiàn)實、實時記錄、泛在技術(shù)等活動模塊組成的“iSMART模型”。[3]智慧教室的“SMART模型”，其核心點(diǎn)在于師生教學(xué)交互應(yīng)用環(huán)節(jié)的設(shè)計與應(yīng)用。它除了可以實現(xiàn)對智慧教室內(nèi)部環(huán)境及設(shè)備進(jìn)行智能化監(jiān)控和管理之外，還實現(xiàn)了師生交互過程中對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的即時監(jiān)測與反饋，能夠輔助學(xué)生更好地完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，從而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。而“iSMART模型”則側(cè)重于更為具體的操作性技術(shù)功能模塊的組建，強(qiáng)調(diào)智慧教室作為一個為師生提供智能化學(xué)習(xí)空間的系統(tǒng)工程，它的核心環(huán)節(jié)是在技術(shù)與教學(xué)活動的有機(jī)融合中，實現(xiàn)師生教學(xué)方式的重大變革，特別強(qiáng)調(diào)各種智能化信息技術(shù)的功能發(fā)揮與教學(xué)實踐應(yīng)用。[4]

2.作為技術(shù)賦能學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的渠道

作為一種能夠提供智慧生成性教學(xué)活動的新興信息化課堂環(huán)境，智慧教室要實現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)的持續(xù)培養(yǎng)，就需要有明顯不同于以往傳統(tǒng)物理性課堂的“智慧性”：第一，在育人目標(biāo)上，強(qiáng)調(diào)將學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)生綜合能力結(jié)合，并有效滲透到日常教學(xué)活動實踐中;第二，在教學(xué)流程上，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的自主性和能動性，看重學(xué)生彼此之間的對話、溝通、交往、合作、探究和個性展示等;第三，在教學(xué)生態(tài)上，要求實施精準(zhǔn)教學(xué)、有效教學(xué)和多元教學(xué)等，強(qiáng)調(diào)知識學(xué)習(xí)與社會實踐之間的結(jié)合;第四，在學(xué)習(xí)技術(shù)上，強(qiáng)調(diào)各種智能教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以促進(jìn)創(chuàng)新探究教學(xué)的生成;第五，在教學(xué)評價上，要求能夠從一元走上多元，增加綜合性、過程性和增值評價等。

● 智慧教室的智慧性應(yīng)用實踐場景

1.重構(gòu)學(xué)習(xí)環(huán)境

智慧教室的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生只能在特定地點(diǎn)被動接受知識的局面。胡衛(wèi)星等人提出智慧教室應(yīng)以滿足實際教學(xué)需求為出發(fā)點(diǎn)來建構(gòu)，尤其要注重教室環(huán)境的智慧性教學(xué)支持功能的開發(fā)與應(yīng)用。[5]從中可以看出，智慧教室作為一種智能化教學(xué)環(huán)境，是為了更好地提供教學(xué)內(nèi)容和革新教學(xué)方式，而不只是單純地為了改造教室的物理空間。在各種智慧性教學(xué)技術(shù)手段的支持下，新型學(xué)習(xí)環(huán)境不應(yīng)被傳統(tǒng)物理空間和時間所束縛，而應(yīng)以學(xué)生為主體作為指導(dǎo)思想，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，開展探究式、合作式、共享式和生成性的教學(xué)。

2.重塑教學(xué)模式

智慧教室中可開展的教學(xué)模式有翻轉(zhuǎn)課堂模式、小組協(xié)作型、自主探究型、講授型、游戲化教學(xué)模式、體驗式學(xué)習(xí)模式、虛實結(jié)合—遠(yuǎn)程協(xié)同模式等。[6]相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，智慧教室中的這些新型教學(xué)模式通過技術(shù)與教育深度融合創(chuàng)新，將課程教學(xué)活動的實施與管理變得更加輕松便捷，課堂教學(xué)活動互動更加簡單高效，學(xué)生學(xué)習(xí)活動的過程評價更加實時公平，課堂教學(xué)活動信息反饋即時生效。

3.生成教學(xué)新數(shù)據(jù)

在智慧教室的系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用實踐中，教學(xué)數(shù)據(jù)重組再生是極其重要的一環(huán)。教學(xué)數(shù)據(jù)的重組是將師生在課堂教學(xué)過程中產(chǎn)生和積累的各種數(shù)據(jù)重新加工處理。一方面現(xiàn)有的智慧教室均能提供教學(xué)過程數(shù)據(jù)采集和智能關(guān)聯(lián)分析，及時反饋教師在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題;另一方面智慧教室也可以直觀體現(xiàn)師生實時的教學(xué)活動，并對其做智慧的動態(tài)分析，為多元化教學(xué)評價和實時信息反饋提供有力支撐，指導(dǎo)教師靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)程，促進(jìn)師生的深度交互。通過對教學(xué)數(shù)據(jù)的再分析加工，基于新教學(xué)數(shù)據(jù)的深度挖掘，教師能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)情況和活動表現(xiàn)進(jìn)行有針對性的講解和答疑反饋，完成面向?qū)W生的因材施教指導(dǎo)，讓教育教學(xué)活動變得更加高效和有針對性。

4.教學(xué)服務(wù)賦能

智慧教室助力教學(xué)改革，可不斷地完善整合現(xiàn)有的教學(xué)服務(wù)體系?；谥腔劢淌业耐度肱c使用，一線學(xué)校可通過名師講座、整合教學(xué)服務(wù)體系、種子環(huán)境培養(yǎng)、教學(xué)成果打造等提供與教學(xué)業(yè)務(wù)深度融合的教學(xué)服務(wù)。通過智慧教室的教學(xué)服務(wù)功能對學(xué)校的教師進(jìn)行一體化配套培訓(xùn)，助力教師用好用活智慧教室，為師生帶來全新的學(xué)習(xí)體驗，實現(xiàn)教學(xué)活動全程全方位協(xié)同育人。同時，通過智慧教室中網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的電子化操作，尤其是“無紙化”課堂教學(xué)的實施與開展，可給予學(xué)生獲取知識多元化的新途徑，也能輕松地實現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)和管理工作的區(qū)域共建共享與共用，解決好優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源配置不均衡的問題。

● 智慧教室的智慧性應(yīng)用反思

在當(dāng)前的一線教學(xué)實踐中，智慧教室的應(yīng)用呈現(xiàn)出前所未有的高速發(fā)展勢頭，先進(jìn)教育理念與最新信息技術(shù)的結(jié)合正在不斷推動教學(xué)改革的持續(xù)創(chuàng)新與深入發(fā)展。但同時也應(yīng)該看到，我國的智慧教室建設(shè)應(yīng)用水平整體上仍處于初步發(fā)展階段，盡管取得了豐碩的研究成果，但是在實踐應(yīng)用方面仍然還有一些問題亟待解決。

1.成功之處

第一，開放學(xué)習(xí)空間，多樣化獲取學(xué)習(xí)資源。智慧教室順應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展和學(xué)習(xí)需求的新變化，旨在使學(xué)生的學(xué)習(xí)由傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閭€性化自主探索學(xué)習(xí)。學(xué)生可以通過智慧教室提供的在線互動、雙師課堂、錄播課堂等多元化學(xué)習(xí)方式，隨時隨地享受到各種優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源。第二，富媒體信息表征，使教學(xué)內(nèi)容更豐富，更有過程性。智慧教室通過多終端的交互性教學(xué)活動，將教學(xué)資源、教學(xué)服務(wù)與教學(xué)數(shù)據(jù)等深度融合，打造出全新的現(xiàn)代化學(xué)習(xí)環(huán)境?；诟幻襟w表征的豐富多彩的教學(xué)內(nèi)容能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。第三，綠色教學(xué)，使教學(xué)環(huán)境環(huán)保健康。智能性的空氣質(zhì)量監(jiān)測、環(huán)境危險防范和智能環(huán)控等為師生營造了綠色健康的學(xué)習(xí)空間。各類設(shè)備的實時監(jiān)控，有效地控制資源浪費(fèi)和降低使用成本，教室設(shè)備的智能化操作滿足了現(xiàn)今社會節(jié)能環(huán)保與綠色健康的教學(xué)活動訴求。第四，師生深度交互，拉近師生距離。在智慧教室中，提倡改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式。師生可以通過使用各種無線終端設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性教學(xué)，滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需要。形式多樣的智能化信息呈現(xiàn)方式也給予了學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自由，幫助學(xué)生增強(qiáng)了學(xué)習(xí)活動的效果體驗感。第五，可視化數(shù)據(jù)，實時掌握教學(xué)情況。可視化數(shù)據(jù)能夠全程實時記錄課堂教學(xué)活動，全面互聯(lián)云端網(wǎng)絡(luò)資源，實時感知師生的講授與學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師可以根據(jù)在教學(xué)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生可以自由地進(jìn)行個性化表達(dá)。

2.不足之處

第一，缺乏系統(tǒng)的整體規(guī)劃設(shè)計。缺乏系統(tǒng)思考是當(dāng)下智慧教室建設(shè)與應(yīng)用所面臨的難題之一。大多數(shù)學(xué)校為了改革創(chuàng)新而建設(shè)智慧教室，雖然建設(shè)的初衷是好的，但是許多設(shè)計方案沒有設(shè)計源頭，盲目地跟從是許多學(xué)校和地區(qū)智慧教室設(shè)計的“通病”。第二，運(yùn)維管理難度較大。多形式的技術(shù)堆砌和多終端的技術(shù)設(shè)備增大了智慧教室日常運(yùn)維管理的難度，使數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一共享和使用。現(xiàn)有的運(yùn)維方式落后，且仍以人工為主。運(yùn)維人員往往因為缺乏經(jīng)驗，常無法正確處理智慧教室出現(xiàn)的動態(tài)問題。第三，教師無法熟練操作軟件應(yīng)用。由于面向一線教師的智慧教室使用培訓(xùn)的不足，教師往往對智慧性教學(xué)感到無所適從，導(dǎo)致教師不會用和不愛用等系列問題出現(xiàn)。第四，無法實現(xiàn)真正的教學(xué)創(chuàng)新。很多時候，智慧教室依舊是以教師為中心的教學(xué)模式應(yīng)用，尤其是要面對考試競爭的壓力，智慧教室的應(yīng)用難以實現(xiàn)立竿見影地促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的效果。由于對提高學(xué)生考試成績的幫助不大，且大多數(shù)教師擔(dān)心教學(xué)任務(wù)和進(jìn)度難以及時完成等，所以在應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)忽略學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致并未真正實現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新。第五，面向群體有限。智慧教室的應(yīng)用主要面向的是廣大中小學(xué)生和一線教師，用來解決中小學(xué)課程與教學(xué)改革進(jìn)程中所面臨的各種教學(xué)實踐問題。但在信息技術(shù)的支撐下，目前還沒有辦法面向所有的學(xué)生和教師，應(yīng)用人群僅限于學(xué)校中的少數(shù)教師和部分學(xué)生。

● 智慧教室的未來應(yīng)用展望

利用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備和現(xiàn)代化的教學(xué)手段，智慧教室不僅為教育的信息化和現(xiàn)代化發(fā)展提供了有力支撐，更為師生的發(fā)展提供了無限可能。筆者認(rèn)為，智慧教室的未來發(fā)展將具備以下幾點(diǎn)特征。

第一，教學(xué)活動中心的轉(zhuǎn)移。李康康等人認(rèn)為應(yīng)將智慧教室從以“教”為中心的教學(xué)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到以“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”為中心的新應(yīng)用模式上，在教學(xué)過程中實現(xiàn)教學(xué)活動主體的變遷。[7]2015年9月教育部頒布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，首次明確把STEAM教育列入到現(xiàn)有的教學(xué)活動體系中。它強(qiáng)調(diào)以激發(fā)學(xué)生的好奇心為出發(fā)點(diǎn)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，運(yùn)用情境式和任務(wù)驅(qū)動型的教學(xué)方法以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。[8]基于STEAM教育中跨學(xué)科綜合實踐的教育理念，需要創(chuàng)建智慧性的學(xué)習(xí)空間來支持，促進(jìn)研究性、混合式和合作式等學(xué)習(xí)方式的學(xué)科教學(xué)深度應(yīng)用，以此來提升對學(xué)生綜合能力和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而這也正是智慧教室得以興起發(fā)展的根本之處。

第二，教學(xué)評價系統(tǒng)的重構(gòu)。教學(xué)活動流程環(huán)節(jié)的監(jiān)控是智慧教室構(gòu)建與應(yīng)用過程中最為重要的一環(huán)，合理的教學(xué)評價體系可為智慧教室的未來發(fā)展提供強(qiáng)大的應(yīng)用支撐。智慧教室的評價體系應(yīng)充分結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析和內(nèi)容分析等技術(shù)，實行表現(xiàn)性與發(fā)展性評價的有機(jī)結(jié)合。不僅要通過數(shù)字化學(xué)習(xí)分析評價系統(tǒng)采集和存儲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)評價多樣化和個性化的效果，[9]而且可以借助可視化分析和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，建立教學(xué)活動的全程可預(yù)測分析模型，圍繞學(xué)生的核心素養(yǎng)、自我發(fā)展規(guī)劃和教師的教學(xué)反思，制訂出個性化的量性評價體系，這也是未來智慧教室智慧性發(fā)展體現(xiàn)的重要標(biāo)志之一。

第三，軟硬件系統(tǒng)的整合。教學(xué)活動的有效開展離不開師生的積極主動參與，智慧教室中系統(tǒng)軟硬件設(shè)備是否能便捷使用直接影響到師生互動活動的質(zhì)量和水平。智慧教室是一個能夠?qū)崿F(xiàn)各種硬件設(shè)備和軟件資源互聯(lián)互通的高度集成化的信息系統(tǒng)。[10]各種信息化硬件設(shè)備是智慧教室的系統(tǒng)根基，各種應(yīng)用軟件是智慧教室“智慧性教育應(yīng)用”的關(guān)鍵所在。軟硬件之間的高度整合，有助于形成一個互通共享的精準(zhǔn)學(xué)習(xí)環(huán)境，以實現(xiàn)具備包容性、便捷性和廣泛性的數(shù)字化教學(xué)活動。智慧教室的未來建設(shè)發(fā)展，切忌一味地堆砌硬件設(shè)備，這會造成智慧教室應(yīng)用效率的低下，而應(yīng)該根據(jù)教學(xué)活動的需要，加大教學(xué)應(yīng)用資源的研發(fā)。基于資源應(yīng)用的教學(xué)方式變革，會極大地促進(jìn)師生參與教學(xué)活動的積極性和主動性，形成良好的教學(xué)生態(tài)，進(jìn)而取得卓越的教學(xué)效果。

總之，智慧教室的構(gòu)建與應(yīng)用給一線學(xué)校的教育教學(xué)改革帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面智慧教室倡導(dǎo)的智慧性教育發(fā)展要求為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了新的發(fā)展途徑和智力支持;另一方面智慧教室又需要教師和學(xué)生積極轉(zhuǎn)變觀念，完成教學(xué)方式的變革，適應(yīng)最新的智慧技術(shù)應(yīng)用要求。伴隨著智慧教室構(gòu)建與應(yīng)用的日趨成熟，一個高效互動的智慧性教學(xué)場景終將形成，并得到深入而廣泛的應(yīng)用。

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