智慧學習環(huán)境下中小學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

劉 陽

(淮陰師范學院 教育科學學院， 江蘇 淮安 223001)

0 引言

隨著5G網絡、物聯網、AR應用技術和全息投影技術等新一代信息技術的快速發(fā)展，以及終身教育理念的推進，強調普適性、廣泛性、敏捷性、智能性等特征的智慧學習環(huán)境，成為基礎教育培養(yǎng)學習者創(chuàng)新能力的重要支撐。智慧學習環(huán)境可以加深師生之間的交互，教師還能夠借助智能終端，給學生提供個性化的資源推薦和學習評價服務，激發(fā)學生學習動機和探索欲望，繼而推動創(chuàng)新能力的發(fā)展。

1 智慧學習和智慧學習環(huán)境

1.1 智慧學習的發(fā)展及內涵

智慧學習的發(fā)展經歷了三個階段。首先是近代的泛智學習階段。人們通過書本中對間接經驗的記載來學習通識知識，在前人智慧成果的指引下少走彎路，提高掌握生活技能的效率。其次是數字化學習階段。隨著互聯網時代的到來和信息技術的普及，教育領域開始搭建互聯網平臺，學習者能否利用網絡平臺高效地學習知識和技能，取決于其是否熟練掌握相關的信息技術手段。最后是現代智慧學習階段。這個階段學習者認知方式發(fā)生轉變，不再局限于基本生存知識和技能的掌握，而是更加渴望對獲得的信息進行整合、分析和運用，即對知識的深度加工，不僅重視知識的獲取速度，更加在意對腦機智潛力的深度挖掘[1]。

當前智慧學習是一種靈活的、開放的、便捷的，以學習者為主體，利用智能化的信息技術和隨手可見的教育資源，享受完整學習體驗的新型學習范式[2]。智慧學習有個性化學習、項目式學習、無縫學習、精準教學、群智學習等，在不同的場域中這些方式各有各的優(yōu)勢。個性化學習認為每個孩子都是獨一無二的，有自己獨有的特征、優(yōu)勢或劣勢，根據這些個性特點，制定個性化學習方法和策略，對每個學生進行全方位立體式的評價，以達到促進學生全面的、有效的個性化發(fā)展的目的。項目式學習則通過讓學生選擇和參與項目，更深入地投入到現實世界中，并且通過團隊合作，主動探索問題并尋求解決問題的方法，可以有效鍛煉其創(chuàng)新能力、團隊協作和項目執(zhí)行能力。無縫學習是指學生可以借助移動設備，在不同的情景下隨時隨地且無任何障礙地學習，隨時滿足自己的求知欲，既可以是線下面對面的直接交流，也可以是線上互動。

1.2 智慧學習環(huán)境的內涵和特點

智慧學習環(huán)境是指以先進的教學思想和學習理論為指導，以現代信息技術為手段，通過分析和挖掘學習過程中生成的各項數據，來識別不同學習者的個性特征[2]，繼而提供靈活的學習資源，通過在學習過程中給予學習者適時的、有針對性的指導，生成最佳的學習方式，最終促進其智慧能力發(fā)展和智慧行動出現的學習空間[3]。

智慧學習環(huán)境有兩大特點：一是個性化服務，二是無縫學習空間[4]。首先，智慧學習環(huán)境善于抓住學習者的個性化特征，促進學習者個性化發(fā)展。每個人在學習活動中會表現出個體差異性，因此采用傳統(tǒng)的一刀切式的學習方式，難免會傷害到一部分人。智慧學習環(huán)境能根據每個學習者的不同情況，為他們量身定制合適的學習方法。具體而言，智慧學習環(huán)境通過大數據分析識別個體特征，提供差異化、個性化的服務和體驗，由智慧學習終端提供一對一的指導。這樣，學生不再是知識的被動接收者，而是在興趣的指引下，成為知識的主動探求者，可以有效激發(fā)學習者的學習興趣和創(chuàng)造力。其次，打破了傳統(tǒng)課堂的地域局限，為學習者提供了無縫學習空間。隨著現代信息技術的發(fā)展和普及，可以考慮在家庭、學校、社區(qū)，甚至是圖書館、博物館等地方接入智能終端，通過先進的技術手段，利用便捷的移動設備，實現隨時隨地的學習和探究。這種無縫學習空間的到來，不僅能大大提高學習者的學習效率，同時能拓寬學習者的眼界和思路，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)奠定基礎。

2 智慧學習環(huán)境有助于中小學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)

2.1 智慧學習環(huán)境提供了學習動態(tài)感知方案

利用現代先進的智慧信息技術，可以豐富課堂組織形式，優(yōu)化課堂內容，監(jiān)測課程進程。教師通過豐富的信息資源和技術引導學生的多感官互動，激發(fā)學生對知識的濃厚興趣，并能實時感知學生的學習動態(tài)。如課堂上可以利用智慧學習筆，將學生的所思所感所想連接到教師終端設備，教師通過數據分析及反饋即時批閱，同時獲得學生的學情分析報告，實時監(jiān)測和感知學生的動態(tài)變化，了解學生對知識點的掌握程度，以便及時干預和調整，使得教學更加有針對性，更加精細化、個性化和智能化。

2.2 智慧學習環(huán)境實現了多模態(tài)互動可能

利用5G高速的信息傳輸速度，通過智慧學習環(huán)境中的智能終端設備和全息技術，可以創(chuàng)設情境，實現異地專家共同答疑解惑、協作互動，有效促進異地專家之間的信息互聯，知識互通，資源共享，實現師生之間、生生之間以及教師與專家之間的實時交流和多模態(tài)互動[5]。這種教學環(huán)境，可以開闊學生眼界，增長見識，利于創(chuàng)造力的生成。

2.3 智慧學習環(huán)境提供了智能資源推送途徑

智慧學習環(huán)境具有資源開放性的特征，利用先進的智能終端設備，整合各方豐富的優(yōu)質資源，幫助學習者實現資源和工具的無縫連接。同時，通過大數據的檢測、分析，了解學習者的認知特征、行為習慣、思維特點、處事風格等，智能終端系統(tǒng)可以自動推送與學習者特點及當前情境相匹配的資源信息，通過這種定制化的服務，可以最大限度地滿足學習者的認知和學習需求，真正實現無邊界的有效學習[2]。

智能系統(tǒng)的資源推送及大數據對信息的檢測分析，可以收集學習過程中的雙向反饋數據，而后通過概率預測，調整教師的教學策略，優(yōu)化學習者的學習內容，改善學習方法，充分滿足了個人需求，從而體現了教學過程的人性化、個性化和智能化特征，可以從教學、資源、技術、環(huán)境等各方面為中小學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有力支撐[6]。

2.4 智慧學習環(huán)境提供了自動學習評價系統(tǒng)

教師通過智能終端的數據分析及反饋，可以及時獲得學生的學情分析報告；這個學情分析報告，便是教師對學習者進行評價的初始依據。智慧學習環(huán)境通過整合教學信息和優(yōu)質資源，結合大數據的深度挖掘和精準分析技術，實現對學習者學習過程的實時監(jiān)控和監(jiān)督，并能對學習過程進行自動記錄和分析。教師通過智能終端反饋得到學習者的測評報告，學習者獲得科學的評價結果。教師根據評價結果，有針對性地給予學習者指導和幫助，并提供意見和建議。智慧學習環(huán)境提供的自動評價系統(tǒng)，讓學習者在學習過程中更加流暢、靈活，并有利于精準定位其缺失的基礎知識和創(chuàng)新能力。

3 利用智慧學習環(huán)境培養(yǎng)中小學生的創(chuàng)造力

3.1 提升教師智慧教育理念，為中小學生搭建創(chuàng)造性學習平臺

中小學校管理層應充分考慮并重視智慧學習環(huán)境可能給學校發(fā)展和學生培養(yǎng)帶來的契機，努力營造和創(chuàng)建智慧學習氛圍，提升教師的智慧教育理念，為中小學生搭建智慧教育平臺。隨著教育信息化不斷改革，教育不能只停留在傳統(tǒng)的課堂教學，現代社會信息瞬息萬變，教師需要不斷學習充電，才能捕捉和傳達最新的教育理念和科學理論。對學生來說，教師的課堂已經不再是他們學習知識的唯一途徑，新興的現代技術設備隨處可見，很容易成為他們獲取信息的便捷通道。學校管理者應解放思想，確立技術賦能教育的理念，確信技術是優(yōu)化教學、促進教學和改善教學的有效手段，并逐步創(chuàng)造條件實現智慧學習環(huán)境在學校中“從無到有，從有到優(yōu)”的過程[7]。進一步而言，智慧學習環(huán)境并不鼓勵通過引入大量先進設備等方式進行急速擴張，而是利用現有的信息化設備，結合自身的辦學特色或學科優(yōu)勢，重點選取某些方向進行突破，為學生搭建合適的智慧教育平臺，并配備專人負責智慧平臺的運營、信息收集、資料反饋等工作。這樣，教師可以在課堂中爭取到更多的時間和精力進行精準教學，把控課堂節(jié)奏，調整教學策略，培養(yǎng)學生的高階思維能力，促進學生知識遷移和創(chuàng)新能力的生成。

3.2 促進教師智慧教育實踐，構建中小學生創(chuàng)造力培養(yǎng)模式

不管多么紛繁復雜的智慧教育方式，最終能起到什么樣的效果，其實還是要看教師運用技術融入教育的方式，即構建人與技術之間的和諧關系，因此“人機雙師”的教學形態(tài)和培養(yǎng)模式必不可少?！叭藱C雙師”，顧名思義，人和機器協同作用，共同促進教學。在教育實踐中，機器的作用是“幫學”，而非“幫教”，主要負責對學生的共性問題進行收集、統(tǒng)計，并適時反饋給教師[7]。有學者同樣認為，雖然技術代替了生活中的很多工作，但在教育行業(yè)，再先進的技術也無法取代教師的地位。技術或機器擅長處理一些有章可循的規(guī)則性工作，而教育工作無章可循，在真實的課堂情境中，隨時可能出現無法預估的情況，教師需要根據課堂實際適時調整教學狀態(tài)，協調課堂變量,把控課堂全局。在這個過程中，教師的主要任務是發(fā)揮好在班級授課中的主導作用，并及時發(fā)現學生的個性問題，從而進行單獨引導或干預。在智慧學習環(huán)境下，技術不能越位，讓機器做機器該做的事，讓人做人該做的事，二者協同共進，取長補短，相得益彰。

“人機雙師”的教學模式能夠有效提升中小學生的創(chuàng)新能力。具體而言，針對中小學生的個體差異和年級特點，創(chuàng)建適配的智慧學習環(huán)境，精心設計智慧課堂教學，在豐富的學習資源和便捷的智慧設備面前，教師、學生和機器交互活動，機器負責捕捉學生的課堂活動數據，經過常規(guī)化分析運算，反饋給教師端，教師根據信息反饋，對共性問題統(tǒng)一解答，對個性問題逐一突破，學生在信息化環(huán)境下被激發(fā)出濃厚的學習興趣，在興趣的指引下求知探索，勇敢地表達自己的訴求與疑惑，自信地展示自己的創(chuàng)意和成果。

4 結束語

只有將智慧學習環(huán)境蘊含的文化信念應用于現代教育理念及教育實踐中，才可能改善學習者的思維定勢，促進其在復雜環(huán)境中提高深入思考的能力，引導其在應對突發(fā)問題時形成批判精神及創(chuàng)新能力。技術可以改變學生的認知方式，但從來沒有一種技術專為教育而生，技術只是一種教學輔助手段，所以，學校應立足教育，以學生為本，從學校的真實需求和教育的最終目的出發(fā)，利用智慧技術，培養(yǎng)有思想、有能力的創(chuàng)新型人才。