基于智慧課堂實現(xiàn)高中信息技術精準教學的研究

嚴然 孟令妹 穆葉

摘要：智慧課堂是在新技術支持下轉變課堂教學方式的一種創(chuàng)造性的教育形式;精準教學是一種面向高效知識教學的方法。精準教學為智慧課堂構建提供具體路徑，智慧課堂環(huán)境為精準教學實踐提供優(yōu)良土壤，二者融合能助力解決目前高中信息技術課堂教學中的問題。該研究通過文獻研究法，在分析智慧課堂教學五要素和教學一般流程的基礎上，結合已有的智慧課堂教學平臺及研究者提出的模型，構建基于智慧課堂實現(xiàn)高中信息技術精準教學的實踐框架，以期為高中信息技術課堂教學模式的改變提供參考。

關鍵詞：智慧課堂;精準教學;高中信息技術課堂教學;課堂教學模式

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）17-0159-03

1 引言

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》（下稱《新課標》）中將信息技術課程從拓展性課程變?yōu)榛A性課程，通過教學全面提升學生的信息素養(yǎng)，培育信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任的學科核心素養(yǎng)[1]。但目前信息技術課程的教學仍普遍采用傳統(tǒng)的課堂教學方法，存在缺乏形成性評價、教學決策主觀和教學評價不夠及時有效的問題。

基于教育信息化2.0的提出，智慧課堂逐步發(fā)展，沖擊傳統(tǒng)課堂。智慧課堂是在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術支持下轉變課堂教學方式的一種創(chuàng)造性的教育形式。祝智庭教授提出精準教學，認為其是一種面向高效知識的個性化、差異化教學的方法[2]。因此，智慧課堂能夠助力實現(xiàn)精準教學，通過構建應用于高中信息技術課堂的二者有機融合的教學模式，有利于落實學生信息技術學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2 高中信息技術教學的現(xiàn)狀與問題

隨著信息化社會的發(fā)展，信息素養(yǎng)成為國際上人才競爭的重要條件，信息技術課程也越來越受到重視。但目前我國中小學信息技術教學仍以傳統(tǒng)形式為主，存在以下三方面的問題。

2.1形成性評價的缺失

傳統(tǒng)的教學模式通常采用總結性評價，評價的側重點不在于學生的思維過程，而是學習結果，即通過試題的得分情況及作品的完成度來評定學生對相關知識和技能的掌握程度。例如，在進行作品實踐時，部分學生為了獲得高分照搬教學范例，缺乏思考與創(chuàng)新。

2.2依賴主觀經(jīng)驗的教學決策

在傳統(tǒng)教學模式下，信息技術教師通常是憑借自己的主觀經(jīng)驗對學生的學習情況做出整體判斷，再進行教育決策。但教師無法深入掌握每位學生的學習特點與不足，難以實現(xiàn)個性化教學。并且，教師決策會受到知識技能儲備、思維方式、個人喜好、教齡等主觀因素的影響，不夠科學。

2.3不及時的教學評價

在傳統(tǒng)教學模式中，教學評價大多以單元、學期甚至學年為單位進行，不能在學生遇到問題時做出及時反饋，不利于學生及時查漏補缺，也不利于教師進行教學策略的精確調整。并且，這樣不及時的教學評價也會導致學生逐漸喪失學習的動力。

3 智慧課堂助力高中信息技術精準教學

以智慧課堂的興起為契機，通過構建智慧課堂和精準教學有機融合的教學模式，能夠解決傳統(tǒng)信息技術教學中遇到的問題，為構建高效的信息技術課堂提供新思路。

3.1智慧課堂的內涵

作為智慧教育的產(chǎn)物，智慧課堂實現(xiàn)了教育與信息技術深度結合。智慧課堂是在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術支持下轉變課堂教學方式的一種創(chuàng)造性的教育形式，能夠有機融合課前、課中、課后三個教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)教學環(huán)境、教學媒體、教學目標等要素的有機統(tǒng)一，讓技術助力教育。

智慧課堂的內涵可以從教學和技術兩個角度來理解。從教學角度看，智慧課堂是對傳統(tǒng)課堂的教學環(huán)境、學習素材等教學形態(tài)、流程、模式的改革創(chuàng)新;從技術角度看，智慧課堂是通過技術改革教學模式而構建的一種融合了個性化、網(wǎng)絡化和智能化等特征的新型教學環(huán)境[3]。此外，智慧課堂構建了一個全方位的師生、生生交互的平臺，可以使學生高度參與課堂教學，提升教學效果。

3.2精準教學的內涵

20世紀60年代，美國學者Lindsley提出精準教學是基于斯金納的行為主義學習理論，根據(jù)標準變速圖表上顯示的持續(xù)性自我監(jiān)控表現(xiàn)頻率的變化而做出的教育決策[4]。早期的精準教學是教師在教學過程中采用鉛筆畫點的方式記錄學生行為，人工分析后進行教學決策[5]。然而，受到行為主義自身的局限性、記錄過程復雜、數(shù)據(jù)分析耗時耗力等因素的影響，精準教學的實踐與應用推廣受到了阻礙，研究和發(fā)展停滯不前。

隨著教育信息化的發(fā)展，大數(shù)據(jù)等新技術的興起使得精準教學再次成為研究的熱點。祝智庭教授提出構建數(shù)據(jù)信息技術支持的“以測輔學”的精準教學模式[6]。即采集學生學習行為，測量、記錄數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)信息技術進行學情分析后，形成個性化的診斷報告并實現(xiàn)針對不同學習者的差異化教學和學習資源的精準推送。

3.3基于智慧課堂實現(xiàn)精準教學的優(yōu)勢

智慧課堂的興起為精準教學的發(fā)展增添了新的活力。精準教學為智慧課堂構建提供了具體路徑，智慧課堂環(huán)境為精準教學實踐提供了優(yōu)良土壤[7]。其優(yōu)勢具體表現(xiàn)在以下三個方面。

3.3.1課堂教學更高效

新技術使課堂教學更高效。課前教師可以通過導學任務了解學生基礎和學習難點，針對性地進行教學設計;在課堂上對于多數(shù)學生掌握的知識不再花大量時間，而是突破共性重難點問題;課后再對個別學生的問題進行針對性輔導。

3.3.2教學決策更科學

大數(shù)據(jù)和人工智能技術可以動態(tài)采集學生的學習行為和課堂參與情況，結合學生學籍檔案等信息進行學情分析，動態(tài)生成可視化的學生個性化診斷報告。教師依據(jù)報告進行科學決策，有效避免教師進行決策的主觀性和失誤。

3.3.3學生主體更凸顯

物聯(lián)網(wǎng)和交互技術提供了優(yōu)質的學習資源和工具，充分體現(xiàn)了以學生為主體的課堂教學方式，以學生為中心開展教學活動有利于培養(yǎng)學生在學習實踐過程中的合作與探究、實踐與創(chuàng)新能力。

4 基于智慧課堂實現(xiàn)精準教學的框架建構

智慧課堂的核心特征是教學交互。晉欣泉等以信息生態(tài)學理論為指導，提出智慧課堂生態(tài)系統(tǒng)包括四要素：教學主體、教學資源、課堂環(huán)境和教學數(shù)據(jù)[8]。黃志芳等在此基礎上加入教學方法這一要素，提出智慧課堂生態(tài)系統(tǒng)是各主體間、各主體與教學環(huán)境間通過教學資源和方法的交互，對交互過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行深度挖掘，并進行教學反饋與測評[8]。

隨著信息技術的發(fā)展，如大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等，越來越多的交互式課堂教學工具如課堂派、學習通等被運用于教學實踐中，智慧教室的開發(fā)和建設也如火如荼。本文參考交互式課堂教學軟件與平臺，以及一些研究者構建的模型和框架，如晉欣泉等提出的智慧課堂數(shù)據(jù)流動機制[9]、張靜等構建的“智慧導學”小學英語精準教學體系[7]和王磊等設計的以“智慧學伴”的方法促進學生學科能力發(fā)展的課堂教學模式[10]，將智慧課堂的五要素融入教學的三個環(huán)節(jié)和一般流程中，構建了個性化的高中信息技術精準教學的框架圖，從而解決傳統(tǒng)課堂教學中的問題，如圖1所示。

此教學框架中多主體的教與學活動及交互行為會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這也是構建智慧課堂和實現(xiàn)精準教學的核心要素。通過師生教與學活動中生成的各類教學數(shù)據(jù)的采集、處理與分析，使其有意義并被及時反饋到教學中，幫助教師優(yōu)化教學活動和做出教育決策，也有利于學生自主學習提高。教學數(shù)據(jù)的應用體現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的特點與優(yōu)勢，是信息技術課堂教學發(fā)展的新趨勢。

5基于智慧課堂的高中信息技術課堂精準教學的實踐應用

將智慧課堂的五要素融入教學過程的一般流程和課前、課中和課后三個教學環(huán)節(jié)中，本文構建與傳統(tǒng)高中信息技術課堂教學不同的精準教學實踐活動表，如表1所示。

在整個教學過程中，都體現(xiàn)了以學生為中心的思想，借助智慧課堂平臺，采用行為采集技術、數(shù)據(jù)分析技術和個性化推薦技術有助于全面地進行教學評價和精準決策。此外，教師在不斷地反思改進中也實現(xiàn)了與學生的共同成長。接下來筆者將以教育科學出版社出版的《算法與程序設計》算法的描述與設計一課為例，對各環(huán)節(jié)的教與學活動進行具體地敘述。

1）課前環(huán)節(jié)

本節(jié)課的課前導學環(huán)節(jié)由微視頻和測試題兩個部分組成。教師將“游客渡河問題”的視頻通過智慧課堂教學平臺發(fā)送給學生，學生在自主學習后完成檢測習題。平臺收集學生的學習時長、次數(shù)及檢測情況等數(shù)據(jù)，結合學生信息數(shù)據(jù)庫，進行數(shù)據(jù)分析和學情分析，生成個人的個性化診斷報告和班級學習情況報告。教師基于報告的結果在課堂教學前對教學內容和教學目標進行定位分析，如果多數(shù)學生能用自己的語言描述算法，但在用流程圖、計算機程序語言描述算法上存在問題，那本節(jié)課的教學重點應側重知識的深化與應用，設計相應的課堂教學活動及探究任務，選擇算法講解和流程圖繪制的教學資源，突破重難點問題。反之，則側重基礎知識的講解。

2）課中環(huán)節(jié)

教師總結導學情況，創(chuàng)設旅游購票的情境導入算法知識的學習，通過引導性的問題，鼓勵學生積極參與平臺上的互動討論，營造活躍的課堂氛圍。并且發(fā)布“繪制購票流程圖”的任務探究活動，學生合作交流、完成任務，并通過平臺展示、討論。教師再發(fā)布鞏固練習任務，學生思考、完成任務。對于掌握情況較好的學生，在完成既定任務后可以繼續(xù)完成附加任務，實現(xiàn)精準分層教學，智慧系統(tǒng)動態(tài)記錄學生完成附加任務的情況。最后，教師通過平臺進行隨堂測試，考查學生對于算法描述與設計的知識的掌握情況。平臺采集學生的課堂學習行為、參與互動討論情況、任務完成情況及隨堂測試情況，分析記錄的數(shù)據(jù)后形成課堂教學情況的報告。

3）課后環(huán)節(jié)

教師通過查看課堂教學情況的診斷報告和學生的個性化報告，了解班級學生對于算法描述與設計知識的掌握情況，進行教學反思和個性化輔導，對部分能力較強的學生可以進行針對性的應用提高訓練，而對于部分掌握不太好的學生進行詳細地講解和答疑，幫助其解決學習中的問題。平臺根據(jù)生成的個性化報告對學生精準化地推送練習和微課資源，幫助學生進行差異化的查漏補缺和鞏固提高。并且，教師和學生可以在平臺上進行評價。

6 結語

基于智慧課堂構建的高中信息技術課堂實現(xiàn)精準教學的模式，是高中信息技術教學在教育信息化2.0背景下的一個創(chuàng)新型教學應用。依據(jù)大數(shù)據(jù)分析和智能推薦等技術，將智慧課堂和精準教學融合應用于高中信息技術課程的教學中，符合學生個性化發(fā)展的需要，作為信息技術教學發(fā)展新方向的研究，對教學方式的變革有重要的意義和價值。

參考文獻：

[1] 教育部.義務教育小學科學課程標準（2017）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2] 祝智庭，彭紅超.信息技術支持的高效知識教學：激發(fā)精準教學的活力[J].中國電化教育，2016（1）：18-25.

[3] 唐燁偉，龐敬文，鐘紹春，等.信息技術環(huán)境下智慧課堂構建方法及案例研究[J].中國電化教育，2014（11）：23-29，34.

[4] 段沙，周怡.精準教學文獻綜述[J].英語教師，2017，17（24）：64-70.

[5] 郭利明，楊現(xiàn)民，張瑤.大數(shù)據(jù)時代精準教學的新發(fā)展與價值取向分析[J].電化教育研究，2019，40（10）：76-81，88.

[6] 彭紅超，祝智庭.以測輔學：智慧教育境域中精準教學的核心機制[J].電化教育研究，2017，38（3）：94-103.

[7] 張靜，高文麗，龍芳，等.基于“智慧導學”的小學英語精準教學探索[J].教學與管理，2021（9）：102-105.

[8] 晉欣泉，邢蓓蓓，楊現(xiàn)民，等.智慧課堂的數(shù)據(jù)流動機制與生態(tài)系統(tǒng)構建[J].中國遠程教育，2019（4）：74-81，91，93.

[9] 黃志芳，周瑞婕，萬力勇.混合學習環(huán)境下交互式課堂生態(tài)系統(tǒng)設計及實證研究[J].電化教育研究，2020，41（4）：78-85.

[10] 王磊，周冬冬，支瑤，等.學科能力發(fā)展評學教系統(tǒng)的建設與應用模式研究[J].中國電化教育，2019（1）：28-34.

收稿日期：2021-08-18

基金項目：2019年廣東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目——廣東省研究生聯(lián)合培養(yǎng)示范基地（佛山市第一中學與佛山科學技術學院）

作者簡介：嚴然（1997—），女，江蘇南京人，碩士研究生，研究方向為現(xiàn)代教育技術;孟令妹（1995—），女，河北唐山人，碩士研究生;穆葉（1999—），女，陜西西安人，碩士研究生。