構(gòu)建智慧課堂創(chuàng)新型教學(xué)模式的探索

丁樺，唐正友，蔡明暉

（東北大學(xué) a.材料科學(xué)與工程學(xué)院；b.遼寧省輕量化用關(guān)鍵金屬結(jié)構(gòu)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110819）

智慧是生命所具有的基于生理和心理器官的一種高級創(chuàng)造思維能力，包含對自然與人文的感知、記憶、理解、分析、判斷和升華等所有能力。智慧是知識(shí)、能力和美德的綜合體。

智慧課堂作為一種創(chuàng)新型教學(xué)模式，它改變傳統(tǒng)的單向教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)，信息技術(shù)和教學(xué)的深度融合，對學(xué)生的知識(shí)、能力、素養(yǎng)的培養(yǎng)和價(jià)值塑造可起到重要的作用。本文結(jié)合專業(yè)課程的授課實(shí)踐，對智慧課堂的構(gòu)建、智慧教學(xué)的實(shí)施和一流課程的建設(shè)進(jìn)行探討。

一、采用多種教學(xué)方法

在傳統(tǒng)教育中，教師是主體，是中心；學(xué)生的學(xué)習(xí)往往局限于課堂和教材，是知識(shí)的被動(dòng)接受者。實(shí)際上，教學(xué)是為了促進(jìn)學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)是一個(gè)自我建構(gòu)的組織過程，即學(xué)生在學(xué)習(xí)共同體教師和同學(xué)的幫助下建構(gòu)自我知識(shí)的過程?！耙詫W(xué)生為中心”的理念強(qiáng)調(diào)在教育教學(xué)過程中學(xué)生始終是教育的主體，一切教育活動(dòng)必須緊緊圍繞學(xué)生進(jìn)行，讓學(xué)生更好地融入課堂的氛圍，使其有所進(jìn)步和發(fā)展。所以應(yīng)采用多樣化的教學(xué)方法，如情境法、合作法和討論法等。

情境法運(yùn)用或滲透情感并利用多種教學(xué)手段，通過對圖片、錄像和課件的展示，以及學(xué)生表演等方法，渲染出形象、生動(dòng)的教學(xué)環(huán)境和氛圍，喚起學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的情感，使學(xué)生身臨其境，感知和探究課程內(nèi)容。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，不僅有利于學(xué)生掌握知識(shí)和技能，還可以使學(xué)生“以境生情”，更好地體驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的情感，使知識(shí)變得生動(dòng)形象、富有情趣。情景式教學(xué)還可以延伸到課外，如為使教學(xué)過程更加活躍，將學(xué)生分組進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)競賽，模擬晶體中的晶格缺陷、強(qiáng)化機(jī)制和變形行為，激發(fā)了學(xué)生的參與積極性。這種“行為藝術(shù)”不僅使學(xué)生加深了對課程內(nèi)容的理解，也使寓教于樂進(jìn)入專業(yè)課課堂。

合作法是建立在以小組為單位、在教師組織下的學(xué)生間合作的教學(xué)模式。在這種模式中，教師將學(xué)生分為若干個(gè)小組，基于課程內(nèi)容給予不同的討論題目。通過生生討論、師生討論明晰課堂教學(xué)尚未揭示的問題，給予學(xué)生探索的空間，彼此通過協(xié)作的活動(dòng)，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。分組合作型學(xué)習(xí)可培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，強(qiáng)調(diào)構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，使課堂學(xué)習(xí)不再是簡單的學(xué)習(xí)知識(shí)的過程，而是師生共同成長的過程。合作學(xué)習(xí)重視學(xué)生個(gè)體與學(xué)生群體的相互作用，對培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和自主學(xué)習(xí)能力都大有裨益。同時(shí)，學(xué)生也能從合作學(xué)習(xí)中體驗(yàn)快樂，體驗(yàn)成長。

討論法是在課前提出問題，請學(xué)生查閱文獻(xiàn)，了解科學(xué)家建立理論時(shí)的背景，試圖使學(xué)生從科學(xué)家的角度去思考相關(guān)概念。學(xué)生可以在探討問題后提交答案，然后由教師給出標(biāo)準(zhǔn)答案，圍繞答案來闡述進(jìn)一步的理論，并回答學(xué)生提出的問題；也可以為學(xué)生布置問題，讓學(xué)生在小組里討論；針對某些難點(diǎn)，還可以舉辦小型講座。這種討論可使學(xué)生思考概念，尋找概念和概念之間的聯(lián)系，而不是只停留在問題的表面。這樣的做法不僅增加了學(xué)生的參與程度，還可以使學(xué)生獲得關(guān)于他們對概念理解的實(shí)時(shí)反饋，身邊的同學(xué)和教師都在不斷地幫助他們正確地理解概念。實(shí)施這樣的教學(xué)過程，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。

圖畫是一種投射技術(shù)，是對人們潛意識(shí)層面信息的反映。思維導(dǎo)圖是用圖表來表示大腦思考和產(chǎn)生想法的過程，是將大腦內(nèi)部運(yùn)作的過程進(jìn)行外部反饋。思維導(dǎo)圖用圖文并重的方式，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬的層級圖表現(xiàn)出來，把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立起記憶鏈接，是一種將思維形象化的方法，有利于人腦擴(kuò)散思維的展開。在教學(xué)過程中應(yīng)用思維導(dǎo)圖，可以增強(qiáng)學(xué)生的思維能力。如學(xué)生反映對材料的強(qiáng)化機(jī)制理解不透徹，教師請學(xué)生用思維導(dǎo)圖畫出主要強(qiáng)化機(jī)制與晶格缺陷之間的關(guān)系，使學(xué)生深入理解點(diǎn)缺陷與線缺陷、線缺陷與線缺陷、線缺陷與面缺陷之間的交互作用及對材料強(qiáng)化的影響，取得了良好的效果。還可以給學(xué)生布置一些有爭議的問題，用“頭腦風(fēng)暴”引發(fā)多維度的思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新型思維，提高學(xué)生的思辨能力。

課堂教學(xué)改革應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維能力作為主要的教學(xué)目標(biāo)。在新的教學(xué)模式下，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教學(xué)組織與實(shí)施應(yīng)突出學(xué)生的中心地位。要使學(xué)生真正參與到教學(xué)過程中，主動(dòng)開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師的角色是幫助、引導(dǎo)學(xué)生更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程

對一流課程的要求是課程的“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。要求知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維；課程內(nèi)容有前沿性和時(shí)代性，教學(xué)形式體現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性；課程要有一定的難度，把學(xué)生推出“舒適區(qū)”，需要學(xué)生“跳一跳”才能夠得著。

教師是課程學(xué)習(xí)過程的組織者和協(xié)調(diào)者，應(yīng)改變傳統(tǒng)的以“教”為中心的教學(xué)方法，真正做到以“學(xué)”為中心。在課堂上，不應(yīng)只是學(xué)生被動(dòng)地接受教師傳遞的知識(shí)信息，而是應(yīng)通過師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，使學(xué)生主動(dòng)地和有選擇地建構(gòu)屬于自己的知識(shí)體系。教師應(yīng)不斷增加積累，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的課程資源。在課堂教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，使其真正成為課堂教學(xué)過程的參與者。構(gòu)建智慧課堂需要對教學(xué)過程進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)。前期分析階段包括學(xué)習(xí)需求分析、學(xué)習(xí)者分析、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析和環(huán)境分析；決策階段包括學(xué)習(xí)目標(biāo)闡明、測試或作業(yè)的編制、教學(xué)策略制定和教學(xué)材料編制；評價(jià)階段包括形成性評價(jià)和終結(jié)性評價(jià)。

教學(xué)是預(yù)設(shè)與生成的統(tǒng)一。教師在課前做課堂教學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、假設(shè)和安排，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)均可形成“生成”的時(shí)機(jī)。在課前，教師應(yīng)有“空白”意識(shí)，給教學(xué)活動(dòng)留下拓展、發(fā)揮的時(shí)空；在課堂上，師生的教學(xué)活動(dòng)可超越原有的思路和教學(xué)設(shè)計(jì)方案，其結(jié)果是學(xué)生獲得了非預(yù)期的發(fā)展。教學(xué)設(shè)計(jì)為教學(xué)情境而展開，根據(jù)學(xué)生課堂上的反應(yīng)推進(jìn)和修改教學(xué)設(shè)計(jì)。充分考慮教學(xué)活動(dòng)的不確定性，需要對各種可能性都做好準(zhǔn)備，更加需要教師具有創(chuàng)新意識(shí)。以《材料的超塑性》章節(jié)講授為例，該節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)是為了使學(xué)生了解超塑性基本概念、力學(xué)方程、組織演變規(guī)律及變形機(jī)理；能力目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力；情感目標(biāo)是使學(xué)生認(rèn)識(shí)超塑成形在國民經(jīng)濟(jì)和國防中的作用；在價(jià)值取向方面，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。課程設(shè)計(jì)力圖以“全息”方式呈現(xiàn)，即學(xué)科內(nèi)容全景（高溫塑性變形機(jī)制、材料的塑性）+學(xué)生發(fā)展全景（對航空航天材料及成形的理解），努力為學(xué)生創(chuàng)造開放性思考的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。在課堂上，還可根據(jù)學(xué)生互動(dòng)的情況進(jìn)行課堂的再設(shè)計(jì)，從多個(gè)角度揭示材料超塑性的特征。

課程評價(jià)是教學(xué)的重要組成部分，是促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的有效手段。一流課程的建設(shè)需要有合理的評價(jià)手段，應(yīng)能正確評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。對應(yīng)于終結(jié)性評價(jià)的期末考試，形成性評價(jià)同等重要。形成性評價(jià)是在教學(xué)過程中對學(xué)生的知識(shí)掌握和能力發(fā)展進(jìn)行及時(shí)的測評與反饋。對應(yīng)于不同的教學(xué)活動(dòng)，應(yīng)有不同的評價(jià)方式。可采用測驗(yàn)、小組討論與匯報(bào)、大作業(yè)、課題報(bào)告等多種形式，使學(xué)生有機(jī)會(huì)展示自己的學(xué)習(xí)收獲，增強(qiáng)學(xué)生經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)收獲能力和素質(zhì)提高的成就感。如布置學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，針對一種高性能材料撰寫關(guān)于組織性能調(diào)控的綜述。這種教學(xué)活動(dòng)不僅鍛煉了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力，也增強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)能力，使他們對課堂所學(xué)內(nèi)容有了進(jìn)一步的深化和拓展。

三、有效利用現(xiàn)代化教學(xué)手段

隨著新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，學(xué)校的教學(xué)環(huán)境和課堂教學(xué)模式也在不斷發(fā)生變化。教師要主動(dòng)適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)變革，積極有效地開展教育教學(xué)。與傳統(tǒng)課堂相比較，采用現(xiàn)代技術(shù)的智慧課堂具有多樣化的教學(xué)資源、立體化的交流互動(dòng)和數(shù)據(jù)化的評價(jià)決策等三個(gè)特征。雨課堂是一種智慧型教學(xué)工具?；谟暾n堂的智慧教育教學(xué)模式可利用交互、推送和全情景式、全過程數(shù)據(jù)收集與分析功能，適時(shí)進(jìn)行課程教學(xué)調(diào)節(jié)。利用雨課堂的智慧教學(xué)功能，將投稿、彈幕和選擇題實(shí)時(shí)應(yīng)用，可及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，進(jìn)行教學(xué)規(guī)律分析和教學(xué)質(zhì)量診斷，評估教學(xué)效果。通過做選擇題和討論，可以比較容易地發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)存在困難的學(xué)生。教師對這些學(xué)生的學(xué)習(xí)情況應(yīng)該給予關(guān)注，通過課堂提問、課下交談等方式，幫助他們找出學(xué)習(xí)上存在的問題，使他們建立學(xué)習(xí)的信心，鼓勵(lì)他們?nèi)〉酶玫膶W(xué)習(xí)成果。對于在智慧教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，則鼓勵(lì)他們拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，為他們提供更多的學(xué)習(xí)資料，如英語原文輔助材料，進(jìn)一步提高他們各方面的能力，開發(fā)潛能。在課程即將結(jié)束時(shí)采用雨課堂進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以全面了解學(xué)生對知識(shí)的掌握程度，找到學(xué)生學(xué)習(xí)的短板，并進(jìn)行有效的幫扶，促進(jìn)全體學(xué)生達(dá)到預(yù)設(shè)的課程目標(biāo)。

智慧教室是一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。作為一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，給課堂教育教學(xué)改革帶來了新的機(jī)遇。智慧教室能夠提高課堂教學(xué)的互動(dòng)性，并能充分利用信息化教學(xué)手段，提升教學(xué)智慧化水平。智慧教室突破傳統(tǒng)教室的空間設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)空間的可重構(gòu)性和可延展性。通過靈活調(diào)整教學(xué)空間的環(huán)境布置，實(shí)現(xiàn)不同的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式，能使學(xué)生更快地進(jìn)入學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧教室支持課堂上情景式、合作式和討論式等多種教學(xué)模式的實(shí)施，可加強(qiáng)教與學(xué)的互動(dòng)，為培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力提供了良好的條件。同時(shí)，可以及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，隨堂解決學(xué)生的困惑。

四、教師與學(xué)生共同成長

受教育者是獨(dú)立而自主的個(gè)體，應(yīng)重視個(gè)體的學(xué)習(xí)過程和創(chuàng)造才能，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。班級中學(xué)生的認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)能力及自身素質(zhì)是因人而異的。作為一名教師，必須關(guān)注所有的學(xué)生，做到了解個(gè)體差異，因材施教，使每個(gè)學(xué)生都有獲得感。

為更好地與學(xué)生在學(xué)習(xí)過程進(jìn)行溝通，可建立學(xué)習(xí)微信群或QQ群，根據(jù)課程內(nèi)容適時(shí)推送相關(guān)文獻(xiàn)資料，為學(xué)生提供課程資源。課前在群里簡要介紹課程內(nèi)容，并提出問題，為學(xué)生的預(yù)習(xí)提供路徑；課后為學(xué)生提供相關(guān)的專業(yè)知識(shí)擴(kuò)展資料，加深學(xué)生對知識(shí)的理解和深化。如在講授材料的應(yīng)變硬化之后，推送研究雙相鋼應(yīng)變硬化行為的原文文獻(xiàn)，為學(xué)生進(jìn)一步理解相關(guān)內(nèi)容提供參考；講授材料斷裂的內(nèi)容后，推送泰坦尼克號(hào)沉船的冶金因素分析，為學(xué)生深度理解課程內(nèi)容提供支持；在講述鋼材的形變熱處理內(nèi)容后，推送中國大軋機(jī)等介紹視頻，使學(xué)生了解生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，拓寬學(xué)生的視野。在課程中適時(shí)推送與課程相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的視頻資料，可使學(xué)生獲得“鮮活”的知識(shí)，也可進(jìn)一步提升他們的社會(huì)責(zé)任感。

學(xué)生上講臺(tái)是一種很好的教學(xué)方式。適時(shí)組織學(xué)生上講臺(tái)可以顯著提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，形成自主學(xué)習(xí)的風(fēng)氣。參加講課的學(xué)生會(huì)進(jìn)行十分認(rèn)真的準(zhǔn)備，有的還自己制作教具。教師作為活動(dòng)的參與者，可以提出問題，也可以點(diǎn)評，學(xué)生也可以提問或被提問。學(xué)生上講臺(tái)活動(dòng)打破了教學(xué)雙邊活動(dòng)師生長期以來形成的固有思維，在學(xué)生的積極參與和教師的有利引導(dǎo)下，往往可以取得很好的教學(xué)效果。

教學(xué)反思是教師對教育教學(xué)實(shí)踐的再認(rèn)識(shí)、再思考，可不斷提高教學(xué)水平。機(jī)智的教學(xué)體現(xiàn)了教師在教學(xué)中的實(shí)踐智慧，而行動(dòng)后的反思能進(jìn)一步發(fā)展智慧。課后做教學(xué)筆記，進(jìn)行課后備課，整理課堂上的閃光點(diǎn)及不足，有利于發(fā)揚(yáng)光大優(yōu)點(diǎn)，及時(shí)糾正問題。授課期間可用學(xué)情分析表的方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和建議，及時(shí)對教學(xué)進(jìn)程或方式方法進(jìn)行調(diào)整。期末對整個(gè)教學(xué)過程進(jìn)行總結(jié)，除了進(jìn)行試卷分析和課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)之外，還可設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，請學(xué)生作答，如課程作業(yè)難度是否適中、課程案例分析是否有助于學(xué)習(xí)、課堂討論是否有助于對知識(shí)的理解、課堂上采用雨課堂是否有效等問題。通過多種形式獲取教學(xué)過程的持續(xù)反饋，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。

結(jié)語

更新教育教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教與學(xué)，建設(shè)適應(yīng)新時(shí)代要求的高校一流本科課程，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳遞、能力培養(yǎng)、素養(yǎng)提升和價(jià)值引導(dǎo)，是高校人才培養(yǎng)的需要。精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，采用豐富的教學(xué)方法，使學(xué)生真正參與到教學(xué)過程中，才能使學(xué)生具有獲得感；采用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)，利用好智慧教學(xué)手段和工具，可為學(xué)生提供更好的教學(xué)資源，開發(fā)學(xué)生的潛能；教師在教學(xué)過程中不斷反思，提升教學(xué)智慧和自身教學(xué)能力，才能滿足新時(shí)期高校教育對教師的要求。