智 慧 課 堂 的教學(xué)流程構(gòu)建及實(shí)驗(yàn)研究
——以“現(xiàn)代教育技術(shù)與應(yīng)用”課程為例*

賴曉云，鐘 正

(贛南師范大學(xué) 新聞與傳播學(xué)院，江西 贛州 341000)

信息化時(shí)代，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)日益成熟，各行各業(yè)都在應(yīng)用這些技術(shù)不斷的更新行業(yè)理念，提升績效.然而，當(dāng)前的大多數(shù)學(xué)校的教育形態(tài)卻依然停留在工業(yè)化時(shí)代.2021年7月教育部等六部門發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》(簡稱教育新基建)提出，堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)，深入應(yīng)用5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)，推動(dòng)各級各類教育平臺(tái)融合發(fā)展，構(gòu)建互聯(lián)互通、應(yīng)用齊備、協(xié)同服務(wù)的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)作為新型生產(chǎn)要素的作用，推動(dòng)教育數(shù)字轉(zhuǎn)型[1].教育新基建的著力點(diǎn)是構(gòu)建智慧校園.智慧教育隱含的價(jià)值期待包括減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷、 拓展學(xué)習(xí)體驗(yàn)、提高學(xué)習(xí)水平和增強(qiáng)智能輔助[2]，而智慧課堂是實(shí)現(xiàn)教育形態(tài)向數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)變的主戰(zhàn)場.因而，需要對智慧課堂教學(xué)過程的設(shè)計(jì)及構(gòu)建，使智慧課堂更為高效的實(shí)現(xiàn)智慧教和智慧學(xué).

1 智慧課堂的相關(guān)研究概述

自IBM公司于2009年提出了“智慧課堂”這概念以來，各國學(xué)者就其進(jìn)行了多維度的研究.

1.1 智慧課堂的概念

就智慧課堂的概念而言，學(xué)者們從教育學(xué)、心理學(xué)、信息技術(shù)及其相互融合等多種角度對其進(jìn)行探討和界定.如黃榮懷從內(nèi)容呈現(xiàn)、環(huán)境管理、資源獲取、及時(shí)互動(dòng)和情境感知5個(gè)維度構(gòu)建了“SMART”概念模型[3].智慧課堂能感知學(xué)習(xí)情景、識(shí)別學(xué)習(xí)者特征、提供合適的學(xué)習(xí)資源和便利工具、自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)成果.它能提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、豐富的學(xué)習(xí)和教學(xué)資源、強(qiáng)交互深體驗(yàn)的課堂和不同的學(xué)習(xí)情境”[4].劉邦奇團(tuán)隊(duì)從信息化視角，把智慧課堂分為1.0、2.0和3.0三個(gè)發(fā)展階段，并對不同階段智慧課堂的進(jìn)行界定.隨著智能信息技術(shù)的發(fā)展，智慧課堂進(jìn)入3.0階段，其定義為：是指以建構(gòu)主義、聯(lián)通主義等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為宗旨，利用人工智能、大數(shù) 據(jù)等智能信息技術(shù)打造智能、高效的課堂；其實(shí)質(zhì)是通過構(gòu)建“云-臺(tái)-端”整體架構(gòu)，創(chuàng)設(shè)網(wǎng) 絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、交互化、智能化學(xué)習(xí)環(huán)境，支持線上線下一體化、課內(nèi)課外一體化、虛擬現(xiàn)實(shí)一體化的全場景教學(xué)應(yīng)用；旨在推動(dòng)學(xué)科智慧教學(xué)模式創(chuàng)新，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和因材施教，并促進(jìn)轉(zhuǎn)識(shí)成智、實(shí)現(xiàn)智慧發(fā)展[5].從以上對智慧課堂的定義可知，智慧課堂的內(nèi)涵是在智慧教學(xué)環(huán)境下，教師應(yīng)用與之相適應(yīng)的教與學(xué)的理論，采用適切的流程與方式進(jìn)行智慧的教，學(xué)生進(jìn)行智慧的學(xué).

1.2 智慧課堂的構(gòu)建與應(yīng)用模式

相較于傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的課堂，智慧課堂在教學(xué)環(huán)境、教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)方法上均有著巨大的差異.智慧環(huán)境是智慧課堂實(shí)施的先決條件.聶風(fēng)華等就智慧教育進(jìn)行研究，提出智慧教室的“iSMART”模型[6].劉邦奇從信息技術(shù)的發(fā)展為視角，研究不同時(shí)期支持智慧教學(xué)的服務(wù)環(huán)境，從理論上對智慧課堂不同階段的平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)[5].祝智庭等人提出了智慧課堂三要素：智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧教學(xué)法和智慧學(xué)習(xí)者[7].

在智慧課堂的應(yīng)用模式方面，諸多學(xué)者也進(jìn)行了理論的研究與實(shí)踐的嘗試.如龐敬文等構(gòu)建了基于微課的初中數(shù)學(xué)智慧課堂教學(xué)流程，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐[8]；劉軍基于當(dāng)前智慧課堂的教學(xué)實(shí)踐，從數(shù)據(jù)生成智慧的視角，以數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和智慧四個(gè)要素為核心，提出智慧課堂發(fā)展的關(guān)鍵路徑[9]；祝智庭從教育學(xué)原理出發(fā)，結(jié)合智慧教育，以教學(xué)組織結(jié)構(gòu)為主線，構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)生態(tài)框架[10]；唐燁偉等人將智慧課堂劃分為平移性應(yīng)用、整合點(diǎn)針對性應(yīng)用、學(xué)習(xí)方式方法變革性應(yīng)用及智慧性應(yīng)用，而并就一些智慧課堂應(yīng)用典型案例進(jìn)行分析，提出智慧課堂應(yīng)用的教學(xué)思路[11].

對于智慧課堂的教學(xué)應(yīng)用，學(xué)者們更多的是對教學(xué)模式、教學(xué)服務(wù)環(huán)境、教學(xué)策略等宏觀的、理論層面進(jìn)行了研究.而鮮有微觀層面的教學(xué)流程的設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐方面的研究.

2 智慧課堂教學(xué)流程的構(gòu)建

2.1 教學(xué)流程

教學(xué)就是指教的人指導(dǎo)學(xué)的人進(jìn)行學(xué)習(xí)的活動(dòng).進(jìn)一步說，指的是教和學(xué)相結(jié)合和相統(tǒng)一的活動(dòng)[12].中國古代教育家提出的“博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之”(《禮記·中庸》)是對教學(xué)流程最早的概括.教學(xué)是以學(xué)生掌握知識(shí)為直接目標(biāo)所展開的師生雙邊的交往活動(dòng).現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，教學(xué)過程不單是傳授與學(xué)習(xí)文化科學(xué)知識(shí)的過程[12].同時(shí)也是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的過程.因而，教學(xué)流程是有目的、有計(jì)劃的、為特定學(xué)習(xí)對象而設(shè)計(jì)的教與學(xué)相統(tǒng)一的活動(dòng)，包括教師教與學(xué)生學(xué)的一系列互動(dòng)行為的過程.

2.2 傳統(tǒng)的課堂教學(xué)流程

長期以來，我國在課堂教學(xué)中占主導(dǎo)地位的教學(xué)流程是由德國教育家赫爾巴特提出“四階段教學(xué)法”，后由俄國教育家凱洛夫改造的“五段教學(xué)法”，即組織教學(xué)、復(fù)習(xí)舊課、講解新課、鞏固新課、布置作業(yè)[13].“五段教學(xué)法”主要是指課中的教學(xué)過程.以這一教學(xué)法為依據(jù)，傳統(tǒng)的教學(xué)過程如圖1所示.

圖1 基于“五段教學(xué)法”的傳統(tǒng)教學(xué)過程

基于“五段教學(xué)法”的傳統(tǒng)教學(xué)過程基本是線性的單向的.課前、課中和課后教師的教與學(xué)生的學(xué)是簡單的聯(lián)系，即教師根據(jù)教材與學(xué)生作業(yè)反饋的共性備課.課中，以課本知識(shí)為中心、以教師的講授為中心，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí).課后是統(tǒng)一的作業(yè)布置.這種教學(xué)過程是以行為主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用作業(yè)“強(qiáng)化”課堂知識(shí)的重要性，因而，能有效的促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的模仿與記憶，然而，對于知識(shí)的有效遷移、綜合素質(zhì)培養(yǎng)及個(gè)性發(fā)展方面存在嚴(yán)重的不足.

隨著我國對信息技術(shù)教育應(yīng)用的重視程度的提高，各級學(xué)校均在教學(xué)上進(jìn)行一定程度的改革.然而，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)思維的影響，“五段教學(xué)法”仍然被沿用至今.教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃中明確規(guī)定要開展智慧教育[14]，教育新基建中也要求進(jìn)行教育創(chuàng)新，教育流程再造、模式重構(gòu)、實(shí)現(xiàn)智慧教育[1].

2.3 智慧課堂的教學(xué)流程

“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，學(xué)校的智慧課堂硬件設(shè)置配置也日趨完備，為智慧教學(xué)提供基礎(chǔ).智慧課堂的教學(xué)流程應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生為中心的，教師智慧教與學(xué)生個(gè)性化的學(xué).圖2為智慧課程的教學(xué)流程.

圖2 智慧課堂教學(xué)過程

互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下智慧課堂教學(xué)過程依托信息化教學(xué)平臺(tái)，把課堂教學(xué)過程延伸到的課前、課中和課后，并把這三者進(jìn)行了有效的融合.課前首先對學(xué)習(xí)者進(jìn)行知識(shí)背景、一般特點(diǎn)與學(xué)習(xí)風(fēng)格及教學(xué)內(nèi)容分析，然后制定出相關(guān)的教學(xué)策略，設(shè)計(jì)適應(yīng)學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方式、教學(xué)媒體和資源，并推送給學(xué)生進(jìn)行課前的數(shù)字化學(xué)習(xí)，而后根據(jù)學(xué)生各類學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行課中的教學(xué)設(shè)計(jì).課中的教學(xué)過程突出情景性、任務(wù)性、合作性、探究性、互動(dòng)性和動(dòng)態(tài)性.情景展示與新知導(dǎo)入激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及新舊知識(shí)的聯(lián)系，并促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)掌握程度的自我診斷.任務(wù)驅(qū)動(dòng)促進(jìn)學(xué)生合作、探究學(xué)習(xí)，使不同層次的學(xué)生互幫互助，實(shí)現(xiàn)共同成長.在此過程中，教師實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)過程，并綜合學(xué)生學(xué)習(xí)成果及學(xué)習(xí)過程中存在的問題，分析目標(biāo)達(dá)成度，對共性問題進(jìn)行集體講解，對個(gè)性問題進(jìn)行針對性指導(dǎo).然后推送隨堂測試幫助學(xué)生鞏固知識(shí)及再次檢測學(xué)習(xí)效果，為課后制定學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)劃奠定基礎(chǔ).課后，給學(xué)生提出個(gè)性化學(xué)習(xí)任務(wù)，并推送相應(yīng)的資源供學(xué)生學(xué)習(xí)，并關(guān)注學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，把學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果融入到課前的教學(xué)設(shè)計(jì)之中，形成一個(gè)迭代更新的過程.這一教學(xué)過程是以學(xué)生為中心，以任務(wù)為主線、關(guān)注學(xué)生個(gè)性化特點(diǎn)的教學(xué)過程，能有效的培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng).

3 智慧課堂教學(xué)流程的實(shí)驗(yàn)研究

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

為了驗(yàn)證互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下智慧課堂教學(xué)過程是否比傳統(tǒng)的課堂更具有效性.通過對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)的預(yù)習(xí)任務(wù)完成率、學(xué)習(xí)成績、互動(dòng)行為和課堂滿意度等方面的數(shù)據(jù)分析來進(jìn)行驗(yàn)證.

3.2 實(shí)驗(yàn)對象

選取贛南師范大學(xué)漢語言文學(xué)專業(yè)2019級師范生，共3個(gè)班級，每個(gè)班均為40人，其中二個(gè)班采用基于“五段教學(xué)法”的傳統(tǒng)教學(xué)過程上課，一個(gè)班班采用互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下智慧課堂教學(xué)過程上課.為排除教師個(gè)體差異對實(shí)驗(yàn)帶來的影響，上課教師為擔(dān)任擔(dān)任此課程教學(xué)的一位專任教師(學(xué)校教學(xué)能手).

3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

選取《現(xiàn)代教育技術(shù)與應(yīng)用》第三章教學(xué)媒體中的第二節(jié)“教學(xué)媒體的選擇”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.

3.4 實(shí)驗(yàn)過程

3.4.1 前測

為了減少實(shí)驗(yàn)學(xué)生差異對于實(shí)驗(yàn)效果的影響，本研究進(jìn)行了3個(gè)班級學(xué)生的前測.前測2個(gè)模塊，一是先前知識(shí)儲(chǔ)備現(xiàn)狀、應(yīng)用信息技術(shù)水平及學(xué)習(xí)風(fēng)格.先前知識(shí)儲(chǔ)備現(xiàn)狀通過包含該節(jié)的全部知識(shí)點(diǎn)的20道測試題，每題5分，共計(jì)100分，得分越高代表先前知識(shí)儲(chǔ)備水平越高.信息技術(shù)應(yīng)用水平通過問卷調(diào)查形式進(jìn)行，主要有網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的應(yīng)用能力、資源獲取能力、應(yīng)用信息化設(shè)備交流能力等共15個(gè)問題，問卷進(jìn)行信度和效度檢測，信度為0.879，KMO取樣適切性量數(shù)為0.877，說明問卷信度與效度良好.

3個(gè)班的學(xué)生先前知識(shí)水平前測結(jié)果為：1班平均分為11.32，2班為12.43，3班為11.56.對這4個(gè)班進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn)，差異顯著性系數(shù)均大于0.05，表明4個(gè)班的學(xué)生先前知識(shí)水平處于相同水平，不存在顯著性差異.4個(gè)班學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用水平的調(diào)配問卷數(shù)據(jù)分析表明，所有學(xué)生均能很好的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流及獲取資源.

3.4.2 課堂教學(xué)實(shí)踐

其中1班和2班采用圖1傳統(tǒng)教學(xué)過程上課，3班采用圖2智慧課堂教學(xué)過程上課.智慧課堂具體的教與學(xué)的活動(dòng)如表1所示.

表1 智慧課堂具體的教與學(xué)的活動(dòng)

3.4.3 后測

教學(xué)結(jié)束后對4個(gè)班應(yīng)用前測試卷對4個(gè)班進(jìn)行了后測.后測成績分別為1班平均分為60.0，2班為61.31，3班平均分分別為83.56，由此可看出實(shí)驗(yàn)班的成績明顯高于對照班的成績.而后對單因素方差分析，表2為方差齊性檢驗(yàn)，表3為多重比較結(jié)果.

表2 方差齊性檢驗(yàn)

表3 多重比較結(jié)果

方差齊性檢驗(yàn)的結(jié)果.F值=0.791，P(Sig.)=0.460，說明3組數(shù)據(jù)方差齊，滿足方差分析的適用條件.

3班后測成績與1班(P<0.05)、2班(P<0.05)均存在顯著性差異，1班與2班后測成績不存在顯著性差異(P=0.71>0.05).

本研究為了解學(xué)生對課堂教學(xué)的滿意度，設(shè)置了一份調(diào)查問卷，分別包含教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)過程、教學(xué)互動(dòng)等共計(jì)10分題，采取李克特五點(diǎn)評分法，將“非常不符合”“一般符合” “比較符合” “比較不符合”“非常符合”五個(gè)選項(xiàng)分別對應(yīng)于1分、2分、3分、4分、5分統(tǒng)計(jì)了3個(gè)班學(xué)生對課堂的滿意度，1班滿意度平均分為3.21、2班為3.18和3班為4.45，很明顯，3班學(xué)生對于教學(xué)的滿意度遠(yuǎn)高于1班和2班，說明學(xué)生更認(rèn)可智慧課堂的教學(xué)過程.

預(yù)習(xí)完成率1班和2班由教師在課前進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其完成率分別為51.24%和54.31%，3班的由網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)，完成率為96.13%， 在預(yù)習(xí)完成率上，3班要明顯高于1班和2班.

互動(dòng)行為3班的通過智能學(xué)習(xí)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)，而1班和2班分別由教師在課前與課后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由表4可知，3班的互動(dòng)行為遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1班和人班，說明智慧教學(xué)流程能極大的提高學(xué)生的互動(dòng)性及學(xué)習(xí)積極性.

表4 學(xué)生互動(dòng)行為比較

4 結(jié)論與建議

本研究在基于互聯(lián)網(wǎng)+的環(huán)境下，應(yīng)用智慧課堂教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建智慧課堂的教學(xué)過程，并在“現(xiàn)代教育技術(shù)與應(yīng)用”課程中進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，應(yīng)用智慧課堂教學(xué)過程進(jìn)行教學(xué)無論是在學(xué)生學(xué)習(xí)成績上還是在對課堂教學(xué)的滿意度、互動(dòng)行為等方面都有明顯的提升，說明其具有較好的可行性和有效性.

要更為高效的應(yīng)用智慧課堂的教學(xué)流程進(jìn)行教學(xué)，建議教師要不斷的提升自己的能力素養(yǎng)，例如對教育數(shù)據(jù)的分析能力，這樣才能對學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與分析，從而得到有效的學(xué)習(xí)者特點(diǎn)、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)結(jié)果等方面的信息，從而進(jìn)行有針對性的教學(xué)設(shè)計(jì)，并構(gòu)建與學(xué)習(xí)者相適應(yīng)的數(shù)字化教學(xué)材料；在教學(xué)過程中在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，使學(xué)生沉浸到學(xué)習(xí)環(huán)境之中；無論是有課前、課中還是課后，教師都應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行持續(xù)的關(guān)注與調(diào)控，使教學(xué)真實(shí)實(shí)現(xiàn)因材施教.