基于云+端的智慧課堂應(yīng)用研究

梁坤 閆士濤

摘 要：智慧課堂作為近兩年新出現(xiàn)的信息化教學(xué)工具，有效解決了電子書包、在線作業(yè)平臺等產(chǎn)品的不足，通過云+端的創(chuàng)新應(yīng)用，有效實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容優(yōu)質(zhì)化、資源推送自動化、交流互動多元化、評價反饋智能化，為提升教育信息化應(yīng)用成效提供了新的形式與方法。

關(guān)鍵詞：智慧課堂；應(yīng)用研究；教學(xué)實驗

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中規(guī)劃了教育信息化發(fā)展要求，要在“十二五”期間基本完成全國中小學(xué)互聯(lián)網(wǎng)的接入，基本實現(xiàn)每個學(xué)校至少擁有一套多媒體教學(xué)設(shè)備，基本實現(xiàn)各級各類學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)全覆蓋，擁有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境。[1]教育部在2016年6月頒發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》意見的通知中，重點強調(diào)要全面深化“三通兩平臺”建設(shè)，提升教育信息化應(yīng)用水平；逐步實現(xiàn)對學(xué)生日常學(xué)習(xí)情況的大數(shù)據(jù)采集和分析，優(yōu)化教學(xué)模式；培養(yǎng)教師利用信息技術(shù)開展學(xué)情分析與個性化教學(xué)的能力，增強教師在信息化環(huán)境下創(chuàng)新教育教學(xué)的能力，使信息化教學(xué)真正成為教師教學(xué)活動的常態(tài)。[2]

實現(xiàn)教育信息化的關(guān)鍵在于教學(xué)模式的變革，也就是說通過信息化手段實現(xiàn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革，這就要求我們必須建構(gòu)一個基于互聯(lián)網(wǎng)+教育模式基礎(chǔ)上的課堂，即智慧課堂，進而推動“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的發(fā)展，促進教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，最終促進學(xué)生的發(fā)展，實現(xiàn)義務(wù)教育均衡發(fā)展。

一、智慧課堂的概念

智慧課堂是實現(xiàn)智慧教育的核心組成部分，智慧教育要通過構(gòu)建智慧課堂來完成信息技術(shù)與教育的雙向融合，從而培養(yǎng)學(xué)生的智慧學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力。[3]為了實現(xiàn)智慧教育，眾多教育學(xué)專家和一線教師對智慧課堂的意義和內(nèi)涵進行了深入的探索和研究：

華東師范大學(xué)祝智庭教授提出智慧教育，主張借助信息技術(shù)的力量，創(chuàng)建具有一定智慧的（如感知、推理、輔助決策）學(xué)習(xí)時空環(huán)境，旨在促進學(xué)習(xí)者的智慧全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。[4]作為一線教師，北京五路居第一中學(xué)校長、特級教師劉明成提出智慧課堂是指在一定的教學(xué)時空范圍內(nèi)，以相關(guān)的學(xué)科學(xué)習(xí)材料為主要載體，以教師、學(xué)生以及學(xué)習(xí)載體三者之間的互動為主要方式，整合各種教育資源，創(chuàng)設(shè)富有智慧的教育條件，促進孩子全面發(fā)展的課堂。[5]智慧課堂理念在教育界不斷推進的同時，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)環(huán)境也迅速地不斷發(fā)展，越來越多的教育領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者開始關(guān)注在新技術(shù)環(huán)境支持下的智慧課堂應(yīng)如何定義與構(gòu)建。

基于對教育領(lǐng)域?qū)＜矣^點和一線教師訴求的匯聚分析，結(jié)合當(dāng)前教育信息化水平和科技發(fā)展現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為智慧課堂是運用服務(wù)于課前、課中、課后的實際教學(xué)場景的軟硬件一體化設(shè)備，利用大數(shù)據(jù)、云計算、智能交互等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建智能、互動的課堂教學(xué)環(huán)境。智慧課堂不僅能夠基于動態(tài)學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)質(zhì)化、資源推送自動化、交流互動多元化、評價反饋智能化[6]，而且能夠解困智慧校園建設(shè)存在的問題，消除多媒體教學(xué)面臨的困難，促進學(xué)生的創(chuàng)新能力，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的互動式課堂教學(xué)模式，變革信息時代教與學(xué)的方式。

二、智慧課堂的構(gòu)成

基于智慧課堂的理念，本項研究應(yīng)用了目前市場上較為成熟的智慧課堂產(chǎn)品，以云平臺服務(wù)為支持，包含課堂無線互動服務(wù)器、教室移動終端、學(xué)生移動終端、顯示設(shè)備（電子白板、液晶電視或者投影設(shè)備）。

（一）課堂無線互動服務(wù)器

通過教室內(nèi)部署的課堂無線服務(wù)器，構(gòu)建教室內(nèi)的高密度WIFI網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)教室內(nèi)師生移動平板電腦的互聯(lián)互通，并對課堂教學(xué)活動中的各類數(shù)據(jù)實現(xiàn)伴隨式動態(tài)采集。不僅如此，借助無線互動服務(wù)器，可以將教師移動終端的影像無線投屏到課堂內(nèi)的顯示設(shè)備上，使教師脫離講臺的束縛，和學(xué)生融為一體，實現(xiàn)移動授課。

（二）教師移動終端

教師移動終端用于教師備課、授課以及作業(yè)布置。在課前，教師運用移動終端的微課錄制工具與資源庫，可以向?qū)W生發(fā)生預(yù)習(xí)微課以及導(dǎo)學(xué)案，而學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，也將即時反饋到教師移動終端，使得教師可是實現(xiàn)針對性授課。在課中，通過教師通過移動終端屏幕的實時投影，完成授課。借助電子課本軟件、電子白板軟件代替了傳統(tǒng)的課本和黑板，在教師不改變授課習(xí)慣的情況下，運營新一代信息技術(shù)與云端豐富的教育資源，使得課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富，形式更加生動。而通過課堂中的實時測驗，及時形成的統(tǒng)計圖表，可以讓每一位學(xué)生的情況展現(xiàn)在課堂屏幕上，讓教師完成針對性的教學(xué)講解。

（三）學(xué)生移動終端

學(xué)生通過自己的移動學(xué)習(xí)終端接收老師發(fā)布的作業(yè)、課堂測試，并將結(jié)果反饋給老師。課堂授課過程中的交互數(shù)據(jù)可以實時形成統(tǒng)計數(shù)據(jù)，方便教師及時了解學(xué)生的知識點掌握情況，即時調(diào)整授課內(nèi)容。同時，學(xué)生移動終端還擁有豐富的自學(xué)資源以及電子詞典等多種輔助學(xué)習(xí)工具，進一步提升學(xué)習(xí)效率。

（四）教育云平臺

教育云平臺作為整個智慧課堂的重要支撐，實現(xiàn)了空間、資源、應(yīng)用及數(shù)據(jù)分析能力的集成，為智慧課堂的資源獲取、數(shù)據(jù)分析、課外互動提供了很好的保障。

三、智慧課堂應(yīng)用成效分析

（一）試點應(yīng)用背景

2015年9月，棗莊實驗學(xué)校開始選擇部分班級裝配智慧課堂，并進行教師培訓(xùn)。從2015年11月開始師生正式使用，隨即筆者在開始進行了智慧課堂應(yīng)用效果試驗跟蹤，選取7年級三個班級為試驗對象，其中A班為智慧課堂試驗班，6位任課教師及42位學(xué)生參與智慧課堂試點。B、C班為對比班，使用傳統(tǒng)方式進行授課（注：B班為實驗班重點，總體成績優(yōu)于A班，C班與A班整體水平相近）。針對三個班級兩個學(xué)期期中成績，分析如下。

（二）成績分析結(jié)論

試驗半年后，三個班級的兩次期中考試成績?nèi)缦拢?/p>

1.通過智慧課堂能夠提高教學(xué)效率，實現(xiàn)總體成績的提升。

通過對比兩次考試成績中，不同班級相較于3個班級平均分的值，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理后，兩次成績的絕對值對比如下：

數(shù)據(jù)表明，A班的總體成績相較于對比班有顯著提升。不僅優(yōu)于起始水平相近的C班，更優(yōu)于起始水平較高的B班。在具體的課堂教學(xué)中，A班的任課教師常態(tài)化使用教師移動終端授課并進行課堂互動，活躍了課堂氛圍；運用作業(yè)平臺對客觀題、主觀題、語音題等多種作業(yè)形式進行布置；批改作業(yè)后，得出直觀的作業(yè)分析報告。學(xué)生常態(tài)化線上提交作業(yè)，直接查看成績報告。實現(xiàn)了基于個性化診斷和數(shù)據(jù)分析的因材施教，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績。

2.智慧課堂實現(xiàn)面向班級學(xué)生的針對性教學(xué)，有效解決兩極分化問題。

為更加細(xì)致的分析智慧課堂的應(yīng)用效果，跟蹤試驗班和對照班第一次期中考試的后五名和前五名學(xué)生，對三個班的15名同學(xué)兩次考試的成績進行分析。通過分析發(fā)現(xiàn)，使用過智慧課堂的班級，無論是前五名學(xué)生還是后五名學(xué)生取得長足進步，有效解決了先進與后進學(xué)生都能有針對性的提升的問題。智慧課堂通過課前分析學(xué)生的預(yù)習(xí)掌握情況和知識結(jié)構(gòu)，讓教師了解各類學(xué)生的知識掌握情況，從而有針對性的進行教學(xué)設(shè)計開展教學(xué)，課堂上優(yōu)先講解普適性錯題，對于個別學(xué)生的錯題，老師可以采用推送微課的方式，解決學(xué)生的個性化問題，照顧全體學(xué)生的學(xué)習(xí)進度。

3.智慧課堂能夠減輕教師教學(xué)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

根據(jù)對學(xué)生和教師的訪談和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)智慧課堂能夠減輕教師備課、授課和作業(yè)批改時間，并能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師布置的客觀題作業(yè)可以自動批改，形成分析報告，節(jié)約教師批改作業(yè)時間。語言類學(xué)科教師通過自動評測題的發(fā)送，隨時隨地檢查學(xué)生英語口語情況、課文背誦情況等，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的語音自動為學(xué)生打分。通過云平臺+移動終端構(gòu)成的家校互動班級圈，可以很好的形成“比、趕、超”的學(xué)習(xí)環(huán)境，進一步提升學(xué)生的學(xué)校積極性。

四、結(jié)論

綜上所述，通過智慧課堂在學(xué)校的常態(tài)化應(yīng)用，可以有效解決國家“三通兩平臺”建設(shè)如果服務(wù)教育教學(xué)主戰(zhàn)場的問題，可充分發(fā)揮教育云平臺資源全、應(yīng)用多、云端一體、數(shù)據(jù)互通等特性，培養(yǎng)教師在課前、課中、課后結(jié)合教育云平臺常態(tài)化開展教育教學(xué)工作的使用習(xí)慣，提升教育教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合。

參考文獻(xiàn)：

[1]畢金龍.對互聯(lián)網(wǎng)教育輿情監(jiān)測系統(tǒng)的分析[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2013，23：283+285.

[2]http：//www.ceiea.com/html/201606/201606171338123062.shtml.

[3]李冰景.三種不同信息技術(shù)環(huán)境下的課堂教學(xué)案例比較研究[D].華中師范大學(xué)，2013.

[4]祝智庭，尚春光，郭炯.教育技術(shù)與教育創(chuàng)新-績效評價的理論、系統(tǒng)與實踐[M].北京：高等教育出版社，2011.

[5]劉明成.智慧課堂的價值追求及實施策略[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2014，08：49-50.

[6]王海，解月光，張喜艷，付海東.農(nóng)村基礎(chǔ)教育信息化EEE模型的構(gòu)建與解析[J].中國電化教育，2013，06：39-44.

（作者單位：梁坤/棗莊市實驗學(xué)校；閆士濤/科大訊飛股份有限公司）