基于“智慧教室”的教學模式探究

司海峰

摘要：基于“智慧教室”的教學模式體現(xiàn)了“以人為本”的教育理念。文章著重討論了這一教學模式的技術(shù)依托、設(shè)計理念和實施步驟，以及各步驟環(huán)節(jié)的作用、意義及實現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：智慧教室教學模式智慧學習教學

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）17-0105-02

隨著信息社會的發(fā)展，人類已步入“智慧化”時代。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”政策推動下，“智慧校園”已成為當今高校信息化建設(shè)的主要方向，而“智慧校園”建設(shè)的重點則是“智慧教室”的建設(shè)。

所謂智慧教室，是指通過應(yīng)用傳感器、網(wǎng)絡(luò)、富媒體、及人工智能等技術(shù)手段，將傳統(tǒng)教室打造成一種能優(yōu)化教學內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，具有情境感知和環(huán)境管理功能的新型教室。

對廣大高校來說，除了要進行智慧教室的各種軟硬件建設(shè)之外，還需要著力探索與智慧教室相適應(yīng)的教學模式。只有這樣，才能充分發(fā)揮智慧教室的“智慧”作用，使其能夠最大限度地為教學服務(wù)。

在2015年和2016年的地平線報告中，展現(xiàn)了可用于教育領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、虛擬現(xiàn)實、可穿戴技術(shù)、創(chuàng)客空間、移動學習等前沿技術(shù)，正是這些技術(shù)的出現(xiàn)，才促使了智慧教室的誕生。下面就來探討一下在“智慧教室”技術(shù)環(huán)境下的教學模式改革，其中心內(nèi)容就是“智慧學習”。按照學習模式的不同，可把“智慧學習”劃分為“個人學習”模式和“協(xié)作學習”模式，據(jù)此設(shè)計出相應(yīng)的教學模式框架，如圖l所示。

通過框架圖，可以看出具體的智慧教學流程如下：

1資源入云、智慧推送

“智慧教室”包含著一個巨大的網(wǎng)絡(luò)資源平臺，我們將其稱為“云端”。這個云端平臺存有大量學習資源，直接為學生提供學習資源服務(wù)。

同時，在智慧教室內(nèi)部，還裝有大量傳感器件和監(jiān)控設(shè)備。這些器件和設(shè)備可對課堂內(nèi)的教學情境進行智能感知，大量實時數(shù)據(jù)被傳人后臺，并在云端進行存儲。通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行分析，從而判斷出學生在不同學習階段的學習需求及相應(yīng)的學習進度，進而為他們量身打造出個性化的學習方案，并給出相應(yīng)的參考建議和配套資源，為學生的學習提供有效幫助。

2問題驅(qū)動、創(chuàng)設(shè)情境

教師通過對前期所收集的數(shù)據(jù)進行分析，可針對性地為學生制定學習任務(wù)，提出問題，以此來驅(qū)動后續(xù)學習和探究。還可利用虛擬現(xiàn)實、全息投影等技術(shù)手段對問題進行情境創(chuàng)設(shè)和仿擬，使學生“身臨其境”，增強學習場景和氛圍的真實體驗度。

3個人學習模式

這一模式是在前面步驟的基礎(chǔ)上，通過對智慧教室收集到的大量教學感知數(shù)據(jù)進行分析，判斷出學生的學習能力以及學習狀況，進而為學生的個人學習提供良好參照和科學建議。個人學習又可分為自助模式、探究模式和創(chuàng)客模式。

3.1自助模式

此模式類似于“超市購物”，學生根據(jù)自身情況和個人興趣，自己選擇學習資源，這些學習資源由“智慧教室”所連接的網(wǎng)絡(luò)資源庫提供。除學習資源外，網(wǎng)絡(luò)資源庫還提供相關(guān)工具和服務(wù)。教師則轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩з彙苯巧?，對學生進行引導和“答疑解惑”方面的幫助。

這一模式對學生來說，具有很強的自主性和自助性，也體現(xiàn)了“個性化”和“差異化”的學習特征，充分尊重學生的個人意愿和學習興趣，但需要學生具有較高的“自覺性”和“自律性”。

3.2探究模式

此模式實際依托的是虛擬現(xiàn)實（vR）技術(shù)在“智慧教室”中的應(yīng)用。通過vR技術(shù)、3D打印技術(shù)以及全息投影技術(shù)將教學內(nèi)容仿擬成可視場景，并進行立體化呈現(xiàn)，方便學生進行學習探究。教師可利用“在線思維導圖”等輔助工具及時與學生進行溝通或遠程指導。

3.3創(chuàng)客模式

創(chuàng)客原指具有創(chuàng)新理念、自主創(chuàng)業(yè)的人，在這里主要指能利用智慧教室條件進行創(chuàng)造性學習的人。該模式重在培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造能力，激發(fā)學生的靈感和潛力。學生在前期學習的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意想象，借助3D打印技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)，制作出各種各樣的產(chǎn)品。教師則起啟發(fā)引導的作用。

通過創(chuàng)客模式，學生不僅能夠鍛煉自己的思維和想象力，還能夠理論聯(lián)系實際，學以致用，這對提高他們的實踐動手能力也是大有好處的。

4協(xié)作學習模式

該模式在具體實施時，主要分為三個階段：

4.1數(shù)據(jù)收集階段

此階段主要是收集學生的學習信息，包括學習內(nèi)容、學習進度、學習結(jié)果等參量。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對這些參量進行分析，進而對學生的學習能力、學習效果及學習趨勢進行綜合評價，為下一步的智能分組提供依據(jù)。

4.2智能分組階段

在傳統(tǒng)教學中，教師經(jīng)常根據(jù)學生的學習狀況進行分組編排，以便因勢利導，因材施教。而在遠程教育中，教師無法像傳統(tǒng)教學那樣與學生親身相處，對學生學習的方方面面了如指掌，所以要想恰當分組，難度很大。

但在“智慧教室”環(huán)境中，這一問題得到了妥善處理。在前述階段，通過對學生的相關(guān)信息進行采集和科學評測，依據(jù)學生的學習進度、風格及興趣愛好，進行類聚性分組，使情況相似的學生可以互相協(xié)作，也便于教師按類教學和供給資源，其分組有效性和合理性被充分保證，這也是進行高效協(xié)作學習的關(guān)鍵。

4.3協(xié)作互評階段

前一階段已經(jīng)進行了智能分組，組內(nèi)成員針對學習內(nèi)容和學習目標可以各抒己見。云學習平臺對這些觀點進行數(shù)據(jù)層面上的整合分析，依照少數(shù)服從多數(shù)的原則，自動形成符合絕大多數(shù)成員意愿的學習目標，在這一基礎(chǔ)上，再通過人工協(xié)商制定出小組的最終目標。

然后，根據(jù)這個最終目標，形成統(tǒng)一的分階段式的學習計劃。網(wǎng)絡(luò)學習平臺全程記錄學生的學習過程，并提供相關(guān)指導建議。通過依據(jù)小組成員個人素質(zhì)和學習狀況實行的智慧分工和科學調(diào)度，可以最大限度地發(fā)揮每位小組成員的個人能力。通過“即時思維導圖”等工具，小組成員還可以和指導教師，以及其他同學進行溝通和交流，及時解決學習中出現(xiàn)的問題，最大限度地提升學習效果。

最后各分組將學習結(jié)果進行匯總評議，每個學生都要進行自評、互評以及集體評價，教師進行總結(jié)提煉，網(wǎng)絡(luò)學習平臺也將給出每位學生的量化學習評分。

5反饋評價

5.1診斷性評價和形成性評價

教師通過智慧教室內(nèi)的各種感知手段實時獲取學生的各項信息，借助網(wǎng)絡(luò)學習平臺和即時思維導圖等工具對學生的學習進行全程指導和過程評價，即時發(fā)現(xiàn)學生的學習需求和出現(xiàn)的各種問題，及時進行診斷解決，使學生學習的時效性大幅提升。

5.2總結(jié)性評價

同傳統(tǒng)教學一樣，課程學習完成后，教師也要對學生的學習結(jié)果進行評測或考核。在智慧教室模式下，這種總結(jié)性評價不僅僅只體現(xiàn)在學生的考核成績上，它還把學生的全程學習表現(xiàn)和分階段成績納入評價體系，再加上大數(shù)據(jù)分析及智能量化技術(shù)，使教師對學生的評價更加準確和科學。

6課后拓展

各階段學習完成后，智慧教室還能夠根據(jù)學生的學習狀況，智慧推送相關(guān)學習資源，幫助學生鞏固所學知識，并進行延伸學習和拓展深究。

7結(jié)束語

基于“智慧教室”的教學模式是教育信息化發(fā)展的高端成果。通過在西安思源學院所做的相關(guān)教學試驗發(fā)現(xiàn)，與“智慧教室”匹配的“智慧教學”解決了許多傳統(tǒng)教學無法解決的問題，比如課堂內(nèi)覆蓋每一名學生的實時交互，對學生全方位的科學評價，以及通過虛擬感知技術(shù)進行的“零距離”遠程教學?？梢哉f，基于“智慧教室”的教學模式最體現(xiàn)了“以人為本”的教育理念，代表著教育未來的發(fā)展方向。