基于智慧教室的教學(xué)模式設(shè)計研究

劉冠群++鐘紹輝

摘 要：文章通過對智慧教室的研究，提出了基于“問題導(dǎo)向和交互式”的新型的教學(xué)模式。該教學(xué)模式通過課前問題情景引領(lǐng)，課中問題的討論和師生之間、師生和智慧教室系統(tǒng)之間的交互來解決問題，課后通過智慧教室來進(jìn)行知識的交互。該研究旨在通過這種模式，將智慧教室變成一個充滿智慧的生動的課堂。

關(guān)鍵詞：智慧教室；問題引領(lǐng)；交互教學(xué)

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷的應(yīng)用到教育的領(lǐng)域。智慧教室和智慧課堂成為了行的課堂模式。智慧教室是一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學(xué)手段，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集智慧教學(xué)、人員考勤、資產(chǎn)管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程控制于一體的新型現(xiàn)代化智慧教室系統(tǒng)，是推進(jìn)未來學(xué)校建設(shè)的有效組成部分。智慧教室的出現(xiàn)對教學(xué)的手段和教學(xué)模式提出了新的要求。本文通過對智慧教室的研究，提出了基于“問題導(dǎo)向和交互式”的新型的教學(xué)模式。該教學(xué)模式通過課前問題情景引領(lǐng)，課中問題的討論和師生之間、師生和智慧教室系統(tǒng)之間的交互來解決問題，課后通過智慧教室來進(jìn)行知識的交互。通過這種模式將智慧教室變成一個充滿智慧的、生動的課堂。

1 智慧教室的內(nèi)涵

智慧教室充分將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)，人工智能技術(shù)和人工智能模式等信息化技術(shù)應(yīng)用到學(xué)生的教室里，能夠更好地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)生對學(xué)習(xí)知識的獲取，促進(jìn)交互式教學(xué)和交互式學(xué)習(xí)。

1.1 智慧教室的構(gòu)成

和傳統(tǒng)教室的不同，智慧教室是高度智能化的信息系統(tǒng)，通過信息化技將各種要素有機(jī)的組織在一起，形成一個教學(xué)一體化的感知環(huán)境體系。這個教學(xué)一體化的環(huán)境主要由3個部分組成：參與教育活動的全體、教育活動的空間和實現(xiàn)教育活動所需要的條件。

1.2 參與教育活動主體

智慧課堂里，參與教育活動的主要包括教師、學(xué)生和教室的管理者。教師和學(xué)生是智慧教室的主體。教師主要從事教育活動的個體，承擔(dān)教學(xué)工作。學(xué)生主要是在智慧教室中進(jìn)行學(xué)習(xí)的個體。教室管理者是對智慧教室進(jìn)行監(jiān)控、維護(hù)、管理的服務(wù)人員。

1.3 教育活動實現(xiàn)的空間

這里主要是指實現(xiàn)教學(xué)活動所需要的環(huán)境，主要包括了考勤系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等環(huán)境條件。智慧教室不僅僅是環(huán)境的智能，還包括了智能化的服務(wù)系統(tǒng)，主要包含大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、豐富的線上教學(xué)資源系統(tǒng)、信息推送平臺等為學(xué)會僧提供個性化、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系。

2 智慧教室的主要特征

智慧教室的主要特征有交互性、自動線、共享性[1]。

2.1 交互性

智慧教室是智能化的教學(xué)一體的系統(tǒng)，應(yīng)該具備交互的功能。在智慧課堂里，學(xué)生能夠和學(xué)生進(jìn)行交互，學(xué)生和老師能進(jìn)行交互，學(xué)生和平臺能進(jìn)行交互，終端和平臺之間能進(jìn)行交互。

2.2 自動性

智慧教室具有對學(xué)生學(xué)習(xí)過程、老師教學(xué)過程的自動記錄、視頻錄制的功能，能實現(xiàn)對教學(xué)資源的自動檢索和自動識別的功能。

2.3 共享性

智慧教室能夠?qū)崿F(xiàn)資源的共享，有利于師生之間、老師之間相互學(xué)習(xí)，具有教學(xué)資源的開發(fā)性，教學(xué)過程的重構(gòu)行，可以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要。

3 問題導(dǎo)向和交互式教學(xué)內(nèi)涵

3.1 問題導(dǎo)向的內(nèi)涵和特點

問題導(dǎo)向是指在教師在課前或者課中根據(jù)課程的進(jìn)程和教學(xué)目的拋出豐富的問題來引導(dǎo)學(xué)生思考，推動教學(xué)活動的開展，促進(jìn)學(xué)生對知識點的掌握。問題引領(lǐng)的教學(xué)模式主要包含兩個方面的內(nèi)容：一是問題導(dǎo)向的講授模塊，另一個是問題導(dǎo)向的研究模塊。通過智慧教室的教學(xué)情景設(shè)置實現(xiàn)問題導(dǎo)向的兩個模塊融合。

3.2 交互式教學(xué)模式的內(nèi)涵和特點

交互式教學(xué)是20世紀(jì)70年代興起于西方的一種廣泛使用的教學(xué)方式。交互式教學(xué)是在老師的引導(dǎo)下，在一定的情景下進(jìn)行相互交流的一種學(xué)習(xí)方法。交互式教學(xué)改變了“老師講，學(xué)生學(xué)”的灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生和學(xué)生之間，老師和學(xué)生之間的一種互動式的交流。學(xué)生在課堂上不僅僅是一個受眾，而是一個教學(xué)情景中的一個主體單元。交互式教學(xué)模式主要有以下特點[2]：

3.2.1 交互式的教學(xué)模式是以學(xué)生為中心

在交互式教學(xué)中，學(xué)生是課堂的中心和主角。課堂中所有的教學(xué)設(shè)計，教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)該以是否能調(diào)動學(xué)生的積極性，是否能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，是否能夠激發(fā)學(xué)生解決問題的能力作為標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 交互式教學(xué)模式是在特定情景下的交互

交互式教學(xué)注重的是在真實情景下的一種交互。在智慧教室的課堂中，教師在實際的教學(xué)環(huán)境中，通過提出具體情景下的任務(wù)，讓學(xué)生在“問題情景下應(yīng)用一定的知識來解決具體的問題”，讓學(xué)生之間相互交流，實現(xiàn)老師和學(xué)生的交互。

4 基于智慧教室環(huán)境的教學(xué)模式設(shè)計研究

教學(xué)模式是指為實現(xiàn)一定的教育目的，在一定的教學(xué)理念和教學(xué)思想的指導(dǎo)下建立起來的比較穩(wěn)定的教學(xué)活動的框架和教學(xué)過程[3]。教學(xué)模式的形成與教學(xué)的環(huán)境相輔相成，教學(xué)模式的選擇應(yīng)該依據(jù)教學(xué)的對象、教學(xué)的環(huán)境以及教學(xué)的手段來進(jìn)行合理的設(shè)計?；谥腔劢淌噎h(huán)境的教學(xué)模式主要是利用智慧教室提供的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境設(shè)計出“問題導(dǎo)向+交互式”的教學(xué)模式，解決傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)習(xí)弊端，達(dá)到最好的教學(xué)效果。

4.1 問題引領(lǐng)，創(chuàng)設(shè)情景，云端存儲，智慧推送

老師在課前根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，通過將大的知識點進(jìn)行拆分，根據(jù)知識點提出問題，利用虛擬仿真、增強(qiáng)現(xiàn)實、全息技術(shù)、可穿戴設(shè)備等技術(shù)手段對問題進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)，使學(xué)習(xí)者能夠體驗最真實的學(xué)習(xí)場景與身臨其境的學(xué)習(xí)氛圍。通過將問題在云平臺存儲，并智慧推送給學(xué)生，學(xué)生能及時收到相關(guān)問題的消息，并通過平臺搜索相關(guān)的知識點，回答老師提出的問題。

4.2 個性化學(xué)習(xí)

學(xué)生通過云平臺的推送的問題，根據(jù)提供的問題情景，利用智慧課堂提供的云平臺查找相關(guān)的資料。學(xué)生可以采取自助式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、創(chuàng)客式學(xué)習(xí)的方式。自助式學(xué)習(xí)主要是指學(xué)生可以通過自己的興趣愛好，選擇相關(guān)學(xué)習(xí)資源、工具和服務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。探究式學(xué)習(xí)主要是指通過智慧課堂提供的學(xué)習(xí)場景，利用3D技術(shù)，全息投影技術(shù)將研究的內(nèi)容形成一個立體的、可視化的場景，通過思維導(dǎo)圖等工具引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行個性化的探究學(xué)習(xí)，老師也可以通過思維的導(dǎo)圖進(jìn)行指導(dǎo)和交流。創(chuàng)客式學(xué)習(xí)是指一些有創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生，利用智慧的環(huán)境進(jìn)行個性化的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。學(xué)生通過對老師提出的問題進(jìn)行加工和深入探究學(xué)習(xí)后，利用智慧課堂提供的仿真技術(shù)、3D技術(shù)以及所學(xué)的知識，創(chuàng)造出各種創(chuàng)意產(chǎn)品，從而提高自己的創(chuàng)新能力。endprint

4.3 課堂教學(xué)交互交流

智慧課堂的教學(xué)環(huán)境為師生進(jìn)行互動交流提供了場景。智慧課堂的自動響應(yīng)系統(tǒng)（Automatic Response System，ARS）互動式的教學(xué)系統(tǒng)可以有效地發(fā)揮教師主體、學(xué)生主體的主觀能動性。教師課堂中的互動的程度深刻的影響教學(xué)的效果。通過智慧課堂中提供的應(yīng)答系統(tǒng)，有兩種方式的互動模式：一對多的互動和一對一的互動。一對多的互動是指在應(yīng)答系統(tǒng)的支撐下，老師和全班學(xué)生的互動，老師不僅可以和學(xué)生進(jìn)行口頭的互動，還可以利用系統(tǒng)進(jìn)行有效的測驗和練習(xí)反饋，老師可以在同一時間內(nèi)顧及所有學(xué)生，從而能夠消除課堂互動對象和互動內(nèi)容的不平等的現(xiàn)象。一對一的互動是老師可以一對一和學(xué)生進(jìn)行互動，還可以學(xué)生和學(xué)生之間進(jìn)行互動。老師提出問題，學(xué)生通過搶答系統(tǒng)來和老師進(jìn)行交流，學(xué)生可以通過討論專區(qū)進(jìn)行一對一的互動交流。通過這兩種互動形式，可以有效地促進(jìn)課堂師生互動的公平性。

4.4 及時評價

教師通過云計算、數(shù)據(jù)挖掘和情境感知獲取學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)信息。在課前、課中或者課后過程中對學(xué)習(xí)者進(jìn)行及時的評價，確定學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備程度、學(xué)生的學(xué)習(xí)的效果，從而能夠設(shè)計出滿足學(xué)生不同層次的學(xué)生的教學(xué)方法，及時調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容。

4.5 課后互動，知識拓展

每堂課程結(jié)束后，智慧課堂的智能感知的系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的情況。每節(jié)課結(jié)束前，智能環(huán)境的感知系統(tǒng)能夠根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，智慧推送符合學(xué)習(xí)者個性特征的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行課后學(xué)習(xí)，拓展探究。

5 結(jié)語

“問題引領(lǐng) +交互式”智慧課堂的教學(xué)模式的實施，為師生的發(fā)展提供了一個更加廣闊的平臺，教師在課前提供通過問題的提出，學(xué)生課前思考，師生課堂交互，課后反思拓展。學(xué)生廣泛參與課堂，知識水平和能力得到立體的提升，學(xué)生的潛能得到充分挖掘。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]何克抗，林君芬，張文蘭.教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2012.endprint