互聯(lián)網+智慧課堂教學模式設計

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摘要:隨著互聯(lián)網技術的日益成熟，傳統(tǒng)的課堂教學已不能滿足當今的教育需求，學生、教師、課程、資源等教育的主體發(fā)生了變化，智慧課堂成為信息化建設的新熱點。基于“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂的概念界定和特征分析，提出智慧課堂的教學模式，該模式由教學目標、教學活動、教學資源、教學方法及教學支持所構成，五大要素協(xié)調發(fā)展，共同促進教學效率提高。

關鍵詞:“互聯(lián)網+”;智慧課堂;教學模式

一、“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂的內涵

(一)智慧課堂的提出隨著“智慧星球”概念的提出，智能技術被廣泛應用在醫(yī)療、交通、電力、基礎設施乃至智慧城市、智慧教育等領域。智能教學技術產生于20世紀80年代，幫助學生以一種不同的感受體驗學習，使課堂更具互動性和趣味性。在2000年代末，智慧教育的理念得到了全面的發(fā)展?；诖?，許多學者試圖明確智慧教育的特征或本質，并對其進行界定。韓國教育部將智慧教育作為教育的未來，將其定義為21世紀教育范式。Barhate指出，現(xiàn)在的教育已經超越了課堂，更加以技術為導向，云計算的出現(xiàn)為創(chuàng)新的教學實踐搭建了新的平臺［1］。Ma等認為，作為信息化教學的結果，智慧教育是IT領域另一項劃時代的技術創(chuàng)新。大數(shù)據時代的到來為校園信息化數(shù)據的使用提供了一種新的途徑［2］。魏玲等指出，“互聯(lián)網+”教育可以克服傳統(tǒng)教育的缺陷［3］。課堂是教育教學的主要載體，智慧課堂是構筑智慧教育的核心內容。目前，各國各地區(qū)正積極利用資訊及通訊科技工具，為師生提供互動的學習環(huán)境，以此實現(xiàn)“科技強化學習”的目的。在這樣的環(huán)境里，課堂教學廣泛使用了Internet技術、計算機應用程序等協(xié)作工具。因此，傳統(tǒng)的教室被徹底地改造成以豐富的技術為基礎的教室，即智慧課堂。智慧課堂并不是簡單地使用智能設備進行教學，而是一種全新的教育改革模式。學生、學習者可以隨時隨地訪問學習資源，而且互聯(lián)網提供了監(jiān)控和跟蹤學習者表現(xiàn)的必要工具。智慧課堂的核心理念是利用以學生為重點的整體教育方法來改變教育系統(tǒng)，這種教育和知識是隨時隨地給予每個人的。構建智慧課堂的愿景是利用技術所需要的關鍵組件，以改善教育系統(tǒng)和教學手段。

(二)“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂概念界定“互聯(lián)網+”背景下，智慧課堂通過許多互動工具將多元化的知識資源應用在協(xié)作的學習環(huán)境中，以此提供更為卓越的教育環(huán)境。在眾多文獻中，智慧課堂有更廣泛的概念，即利用遠程教育系統(tǒng)演變而來，以互聯(lián)網為媒介，將傳統(tǒng)的課堂轉化為智能課堂空間，并配備了多個硬件和軟件組件。Inae等將智慧課堂定義為一種環(huán)境，通過正式和非正式學習的融合，強化存在感，通過使用智能設備和社交媒體，最大限度地實現(xiàn)學習互動，從而進行多樣化的學習活動［4］。Ahmed將移動學習作為智能課堂的重要組成部分，系統(tǒng)地將移動特征與教和學環(huán)境相結合［5］。Rasmirekha等探討智慧型課堂教學設備與軟件的使用情況，認為教師必須以智能課堂教學法為導向或接受培訓，在日常教學活動中使用智能教室設施，以此培養(yǎng)學生的認知能力［6］。劉邦奇分析了“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂產生的必然性，提出智慧課堂“三段十步”的教學流程［7］。王竹立等認為，“互聯(lián)網+”教育將顛覆傳統(tǒng)的教學模式，關聯(lián)主義和新建構主義將成為互聯(lián)網時代教與學的主要指導理論［8］。祝智庭設計智慧教育研究框架，指明了翻轉課堂到智慧課堂的轉變方式［9］。梁由之等將智慧課堂融入混合學習理論，構建其教學模型，實現(xiàn)教學改革［10］。由以上分析可以看出，國內外學者普遍認為智慧課堂是教學改革的必然趨勢，但還沒有明確的統(tǒng)一定義，對“智慧課堂”與“智能課堂”“沉浸式課堂”等概念的區(qū)分也不是很明確。本研究認為，“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂是基于物聯(lián)網、云計算、傳感器技術、人工智能等先進技術，將課內外資源無縫鏈接，激活師生課堂互動，擴大課堂時間和空間的智能新型課堂。智慧課堂集智慧互聯(lián)、實時互動、環(huán)境控制、視頻監(jiān)控、遠程控制、評價反饋和其他教學功能于一體，充分發(fā)揮課堂各種元素的作用(人力、技術、資源、環(huán)境和方法等)，以達到最佳的教學效果。

(三)“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂的特征1.連通性?；ヂ?lián)網已經不僅讓計算機網絡發(fā)生了巨大的變化，而且可以無縫連接各種數(shù)字設備。這些連接的設備也被稱為“智能數(shù)字對象”，具有不同的層次協(xié)作?；ヂ?lián)網使學生隨時隨地都能在任何地方從多渠道獲取知識。2.互動性。學習過程可以是完全互動的，讓學生以自己的速度學習。教師可以使用即時通訊工具和學生聊天，也可以向學生提出問題。學生可以通過舉手示意他們什么時候想發(fā)言。3.移動性。全球技術革命已經從桌面計算向移動技術的廣泛應用過渡。移動技術為課堂內外提供了新的學習方法。移動設備如智能手機、可穿戴設備、PDA、平板電腦、專門為學習目的而設計的移動應用程序等都可以作為學習工具。移動學習的重要好處是便于學習數(shù)據和信息的收集，用于評估和反饋。4.協(xié)作性。協(xié)作增加了學生學習機會，學生可以以小組合作進行生生互動，智慧課堂提供了靈活的學習環(huán)境。隨時隨地通過在線社交網絡鼓勵學生在學習空間內積極參與和協(xié)作完成學習任務。

二、“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂教學模式構建

(一)“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂教學模式框架本研究的目的是在“互聯(lián)網+”背景下構建智慧課堂教學模式，它是由先進的教學方法、智能教學活動、教學資源和信息技術的融合所創(chuàng)造的，并從基于場景的需求分析中得出智慧課堂教學模式的體系結構。下圖所示為智慧課堂教學模式框架。

(二)教學目標到目前為止，課堂教學主要依賴于以教師為中心，即知識片面地從教師傳遞給學生?！盎ヂ?lián)網+”背景下，課堂教學的重點是通過連接數(shù)字一代，爭取個性化學習機會，激發(fā)學習創(chuàng)新，提高教師的數(shù)字化教學水平，達到最佳的教學效果。最重要的是根據學生的學習需要，重新設計課程結構，實現(xiàn)從傳統(tǒng)學習向現(xiàn)代學習的過渡。由此“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂教學模式構建原則為以OBE為導向，以學生需求為中心，依賴于數(shù)字工作環(huán)境，教師指導，學生學習實踐，以達到最佳教育教學成果。

(三)教學支持智慧課堂教學模式與互聯(lián)網技術相互融合以形成獨特的學習環(huán)境。鑒于此，智能教室的組件包括:1.交互式智能白板。交互式智能白板是由電子感應板(硬件)與白板操作系統(tǒng)(軟件)集成而成。它結合了計算機技術、傳感技術、定位技術、微電子技術與電子通信技術，已經成為基于計算機輸入輸出設備的傳感器白板，是用戶與計算機的智能交互平臺。交互式智能白板集傳統(tǒng)教學掛圖、黑板、電腦、投影儀等功能于一體的教學設備，兼有多媒體教學和傳統(tǒng)黑板的雙重優(yōu)勢。教師通過交互式電子屏幕上操作，可以靈活地整合各種資源，通過創(chuàng)建一個多屏幕顯示的學習空間，為每個團隊提供一個可共享的顯示屏幕，促進合作組的小組討論和集體學習活動。2.教室管理系統(tǒng)。一種新型的現(xiàn)代化教學工具，能夠有效地整合各種教學資源，提高教學資源的利用率，對提高課堂效率有很大的作用。教師使用該系統(tǒng)可以完全控制智慧課堂的組成部分，如交互式白板、音頻/視頻元素、數(shù)據顯示、投影機、錄音、照明以及學生的移動設備。3.教學APP。在課堂上，使用各種教學類APP，可以實現(xiàn)基于互聯(lián)網的課程資源共享與在線互動教學;建設教學視頻資源管理中心，提供視頻資源共享，實現(xiàn)視頻自動錄制和存儲，支持快速檢索和按需在線直播;構建實時投票系統(tǒng)，實時反饋學生投票結果，監(jiān)控教學效果;構建電子圖書打包系統(tǒng)，支持閱讀和展示的數(shù)字化內容，為教師教學和學生學習提供有效的數(shù)據支持;教育管理系統(tǒng)建設，支持教學數(shù)據分析管理、在線教學評價等。只有在這種集成智能教室的環(huán)境中，才有利于個人學習環(huán)境的建設，有利于社會交往的形成。4.虛擬現(xiàn)實。在教育領域，虛擬現(xiàn)實技術有著廣泛的作用和影響。它采用浸入式學習方式，通過實踐和自學解決問題。利用虛擬現(xiàn)實技術，在計算機中創(chuàng)建虛擬環(huán)境。學生利用虛擬環(huán)境中的信息進行技能培訓。

(四)“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂教學活動智慧課堂的實現(xiàn)不僅局限于技術設備和系統(tǒng)構成，更重要的是如何利用智慧課堂開展課堂教學活動，推動教學改革，從而創(chuàng)造智慧課堂。在具體的實施過程中，應著重抓好以下三個方面:1.課前。教師依據課程學習目標，利用相關平臺或APP課前預習任務。學生可以根據實際情況進行自主學習，如遇疑問可以及時與教師或其他同學在線咨詢和交流，通過實時追蹤學生自主學習情況，及時調整教學方案。2.課中。教師應該充分認識到智慧課堂教學是一個開放的、創(chuàng)造性的過程，應突破傳統(tǒng)教育觀念的束縛，強調學生主體地位，教師在教學過程中引導學生探索發(fā)展，注重學生潛能的開發(fā)。通過創(chuàng)設情境，引出新課內容。利用互聯(lián)網技術、軟件和硬件與學生深入互動，使學生及時掌握所學知識。3.課后。教師布置復習題和拓展學習內容，對學生答題結果給予及時反饋，并給予不同學生個性化講解和指導。智慧課堂縮短了教師批改作業(yè)和反饋給學生的時間，并且不止解決學生的共性問題，同時有針對性地幫助學生解決個體差異問題，使知識及時得到鞏固和內化。

(五)教學方法傳統(tǒng)課堂教學是課堂與黑板、教案與PPT，信息表達方式單一，師生交流少。智能課堂的出現(xiàn)為教師和學生嘗試了多種教學方法，如翻轉教學、合作教學、PBL(problemorien-ted)教學等。1.翻轉學習。從建構主義的角度看，教師的作用不是傳遞知識，而是促進知識。他們向學生提出實際的任務，并給予適當?shù)闹笇А⑻釂柡突卮?，以促進學生之間的互動，激發(fā)更多的想法。翻轉學習方法以學生為中心，教師是促進者。在翻轉學習課堂中，學生可以將知識內在化，通過視頻在校內外預習相關的基本思想，并在課堂上開展各種各樣的活動，如討論、合作、測驗、項目等。學生可以通過同伴教學將隱性知識轉化為顯性知識。隱性知識是指通過經驗和學習積累而不是以某種形式表達的知識。這些知識可以通過同學之間的相互作用，通過翻轉教學以一定的形式表達出來。2.合作學習。合作學習是一種教學方法，學生在小組中一起工作，以實現(xiàn)共同的學習目標。這種方法通過設定和朝著一個共同的目標努力，鼓勵學生在追求各自目標的過程中互相幫助。教師通過組織智慧課堂，提供學習資源，幫助學生相互交流，促進他們之間的積極互動，進行合作學習。3.基于問題的學習。這種學習方法強調理解問題或找到解決問題的方法?；趩栴}的學習引導學生使用他們的知識、批判性思維和解決問題的技能來解決現(xiàn)實世界的問題。學生通過解決問題的過程來學習必要的知識，具體來說，基于問題的學習方法鼓勵學生通過聯(lián)系實際活動和學習知識來培養(yǎng)學習興趣，并幫助他們發(fā)展主動解決實際面臨的問題的能力。

(六)教學資源教學資源是智慧課堂的核心構成要素，資源的質量直接影響著教學效果，甚至起著決定性的作用?，F(xiàn)代設備在課堂上可以用來呈現(xiàn)多種形式和類型的教學信息資源，如利用文字、圖像來呈現(xiàn)基本概念和理論，利用動畫和聲音來解釋原理和機制的變化，運用錄像來呈現(xiàn)軟件操作等。

三、結束語

“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂是將科技與學習結合起來，以學生需求為中心，采用多種教學方法和多類型教學資源，利用網絡、電腦、手機等工具，積極協(xié)調開展課前、課中、課后的教學活動，以此促進師生不同層次的互動，提高學習效率。在實施智慧課堂教學模式時，還應注意以下問題:1.課程思政。社會文化問題直接影響著教師在智慧課堂中的教學，應增強教師和學生對技術與互聯(lián)網使用的安全意識，鼓勵學生在科學競爭的氛圍下進行互動，尊重知識產權。2.持續(xù)建設。只有通過提高教師和學生的技術技能、確保足夠的系統(tǒng)支持和提供必要的資金、收集新的資源，才能建立健全“互聯(lián)網+”背景下智慧課堂教學模式，才能充分發(fā)揮互聯(lián)網技術在教育過程中的作用。教師、學生和社會必須共同努力，推動教學的創(chuàng)新與發(fā)展。

參考文獻:

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作者：王京 翟麗麗 陳曉明 單位：哈爾濱理工大學