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中圖分類號:TP393 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2017)12-0078-04
教育信息化作為我國信息化建設的重要組成部分和戰略重點,是十報告中“深化教育領域綜合改革”發展中不可或缺的支撐和推動力。隨著教育信息化發展的不斷深入,課堂教學作為教育教學的主戰場,其信息化工作成為了當前一個階段教育信息化工作的重點與焦點。以信息技術與教育教學深度融合為代表的智慧課堂在打破傳統課堂教學模式、豐富課堂教學手段、增進教學互動性等方面發揮著重要作用,但智慧課堂在實際教學應用中仍然存在問題。本文基于上述背景及合肥市部分高中的應用實踐,對智慧課堂的概念及模式進行分析,探究利用智慧課堂實現高效課堂的方法。
一、智慧課堂的概念及特征
隨著教育信息化技術的深入發展,智慧課堂被越來越多的關注,有關智慧課堂的研究也層出不窮,吳曉靜和傅巖指出智慧課堂教學的基本理念是追求學生的智慧發展、師生情智交流和學生智慧發展過程[1]。唐燁偉在《信息技術環境下智慧課堂構建方法及案例研究》一文中論述了智慧課堂應用的四個層次,提出先思想后應用工具的智慧課堂應用模式[2]。卞金金和徐福蔭分析了智慧課堂的學習模式,認為有助于學生優化學習過程,提升學習興趣[3]。張麗娟和鄭曉丹采用實證研究方法,在學習者主動、引導者指導的模式下,驗證在學生高階思維發展教學過程的各個環節智慧課堂的價值和意義,表明智慧課堂對于推進學生高階思維發展具有積極影響[4]。孫曙輝和劉邦奇認為智慧課堂是以建構主義學習理論為依據,利用大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術打造的智能、高效的課堂,其目的是基于動態學習數據分析和“云網端”的運用,實現教學決策數據化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化,全面變革課堂教學的形式和內容,構建大數據時代的信息化課堂教學模式[5]。基于以上研究,結合合肥市高中智慧課堂的應用實例,筆者認為智慧課堂是在大數據、云計算等信息技術支撐下,通過引入新型的教學方法和理念,將技術融入到日常的課堂教學中,變革創新教育教學模式,構建針對性、互動性和智慧化的高效課堂,進而提升課堂教學效率,實現教學方式的創新。結合上述定義,本文認為智慧課堂特征主要表現在以下幾點:
1.教學針對化
智慧課堂教學與傳統課堂教學最大的區別在于核心理念,傳統課堂教學實現的是大班制、統一化教學,而智慧課堂旨在實現個性化、針對性教學。在具體的技術實現中,智慧課堂教學模式通過課前的資源推送和測評分析、課中互動的及時評價和立體反饋,以及課后作業的個性化推送,有針對性地進行教學設計和專題輔導,真正實現因材施教。
2.課堂互動化
傳統課堂教學活動的互動交流依賴于教師的課堂提問,學生代表回答,具有極大的局限性。一方面由于“互動”由教師單方面發起,缺乏雙向性,另一方面,“被互動”到的學生較少,缺乏全面性。基于智慧課堂的核心理念,為實現智慧課堂教學針對性,借助教育信息化的快速發展,移動教學、學習終端不斷智能化提升,為課堂教學活動的互動性提供工具支持,實現師生、生生之間的立體化交流。
3.反饋數據化
智慧課堂實現針對性教學的核心優勢來自于對教師教學行為、學生學習行為的大數據挖掘與分析。傳統課堂教學活動缺乏理念與技術對行為數據進行采集分析,疏于過程性評價,僅限于對學業成績的總結性評價。大數據技術的空前發展對于教育教學形成有力支撐。在智慧課堂中,通過課堂教學模式的設計、設備的采用,借助大數據分析技術,伴隨式采集師生教學、學習行為數據,最終形成有效的、高價值的教學、學習評價。
二、智慧課堂模式構建
針對當前國內智慧課堂發展和研究現狀,為了更好應用智慧課堂提升我市教師的信息化素養和運用信息技術進行創新教學的能力,我市面向全市12所市屬高中進行了智慧課堂的全面建設,并于2016年9月全面投入使用。結合合肥市市屬高中智慧課堂實踐模式,對智慧課堂展開深入分析,從智慧課堂的教學模式、架構設計兩個層面進一步剖析智慧課堂。
1.智慧課堂教學模式構建
關鍵詞:智慧課堂;大數據;動態學習數據分析;課堂教學結構
中圖分類號:G434 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2015)22-0021-04
智慧教育、智慧課堂是當前教育信息化研究的一個新的熱點問題,是信息技術與教育教學深度融合的產物。智慧教育的核心在于用最新的信息技術變革和改進課堂教學,打造智能、高效的課堂。當今社會進入大數據時代,大數據的出現將會對社會各個領域產生深刻影響。在教育領域也不例外,美國許多高校和基礎教育領域十分重視大數據的應用,2012年美國國家教育部了《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》的報告,我國也有不少學校和教育軟件企業進行教育大數據和學習分析技術的探索。因此,利用大數據技術分析和改進學習行為,變革傳統課堂教學,構建基于動態學習數據分析的智慧課堂模式,具有重要的現實意義。
一、智慧課堂的提出及發展
人們對智慧課堂的理解總體上有兩類,一類是從教育視角提出的,另一類是從信息化視角提出的,本文所使用的概念是后一類。在英語中,關于“智慧”的表達有三種,即Smart、Intelligent或Wisdom。2008年,IBM最早提出“智慧地球(Smart Planet)”,隨后出現了智慧城市、智慧教育、智慧課堂等概念。IBM使用及廣泛推廣的“智慧地球”是“Smart Planet”。因此,現在人們所說的“智慧課堂”是智能化課堂(Smart Class),主要是從信息化的視角理解的,即使用先進的信息技術實現教育手段和課堂的智能化,進而實現教育教學的智慧化。
基于信息化的視角來分析,隨著信息技術迅速發展及其在學校教育教學中的廣泛應用,從早期的輔助手段向與學科教學的深度融合發展,傳統課堂向信息化、智能化課堂發展,對智慧課堂的認識也在不斷深化。目前對智慧課堂概念的定義也有多種類型。比如:有的學者定義“智慧課堂”是物聯網和教育云端等新技術于一體的智能課堂;[1]有的認為“智慧課堂”重點在課堂中的應用,是通過云計算、網絡技術、應答系統等技術手段來支持個性化學習的有效展開;[2]有的學者提出建立基于電子書包的“智慧課堂”系統,具有課前多媒體電子教材預習、課中互動教學、課后微課程作業輔導等功能,為實現“顛倒的課堂”和學生隨時隨地碎片化學習提供了全面支撐[3]等等。
實際上,智慧課堂的概念是隨著信息技術在教學中的不斷應用與融合而逐步發展的。當今社會進入教育大數據時代,基于大數據技術分析和改進學習行為、變革傳統課堂已成為一種必然趨勢。這里我們結合自己的研究,提出基于動態學習數據分析的智慧課堂概念。
二、智慧課堂的概念
所謂“智慧課堂”,是以建構主義學習理論為依據,利用大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術打造的智能、高效的課堂。其目的是基于動態學習數據分析和“云+端”的運用,實現教學決策數據化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化,全面變革課堂教學的形式和內容,構建大數據時代的信息化課堂教學模式。智慧課堂的提出與發展既是信息技術在教學領域應用的產物,同時也是課堂教學不斷變革的結果。
對上述智慧課堂定義的理解,應重點把握以下幾個方面的內涵:
1.智慧課堂的構建依賴于大數據學習分析技術
數據改變教育是智慧課堂的核心理念。對于具體的課堂教學來說,數據是反映教學效果的最為顯著的指標,比如:學生識字的準確率、作業的正確率、多方面發展的表現率――積極參與課堂教學的舉手次數,回答問題的次數、時長與正確率,師生互動的頻率與時長等。在課堂教學中生成了海量的數據,對這些數據進行加工、挖掘和分析離不開大數據技術和方法。基于大數據的學習分析,智慧課堂從依賴于存在教師頭腦中的教學經驗轉向依賴于對海量教學數據的分析,一切靠數據說話,依靠直觀的數據對學生的學習行為進行判斷和制定教學決策,實現了基于數據的課堂教學。
2.智慧課堂基于全過程動態學習評價和智能推送
傳統課堂上每位教師常常要面對幾十個學生,很難及時把握和照顧到每個學生的個體差異。智慧課堂基于全過程動態學習評價和智能推送,有效地改變了這一狀況:通過課前富媒體預習材料和作業,進行預習測評和反饋,深化學情分析,優化教學設計,便于精準教學;通過課中推送隨堂測驗,進行實時檢測數據分析和即時反饋,改進教學策略,調整教學進程;通過課后作業數據分析,實施針對性輔導,為學習者即時推送合適的個性化學習資料,實現個性化的學習支持。
3.智慧課堂采取“云+端”的教與學服務方式
智慧課堂的實施基于云計算技術、采取“云+端”的服務方式,部署和應用智慧課堂的信息化平臺――智慧教室,其主體由微云服務器、端應用工具、云平臺等組成。智慧課堂信息化平臺提供學習資源管理與服務、教育信息管理、多元化評價等功能,通過教室內多種終端設備的無縫連接和智能化運用,打破了傳統意義教室的黑板、講臺和時空概念,具備動態學習數據的采集和即時分析功能,實現了教與學的立體溝通與交流,使傳統課堂發生了結構性變革。
4.課堂是翻轉課堂進入2.0時代的最新成果
翻轉課堂的基本要義是基于教學視頻的應用將傳統教學流程顛倒過來,從“先教后學”轉變為“先學后教”。大數據時代強調數據分析和應用,基于大數據等信息技術的全面支持,從一般性觀看視頻轉變為課前預習、測評分析及反饋,從“先學后教”轉變為“以學定教”,從對課堂的控制轉向基于數據的動態學習分析、即時反饋及據此實現的教學機智,已經從早期的“流程顛倒”的翻轉課堂1.0轉變為“結構性變革”的翻轉課堂2.0,從而實現了大數據時代的“智慧課堂”。(傳統課堂、翻轉課堂與智慧課堂的關系見表1)
三、智慧課堂的信息化平臺架構
智慧課堂常態化應用的前提是具有先進、方便、實用的工具手段。為此,需要構建基于學習動態數據分析和“云+端”應用的智慧課堂信息化平臺。智慧課堂信息化平臺應用功能的基本架構如圖1所示:
在圖1中,智慧課堂信息化平臺的應用功能由從下至上的四個層次構成,主要包括:
(1)資源管理與服務層:主要是進行學習資源的管理和提供服務,包括課程標準、全科電子教材、各類題庫系統、教學動態數據和教育管理信息。
(2)多元評價支持層:提供對學習和教學質量的形成性評價、總結性評價和診斷性評價服務,包括測試系統、GPA綜合評價系統、教學質量評價系統和動態評價分析系統。
(3)端應用服務層:提供智能終端的學習、管理和應用功能,包括微課制作與應用、學習資源推送、端應用工具、第三方APP應用等。
(4)用戶實現層:提供教師的“教”與學生的“學”的應用程序和方法,最終實現對課前、課中、課后的教學信息支持。
四、智慧課堂的教學結構模型
智慧課堂是基于動態學習數據分析實現的智能、高效的課堂,是利用現代信息技術對傳統課堂不斷改進的結果。大數據及學習分析等技術的應用,使得課堂教學結構發生了重要的變化,我們從與傳統課堂教學結構的對比來分析智慧課堂的教學結構模型。
1.傳統課堂的教學結構
傳統課堂教學采用的是“5+4流程”結構,即包括教師“教”的5個環節和學生“學”的4個環節以及相互之間的聯系方式,共同組成課前、課中、課后的完整課堂教學過程,構成了教學持續改進的過程循環。傳統課堂的教學結構理論模型如圖2所示:
課前環節
(1)教師備課:教師依據上一次課學生作業和教學經驗進行備課。
(2)學生預習:學生對上一次課堂上布置的預習內容進行預習,但預習結果的反饋要到上課時間。
課中環節
(1)授課實施:教師依據備課方案進行講授,學生跟隨老師的思路進行聽課。其間,老師根據學生的學習情況進行提問,部分學生代表回答問題,實現了部分互動。
(2)布置作業:教師布置課后的作業和預習任務。
課后環節
(1)完成作業:學生在課后完成作業,第二天或下一次上課時遞交給老師。
(2)批改作業:老師在收到作業后完成作業批改,批改的情況往往難以及時反饋到下一節的備課中。
(3)評價反饋:老師將作業批改結果反饋給學生,通常需要兩三天之后。
2.智慧課堂的教學結構
智慧課堂教學采用的是“8+8流程”結構,即包括教師“教”的8個環節和學生“學”的8個環節以及它們的互動關系,共同組成課前、課中、課后的完整課堂教學過程,構成了教學持續改進的過程循環。智慧課堂的教學結構理論模型如圖3所示:
課前環節:
(1)學情分析:教師通過智慧教學平臺提供的學生作業成績分析,精確地掌握來自學生的第一手學情資料,確定本節課的教學目標;
(2)資源:根據教學目標和學情,教師向學生推送富媒體預習內容(微課、課件、圖片、文本等),同時推送預習檢測的內容;
(3)學生預習:學生預習教師推送的富媒體內容,并完成和提交預習題目,記錄在預習過程中的問題;
(4)課前討論:針對預習中的問題,學生在論壇或平臺上進行相關討論,提出疑問或見解;
(5)教學設計:教師根據學情分析結果,教學目標、教學內容,學生預習檢測統計分析和討論的情況,修改教學設計方案。
課中環節
(1)課題導入:教師采取多種方法導入新課內容,主要通過預習反饋(對學生提交的預習檢測統計分析)、測評練習和創設情景等方式導入新課程,提示或精講預習中存在的問題;
(2)展現與分享:學生展現課前自學成果,圍繞新課導入進行演講展示、分享觀點,并重點聽取在預習中理解不透的知識,積極參與課堂教學;
(3)新任務下達:教師下達新的學習探究任務和成果要求,并下達任務完成后的隨堂測驗題目,推送到每個學生終端上;
(4)合作探究:學生開展協作學習,主要包括分組合作探究、游戲教學等方式,教師設計活動,為學生分組,進行互動討論,學生開展小組協作后提交成果并展示;
(5)實時測評和反饋:學生課上完成課程導入和新任務后,進行診斷服務,完成隨堂測驗練習并及時提交,得到實時反饋;
(6)精講與點評:基于數據分析,教師根據測評反饋結果對知識點難點進行精講,對薄弱環節補充講解,重點進行問題辨析,通過多樣化的互動交流解決學生在新任務中遇到的問題;
(7)鞏固提升:學生針對教師布置的彈性分層作業和任務,對所學習的新內容進行運用鞏固,拓展提升。
課后環節
(1)個性化推送:教師依據學生課堂學習情況,針對每個學生個性化的課后作業,推送學習資源;
(2)完成作業:學生完成課后作業并及時提交給老師,得到客觀題即時反饋;
(3)批改作業:教師批改主觀題,并錄制講解微課,推送給學生;
(4)總結反思:學生在線觀看教師所錄解題微課,總結所學內容,在平臺或論壇上感想與疑問,與老師、同學在線討論交流,進行反思。
五、智慧課堂的主要應用價值
基于動態學習數據分析的智慧課堂,對傳統教學產生了革命性的影響,在教學實踐中具有重要的特色和應用價值,主要體現在以下幾個方面:
1.有利于構建建構主義理想學習環境
建構主義學習理論是現代教育技術領域的核心理論,為智慧課堂的構建奠定了堅實的理論基礎。建構主義認為,知識是學習者在一定情境下借助他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,通過意義建構的方式獲得。理想的學習環境包括情境、協作、會話和意義建構四大要素。智慧課堂依據建構主義理論設計課堂教學模式,能夠非常好地滿足建構主義學習理論對學習環境所提出的較高要求。智慧課堂按照知識建構螺旋上升的特點,圍繞課前、課中、課后的教學閉環,利用多種新媒體、新技術和智能設備,基于動態學習數據分析和“云+端”的運用,能夠創造和展示各種趨于現實的學習情境,增進師生間、生生間的立體化溝通交流,有利于開展協作、探究學習,實現學習者知識意義的建構。
2.促進課堂形態的重大變革
智慧課堂教學中現代信息技術手段的深度應用,使課堂形態發生了重大變革。新技術、新媒體和智能終端為學習者提供了豐富的認知工具與支撐環境,為師生建立了更為開放的教室和課堂活動。例如,云端智慧教室無傳統的講臺與黑板,課桌以分組討論方式擺放,在教學過程中采取多元的交互協作方式,教師面向學生教學并直接融入小組討論;教師可以通過手中的任意移動終端設備(手機、PAD)實現書寫并向教室內大屏幕投射,教師常用的PPT不僅僅可以一幀一幀展示用,而且可以進行任意的手寫、標注、推演等,傳統的課堂已經變成了數字化的“體驗館”、“實驗場”。
3.創新課堂教學結構和模式
大數據背景下的智慧課堂教學,在教學觀念、教學內容、教學方式和教學流程上都發生了重大變化,課堂教學模式得到了“顛覆”。從以教師為中心強調知識傳授的傳統教學轉變為以學生為中心強調能力培養;從傳統多媒體教學的“望屏解讀”向師生共同使用技術轉變,師生、生生之間的溝通交流更加立體化,無障礙地進行即時交流互動;學習資源實現富媒體化、智能化、碎片化,按需推送、實時同步。課堂結構發生了變革,教學進程從“先教后學”到“先學后教”、“以學定教”,學習與智能測評在前,教師依據課前測評分析,有的放矢,分層教學,通過微課吧、分組討論、精講點評、分層練習等方式組織更加個性化的課堂教學,課后教師能夠給每個學生個性化的作業,真正實現了個性化教學和因材施教。
4.構建全過程學習評價體系
基于動態學習數據分析的智慧課堂,其核心是對學生的學習全過程進行動態、實時的診斷評價和反饋。利用大數據學習分析技術提供測評練習,教師能夠快速地對學生的學習全過程做出診斷評價。例如,通過智能評測系統實現數字化作業或預習預設的問題評測,收集、判斷學生已掌握的知識和技術,自動數據分析與反饋,為教師的備課提供了及時、準確、立體的信息,據此實現有的放矢的備課,選擇適應的教學策略。通過隨堂練習及評測系統,進行實時測評、統計,快速分析與反饋學生的課堂學習效果,及時調整課堂教學進度與內容,體現了教師的教學機智,展示了教學藝術。基于數據的分析成為引導學生學習的依據,通過課后作業數據分析和反思評價,對學生進行個性化的輔導和實現教學的持續改進。
5.實現智慧課堂的常態化應用
智慧課堂取得實際成效的前提是常態化應用,常態化應用的前提是具有先進、方便、實用的工具手段。通過開發應用智慧課堂信息化平臺,提供“微課”制作與推送功能、動態學習評價與數據分析功能、靈活方便的智能終端應用功能等,實現常態化教與學的應用。例如,“微課制作與應用平臺”相對于傳統的教學視頻制作和應用工具來說,更加簡單、方便、實用,使得智慧課堂的實現,不再只是表演階段,因為技術足夠的簡單與方便,教師能快速融入到日常教學之中;隨堂錄制的微課,因為其足夠的“小”、足夠的方便,讓微課的制作與應用實現了常態化。師生“端應用工具”是具有即時通訊功能的教學工具,支持包括蘋果、安卓、windows在內的多應用平臺,可以實現師生在課堂教學中的立體溝通,同時師生間可以實現課前、課后的隨時隨地問答、討論與教學交流,保證了基于“端”的教與學應用常態化。
參考文獻:
[1]王盛之,毛沛勇.基于數字化教學案的智慧課堂互動教學系統實踐研究[J].教學月刊(教學管理)中學版,2014(4).
[關鍵詞]信息技術;智慧教育;智慧課堂;教學設計;實踐策略
0前言
信息技術與多媒體的飛速發展,給學生的學習方式帶來了巨大的變化,培養學生智慧的學習也成為當前的研究目標。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出“加強優質教育資源開發與應用”[1]。智慧教育理念在教育界不斷推進的同時,新技術環境也迅速地不斷發展,越來越多的學者開始關注在新技術環境支持下的智慧教育如何開展,新形式的智慧課堂應如何構建[2]。
1智慧課堂的概述
“智慧教育”一詞起源于2008年IBM公司提出的“智慧地球(SmartPlanet)”的概念。對于智慧課堂的界定,國內外的文獻中尚沒有統一的論述,智慧課堂由智慧教育衍生而來。華東師范大學祝智庭教授提出智慧教育,主張借助信息技術的力量,創建具有一定智慧的(如感知、推理、輔助決策)的學習時空環境,旨在促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展[3]。國內關于智慧課堂的學習模式研究主要依托融合于課堂的自主的、泛在的和個性化的智慧學習方式進行[4]。
2智慧課堂的教學設計與實踐
2.1智慧課堂的技術特征
智慧課堂可以應用資源共享、學習情境采集、實時內容推送、智能學習分析、移動通信互聯、合作交流、即時反饋等技術進行教學,形成開放、高效的信息化學習模式,智慧學習滿足了多層次教育的需求。
2.2智慧課堂的教學設計
智慧課堂為“教”與“學”的融合和統一提供了有利的條件。基于智慧課堂信息技術平臺,增進師生互動和協作交流,使“教”與“學”相互滲透、融合一體,因而對智慧課堂的實用教學流程結構設計,應把“教”與“學”作為一個統一的系統整體來考慮[5]。教師設計了三個教學階段(課前、課堂、課后)結合學情分析、教學設計、學情采集、實時內容推送、探究學習、智能學習分析、課后作業、信息化輔導、反饋測評等教學步驟構成智慧課堂完整的教學過程。
2.3智慧課堂的教學實踐
2.3.1課前
利用信息技術平臺,教師對學生進行學情分析,教學設計,放送預習內容、教學微視頻、教學課件。學生也可以利用此平臺進行交流,問題討論。
2.3.2課堂
課堂上,教師根據學情采集,導入新課,講解學生課前自學時的疑問,進行探究學習。課上主要為互動式教學,智能學情分析,布置課后作業。
2.3.3課后
課后,教師對學生進行個性化信息化輔導,督促學生完成作業,利用網絡資源采用網絡試卷問答、在線提問、作業視頻等方式反饋測評。
3智慧課堂實踐教學的討論
3.1技術支持
智慧課堂實現的前提是學校構建的信息技術平臺。目前,高校都配備微機室,大多數學生有筆記本電腦和智能手機,這就為實現智慧課堂提供前提。2017年錦州醫科大學將實現全校區覆蓋無線網絡,在技術層面上滿足智慧課堂的實施。智慧課堂模式利用多種技術手段,營造了和諧的學習氛圍,學生明確教學目標,產生解決問題的興趣。
3.2學習個性化,跟蹤智能化
智慧課堂讓每個學生按照自己的特點,結合自己時間,自由安排學習,讓學習真正個性化。由于移動通信設備的可攜帶性,使隨時學習成為可能,跟蹤學習也更智能化,更真實的挖掘學生的學習過程、學習效果。
3.3反饋即時性
智慧課堂教學是一種動態的學習評價,課前預習與反饋、課堂探究學習與反饋、課后作業測評與反饋,反饋信息貫穿著整個學習過程,即時性反饋形成科學教學評價體系。
3.4互動交流立體化
智慧課堂模式,學生之間、師生之間可以在各種網絡平臺、任何時間、任何地點,全時空的實現互通。這種方式,加強了學生之間的交流,拉近了師生之間的關系,消除了傳統教學模式下學生對教師的陌生感、畏懼感,創造了平等、融洽的教學環境。
3.5學習資源推送的智能化、便捷化
智慧課堂為學生提供了豐富的媒體資源,如微視頻、教學課件、電子圖片、語言教學、學習材料等,學生可以根據自身特點,選擇喜歡的方式學習。智能化的學習資源,便捷的推送方式,滿足各層次學生的需求,讓學生個性學習、快樂學習。
4結語
隨著數字終端的興起和網絡應用的日趨成熟,智慧課堂的設計與應用引起了專家學者的廣泛關注[6],其核心在于用最新的信息技術變革和改進課堂教學“打造智能、高效的課堂”[7]。智慧課堂作為新型學習環境,正在深刻地改變人們的閱讀習慣、學習習慣和生活習慣,能夠滿足“數字土著”能力傾向、學習風格等方面的要求,在促進學生高級思維能力發展方面具有應用價值[6]。此次,將智慧課堂教學模式引入高校教學中,顛覆了傳統的教學模式,強調了學生能力培養,增加了師生、生生互動,激發了學生學習興趣,提高了學生的學習效率。
主要參考文獻
[1]龐敬文,張宇航,王夢雪,等.基于微課的初中數學智慧課堂構建及案例研究[J].中國電化教育,2016(5):65-71.
[2]龐敬文,王夢雪,唐燁偉,等.電子書包環境下小學英語智慧課堂構建及案例研究[J].中國電化教育,2015(9):63-70.
[3]唐燁偉,龐敬文,鐘紹春,等.信息技術環境下智慧課堂構建方法及案例研究[J].中國電化教育,2014(11):23-34.
[4]卞金金,徐福蔭.基于智慧課堂的學習模式設計與效果研究[J].中國電化教育,2016(2):64-68.
[5]劉邦奇.“互聯網+”時代智慧課堂教學設計與實施策略研究[J].中國電化教育,2016(10):51-56.
[6]李麗娟,鄭曉丹.基于智慧課堂的學生高級思維能力發展策略研究[J].數字教育,2015(4):40-48.
【關鍵詞】 高中數學;課堂教學;智慧目標;理性思維;教學案例
一、問題的提出
在數學學習中有時學生盡管很努力用功,但還是覺得學不透徹,知識理解模糊不清,知識運用只能機械模仿,不能主動靈活地用來解決實際問題.這說明我們的教學還存在問題,比如,有的課堂還是灌輸式,學生的學習主要停留在記憶、背誦、模仿的低層面;課堂上教師講得太多太滿,留給學生思考的時間和機會太少,總之我們的教學缺少理性思維能力的培養. 筆者認為課堂教學要講究教學目標的高層次,在課堂教學中要培養學生會用自己的頭腦思考問題,教學要教出智慧來.
二、如何培養理性思維能力
案例 “兩角和與差的三角函數”的教學,下面是我們經常看到的教學設計,你能看出有什么不足嗎?教學過程如下:
【環節1】 教師講公式,對兩角和與差的三角函數的公式進行推導,得出公式結論.
【環節2】 教師講例題,采用“題組教學”設計一系列例題和配套習題,讓學生做模仿練習. 例1:求值cos 15° = ?(教師講解)練習1:求值sin 15° = ?(學生練習)通過一例一練的變式訓練鋪設階梯,學生在公式的運用中初步體驗公式的價值,接著師生做下面例題和習題,例2:已知cos α = - ,α∈0, ,求cos - α的值. 然后讓學生做練習:已知cos α = ,α∈0, ,cos(α + β) = - ,β∈0, ,求cos β的值. 接著教師安排例題3和變式訓練題,是3道有難度的題,各個習題例題的難度逐漸加大,教學目標是讓學生形成使用公式的各種“構造”的技能.
【環節3】教師總結解題方法:(1)湊角;(2)分拆角;(3)配成公式形式或逆用公式.
【環節4】教師強調用兩角和與差的三角函數公式的一些注意事項.
對這樣的一節公式教學進行反思,我們覺得教學中似乎缺少一些什么:學生到底收獲了什么?僅僅會用公式解題就能達到本節教學目標嗎?這樣的課教學目標處于淺層次:能用概念和公式解題. 把解題當成了教學的終點是當下一些教師課堂教學的誤區. 這樣的課往往是重視解題規律和技巧的培訓,而缺少理性思維的養成和思維能力的培養.
我們如果提高一下這節課的教學檔次,把培養思維能力作為主旋律,多讓學生探究一下,多給學生一些思索的機會,如:可以把例1作為本節的“情境創設”,開始就把學生帶入了思索的情境中,接著師生共同探求如何求非特殊角的三角函數值,從而對兩角和與差的三角函數的公式進行探究,那么整節課就順理成章. 至于在運用公式中使用“配型、湊角、分拆”等具體招法,實際上已經在公式的探究中有所感悟了,教師只要在例題習題解答中稍加點撥,這些解題技法也就都水到渠成地在學生的掌握之中了. 把教學的重心前移,功在果之前,是教學的高境界,也是難得的高效率高層次的教學. 在本節教學中,還要滲透一些數學研究思想,如類比思想,從“具體度數的角”到“字母代表的角”的類比,特殊角到非特殊角的類比等.
三、“智慧”可以教出來
我們的每一節課,就是學生成長的一點一滴的雨露,就是在為學生積蓄一生的力量. 課堂教學急需思維檔次的升級,課堂教學要教出智慧來. 心理學指出,智慧是能迅速、靈活、正確地理解和處理事物的能力,包括遺傳智慧與獲得智慧,獲得智慧包括智力體系、知識體系、 方法與技能體系、觀念與思想體系.數學是思維的體操,數學課堂應該通過對知識的探究學習培養學生的智慧,尤其是思維靈活性和知識的應用意識的開發應該成為教師重點探究的課題.
案例1 “集合的教學”,歷年的高考集合題不僅考查集合知識,如集合的交并補運算,而且考查學生在學習集合知識過程中的分類思維方法、列舉探究方法,以及符號意識、運算規則意識等智慧層面的東西,如用列舉推理的思想方法和符號意識就是創新的智慧,有的集合題涉及了元素特征是用不等式表示出來的,就可以用組合知識、線性規劃知識等其他單元知識來解,這就是發現和轉化的智慧.
案例2 “函數概念的教學”,其知識目標是弄清函數是什么,了解函數概念,僅是三維目標中的一項,至于過程與方法、情感態度價值觀目標,在教學中經常是被教師忽略的,有時也是難以落實的,當下函數教學,往往也只是停留在解題目標上. 實際上,函數教學應該講出智慧來,如從常數到變量的字母意識體現的“數學符號智慧”,對變量的變化體現的“運動變化的智慧”,建立函數模型的“模型化智慧”,從對函數能做什么的思考中體現的能主動構造函數的“構造的智慧”,從函數式到函數圖像的“圖形化的直覺思維智慧”等,這些本應該在函數課堂教學中講出來的智慧,才是函數教學的長遠目標,但經常被某些教師淡化了,造成函數題學生解決起來有困難,甚至連構造函數都要通過大量練習低效率地強化.
案例3 “數學習題課的教學”,倡導“研磨”中出智慧. 有時講評試卷,不僅要講正確解法,而且要重視錯誤的做法,要研究出現錯誤的原因,采取什么補救方法,應用中出智慧,糾錯反思中出智慧. 數學課就是講數學道理的, 智慧來自經常鼓勵學生親身實踐.
總之,教學中要多些智慧的培養,多些創新意識的養成. 教學設計中要精心設計可以培養靈活性的訓練內容,比如設計問題串訓練思維的發散性等. 教師對教材要深入鉆研,真正理解教學內容的本質,真正了解學生的狀況,這樣才能使數學課堂變成在知識的探究中發展學生智慧的殿堂.
【參考文獻】
[關鍵詞]移動;互聯網;智慧課堂
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.227
1 魍晨翁迷諞貧互聯網環境下的弊端
傳統課堂往往以教師作為教學的主體,學生作為客體。教師往往采用“一講到底”,這樣就限制了學生創造性的發揮。同時在課堂互動中,往往也是采用師生“一問一答”的方式,只注重了師生互動,而忽略了學生與學生之間的互動合作。著名學者袁振國先生在其著作《課堂的革命》中對現在的課堂也曾作過非常深刻的闡述:“傳統課堂造就了傳統的師生關系。在教學中,教師是主動的,是支配者,學生是被動的,是服從者。教師、學生、家長以至全社會都有一種潛意識:學生應該聽從教師,聽話的學生才是好學生;教師應該管住學生,不能管住學生的教師不是好教師。師生之間不能在平等的水平上交流意見,甚至不能在平等的水平上探討科學知識。”
由于當前高職院校面臨的都是緊密跟隨互聯網共同長大的“90后”甚至是“00后”的學生們,他們喜歡自己成為課堂的主體,喜歡在課堂中充分展現自己。他們在課堂上不僅希望與教師能夠互動,而且也希望與同學之間能夠自由地互動。同時,他們希望學習能夠更加有趣、且可以隨時隨地地學,而不是僅僅被束縛于課堂之中。但是傳統的課堂無法讓他們實現這些希望。因此對于高職院校要緊隨時代潮流,讓課堂與移動互聯網緊密結合,構建智慧課堂來實現當下學生的學習要求。
2 智慧課堂的概念
智慧課堂要滿足教師教學手段的多樣化,滿足學生學習手段的多樣化、學習的趣味化、個性化,以及實現學生的碎片化學習要求。基于此,提出了智慧課堂的概念。智慧課堂是指利用移動互聯網、物聯網、智能終端、云計算等新技術來構建個性化、智能化、數字化的課堂學習環境,達到有效開發和培養學生智慧能力學習的新型課堂。
3 智慧課堂的特點
3.1 教學資源的豐富性和共享性
在各類教學資源的上傳、下載方面,教師可根據自己所教課程的教學目的和對象分門別類,且不受時空限制;學生亦可選擇自己喜愛的學習資源,進行下載或是上傳分享給他人。
3.2 內容的個性化推送
教師可根據學生自身的學習情況,主動、實時、個性化地向學生推送學習內容,實現精準教學,滿足學生個性化的學習要求。
3.3 反饋評價的實時接收
智慧課堂可以實現師生之間高效實時的雙向交流,以及反饋的可視化。從而讓學生實時了解當前自己的學習情況,及時調整學習狀態,激發學習熱情。教師及時了解學生狀況,可及時給予指導,并可根據學生反饋的教學意見及時調整教學內容。
3.4 協作互動交流
利用平板、筆記本、智能手機等智能終端設備,動態實現交流時間、地點、對象和形式的多樣化,如:實現一對多或一對一的多維度、多因素分組協作學習,以增強學習互動性。
4 智慧課堂的構建方法
4.1 建設智慧教室
智慧教室是智慧課堂的載體,因此構建智慧課堂、建設智慧教室是首要問題。建設智慧教室就是要運用物聯網技術、傳感器、射頻識別(RFID)等技術手段,實現學生考勤智能化、課堂環境調節智能化、教學設備管理智能化等。因此,就要通過對傳統教室的硬件環境進行建設和軟件環境進行建設來打造具有信息化、智能化的智慧教室。在智慧教室里沒有傳統的講臺與黑板,課桌以分組討論方式擺放,方便教師面向學生教學并直接融入小組討論;教師可以通過手中的任意移動終端設備(手機、PAD)實現書寫并向教室內大屏幕投射,教師常用的PPT不僅僅可以一幀一幀展示用,而且可以進行任意的手寫、標注、推演等,傳統的教室將會變成數字化的“體驗館”。
4.2 建設教學資源云平臺
建設教學資源云平臺的目的是讓基于智慧課堂的教學模型在運行過程中更加科學化和智能化。基于智慧課堂的教學模型如下圖所示。
教學資源云平臺是智慧課堂構建的重點。教師在這個平臺上可以自由地上傳或是下載教學資源,給教師的備課和授課帶來極大的便利性和高效性。同時,教師可以根據學生的自身學習情況,給學生個性化地推送作業,并且與學生進行實時溝通。學生利用該平臺可以不分時間、不分地點地下載以及共享學習資源,也可以隨時向教師以及學生請教學習問題,實現了學生的碎片化學習要求。該平臺上的每門網絡課程都要進行精心制作,不僅要包括該課程的課程標準、授課計劃、PPT、教案等基礎教學資料,同時還要提供課外知識延伸、在線練習以及在線自測等。
4.3 建設基于學習動態數據分析信息化平臺
學習動態數據分析信息化平臺利用大數據技術、云計算技術等對學生的學習狀況進行跟蹤分析,利用分析的結果,教師一方面可以實現根據學生的學習差異性,為不同的學生訂制不同的學習計劃,推送不同的學習內容;另一方面,利用這些學習動態數據也有利于教師及時把握學生的學習情況,反思自己的教學效果,可以及時地改善與糾正自己在教學中存在的問題,使課堂變得更為有效。
4.4 配備移動終端設備,實現移動教學
給智慧課堂上每位師生都配備一個移動終端設備,如平板或是筆記本電腦,尤其以平板電腦為主。在平板電腦上安裝學習App,這個App是教學資源云平臺和學習動態數據分析信息化平臺的綜合體現。教師可以通過手中平板電腦實現書寫并向教室內大屏幕投射,將傳統的黑板板書功能融入進來。學生利用平板電腦可以實現與教師之間的及時問題反饋,實現學生與學生之間的協作互動,實現移動學習、碎片化時間學習等。
在移動互聯網環境下,利用物聯網、移動互聯、云計算、移動終端、大數據等新興技術,從根本上實現教學方式、方法的創新、教學資源的共享和學習環境的變革,使課堂由傳統的知識課堂走向智慧課堂。智慧課堂在未來的發展潛力將無可估量。
參考文獻:
[1]卞金金,徐福蔭.基于智慧課堂的學習模式設計與效果研究[J].中國電化教育,2016(2):64-68.
關鍵詞:個性化教學智慧課堂智慧生成
當前我校提出的智慧課堂定義為:生長智慧,生成智慧的課堂,是自主、合作、探究、高效、優質的課堂。這個概念是對性質進行描述,從教學模式中概括而來,其內涵外延還不夠明確,有待完善。我們還從操作模式、實現條件方面對智慧課堂進行了研究。
操作模式包含了四個環節:揭示目標、激活智慧;自主學習、生長智慧;合作探究、碰撞智慧;拓展提升、生成智慧。
學校對智慧課堂幾個需要的提出無疑是一種號角,在吹響的號角聲我們一路前行,不致迷途。縱有千般險阻,有生動發展的團隊力量也是無畏的。針對以上問題我認為從《智慧課堂有效教學框架》下關注較好的實現路徑,教師要充分實施個性化教學,豐富智慧課堂內涵。我們在課堂教學實踐的實證磨礪中進一步建構智慧課堂,形成精彩紛呈的各自獨特的教學風格,教師的專業性更強了,教師的智慧才更多,學生的智慧很好地發展了,教育智慧就彰顯了。其一他們有相融共通性;其二個性化教學追求能鋪墊智慧課堂實施的成功;其三可以兼顧局部與整體推進學校課改。
個性化教學的實施關乎教師的自我發展及教學技能的精湛和藝術性,關乎學校管理與教學評價機制,更關乎課堂教學實效。因此,實現個性化教學教師認清自我,進行個性化發展,并自覺追求個性化教學的教學過程;每個教學環節中都應具有自己獨立的個性特色;同時學校在教師實施個性化教學的過程中應給予足夠的管理支撐,制定適宜的教學評價機制,推動高效的智慧課堂教學。
一、首先要實現教師的個性化發展
我校教師大多處于高原期,高原期教師往往表現出這些狀態:教學分心,神思紊亂;水平高高,可以無學;應試教育,桎梏發展;道德失范,精神頹喪。地音先生在《教師發展與學習力問題研究》中認為上述種種,皆因教師缺乏為人師表的道德力所致。另還有雙重疲勞,積成“高原”的; 培訓不得法,勁頭難持久的;學習過濫,出現紊亂的。破解我們的“高原現象”,就要構建念力、愿力、動力的動力系統,加強“育己”,實現教師的個性化發展。
所謂“育己”就是需要以學習力為基礎,充分發展自身的道德力、知識力、執行力、領導力、洞察力、創新力、教研力,這力越強大,越能解決自身的“職業倦怠”。
實現教師的個性化發展,目的是做生命型智慧教師。追求個性化發展的生命型教師需要三個支撐:教育理念、教學自由、反思研究。
只有專業才能卓越。我們在以上三個支撐點上修煉本學科的專業能力,實現不可替代的專業性,智慧教師生長才有希望。
智慧課堂是生成性的而不是預定的,需要教師立足于教育情景的實際變化,根據自己的教育理念作出即時的判斷、決策。教育情景的復雜性、生成性,決定了教學需要創造,創造必須理念的正確引導,不然將失去創造的方向。由此我們不懈地對學科前沿理論進行專業閱讀與思考,并訴諸筆端,勤于寫作,內化教育理論。
教學自由不是放任自流,“教師的教學自由是一種積極自由,表現在教學過程的各個環節,包括自主地確定教學目標、設計教學活動、選擇教學方法、進行教學評價,以及成為課程的開發者和實踐者等”。
教學反思和教育科學研究相結合,是“六龍”相伴的教師生涯必修的功課。教學反思沉積經驗,厘清教育觀念,形成成果雛形并判斷在實證中檢驗的教育行為的科學性。教育科研并不是讓所有人成為專家,他讓我們教育人教得明白,活得明白,明明白白享受教育幸福。
我們做生命型的教師,他不再是教學“技工”和“工程師”,而是具有教育觀念、教育信念,具有教育自由,善于進行反思和創造的“藝術家”、“研究者”,是獨特的力量強大是教育生命個體。為此,教師專業成長須得走出單一追求技術化的迷障,重視提升教育觀念,給教師以教育自由,使他們在創造和反思研究中得到成長。
二、其次在智慧課堂中進行個性化教學
尊重學科特性教學。尊重擔任學科,也是重視及嚴肅對待自己的職業,那么得看清自己“碗”里裝的什么,成色何如,營養幾何。“碗”里的“本味”搞清楚,這樣,每個科任教師才能細致入微,小心謹慎,手里才能出絕活,凸顯學科專業性。
從學科內容和方法上把握好本學科特性是個性化教學實現的前提。最終目的是要實現多數學生該學科的個性化發展。
任何一門學科特性都是教師要了如指掌的,如同庖丁解牛,教學才能游刃有余,氣魄淋漓,體現出特有的精氣神。
尊重教育對象的個體差異實施教學。教育生命環境中,師生、生生間差異性是一個客觀存在,因此我們必須尊重差異,善待差異,這樣才可能實現客觀的平等教學關系。個性化教學顯現著教育生命的個性和靈性,不僅僅是正確理解教學雙邊關系的問題,更重要的是中教學過程實施中做到真正的個性化。我們不僅需要課程目標和課時目標系統整合。在每一課時教學目標體現出個性化,滿足不同個體的需求。更需要在這種差異性的教學中促進不同個體的思維發展。教師要創設和諧的教學氛圍,合作學習、個體學習與整體學習結合,小組合作帶動不同層次的學習收獲,調動全體學生心智發展。教師在個性化教學中要善于把握教學時機,利用教育機制,有效碰撞教育智慧,在課堂中蹦出源于教材、立足生活又高于生活和新知的智慧火花。誠然個性化教學中不光是激發碰撞教育生命智慧,還要盡力提供每個個體個性發展的機會,成功是大家的,不僅是優等生的。
三、最后努力達成智慧教育成果
個性化教學達到一定境界,最終走向智慧課堂的實現,努力達成智慧教育目的。一旦教師具備了“高尚的職業情懷,深厚的學術底蘊,豐富的實踐經驗,閑適的心里狀態,獨特的教學敏感”, 智慧教師就發展起來。一旦教學行為自然流淌著智慧,教材組織、教程設計、教學策略孕伏了智慧,教學觀察醞釀了智慧,教學對話表現了智慧,智慧教學就發展起來。這兩者的發展,智慧課堂的實現就成必然。
智慧課堂是生長師生智慧,生成師生智慧的場所,他展現著6個基本特征:“從教學方式看,教師重視啟發與誘導,教學手段具有激發性;從學生的學習過程看,智慧生成主要是在知識經驗積累中經歷直覺感悟的過程,因而具有頓悟性;從課堂教學過程和教學結果看,智慧課堂教學具有體驗性、生成性、創新性、道德性等特征。”⑧這生動愉悅的智慧課堂中,我們以教育智慧培育智慧學生,成就智慧人生。
參考文獻:
①李如密.教學風格論[M].北京:人民教育出版社,2002.
關鍵詞:高中生物;智慧課堂;教學效率
一、變“講堂”為“學堂”
智慧課堂最重要的一點就是從傳統的以教師“講”為主,到學生的“學”為主,教師在教學中應盡力營造一種寬松和民主的氛圍,有效激勵學生的自主意識,激活學生的想象力,為學生互動營造良好的條件,促進學生不同觀點的碰撞和交流。高中階段學生具有思維活躍、好奇心強的特點,教師在教學組織中可以通過提出學生感興趣的生物話題。如:對基因工程、克隆人體等展開討論;還可以針對教學目標設計一些具有探究性的生物問題,如:“空中飛行的動物”一課,引導學生思考空中飛行的動物都是什么、具有哪些共同特征,和陸地、海洋中的動物有什么區別,這種方式可以培養學生從事科學研究的精神,從教授學生知識向提高學生學習能力轉變,在提高學生學習主動性的同時,也達到了課堂互動、能動的目的。
二、變“教案”為“學案”
[關鍵詞]“互聯網+”;汽車專業;職業教育;智慧課堂;教學模式
一、引言
2012年業界首次提出“互聯網+”概念,2015年政府工作報告首次提到制訂“互聯網+”行動計劃,此后我國互聯網跨界融合迅速展開,當今互聯網創新效果深度影響各個領域。智慧課堂作為一種新型的教學形式,職業教育領域研究智慧課堂教學之風迅速興起。目前國內關于“互聯網+”背景下智慧課堂教學模式的研究仍處于初始階段,大多研究側重于智慧課堂的硬件技術實現,如智慧教室、移動終端教學工具、數字化教學平臺、虛擬仿真軟件等,搭建智慧教室或依托互聯網智能教學環境。本文將總結“互聯網+”背景下智慧課堂總體架構,建立適應高職汽車專業的智慧課堂教學模式實施構架和教學活動程序,開發“互聯網+”背景下智慧資源,探索“互聯網+”背景下多元化的動態評價體系,并進行智慧課堂教學模式的改革實踐,將移動智能終端和大數據有效融入教學過程中,鞏固專業知識,強化專業智慧技能,培養學生的創新意識以及使其養成良好的學習習慣,并促成可持續發展能力,從而對教學模式改革進行有意義的探索。
二、智慧課堂教學模式的改革路徑
(一)明確概念,確定智慧課堂教學模式結構框架
教學模式是在教學理念的指導下,為完成一定的教學目標,進行教學活動規范,具體包含教學活動結構框架與相應教學活動程序,使教學過程較為穩定,且具有與之相對應的程序和策略。其中,教學活動結構框架是宏觀上確定教學活動整體規劃,而教學活動過程主要突出教學活動的具體操作。智慧課堂教學模式有特定的邏輯步驟和操作程序,體現了職業教育現階段的教學理論思想,基本構成要素由智慧技能教學理論基礎、課堂教學目標、課堂教學程序、智慧教學輔助條件、教學評價與拓展遷移六方面組成,“六方面”既要滿足企業需求,又要實現學生的智慧技能可持續發展,并為智慧課堂教學模式實施構架的設計提供依據。
(二)探索“互聯網+”背景下智慧課堂教學模式框架
根據教學模式構成的基本要素,將智慧課堂與當前職業教育教學理念相結合,從智慧技能教學理論基礎、課堂教學目標、課堂教學程序、智慧教學輔助條件、教學評價與拓展遷移六個層面進行智慧課堂教學模式實施框架的設計。1.智慧技能教學理論基礎“互聯網+教育”是當今互聯網科技與教育領域相結合的新教育形式,隨著科學技術的不斷發展而逐漸完善。教育部2018年《教育信息化2.0行動計劃》提出現代教育技術要嵌入學習系統,建設基于互聯網的大資源,建設人工智能的思維學習環境,提升學生的信息技術素養,開啟智能教育。智慧課堂教學模式可以理解為充分利用大數據、云計算、物聯網、虛擬現實及人工智能等現代信息技術,對行業企業需求、教師需求、學生需求、學習情境進行多方位獲取,對學生學習過程進行有效記錄和分析,依托課前備課系統、多媒體教學系統、問卷和答題系統等信息化技術手段為個性化學習的開展提供智能教育支持。2.課堂教學目標智慧課堂教學目標在于以問題解決為中心,建構有意義的教學內容,注重元認知的調節,充分發揮學生的主體性、創造性,引導學生學會學習,培養學生學會求知的能力,培養學生自主發現問題、解決問題的能力,使學生養成學習反思的習慣,引導學生創造性的學習,啟迪學生的心智,最終促進學生終身學習和可持續發展。3.課堂教學程序教學活動是教學工作的基本形式,是一個為了達到一定的教學目標而進行的完整教學系統,包含師生活動全部行為,教學活動一般可以分為課前、課中和課后三個教學環節。在課前環節,要求教師依據課堂教學目標制作預習材料,結合學生特征進行分析,有針對性地進行課前設計,設計預習活動內容,資源;要求學生預習汽車相關的新結構、新材料、新工藝;然后實施自主預習活動,在線交流,實時反饋,數據呈現學生預習結果,科學應用課前預數據,適當調整課中和課后教學設計。在課中環節,教師創設情境,項目引領,問題切入,布置任務,導入新課,課堂隨測限時提交,實時點評;學生整理問題,確定問題,多屏參與互動,鞏固內化,舉一反三;課中保持師生立體化互動,持續溝通,合作探究,教與學樂在其中,在寓學于樂中培養學生的綜合職業能力。在課后環節,要求教師設置差異性學習拓展、比預習題型多樣化的課后習題,提醒學生反思,開展個性輔導;學生學習相應拓展,提出疑問,提交必做的課后作業,提交錄制的操作視頻;課后鞏固學習內容,學生之間可以互相學習,教師對此進行點評,學生在意義建構過程中形成持續深入學習的能力。4.智慧教學輔助條件(1)硬件條件。智慧教室應具備便捷、實時、可靠的電腦、平板、手機、筆記本等信息化智能移動學習終端,話筒、攝像頭等移動終端硬件采集設備,多個顯示屏幕、光傳感器等物聯網設備;智慧教室布局靈活桌椅;學生使用智能手機。能滿足多設備、大數據量的互動需求,采集相關數據,記錄存儲教室內各種互動數據與軌跡。提供生產實訓環境,智慧課堂需要對實踐教學環節進行支持,汽車類專業智慧教室,最好能配置前教室、后車間的一體化教學環境。(2)軟件條件。智慧課堂教學系統需要智能診斷、大數據、物聯網、智能現實等技術支持,支持智慧學習系統需求;結合生產崗位具體需求,設置虛實相結合的虛擬仿真實訓環境,解決個別實操設備、實踐場景等受限問題。5.教學評價在“互聯網+”背景下,充分應用人工智能、大數據等信息技術手段,探索教師、企業、學生等多元主體參與的“師生交互”動態評價體系,以便更客觀地評價學生學習的效果和教師的教學質量。把學生在線學習、在線交流、在線測驗、課堂表現、小組協作、技能操作、學習活動、行為軌跡、平時測試和期末考試等作為評價指標;借助移動工具、教學平臺、考試平臺、第三方問卷平臺、調查問卷和綜合考試等開展在線評價、面對面評價;開展學生自評、學生互評、小組評價、教師評價、企業評價和督導評價等多元評價活動;進而多元評價學生應知應會、操作技能、求知能力、分析解決問題能力、協作能力、創新能力和教師教學質量效果等。應用評價情況動態調整教學活動,促進教師開展教學改革,督促學生注重過程學習。6.拓展遷移教學中要注意學習遷移的作用,利用大數據掌握學生喜好以及對解決問題的程度,設置有關學習拓展,推介相關拓展學習內容,充分利用正遷移,消除負遷移,促進學生智慧成長和可持續發展。
(三)開發“互聯網+”背景下智慧課堂教學資源
汽車技術日新月異,為了更好地適應汽車行業崗位需求,立德樹人,要以行業需求和企業崗位工作任務為依據,對高職汽車類專業核心課程的教學內容進行重構,將“1+X”證書要求、職業資格證書標準、新技術新規范、工匠精神、創新精神融入課程中。工欲善其事,必先利其器。智慧課堂教學必須依托校企深度合作,進行產教融合,共同開發課程,建設優質教學資源。1.建教材優結構開發可及時更新的新媒體化活頁式教材,內容要注重學生能力培養。首先,緊盯汽車產業轉型升級需求,將基礎知識及先進技術融入教材,比如汽車底盤檢修課程的教材,內容選取要著重汽車底盤各系統結構原理、檢修方法,同時將汽車新能源、智能化、網聯化的新技術、工匠精神、創新精神融入教材,對于使用頻率不高的相關原理可以選擇性摒棄或設成拓展學習。其次,優化實踐教學內容,理論、實踐有效結合,促進學生融會貫通。最后,教材要能形象描述或動態演示專業設備儀器使用及汽車底盤系統檢修方法、技術規范等。2.建課程配資源校企合作培養能熟練應用“互聯網+”教學的“雙師素質”教學團隊,建設與教材同步的數字化教學資源,如講解視頻、實操視頻、三維動畫、課件、學習評價、測試題等,建設教學資源云平臺,建設優質顆粒化網絡數字資源,建設核心專業資源共享課程,保障學生課程學習興趣和主動自主在線學習的積極性,建設拓展遷移資源,多門同類課程云平臺改造整合,充分利用優質網絡教學資源和大數據,進行深度互動,通過拓展資源促進學生知識遷移及可持續發展。
三、結論
關鍵詞: 智慧課堂;大數據分析;結構性變革
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2015)13/14-0112-04
從基于物聯網技術構建的智慧教室,到利用電子書包開展智慧學習,以及基于云計算和網絡技術搭建的智慧課堂,信息技術增強了課堂互動交流,提升了課堂教學效率。大數據時代,開展基于大數據技術的動態學習評價,建立基于學習數據分析的智慧課堂,為現代學校智慧課堂的構建與應用提供了新的思路。
智慧課堂的定義
目前對智慧課堂的定義總體上有兩類:一類是從“智慧”的語義學上定義,與“智慧課堂”對立的是“知識課堂”;另一類是從信息化視角定義的。本文的定義是基于后者。從信息化的視角來看,隨著信息技術不斷發展及其在學校教育教學中的應用,信息技術從早期的輔助手段向與學科教學的深度融合發展,傳統課堂向信息化、智能化課堂發展,對智慧課堂的認識也在不斷深化。
目前基于信息化視角對智慧課堂概念的定義有三種。一是基于物聯網技術應用的。這一定義強調基于物聯網的“智能化”感知特點。二是基于電子書包應用的。這一定義強調基于電子書包的“移動化”智能終端特點。三是基于云計算和網絡技術應用的。這一定義強調課堂中的“個性化”學習應用特點。
這里我們結合實際開發應用,提出基于動態學習數據分析的智慧課堂概念。即智慧課堂是指利用大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術打造的智能、高效的課堂,是基于動態學習數據分析和“云+端”的運用,實現評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化,全面變革課堂教學的形式和內容,構建大數據時代的信息化課堂教學模式。
智慧課堂的主要特點
基于動態學習數據分析和“云+端”運用的智慧課堂,與傳統課堂相比,在技術和教學應用上具有重要的特色和創新價值。主要特點有:
①基于數據的課堂:一切靠數據說話,依據學生學習行為大數據挖掘分析與決策,用直觀的數據了解學生對知識掌握的水平,精準地掌握來自學生的第一手學情資料。
②高效互動的課堂:利用智能化的移動學習工具和應用支撐平臺,教師與學生、學生與學生之間的溝通與交流更加立體化,能無障礙地進行即時交流和互動。
③動態開放的課堂:借助于新興信息技術及各種智能終端,課堂系統超越了時空限制,實現更為開放的教室、更為開放的課堂活動,讓課前、課中、課后融為一體。
④合作探究的課堂:采取小組協商討論、合作探究的學習方式,協作群組服務能夠幫助有相同學習需求和興趣的學習者自動形成學習共同體,教師可以通過平臺對小組合作進行實時的數字化評價和及時的反饋。
⑤個性化學習的課堂:通過課前預習測評分析和課中隨堂測驗即時分析,實現對學生的個性化學習能力的評估,有針對性地制定教學方案和輔導策略,真正實現“一對一”的個性化教學。
⑥教學機智的課堂:教師基于動態學習數據分析和即時反饋,采取機智性行動,及時調整課前的教學設計,優化和改進課堂教學進程,充分體現教師的教學智慧和教學藝術。
智慧課堂的信息化環境
智慧課堂常態化應用的前提是具有先進、方便、實用的工具手段,為此,需要構建基于學習動態數據分析和“云+端”應用的智慧課堂信息化環境。智慧課堂信息化環境的基本架構如圖1所示。
智慧課堂信息化環境的總體架構包括三大部分,其主要功能是:
①微云服務器:提供本地網絡、存儲和計算服務,可以方便、直接地將即時錄制的當堂課程進行本地化存儲;構建無線局域網,教師和學生可以通過多種移動設備,在無需互聯網的狀態下,實現任意點對點的通訊與交互,節省大量互聯網資源的占用;當連接互聯網時,可以實現教室的跨越空間的直播。
②端應用工具:包括教師端和學生端。教師端實現微課制作、授課、交流和評價工具,導入PPT并實現動畫及視頻的插入,電子白板式任意書寫,實現任務、批改作業、解答問答等。學生端可以接收并管理任務(作業),直接完成作業,進行師生交互、生生交互。
③云平臺:提供云基礎設施、支撐平臺、資源服務、教學服務等,如構建完整的教學資源管理平臺,可以進行結構化與非結構數據的各種教育教學資源管理,支持各種教育教學資源的二次開發與利用,實現多種教育教學資源綜合應用。
智慧課堂的教學流程
在教學實踐運用中,智慧課堂的教學流程為“3+10”模式,即由3個階段和10個環節組成。這些階段和環節包括了教師“教”和學生“學”的共同活動以及它們的互動關系。智慧課堂的教學流程如下頁圖2所示。
1.課前環節
學情分析:教師通過智慧課堂信息化平臺提供的學生作業成績分析,精確地掌握來自學生的第一手學情資料,預設本節課的教學目標,并向學生推送微課或富媒體預習及檢測的內容。
預習測評:學生預習教師推送的富媒體內容,完成和提交預習題目,并可在論壇或平臺上進行相關討論,提出疑問或見解,記錄在預習過程中的問題。
教學設計:教師根據學情分析結果和學生預習檢測統計反饋的情況,以學定教,確定教學目標、內容、方法等,優化教學方案設計。
2.課中環節
課題導入:教師采取多種方法導入新課內容,主要通過預習反饋、測評練習和創設情境等方式導入新課程,學生展現課前自學成果,圍繞新課導入進行演講展示、分享觀點。
探究學習:教師下達新的學習探究任務和成果要求,學生開展協作探究學習,主要包括小組合作探究、游戲教學等方式。教師設計活動,為學生分組,進行互動討論,學生開展小組協作后提交成果并展示。
實時測評:學生完成學習探究任務后,教師將隨堂測驗題目推送到每個學生終端上。學生完成隨堂測驗練習并及時提交,教師進行實時診斷和反饋。
總結提升:教師根據實時測評反饋結果對知識點、難點進行總結和點評,對薄弱環節補充講解,重點進行問題辨析。學生針對教師布置的彈性分層作業和任務,對所學習的新內容進行運用鞏固、拓展提升。
3.課后環節
課后作業:教師利用平臺個性化的課后作業,學生完成課后作業并及時提交,得到客觀題即時反饋。
微課輔導:教師依據學生課堂的學習情況,結合批改作業,錄制、講解微課并有針對性地推送給學生,進行個性化輔導。
反思評價:學生在線觀看教師所錄解題微課,總結所學內容,在平臺或論壇上感想與疑問,與教師、同學在線討論交流,進行反思評價。
智慧課堂教學應用實例
我們研究與開發的“基于動態學習數據分析的智慧課堂”,已經在全國各地許多學校進行實際應用并取得良好成效。2015年1月10日,由蚌埠市教育局主辦的“蚌埠首屆智慧課堂觀摩研討會”在蚌埠二中舉行,來自安徽、上海、江蘇、深圳、武漢等省市的1000多名中小學教師前來觀摩6節課,《中國教育報》專題報道了這次觀摩活動。在觀摩會上,蚌埠第二實驗學校基于“智慧課堂信息化平臺”開展了一堂教學實踐課“認識三角形”。該堂課利用信息技術的優勢,使學生課前學習微課;課堂上根據學生的認知特點,創設“金字塔闖關”的游戲情境,并進行實時測評和資源推送,結合任務驅動教學法展開深入的探究活動。
1.觀摩課名稱
認識三角形。
2.課程描述
“認識三角形”是蘇教版《數學》第八冊的教學內容。
3.教學目標
①利用生活經驗,通過觀察、操作等學習活動,認識三角形的基本特征,了解三角形兩邊之和大于第三邊。
②在認識三角形的活動中,體會認識多邊形特征的基本方法,培養觀察、比較、抽象、概括能力。
③體驗并掌握自主學習的形式和方法,培養學習興趣,培養合作交流的意識和創新精神。
4.教學模式
(1)課前環節
發放資源:在微課平臺發放學習資源,學生在家自主學習三角形的相關知識,并完成教師在作業平臺發放的作業包。
微課學習內容:①三角形的基本特征;②三角形的三邊關系。
(2)課中環節
集體分享:利用平臺觀看學生作業平臺中的“生活中的三角形”。
游戲教學:利用三角形的相關知識,與同學合作探究,鞏固深化學習內容。
①自主創造。學生可以自己獨立創造一個三角形,或與同學合作,創造一個三角形拍照并上傳。教師展示學生作品并點評。
②分組探究。小組合作,從4根小棒中任意選3根,圍成一個三角形,寫出所有選法。教師巡視指導并展示學生上傳的數據記錄,進行分析,使學生進一步理解“三角形兩條邊的和大于第三條邊”。
③自主學習。學生完成作業平臺中的測評練習。教師借助數據分析平臺提供實時反饋圖,針對問題展開討論。
④鞏固練習。依據所學內容,教師提出問題(把20厘米長的吸管截成3段,每段長是整厘米數,圍成一個三角形,思考:最長的一條邊最多是多少厘米?)和要求,學生先獨立思考,再動手操作。
(3)課后環節
總結討論,教師提出課后任務:通過今天的學習活動,你有什么感受?
5.效果評價
這是一節充分展示“智慧課堂”技術與教學深度融合的課。教師在沒有“刻意”應用“技術”的痕跡下,以極其自然的方式,通過大數據分析、小組協作以及“云+端”設備的應用,實現了“探究學習、主動學習、游戲化學習”等一系列傳統課堂難以實現的教學理念和方法。這是一節形式與內容均發生了深刻變化的高效課堂,充分展現了教師基于動態信息反饋的教學機智。
參考文獻:
[1]王盛之,毛沛勇.基于數字化教學案的智慧課堂互動教學系統實踐研究[J].教學月刊(教學管理)中學版,2014(4).
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