打造智能教室　嘗試未來課堂——信息技術應用于教學的實踐探索

張　琦

(上海市實驗學校，上海 200125)

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打造智能教室嘗試未來課堂
——信息技術應用于教學的實踐探索

張琦

(上海市實驗學校，上海 200125)

摘要：現代教育技術正在全面深入地改變我們的教育教學，信息化的進一步普及給教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式、師生互動方式帶來一場變革，智能教室的嘗試有助于我們重新對課堂進行認識和設計，最終構建出一個面向未來創新人才培養需求的、尊重學生個體差異、充分發展學生個性的新型課堂。

關鍵詞：智能教室；個性化；未來課堂

《基礎教育課程改革綱要(試行)》第11條明確規定：“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。”

隨著時代的發展，現代教育技術正在全面深入地改變我們的教育教學，利用信息技術，能夠更多地開發利用教育資源，全面提高教育教學的質量和效益。信息化的進一步普及給傳統的教學帶來了一場變革，傳統教室的多媒體運用在交互性、網絡化、即時性方面已滿足不了現代課堂的需求，新的教學技術與教育理論的應用要求傳統教室形態的改變，計算機技術的發展為教室形態的改變提供了可能，社會發展對人的關注促使智能教室的誕生。為了更好地實現信息技術與數學學科的融合，使信息技術成為教師教學、學生學習和師生互動的有效手段和工具，筆者和數學組的教師一起對這方面作一些研究與嘗試。

一、對智能教室的認識

智能教室，在英語文獻中有三種說法，分別是“Intelligent classroom”、“Iclassroom”、“Smart classroom”，其中以“Smart classroom”說法居多，在對國內外的相關智能教室的研究文獻進行梳理的過程中，筆者發現對智能教室的界定有很多，這里列出兩種具有代表性的說法：(1)智能教室是一個完全自動服務、用戶友好的、有助于教和學的環境，教師需要的資源以簡單、易用的方式進行配置；(2)智能教室是一個交互式學習環境，在這個環境中計算機和其它的電子設備是主要的信息傳輸系統，教室作為學生個性化和個別化學習的促進者。電子文件夾中包含有學生的作品，計算機輔助教學提供即時的評價和反饋，學生通過互聯網可以獲得更大范圍的信息資源。

國內外投入使用的智能教室有多種型號，但目前國內外關于智能教室的認識還存在著很大差異，國外大多數高校尤其是美國，更多地把裝備有計算機、投影(液晶和光學)、DVD、VCR等影視設備、擴音設備和中控設備的教室稱為智能教室(smart classroom)，這種教室在國內大多稱為多媒體教室。另外國內有些中學也有把裝有電子白板(帶有交互功能投影的多媒體教室稱為智能教室)，并且也開始有越來越多的中小學開始裝備這種類型的智能教室。

筆者所在學校目前引進的智能教室配備了觸控式電視機(類似帶有交互功能的電子白板)和38臺平板電腦。其全開放的教育模式能夠兼容教師們常用的PowerPoint、Word、Flash等軟件，并能連接綜合教育服務云，以獲得豐富的電子教育資源，其屏幕的互動性也能為師生搭建隨時雙向溝通的橋梁，我們希望通過研究和運用實踐，對其在數學學科的不同學習內容、學習類型中的有效性作進一步論證，并探索出運用智能教室，提高課堂有效性的教學模式和教學策略。

二、智能教室的功能

未來課堂的轉型具有顛覆性，它所帶來的不僅是一種全新的教育模式，也將對“以人為本”的理念進行更為徹底地踐行和詮釋。所以“智能教室”的打造首先要考慮的就是“以人為本”，不僅要讓教師使用起來方便，也要滿足學生集體學習和個性化學習的需求。

筆者學校在選擇“智能教室”時，除了常用的電子白板功能外，主要還考慮到開放性、靈活性和互動性。通過一年的教學實踐，教師們感受最深的就是這套系統互動性強的特點，學生的課堂作業能得到及時反饋，并即時統計準確率，其輔助的拍照上傳功能、搶答器功能、分組合作等功能對促進學生課堂專注投入、激發學習興趣、實現個性化教學和提高課堂有效性都有很大幫助。

1.資料及時保存：使用電子感應筆可以直接在屏幕上板書，并能將其隨時保存，方便教師課后整理、打包，循環使用。教師可以隨時調用各種資源，而且隨時隨地通過無線網絡即時分享給學生，學生可以節省更多記筆記的時間來專注聽講。

2.資源隨時調用：教師備課時可以調用各種數字資源，如圖像、視頻剪輯，或者在上課過程中根據教學需要隨時生成各種資料，甚至可以直接進入網上的在線資源查找資料。

3.屏幕互相分享：系統可以分享教師大屏幕到學生的小屏幕，方便所有學生更加直觀地看到教師的屏幕。屏幕上的一舉一動、重點細節，都能即時清晰地體現在學生設備上，方便學生吸收和掌握課堂內容；也可以分享學生的小屏幕到教師大屏幕上，甚至教師可以指定某位學生用他的平板電腦通過無線網絡來直接操作大屏幕，讓學生可以驕傲地分享他的學習經驗。

4.方便點評比較：教師可以通過分屏顯示，同時將多位學生的解答過程展現在屏幕上，方便同時點評；對于實物操作，也可讓學生通過當場拍照的形式上傳到大屏幕。當學生看到自己的學習成果展現在大家面前時，自豪感油然而生，有利于促進課堂氣氛的提高。

5.把握教學節奏：對于判斷、選擇等客觀題，系統可快速統計學生答題準確率，方便教師隨即掌握全體學生對于課堂上講解的知識點的理解狀況，從而可針對問題及時調整授課節奏，掌握主動教學的。

6.翻轉課堂簡捷：教師錄制微視頻，只需要一邊播放幻燈片，或者對著視頻投影作演示，一邊像上課一樣將要點講述清楚，一段音、形同步的微視頻就制作好了，可以轉發給學生反復學習，為教師嘗試翻轉課堂提供了方便。

三、智能教室的實踐運用

近一年的時間里，數學教學組針對課程中的不同板塊，對智能教室分別進行了嘗試和實踐，試圖探索智能教室在不同學習內容中的價值和策略。

1.概念教學

概念在小學階段的教學需要形象生動的演示與舉例，直觀透徹的講解與剖析，概念教學的關鍵還在于要讓學生體驗概念的形成過程。通過傳統的媒體進行教學，能達到演示、舉例的目的，但卻無法讓學生們參與其中，體驗環節做得不夠，我們在研究中嘗試在概念的形成過程中，通過電腦游戲等環節，讓學生邊學邊實踐，邊看邊體驗，學生參與度很高，學習興趣很濃，效果明顯。

借助智能教室系統，我們還嘗試用翻轉課堂的方式對概念進行了教學。考慮到每位學生的學習能力有差異、學習節奏有不同，我們將一些概念教學錄制成微視頻，讓學生在課前進行自主學習，一方面縮短了課上反復講解的時間，教師有更多的時間可以用作概念內涵的挖掘和外沿的拓展；另一方面，也有助于學生自主學習能力的培養，有趣的電腦動畫、啟發性的語言、重點難點的清晰標注，就像一位良師一直陪伴在身邊隨時作輔導，這些受到學生和家長的喜愛。

2.計算教學

計算教學中，如何及時了解學生對計算方法的掌握情況，及時發現學生在計算中失誤的主要原因，是提高計算教學有效性的關鍵。

智能教室系統中有一項功能是非常有效的，就是學生將自己的計算答案輸入手中的平板電腦，軟件可以及時將學生的所有答案進行分類處理，教師便能從即時生成的答案統計中得到學生計算的正確率，以及集中錯誤的內容，方便教師找到錯誤原因，進行講解分析并適當調整教學進度和教學方法。

若是有解答過程的主觀題，教師可以將習題發送給學生，讓學生在平板電腦上寫下解題過程，然后再將學生的解題過程分享到大屏幕上進行點評，如有典型錯誤可以利用其白板功能進行分析講解。整個過程大大加快了教學節奏，比起學生在自己的課堂練習本上解答、校對，更能讓教師第一時間了解到每一位學生的掌握情況，并作出最及時的反饋教學，這是教學有效性最大化的改善。

3.幾何教學

空間幾何的教學，在小學階段的傳統教學中，往往需要教師準備很多直觀的教具來為學生們演示，但有時因為教具大小的局限或者方位角度的問題，無法讓全班學生觀察和交流分享到演示結果，這樣就大大影響了整堂幾何課的教學效果。

在這部分的教學中，筆者嘗試使用平板電腦中照相機的功能來進行共享交流、顯示觀察。在研究中，我們對《長方體、正方體拼搭》進行了設計，讓學生使用學具進行動手拼搭是本節課最主要的環節，但拼搭后的展示交流又是傳統課堂中最難體現的。使用智能教室后，學生們可以使用手中平板電腦里照相機的功能，將自己的“作品”進行照相后上傳，教師又可以選擇部分作品進行全班演示講評，最快捷、最有效地完成了學生間的互動交流。

同時，教師在幾何教學演示的過程中，也可以將學生看不到的那些方位進行照相后上傳，這樣就大大降低了幾何教學中的“死角”，使全體學生都能參與其中，交流互動。在《視圖》教學中，我們同樣以當場拍照的形式取到觀察對象上、下、左、右、前、后不同角度的鏡頭展示給學生，有助于幫助學生形成直觀形象的表象，從而實現由形象思維到抽象思維的自然過渡。

4.統計教學

小學階段的統計教學，要求讓學生體驗收集數據、整理數據、分析數據的全過程。而在傳統的課堂中，整理數據的環節往往要花費大量的時間，而在《小統計》一課的設計中，我們設計了讓學生“選擇自己喜歡的零食”的環節，將選項呈現在學生的平板上，讓每位學生直接在平板上點擊自己的選擇，這樣每位學生只有一次選擇機會，然后電腦迅速統計出了每種選擇的學生人數，直觀、準確、科學，教師再組織學生以小組為單位在平板上制作統計圖，然后統一匯總到教師的屏幕上，教師一目了然地看到了全班的答案，了解了孩子們的學習情況，并逐一作出點評，鞏固了當堂課上所學的內容，達到了事半功倍的效果。

四、對智能教室的思考

經過近一年對智能教室的探索，我們取得了一定的效果，一方面為教師運用好現代信息技術增添了經驗和信心，另一方面，也讓學生在改變學習方式、提高學習效率方面有了實實在在的收獲。

1.即時反饋學生掌握程度，方便教師靈活調整課堂策略

智能教室不同于普通白板，其最大的優勢就是“即時反饋功能”。學生每一次作答，系統都能立刻判斷對錯，并統計出準確率，及時顯示各個選項的選擇情況，學生的掌握程度一目了然。教師不僅能掌握到班級整體的學習狀況，對哪些題學生掌握情況較好，哪些題還需要重點講解也有所掌握，從而取代了傳統課堂上教師憑經驗來判斷的做法，大大提高了課堂教學的有效性；同時，教師還能關注到每一位學生的學習情況，不需要再花費大量時間批改之后才能了解學生的掌握程度。一節課下來，每個學生的答題準確率都會清楚顯示，教師立刻就能掌握并針對個別學生進行個性化輔導，避免了學生由于沒有掌握知識而盲目做作業、浪費時間，為分層作業提供了科學的依據。

2.教學、學習資料隨時保存，讓學習過程留下痕跡

以前的課件只能在大屏幕上演示，教師的板書只能出現在黑板上，而現在智能教室里的大屏幕可以允許教師直接在課件上進行書寫，并且對書寫的內容也可隨時保存，并發送給學生，作為課堂筆記；同時每一位學生的答題結果，不論是客觀題還是主觀題，從過程到準確率，系統也能隨時保存，整個過程留有痕跡，方便學習和研究。

3.全覆蓋的學生交互式課堂，讓學習有效性大大提升

傳統課堂采用的是提問舉手回答方式，花費時間不少，但是只能了解到部分回答問題的學生的掌握情況。而在智能教室，可以采用人人答題、即時提交的方式，不但使全體學生積極參與學習活動，并且注意力高度集中，還能保證每位學生都有平等的答題機會，答題過程不受他人干擾，而答題結果也可以馬上在大屏幕上顯示。通過設定答題時間，還可提升學生的思考速度，讓學習效率得到有效提升。

4.信息技術輔助教學，激發了學生的學習興趣

數學本身比較抽象、枯燥，加之學生的年齡特點，單一傳統的教學方式很難吸引學生注意力。運用智能教室系統，除了能通過有趣的動畫，刺激學生的各種感官，激發其學習興趣之外，更能為課堂提供豐富的教學組織形式，如集體搶答、電腦隨機抽號回答、屏幕分享等方式，充分調動了學生學習的積極性，學習熱情高漲，達到了從“要我學”到“我要學”的轉變。

5.為學生的自主學習提供平臺，滿足個性化學習的需要

每位學生存在個體差異，每位學生都有自己的學習方式和學習節奏，在教學中，我們要尊重學生的差異，滿足學生用他喜歡的方式、適應的節奏進行學習，而這一點在傳統課堂里很難實現。借助智能教室，學生的這一需求能夠得到滿足。一方面，教師可根據學生學習的不同程度，給學生發放不同難度層次的作業；另一方面，學生也可在電腦上根據自己的掌握程度獨立作答，思考速度、思考過程不受他人的干擾。

我們對于智能教室的研究和嘗試還處于剛剛起步階段，新技術的應用，提高了課堂教學的有效性，滿足了個性化學習的需求，也方便了教師的教學，但同時又對教師提出了更高的要求和挑戰，不僅要有豐富的專業知識，還要不斷擴充信息技術能力與素養，教師將面臨新的跨越。

參考文獻：

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[4]張際平.智能教室——未來課堂之探究[EB/OL].http://www.emoodle.org/vread- 519-1.html,2010-06-01.

Building Smart Classroom Constructing Classroom of the Future

——Practice and Exploration of Applying IT into Teaching

ZHANG Qi

(Shanghai Experimental School，Shanghai 200125)

Abstract:As modern education technology is thoroughly changing our ways of teaching and learning, informatization becomes more popular in presentation of teaching content, learning ways of students, teaching methods of teachers and the interaction between students and teachers. Therefore, smart classroom helps us to recognize and design the classroom from a new perspective, which allows students individual differences and develops students personality, to meet the need of innovative talent development in the future.

Key words:smart classroom, personality, classroom of the future

作者簡介：張琦，浙江紹興人，上海市實驗學校中學高級教師，主要從事小學數學教學研究。