基于智慧教室的教學模式設計研究

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“問題導向和交互式”的新型的教學模式。該教學模式通過課前問題情景引領，課中問題的討論和師生之間、師生和智慧教室系統之間的交互來解決問題，課后通過智慧教室來進行知識的交互。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。

關鍵詞：智慧教室；問題引領；交互教學

隨著信息化技術的不斷發展，云技術、物聯網、大數據技術不斷的應用到教育的領域。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代化教學手段，基于物聯網技術集智慧教學、人員考勤、資產管理、環境智慧調節、視頻監控及遠程控制于一體的新型現代化智慧教室系統，是推進未來學校建設的有效組成部分。智慧教室的出現對教學的手段和教學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“問題導向和交互式”的新型的教學模式。該教學模式通過課前問題情景引領，課中問題的討論和師生之間、師生和智慧教室系統之間的交互來解決問題，課后通過智慧教室來進行知識的交互。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 智慧教室的內涵

智慧教室充分將網絡技術、軟件技術，人工智能技術和人工智能模式等信息化技術應用到學生的教室里，能夠更好地呈現教學內容，方便學生對學習知識的獲取，促進交互式教學和交互式學習。

1.1 智慧教室的構成

和傳統教室的不同，智慧教室是高度智能化的信息系統，通過信息化技將各種要素有機的組織在一起，形成一個教學一體化的感知環境體系。這個教學一體化的環境主要由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、學生和教室的管理者。教師和學生是智慧教室的主體。教師主要從事教育活動的個體，承擔教學工作。學生主要是在智慧教室中進行學習的個體。教室管理者是對智慧教室進行監控、維護、管理的服務人員。

1.3 教育活動實現的空間

這里主要是指實現教學活動所需要的環境，主要包括了考勤系統、智能監控系統、考勤系統等環境條件。智慧教室不僅僅是環境的智能，還包括了智能化的服務系統，主要包含大數據分析系統、豐富的線上教學資源系統、信息推送平臺等為學會僧提供個性化、創造性學習環境的優質的服務體系。

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一體的系統，應該具備交互的功能。在智慧課堂里，學生能夠和學生進行交互，學生和老師能進行交互，學生和平臺能進行交互，終端和平臺之間能進行交互。

2.2 自動性

智慧教室具有對學生學習過程、老師教學過程的自動記錄、視頻錄制的功能，能實現對教學資源的自動檢索和自動識別的功能。

2.3 共享性

智慧教室能夠實現資源的共享，有利于師生之間、老師之間相互學習，具有教學資源的開發性，教學過程的重構行，可以滿足學生自主學習的需要。

3 問題導向和交互式教學內涵

3.1 問題導向的內涵和特點

問題導向是指在教師在課前或者課中根據課程的進程和教學目的拋出豐富的問題來引導學生思考，推動教學活動的開展，促進學生對知識點的掌握。問題引領的教學模式主要包含兩個方面的內容：一是問題導向的講授模塊，另一個是問題導向的研究模塊。通過智慧教室的教學情景設置實現問題導向的兩個模塊融合。

3.2 交互式教學模式的內涵和特點

交互式教學是20世紀70年代興起于西方的一種廣泛使用的教學方式。交互式教學是在老師的引導下，在一定的情景下進行相互交流的一種學習方法。交互式教學改變了“老師講，學生學”的灌輸的教學模式，強調學生和學生之間，老師和學生之間的一種互動式的交流。學生在課堂上不僅僅是一個受眾，而是一個教學情景中的一個主體單元。交互式教學模式主要有以下特點[2]：

3.2.1 交互式的教學模式是以學生為中心

在交互式教學中，學生是課堂的中心和主角。課堂中所有的教學設計，教學環節都應該以是否能調動學生的積極性，是否能夠激發學生的興趣，是否能夠激發學生解決問題的能力作為標準。

3.2.2 交互式教學模式是在特定情景下的交互

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

4 基于智慧教室環境的教學模式設計研究

教學模式是指為實現一定的教育目的，在一定的教學理念和教學思想的指導下建立起來的比較穩定的教學活動的框架和教學過程[3]。教學模式的形成與教學的環境相輔相成，教學模式的選擇應該依據教學的對象、教學的環境以及教學的手段來進行合理的設計。基于智慧教室環境的教學模式主要是利用智慧教室提供的硬件環境和軟件環境設計出“問題導向+交互式”的教學模式，解決傳統教學模式的學習弊端，達到最好的教學效果。

4.1 問題引領，創設情景，云端存儲，智慧推送

老師在課前根據教學內容和教學目標，通過將大的知識點進行拆分，根據知識點提出問題，利用虛擬仿真、增強現實、全息技術、可穿戴設備等技術手段對問題進行情境創設，使學習者能夠體驗最真實的學習場景與身臨其境的學習氛圍。通過將問題在云平臺存儲，并智慧推送給學生，學生能及時收到相關問題的消息，并通過平臺搜索相關的知識點，回答老師提出的問題。

4.2 個性化學習

學生通過云平臺的推送的問題，根據提供的問題情景，利用智慧課堂提供的云平臺查找相關的資料。學生可以采取自助式學習、探究式學習、創客式學習的方式。自助式學習主要是指學生可以通過自己的興趣愛好，選擇相關學習資源、工具和服務進行學習。探究式學習主要是指通過智慧課堂提供的學習場景，利用3D技術，全息投影技術將研究的內容形成一個立體的、可視化的場景，通過思維導圖等工具引導學生進行個性化的探究學習，老師也可以通過思維的導圖進行指導和交流。創客式學習是指一些有創造能力和創新能力的學生，利用智慧的環境進行個性化的創新性學習。學生通過對老師提出的問題進行加工和深入探究學習后，利用智慧課堂提供的仿真技術、3D技術以及所學的知識，創造出各種創意產品，從而提高自己的創新能力。endprint

4.3 課堂教學交互交流

智慧課堂的教學環境為師生進行互動交流提供了場景。智慧課堂的自動響應系統（Automatic Response System，ARS）互動式的教學系統可以有效地發揮教師主體、學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的效果。通過智慧課堂中提供的應答系統，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答系統的支撐下，老師和全班學生的互動，老師不僅可以和學生進行口頭的互動，還可以利用系統進行有效的測驗和練習反饋，老師可以在同一時間內顧及所有學生，從而能夠消除課堂互動對象和互動內容的不平等的現象。一對一的互動是老師可以一對一和學生進行互動，還可以學生和學生之間進行互動。老師提出問題，學生通過搶答系統來和老師進行交流，學生可以通過討論專區進行一對一的互動交流。通過這兩種互動形式，可以有效地促進課堂師生互動的公平性。

4.4 及時評價

教師通過云計算、數據挖掘和情境感知獲取學習者的學習信息。在課前、課中或者課后過程中對學習者進行及時的評價，確定學生的學習準備程度、學生的學習的效果，從而能夠設計出滿足學生不同層次的學生的教學方法，及時調整教學的進度和教學內容。

4.5 課后互動，知識拓展

每堂課程結束后，智慧課堂的智能感知的系統，大數據分析系統可以根據學生課堂學習的情況。每節課結束前，智能環境的感知系統能夠根據本節課學習者的學習情況，智慧推送符合學習者個性特征的學習資源，幫助學習者進行課后學習，拓展探究。

5 結語

“問題引領 +交互式”智慧課堂的教學模式的實施，為師生的發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，學生課前思考，師生課堂交互，課后反思拓展。學生廣泛參與課堂，知識水平和能力得到立體的提升，學生的潛能得到充分挖掘。

[參考文獻]

[1]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012（2）：22-27.

[2]朱曉申，鄧天中.交互性外語教學：理論與實踐[M].上海：上海外語教育出版社，2007.

[3]何克抗，林君芬，張文蘭.教學系統設計[M].北京：高等教育出版社，2012.endprint