智慧學習環境下教學活動的組織與實施研究

☆ 樊枝玲

（浙江師范大學教師教育學院，浙江金華 321000）

智慧學習環境下教學活動的組織與實施研究

☆ 樊枝玲

（浙江師范大學教師教育學院，浙江金華 321000）

當今時代，物聯網、云計算、大數據等新技術的發展，推動了教育各行業的發展變革。智慧學習環境作為一種新的教學環境，是當前教育技術學領域研究的熱點。教學活動是教師和學生在教與學的環境中形成的，脫離教與學的環境，教學活動便無法產生。因此，對智慧學習環境下教學活動的研究是十分必要的。本文首先分析了當前智慧學習環境研究現狀并在智慧學習環境特點和類型的基礎上，提出了兩種不同的智慧學習環境中支持的教學活動類型，以期為今后的相關研究提供借鑒。

智慧教育；智慧學習；智慧學習環境；教學活動

一、智慧教育與智慧學習

隨著新一代信息技術在各行各業的廣泛應用，智慧教育應運而生。智慧教育的思想，最早產生于哲學，旨在喚醒人類的“智慧”[1]。隨著物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術在教育中的推廣應用，智慧教育被賦予了新的內涵。在《智慧教育：教育信息化的新境界》一文中，祝智庭教授認為：智慧教育是基于智慧學習環境，通過運用智慧教學法，促進學習者開展智慧學習，重在培養學習者的創新能力和問題解決能力[2]。

智慧學習作為智慧教育領域中一種新的學習范式，體現了時代的要求，即個性化、協同化、智能化和泛在化學習。從技術角度，智慧學習過程中，涉及了很多信息時代下的先進技術，促使學習者在一定程度上實現了個性化的、隨時隨地吸納知識的學習需求。在信息技術環境下，學習過程的數據可以隨時被記錄存儲、挖掘和深度分析。新一代的信息技術，不僅可以為學習者提供真實的學習情境，而且還能提供個性化的學習路徑、學習診斷、學習建議或者其他服務，支持學習者更有效的進行學習[3]。其次，從學習者角度，智慧學習的學習過程是智能化、個性化的，以學習者為中心、主動參與、自主獲取資源的過程。學習者可以隨時與其他學習者、同伴、教師進行線上或者線下的深度溝通與交流。最后，從資源的角度，智慧學習擁有一個動態、開放與共享的數字化資源。各種資源例如：公開課、微課、慕課、翻轉課堂等有效整合，并根據學習診斷結果進行智能化的資源管理和個性化的推送，在最大程度上滿足學習者的需要[4]。總之，智慧學習既可發生在物理環境中，亦可發生在虛擬環境中，實現了無縫學習[5]。

二、智慧學習環境研究現狀

（一）研究的數據來源和方法

本文以國內CNKI為來源數據庫，以“智慧學習環境”為主題詞進行檢索，檢索時間限定在2007年1月1日—2017年6月30日，共檢索到與智慧學習環境相關的文獻176篇。通過篩選，刪除與會議通知和主題關聯性不強的文獻，最后得到118篇樣本文獻。將這118篇文獻的題錄信息導出，并保存為EndNote格式，利用SATI詞頻分析軟件和Netdraw社會網絡分析工具進行分析研究。SATI詞頻分析揭示了文獻中關鍵詞出現的頻次，頻次高的關鍵詞可以反映某個領域的研究重點或者熱點。共詞分析是指在同一篇文獻中的一組詞兩兩出現的次數，同一組詞在一篇文章中出現次數愈多，說明其關系愈緊密。

（二）研究過程

1.Keywwoorrddss詞頻分析

首先，樣本文獻題錄信息保存為EndNote格式并導入詞頻分析軟件SATI3.2中，將格式轉換為EndNote（推薦知網）格式，選擇“Keywords”進行字段抽取，人工手動歸納意思相同的詞語并刪除關聯性較弱的詞語。例如：“環境”、“智慧學習環境”與“學習環境”可以合并，“研究”、“現狀”等詞可刪除。最后，根據字段抽取結果進行“Keywords”詞頻統計（如表1）。

表1 智慧學習環境中高頻關鍵詞詞頻統計

2.Keywords共現矩陣

利用SATI3.2軟件對高頻關鍵詞的詞頻進行統計后，選取32個Keywords組成一個共詞矩陣（32×32）。在共詞矩陣中，對角線上數值表示此Keyword的詞頻數。行與列分別代表32個Keywords，兩個Keywords同時存在于一篇文章時，即兩個關鍵詞存在一定的關系。Keywords共現矩陣（如表2）。

表2 智慧學習環境高頻關鍵詞共現矩陣

根據高頻關鍵詞共現矩陣，利用Netdraw得到關于智慧學習環境的共詞網絡圖（如圖1）。智慧學習環境位于中心節點位置，表明該節點與其他節點關聯性較大。其他節點與中心節點距離的遠近，表明這些Keywords與智慧學習環境研究關系的緊密程度。較大的節點是當前智慧學習環境研究的熱點，處于邊緣的節點表示目前研究者對其關注較少。

圖1 智慧學習環境高頻關鍵詞共現網絡圖

（三）分析與結論

從表1、表2和圖1的分析可以看出，智慧教育、智慧學習、智慧教室、智慧校園、電子書包、學習分析等高頻詞是目前智慧學習環境中相關研究的熱點。智慧學習環境研究的相關文獻中，部分智慧學習環境的研究是涵蓋于智慧教育研究中的。在同一篇文獻中，智慧教育與智慧學習環境出現次數較多，表明兩者聯系較為緊密。關于智慧學習環境研究可歸納為以下幾個方面。

1.智慧學習環境的理論研究

智慧學習環境是開展智慧學習的基石[6]。脫離智慧學習環境，智慧教育、智慧學習便無法開展。智慧學習環境的發展受到新興技術以及相關學習理論的影響，經歷了數字學習環境過程[7]。早期的研究者所理解的智慧學習環境指運用技術促進有效學習的環境[8]。目前，智慧學習環境的理論研究主要從含義、特征和類型三方面進行。

關于智慧學習環境的理解，不同學者有不同的見解。馬來西亞學者Chin從學習者角度描述智慧學習環境，認為智慧學習環境是一種突出學習者主體地位、以學習者為中心的學習環境，滿足不同的學習風格與能力的學習者。黃榮懷教授從有效學習的角度，闡述了智慧學習環境是一種可以感知學習者特征、學習環境、提供資源、記錄學習過程、評價反饋的個性化的學習空間[9]。祝智庭教授在此基礎上，強調智慧學習環境不僅是促進有效學習，更加重視智慧能力的培養，以技術為支撐，挖掘學習過程中的有用數據進行分析決策的個性化學習環境[10]。

結合以上學者的觀點，智慧學習環境的特征可概括為如下兩個方面：個性化和智能化。智慧學習環境中的情境感知、自適應系統、智能資源推送，學習過程的自動記錄與可視化分析反饋，學習環境虛實融合，滿足了不同學習者個性化學習的需求。對于智慧學習環境類型的研究，從表1可看出,智慧學習環境包括智慧教室、智慧課堂。此外，還有智慧實訓室、智慧學習中心和智創空間三種[11]。

2.智慧學習環境的實踐研究

從圖1可以看出，關于智慧學習環境的實踐研究主要體現在智慧學習環境的設計、建構、開發以及應用這幾個方面。對于智慧學習環境的設計與建構沒有統一的標準。從已有的設計中可以發現，智慧學習環境的設計突出了以學習者為中心的思想，重視交互、協同合作、資源開放和創新思維的培養[12]。在智慧學習環境架構上，研究者的焦點集中在軟硬件及其功能實現方面。應用方面，主要體現在智慧教室、智慧課堂以及智慧實訓室。

3.智慧學習環境中教學活動的研究

智慧學習環境下關于教學活動相關研究不足。結合表1、表2，通過對118篇文獻的分析可知，智慧學習環境下教學模式的研究僅處于理論設計和案例分析的層面上，并無應用到實際的教學中。智慧學習環境是教學活動發生的重要場所。而在教學模式的相關研究中，并沒有涉及到教學活動的相關研究。

三、智慧學習環境下教學活動的組織與實施

教學活動是教師與學生在教與學的條件下形成的，脫離教與學的條件，即脫離一定的智慧學習環境，教學活動便無法產生。因此，對智慧學習環境下教學活動的研究是十分必要的。根據教學內容的不同，本文將教學活動分為知識傳授型與技能學習型兩種[13]。分別對應兩種不同智慧學習環境，即智慧教室或智慧課堂和智慧實訓室進行相關分析研究。通過分析兩種不同智慧學習環境的特點，提出基于不同類型智慧學習環境的教學活動設計要求以及適當的教學活動類型。

（一）智慧教室/課堂中教學活動設計

智慧教室和智慧課堂作為一種典型的智慧學習環境主要以知識傳授、思維發展為主[14]。因此，知識傳授型的教學活動在此學習環境中，要突出學習者為中心的特點。相比傳統教學學生被動接受教師“傳遞”知識，智慧教室中知識的“傳遞”發生了變化。智慧教室環境中教學活動的設計，多以問題解決、任務驅動、啟發式、探究式、討論與參與等形式設計，充分發揮學習者的學習的積極性、主動性和創新性[15]，激發學生潛能，重視學生智慧的形成。智慧教室中各種設備與技術的集成，為學習者營造了一個個性化、智能化的學習空間。

在智慧教室環境中，教學活動的設計應設法吸引學習者注意力，選擇積極互助的學習任務。在以協作、小組討論等形式開展教學活動時，明確教學活動的層次性、學習任務分配責任到人、學習過程隨時管控以及學習結果評價反饋，誘導學習者自我分析思考、對比比較、歸納演繹以及問題求解。

（二）基于視頻的教學活動——翻轉課堂

在智慧教室教學活動設計中，提倡問題解決、任務驅動、啟發式、探究式、討論與參與等形式。這些形式是目前智慧教室環境中比較流行的教學活動組織方式。本文主要介紹基于視頻的翻轉課堂教學活動類型。翻轉課堂將學習過程顛倒設計，知識傳授與知識內化過程顛倒。學習者可根據自己的學習風格與興趣，自主選擇課外知識的學習，自定步調，大大縮減課上接受知識的時間，從而使課上知識內化的時間增加，開展以問題解決、探究形式的教學，輔以配合智慧教室設備與各種技術的支撐，全面提升了教學的效率[16]。

（三）智慧實訓室的設計

1.智慧實訓室中教學活動設計

智慧實訓室主要以技能訓練為主，利用虛擬現實、增強現實等相關技術支撐，滿足不同學習者對各種技能學習的需要[17]。因此，技能學習型的教學活動適合在智慧實訓室環境中進行。智慧實訓室可以監控學習者在技能學習過程中的操作，自動記錄和分析，并基于適當的提示和反饋。智慧實訓室環境中教學活動的設計，突出學習者動手操作能力的培養，重視情境的作用，將所學內容與生活實際關聯，使相關技能的獲取發生遷移，學以致用[18]。當前智慧實訓室環境中技能型教學活動的開展以體驗式、入境式、實景式居多。

2.基于增強現實的教學活動——實景學習

實景學習是依托增強現實等技術創設一種實景學習的情境，模擬學習者在真實環境中可能遇到的各種情況。根據學習者個體差異，感知學習者的特征與學習需求并推薦相關學習資源與工具，從而獲得類似于真實環境的學習體驗[19]。實景學習使學習者沉浸在技能學習過程的真實情境中，學習者可以獲得真實的學習體驗，滿足了不同難度與抽象化層次的技能的學習掌握，使技能訓練變得更加簡單。

五、總結

智慧學習環境作為一種新的教學環境，是目前教育技術學領域研究的熱點。而教學活動是教師和學生在教與學的環境中形成的，脫離教與學的環境，教學活動便無法產生。因此，對智慧學習環境下教學活動的研究是十分必要的。本文以CNKI為數據庫來源整理分析了118篇相關文獻，利用SATI3.2以及Netdraw軟件，分析了當前智慧學習環境研究現狀，指出了當前智慧學習環境中的研究熱點以及關于教學活動研究方面的不足，并在智慧學習環境的特點和類型的基礎上，提出了目前關注度較高的兩種不同的智慧學習環境，并依次推薦了相關環境中支持的教學活動。由于筆者能力有限，本研究存在兩方面不足，一是在軟件分析高頻詞之后的人工合并同類詞的過程中，可能會出現一定的偏差，導致統計結果產生誤差。二是本文主要研究了兩種類型的智慧學習環境，并列舉了基于此環境的兩種合適的教學活動類型，研究并不全面，希望今后的研究者可以重視此方面研究。

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[編輯：鄭方林]

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