構(gòu)建智慧課堂平板教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計路徑

李衍

摘要 智慧課堂平板教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計思路，按其系統(tǒng)功能來分為四個子系統(tǒng)模塊：知識點系統(tǒng)建模工具、教師智慧終端系統(tǒng)、學(xué)生智慧終端系統(tǒng)、智慧課堂互動系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】智慧課堂 教學(xué)系統(tǒng) 設(shè)計思路

智慧課堂平板教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，按照其具體系統(tǒng)功能來分為四個子系統(tǒng)模塊：知識點系統(tǒng)建模工具、教師智慧終端系統(tǒng)、學(xué)生智慧終端系統(tǒng)、智慧課堂互動系統(tǒng)，以下就其教學(xué)具體功能進(jìn)行闡述。

1 系統(tǒng)組成模塊

在智慧課堂平板教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中，知識點系統(tǒng)建模工具是課程教學(xué)準(zhǔn)備的基礎(chǔ)系統(tǒng)，是教師備課及安排教學(xué)材料的基礎(chǔ)系統(tǒng)。教師智慧終端系統(tǒng)、學(xué)生智慧終端系統(tǒng)的主要功能是課堂的呈現(xiàn)及承載，智慧課堂互動系統(tǒng)在課堂中承擔(dān)師生互動的功能。系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。

2 各組成模塊功能設(shè)計

2.1 知識點系統(tǒng)建模工具

單元課程知識點的編排對課程具有核心的引領(lǐng)作用，本設(shè)計中設(shè)計了知識點系統(tǒng)建模工具，它是整合智慧課堂平板教學(xué)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，是梳理教學(xué)資源與引導(dǎo)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的重要系統(tǒng)組成部分，能幫助教師實現(xiàn)資源的精準(zhǔn)推送，以及學(xué)生的個性化矯正學(xué)習(xí)。

2.1.1 設(shè)定課程知識點

課程資源庫和題庫已經(jīng)存在一部分以知識點為分類的各類資源中，教師可訪問資源庫和題庫重新組合資源。教師在課前可在此系統(tǒng)中根據(jù)學(xué)生具體學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握學(xué)習(xí)程度，設(shè)置課程知識點，并設(shè)定與之相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)關(guān)聯(lián)知識點和拓展關(guān)聯(lián)知識點，系統(tǒng)將自動的與課程資源和題庫資源中的相關(guān)聯(lián)的知識點進(jìn)行匹配和推送，從而形成一套與知識點緊密相連的學(xué)習(xí)資源，這套資源將通過系統(tǒng)推送給學(xué)生。若課程資源庫和題庫的內(nèi)容無法滿足教學(xué)要求，教師也可以自行上傳資源作為知識點關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)材料，實現(xiàn)教學(xué)資源精準(zhǔn)推送。

2.1.2 知識點過濾和重構(gòu)

這個系統(tǒng)功能可由系統(tǒng)自動完成，或由學(xué)生自主設(shè)置。當(dāng)學(xué)生在習(xí)題中出現(xiàn)錯題，系統(tǒng)即判斷為學(xué)生未掌握其中的知識點，系統(tǒng)將錯題歸集到一起。若學(xué)生不明白的題目，也可以自主設(shè)疑。系統(tǒng)將錯題集與學(xué)生設(shè)疑中的習(xí)題統(tǒng)一進(jìn)行關(guān)聯(lián)與匹配，找出與之關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)與拓展知識點，重新組合一套學(xué)習(xí)資源，推送給學(xué)生，從而實現(xiàn)學(xué)生的矯正學(xué)習(xí)以及提高。

2.2 教師智慧終端系統(tǒng)

教師在課堂中應(yīng)是組織和主導(dǎo)學(xué)生順利進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且在資源的篩選與推送上需要做到精準(zhǔn)有效。因此，教師智慧終端系統(tǒng)需充分發(fā)揮教師的組織主導(dǎo)地位。教師智慧終端系統(tǒng)可以應(yīng)用在PC機(jī)、平板電腦或手機(jī)等移動終端中，其主要功能是輔助教師組織課前資源.提供課堂互動工具以及課后數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等。

2.2.1 教學(xué)資源推送

這個系統(tǒng)功能主要是幫助教師將準(zhǔn)備好的教學(xué)資源推送到云服務(wù)平臺，以備上課時使用，同時讓學(xué)生能在學(xué)生終端能夠自主學(xué)習(xí)，教師需要準(zhǔn)備微課視頻、課件資源、文本材料及測試練習(xí)，其中微課視頻可以從系統(tǒng)的“課程資源”中選擇或使用教師已有資源，測試練習(xí)也可以從題庫中選擇或選擇教師已有資源。推送的目標(biāo)可以選擇，可以設(shè)置為推送給學(xué)生，或者是推送給年級教研團(tuán)隊，作為集體備課共享所用。系統(tǒng)只作為組織和集合的載體，不作編輯素材之用，在功能和操作上盡量簡化，教師在系統(tǒng)中用最簡便的方式便可推送資源。教學(xué)資源的編輯與處理，需要靠其余外部工具或平臺支持，如微課錄播及編輯平臺等，教學(xué)資源的精準(zhǔn)推送，則需要用到知識點系統(tǒng)建模工具。

2.2.2 課堂教學(xué)工具

教師智慧系統(tǒng)終端提供課堂教學(xué)工具，即智慧課堂互動系統(tǒng)，該系統(tǒng)能提供促進(jìn)師生互動的輔助功能，如屏幕廣播、發(fā)送文件、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等課堂常用互動手段，增強(qiáng)教學(xué)互動。

2.2.3 教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

教師智慧系統(tǒng)終端教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計包括學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計、作業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、課堂數(shù)據(jù)統(tǒng)計、測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計。學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計包括班級中每位學(xué)生是否觀看微課等視頻資源，是否已讀文本材料，是否己做課前測試等，具體如下表所示。在教學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的同時，教師可查閱每位同學(xué)上傳作業(yè)或圖片等，方便教師在課堂中隨時了解學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展情況。

2.2.4 訪問資源庫

教師在智慧終端系統(tǒng)中，可隨時訪問資源庫，包括課程資源及題庫。課程資源需要與教材課程大綱一致，配以電子教材、微課或精品視頻材料等資源，以知識點作為分類進(jìn)行素材組織，教師在備課中可從課程資源中推送相關(guān)材料給學(xué)生。題庫也需要與課程大綱一致，以知識點為組織思路。教師在備課或上課過程中，可隨時訪問題庫，選擇題庫中的題目自由組合，隨時組成測試卷，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

2.3 學(xué)生智慧終端系統(tǒng)

學(xué)生智慧終端系統(tǒng)功能設(shè)計，應(yīng)能滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，學(xué)生在教師的組織和幫助下展開學(xué)習(xí)。學(xué)生智慧終端系統(tǒng)主要是在平板電腦端使用，適合課前、課中、課后的自主學(xué)習(xí)，其主要功能有提供教師推送的精準(zhǔn)資源，并提供豐富的課程資源及題庫，滿足學(xué)生的各種需求，學(xué)生可在系統(tǒng)中完成作業(yè)和練習(xí)，在課堂中，能使用該系統(tǒng)教師和學(xué)生展開有效互動。

2.3.1 支持個性化學(xué)習(xí)

學(xué)生智慧終端系統(tǒng)最核心的功能就是支持學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。包括提供有教師推送的精準(zhǔn)教學(xué)資源。包括微課資源、課件、導(dǎo)學(xué)案、課前測試題目、課中練習(xí)、課后作業(yè)等。系統(tǒng)自帶的資源庫包括了與教材課程相結(jié)合的優(yōu)質(zhì)課程資源庫。課程資源庫中有微課及文字材料，還包括與教材和考試相結(jié)合的題庫，題庫的組織以知識點的形式進(jìn)行。學(xué)生可以自主做練習(xí)，題庫中的題目均提供答案，以便學(xué)生自行查漏補缺，題庫及練習(xí)題有能實現(xiàn)將學(xué)生做錯的題目自動歸集在錯題集中，以便讓學(xué)生復(fù)習(xí)和糾錯。

2.3.2 課堂互動工具

在課堂中，學(xué)生智慧終端系統(tǒng)提供課堂互動工具，即智慧課堂互動系統(tǒng)，該系統(tǒng)能滿足課堂中師生互動及學(xué)生間互動。

2.4 智慧課堂互動系統(tǒng)

在智慧課堂互動系統(tǒng)設(shè)計中，強(qiáng)調(diào)師生的基于數(shù)據(jù)分析的深度互動，及時的課堂數(shù)據(jù)分析能提高師生互動的效率，教師和學(xué)生在課堂中經(jīng)常用到的功能多數(shù)為賬號登錄及管理、微課視頻的演示、拍照功能、上傳作業(yè)服務(wù)、動畫的演示、統(tǒng)計作業(yè)、課堂練習(xí)等功能。因此，在智慧課堂互動系統(tǒng)的設(shè)計中，本設(shè)計將互動系統(tǒng)的功能集中在課堂教學(xué)最經(jīng)常使用的功能上，摒棄多與雜的零碎功能，讓互動系統(tǒng)更貼近教學(xué)實際，讓師生使用過程中更便利和簡易。以下介紹智慧課堂互動系統(tǒng)的主要功能。

2.4.1 教師端功能

在課堂中，教師端的核心功能有四個，分別是演示、課堂管理、文件發(fā)送及課堂數(shù)據(jù)統(tǒng)計。演示功能中，主要體現(xiàn)在能與課室中的電子白板、學(xué)生終端進(jìn)行連接和演示，使每位學(xué)生都能清晰查看教學(xué)演示內(nèi)容。在課堂管理中，堅持人性化的設(shè)計原則，無需教師手動操作便可得知學(xué)生賬號登錄情況，為提高學(xué)生專注力。在有需要的情況下教師可以進(jìn)行鎖屏操作，需要分享學(xué)生屏幕時可隨時切換學(xué)生端屏幕進(jìn)行分享與交流，教師端同時能對全班學(xué)生進(jìn)行實時分組管理，方便學(xué)生進(jìn)行小組交流及討論。教師端還具備文件發(fā)送功能，教師能根據(jù)上課實際情況，發(fā)送文件到學(xué)生端，滿足具體教學(xué)需求。在課堂統(tǒng)計功能上，主要體現(xiàn)在能即時統(tǒng)計上交課堂測試人數(shù)及具體作業(yè)情況、課堂練習(xí)成績統(tǒng)計等。

2.4.2 學(xué)生端功能

學(xué)生在課堂中，用到智慧課堂互動系統(tǒng)的功能主要包括課堂練習(xí)及提交、拍照上傳及分組交流討論。在課堂練習(xí)中，學(xué)生在終端上做完練習(xí)即時提交，教師立刻能得到具體測試數(shù)據(jù)，有助于教師及時了解班級學(xué)習(xí)進(jìn)度及學(xué)習(xí)效果，也方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)自檢自查。拍照上傳的功能在課堂中的使用非常靈活，如學(xué)生能將手寫練習(xí)或作業(yè)拍照上傳，方便老師及時查看，也能將小組討論的意見及成果拍照上傳，能在全班及時分享。教師將學(xué)生進(jìn)行分組后，學(xué)生可進(jìn)入自己的小組進(jìn)行交流和討論，也可以相互發(fā)送文件及討論成果，系統(tǒng)幫助學(xué)生更有效地進(jìn)行互動和交流。

3 系統(tǒng)應(yīng)用流程設(shè)計

系統(tǒng)應(yīng)用流程設(shè)計以課前、課中、課后三個階段為節(jié)點，主要設(shè)計運用該系統(tǒng)進(jìn)行日常教學(xué)的主要流程，為教學(xué)系統(tǒng)前期的研發(fā)做應(yīng)用流程設(shè)計。以下分別是課前、課中、課后教師與學(xué)生應(yīng)用智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行日常教學(xué)的具體流程設(shè)計。

3.1 課前

教師是學(xué)習(xí)的主導(dǎo)和組織者，在基于掌握學(xué)習(xí)理論的智慧課堂教學(xué)模型的指導(dǎo)下，教師應(yīng)充分重視課前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，除了備課外，教師需要為學(xué)生精心組織教學(xué)資源和創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)能有效幫助教師在課前準(zhǔn)備中完成查看學(xué)情統(tǒng)計、上傳學(xué)習(xí)資源及布置測試。教師課前通過查閱學(xué)生的學(xué)情統(tǒng)計，包括課堂練習(xí)及上課情況、課后作業(yè)完成情況等，定制適合班級學(xué)生的教學(xué)計劃，并組織符合學(xué)情的教學(xué)資源，將教學(xué)資源如微課、導(dǎo)學(xué)案、課件等，上傳至云平臺，以便學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)。在課前，教師也可為學(xué)生設(shè)定測試與練習(xí)，可以是自行組織，也可以在系統(tǒng)提供的題庫中篩選合適的題目組合成練習(xí)或測試。總體來說，運用智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)，教師能為學(xué)生提供一個良好的個性化學(xué)習(xí)空間。

學(xué)生可在課前，通過智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)教師發(fā)布或推薦的課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括觀看微課導(dǎo)學(xué)、查看課件或文字材料，并能預(yù)先做相關(guān)測試練習(xí)，具有很強(qiáng)的針對性，這種翻轉(zhuǎn)課堂模式能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。若教師提供的資源無法滿足學(xué)生需求，學(xué)生也能通過系統(tǒng)提供的題庫或課程資源庫，自行進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)或者做測試。

3.2 課中

在課程中，教師與學(xué)生的主要教學(xué)行為都是由課堂互動構(gòu)成的。教師通過智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)，能對在場學(xué)生進(jìn)行管理，包括了解學(xué)生登錄情況及根據(jù)課程要求在系統(tǒng)中為學(xué)生進(jìn)行分組及管理。在課程中，教師充分發(fā)揮其引導(dǎo)者的角色，先讓學(xué)生明確課程學(xué)習(xí)任務(wù)，包括課程教學(xué)目標(biāo)及相關(guān)知識點，指引學(xué)生如何利用教師推送的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師在課堂中，將大部分時間留給學(xué)生，自主進(jìn)行學(xué)習(xí)或者探究，在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，運用智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)的課堂統(tǒng)計功能，了解學(xué)生課堂練習(xí)情況以及小組討論和探究情況，在課程臨近結(jié)束階段，教師發(fā)揮其主導(dǎo)性，負(fù)責(zé)幫助學(xué)生解答疑惑，包括運用智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行屏幕廣播或分享學(xué)生學(xué)習(xí)成果，或是通過系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行個別輔導(dǎo)，以及有針對性地發(fā)送輔助性或引導(dǎo)性的文件，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的各種問題。

學(xué)生在課堂中，首先需要登錄自身的賬號，有必要時教師會按照具體情況進(jìn)行小組分組，學(xué)生在自己的賬號中獲得相關(guān)資源并且進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如觀看微課或文字材料等，進(jìn)而在智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)中進(jìn)行測試練習(xí)或者小組討論等形式的學(xué)習(xí)，最后的反饋階段可以提交測試內(nèi)容，或是拍照上傳學(xué)習(xí)成果及討論成果。在整個智慧課堂中，教師的主導(dǎo)地位及學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位得到充分體現(xiàn)，學(xué)生在教師的幫助下，更有效精準(zhǔn)地獲取學(xué)習(xí)資源，并能從各種途徑獲得學(xué)習(xí)幫助，如系統(tǒng)的課程資源、學(xué)習(xí)同伴間的互動互助等。

3.3 課后

課后，教師主要通過課后檢測，總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)情況及為下階段的教學(xué)做好準(zhǔn)備，教師可先查看學(xué)生練習(xí)及測試的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，及根據(jù)上課情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對哪些知識點或內(nèi)容有疑問，然后自行錄制解答微課，并上傳至云平臺，為學(xué)生解答疑惑，并推送鞏固及拓展的學(xué)習(xí)資源給學(xué)生，幫助學(xué)生更系統(tǒng)更全面的掌握知識點。

學(xué)生在課后，通過智慧課堂教學(xué)系統(tǒng)，能觀看教師上傳的輔導(dǎo)微課，并查看自己的錯題集中的錯題，根據(jù)自己學(xué)習(xí)情況進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，并完成相應(yīng)的練習(xí)與測試，充分掌握知識點內(nèi)容，若部分學(xué)生仍舊不能掌握課程內(nèi)容，可重復(fù)觀看課程微課及學(xué)習(xí)資源，或?qū)で蠼處煄椭處熌茕浿平獯鹞⒄n進(jìn)行針對性輔導(dǎo)。

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