基于建構主義的智慧課堂教學模式研究*

李新義，劉邦奇

（1.蚌埠第二中學，安徽 蚌埠 233000；2.首都師范大學教育學院，北京 100048）

一、引言

“互聯網+”時代學校課堂教學面臨新的挑戰和機遇。課堂是學校教育教學活動的主要場所，也是“班級授課制”的核心標志。在當今信息技術廣泛應用和新的課程改革推進多年的背景下，社會各界對學校的人才培養和教學質量越來越關注，對學校里長期不變的課堂教學方式及效果提出了許多質疑之聲，為什么教室對學生缺乏吸引力、學生不愿進課堂、課堂教學效果低下、學習效率不高……，當前確實有必要對傳統的課堂教學進行深刻的反思和剖析，以現代教育技術和學習理論為指導，運用“互聯網+”的思維方式和新一代信息技術來探索構建新的課堂教學模式。智慧課堂是信息技術支持下傳統課堂向信息化課堂轉變并進一步發展的結果。隨著新一代信息技術的廣泛應用，技術與課堂教學的融合不斷深化，課堂變革向深層次創新發展。從技術輔助教學的傳統課堂教學模式，到技術變革教學流程的信息化課堂教學，再到技術與教學融合創新的智慧課堂教學，實現了課堂教學理念、學習內容、學習方式、教學結構、師生關系等全面變革。本文對“互聯網+”背景下基于建構主義的智慧課堂的理念與模式進行專題研究。

二、“班級授課制”課堂模式亟需革新

傳統課堂教學是指教師給學生班級集體傳授知識和技能的全過程。相對“個別教學”而言，傳統的課堂教學也稱作“班級授課制”。有學者對傳統課堂教學的典型風貌進行了精彩的描述[1]：“教師一五一十地講授教案中的知識”，“學生聚精會神地聆聽”，“教師巧妙的設問、學生異口同聲的回答”，“教師按部就班地完成預定的教學內容”……。這樣的描述聽起來很精彩、很生動，但是，課堂教學的實際狀況果真是如此嗎？事實上，許多學校存在課堂上學生睡覺、玩手機的普遍現象，許多學生早退、遲到或缺課……。學生們為什么不愿意來課堂？為什么不愿意聽課？恐怕不能簡單地歸結為學習風氣不好、學習動力不足的原因。事實上，從新的時代背景來考察，“班級授課制”這一傳統教學模式先天存在著明顯的弊端。

1.基于經驗的學情分析與教學預設

傳統課堂采取基于經驗的學情分析與教學預設。有調查表明，很多教師在整個備課過程中，20%的精力用于鉆研教材和了解學情，80%的精力用于書寫教案。而對于了解學情，由于課前教師沒有渠道去了解班級里學生對相關知識的掌握情況，難以了解每個學生的具體特點和學習需求，因此教師只能靠平時對學生學習情況的模糊印象和感覺，基于經驗來主觀、大致地判斷，這樣的學情分析和教學預設必然是“粗放式”的，缺乏科學依據和針對性，不可能“精準”，這在技術手段豐富多樣的信息時代顯然不合時宜。

2.整齊劃一的學習計劃與學習進程

班級授課采取“整齊劃一”的學習標準和進程，按照“工廠化”的生產模式，把學生當做“產品”在課堂“車間”進行標準化、批量生產，按照統一的標準和流程進行“生產加工”。教師按照統一的教學大綱和教材，依據統一的課程表，進行全班統一授課，并用統一的課程標準進行考試評價，這對于一個五十多人甚至更大班額的班級來講，根本不可能照顧到每個學生的個體差異，忽視了學生的個體特征，違背了個性化教育規律，更不適合數字化新生代的教育與學習。

3.形式化、簡單化的提問與交流

課堂中教師是知識的傳授者、灌輸者，在教學中處于控制、主導地位，習慣于“一講到底”，學生是被灌輸的容器、被加工的對象，學習方式單一、被動。這樣導致師生之間的教學關系就是：我講，你聽；我問，你答；我寫，你抄；我給，你收。因而“雙邊活動”變成了“單邊活動”，教代替了學，師生間的交流互動往往是形式化的、淡而無味的一問一答。這對于激發學生的學習主體意識，調動他們的主動性，培養他們的好奇心和創新思維十分不利。

4.缺乏課內外的協作與同伴互助

班級授課中教師通常是不允許學生“交頭接耳”自由討論的，學習是“孤立”的，只能跟著教師的講授去聽課，在規定的時間內看教師指定的內容，當學生遇到問題時，沒有渠道去查閱資料，或嘗試合作探究，使得學生在課上獲取信息和開展協作學習受阻，具有很大的局限性。而在課外學生也缺少合作交流的機會，大多數不住校的同學放學后各自回家，當他們在課外做作業遇到問題時，缺乏與老師、同學溝通交流的手段，不方便隨時向教師請教、與同伴互助。

5.粗略滯后的學習評價及反饋

傳統教學教師為了檢驗學生是否掌握了所學內容，通常采用個別提問與點評、現場測試與抽閱講評、下發課后作業題等方式。前兩種評價方式是基于針對個別學生的學習掌握情況的評價來對全班學生的學習情況做出評判，必然是粗略的。由于缺少有效的技術手段，對測試結果難以進行詳細的分析，做不到貫穿課堂教學全過程的學習診斷與評價。而課后的作業批改和講評往往更不及時，使得評價信息反饋嚴重滯后。

傳統課堂教學存在上述局限性，其根本原因在于采取的“以教材為中心、以課堂為中心、以教師為中心”的教學理念和方式，教學手段落后，教學資源不足，教學結構單一，課堂由教師主宰和控制著，學生始終處于被動的地位，這些問題利用傳統的方式和手段難以解決。在“互聯網+”背景下，這樣的教學情景與時代格格不入，必然引發學習者的不滿，造成課堂教學中的不協調現象。因此，客觀上需要采用新的視角和新的方法手段來改變，對傳統課堂教學進行根本性的變革。

三、以學生為中心的“建構主義”模型與啟示

傳統課堂教學存在的不足已經引起了教育理論界的重視和探索，提出了一些新的學習技術及理論，其中最具代表性的當屬“建構主義”理論。“建構主義”是適應互聯網時代技術變革，富有全新理念和模式的新型教育理論，為開展網絡環境下的教學和學習提供了科學依據。其核心觀念認為“學習是在一定情境下、借助其他人的幫助即通過人際間的協作活動而實現的意義建構過程”。因而“建構主義”倡導“以學生為中心”，將學習的自主權還給學生，讓學生自主學習，在教學實踐中十分重視理想學習環境的構建，突出協作、互動的學習方式[2]。建構主義學習模型為“互聯網+”時代破解“班級授課制”教學的難題，創建新的課堂教學模式提供了重要的理論參考模型。

1.學習是學習者主動建構知識意義的過程

“建構主義”認為，學習過程中學生依靠已有的知識經驗和認知能力，通過新、舊知識之間的雙向相互作用，調整、改造原有的經驗，形成新的經驗體系。這充分體現了學習是學生主動的行為，而不是被動的外部刺激接受，課堂教學是必須以“學生為中心”的。我們必須真正將課堂交還給學生，衡量課堂教學效果優劣的根本標準在于“學”的怎樣，包括學生在課堂上的學習態度、學習氣氛、學習參與程度等行為表現。

2.教師是學生意義建構的幫助者、促進者

教師應當摒棄那種以自我為中心和“控制課堂”的思想，摒棄那種照本宣科的“灌輸式”教學方式，通過設計有價值的、有意義的問題，引導學生持續思考，不斷豐富或調整學生原有的知識經驗，幫助學生建構起真正的、靈活的知識，激發學生學習的熱情、好奇心以及探索研究的精神，幫助和促進學生愿學、樂學、會學。

3.“情景創設”“協商會話”“信息提供”是促進意義建構的關鍵要素

建構主義強調課堂教學情景的創設，在教學中應該把所學知識與一定的真實任務聯系起來，通過具體情景認識其本質，以便于靈活運用于現實世界的真實問題中；建構主義認為學習具有社會互動性，學生通過協商會話，可以形成對知識的更豐富、深入、靈活的理解，為知識建構提供豐富的資源和積極的支持；信息提供是實現建構主義學習的重要支持，它可以及時、大量地提供學習資源信息，輔助學生建構知識意義。

4.信息技術有助于創設理想的學習環境

現代信息技術的發展與廣泛應用，尤其是大數據、物聯網、移動互聯網和人工智能等新興智能信息技術，為打造信息化、智能化的學習環境提供了先進的技術手段[3]。通過開發利用智能教室、電子書包、智慧學習平臺等，實現“云網端”的教學運用，在課堂教學中，師生可進行更為靈活、更為高效的交流互動，實現即時、動態的評價信息反饋，構建理想的學習環境。

四、構建面向未來的智慧課堂模式

針對“互聯網+”背景下課堂變革的需要，依據“建構主義”學習模型，基于信息技術實現課堂教學的結構性變革，重構面向未來的新型課堂，“智慧課堂”應運而生。

1.智慧課堂的定義

對“智慧課堂”概念的理解有教育學和信息化兩種視角。從學校教學改革的現實需求來看，隨著素質教育改革不斷深入，新的課程理念認為，課堂教學不是簡單的知識學習的過程，它是師生共同成長的生命歷程，是情感與智慧綜合生成的過程。《辭海》中對智慧有專門的解釋，即“對事物認識辯解、判斷處理和發明創造的能力”。由此看來，“知識”與“智慧”不是等同關系，智慧是不能像知識一樣可以直接傳授。智慧的形成是需要在一定的情境下，通常是在意義建構的過程中，通過教育的幫助和促進而不斷得到開啟、豐富和發展。因而課堂教學不再是簡單地傳授知識，而是要幫助和促進學習者在知識意義獲取的過程中得到智慧的發展。智慧的發展也只有在富有智慧的教育環境下才能實現。

從信息化教學實踐發展來看，課堂教學作為學校教育的主陣地，智慧教育需要智慧課堂教學環境來落地應用和實現。華東師范大學祝智庭教授提出智慧教育，主張借助信息技術創建智慧的學習環境，促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展[4]。東北師范大學唐燁偉博士等學者認為，學生智慧的培養應貫穿于整個智慧課堂中[5]。前不久我們曾基于互聯網對國內研究者使用的智慧課堂概念、以及有關研究機構或開發商發布的“智慧課堂”研發項目進行了統計分析，總體上大約近三四十種，但大多數理解都是類同的，其中區分度比較大的有：基于物聯網技術應用的“智能課堂”[6]；基于電子書包的“智慧課堂”系統[7]；基于云計算和網絡技術應用的“智慧課堂”[8]；基于技術支持的課堂目標分析的[9]，等。

我們研究認為[10]，“互聯網+”時代智慧課堂的構建應以“建構主義”理論為基本依據，利用“互聯網+”的思維方式和物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術來構建一個智能、高效的新型課堂，實現數據化的教學決策、即時化的評價反饋、立體化的交流互動、智能化的資源推送、可視化的教學呈現和數字化的實驗展示，創設有利于協作交流和意義建構、富有智慧的學習環境，促進課堂教學結構和教學模式變革，實現全體學生的智慧發展。

2.智慧課堂教學的主要特征

智慧課堂作為“互聯網+”時代利用新一代信息技術構建的新型課堂，具有鮮明的技術特色，主要包括以下六個方面。

（1）數據化教學決策

現代學校教育教學過程中面臨豐富多樣的數據信息，涉及教學、學習、實踐、管理等各方面的狀態情況，學習狀態數據又包括學習者特征、學生學習的基礎狀況、學習態度和需求、學習行為、學習效果等，智慧課堂基于大數據和學習分析，對學生學習全過程進行動態數據的收集和挖掘分析，使得教學決策從過去依賴于教師的教學經驗轉向依靠教學過程中的數據信息，實現基于數據的教育。

（2）即時化評價反饋

在智慧課堂教學中，由于信息化平臺的應用使得伴隨式學習評價成為可能。即基于智慧課堂的多元教學評價系統，實現了課堂教學全過程的學習診斷與評價，在課前可以進行預習試題的測評與反饋，在課堂內教學實時的學習效果檢測與即時的評價反饋，在課后通過基于平臺的作業評判和情況反饋，從而實現了即時化的學習診斷及評價反饋。

（3）立體化交流互動

基于智慧課堂“云、網、端”平臺，實現了學習時空泛在化，教學交流互動立體化。教師與學生之間、學生與學生之間的信息溝通和交流方式更加多元化，形式更加生動活潑。無論在課堂內進行的師生即時互動，還是課外借助云端平臺的溝通交流，使得教師和學生可以在任何需要的時間、地點進行信息互動交流，實現師生、生生之間無縫溝通。

（4）智能化資源推送

智慧課堂云學習平臺為學習者提供了電子文檔、圖片、語音、微視頻、網頁等形式多樣的富媒體學習資源，基于大數據分析和智能推送技術，還可以按照學生的個性化特征和需求差異，有針對性地推送學習者需要的個性化學習資料，實現資源推送的智能化、個性化，幫助學習者固強補弱，真正實現因材施教和個性化教學。

（5）可視化教學呈現

在智慧課堂教學中利用計算機圖形學和圖像處理技術，提供計算機輔助設計、虛擬現實、思維可視化呈現等功能，有效提高信息加工和信息傳遞的效能。比如利用學科思維導圖、模型圖等思維可視化功能，把本來不可見的“思維”呈現出來，使其清晰可見；在實驗教學中基于建模、仿真、渲染、增強現實等技術，將難以展現的復雜實驗過程形象化地呈現出來。

（6）數字化實驗展示

基于物聯網、移動互聯網、虛擬現實技術等新的技術手段，構建數字化的實驗教學環境，利用傳感器采集實驗過程數據，通過軟件處理以圖表展示，信息量大、直觀，通過圖表容易產生問題，促進學生思考與探究。如利用PH傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器來判斷中和反應的終點。

3.智慧課堂教學模式的核心內涵

智慧課堂教學是依據“建構主義”學習理論進行教學頂層設計，運用“互聯網+”的思維方式和新一代信息技術開發應用，通過技術與學科教學的深度融合，創新、重構課堂教學模式，實現“云端構建、先學后教、以學定教、智慧發展”的新型信息化教學模式。這一模式的基本內涵如下所述。

（1）云端構建

利用云計算、大數據、移動互聯網和人工智能等新興智能信息技術，基于“云、網、端”部署方式，構建智慧學習云平臺，提供教師端和學生端移動學習工具，創設有利于協作交流和意義建構、富有智慧的學習環境和手段。（見圖1）

圖1　智慧課堂的“云網端”架構

（2）先學后教

依據“建構主義”學習理論，樹立“以全體學生為中心”的理念，注重利用技術為學習者的有效學習服務，變革傳統課堂“先教后學”、課后“知識內化”的流程，開發富媒體學習資源提供給學生課前自學，主動開展預習探究，實現“先學后教”和“知識內化”的提前。

（3）以學定教

基于“云網端”平臺，提供學生學習特征和學習歷史檔案記錄，通過課前預習測評和即時反饋，課中隨堂測驗和實時交流互動，課后在線作業和個性化、微課式輔導，精準掌握學生學情，優化教學預設和實施策略，實現“以學定教”。

（4）智慧發展

基于新的課堂形態和學習環境，提高教學全過程的針對性、科學性、有效性，通過智慧的教和智慧的學，幫助學習者實現符合個性特征的智慧成長，幫助教師實現專業化發展，實現學校智慧教育健康發展。

4.智慧課堂教學的實踐應用

（1）重構學習環境

“建構主義”理論為互聯網時代課堂教學變革指明了方向，但如何實施“建構主義”的思想觀念，有待人們實踐探索，“智慧課堂”教學為此提供了一種具體的實踐模式。“建構主義”理論揭示了互聯網背景下學習的本質、特點和實現方式，提出了理想學習環境的要素構成，這些為“互聯網+”時代智慧課堂的構建提供了重要的參考模型。利用“互聯網+”的思維方式和當今多種最新的信息技術手段，如基于物聯網的感知技術、大數據分析技術、人工智能技術等，針對課堂教學的課前、課中、課后全過程應用需要，創建一個高度感知、互通共享、協同服務的智慧教育環境和各種有利的認知工具，使原來單調、枯燥的課堂變成生動的數字化“體驗館”、“實驗場”，有利于在教學過程中采取多元的交互協作方式，增進老師與學生之間、學生與學生之間的立體化溝通交流，加強數據信息的智能處理、推送，有利于開展協作和探究學習，幫助學習者實現意義建構。

（2）重構教學模式

傳統的“班級授課制”教學中長期存在“以教師為中心”、基于經驗的教學預設、難以即時評測、師生互動不夠、缺乏課內外協作互助等不足，利用新一代信息技術可以有效破解傳統教學的難題。借助于智慧課堂“云網端”信息化平臺，促使傳統教室的形態發生了變革，教師利用移動智能終端走進學生中間，與學生平等交流，融洽了師生關系，改變了師生角色，教師成為學生學習的幫助者、促進者，有利于樹立“以學生為中心”，利用動態數據和學習分析技術，實現了數據化決策、即時化評價、立體化交流、智能化推送、可視化呈現和數字化實驗，增進了課堂學習的交互與協作，建立新型的信息化課堂教學模式，提升課堂的信息化、智能化水平。基于智慧課堂信息化平臺應用，通過課前預習和測評反饋，實現“以學定教”；在課中通過實時檢測和互動交流，實現“精準教學”；在課后通過智能化作業推送和微課式輔導，實現“因材施教”。

（3）重構學習方式

在智慧課堂學習環境下，移動的學習工具、富媒體學習資源、教師的個性化輔導等，為學生的個性化學習提供了極為便利的條件。學生利用移動終端，既可以與教師、同伴互動交流，又可以移動在線學習相關課程和配套資料，實現碎片化、泛在化學習。傳統“班級授課制”課堂中一個班級幾十個學生，教師根本不可能照顧到每個學生的個性特征和個性需求，大數據等新一代信息技術的應用解決了這一難題。例如，利用大數據學習分析，我們可以去關注每一個個體學生的學習過程、學習行為，可以精準地獲得學生的真實表現。大數據學習分析提供了最為個性化的學生特點信息，有助于課前針對性的導學，課中有針對性地進行分組學習、協作學習，課后完成多樣化、個性化的作業，提高了學習的針對性、有效性。

（4）重構教學評價

基于智慧課堂動態學習數據分析和“云網端”應用，有利于構建全過程動態學習評價體系。未來課堂在課前階段，基于學生學習歷史數據分析和課前預習測評反饋，實現準確的學情評價分析，以利于教學預設、以學定教；在課中階段，通過課堂的實時評測和互動交流，準確了解學生課堂學習的實時狀態，便于隨機調整教學策略，實現精準教學；在課后階段，通過智能化作業推送、在線提交和批改，與學生課后交流，及時掌握學生作業情況和反饋輔導，有效地鞏固和提高學生的學習效果。學習評價從過去的結果性評價向伴隨式、診斷性評價轉變，評價與教學有機結合，形成全新的評價體系。

（5）重構教學管理

智慧課堂學習環境下的教學管理方式也發生了根本變化。智慧課堂教學模式鼓勵學生自主選課、自主學習、分層教學，必然要求教務管理、學分管理、考試管理等進行相應的調整改革，建立“自主選課”的課程計劃、“走班學習”的教學安排、“在線學習”的學分認定等新的制度，探討基于個人網絡空間、班級學習社區的學生管理、班級管理新方式，通過建立學生學習成長檔案、學生個性特征記錄，開展學生綜合素質評價。此外，智慧課堂端工具可以拓展到“家長端”，“管理端”，有利于家校互通，將管理、家庭教育與學生學習有機結合起來，建立新的教學管理模式。

五、結束語

隨著現代科學技術在教育領域廣泛應用，技術與教學的融合不斷深化，課堂教學變革的步伐將不斷加快。適應從數字化到智能化的信息技術發展新要求，“智慧教育”正在向深度發展，課堂信息化是學校教育信息化的核心，智慧課堂是智慧教育的具體落實和關鍵。本文從“互聯網+”時代“班級授課制”教學變革的需求出發，沿著課堂教學信息化的理論與實踐探索發展歷程，對基于“建構主義”理論的智慧課堂的提出、概念、特征和實踐價值等進行了探討。課堂教學變革是學校教育發展的永恒主題，技術支持下的課堂模式重構將是長期的任務，需要我們持續不斷的努力。

參考文獻：

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