智慧課堂中的智慧生成框架研究

趙 錚，王志輝

一、引言

隨著物聯網、大數據、人工智能等新時代新技術、新環境的發展，其所帶來的影響不斷改變著各個領域的形態以及人們的思想認識和生活方式。從“互聯網+”到“智慧+”，新技術與各個領域的融合研究得到了學者們普遍的關注，智慧教育相關研究從2014年的迅速發展到現在，其最初的應用取向從外領域遷入逐漸過渡到與教育特點相融合的本土化發展，其概念取向也從多視角討論過渡到本源價值的探析，[1]得益于相應的理論研究和實踐探索，現階段的智慧教育正經歷著在概念加固以及對現有的應用成果進行改進和再造的過程。

這種改變的過程在智慧課堂中也得到了更明顯的體現，智慧課堂作為檢驗智慧教育成效的一個重要領域，受到了越來越多的研究者特別是教師群體的關注。智慧教育的核心在于智慧課堂的構建，也是智慧教育價值落實到位的根本體現，當前智慧課堂主要聚焦于智能化向智慧化的演進，主要可以從兩個方面展開：一個是面向學習者智慧的培養，體現在構建適應學習者的個性化學習路徑的資源、方法；另外一個是面向教師智慧的培養，體現在幫助教師教學方法創新，對于教學方法進行個性化的支撐。[2]

智慧課堂最明顯的特征在于教育大數據的應用，這也蘊含于未來學習的發展趨勢之中，數據挖掘技術與學習分析技術是大數據與智慧教育的紐帶，也有學者認為通過大數據技術構建的學習分析支撐是智慧課堂實現價值、建構意義以及為學習者實現個性化、適應性學習的基礎。[3][4]研究學習分析技術對教學實踐有著重要的意義，而當前階段由于分析手段及方法的限制，通過電子書包、電子白板、學習空間等載體構建的智慧課堂其成效很難把握，這就需要我們從學習分析的元分析視角出發，探尋智慧課堂構建的核心內涵與結構特點，錨定學習分析的價值取向，構建支撐技術、學習內容、學習對象、學習活動四者相適應的智慧課堂測量模型。

二、智慧課堂中的智慧生成

(一)智慧課堂的內涵

當前，智慧課堂環境大多以技術實現條件考慮，一般通過電子書包及電子白板等教學載體，實現對教學內容的支撐，基于電子書包構建的智慧課堂能夠為師生提供個性化、智能化的學習與教學環境，為學生創設新型教學方式。[5]但由于教育科技廠家企業不同的產品其資源、硬件平臺、教學工具等難以整合，實際產品形態大多是以測試為主，針對不同的習題背后的考察取向來分析數據背后學生反映的問題，但某個知識點的薄弱程度及原因并沒有進一步挖掘，教師與學生缺少技術支撐來幫助應對以及更好地解決，智慧培養為實現目標的路徑并不清晰，其所產生的數據以及分析結果交織在一起，擾亂了學生整體性的分析，往往是碎片化以及零散的，學生和教師難以運用以轉化為相應的策略，智慧課堂構建難以向深層次發展。大多技術形態與學科特點以及教學組織融合不足，忽視了技術影響下對教學策略的重新組織，這對智慧課堂的成效測量與驗證帶來困擾。引入統一大平臺的概念，用統一的數據標準來實現數據的互聯互通是實現智慧培養的一種技術解決路徑，這樣有利于通過數據挖掘和學習分析技術來幫助智慧的培養。[6]環境的構建應當以教學的需求為前提，技術解決路徑通向智慧課堂構建的本質。

隨著研究的發展，大多數學者普遍認為智慧教育可以理解為利用物聯網、大數據及人工智能技術構建的智能學習環境，其中主要以學生智慧發展為構建目標，而有關培養學生智慧的內涵主要趨向于智慧教育的核心是培養學生的創造性思維能力和解決問題能力這一基本判斷。[7]而作為智慧教育的延伸和發展，智慧課堂構建出聯系理念與實際之間的橋梁。我們可以從教學需求出發反推技術需求來分析當下智慧課堂的內涵理解，當前智慧課堂的構建在教學中的需求主要集中于如何通過技術來培養智慧型人才方面，相關研究主要集中于學習資源設計、路徑設計等方面。以智慧型人才培養為目標的智慧課堂內涵則聚焦于智慧是什么以及如何培養智慧，當前一部分學者認為智慧型人才的定義主要集中于分析性思維、創造性思維以及綜合應用性思維三個方面，雖然對智慧的定義有一定的局限性，但是可以很清晰地幫助環境構建者提出適合的智慧課堂為中心的智慧學習環境，同樣也有利于構建清晰的評價量表來實現對智慧課堂構建成效的評估。但是這種技術增強型的智慧課堂標準雖然有利于形成一套普適的構建方法體系，卻忽視了智慧本身的過程性和發展性，對涉及課堂教學中教學組織形式、學生參與形式以及學科內容特點等方面也缺少對學生認知加工與學生思維結構形成影響等綜合性方面的考量。這就需要我們重新審視智慧培養的目標、智慧教學策略、教學活動中的師生關系以及智慧型教師專業發展等方面的過程與需求。

(二)智慧課堂與智慧生成

目前智慧課堂的構建需求集中在對教學內容以及教師的教學手段進行支撐，我們可以從效果測量方面得出相同的結論，對于智慧課堂的效果測量多集中于以智慧課堂的空間屬性為基礎，通過不同的環節中對技術對已定的學習方式或思維培養模式進行支撐的效果進行評估。[8]如果我們以智慧學習的語境下的核心要義去審定構建取向，則需要對通過智能學習環境的支撐來實現促進學生智慧培養這一過程假設進行推斷，需要以過程性的內涵理解智慧課堂的本質即智慧的生成與發展。以過程性的內涵理解智慧生成可以從技術與智慧生成的關系以及各自發展需求兩個方面進行探討。

在智慧教育語境形成之前就有智慧生成的概念，但是大多集中在關于教師智慧生成的討論與研究，筆者認為在當時技術支撐教學研究還未進行深層次的發展，學生的智慧培養條件還未成熟，對于學生智慧的概念界定尚沒有明確，這就更難將智慧課堂作為基本源育環境來探討智慧生成的概念。但是我們可以從之前研究中對相關概念梳理出相同的意蘊，這有助于我們對智慧課堂中的智慧生成進行進一步的描述。

吳曉玲教授從課程與教學觀念出發結合三維致思路徑探討教師的智慧生成，我們可以從中理解到教師的智慧生成是建立在不斷地學習、內化與反思的基礎上，對學生進行深入的了解，分析教學中的問題，通過對學生的理解與培養，結合學校及環境文化的訴求來尋求破解思路的過程。[9]郭元祥教授也從教育學的理解、個人知識管理以及教育機制的靈活應用三個方面描述了教師的智慧生成。[10]以上觀點對我們理解智慧課堂中的智慧生成有很好的促進作用，當前課堂中所存在的教學需求主要有兩個方面：其一，教師如何綜合分析教學內容與學生來靈活地應用適合的策略、適合的工具以及適合的資源；其二，學生如何實現主動學習、學會學習以及全面發展的問題。從技術的視角出發我們發現智慧課堂的環境特點對智慧生成的概念理解也有很好的映射作用，當前智慧課堂的特點集中體現在打破空間與時間的束縛、每時每刻的知識聯通與建構、學科知識遷移的綜合能力發展三個方面。通過以上的分析，在智慧學習語境下，我們可以將智慧課堂中的智慧生成理解為以教師對學生與教學內容深度理解為前提，通過技術環境的支撐，引導學生主動學習、學會學習、實現全面發展的過程。其具有以下幾個特點：

1.智慧課堂中的智慧生成是一種復雜的教學過程，與我們以往對學生智慧培養的價值取向理解不同，智慧生成聚焦于整個教學過程，具有一定的過程性。

2.以往技術促進教學的效果應用往往專注于學生的思維培養，而智慧課堂中的智慧生成則關注在學生思維培養指向過程中教師與學生相互促進的影響，涉及教師教學策略的改進、非認知因素對學生建構的影響以及學生高階思維的形成與應用等方面，具有一定的全面性。

3.智慧課堂中的智慧生成是在智慧課堂中孕育而來，探討智慧生成的效果需要建立在對教學活動、策略、方式等評價的基礎上，而以上往往離不開技術環境的支持，所以脫離對技術支撐的探討我們無法研究智慧生成的機制與有效性，智慧課堂中的智慧生成具有一定的共生性。

三、智慧生成的因素與框架

研究智慧生成的模型結構不僅僅要以明晰生成的原理為前提，更要在研究整個智慧流通過程的基礎上，分析各個環節的特點，理解其運行的機制，聚焦智慧生成在其中的作用。

(一)智慧生成的影響因素

理解智慧生成的機制需要我們首先探討在智慧課堂中的智慧生成影響因素，由于其過程性、全面性與共生性的特點，我們主要聚焦技術支撐實現知識與思維雙向建構這一過程中的影響因素，我們可以從技術與教學兩個方面出發，智慧課堂代表著信息技術與教學的深度融合，其構建應當首先從教學實際問題出發，探討技術手段的介入契機。[11]智慧生成孕育于整個教與學的過程之中，區別于傳統環境，智慧課堂中的智慧生成更依賴于教師與學生互相促進共同提高，結合上文我們提到的智慧生成的本質具體表現為以下幾個方面。

1.教學目標的轉變。教學目標對智慧生成的影響主要體現為由知識傳授向能力培養的轉變過程之中，是其他影響方面的指南。當前從三維目標到核心素養無不體現于對學生思維及能力的全面性培養，而全面性培養需要考慮知識學習、經驗積累、思維訓練的全過程，結合學生與教材制定合理有效的教學目標是影響教師智慧與學生智慧生成的一個重要前提。

2.學習方式的轉變。智慧課堂促進學習方式的轉變，也影響了學習者智慧的生成，不同于傳統的課堂形式，智慧課堂在時間與空間上進行了延伸，空間上結合課上與課下的無縫連接，讓學生能夠通過網絡或移動端在學習平臺及時學習和處理自己的學習內容；時間上對于從知識學習到經驗積累再到思維訓練提供了一種保證連續的可能。

3.教學內容的轉變。具有科學導向性的教學內容在教學實踐中對于課堂節奏及效果起到積極的作用，一方面要注重概念性知識、程序性知識及策略性知識的合理搭配，另一方面對于不同學科間的知識聯系作出深刻理解并合理安排也是影響教師與學生智慧生成的一個過程性因素。

4.教學策略的轉變。智慧型教師可以很好地將生成性的教學策略應用到課堂教學之中，面對不同程度的教學內容、不同樣式的教學組織形式、不同的技術支撐方式制定不同的教學策略將影響著學生的學習認可度及自組織學習的效率。

5.教學角色的轉變。師生角色轉換是一個具有鮮明時代特點的影響因素，由于知識的分配向高連通性與去中心化演變，學習型教師、學習者領袖、團隊學習等現象的涌現，在其中對教學角色的轉變帶來的問題進行合理控制和應用是保證課堂教學效果穩定性的前提，也是教師與學生共同促進成長的一個重要前提。

(二)智慧生成的流通框架

智慧課堂中技術促進知識的流通，在知識流通的基礎上促進智慧的生成，技術在流通中除了起到支撐作用之外，也同樣扮演著發起者的角色，在DIKW模型中我們可以看到智慧在數據、信息與知識幾個層次之間的流通與生成。[12][13]實際教學之中，技術促進智慧流通體現在智慧生成的基礎上，滲透于認知生成、元認知生成、數據生成以及動機生成四個方面，如圖1所示。

圖1 智慧課堂中的智慧生成框架

認知生成于學生在教師導向下的任務解決過程之中，包括三個環節，首先是課前學生通過學習空間中的學習資源進行預習和準備；其次是課堂上教師引導學生通過電子書包與學習工具進行學習與探究；再次是課后學生通過電子書包或學習空間進行練習與討論。其中認知生成過程的關鍵在于課前資源準備與新知的契合度，課中教師引導學生進行學習與探究的教學方法、策略以及課后的及時練習與討論三個方面。

元認知生成過程在于學生對學習路徑的整體性把握，包括探究過程以及課外測驗經歷中對于問題的及時總結和歸類、學會整理學習檔案、及時調整自己的學習路徑和方法等幾個方面。

動機生成過程在于整個學習過程的緊密程度、教師的精心安排與技術的合理支撐三個方面。課堂上需要教師對于問題情境創設有適應性的把握，與學生年齡相符合的實際環境相聯系，針對知識類型特點，設計不同的教學方式，過程引導對應創設問題情境，結構指向性明確。過程中讓學生有獲得感和滿足感，始終帶著問題學習，通過層次性的遞進，引導學生從探索心理到成就心理的轉化。

數據生成過程在于學生行為采集的針對性與指向性，怎么把數據利用好，數據的采集途徑、方式、方法等已經有很多，但是采集內容和取向需要結合智慧生成視角去審視是否圍繞知識與思維進行的支撐。對象包括學生利用電子白板或學習空間進行課后測試、練習、微課中學生的學習行為、交互行為。其功能指向性明確，通過總結不同類型知識點下各學生學習方法，將不同類型知識點、學習方法、學生成績進行聯系與類比，幫助學生歸納最優的學習方法體系。

四、總結與展望

本研究介紹了智慧生成在整個智慧課堂研究中的定位和關系，在分析智慧生成影響因素的基礎上，提出了基于“四生成”機制的整體框架，其對我們研究智慧課堂的效果性有很好的促進意義，結合具體學科知識體系結構及不同學段的學生思維與能力發展模型，我們可以很好地對智慧課堂效果進行測量并設計進一步的改進措施。