基于智慧課堂的高師地球概論教學模式研究

蘇海民，高楊，徐國偉

（宿州學院 環境與測繪工程學院，安徽 宿州）

一 引言

《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》[1]中指出：“促進教育與信息技術的深度融合，充分發揮現代信息技術在教育改革中的推動作用，有效提高教育質量、促進教育公平”。《國家教育事業發展“十三五”規劃》[2]提到“利用信息技術提升教學水平、創新教學模式，形成“線上線下”有機結合的網絡化學習新模式。注重教學過程對教學活動和學生行為數據的收集、分析和反饋，利用大數據、互聯網、人工智能建設智慧校園”。可見，教育信息化、智能化已成為現代教育發展的主導方向，大數據、互聯網和人工智能支持下的智慧課堂成為了教育與信息技術深度融合、教學模式和教學方法重大變革的集中體現。

地球概論是地理科學高等師范專業中的一門先行基礎課，主要研究地球的宇宙環境及地球的整體性知識，主要包括地球天文學和地球物理學兩部分內容。該課程具有很強的抽象性和空間性，很多教學內容看不見、摸不著，理解難度大，僅依靠傳統的教學模式很難達到預期的教學效果，學習者還會因不理解、學不會產生厭學情緒。因此，改變傳統的教學模式是提高地球概論教學效果亟待解決的課題。而智慧課堂是將教育理念、現代教育技術和應用相結合的立體化教學模式，為學生提供在線學習平臺，“線上線下”相結合，對傳統的教學模式進行優化整合，使課堂教學更加智能化、資源化和個性化，從而提高地球概論課堂教學質量。

二 智慧課堂的內涵和基本特征

智慧課堂最初源于智慧教育，祝智庭[3]提出以智慧教育為基礎的教育信息化導致教育教學的創新發展，必然成為教育發展的趨勢。包括兩方面的內容：一是基于教育視角破除傳統教學模式的“滿堂灌”，依靠培養學生能力形成教學決策；二是利用現代化的信息技術創建適合教與學的智能教學環境。靖國平[4]認為教育教學的目的應該是轉“知識課堂”為“智慧課堂”，關鍵在于智慧的形成。吳曉靜[5]則認為智慧課堂促進學習者的智慧發展，體現“轉識成智”。因此，智慧課堂可理解為在大數據、“互聯網+”及人工智能等信息技術支持下，建立在建構主義理論基礎上的高效的、智能的和個性化的教學課堂，利用大數據技術開展教育教學活動和學生行為數據的收集、分析和反饋，建立適合于學生生理、心理核心素養發展需要的智慧教學環境；培養學生獨立、自主、探究學習的能力，激發學生潛能，發展智慧，支持學生個性化學習的教學模式。

智慧課堂能實現“線上線下”混合模式教學。線上可實施即時考勤、信息發布、課程學習、在線測試、課堂討論和學生評學等。利用線上學習方式可以記錄學生學習情況和行為數據，這些數據將成為學生在線評價的重要依據。線下包括課堂講授、分組討論、問題探索、教師點評、線下評價等。線下教學教師可以了解學生學習動態過程，掌握學習中遇到的各類問題，實時調整教學方式和教學設計，理論與實踐相結合，提升學生的綜合解決問題的能力。通過線上線下的交互，師生、生生之間的溝通與交流更加個性化，打破傳統的限時、限地的教學模式，實現學生自由開展個性化學習。

智慧課堂可以整合各類教學資源。教學資源是師生之間聯系的紐帶，教師利用各種資源將知識傳授給學生，激發學生潛能，發揮學生智慧。包括教學實體資源和教學信息資源兩類。教學實體資源通常有教材、教案、大綱、PPT、教學視頻等具有真實感、形象化的實物和模型。教學信息資源包括通訊設備、PC 端、信息技術、信息服務者和生產者等，另外，還包括教學環節中的師生、生生交互數據資料。智慧課堂可以將這些分散的資源進行整合，上傳至網絡教學平臺的資源庫中實現資源共享。

智慧課堂可實現實時互動，掌握學習動態。智慧課堂打破了傳統的單一教學模式，利用多種教學資源、教學形式為師生、生生提供交流，進行智能化教學、個性化教學、提高教學效率。首先，在大數據、“互聯網+”和人工智能的支持下，教師可以將教學設計和教學安排（教學課件、重難點分析、作業習題、教學視頻等）定期發送給學生，讓學生提前領取教學任務。其次，學生可以利用教師在線發布教學安排，進行“線上線下”交流互動，開展自主學習、探究性學習、互動和協作等個性化學習。教師根據學生預習情況、作業完成情況和考試結果等反饋信息分析學情，調整和優化教學方案。

三 地球概論教學過程中的問題

（一）教學模式陳舊，缺少學情分析

地球概論是地理學專業的先行基礎課，為地理學后續課程的學習提供地球的整體性知識，培養其地理觀察能力、綜合分析能力及空間思維能力，教學內容具有較強的抽象性和實踐性，學生反映該課程教學內容雖然有趣，但學習理解難度大，因此產生畏懼心理。目前，地球概論教學仍以傳統的教學模式為主，教學方法單一，忽視了學生的學情分析，不能掌握學生對課前知識的準備情況，把握學生的個性需求和思維特點。在教師備課中不能做到真正的以學生為本，發揮學生的主觀能動性，僅把學生作為受課主體，教師按照教學大綱的規定將事先設定好的教學內容按部就班的灌輸給學生。這種教學模式具有很強的強迫性，缺乏師生、生生之間的互動，即使學生對于某些知識點存在疑問，也不能及時得到答疑，忽略了學生的感受，限制了學生的個性發展。長此以往，學生會因難學、難記、課堂教學枯燥對地球概論課程產生厭學情緒，嚴重影響教學質量。

（二）互動流于形式，缺失課堂協作

現代教育理論強調以學生為本、發揮學生的主觀能動性，消除傳統的“一言堂”教學模式，將課堂還給學生。傳統的地球概論課堂在這方面還有很大欠缺，課堂教學注重知識點的掌握，教師在教學預設時，仍按照教學大綱、教學進度和教學流程將知識點直接傳授給學生，“雙邊活動”或“多邊活動”變成了“單邊活動”，教師與學生之間、學生與學生之間的溝通不暢[6]，缺失課堂協作，造成課堂教學僵化缺少活力，一定程度上抑制了學生的發散思維，扼殺了學生的學習積極性。且高校大學生正處于思維活躍的時期，他們有能力利用豐富的教學資源發現問題、通過交流溝通或團隊協作探究問題和解決問題，從而激發學生積極參與課堂活動的熱情。

（三）評價體系不完善，考核方式不科學

教學評價是考核教師教學成果和學生學習效果的重要方式。地球概論教學過程中也存在教學評價的重要環節，主要是學生針對教師教學過程、教學方式和教學成果的評價。這種評價體系存在著一定的隨意性，學生進行評價時也許沒有認真思考整個教學過程，僅是為了完成學校的任務隨意的評價，甚至有些評價參雜了個人情感，或者學生評價之前得到了老師的授意，使評價結果失去了原本的價值。其實，教學評價不僅是針對教師的評價，還應包括學生的自我評價[7]。對于教師教學評價要包括教學準備評價、教學過程評價、教學效果評價和教學反饋評價。學生評價時應認真思考每一個環節，使評價結果客觀、真實有利于教師改善教學活動。學生自我評價是指學生對自己學習過程的評價，應包括在課堂上的學習狀態評價和學習成果評價。

課程考核既是對學生學習掌握程度的檢驗，又是對教師教學成果的檢驗，考核方式是否合理直接影響檢驗效果。大多數高校地球概論考核仍然采用期末試卷考試的考核方式，總成績評定=70% 期末成績+30% 平時成績。雖然在綜合成績評定時添加了平時成績，但一般僅限于考勤、作業和課堂筆記三個部分，而這三部分內容不同高校的“含金量”差異較大，甚至流于形式。這種考核往往忽略了學生的課堂表現、實踐操作和課外延伸等，不能全面反映學生的學習效果和綜合能力。地球概論課程應改變這種單一的考核模式，減少期末成績在綜合評定中的比重，增加學生對理論知識的應用和實踐操作能力。

四 地球概論智慧課堂教學的實現

傳統的教學模式在地球概論教學中曾起到了重要的作用，但隨著時代進步和信息技術的發展，已經遠不能滿足現代教學的需要。現代教學過程強調要以人為本，滿足人的個性化發展。大數據、“互聯網+”及人工智能支持下的智慧課堂為地球概論提供了新的教學模式。

（一）重視學情分析，開展針對性的課堂教學

借助地球概論智慧課堂教學平臺，教師依據教學內容不定期發布教學任務，并通過學生在線提交的材料和反饋的信息分析學情，全面掌握學生學習情況，把握學生的學習需求和個性化的思維方式，適時調整教學內容、確定教學目標。然后教師根據所確定的教學內容和教學目標設置新的教學任務并推送預習資料和檢測練習題。學生則針對教師提供的預習資料展開自主探究式、團隊協作學習，并將學習成果提交至教學平臺，同時在討論交流區討論學習過程中遇到的問題、個人見解。通過反復設置學習任務和課前預習，教師能夠全面了解學生對預授新知識的掌握情況及學生學習中存在的難點問題，教師可根據學情特點、個性需求和教學目標重新安排教學內容，有針對性的設計教學方案。這種以學生為主體的立體化教學模式既打破了傳統教學模式的弊端，又能了解課堂教學內容和教學目標，清楚學生在本章節學習中的不足，避免被動的接收，激發學習積極參與的熱情。

課堂教學是地球概論智慧課堂的核心部分，依據制定好的教學內容和教學目標，采用多樣化的教學手段精心設計課堂教學，使學生在輕松、愉悅的環境下完成學習任務，提高地球概論學習效率。教師依據學生學習中的問題創設相關學習情境，導入教學內容并引導學生積極參與，對學生在教學平臺上提交的學習成果或存在疑點進行生生互評、教師點評。為檢測學生對教學內容的掌握程度，在教學平臺設置檢測練習，根據平臺反饋信息對學生沒有掌握的或掌握較薄弱的重點和難點進行精講，課后對學生分層次布置作業，提供課外延伸閱讀，加強對新知識的鞏固。

（二）加強自主學習，實施探究性的合作學習

自主學習即學生自愿主動的學習，以學生作為學習主體獨立分析、探索、創造性的實現學習目標。李芒教授指出：“學生在相對獨立的情況下，自我監督、自我設計、自我實施、自我修正，充分發揮主體性的學習活動[8]”。地球概論自主學習是在智慧課堂平臺技術的支持下，學生自主完成智慧課堂“線上線下”學習任務的學習方式。通常地球概論的線上學習環節由學生在課下獨立完成，學生依據教師發布的教學任務獨立發現問題、分析問題和主動探索并解決問題，在探究過程中可以通過智慧平臺或私下討論交流輔助解決問題。基于智慧課堂的地球概論自主學習充分發揮了學生的主體作用，極大的調動了學生參與學習的積極性、主動性和學習熱情，提高了地球概論教學質量和教學效果。

探究協作學習是通過分工合作自主發現問題、分析問題并解決問題，也是地球概論智慧課堂教學模式的重要學習方式。把地球概論學習中遇到的重難點和疑點問題具體化，建立分工合作小組，小組中每個個體針對要解決的問題查閱相關資料、觀測分析和展開討論等不同途徑獲取解決問題的信息，與他人共享以期獲取解決問題的最佳途徑。探究學習中首先要培養學生發現問題、分析問題和解決問題能力，教師根據教學內容創設問題情境，激發學生產生問題意識、好奇心和求知欲，然后通過教學資源、分組討論、問題歸納和教師點評等方式解決問題，這樣便可大大縮短學習準備所花費的時間。

（三）完善評價體系，建立科學性的考核方式

當前，高校為考核教師的教學水平和教學效果，通常要求學生利用網教平臺對教師進行教學評價，但受多種因素影響，這種評價結果不能客觀、全面地反映教師的水平。況且，地球概論教學是個知識體系，不能單純的以教學結果評價。可以借助智慧課堂平臺的“線上線下”混合教學、師生和生生互動交流及設置評價模塊建立雙邊和多邊評價。學生可以利用智慧課堂平臺回看課堂活動、教學內容、教學手段和直觀學習感受綜合分析教師教學活動，對教師進行客觀公正的評價。教師則可以利用智慧課堂平臺記錄的學生考勤、測試結果、課堂表現和偏好習慣進行量化分析，作為改進地球概論課堂教學模式重要參考依據。

地球概論要改變以前期末考試一卷定結果的考核模式，建立科學的形成性評價。這種考核可以鼓勵學習培養自主探究學習的習慣，幫助學生合理安排學習過程，充分發揮其主觀能動性。形成性考核模式評價學生學習過程，具體包括期末成績、線上學習和線下學習三部分。其中期末成績占50%；線上部分占30%，具體包括作業（10%）、筆記（5%）、討論（5%）、觀看教學視頻（10%）；線下部分占20%，具體包括考勤（10%）、實驗（10%）。

五 結語

在教學理念和教學思維方式全面改革的背景下，傳統的教學模式已經不能滿足地球概論教學的需要。而智慧課堂是以智慧教育理念為基礎，深入融合信息技術建立的信息化、智能化和個性化的新型教學模式。本研究針對地球概論課堂教學如何構建智慧課堂模式，闡述了當前高校地球概論教學中存在的教學模式、評價體系和考核方式等弊端，通過分析學情、加強自主和協作學習、完善考核評價方式等途徑構建地球概論智慧課堂。但針對地球概論智慧課堂的構想還不夠完善、深入，今后需要加強教師在智慧課堂平臺的引導轉“知識課堂”為“智慧課堂”，真正做到智能、靈活和促進學生的個性發展，實現教學的智慧化。