為未來而學：普通高中智慧學習的實踐探索*

朱晴怡 陳 曦

隨著時代的發(fā)展，智慧校園建設(shè)受到一線教育者的普遍關(guān)注。作為江蘇省首批智慧校園示范校，無錫市第一中學自2013年起開始啟動智慧校園建設(shè)，工作開展以完善信息化教學模式和創(chuàng)新智慧學習方式為核心，以教學目標為驅(qū)動，利用云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷改善學校基礎(chǔ)設(shè)施，滿足全校師生的個性化需求和功能服務(wù)，實現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學的深度融合，培養(yǎng)適應未來時代和社會發(fā)展的高品質(zhì)智慧型人才。

智慧學習是智慧校園建設(shè)的核心目的，［1］它是指在智慧環(huán)境中開展的以學習者為中心的學習活動，其借助信息技術(shù)的力量為學習者創(chuàng)建具有學習過程實時記錄、學習數(shù)據(jù)智能分析、學習服務(wù)定制推送以及學習診斷評價等功能的學習時空環(huán)境，以促進學習者的智慧發(fā)展、引起學習方式的深層變革為目標，是新一代信息技術(shù)推動下學習范式發(fā)展的必然方向［2］。作為一種指向?qū)W生未來的新型個性化、特色化學習范式，智慧學習變革了傳統(tǒng)教學組織形式和學習方式，改變了規(guī)模化、標準化的學校人才培養(yǎng)模式。

目前，關(guān)于智慧學習的研究主要聚焦于兩個方面，其一是從宏觀層面闡述智慧學習的概念內(nèi)涵、特征等，［2］其二是從微觀層面探討智慧學習環(huán)境下學科教學方法、模式研究。［3］較少有研究者從中觀層面探索學校的智慧學習項目研究。本文從“學習環(huán)境”“智慧課程”“學習方式”“教學模式”“學習評價”等五個方面闡述了學校如何開展智慧學習的項目研究，期待能為其他學校進行相關(guān)研究提供有益的借鑒。

一、普通高中智慧學習的研究

1.構(gòu)建智慧學習研究框架。

從學校整體的角度看智慧學習的核心理念是促進學生學習方式的變革，培養(yǎng)能夠支撐學生終身發(fā)展、適應未來時代發(fā)展要求的關(guān)鍵能力，其需要如下多個方面的支撐：能夠高效率支持學生學習方式轉(zhuǎn)變的智慧學習環(huán)境;具有多元選擇性、創(chuàng)新創(chuàng)造性、融合發(fā)展性特征的智慧型課程;具有多重性、深入性和靈活性的教學模式;持續(xù)的、個性化的學習評價體系，如圖1所示。

圖1

2.創(chuàng)設(shè)智慧學習環(huán)境。

智慧學習環(huán)境應該具備學習數(shù)據(jù)智能分析、學習過程實時記錄、學習服務(wù)定制推送以及學習診斷評價等諸多功能。［4］學校利用云計算、大數(shù)據(jù)、泛在網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，一方面布局“云—網(wǎng)—端”架構(gòu)模式，升級校園網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)智慧教室，打造學習中心，建設(shè)以學習者為中心的時時學、處處學的智慧教學環(huán)境；另一方面建設(shè)集教學應用、資源共享、學校管理于一體的云平臺，對傳統(tǒng)教學組織形式和管理方式進行變革。

學校依據(jù)“云—網(wǎng)—端”架構(gòu)模式建設(shè)了具有知識雙軌呈現(xiàn)、課堂實時交互、數(shù)據(jù)及時反饋等功能的“智慧學習中心”。除了為每個教室配備了能夠智能操作、流暢交互的西沃教學交互一體機外，還引入了VR（虛擬現(xiàn)實）、AR（增強現(xiàn)實）等新型軟硬件，創(chuàng)設(shè)了虛實結(jié)合、身心一體的學習環(huán)境。在云平臺建設(shè)方面，學校建設(shè)了“云上紅樓·智慧教學平臺”，這是基于無線網(wǎng)絡(luò)的教學交互系統(tǒng)，其包括在線直播課堂、網(wǎng)絡(luò)點播課堂和在線開放課堂，通過大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，實現(xiàn)精準診斷學情、改進備課教研、個性化推送資源、智能布置批改作業(yè)、在線實施檢測和學習過程實時記錄等功能。此外，學校通過教師自主開發(fā)、引進優(yōu)質(zhì)資源等方式在該平臺發(fā)布了能夠滿足學生發(fā)展需要的數(shù)字化資源。一方面，教師通過國家、省信息技術(shù)應用能力提升工程的培訓，具備了較強的線上教學能力，能根據(jù)學生需要錄制微課，精選學習材料；另一方面，學校與“中國知網(wǎng)”“學科網(wǎng)”“錫惠在線”“美麗科學”合作，引入了一批優(yōu)質(zhì)的教學資源。學校還自主開發(fā)了一批數(shù)字化校本課程資源，如“文化自信·江南文脈云上課程”“DIS物理實驗研究”等。

微視頻的質(zhì)量是促進學生開展智慧學習的關(guān)鍵，結(jié)合相關(guān)研究，學校采用“普適設(shè)計+‘心動’設(shè)計”的策略來進一步提升學習資源的質(zhì)量，即在普適設(shè)計（具有小粒度、富媒體、自足性、不粘連、多元化、預植入等特征）的基礎(chǔ)上，進行“心動”設(shè)計，“心動”設(shè)計旨在讓學生怦然心動，對學習內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣。［5］用“心動”設(shè)計的視頻微課，能使學習者產(chǎn)生學習實踐的欲望，從而保證智慧課堂中核心知識傳授和學科思維滲透的有效完成。如物理、化學、地理等學科組教師可采取學科史實回顧、趣味實驗等方式制作微課視頻。

3.構(gòu)建“三類五領(lǐng)域”智慧課程體系。

智慧課程體系是智慧學習的核心支撐，學校聚焦國家課程、校本課程和實踐課程，構(gòu)建了“三類五領(lǐng)域”的智慧課程體系?！叭悺敝笇W科拓展型課程、項目研究型課程、活動實踐型課程。“五領(lǐng)域”指科學技術(shù)、語言文學、STEAM融合、創(chuàng)客實踐、社團活動課程。這些智慧課程體系具有多元化與選擇性、虛擬化與真實性、校本化與研創(chuàng)性等特點，實現(xiàn)了信息技術(shù)與教學的深度融合，從而促進學生全面又富有個性的發(fā)展。

（1）學科拓展型智慧課程：主要是對現(xiàn)行的國家課程和校本課程進行深度開發(fā)，通過信息技術(shù)與學科教學深度融合，使課程的實施能更有利于學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更有利于個性化、自主性的學習。近兩年來，學校在物、化、生等理科課程中推廣使用數(shù)字實驗技術(shù)，變“抽象”為“具體”，變“不可見”為“可見”；積極研討新型軟件如Mathematica、Arduino、MATLAB等在教學中的應用；通過使用顯微、微距、熱成像、高速、延時等攝影技術(shù)拍攝實驗視頻。結(jié)合動畫模擬、思維導圖梳理等多種方式制作微課，使概念原理可視化，幫助學生深度理解核心概念。

（2）項目研究型智慧課程：這類課程打破原有學科課程間的壁壘，通過項目引領(lǐng)，使學生通過自主、探究、合作等學習方式，對不同學科之間的學習內(nèi)容進行融合和重構(gòu)。如學校開設(shè)的STEAM課程融合了物理、化學、數(shù)學、技術(shù)等多門學科，此外，3D打印、智能機器人、創(chuàng)客實驗等也是項目研究型智慧課程的重要組成部分。

（3）活動實踐型智慧課程：這類課程需要學生調(diào)動文、理、藝、體、技等學習能力，通過參與綜合型活動開展學習，如社團實踐課程。目前，學校五十四個社團分為五類：藝術(shù)學習類、科技活動類、社會交際類、體育俱樂部類及心理類，智慧學習的理念滲透在社團實踐課程中。

4.創(chuàng)設(shè)教學模式。

基于智慧學習的在線教學模式是學校研究的重點。新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，直播教學一度成為在線教學的主要方式，這也引起了很多爭議。為此，學校根據(jù)不同學段、不同學科實際，積極嘗試多種在線教學方式。高三年級學生即將高考，時間緊，任務(wù)重，因此，學校采取了以直播教學為主的教學模式。為了進一步擴大學生自主學習的空間，培養(yǎng)其自主學習能力，高一高二年級采取了視頻錄播的教學模式。教師預先錄制好視頻，將視頻、學習材料和習題等提前上傳至學校智慧學習平臺，學生可以提前下載，第二天自主觀看視頻及學習資料，完成后通過QQ群作業(yè)功能提交相應作業(yè)，教師在線答疑進行個性化輔導。高一年級根據(jù)實際情況還精選了部分“錫惠在線”課程，供學生選擇觀看。結(jié)果表明，不同學段采用不同在線教學方式，成效良好。

學校還構(gòu)建了基于智慧學習的課堂教學模式。結(jié)合線上教學和學科特點，圍繞“課前、課中、課后”三個學習階段，提出了智慧課堂教學模式框架。該框架由教學目標、智慧教學活動、教學支持條件、學業(yè)要求評價四部分組成。其中智慧教學活動可分為三部分，首先，課前推送資源，自主預習，以學定教；其次，課中創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計學習任務(wù)，開展學習活動，進行課堂評價；最后，課后推送作業(yè)，個性輔導，大數(shù)據(jù)分析。支撐智慧教學活動的條件包括：移動終端、學習資源、互動系統(tǒng)等。學業(yè)要求評價包括課前參與性、自主預習效果、課堂狀態(tài)、課后作業(yè)完成情況等。

5.變革學習方式。

學習環(huán)境的創(chuàng)設(shè)、課程體系的構(gòu)建、教學模式的形成，目的在于變革學生的學習方式。通過對學校學生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，所有的學生都有過移動學習的經(jīng)歷，80%以上的學生認為自己喜歡移動學習方式，75%的學生認為移動學習能夠讓自己更加合理安排時間。95%以上的學生通過“項目設(shè)計、查閱文獻、交流分享、產(chǎn)品制作、展示分享”等方式開展過項目學習。通過學科能力測評、高階問題解決、“長作業(yè)”展示、過程表現(xiàn)性評價等研究發(fā)現(xiàn)，學校所有的學生都在課堂上產(chǎn)生過較長時間的深度學習，隨著年級的增長，深度學習的時間會更長，也更加常態(tài)化。

6.探索學習評價方式。

我們分別從學業(yè)質(zhì)量、學習風格和學習適應性等角度開展智慧學習評價方式的研究。在學業(yè)質(zhì)量評價方面，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)進行考試數(shù)據(jù)采集和學生學情分析，實行精準教學，摸索出適合普通高中學生的學業(yè)質(zhì)量評價策略和操作途徑。在學習風格和學習適應性等方面，學校與北京師范大學信息交叉與智能計算研究院展開合作，面向全體學生開展學習風格和學習適應性研究，積極探索“智慧學習與個人學習風格的關(guān)系”“學生對于智慧學習的學習適應性”等方面。學生和家長分別接受相關(guān)的問卷調(diào)查和測評，教師根據(jù)測評結(jié)果分析每一位孩子的學習風格和學習適應性情況，從而進行個性化教學。

二、成果與展望

近年來，學校在智慧學習、智慧校園建設(shè)上不斷進取，教師開展信息技術(shù)與教學深度融合的能力一步步增強，TPACK（整合技術(shù)的學科教學知識）素養(yǎng)顯著提升。同時，學生的創(chuàng)新思維和實踐能力得到顯著提升，學科素養(yǎng)和關(guān)鍵能力得到提高，一大批學生在國內(nèi)各項比賽中獲獎。

在智慧學習項目研究過程中我們也發(fā)現(xiàn)如下問題：首先，智慧學習的效果評價方式有待進一步豐富，目前的研究較多是從紙筆測驗等角度展開，如何將過程性和結(jié)果性評價進行更有效的結(jié)合，仍有待進一步研究。此外，智慧教學和智慧學習方式對不同知識類型產(chǎn)生的學習效果值得深入探討。最后，在研究方法上教師更多基于經(jīng)驗開展研究，在實證研究方面還不夠。學校將加強學習并與高校專家團隊形成研究聯(lián)盟，進一步提升課題團隊教研能力，以經(jīng)驗研究與實證研究相結(jié)合的方式繼續(xù)做好智慧學習的實踐工作。