活動視角下智慧課堂教學模式設計研究

張文梅 張一春

摘 要：智慧教育是“互聯網+”時代教育教學建設的熱點與前沿，智慧課堂作為促進智慧教育落地的有力抓手，對于推進新時期的智慧教育發展具有重要意義。基于國內智慧課堂模式的相關文獻，結合實踐調研情況，分析現階段智慧課堂實施的困境。在此基礎上，結合人本主義和活動理論分析智慧課堂教學的關鍵，進而梳理智慧課堂教學各要素間的相關關系，強調師生主體和活動設計的重要性，給出以教學主體為中心的活動設計思路。最后從活動視角出發，從知識學習、能力訓練和思維培養三方面構建面向學生的創新思維培養、線上線下相融合的智慧課堂教學模式。

關鍵詞：“互聯網+”;智慧課堂;智慧教育;模式設計;創新思維

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2021）03-0037-07

收稿日期：2020-10-19

基金項目：江蘇省高等教育教改研究課題“智慧課堂交互系統模型及教學模式構建”（2019JSJG550）

作者簡介：張文梅（1994— ），女，山東青島人，科研助理、碩士研究生，研究方向為“互聯網+教育”、信息化教學與應用;張一春（1970— ），男，江蘇常州人，教授、博士生導師，研究方向為信息技術與教育應用。

引言

智慧課堂是新時期教育教學研究的熱點與前沿，2020年8月，教育部辦公廳在《教育部辦公廳關于公布“基于教學改革、融合信息技術的新型教與學模式”實驗區名單的通知》[1]中指出，要勇于探索創新，積極推動“跨學科教學”“人工智能教育”“智慧課堂”等新型教學模式探索。在教學改革實踐過程中，傳統課堂對知識的系統傳授、即時的情感交互等優勢得到了研究者的一致認可，但其教師主導、資源形式單一、學生自主空間不足等弊端也伴隨教學改革的推進日益突出，難以滿足當今時代對創新人才培養的需求。智慧課堂以智能技術為支撐，融合線上線下、虛實結合的智慧學習場景，通過豐富性的學習資源和多樣化的教學活動培養學習者的實踐創新等核心素養，為創新人才培養提供了路徑。筆者結合相關文獻，分析智慧課堂教學模式的研究現狀，從活動視角展開智慧課堂教學設計，構建面向創新思維培養的智慧課堂教學模式，以期為后續的智慧課堂教學提供參考。

一、智慧課堂教學的研究現狀與現實困境

（一）智慧課堂教學的研究現狀

智慧課堂是智慧教育研究的重要方向，智慧課堂建設作為落實智慧教育理念的重要舉措，近些年逐漸引起我國學者的關注。通過分析相關文獻，筆者發現智慧課堂的相關研究主要涉及內涵特征、環境建設、構建策略等方面：前期主要關注特征、價值等基本理念，后期隨著技術條件的成熟，構建智慧課堂的策略、方法、案例等成為研究的新熱點。智慧課堂以建構主義、聯通主義理念為指導，區別于傳統以知識傳授為重點的知識課堂，其強調對學習者智慧的開發[2]。近年來我國學者在智慧課堂的模式構建方面有較豐富的研究成果。于穎等[3]基于智慧課堂發展的階段性特征，劃分智慧課堂的發展階段，且在此基礎上提出了各階段智慧課堂教學模式的進階式設計思路，并在實踐中給出教學示例，驗證了模式的有效性。吳亞軍[4]通過分析當前高職教育課堂實踐中的困境，有針對性地從環境、教學、學習和評價四個方面構建高職院校智慧課堂模式。馬煥[5]面向思想政治教育，以智慧教育理念為指導，從教學目標、學習模式和學習環境三個方面對思政課教學模式進行改造，實現了從翻轉課堂到智慧課堂的升級。劉邦奇[6]從不同角度解讀“因材施教”對當今社會人才培養的重要作用，以學習者、施教活動和教育結果作為模式構建的三大要素，提出了“因材施教”教學模式的基本框架，并在實踐中擴充框架內容，為教師實施智慧課堂提供了框架指導。

（二）智慧課堂教學的現實困境

從文獻分析中可發現，研究者多從宏觀設計視角出發，在明確智慧課堂基本要素的基礎上，構建智慧課堂教學模式。然而，在實踐教學中，教師需要統籌各要素間的關系，設計整合各要素的教學活動來指導教學。實踐調研發現，現階段的智慧課堂建設尚處于初級階段，伴隨智慧課堂熱度的提升，越來越多的學校開始重視校內的智慧課堂設施建設，搭建智能教室、引進智能系統、培訓智慧教師等，這些都是學校為促進智慧課堂建設所做的努力。然而，筆者發現在實踐教學過程中仍存在以下問題：

1. 線上線下銜接不足

智慧課堂提倡線上線下的融合教學形式，注重課堂教學的高效靈活開展。但在實踐過程中，由于線上教學經驗不足，教師過分依賴智能教學平臺，線上教學傾向于簡單的知識內容學習，師生間缺乏互動;同時，線上線下教學內容銜接不足，未能充分發揮不同空間教學結合的優勢，反而增加了學生的技術操作負擔。

2. 教學設計重技輕能

從許多學校智慧課堂教學的實例中來看，課堂設計主要以智能技術工具為主導，在其相關功能支持下進行課堂活動，課堂教學的技術痕跡明顯，如應用智能教學系統的隨機抽答、課堂搶答等功能活躍課堂氣氛，通過平板電腦提供的電子教材向學生推送資源、進行隨堂測試等，而針對學生技能訓練、促進其交互反思的設計卻相對較少。

3. 活動組織缺乏引導

智能技術為課堂教學提供了便捷的工具服務，增強了課堂教學的趣味性。然而，許多教師在應用智能教具輔助教學時，僅僅將其作為技術媒介承載知識內容、吸引學生興趣，缺乏及時有效的組織引導，在進行面對面教學時易導致課堂出現哄亂現象;在線教學則表現為缺乏監管，師生信息交流遲滯，反而影響學習效率。

分析產生上述問題的原因，究其根本，主要是教師對智慧課堂的實施理念不清，陷入技術理性[7]的陷阱中，忽略了教學“以人為本”的根本屬性。“智慧”是智慧課堂教學實施的核心。何為智慧？我國學者王運武等[8]在對智慧教育的研究中梳理了智慧的多維含義——智慧是聰明才智，是把握真理的能力，是為人處世的方法……智慧通過人的悟性、創新創造力等特征得以體現。一種有效的智慧教學應該是通過智能技術與方法實現對學生由知識到智慧再到創新的轉變，最終使學習者運用創新的思維來解決問題并形成習慣。智慧課堂的“智慧”包含兩層含義：一是運用智慧，二是培養智慧，即智慧既是目的，也是手段[9]。因此，智慧課堂教學的關鍵就在于在不同階段設立適當的教學目標，通過智能技術、智慧教學法等方式輔助教學，最終實現學生的智慧提升。因此，本文面向智慧課堂的教學活動視角，關注學生的創新思維培養，從主體活動設計出發構建融合線上線下情境的智慧課堂教學模式。

二、 智慧課堂教學設計的理論基礎

分析導致上述問題的原因，主要是教學研究者對過程性教學的關注不夠，教學設計應緊緊圍繞學習者這個主體，為學生發展而教，在注重智慧培養的當下更應如此。因而筆者將人本主義和活動理論作為教學設計的基礎，本節將結合這兩大理論闡述智慧課堂教學的關鍵。

（一）現代人本主義：以人為本

人本主義理論以人為中心，重視人的價值和作用，追求人的個性和自我發展[10]。人本主義對教學的影響主要體現為對教學過程和教學主體的關注，強調學生自主建構知識意義，鼓勵協作學習的開展[11]。人本主義理論不僅引發了人們對傳統“唯分數論”的思考，也向課堂中以教師為主體的、單向“講授”模式提出了挑戰，認為課堂應以學生為中心，面向學生的技能提升，培養全面發展的人[12]。智慧課堂教學涉及多主體參與，更應秉持人本主義理論，將學生看作一個獨立、完整的個體，以挖掘個人潛能、促成自我實現為目標，遵循以學生為中心、教師輔助指導的設計理念，建立起一種良好的師生關系與和諧的學習氛圍，培養新時期獨立自主、探索創新、實踐尋知的社會人才。

（二）活動理論：實踐為重

活動理論起源于康德和黑格爾的古典哲學，是以“活動”為核心范疇和邏輯起點研究不同形式人類活動的哲學框架[13]。“活動”是人類生存和發展的基本形式，在學習過程中，學習者參與并完成學習活動是獲取知識、改造客觀世界的主要形式;在教學范疇內，“活動”即教與學過程的行為總和，是教師傳授知識、組織教學、學生知識認知和技能發展的總和[14]。智慧課堂強調學習者的主體地位，在不同情境的交互聯通中發展學生智慧。同時，智慧課堂活動場域的擴充也促使教育中各要素角色的轉變，豐富了教學活動。在“互聯網+”時代，網絡和各類軟硬件技術的發展日趨成熟，新時期的教育呈現個性化、聯通化、終身化等特征，活動理論為我們探索中觀、微觀層面的智慧教學提供了新的視角，注重內部活動與外部活動結合、個體建構與群體建構共生[15]。

三、 智慧課堂教學的要素分析

為了解決上述智慧課堂教學中存在的問題，充分發揮智慧課堂發展學生智慧的效果，本節筆者將對智慧課堂的主要教學要素進行梳理，厘清各要素間的相關關系，并以師生主體為中心設計相關活動，為后續的教學模式設計提供基礎。

（一）智慧課堂教學的基本要素及其關聯

“互聯網+”時代的教育關注學習者的創新素養，注重學生的參與實踐，強調知識生產和創新。課堂教學主要包含教學主體、教學信息、教學媒體等基本要素[16]。教學主體是教學信息的組織者與接收者，如教師、學生（在智慧課堂中指促學者和學習者）[17];教學信息是教學內容與資源的總體反映;教學媒體則是連接教學主體與教學信息的紐帶，用來承載、傳遞教學信息，如投影、多媒體計算機等。智慧課堂以建構主義和聯通主義理念為基礎，注重在學習者間的交互聯通中發展其高階認知能力。智慧課堂教學主要涉及教學主體及其交互活動，使教學活動更為豐富化且兼具互動性。為了厘清智慧課堂教學中各要素間的相關關系，筆者從促學者、學習者和活動三要素出發，著眼于課程活動設計角度構建智慧課堂教學的要素關系圖，三者間緊密連接，形成如圖1所示的雙向環形關系。首先，促學者根據教學目標設計相關活動，通過任務形式組織學習者參與學習;學習者通過情境與促學者相聯結，促學者主要以引導者的角色輔助學習者探究學習，并通過學習者的過程性活動表現收集反饋信息，對學習者進行評價。其中，教學活動是影響教學效果的重要元素，課堂活動以學習者為中心，聚焦于學習者的智慧發展。

（二）基于教學主體的活動設計思路

基于上述基礎，筆者梳理出智慧課堂教學中不同主體的相關活動（見下頁圖2所示），為模式構建提供基礎。在實施正式教學前，教師通過設定階段目標、熟悉教學工具、借鑒優秀經驗等工作，設計整體教學思路，并以此為基礎，展開對課堂教學的具體設計。活動是教學設計的主要部分，尤其在智慧課堂中，多元化的活動設計是區別于傳統課堂的主要體現。傳統課堂的師生主體在智慧課堂中擴展為促學者與學習者。筆者以時間域和空間域為劃分依據，將促學者分為教師、AI助手（虛擬教師）等，學習者則由同步和異步學習者兩部分組成，同步學習者又分為課堂學習者與遠程學習者兩類。

在正式教學前，教師先從線上學習數據中收集學習者的疑難問題，在課堂上有針對性地進行啟發講解，并通過剖析、示范典型案例串聯知識點，組織探究活動，引導學生自主學習、開拓創新。在階段教學結束后，教師引導學生評價反思、測試總結，反饋教學中遇到的問題，以便更好地了解每位學生的學習特點，促進個性化教學。AI助手是智慧學習環境中產生的新角色，主要在線上學習中發揮監督、答疑、數據記錄等作用。AI助手通過提取學習者的課程信息智能生成學習計劃，監督提醒學習者按時學習，并自動記錄學習者的學習軌跡，根據學習者的學習習慣個性化調整學習計劃、智能推送相關資源。同時，AI助手能夠根據問題關鍵詞生成話語引導支架，當學習者遇到問題時，通過與AI助手的交互可以幫助學習者自主思考，形成問題解決方案。若這樣的方式仍無法解除學習者的疑惑，則將問題提交給系統，由教師查看講解。此外，AI助手的自動追蹤功能可以集中學習者的學習路徑，統計分析學習者的學習情況，形成個性化的評測數據，供教師評價參考。

從時空域視角出發，可將智慧課堂中的學習者分為同步學習者與異步學習者。同步學習者包含參與場景教學的教室內的學生和參加實時虛擬教學的遠程學習者，異步學習者則為通過錄播課程學習的網絡學習者。無論是參與面對面教學的學生還是參與同步實時教學的遠程學生，都要經過課前線上預習、提出疑問，課堂提問討論、交流探究和課后訓練測試、拓展評析等過程，尤其對于遠程學習者來說，課堂提問討論的機會有限，因此更需要加強課前的知識學習與準備，高效利用課堂時間交流解疑。異步學習者的所有學習活動均在線上開展，通過留言反饋的方式參與互動。智慧學習環境為其提供仿真、虛擬的訓練場景，學生經過自主學習、交流討論、鞏固練習、案例應用等過程逐步達到對知識的理解、深化與應用。

四、 基于活動的智慧課堂教學模式設計

教學活動是課堂教學的重要組成部分，活動設計的成功與否在很大程度上關系著學生的學習效果。筆者從活動視角出發，設計智慧課堂的教學實施過程，形成智慧課堂教學模式，本節將從模式的組成要素和設計呈現兩部分闡述基于活動的智慧課堂教學模式的具體過程。

（一）智慧課堂教學模式的設計原則

基于活動的智慧課堂教學模式主要包含分階段教學目標、虛實教學場域、多元教學主體和多維教學活動四項設計原則。

1.分階段教學目標

教學目標指導教學實施的方向，傳統教學僅強調教學的最終目標，且目標多指向具體的活動實施結果，如完成課堂作業、掌握知識要點、形成課程報告等。在智慧課堂教學中，過程性活動多樣，且教學以學生能力發展為目標，具體的教學任務完成情況對教學實施不具有導向作用。因此，智慧課堂應以學生的認知或能力發展為方向設置分階段教學目標，用以指導不同階段的教學設計，有針對性地發展學生的核心素養。譬如，在教學之初，以知識學習為重點，活動設計傾向于方便學生的知識理解與內化;隨著學習的深入，教學傾向于對學生不同能力的訓練，通過不同形式的、有針對性的個人或團體活動培養學生的自主學習、問題解決等能力;最終教學應落到對學生智慧思維的培養，可以通過在教學過程中導入支架、設置向導等方式，將規則意識內化為學生的思維習慣。

2.虛實教學場域

智慧課堂可以在虛擬網絡或真實課堂等不同情境中開展教學活動，因此，連貫虛實教學空間，高效組織教學就顯得尤為重要。教師可以將簡單的知識學習和作業練習移至線上，而將課堂作為講解疑難、實踐開拓的場所，將課堂時間更多地交給學生，最大化地發揮教師啟發引導的作用，帶領學生自主探究、協作創新，培養學生主動思考、廣泛聯通的思維習慣。在此過程中，如何連貫銜接線上線下教學、充分發揮不同情境的優勢尤其重要，智慧課堂以活動為紐帶，創設平等的師生關系，營造和諧的學習氛圍，可為學生搭建智慧發展的橋梁。

3.多元教學主體

線上空間的拓展增加了智慧課堂教學中的主體角色，豐富了教師和學生主體類別，這也是智慧課堂區別于傳統知識課堂的一大特征。在智慧課堂中，教師又稱為促學者，分為課堂主講教師和AI助手，分別針對不同學習空間為學習者提供學習指導與幫助;學習者按時空域進行劃分，包含同步學習者和異步學習者兩類。智慧課堂破除了傳統課堂對時間與空間的限制，允許外部學習者的加入，通過網絡技術和智能平臺等手段為學習者提供便捷靈活的學習服務和資源支持。多元主體為豐富智慧課堂教學活動提供了途徑，通過促進不同主體間的交互聯動來實現智慧教學目標。

4.多維教學活動

智慧課堂面向學習者的高階素養提升，注重培養學生的自主學習、問題解決等能力，因此，多維變化的教學活動是其區別于傳統課堂的重要特性。從教學主體來看，可以針對促學者和學習者不同類型主體組織設計教學，如教師的促進活動、引導活動，學生的個體思考任務、協作活動、交互活動等。從教學的空間域來看，應圍繞階段目標合理安排線上線下教學活動，如線上資源瀏覽、線上仿真訓練、線下小組討論、線下團隊探究等，從不同角度培養學生獨立思考、解決問題的思維與能力。同時，要注意線上線下活動間的呼應與聯結、學習者間或師生間的交互聯通，以連貫教學，發展學生能力。

（二）智慧課堂教學模式的設計呈現

基于上述基礎，筆者以教學活動為中心設計智慧課堂教學模式。模式以教學主體為核心，給出各主體在不同階段的主要教學活動，進而形成如圖3所示的基于活動的智慧課堂教學模式。模式從教學各主體活動設計入手，面向創新思維目標培養，在此基礎上以空間視角將智慧課堂教學活動細分為虛擬學習空間和物理學習空間的活動，兩種學習空間通過5G、云端服務等技術聯通，形成一個虛實融合、多元交互的智慧教學環境。

在厘清教學的整體思路與教學主體基本活動的基礎上，本文就智慧課堂的實踐活動展開研究設計。筆者將智慧教學活動分為三個遞進的層級，分別對應不同的學習目標：知識學習、能力訓練與思維培養，指向智慧形成的知識準備、內化應用與創新解決等各階段。同時，從空間視角將智慧課堂分為虛擬學習空間與物理學習空間兩部分，分別就教學主體在不同空間環境下的活動進行科學的研究設計，達到線上線下融合貫通、高效培養的效果。

知識學習作為課程教學的初級階段，主要是幫助學生理解核心概念，為后續的深入學習奠定基礎。與傳統課堂的教學形式不同，在智慧課堂中，研究者將知識學習作為線上學習的主要內容，教師通過網絡互聯、云平臺服務、智能移動終端等技術支撐，以學生自學、鞏固練習、反饋問題、教師講解等過程實現學生對基礎知識的自我理解與鞏固。在面對面的課堂教學中，教師將重難點知識串聯與問題答疑作為講授的重點，而更多的時間則留給學習者討論探究、實踐應用，以達到對知識的深度理解與內化。隨著網絡技術的發展與成熟，在現實的課堂教學中逐漸衍生出一類新的學習者——遠程學習者，他們通過實時通信網絡參與課堂直播，也能夠與實體教室內的師生進行互動討論，但不能切身參與課堂的實踐活動，只能通過自身感知來獲取、理解知識。而教室內的學習者可以利用便捷的空間條件進行具身實踐，達到對知識的深度內化。

能力訓練與思維培養是兩個相互交叉、不可分割的階段，兩者都側重于對學生的技能鍛煉。在虛擬學習環境中，強調對學習者自我管理能力的訓練與培養，由AI助手監督指導，學生自主學習，發現并解決問題。智慧教學平臺提供自主導航服務，學習者在社區內交流學習，討論的記錄可以通過關鍵詞檢索獲取。在階段學習結束后，平臺根據學習者的課程資源與瀏覽記錄智能匹配測驗題目，幫助學習者查漏補缺。同時，AI助手可根據測驗情況為學習者個性化推送資源、提供仿真體驗，以強化鞏固知識。線上學習受實施場所與個體差異的影響，對學生的能力訓練與思維培養主要起到的是啟發引導作用;線下教學則更為關鍵，靈活的教學內容與多元化的活動設計是線下教學組織的重點與難點。在教學內容方面，個性化、開放性、貼近生活的情境與任務更有利于學生能力的發揮;在教學活動方面，實踐探究式的團隊競爭活動有助于激發學生的協作創新意識，增強學習體驗。面對面的課堂學習者在教師的引導下有序參與教學活動，完成教學任務;虛擬情境中的遠程學習者也可利用系統中的仿真游戲體驗趣味化的教學活動，并與網絡另一端的師生進行互動，參與學習成果的展示與評價。在這樣的系列活動中，學習者經過主動思考、積極探究、實踐體驗、遷移應用、總結反思等過程，在促學者的啟發引導下，實現對個體技能的訓練與培養，發展智慧。

五、 結語

自智慧教育提出以來，引發了國際社會的廣泛關注。在對智慧教育的理論研究與實踐探索過程中，我們經歷了由技術視角向人文視角的轉變。智慧課堂作為智慧教育最直接有效的實現方式，在人工智能、大數據、物聯網等智能技術的輔助下，面向學習者的創新高階思維培養，通過轉變傳統課堂單一的師生關系、融合線上線下混合的教學場景、重視多元活動的創新設計等途徑，實現了智能時代新型課堂的轉型。“互聯網+”時代的智慧課堂是一種以智能技術為媒介、支持多元互動式活動教學、面向學生與教師智慧素養提升的綜合教學體系。本文在分析國內外智慧課堂教學模式研究現狀的基礎上，基于人本主義和活動理論，提出以活動設計為中心、面向教學主體創新思維培養的智慧課堂教學模式，從分階段教學目標、虛實教學場域、多元教學主體和多維教學活動四大原則設計模式。模式從知識學習、能力訓練和思維培養三個層面出發，通過教學活動聯通各部分教學，構成一個虛實融合、交互聯動的智慧教學環境，可為后續的智慧課堂研究提供參考。

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（責任編輯 王策）