構建智慧課堂創新型教學模式的探索

丁樺，唐正友，蔡明暉

（東北大學 a.材料科學與工程學院；b.遼寧省輕量化用關鍵金屬結構材料重點實驗室，遼寧 沈陽 110819）

智慧是生命所具有的基于生理和心理器官的一種高級創造思維能力，包含對自然與人文的感知、記憶、理解、分析、判斷和升華等所有能力。智慧是知識、能力和美德的綜合體。

智慧課堂作為一種創新型教學模式，它改變傳統的單向教學，實現教師與學生的互動，信息技術和教學的深度融合，對學生的知識、能力、素養的培養和價值塑造可起到重要的作用。本文結合專業課程的授課實踐，對智慧課堂的構建、智慧教學的實施和一流課程的建設進行探討。

一、采用多種教學方法

在傳統教育中，教師是主體，是中心；學生的學習往往局限于課堂和教材，是知識的被動接受者。實際上，教學是為了促進學習，學生的學習應是一個自我建構的組織過程，即學生在學習共同體教師和同學的幫助下建構自我知識的過程?！耙詫W生為中心”的理念強調在教育教學過程中學生始終是教育的主體，一切教育活動必須緊緊圍繞學生進行，讓學生更好地融入課堂的氛圍，使其有所進步和發展。所以應采用多樣化的教學方法，如情境法、合作法和討論法等。

情境法運用或滲透情感并利用多種教學手段，通過對圖片、錄像和課件的展示，以及學生表演等方法，渲染出形象、生動的教學環境和氛圍，喚起學生的注意力，激發學生的情感，使學生身臨其境，感知和探究課程內容。創設教學情境，不僅有利于學生掌握知識和技能，還可以使學生“以境生情”，更好地體驗教學內容中的情感，使知識變得生動形象、富有情趣。情景式教學還可以延伸到課外，如為使教學過程更加活躍，將學生分組進行知識點競賽，模擬晶體中的晶格缺陷、強化機制和變形行為，激發了學生的參與積極性。這種“行為藝術”不僅使學生加深了對課程內容的理解，也使寓教于樂進入專業課課堂。

合作法是建立在以小組為單位、在教師組織下的學生間合作的教學模式。在這種模式中，教師將學生分為若干個小組，基于課程內容給予不同的討論題目。通過生生討論、師生討論明晰課堂教學尚未揭示的問題，給予學生探索的空間，彼此通過協作的活動，共同完成學習任務。分組合作型學習可培養學生的綜合運用能力，強調構建學習共同體，使課堂學習不再是簡單的學習知識的過程，而是師生共同成長的過程。合作學習重視學生個體與學生群體的相互作用，對培養學生的溝通能力、團隊合作能力和自主學習能力都大有裨益。同時，學生也能從合作學習中體驗快樂，體驗成長。

討論法是在課前提出問題，請學生查閱文獻，了解科學家建立理論時的背景，試圖使學生從科學家的角度去思考相關概念。學生可以在探討問題后提交答案，然后由教師給出標準答案，圍繞答案來闡述進一步的理論，并回答學生提出的問題；也可以為學生布置問題，讓學生在小組里討論；針對某些難點，還可以舉辦小型講座。這種討論可使學生思考概念，尋找概念和概念之間的聯系，而不是只停留在問題的表面。這樣的做法不僅增加了學生的參與程度，還可以使學生獲得關于他們對概念理解的實時反饋，身邊的同學和教師都在不斷地幫助他們正確地理解概念。實施這樣的教學過程，可以培養學生的科學探索精神。

圖畫是一種投射技術，是對人們潛意識層面信息的反映。思維導圖是用圖表來表示大腦思考和產生想法的過程，是將大腦內部運作的過程進行外部反饋。思維導圖用圖文并重的方式，把各級主題的關系用相互隸屬的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立起記憶鏈接，是一種將思維形象化的方法，有利于人腦擴散思維的展開。在教學過程中應用思維導圖，可以增強學生的思維能力。如學生反映對材料的強化機制理解不透徹，教師請學生用思維導圖畫出主要強化機制與晶格缺陷之間的關系，使學生深入理解點缺陷與線缺陷、線缺陷與線缺陷、線缺陷與面缺陷之間的交互作用及對材料強化的影響，取得了良好的效果。還可以給學生布置一些有爭議的問題，用“頭腦風暴”引發多維度的思考，激發學生的創新型思維，提高學生的思辨能力。

課堂教學改革應把培養學生的創新精神和創造性思維能力作為主要的教學目標。在新的教學模式下，學生成為學習的主體，教學組織與實施應突出學生的中心地位。要使學生真正參與到教學過程中，主動開展學習活動，教師的角色是幫助、引導學生更好地進行學習。

二、精心設計教學過程

對一流課程的要求是課程的“兩性一度”，即高階性、創新性和挑戰度。要求知識傳授、能力培養、素質提升有機融合，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維；課程內容有前沿性和時代性，教學形式體現先進性和互動性；課程要有一定的難度，把學生推出“舒適區”，需要學生“跳一跳”才能夠得著。

教師是課程學習過程的組織者和協調者，應改變傳統的以“教”為中心的教學方法，真正做到以“學”為中心。在課堂上，不應只是學生被動地接受教師傳遞的知識信息，而是應通過師生互動，生生互動，使學生主動地和有選擇地建構屬于自己的知識體系。教師應不斷增加積累，為學生提供優質的課程資源。在課堂教學中激發學生的思維活動，使其真正成為課堂教學過程的參與者。構建智慧課堂需要對教學過程進行精心的設計。前期分析階段包括學習需求分析、學習者分析、學習內容分析和環境分析；決策階段包括學習目標闡明、測試或作業的編制、教學策略制定和教學材料編制；評價階段包括形成性評價和終結性評價。

教學是預設與生成的統一。教師在課前做課堂教學的規劃、設計、假設和安排，教師與學生、學生與學生的互動均可形成“生成”的時機。在課前，教師應有“空白”意識，給教學活動留下拓展、發揮的時空；在課堂上，師生的教學活動可超越原有的思路和教學設計方案，其結果是學生獲得了非預期的發展。教學設計為教學情境而展開，根據學生課堂上的反應推進和修改教學設計。充分考慮教學活動的不確定性，需要對各種可能性都做好準備，更加需要教師具有創新意識。以《材料的超塑性》章節講授為例，該節課的知識目標是為了使學生了解超塑性基本概念、力學方程、組織演變規律及變形機理；能力目標是培養學生的思辨能力；情感目標是使學生認識超塑成形在國民經濟和國防中的作用；在價值取向方面，培養學生的探索精神。課程設計力圖以“全息”方式呈現，即學科內容全景（高溫塑性變形機制、材料的塑性）+學生發展全景（對航空航天材料及成形的理解），努力為學生創造開放性思考的環境，培養學生的批判性思維能力。在課堂上，還可根據學生互動的情況進行課堂的再設計，從多個角度揭示材料超塑性的特征。

課程評價是教學的重要組成部分，是促進學生主動學習的有效手段。一流課程的建設需要有合理的評價手段，應能正確評價學生的學習成果。對應于終結性評價的期末考試，形成性評價同等重要。形成性評價是在教學過程中對學生的知識掌握和能力發展進行及時的測評與反饋。對應于不同的教學活動，應有不同的評價方式?？刹捎脺y驗、小組討論與匯報、大作業、課題報告等多種形式，使學生有機會展示自己的學習收獲，增強學生經過刻苦學習收獲能力和素質提高的成就感。如布置學生查閱相關文獻，針對一種高性能材料撰寫關于組織性能調控的綜述。這種教學活動不僅鍛煉了學生的文獻檢索能力，也增強了學生的自學能力，使他們對課堂所學內容有了進一步的深化和拓展。

三、有效利用現代化教學手段

隨著新一代信息技術的迅速發展及廣泛應用，學校的教學環境和課堂教學模式也在不斷發生變化。教師要主動適應信息化、人工智能等新技術變革，積極有效地開展教育教學。與傳統課堂相比較，采用現代技術的智慧課堂具有多樣化的教學資源、立體化的交流互動和數據化的評價決策等三個特征。雨課堂是一種智慧型教學工具?；谟暾n堂的智慧教育教學模式可利用交互、推送和全情景式、全過程數據收集與分析功能，適時進行課程教學調節。利用雨課堂的智慧教學功能，將投稿、彈幕和選擇題實時應用，可及時了解學生的學習狀況，進行教學規律分析和教學質量診斷，評估教學效果。通過做選擇題和討論，可以比較容易地發現學習存在困難的學生。教師對這些學生的學習情況應該給予關注，通過課堂提問、課下交談等方式，幫助他們找出學習上存在的問題，使他們建立學習的信心，鼓勵他們取得更好的學習成果。對于在智慧教學過程中發現的學習基礎好、學習能力強的學生，則鼓勵他們拓展學習內容，為他們提供更多的學習資料，如英語原文輔助材料，進一步提高他們各方面的能力，開發潛能。在課程即將結束時采用雨課堂進行復習，可以全面了解學生對知識的掌握程度，找到學生學習的短板，并進行有效的幫扶，促進全體學生達到預設的課程目標。

智慧教室是一種典型的智慧學習環境。作為一種新型的教育形式和現代化教學手段，給課堂教育教學改革帶來了新的機遇。智慧教室能夠提高課堂教學的互動性，并能充分利用信息化教學手段，提升教學智慧化水平。智慧教室突破傳統教室的空間設計，強調教學空間的可重構性和可延展性。通過靈活調整教學空間的環境布置，實現不同的教學模式和學習模式，能使學生更快地進入學習環境。智慧教室支持課堂上情景式、合作式和討論式等多種教學模式的實施，可加強教與學的互動，為培養學生分析問題、解決問題的能力提供了良好的條件。同時，可以及時掌握學生的學習情況，隨堂解決學生的困惑。

四、教師與學生共同成長

受教育者是獨立而自主的個體，應重視個體的學習過程和創造才能，促進學生的個性發展。班級中學生的認知水平、學習能力及自身素質是因人而異的。作為一名教師，必須關注所有的學生，做到了解個體差異，因材施教，使每個學生都有獲得感。

為更好地與學生在學習過程進行溝通，可建立學習微信群或QQ群，根據課程內容適時推送相關文獻資料，為學生提供課程資源。課前在群里簡要介紹課程內容，并提出問題，為學生的預習提供路徑；課后為學生提供相關的專業知識擴展資料，加深學生對知識的理解和深化。如在講授材料的應變硬化之后，推送研究雙相鋼應變硬化行為的原文文獻，為學生進一步理解相關內容提供參考；講授材料斷裂的內容后，推送泰坦尼克號沉船的冶金因素分析，為學生深度理解課程內容提供支持；在講述鋼材的形變熱處理內容后，推送中國大軋機等介紹視頻，使學生了解生產實際應用，拓寬學生的視野。在課程中適時推送與課程相關的國民經濟發展方面的視頻資料，可使學生獲得“鮮活”的知識，也可進一步提升他們的社會責任感。

學生上講臺是一種很好的教學方式。適時組織學生上講臺可以顯著提升學生學習的主動性，激發學生的求知欲望，形成自主學習的風氣。參加講課的學生會進行十分認真的準備，有的還自己制作教具。教師作為活動的參與者，可以提出問題，也可以點評，學生也可以提問或被提問。學生上講臺活動打破了教學雙邊活動師生長期以來形成的固有思維，在學生的積極參與和教師的有利引導下，往往可以取得很好的教學效果。

教學反思是教師對教育教學實踐的再認識、再思考，可不斷提高教學水平。機智的教學體現了教師在教學中的實踐智慧，而行動后的反思能進一步發展智慧。課后做教學筆記，進行課后備課，整理課堂上的閃光點及不足，有利于發揚光大優點，及時糾正問題。授課期間可用學情分析表的方式了解學生的學習動態和建議，及時對教學進程或方式方法進行調整。期末對整個教學過程進行總結，除了進行試卷分析和課程目標達成度評價之外，還可設計調查問卷，請學生作答，如課程作業難度是否適中、課程案例分析是否有助于學習、課堂討論是否有助于對知識的理解、課堂上采用雨課堂是否有效等問題。通過多種形式獲取教學過程的持續反饋，實現持續改進。

結語

更新教育教學理念，實現以學生為中心的教與學，建設適應新時代要求的高校一流本科課程，實現知識傳遞、能力培養、素養提升和價值引導，是高校人才培養的需要。精心進行教學設計，采用豐富的教學方法，使學生真正參與到教學過程中，才能使學生具有獲得感；采用現代化教學技術，利用好智慧教學手段和工具，可為學生提供更好的教學資源，開發學生的潛能；教師在教學過程中不斷反思，提升教學智慧和自身教學能力，才能滿足新時期高校教育對教師的要求。