信息技術環境下智慧課堂的構建研究

摘 要：隨著大數據、互聯網等數字技術的快速發展，人們逐步走進萬物互聯的時代。教育教學也與信息技術不斷融合，促進教學組織方式重構和教學方法創新，形成了智慧課堂新樣態。為充分發揮智慧課堂的育人價值，要堅持以學生為主體，深入研究智慧課堂結構，持續改革教學模式，設計貼合智慧課堂特點的教學流程，做好智慧課堂的實踐應用。

關鍵詞：智慧課堂；信息技術；教學流程；云計算

作者簡介：康軍富（1982—），男，甘肅省天水市秦安縣五營鎮王洼小學。

在信息技術環境下，構建智慧課堂是一個重要的研究課題。智慧課堂是指在信息技術的支持下，利用多媒體、互聯網、人工智能等技術手段，實現教學內容的智能化、個性化、自適應化，提高教學效果和教學質量的一種新型教學模式［1］。構建智慧課堂需要對學生的學習行為進行分析和反饋，對教學過程進行自動化處理，實現教學評價的多樣化。只有實現全員全程全方位育人，才能為青少年的健康成長提供更加全面、科學、有效的支持和引導。

一、智慧課堂的特征

（一）多樣化的教學資源

智慧課堂教學資源豐富多樣，涵蓋以下多個層面。

一是數字化資源，包括各種類型的教學課件、教學視頻、教學動畫以及虛擬實驗等教學資源。這些資源能夠通過互聯網進行高效傳輸，使教學得以跨越時間與空間的限制，為學生提供更為廣泛的學習機會。二是課程資源，如各類在線課程、教學資源庫以及知識庫等。這些資源可供教師和學生靈活運用，有效提升教學效率與教學質量。三是人工智能技術。作為智慧課堂的關鍵支持技術，人工智能包含機器學習、深度學習以及自然語言處理等多項技術，可應用于處理教學數據、分析學生表現、提供個性化的教學輔導等領域。四是網絡互動資源，如在線交流平臺、論壇和社交媒體等，能夠助力師生之間的互動交流，協助解決問題，提升學生的學習效果與學習質量。五是教師知識儲備。智慧課堂要求教師具備較強的知識管理能力，能夠高效地組織和管理自己的知識資源，為學生提供優質的教學內容。

智慧課堂的教學資源豐富多元，涵蓋數字化資源、課程資源、人工智能技術、網絡互動資源以及教師知識儲備等諸多方面。這些資源有助于教師實現資源共建共享，開展高效備課，更出色地實施因材施教，提升教學效果與教學質量，推動學生的全面發展［2］。

（二）立體化的交流互動

智慧課堂的交流互動呈現出立體化的特點，具體體現在以下幾個方面。

多元化的溝通方式：智慧課堂支持多種多樣的溝通形式，包括語音、文字、圖片、視頻等。有助于教師和學生靈活運用多種方式實現全方位的溝通互動。

即時性的反饋機制：智慧課堂能夠實時捕獲教師和學生的互動信息。學生可以隨時反饋自己的想法與困惑，教師也可以及時知曉學生的反應與問題，開展課內外智能輔導與答疑。

立體化的互動空間：智慧課堂強調多維度互動，不僅涵蓋師生之間的交流，還涵蓋學生與學生之間、學生與教學內容之間的互動，從而形成立體化的互動空間，提高學習效率。

情境化的協作學習：智慧課堂鼓勵學生展開協作學習，讓學生通過小組討論、團隊競賽等方式，在情境化的學習活動中達成協作學習的目標，提升他們的團隊合作精神與創新能力。

跨時空的交流渠道：智慧課堂還可以為學生提供跨時空的交流途徑，使學生能夠在家庭、社區等不同的環境中進行學習，拓展他們的視野與思維。

綜上所述，智慧課堂的交流互動立體化主要體現在多元化的溝通方式、即時性的反饋機制、立體化的互動空間、情境化的協作學習以及跨時空的交流渠道等方面。這些特性能夠有效提升教學效果與教學質量，助力學生的全面發展［3］。

二、智慧課堂下的“教”與“學”

（一）自主學習

在智慧課堂背景下，自主學習獲得了前所未有的優勢。互聯網平臺和個人電子終端為學生提供了隨時隨地學習的條件，使學習不再局限于傳統的課堂場景。學生可以根據自己的需求和興趣，靈活地制訂和調整學習計劃。學生能夠自主選擇學習的時間和地點，充分利用碎片化時間進行學習。無論是在公交車上、家中還是圖書館，只要有電子終端設備，學生就能隨時接入學習平臺。同時，智慧課堂提供的豐富的學習資源也為學生的自主學習提供了有力支持。學生可以根據自己的興趣和需求，選擇適合自己的學習內容。

（二）多元化的教學方式

智慧課堂支持多種教學方式，如小組討論、實踐操作和互動交流等。多元化的教學方式可以激發學生的學習興趣和創造力，提升他們的參與度和學習效果。小組討論能促進學生之間的思想碰撞和知識交流，學生們在小組討論中分享觀點和經驗，共同探討問題。實踐操作能讓學生將理論知識應用于實際場景，培養他們的實踐能力和解決問題的能力。互動交流能增強課堂的活力和趣味性，通過師生互動、生生互動，學生的學習積極性可以得到極大提高。

（三）數據化的評價決策

數據化的評價決策是智慧課堂的重要特點之一。通過收集和分析學生的學習數據，教師可以更好地了解學生的學習情況和需求，從而進行有針對性的教學。數據化的評價決策還可以幫助教師對教學效果進行評估，為教學改進提供方向。

（四）即時性的反饋機制

智慧課堂能夠實時捕捉學生的學習反饋，以便教師根據反饋結果進行有針對性的輔導。即時性的反饋機制有助于教師發現學生在學習過程中出現的問題，及時給予指導和幫助。學生也能通過即時反饋了解自己的學習情況，調整學習策略和方法。這種反饋機制增強了教學的互動性和針對性。

（五）立體化的互動空間

智慧課堂強調多維度互動，不僅僅是師生之間的交流，還包括學生與學生之間、學生與教學內容之間的互動。隨著師生之間的互動更加密切和深入，教師也可以更好地了解學生的需求和困惑。學生與學生之間的互動促進了知識的共享和交流。學生與教學內容之間的互動提高了學生的學習興趣和參與度。

（六）情境化的協作學習

智慧課堂鼓勵學生進行協作學習，通過小組討論、團隊競賽等方式，讓學生在情境化的學習活動中實現協作學習。情境化的協作學習增強了學生的團隊合作精神和溝通能力。在協作學習中，學生們可以相互學習，相互幫助，共同提高，培養創新能力和問題解決能力。

（七）跨時空的交流渠道

智慧課堂支持跨時空的交流渠道，為學生提供更廣闊的學習空間和更多的學習機會。學生可以通過網絡與不同地區的人進行交流和合作，了解不同的文化和觀點。

綜上所述，智慧課堂下的“教”與“學”具有諸多特點和優勢：自主學習讓學生成為學習的主人；多元化的教學方式能激發學生的學習興趣；數據化的評價決策與即時性的反饋機制使教學更加精準、有效；立體化的互動空間增強了課堂互動性；情境化的協作學習培養了學生的團隊精神；跨時空的交流渠道拓展了學生的視野。在這些特點的共同作用下，教學效果和教學質量得以提高，促進學生的全面發展［4］。

三、信息技術環境下智慧課堂的構建

（一）智慧課堂環境構建

在學習方面，智慧課堂強調打破時間和空間的壁壘，倡導泛在學習。因此，課堂環境需要實現無邊界化，讓學生能夠靈活安排學習活動。智慧課堂要促進個性化學習，根據學生的興趣、需求和學習能力等方面進行教學計劃制訂。因此，課堂環境需要具備自動識別學生身份、自動分析學生學習情況等功能。

在教學方面，首先，智慧課堂需要實現智能化教學，利用人工智能、大數據等新一代信息技術，打造更加開放、創新的教學模式。例如，利用智能交互設備進行教學、利用自適應學習系統進行教學等。其次，智慧課堂需要涵蓋多個學科領域的知識，因此課堂環境中要包含豐富多樣的教學資源，支持跨學科教學。最后，智慧課堂需要確保教學過程交互性強，支持教師和學生之間、學生與學生之間的互動交流。

在信息技術方面，智慧課堂環境下，智能設備與應用軟件應該符合教師教學習慣和學生學習習慣，操作上應簡潔、舒適、易理解。此外，安全性和隱私保護也很重要。智慧課堂需要保障數據的安全性和隱私，防止數據泄露和濫用。因此，課堂環境需要具備數據加密、數據備份和恢復等功能，保障學生數據的安全和隱私。

綜上所述，智慧課堂環境的構建需要考慮無邊界學習、個性化學習、智能化教學、操作體驗好、教學內容豐富、教學交互性強、安全性和隱私保護等方面［5］，保證智慧課堂的高效運行。

（二）智慧課堂教學新形態

智慧課堂利用信息技術對教學形式進行改革，變更傳統的教學主體，實現以學生為主，結合多種教學手段，推動課堂教學多元化發展。

1.微課

微課教學的特點是利用碎片化的學習時間展示教學核心內容。微課通常會創設一個真實的學習情境，在短時間內呈現高度濃縮的教學重點，配合一系列教學設計、課后反思，以及測試習題等輔助資源，對知識點進行完善。這種形式有助于學生高效地學習知識，提高學習興趣和效率，深受學生喜愛。

2.慕課

慕課（MOOC）指大型開放式網絡課程，是一種基于互聯網的實時、非傳統、多元化的教學模式。慕課課程規模龐大，能夠容納來自世界各地的學生，為他們提供更多學習機會。

3.翻轉課堂

翻轉課堂調整了課內外的學習時間，以學生為學習主體。學生通過觀看教師制作和上傳的視頻、自行實驗和閱讀相關材料等自學手段了解知識點，同時通過小組探究模式拓展和創新知識點。在這種教學模式下，課內時間用于高效率的知識講解，課外時間用于學生自主創新探究。該方法能夠凸顯學生的學習主體性，幫助他們養成良好的學習習慣，養成自主規劃學習節奏和內容的能力，從而實現個性化學習。

四、智慧課堂教學流程設計

智慧課堂教學流程設計對于智慧課堂教學效果的提升具有重要意義。首先，科學的教學流程設計，可以保證學生在課堂中的主體地位，促進其自主學習能力和思維能力的提升。其次，合理的教學流程設計可以提高教師的工作效率和教學質量，更好地滿足學生的學習需求，促進學生的全面發展。最后，優化教學流程設計可以不斷改進教學，提升教學效果，為學生的后續學習提供更好的支持和幫助。因此，智慧課堂教學流程設計是非常重要的，需要引起教育工作者的足夠重視。

智慧課堂教學流程設計一般包括以下幾個步驟。

學情智能診斷：利用云計算、大數據、學習分析等技術，對學生的起點能力、學習風格、學習動機、信息素養和學習問題等進行分析，了解學生的個體差異，制訂個性化的干預措施或學習方案。

資源智能推送：根據學生的學習風格和興趣偏好，將適合他們的學習資源推送給他們，實現以學定教。

學習活動設計：針對學生的學習情況和需求，設計個性化的學習活動，以促進其深度學習和思維能力的提升。學習活動的設計應考慮多樣化和互動性，結合線上線下的多種教學形式，增強學生的參與感和學習體驗。

多元智能評價：對學生的學習成果和多元智能表現進行評價，以全面了解其學習情況和進展，并為后續的學習提供參考。評價方式應多樣化，包括過程性評價、終結性評價、自評和互評等，全面反映學生的學習表現和發展情況。

優化調整：根據評價結果和學生反饋，對教學過程進行優化和調整，以提升教學效果。

以上是智慧課堂教學流程設計的一般步驟，具體實施還需要結合具體的教學內容和學生情況進行個性化調整與改進，確保每位學生都能有良好的學習效果，促進學生的發展。

［參考文獻］

[1]姜強，趙蔚，李松，等.個性化自適應學習研究：大數據時代數字化學習的新常態［J］.中國電化教育，2016（2）：25-32.

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[5]José A.González-Martínez， Miguel L. Bote-Lorenzo， Eduardo Gómez-Sánchez， et al. Cloud computing and education： A state-of-the-art survey［J］.Computers&Education， 2015（80）：132-151.