“大智移云”時代中小學智慧課堂構建的趨勢及途徑

李直

摘 要：在“大智移云”時代，中小學智慧課堂的教學模式趨向互動化，教學手段趨向多元化，教學評價趨向實時化，教學情境趨向虛擬化。因此，各級中小學應抓住機遇，充分利用“大智移云”時代的各類信息技術與工具，搭建云服務平臺，構建“云—臺—端”智慧課堂教學環境，借助大數據技術，優化智慧課堂的教學過程，利用人工智能技術，變革智慧課堂管理模式，運用移動互聯網和虛擬現實技術來創設教學情境，激發學生學習興趣。

關鍵詞：大智移云;中小學智慧課堂;趨勢;途徑

中圖分類號：G4 文獻標志碼：A 文章編號：2096-0069（2022）01-0061-05

隨著大數據、人工智能、移動互聯網和云計算等代表性信息技術的發展，智能化時代全面到來。我國知名工程院院士鄔賀銓將這一時代稱為“大智移云”時代，即大數據、人工智能、移動互聯網和云計算技術的發展及應用的時代[1]。2018年，教育部提出了教育信息化2.0行動計劃，需要促進教學工作與各類新型信息技術的融合，大力推動智慧教育發展，建設智慧課堂。長期以來，中小學教育一直是我國教育改革的重點，利用“大智移云”時代各類信息技術來構建中小學智慧課堂有著重要的現實意義。它不但能提高中小學課堂的教學效果，提升教學質量，而且在一定程度上能夠完善教學體制，推動智慧教育的發展。

一、智慧課堂概述

如何讓課堂更高效有趣，一直都是教育領域的熱門話題。移動互聯時代，信息技術迭代迅速，傳統課堂在搭載上“大智移云”的快車后，也迎來了新的改變和發展，向智慧課堂邁進。基于最新的學習理論，立足學生的核心素養發展需求，融合大數據、云計算、人工智能等技術手段，力爭將課堂打造為智慧化、數字化課堂。在“云—臺—端”的一體化架構下，將傳統課堂環境轉變為具備交互功能的現代化智能課堂，打通線上與線下，連接課內與課外，融合虛擬與現實，從而實現全場景教學的環境要求。創新教學模式，激發學生學習興趣和潛能，最終通過個性化教學促進學生成才是智慧課堂的發展目標[2]。

二、當前中小學智慧課堂構建現狀分析

隨著教育部對智慧課堂建設工作的推進，目前我國各地區中小學都在大力開展智慧課堂建設。然而，從中小學智慧課堂構建的實踐和效果來看，目前依然存在一些問題，主要表現在以下幾個方面。

（一）智慧課堂建設表面化、形式化

隨著智慧課堂建設工作在我國各中小學的開展，許多中小學課堂教學質量都得到了提升，在一定程度上實現了中小學信息化建設工作的創新。然而，深入調研發現，一些中小學智慧課堂建設工作的表面化、形式化問題嚴重，智慧課堂建設方法和手段都較為膚淺。這些中小學智慧課堂建設僅僅關注各類信息技術工具的使用，對于信息技術使用后是否切實提高了課堂教學質量、是否解決了傳統教學的問題以及是否提升了中小學生的核心素養等并不關注，存在重形式輕內容、重表面輕深度等問題。一些中小學在構建智慧課堂時并沒有針對性地開展本校日常教學工作問題的調研，而是盲目地效仿其他中小學的經驗做法，這也導致智慧課堂工作并沒有解決學校課堂教學的實際問題，智慧課堂教學流于形式。例如，一些中小學把智慧課堂工作簡單等同于電子書包應用、智慧課堂教學APP開發、平板電腦使用等，認為只要在日常教學中應用了這些信息技術工具，就是在智慧課堂建設，并不是從解決實際教學問題的角度來構建智慧課堂。

（二）智慧課堂的智能化程度有限

我國許多中小學在運用現代信息技術開展智慧課堂建設時，往往采用某一項單一的技術，無法做到各種技術的綜合使用，這也導致建設的智慧課堂系統依然不夠“友好”、不夠“便捷”。例如，一些中小學開發的智慧課堂系統過于復雜，需要中小學教師和學生花費大量的時間接受培訓，不僅沒有解決傳統教學的問題，而且增加了中小學教師和學生的日常負擔。

（三）智慧課堂教學平臺功能不足

利用信息技術促進中小學生核心素養發展一直是我國基礎教育信息化建設的重點。然而，綜觀我國很多中小學的智慧課堂建設的成效可以發現，如何利用智慧課堂建設切實地促進中小學生核心素養的發展仍沒有成為智慧課堂的著力點。目前，一些中小學智慧教學APP的功能設計中還沒有引入學生核心素養發展評價功能。以某學校培育學生在數學方面獨立自主探究問題的核心素養為例，學生在使用智慧教學平臺后是否真正發展了對數學問題獨立自主的探究能力，依然無法利用智慧課堂教學APP進行評測。

三、“大智移云”時代中小學智慧課堂構建的趨勢

“大智移云”時代各類信息技術的發展影響了社會生活的方方面面，中小學智慧課堂的構建也受到了重大影響。在“大智移云”時代，中小學智慧課堂的構建向以下趨勢發展。

（一）智慧課堂教學模式趨向互動化

隨著網絡設施的不斷完善，低延時、高速率的網絡條件已基本實現，傳統教室也在日漸更新，新的智能硬件進駐課堂，人性化的交互軟件也不斷豐富著課堂的學習氛圍，傳統課堂教學內容開始在網絡中得以升華和改造，課堂中，師生相互探討的環節也逐漸變多。同一時期的翻轉課堂，掀起了學生在課堂外利用網絡學習知識的熱潮。在“大智移云”時代背景下，學生的學和課堂上的師生活動都變得十分重要，師生互動將成為課堂的基本活動，對知識體系、教學難點的探討也更為深入和徹底。

（二）智慧課堂的教學手段趨向多元化

在“大智移云”時代，隨著各類信息技術的發展，中小學教師可以運用的教學手段與工具也日趨多元化。教師不僅可以通過大數據對教學目標進行精準分析，也可以利用人工智能技術開展智能化教學，還可以運用移動互聯網和虛擬現實技術進行情境教學，在課后還可以運用云計算平臺對學生各類教學數據進行分析。

（三）智慧課堂的教學情境趨向虛擬化

移動互聯時代，低延時、高速率的網絡條件滿足了虛擬現實技術的應用條件。通過設置虛擬環境，學生好似進入到了一個真實的學習場景中，沉浸式的體驗超過了傳統的授課模式，甚至在虛擬現實技術的輔助下，一些平常難以模擬的真實環境可以輕松搭建，由此可見，智慧課堂的虛擬化教學情境也是未來的一個重點發展方向。

（四）智慧課堂教學評價趨向實時化

在“大智移云”時代，數據的價值將得以充分挖掘和應用，透過數據查漏補缺、調整教學策略是數據價值的基礎展現。可以預見的是，在智慧課堂中，學生和教師對自己的了解都將上升到一個新的高度，并根據實時評價，做好優化和調整。人工智能技術的引入，軟、硬件設施的投放，將更好地幫助教師對各類教學數據進行采集、量化和分析。通過數據處理，快速得出學生本時段的學習情況，然后采取與之對應的教學內容和步驟，幫助學生在已有經驗的基礎上獲得新的知識。智能終端的普及和應用，甚至能夠實現“千人千面”，系統根據學生的學習、測試情況，自主推送與學生能力相適應的問題，實現分層教學[3]。

四、“大智移云”時代中小學智慧課堂構建的途徑

隨著“大智移云”時代信息技術的發展，我國各中小學應抓住機遇，充分利用“大智移云”時代的各類信息技術與工具，積極開展智慧課堂建設，提升課堂教學的效果。

（一）搭建云服務平臺，構建“云—臺—端”智慧課堂教學環境

在“大智移云”時代，中小學構建智慧課堂，首先要進行硬件環境建設，也就是搭建智慧課堂云服務平臺。智慧課堂智能化服務平臺就是以“云—臺—端”為基礎而建立起來的體系架構，如圖1所示。這一平臺具有以下核心功能。

第一，為中小學教師和學生提供智能云服務。以教育云為基礎構建智能云服務，服務內容包括為授課教師提供教學資源、微課管理、結構化實錄、在線學習、互動教學等，力爭為教師提供完善的教學服務。此外，還根據教師的教學實際，提供結構化和非結構化的教學資源，供教師選擇，如試卷和作業批改、線上課程和教研等。面對學生的學習評價，云服務平臺可以根據學生的實際表現，做出動態化的學習評價，給學生正向的鼓勵和支持。此外，云服務平臺在搭建中完全遵循國家的服務云建設標準，確保多級互聯互通。

第二，提供教室智能平臺環境。智慧課堂的實現，離不開大數據、云計算和人工智能的支持，所以在智能云服務平臺的搭建中，作為數據通信和運算中樞，課堂環境中的一切數據都將匯集于此，課堂中的人、活動和環境數據，也將在此實現交互和采集，并通過平臺實現多種終端的數據互聯。基于教室內部的局域網，設備之間即使在無網絡的情況下也可以實現數據交換和通信聯絡。此外，當接入互聯網時，處于不同空間狀態下的授課和教學資源也可以實現共享和聯通。

第三，建設教學管理終端。在終端工具的輔助支持下，所有的課堂數據都可以被采集和處理，如師生互動數據、環境數據、行為數據、上課流程數據等。數據采集過后，在智能云服務平臺中，教學活動將實現線上和線下的聯動，校內校外的同步，教師也可在此基礎上完成學習研討等活動。在教師終端，也集成了教師在日常教學中常用的一些功能，如微課制作、學生學業評價等;學生終端則可以實現作業提交、活動探討等;在管理終端，主要圍繞教學質量和班級管理展開，也可就學生的學習行為進行跟蹤和控制;在家長終端，則可隨時咨詢學生的學習情況，實現無縫溝通[4]。

（二）借助大數據技術，優化智慧課堂的教學過程

除利用各類信息技術創建智慧課堂硬件環境外，中小學教師還可以借助大數據技術，優化智慧課堂的教學過程。

第一，在智慧課堂的教學過程前期，利用大數據促進教學資源推送。系統根據每個學生的學情做好分類，并將相關數據分享至教師終端，教師利用數據布置個性化作業或者針對學生學情，有針對性地推送學習資源給學生，以期提高學生成績。即時通信軟件與智能云服務平臺的融合，也給教師教學提供了又一解決方案。在觀看學習視頻時，學生可以根據自己的能力與水平，自行控制學習進度。學生的學習數據將由后臺實時統計并將數據處理后上傳至平臺中，平臺按照學生的答題情況做好學情分析，進而幫助教師了解學生的水平和能力，做到因材施教。此外，平臺還能自行歸納學生學習中出現的共性問題，并將問題推送給教師，以便教師做好講解工作。可以說，基于智能云服務平臺，教師將掌握真實的學生學情，制定科學的教學目標，并做好重、難點講解，真正將教學預期和學生成長融為一體。

第二，在智慧課堂的教學過程中期，利用大數據實現立體化互動。首先，云計算、大數據技術的發展和應用給教師教學提供了無限可能。基于數據的分析和處理，可以明確學生的興趣所在，以學生興趣作為教育教學的切入點，創設情境。利用智慧教室中的投影、VR等設備，展示視頻資料或創設虛擬現實環境，讓學生感到身臨其境，激發其思維。其次，在具體的課程講授中，教師可以利用室內設備組織學生合作學習，使學生主動地投入到知識的探索中來，教師當堂做好檢測，對學生出現錯誤較多的問題，教師統一講解，個別問題則單獨予以輔導，從而將學生學習由被動化為主動，提升素質涵養。根據學生的作答情況，教師可實時掌握學生解題思路、出錯原因以及學習偏好等，同時根據小組合作數據，了解在小組合作中學生的表現情況，以便在日常學習中采取針對性的舉措提高學生素養。在智慧課堂中，教師還可以通過匿名投票的功能，讓學生評價本節課自己的掌握情況或者教師的講解情況，學生也可以選擇實名表達。在IRS及時反饋系統的支持下，教師可以及時獲取學生每一次測試的具體情況，同時，系統中不設置可能對學生學習形成干擾的淘汰機制或者搶答機制，以便學生保持注意力，如此條件下，學生的學習情況便成了可以量化的數據，更為直觀。在云端診斷服務器的支持下，學生的綜合表現情況也被量化，并轉為可視化數據幫助教師了解教學效果。

第三，在智慧課堂的教學過程后期，利用大數據優化教學與評價。智慧課堂對教學評價最大的作用是量化，即一切表現都轉為可量化的數據，綜合評判教師教學效果和學生的學習情況。學習者每次登錄智慧課堂、使用智慧課堂的時長、回答問題的次數及正誤情況、小組合作中的表現情況、測驗達標情況等數據都將被統一收集和整理，并得出一個綜合性的量化評價，根據評價結果，教師能及時了解教學效果和學生學習效果，以便調整思路和教授策略。根據量化結果，教師能夠了解到每一位學生在每門課中的表現，對于表現不足的科目，教師可以及時幫助學生做好個性化的提升方案。在量化結果中，教師還可以了解到哪些知識點是學生存在的共性問題，需要在課堂中著重講解，哪些需要再次強調和深度挖掘，以便幫助學生系統和深入地掌握知識，即在量化數據面前，教師的授課將更有主動性和方向性。此外，教師還可依托即時通信軟件，與家長建立聯系，發揮家校共育的優勢作用[5]。

（三）利用人工智能技術，變革智慧課堂管理模式

人工智能的高速發展，深刻影響和改變著每一個行業。在教育系統，通過引入智能機器人、智能監督系統，學生的學習姿態便可得以實時監控，并在智能系統的支持下對監控數據進行分析和整理，每個學生的課堂學習姿態都將完整地呈現出來，教師便可根據數據信息適當調整教學方案。學生在看到數據信息后，也會根據量化結果優化自己的學習方法，調整學習姿態，不斷增強自身的紀律意識和學習意識，繼而對自己的能力和學習習慣產生一個積極評價，養成自主分配學習時間、自主掌握學習進度的良好習慣。在人工智能助手的輔助下，教師按照各個學生的發展特質和學習個性，分門別類地設置學習目標和學習任務，做到個性化教學。傳統課堂中的以教師為主體、個別學生發言的模式將轉變為教師、學生等多個主體共同參與的新型課堂模式，及時變革和調整原有的課堂模式變得十分重要。在個性化的教學策略下，學生自我管理，自我調整，并按照指引完成學習任務。首先，學生在教師的幫助下，規劃好學習時間并選擇好學習方法;其次，在學習進行中，實時對比計劃進度與實際的學習進度，并做出適當調整;最后，教師和學生根據智能化學習平臺得出的量化數據及時了解這一階段的學習效果，并根據發現的問題調整學習策略，以便達成學習目標。在智慧課堂模式下，人工智能是新型課堂管理模式的助手，是師生之間互動的紐帶，也是智慧課堂運行的底層基礎。因此，只有整合好、優化好三者關系，才能使智慧課堂真正為課堂的智慧化插上翅膀。

（四）運用移動互聯網和虛擬現實技術來創設教學情境，激發學生學習興趣

因特網自20世紀中葉出現以來，便對世界發展產生了深刻影響。新時期，移動互聯網延伸到了生活的方方面面，影響著我們的日常生活和學習習慣。虛擬現實技術基于計算機技術將虛擬場景真實地呈現在我們眼前，人們戴上特制的頭盔和手套，便可以沉浸到虛擬場景中開展交往與互動，完成學習。在移動互聯時代，虛擬現實技術的應用條件已然成熟，創設虛擬現實場景，已成為智慧課堂的未來發展方向。相較于傳統課堂利用多媒體設備來直觀呈現教學情境，虛擬現實技術搭建的虛擬場景顯然更具優勢，其他技術的輔助也實現了智能時代新型課堂的轉型[6]，相信在未來，課堂將越來越智慧，也越來越趣味。

參考文獻

[1]肖振濤.我國智慧警務建設的實踐與思考：以“大智移云”技術為背景[J].中國刑警學院學報，2018（6）：69-73.

[2]付曉冰.教育信息化環境下的中小學智慧課堂建設研究[J].教學與管理，2020（36）：6-9.

[3]王生文.智慧課堂在中小學教育教學中的實踐應用[J].新智慧，2020（19）：15，17.

[4]饒菲菲.中小學智慧課堂中的教學互動特征研究[D].南昌：南昌大學，2019.

[5]杜志軍. 基于平板電腦構建中小學智慧移動學習課堂[J].現代信息科技，2020，4（2）：173-174.

[6]張文梅，張一春.活動視角下智慧課堂教學模式設計研究[J].數字教育，2021，7（3）：37-43.

（責任編輯 王策）

The Tendency and Paths of Constructing Smart Classroom in Primary and Secondary Schools in “Great Wisdom Clouds”Era

LI Zhi

（Henan Province Electric and Chemical Education Hall，Zhengzhou，Henan，China 450004）

Abstract： In the era of “great wisdom clouds”，the teaching mode of smart classroom in primary and secondary schools tends to be interactive，the teaching method tends to be diversified， teaching evaluation tends to be realtime and the teaching situation tends to be virtualized. Hence，all the primary and secondary schools should grasp the chance，fully make use of all kinds of information technology and tools in the era of “great wisdom clouds”， establish the could service platform，construct the teaching environment of smart classroom of “cloud-platform-client”，optimize the teaching process of smart classroom by borrowing big data technology，reform the management model of smart classroom by utilizing artificial intelligence technology，create teaching situation by applying mobile Internet and virtual reality technology，and motivate students’ learning interest.

Key words：? great wisdom clouds;smart classroom in primary and secondary schools;tendency;paths

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