智慧學習環境中個性化學習的設計與實現

劉忠

信息技術不斷重構教育的外在環境，并對教與學的方式產生持續影響和改變。當前，教育已走向智能時代，如果從個性化的視角來審視智慧學習環境的構建，不難發現，無論是數據的收集與整理、個性特征的刻畫與分析，還是學習資源的建構與整合、學生差異化成長路徑的選擇與規劃，最終目的都是為了學生的全面發展。在智慧學習環境下，如何使個性化學習得以實現？如何促進多元學習場景的智能感知和深度融通，從而豐富學生的個性化學習體驗？這些問題值得深入研究和探討。

一、智慧學習環境與個性化學習概述

1. 智慧學習環境的概念與特質

對于智慧學習環境，國內外學者的描述和界定各有側重，但整體上勾勒出了其環境表征與實踐圖景。黃榮懷等人認為，所謂智慧學習環境，其核心與要義在于，以技術支撐為依托，豐富學習資源的個性化供給，優化學習內容與方式的個性化匹配，從而幫助每一個學習者個體實現最大可能發展的環境[1]。筆者認為，智慧學習環境是根據學習者階段性、不平衡性和差異性的成長需求，以促進學生“順木之天，以致其性”的適應性發展為目標，以學習者的自主選擇、自主建構、自主調控為路徑，以技術、資源、環境等多要素高度互動為特征的智能化學習環境。具體來說，智慧學習環境具備以下特質。

一是學習樣態上實現從“外求”到“內生”的轉向。與傳統學習環境相比，智慧學習環境中的學習者面向多元學習時空能夠隨時、隨地、獨立地進行學習，能自主選擇喜歡的學習方式，建構感興趣的學習內容，立足能適應的學習節奏，把握有意思的學習進程，量化有意義的學習表征，評價多維的學習成果，實現學習樣態從“外在推動”向“內在生發”的轉向。

二是學習表征上實現從“解釋現象”到“發現過程”的轉向。與傳統學習環境相比，智慧學習環境能基于“人機交互、情境感知、數據采集、學業診斷、學情分析、學生畫像、精準干預”等手段，清晰勾畫出學生的認知地圖，讓學生可視化地了解自身認知結構和能力變化的過程，明晰學習建構過程的個性特征。

2. 個性化學習的內涵與要素

李廣和姜英杰提出，簡而言之，個性化學習就是學而有困、困而有啟的過程，是促進自身認知建構、智慧生成，自由、舒展、充分、和諧發展的過程[2]。丁念金認為，個性化學習是促進學生從初始狀態的差異化到達目標狀態的差異化[3]。以上觀點從不同角度分析了個性化學習的內涵，具有內在的一致性。筆者將個性化學習定義為學生根據自己的實際情況，通過對學習目標、內容、方式、進程的自主選擇，實現自己獨特個性的適宜發展的過程。

鄭云翔認為，以學生喜歡的方式，獲得滿意的發展就構成個性化學習[4]。綜合目前研究成果，筆者認為，個性化學習表征為以下四個基本要素：以差異化的需求為前提，以具體而適合的學習目標為指向，以自主選擇和調控為核心，以適度的發展為最終目的。必須指出的是，個性化學習本質上也是任務驅動的學習。所謂任務驅動的學習，就是從學生熟悉的真實的生活情境出發，引導學生圍繞現實問題、聚焦任務實現展開學習，能激發學生的潛能。

3. 智慧學習環境中的個性化學習

（1）智慧學習環境對個性化學習的支持分析

智慧學習環境的技術支持主要體現在智慧識別、分析與處理、測評等方面。第一，智慧學習環境應當具備對學生的前認知（即認知活動前的認知水平）進行識別和診斷的功能。這種識別和診斷就是對學生進行學習前測，然后根據前測數據和結果，對學習者的認知、情感、行為等進行精準識別、刻畫和分析。第二，智慧學習環境應當具備對學生的特征及需求進行精準分析和匹配的功能。這種分析和匹配就是對學生多維學習特質進行挖掘和分析，然后根據數據分析結果，對學習者的差異化學習需求進行精準匹配和智能推薦。第三，智慧學習環境應當具備對學生的個性化學習進行規劃和預設的功能。這種規劃和預設就是基于對學生的識別和診斷，根據對學生學習需求的分析和匹配，將不同的學習資源通過不同的任務形式推送給學習者，實現學習者自主選擇、自主實施、自主評價。

（2）智慧學習環境中的個性化學習形態

根據以上分析，智慧學習環境中的個性化學習形態有以下幾個方面：第一，以促進每一個學生的全面自由發展為價值取向;第二，以個性化的自主能動的發現、研究與創造為實踐邏輯;第三，以豐富個性認知診斷、匹配個性認知策略、推動個性認知資源等技術支持為生成路徑;第四，以個性化學習支持系統為物化環境和現實基礎。個性化學習支持系統以智能感知設備為終端，以5G、AI等技術的深度應用為依托，以數據的分析與處理為關鍵。

二、智慧學習環境中個性化學習的設計與實施

1. 智慧學習環境推動個性化學習的路徑設計

智慧學習環境中個性化學習的路徑是怎樣的？呂文清認為可以概括為，情境是要素，活動是支架，建構是核心，行動即認知[5]。換言之，即發生在情境中的認知最真實;以活動為載體的育人支架最有力;以問題解決為導向而自主建構的知識最有價值;以跨學科、多元化的融合為表現的認知最高階。筆者以數學學科習題講評課為例，進行簡要說明。

環節一：課前精準分析。通過數據的采集與分析來描述與刻畫學生的認知水平與結構，以厘清學習者面臨的關鍵問題，并助力其采取積極的改進策略。該環節具體操作是，系統閱卷結束后，教師通過數據分析系統，第一時間掌握學生的進步、退步等成績波動情況和卷面答題情況，通過對各種數據的多維度挖掘，分析學生認知情況，合理設置課堂教學目標。這樣能極大改善之前試卷分析隨意、滯后的狀況。同時，根據考試分析報告，教師還可以及時總結前階段教學的經驗與不足，認真分析得分率較低題目的錯誤原因，合理設置未來的教學改進計劃。

環節二：課中高效講評。課堂上，教師實時調取考試分析報告，可視化呈現學生的認知情況，讓學生更清晰地看到自己當前的優勢和差距，進而明確這節課要解決的問題，即領會學習目標。相比以往習題講評課的主觀判斷、平均用力和缺乏重點，這樣的學習無疑更有針對性。

環節三：課后針對練習。試卷講評結束后，教師可以結合學生的歷次數據積累，打印個性化學習手冊;教師還可以利用大數據系統記錄班級多次考試的高頻錯題，復習時再次過關訓練，強化鞏固學生對此知識點和題型的理解。

2. 智慧學習環境中個性化學習的實踐進路

（1）技術賦能：走出“內卷劇場”，塑造學習者中心生態

技術的作用是真正以學習者為中心，引領學生走出“過度內卷”和“劇場效應”，真正塑造“學習者中心生態”。例如，物理教師可以運用智能設備錄制實驗微課，讓學生來協助完成微課視頻的錄制，從而把耗時較長的實驗操作前置，讓學生在有限的課堂時間里看到奇妙的物理現象。體育教師可以通過學生佩戴的智能手環，在體育課中精準把控學生的運動強度、運動負荷、運動密度、有效運動時長、心率預警等各項指標，從而為教學提供強有力的數據支持和運動安全預警，也便于教師及時進行主動干預，降低因體育運動強度過高而帶來的運動損傷和體育安全風險。

（2）精準教學：跨越“教室圍墻”，打開學習邊界

在課前，教師可根據系統反饋的學生預習情況，預設課堂重、難點，設置3～5個互動問題，通過系統的資源，完成學習的前測。課堂導入環節，教師可評價學生的預習情況，并進行二次檢測以實時了解學生最近發展區情況，動態調整學習進程。換言之，根據學生學的情況，調整學習活動的內容。課中，教師利用“隨機選人”功能，能精準把握學生個性化學習情況;利用“聚焦”功能，能確保“教、學、評”的一致性;利用“計時器”功能，能促進學生的時間管理，促進學生元認知的發展;利用“搶答”功能，能促進學生有條理的思考和表達。課后，教師根據系統反饋的不同學生的學情分層推送個性化的課后作業，讓學生自主學習鞏固提升。

（3）重構作業：逾越“知行鴻溝”，減輕學生負擔

教師依托試卷的智能批改與評價反饋，以及自動生成學生學情報告和個性化學習手冊，指導學生分組展示分層作業、探究性作業和實踐性作業的階段性成果。同時，學科組以單元作業設計作為校本教研的重點，通過成立學科校本評價研究項目組，運用大數據個性化精準教學工具，根據學情編制每單元的雙向細目表，選編、改編、創編符合學生年齡特點、認知水平、學習規律、體現能力層級、難易程度適中、多種類型的單元作業，并設計校本作業質量的評價指標，逐步完善由導向性的評價指標、規范性的分析程序、科學性的分析方法、支持性的評價表格組成的各學科通用的作業文本分析工具。

（4）精彩創客：打破“學科藩籬”，激發創新與創造

以信息技術學科為例，編程課程是基于項目式的學習，一般由教師和學生共同協作配合完成。以往的學習活動中，由于編程軟件的自身限制，學生創作只能局限在電腦中，因此，運用編程知識解決生活中實際問題受到很大的限制。而智慧學習環境下，學生就可以自由地創新與創造：一是將編程與生活、學習相結合，自主選定項目;二是充分發揮創意，選定自己的試驗項目;三是對選定的項目進行功能分析，在不斷的商討和修改中完善項目功能;四是搭建項目腳本并進行交流展示。項目作品完成后，學生還可以對實驗中存在的問題進行反思匯總，以便下一步的優化改進。

總之，基于智慧學習環境推動個性化學習，努力實現智能聯結、知識聯通、智慧聯合，有助于破解教育教學重難點問題，滿足學生個性化發展需求。未來，需要進一步研究智慧學習環境與個性化學習的深度融合策略，以助力個性化學習系統的進一步構建。

參考文獻

[1] 黃榮懷，楊俊鋒，胡永斌.從數字學習環境到智慧學習環境——學習環境的變革與趨勢[J].開放教育研究，2012，18（1）：75-84.

[2] 李廣，姜英杰.個性化學習的理論建構與特征分析[J].東北師范大學學報，2005（3）：152-156.

[3] 丁念金.基于個性化學習的課堂轉變[J].課程·教材·教法，2013，33（8）：42-46.

[4] 鄭云翔.信息技術環境下大學生個性化學習的研究[J].中國電化教育，2014（7）：126-132.

[5] 呂文清.“創新娃”靠“雞”出來還是“冒”出來[ EB/OL].（2021-01-05）[2022-03-09]. https：//news.gmw.cn/2021-01/05/content_34518039.htm.

（作者單位：河南省鄭州龍門實驗學校）

責任編輯：李莎