導(dǎo)語：智慧教育理念大學(xué)化學(xué)教學(xué)模式探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

智慧教育無疑是當(dāng)前備受關(guān)注的教育理念之一，但關(guān)于智慧教育的研究大部分主要集中在理論層面。一方面學(xué)者們積極探討智慧教育概念起源、內(nèi)涵與特征[1,2]；另一方面當(dāng)前的研究則不斷構(gòu)建智慧教育研究的理論體系與組織框架[3–7]。實(shí)際上目前關(guān)于智慧教育并沒有一個(gè)明確的概念，在文獻(xiàn)中關(guān)于智慧教育的起源有兩種說法。其一便是將智慧教育追溯至1997年錢學(xué)森提出的“大成智慧學(xué)”[1,8]。另一種說法便是起源于2008年IBM公司提出的“智慧地球”的概念，并將智慧地球的理念融入各個(gè)行業(yè)，衍生出一系列智能化的解決方案，其中就包括智慧教育[4,9]。其實(shí)從IBM的智慧教育框架中我們可以看出，其智慧教育更側(cè)重于利用當(dāng)下不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)來分析利用信息從而做出更佳的決定、預(yù)判問題和提前解決以及協(xié)調(diào)資源高效運(yùn)作，進(jìn)而推動(dòng)教育質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。因此大部分學(xué)者[6,10,11]更傾向于接受黃榮懷、祝智庭等從教育信息化認(rèn)識智慧教育的觀點(diǎn)。黃榮懷教授[8]認(rèn)為的智慧教育是教育信息化的高端形態(tài)的觀點(diǎn)，而祝智庭教授[12]從教育信息化角度提出智慧教育是指運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等新一代信息技術(shù)，通過構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，運(yùn)用智慧教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行智慧學(xué)習(xí)，從而提升成才期望，即培養(yǎng)具有高智能和創(chuàng)造力的人。然而正如郭紅霞[13]在做相關(guān)文獻(xiàn)研究綜述時(shí)指出的那樣，當(dāng)前關(guān)于智慧教育理論研究方面相對豐富，技術(shù)方面研究較少。在有限的智慧教育理念實(shí)踐研究中大多數(shù)集中在中小學(xué)智慧課堂、電子書包的建設(shè)，相關(guān)研究屬于黃懷榮教授提出的智慧教育第一境界“智慧教育環(huán)境”[8]。在大學(xué)課堂中關(guān)于智慧教育新型教學(xué)模式實(shí)踐研究相對較少[14]，一線教師實(shí)際操作缺乏相應(yīng)指導(dǎo)原則和可借鑒的案例。本文以工科大學(xué)化學(xué)課程為例，基于大學(xué)化學(xué)課堂特殊的學(xué)情分析，從教學(xué)問題分析-利用智慧教育理念與方法解決問題的邏輯，總結(jié)智慧教育在一線課堂的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2大學(xué)化學(xué)教學(xué)中智慧教育理念的實(shí)現(xiàn)途徑

對于一線教師而言，單純地對智慧教育坐而論道是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，關(guān)鍵需要在教學(xué)實(shí)踐中利用智慧教學(xué)的理念與平臺去分析和解決教學(xué)中的問題，即智慧教育的實(shí)現(xiàn)途徑。2.1大學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)存在的問題分析。以筆者所授的大學(xué)化學(xué)課程為例，這是一門針對全校工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程。課程本身涉及到較多的概念理解以及公式應(yīng)用，旨在教授學(xué)生一些基本的化學(xué)知識，能夠用這些知識去理解分析一些化學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)一步地用化學(xué)學(xué)科知識、思維和方法遷移應(yīng)用解決未來在工作和生活中與化學(xué)相關(guān)的問題，從而提升化學(xué)素養(yǎng)。然而對于絕大部分學(xué)生而言，他們以后的學(xué)習(xí)工作中不會(huì)接觸化學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，因此這樣一門課程學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不高，教學(xué)效果欠佳。另外在本門課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式中我們主要采用了直接講授的模式，對于知識點(diǎn)基本遵循PPT呈現(xiàn)內(nèi)容、情境問題(新知識點(diǎn)引入)、解釋以及舉例說明每個(gè)重點(diǎn)、反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、最后概括總結(jié)的步驟和邏輯講述(知識構(gòu)建)。這樣的教學(xué)模式優(yōu)點(diǎn)非常明顯，教師對于課堂和教學(xué)節(jié)奏的控制程度高，對于精心設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)組織條理性好。然而弊端也突出，學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中基本屬于被動(dòng)接受，主動(dòng)參與程度低，另外在這樣的教學(xué)模式中學(xué)生對于學(xué)習(xí)缺乏有效且及時(shí)的反饋途徑?；谶@樣的分析，作者認(rèn)為這門課程主要存在以下兩方面的問題：(1)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性差。學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性主要表現(xiàn)在兩點(diǎn)：其一學(xué)生在課后很少或者幾乎不會(huì)花時(shí)間在這門課程的學(xué)習(xí)上，因此所謂的慕課、微課等先進(jìn)教學(xué)模式在學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性的情況下都會(huì)變成存儲的數(shù)據(jù)而已；另一方面學(xué)生課堂內(nèi)參與程度也不高，聽課注意力不集中，課堂提問響應(yīng)者只有少數(shù)幾位學(xué)生，課堂例題練習(xí)時(shí)大部分學(xué)生都不動(dòng)筆。(2)教與學(xué)之間的信息不對稱。這個(gè)教與學(xué)的信息不對稱對于教師而言至少體現(xiàn)在兩個(gè)層次，第一對于所教的知識點(diǎn)教師不知道學(xué)生掌握了哪些以及還有哪些不清楚，第二則是對于一個(gè)教學(xué)班的學(xué)生教師不知道哪些學(xué)生掌握了、哪些學(xué)生還沒有掌握。2.2問題解決方案擬定。其實(shí)這兩個(gè)問題在大學(xué)化學(xué)課堂長期且廣泛存在，然而受各方因素制約一直缺乏有效且高效的解決方案，一些學(xué)者嘗試從教學(xué)模式[15]、教學(xué)方法[16]到試題形式[17]等不同角度推動(dòng)大學(xué)化學(xué)課程的改革。隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，互聯(lián)網(wǎng)科技、云存儲以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，針對課堂互動(dòng)和教學(xué)信息統(tǒng)計(jì)分析的智慧教學(xué)平臺如雨課堂、微助教、藍(lán)慕云等應(yīng)運(yùn)而生，為我們課堂革新提供了技術(shù)支撐和解決方案。在本門課程中我們基于智慧教學(xué)理念，利用智慧教學(xué)平臺，嘗試對傳統(tǒng)的直接講授模式從兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。首先便是盡可能增加學(xué)生在課堂教學(xué)過程中的參與程度，根據(jù)建構(gòu)主義理論[18]，知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。這就要求教學(xué)中講臺不再成為教師一個(gè)人的舞臺，爭取做到每位參與者都有可能成為課堂的主角，教師至少兼任導(dǎo)演與演員的雙重身份。另一個(gè)方面便是提高對課堂學(xué)情的掌控度，利用智慧教學(xué)平臺及時(shí)了解已有知識和新知識的構(gòu)建程度，有哪些地方?jīng)]有明白，有哪些學(xué)生沒有明白，然后針對課堂中的學(xué)習(xí)反饋情況調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和重點(diǎn)。這樣即使同樣的教學(xué)內(nèi)容在不同的教學(xué)班由于其學(xué)習(xí)情況的差異，課堂的教學(xué)節(jié)奏、不同重難點(diǎn)講述的時(shí)間都是不同的，整個(gè)課堂的教學(xué)具有一定的適配性。2.3課堂教學(xué)模式改革。出于以上目的，在大學(xué)化學(xué)的課堂教學(xué)中我們利用“微助教”智慧教學(xué)平臺對傳統(tǒng)直接教授模式具體做了以下四個(gè)方面的設(shè)計(jì)(圖1)：(1)將傳統(tǒng)直接講授教學(xué)模式中的例題講解改為全員參與的隨堂練習(xí)。以前在講授例題的時(shí)候通過提問的方式來促使師生間互動(dòng)，然而效果不佳，一道判斷題一大半的學(xué)生既不選對也不選錯(cuò)。至于稍微復(fù)雜的計(jì)算題或者應(yīng)用題學(xué)生們有的看PPT內(nèi)容的切換、有的看教師在黑板上的推導(dǎo)，極少數(shù)學(xué)生會(huì)拿出筆和紙跟著演練。遇到課堂積極性稍微高點(diǎn)的班級也總是少數(shù)幾個(gè)積極分子的表演。通過將例題改為習(xí)題后，一方面通過手機(jī)答題的方式增加了新鮮感，學(xué)生不會(huì)那么排斥；另外一方面應(yīng)用平臺可以記錄每位學(xué)生的答題情況，可以將此作為課堂參與的考核，對學(xué)生有一定的鞭策督促作用，因此隨堂練提高了學(xué)生的課堂參與度。(2)通過課堂習(xí)題和師生互動(dòng)合理調(diào)控教師在課堂內(nèi)一個(gè)教學(xué)節(jié)段講述的時(shí)間長度。一般情況下，一堂45分鐘的課會(huì)講述1–2個(gè)知識點(diǎn)，而根據(jù)傳統(tǒng)的直接講授模式也就是說學(xué)生會(huì)連續(xù)不斷地聽教師從舊知識回顧、新知識引入、例題講解、重點(diǎn)歸納嘮叨至少20分鐘甚至更長乃至貫穿整個(gè)45分鐘。實(shí)際上讓學(xué)生在這么長時(shí)間段一直保持較高的注意力是相對比較困難的，而5–15分鐘是一個(gè)相對合理的時(shí)間長度[19]。這也是為什么目前微課的時(shí)間長度一般都控制在5–7分鐘，因?yàn)闀r(shí)間過長后面的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)者的注意力不會(huì)那么集中。這實(shí)際上為我們在什么時(shí)候切換師生在課堂的角色提供了一個(gè)借鑒，在課堂中我們將一個(gè)知識點(diǎn)的教師獨(dú)立講述時(shí)間一般控制在10分鐘以內(nèi)，在一堂課中教師每個(gè)獨(dú)立講述時(shí)間之間我們會(huì)穿插課堂習(xí)題和師生互動(dòng)。以上兩方面主要都是利用智慧教學(xué)平臺來提高學(xué)生在課堂上的主動(dòng)性。(3)提供有針對性的師生討論。在學(xué)生通過手機(jī)APP做完習(xí)題以后，接下來我們并不是直接講題，一般會(huì)讓部分學(xué)生站起來講述他是怎么思考的。學(xué)生們戲謔地將課堂上的“針對性點(diǎn)名”總結(jié)成了一句流行廣告語“哪里不會(huì)點(diǎn)哪里”，也就是說，做錯(cuò)的學(xué)生要把他們錯(cuò)誤的思路暴露出來讓全班同學(xué)引以為鑒。當(dāng)然這樣的操作還主要得益于智慧教學(xué)平臺能夠及時(shí)便捷地反饋學(xué)生答題情況，讓課堂的教學(xué)信息更加透明。另外像計(jì)算題這樣的題型在以前的課堂最多只能抽一位學(xué)生起來代表全班同學(xué)作答，教師根本無法了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但是通過微助教平臺可以讓每位學(xué)生都在練習(xí)本上完成，然后拍照上傳，教師可以在1–2分鐘的等待時(shí)間內(nèi)通過電腦檢查30–40名學(xué)生的完成情況，總結(jié)出學(xué)生的典型錯(cuò)誤思路。(4)針對性地對知識點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)、闡釋與歸納總結(jié)。在傳統(tǒng)講授模式中，我們對于一個(gè)知識點(diǎn)的解釋幾乎是固定的，也就是拿著一本教案不管哪個(gè)教學(xué)班級教師都會(huì)按部就班說完該說的話。當(dāng)采用了智慧教學(xué)平臺后，在引入知識點(diǎn)之后我們沒有立馬就解釋，而是讓學(xué)生完成精選的習(xí)題，而習(xí)題中一般都包含了對該知識點(diǎn)不同層次的理解。當(dāng)學(xué)生完成習(xí)題后，根據(jù)學(xué)生的答題情況我們會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的學(xué)生在不同的層次理解發(fā)生偏頗，這樣我們會(huì)將學(xué)生犯錯(cuò)最多的地方著重強(qiáng)調(diào)和解釋。在實(shí)踐過程中我們也發(fā)現(xiàn)不同的教學(xué)班實(shí)際上學(xué)習(xí)情況是不一樣的，如在筆者所帶的四個(gè)教學(xué)班學(xué)習(xí)“物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓”這個(gè)概念后，完成了一道相應(yīng)習(xí)題，除了正確答案外，另外三個(gè)選項(xiàng)都是針對概念中不同定義理解的考查，如圖2所示，不同班級不僅學(xué)習(xí)效果(正確率)差異大，就連認(rèn)知難點(diǎn)也是不同的。因此在隨堂練習(xí)后的討論以及針對性的講解與強(qiáng)調(diào)我們都會(huì)根據(jù)不同教學(xué)班具體的學(xué)習(xí)情況隨時(shí)調(diào)整講述重點(diǎn)。這實(shí)際上是利用智慧教學(xué)平臺解決我們設(shè)定的教學(xué)難點(diǎn)和學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)難點(diǎn)可能不一致的問題。2.4教學(xué)評價(jià)與反饋。對于本次教學(xué)模式改革實(shí)踐，我們從兩個(gè)層次進(jìn)行了評價(jià)與反饋，第一就是是否解決或者改善了我們起初提出來的學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差和教學(xué)過程信息不對稱的問題；第二就是通過這樣的改革是否能在最終提高教學(xué)質(zhì)量。第一個(gè)問題我們主要通過微助教平臺提供的分析數(shù)據(jù)和課程結(jié)束后對學(xué)生的調(diào)查采訪來評估。從微助教平臺的數(shù)據(jù)我們可以看出，幾個(gè)教學(xué)班級的出勤率都達(dá)到98%以上，課堂習(xí)題的參與率基本都在85%以上，具體參與率與相關(guān)習(xí)題難度和習(xí)題形式有一定關(guān)系，但是對于上傳的課件學(xué)生的查閱率只有4%左右。從學(xué)生最后的調(diào)查中也有90%的學(xué)生直接反饋感覺改革后的課堂更加有趣，自己上課更投入了。由此我們認(rèn)為借助微助教進(jìn)行教學(xué)模式改革后大大提高了學(xué)生在課堂上的參與度，但是對于課后的學(xué)習(xí)積極性影響不大。至于課堂教學(xué)信息對稱性方面，從圖2中已經(jīng)可以看出信息處理與反饋是這類教學(xué)工具的優(yōu)勢。因此本次改革對于我們最初分析提出的問題是有較大的改善。我們還對比了教學(xué)改革的班級與傳統(tǒng)課堂班級最終的期末考試成績，雖然不及格的學(xué)生少了一兩個(gè)，但是通過智慧教學(xué)的班級平均成績只提高了一兩分，然而期末考試成績受多方面因素影響，因而在有限的教學(xué)班級內(nèi)我們暫時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)教學(xué)改革后對最終考試成績有顯著提升。

3智慧教育實(shí)踐總結(jié)

通過在大學(xué)化學(xué)課程中踐行智慧教育理念的探索與改革，我們總結(jié)出分析問題、擬定解決思路、革新教學(xué)模式、教學(xué)評價(jià)反饋這樣四個(gè)實(shí)踐步驟，同時(shí)也相應(yīng)地總結(jié)出四點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)：(1)教學(xué)問題分析。智慧教育除了是一種理念，更是一套科學(xué)的問題解決方案，因此在實(shí)踐前一定要分析目前教育中是否存在明顯問題，如果存在問題，分析當(dāng)前能夠提供的工具與技術(shù)是否能夠解決這樣的問題。不以解決問題為導(dǎo)向的對任何教育理念和教學(xué)模式的探索都是盲目的。(2)根據(jù)問題選用合適的智慧教學(xué)平臺。宏觀上講大部分教學(xué)問題都源自于資源匹配不合理、教學(xué)信息不對稱以及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差等因素。因此當(dāng)前的智慧教學(xué)平臺重點(diǎn)突出了資源共享、數(shù)據(jù)信息處理、趣味性強(qiáng)等特點(diǎn)。但不同的智慧教學(xué)平臺在開發(fā)的時(shí)候?qū)Σ煌墓δ苡兴鶄?cè)重，有的長于資源庫建設(shè)、有的長于教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)分析、有的則突出互動(dòng)功能趣味性強(qiáng)，在擬定解決方案的時(shí)候，一定要根據(jù)分析的問題有所側(cè)重，選擇合適的智慧教學(xué)平臺來擬定解決方案。(3)教學(xué)模式改革具有特定的適配性。雖然對于智慧教育的理念與特征我們需要相對統(tǒng)一的認(rèn)識，然而實(shí)踐模式卻需要呈現(xiàn)出豐富性。如小學(xué)教育、大學(xué)教育以及面向全民的大眾教育，所面臨的問題不同，需要的解決方案和技術(shù)也不一樣。再如即使在大學(xué)課堂中，不同的學(xué)科其所需要解決的問題也不一樣，因而智慧教育的實(shí)踐模式也會(huì)存在差異。(4)通過教學(xué)評價(jià)設(shè)定教學(xué)改革反饋調(diào)整機(jī)制。當(dāng)前大部分教育改革在實(shí)踐過程中都缺乏相應(yīng)的反饋調(diào)整機(jī)制，仿佛改革就一定會(huì)變得更好。然而實(shí)踐是檢驗(yàn)成效的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因而我們認(rèn)為在智慧教育實(shí)踐過程中也應(yīng)該通過教學(xué)評價(jià)建立反饋調(diào)整機(jī)制。在本案例中，我們的教學(xué)模式改革后盡管可以提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的愉悅程度，但是學(xué)生的學(xué)習(xí)情況實(shí)際上和傳統(tǒng)教學(xué)模式相比沒有顯著差異，因此還有必要進(jìn)一步改進(jìn)當(dāng)前的智慧教育模式。

作者:鄭超 單位:重慶交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院