智慧学习环境下教学活动的组织与实施研究

☆ 樊枝玲

（浙江师范大学教师教育学院，浙江金华 321000）

智慧学习环境下教学活动的组织与实施研究

☆ 樊枝玲

（浙江师范大学教师教育学院，浙江金华 321000）

当今时代，物联网、云计算、大数据等新技术的发展，推动了教育各行业的发展变革。智慧学习环境作为一种新的教学环境，是当前教育技术学领域研究的热点。教学活动是教师和学生在教与学的环境中形成的，脱离教与学的环境，教学活动便无法产生。因此，对智慧学习环境下教学活动的研究是十分必要的。本文首先分析了当前智慧学习环境研究现状并在智慧学习环境特点和类型的基础上，提出了两种不同的智慧学习环境中支持的教学活动类型，以期为今后的相关研究提供借鉴。

智慧教育；智慧学习；智慧学习环境；教学活动

一、智慧教育与智慧学习

随着新一代信息技术在各行各业的广泛应用，智慧教育应运而生。智慧教育的思想，最早产生于哲学，旨在唤醒人类的“智慧”[1]。随着物联网、云计算、大数据等新一代信息技术在教育中的推广应用，智慧教育被赋予了新的内涵。在《智慧教育：教育信息化的新境界》一文中，祝智庭教授认为：智慧教育是基于智慧学习环境，通过运用智慧教学法，促进学习者开展智慧学习，重在培养学习者的创新能力和问题解决能力[2]。

智慧学习作为智慧教育领域中一种新的学习范式，体现了时代的要求，即个性化、协同化、智能化和泛在化学习。从技术角度，智慧学习过程中，涉及了很多信息时代下的先进技术，促使学习者在一定程度上实现了个性化的、随时随地吸纳知识的学习需求。在信息技术环境下，学习过程的数据可以随时被记录存储、挖掘和深度分析。新一代的信息技术，不仅可以为学习者提供真实的学习情境，而且还能提供个性化的学习路径、学习诊断、学习建议或者其他服务，支持学习者更有效的进行学习[3]。其次，从学习者角度，智慧学习的学习过程是智能化、个性化的，以学习者为中心、主动参与、自主获取资源的过程。学习者可以随时与其他学习者、同伴、教师进行线上或者线下的深度沟通与交流。最后，从资源的角度，智慧学习拥有一个动态、开放与共享的数字化资源。各种资源例如：公开课、微课、慕课、翻转课堂等有效整合，并根据学习诊断结果进行智能化的资源管理和个性化的推送，在最大程度上满足学习者的需要[4]。总之，智慧学习既可发生在物理环境中，亦可发生在虚拟环境中，实现了无缝学习[5]。

二、智慧学习环境研究现状

（一）研究的数据来源和方法

本文以国内CNKI为来源数据库，以“智慧学习环境”为主题词进行检索，检索时间限定在2007年1月1日—2017年6月30日，共检索到与智慧学习环境相关的文献176篇。通过筛选，删除与会议通知和主题关联性不强的文献，最后得到118篇样本文献。将这118篇文献的题录信息导出，并保存为EndNote格式，利用SATI词频分析软件和Netdraw社会网络分析工具进行分析研究。SATI词频分析揭示了文献中关键词出现的频次，频次高的关键词可以反映某个领域的研究重点或者热点。共词分析是指在同一篇文献中的一组词两两出现的次数，同一组词在一篇文章中出现次数愈多，说明其关系愈紧密。

（二）研究过程

1.Keywwoorrddss词频分析

首先，样本文献题录信息保存为EndNote格式并导入词频分析软件SATI3.2中，将格式转换为EndNote（推荐知网）格式，选择“Keywords”进行字段抽取，人工手动归纳意思相同的词语并删除关联性较弱的词语。例如：“环境”、“智慧学习环境”与“学习环境”可以合并，“研究”、“现状”等词可删除。最后，根据字段抽取结果进行“Keywords”词频统计（如表1）。

表1 智慧学习环境中高频关键词词频统计

2.Keywords共现矩阵

利用SATI3.2软件对高频关键词的词频进行统计后，选取32个Keywords组成一个共词矩阵（32×32）。在共词矩阵中，对角线上数值表示此Keyword的词频数。行与列分别代表32个Keywords，两个Keywords同时存在于一篇文章时，即两个关键词存在一定的关系。Keywords共现矩阵（如表2）。

表2 智慧学习环境高频关键词共现矩阵

根据高频关键词共现矩阵，利用Netdraw得到关于智慧学习环境的共词网络图（如图1）。智慧学习环境位于中心节点位置，表明该节点与其他节点关联性较大。其他节点与中心节点距离的远近，表明这些Keywords与智慧学习环境研究关系的紧密程度。较大的节点是当前智慧学习环境研究的热点，处于边缘的节点表示目前研究者对其关注较少。

图1 智慧学习环境高频关键词共现网络图

（三）分析与结论

从表1、表2和图1的分析可以看出，智慧教育、智慧学习、智慧教室、智慧校园、电子书包、学习分析等高频词是目前智慧学习环境中相关研究的热点。智慧学习环境研究的相关文献中，部分智慧学习环境的研究是涵盖于智慧教育研究中的。在同一篇文献中，智慧教育与智慧学习环境出现次数较多，表明两者联系较为紧密。关于智慧学习环境研究可归纳为以下几个方面。

1.智慧学习环境的理论研究

智慧学习环境是开展智慧学习的基石[6]。脱离智慧学习环境，智慧教育、智慧学习便无法开展。智慧学习环境的发展受到新兴技术以及相关学习理论的影响，经历了数字学习环境过程[7]。早期的研究者所理解的智慧学习环境指运用技术促进有效学习的环境[8]。目前，智慧学习环境的理论研究主要从含义、特征和类型三方面进行。

关于智慧学习环境的理解，不同学者有不同的见解。马来西亚学者Chin从学习者角度描述智慧学习环境，认为智慧学习环境是一种突出学习者主体地位、以学习者为中心的学习环境，满足不同的学习风格与能力的学习者。黄荣怀教授从有效学习的角度，阐述了智慧学习环境是一种可以感知学习者特征、学习环境、提供资源、记录学习过程、评价反馈的个性化的学习空间[9]。祝智庭教授在此基础上，强调智慧学习环境不仅是促进有效学习，更加重视智慧能力的培养，以技术为支撑，挖掘学习过程中的有用数据进行分析决策的个性化学习环境[10]。

结合以上学者的观点，智慧学习环境的特征可概括为如下两个方面：个性化和智能化。智慧学习环境中的情境感知、自适应系统、智能资源推送，学习过程的自动记录与可视化分析反馈，学习环境虚实融合，满足了不同学习者个性化学习的需求。对于智慧学习环境类型的研究，从表1可看出,智慧学习环境包括智慧教室、智慧课堂。此外，还有智慧实训室、智慧学习中心和智创空间三种[11]。

2.智慧学习环境的实践研究

从图1可以看出，关于智慧学习环境的实践研究主要体现在智慧学习环境的设计、建构、开发以及应用这几个方面。对于智慧学习环境的设计与建构没有统一的标准。从已有的设计中可以发现，智慧学习环境的设计突出了以学习者为中心的思想，重视交互、协同合作、资源开放和创新思维的培养[12]。在智慧学习环境架构上，研究者的焦点集中在软硬件及其功能实现方面。应用方面，主要体现在智慧教室、智慧课堂以及智慧实训室。

3.智慧学习环境中教学活动的研究

智慧学习环境下关于教学活动相关研究不足。结合表1、表2，通过对118篇文献的分析可知，智慧学习环境下教学模式的研究仅处于理论设计和案例分析的层面上，并无应用到实际的教学中。智慧学习环境是教学活动发生的重要场所。而在教学模式的相关研究中，并没有涉及到教学活动的相关研究。

三、智慧学习环境下教学活动的组织与实施

教学活动是教师与学生在教与学的条件下形成的，脱离教与学的条件，即脱离一定的智慧学习环境，教学活动便无法产生。因此，对智慧学习环境下教学活动的研究是十分必要的。根据教学内容的不同，本文将教学活动分为知识传授型与技能学习型两种[13]。分别对应两种不同智慧学习环境，即智慧教室或智慧课堂和智慧实训室进行相关分析研究。通过分析两种不同智慧学习环境的特点，提出基于不同类型智慧学习环境的教学活动设计要求以及适当的教学活动类型。

（一）智慧教室/课堂中教学活动设计

智慧教室和智慧课堂作为一种典型的智慧学习环境主要以知识传授、思维发展为主[14]。因此，知识传授型的教学活动在此学习环境中，要突出学习者为中心的特点。相比传统教学学生被动接受教师“传递”知识，智慧教室中知识的“传递”发生了变化。智慧教室环境中教学活动的设计，多以问题解决、任务驱动、启发式、探究式、讨论与参与等形式设计，充分发挥学习者的学习的积极性、主动性和创新性[15]，激发学生潜能，重视学生智慧的形成。智慧教室中各种设备与技术的集成，为学习者营造了一个个性化、智能化的学习空间。

在智慧教室环境中，教学活动的设计应设法吸引学习者注意力，选择积极互助的学习任务。在以协作、小组讨论等形式开展教学活动时，明确教学活动的层次性、学习任务分配责任到人、学习过程随时管控以及学习结果评价反馈，诱导学习者自我分析思考、对比比较、归纳演绎以及问题求解。

（二）基于视频的教学活动——翻转课堂

在智慧教室教学活动设计中，提倡问题解决、任务驱动、启发式、探究式、讨论与参与等形式。这些形式是目前智慧教室环境中比较流行的教学活动组织方式。本文主要介绍基于视频的翻转课堂教学活动类型。翻转课堂将学习过程颠倒设计，知识传授与知识内化过程颠倒。学习者可根据自己的学习风格与兴趣，自主选择课外知识的学习，自定步调，大大缩减课上接受知识的时间，从而使课上知识内化的时间增加，开展以问题解决、探究形式的教学，辅以配合智慧教室设备与各种技术的支撑，全面提升了教学的效率[16]。

（三）智慧实训室的设计

1.智慧实训室中教学活动设计

智慧实训室主要以技能训练为主，利用虚拟现实、增强现实等相关技术支撑，满足不同学习者对各种技能学习的需要[17]。因此，技能学习型的教学活动适合在智慧实训室环境中进行。智慧实训室可以监控学习者在技能学习过程中的操作，自动记录和分析，并基于适当的提示和反馈。智慧实训室环境中教学活动的设计，突出学习者动手操作能力的培养，重视情境的作用，将所学内容与生活实际关联，使相关技能的获取发生迁移，学以致用[18]。当前智慧实训室环境中技能型教学活动的开展以体验式、入境式、实景式居多。

2.基于增强现实的教学活动——实景学习

实景学习是依托增强现实等技术创设一种实景学习的情境，模拟学习者在真实环境中可能遇到的各种情况。根据学习者个体差异，感知学习者的特征与学习需求并推荐相关学习资源与工具，从而获得类似于真实环境的学习体验[19]。实景学习使学习者沉浸在技能学习过程的真实情境中，学习者可以获得真实的学习体验，满足了不同难度与抽象化层次的技能的学习掌握，使技能训练变得更加简单。

五、总结

智慧学习环境作为一种新的教学环境，是目前教育技术学领域研究的热点。而教学活动是教师和学生在教与学的环境中形成的，脱离教与学的环境，教学活动便无法产生。因此，对智慧学习环境下教学活动的研究是十分必要的。本文以CNKI为数据库来源整理分析了118篇相关文献，利用SATI3.2以及Netdraw软件，分析了当前智慧学习环境研究现状，指出了当前智慧学习环境中的研究热点以及关于教学活动研究方面的不足，并在智慧学习环境的特点和类型的基础上，提出了目前关注度较高的两种不同的智慧学习环境，并依次推荐了相关环境中支持的教学活动。由于笔者能力有限，本研究存在两方面不足，一是在软件分析高频词之后的人工合并同类词的过程中，可能会出现一定的偏差，导致统计结果产生误差。二是本文主要研究了两种类型的智慧学习环境，并列举了基于此环境的两种合适的教学活动类型，研究并不全面，希望今后的研究者可以重视此方面研究。

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[编辑：郑方林]

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1671-7503（2017）21-0028-04