高中智慧课堂教学设计分析研究——以新疆K地区R中学智慧课堂英语教学为例

杨晓玉，王文龙 ，李玉婷

（1.喀什大学 教育科学学院，新疆 喀什 844000；2.喀什大学 信息工程学院，新疆 喀什 844000）

一、引言

随着“互联网+教育”时代的到来，大数据、人工智能和物联网等新一代科学技术迅速发展并在学校教育中得到广泛应用，信息技术成为推动学习者个性化学习的重要力量。2018年教育部《教育信息化2.0行动计划》指出：“到2022年基本实现教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校的总目标[1]”，通过该目标不难看出，未来我国教育发展方向将是进一步实现教育信息化和智能化。智慧校园建设作为教育信息化、智能化的重要内容，是数字校园建设的高级形式，将成为未来我国教育发展的大势所趋。智慧课堂教学是实现智慧校园的建设主阵地和关键力量，是新时代教育信息化聚焦于教学、课堂和师生活动的必然结果，通过相关智能技术为教师提供学生学习动态、学习效果等相关学情数据，利用即时反馈系统帮助教师精准定位学情，优化教学设计，最终达到“以学定教”的目标。但如何将智慧课堂教学理念、教学方法、教学手段运用到教学设计中去，如何确定合适教学目标，设计理想的学习情境和教学方案，让学生主动去建构知识的意义[2]，成为当前智慧课堂教学设计须关注的重要问题。

纵观国内研究，笔者查阅对智慧课堂教学设计研究的文献，主要有：刘邦奇对智慧课堂设计和实施策略研究的重点在于对智慧课堂流程结构、教学目标和方案的设计，并提出了相关教学策略[3]；王慧提出“学—研—创”的智慧形成体系，对智慧教学体系实施进行理论分析[4]；庞敬文重点突出深度学习视觉下智慧课堂评价指标体系的设计[5]；卞金金从学习模式设计角度入手，分析智慧课堂学习模式的有效性[6]。综上所述，国内对智慧课堂教学设计的实施策略、评价体系等理论研究内容较多，但真正通过教师教学实验和探索尝试后形成教学设计和实践效果的实证性研究较少，针对西部少数民族地区的智慧课堂教学设计内容更为缺乏。本研究结合新疆K地区少数民族人口占总人口85%以上、教育资源匮乏、师资力量薄弱和教育对象多民族化等特征，以K地区R中学智慧课堂试点建设为契机，选取R中学一个实验班为研究对象，分析了新疆地区智慧课堂试点现状，并以实验班英语智慧课堂教学设计为例，对智慧课堂教学设计模式特征和教学效果进行数据分析。

二、K地区R中学试点现状分析

新疆K地区R中学自2017年11月开始引入智慧课堂建设项目，是K地区首个引入该项目的汉语系普通完全高中，综合考虑班级成绩、网络环境搭建和学生人数等因素，R中学选取高一年级5、6、7班作为智慧课堂试点班级，由校企合作公司提供智能设备，利用大数据云平台功能，实现教师、学生利用智能平板开展教学实践活动，并对试点前期问卷调查结果进行分析。

1.效果满意度方面

81%的学生喜欢教师使用平板授课，87%认为使用平板上课可以提高学习兴趣；45%的教师认为使用智慧平板能够改善教学工作，64%认为智慧课堂可以增强课堂互动性，55%赞同在教学中推广智慧课堂。

2.教学、学习活动组织方面

36%的教师会在课前为学生推送学习资料，45%会选择使用平板给学生授课；38%的学生偶尔会使用平板提前学习教师讲的知识，19%经常会提前学习知识，91%会按时提交教师布置的作业。

3.教学、学习环境方面

82%的教师认为智慧课堂网络环境一般，偶尔会卡，45%认为使用智慧教室时遇到的障碍有平板硬件障碍和网络障碍两大问题；90%的学生认为智慧课堂网速太慢，跟不上教师讲课进度，41%认为智慧平板的学习资源太少，不够学习。

三、智慧课堂教学设计流程特征

智慧课堂是基于动态学习数据分析实现的智能、高效的课堂，是利用现代信息技术对传统课堂不断改进的结果，[7]其教学设计具有流程新颖、方式灵活、资源丰富等特征。

1.教学流程结构新颖性

随着物联网、大数据、云平台和人工智能在教育领域的广泛应用，教育与信息技术的融合进一步引发了传统课堂教学流程与结构的深刻变化。传统课堂教学主要包括教师备课-讲课-学生听课-教师提问-学生回答-教师布置作业-学生完成作业等七大流程[8]，该教学流程主要关注教师如何“教”，忽视了学生“学”的过程。

智慧课堂改变了传统“先教后学”的教育理念，利用信息技术手段实现“以学定教”的目标，即在教学活动开始之前，学生在课前自学知识，教师根据学生自学情况，进行有针对性的教学设计，增加了学生课前、课后自主学习环节，改变了仅在课中开展学习的模式。

2.教学设计方式灵活性

教学设计是教学模式的重要组成部分，是培养学生思维习惯和学习能力的关键[9]。传统课堂教学设计主要是指教师备课，即教师将知识、技能、方法通过口头方式传授给学生，关注的是如何讲给学生听，教师不需要考虑学生获得知识的过程[10]，这种教学设计方式较为单一，且忽略了学生“学”的过程。

智慧课堂是基于“云端构建、先学后做、以学定教、智慧发展”的新型教学设计模式[11]，主要通过智能云平台和大数据技术，实现教师使用智能设备进行课前资源共享，学生自主学习后，教师根据学生学情分析数据确定教学重点。课中，教师利用学生课堂练习的即时反馈数据灵活调整教学内容，课后通过学生学情分析开展个性化辅导。该教学设计模式更注重培养学生自主学习能力，实现教师教学的针对性和有效性。

3.教学设计资源丰富性、获取便捷性

教学资源是教师教学设计的基础，传统课堂教学资源的收集主要是教师在课前通过上网收集和整理，制定教学计划并进行教学设计。但因受信息技术水平等因素限制，存在诸如教学资源质量参差不齐等问题。

智慧课堂智能设备中存储有微视频、音频、PPT课件、重难点语法知识文档等富媒体资源，教师可根据教学需要合理选择相关资源。当然，微课资源成为教学资源的重要补充部分，为实现个性化教学和提高学生学习有效性，教师可通过智慧平板微课录制软件进行同堂录屏，实现对学习者的个性化辅导。

4.课堂互动高效性

传统课堂互动方式主要以人际互动和媒介互动为主，即教师与学生、学生与学生的互动，媒介与教师、媒介与学生的互动[12]。传统互动方式呈现出互动方向失衡、形式单一和师生互动深度不足等问题。

智慧课堂作为实现师生高效互动的学习空间，在一定程度上实现了课堂互动的全方位和多维度目标，主要包括人际互动（教师与学生、学生与学生）、人机互动（教师与显示器、教师与平板、学生与显示器、学生与平板）、多维互动（教师-显示器-学生、教师-平板-学生、学生-平板-学生）[13]等方式。

5．教学评价机制全面性

传统课堂评价机制主要包括教师对学生、学生对学生的课中评价、教师对学生课堂作业的阶段性评价和通过考试做出的总结性评价，主要特征为：评价标准单一、评价结果主观性强和滞后性。

智慧课堂采用学生动态学习诊断和即时评价机制方式，通过对学生课前预习测评与反馈、课堂实时检测评价与即时反馈、课后作业评价及跟踪反馈等方式实现了课堂评价机制的全面性和即时性。

四、教学设计案例

英语智慧课堂教学设计是教师基于学习者特征等进行外语学习需求分析，设计英语教学目标、英语教学过程、教学策略、教学技术并进行反馈，以进行英语教学准备的过程[14]。英语教学属于外语教学，语言学习的目标是要求学生掌握基本语法知识、阅读理解、词汇运用和写作技能等，不同的教学内容要求不同的教学设计。本研究以R中学智慧课堂试点班一堂英语阅读公开课为例进行教学设计，详见表1。

1.教学目标

①要求学生掌握关于保护野生动物的语言知识。②学生能够找出文章的中心句，并能理解文章的深层意义。③培养学生保护野生动物意识。④培养学生独立学习和写作学习能力。

2.教学流程

教学流程包括自学、导课、阅读和感受、总结、深度阅读、视频播放、课后作业7个步骤。具体为：

（1）课前

教师布置阅读内容，在保证每组有民汉学生搭配前提下，以小组为单位，合作完成思维导图绘制，并分享至班级空间。

（2）课中

表1 R中学5班阅读公开课教学设计

①教师利用智能平板随机抽取小组展示和分享本组绘制成果，教师做简单点评后，将“该篇文章中心内容是什么？”等相关练习题推送给学生，要求利用平板选择正确答案之后提交。教师根据即时反馈图精准分析学情，并抽取选择错误答案学生代表，分享做题思路，完成当堂纠错。②教师根据阅读内容布置 “请找出文章中能表达动物感情的句子”“请谈一谈你对这些句子的感受”“请总结出每段的中心句”三个任务，并指定小组负责具体段落，分组展开讨论，并由各组学生代表发言。③教师将选定好的第二篇野生动物保护阅读内容拍照上传至班级空间，要求学生根据阅读结果，小组合作完成思维导图的制作，并上台展示。④教师播放“野生动物保护”微视频，进一步树立学生保护野生动物的责任感。

（3）课后

教师布置作业，要求完成关于“结合你所学到的知识，谈谈如何给野生动物保护中心写一封信？”的微课制作。

该教学设计是基于R中学英语教师教学经验和教研室教师不断磨课，精心设计的一节英语智慧课堂阅读课，并以公开课的形式向全校英语教师进行观摩展示。本堂课借助智慧课堂云平台服务支持，如即时反馈系统、智能随机抽取、即时拍照分享等新技术优势，实现教师精准分析学情、增强师生互动、吸引学生注意力和提高学习兴趣等。

五、实践效果及原因分析

本研究以R中学英语智慧课堂作为研究对象，根据试点班英语成绩增长比率分析，选取试点班5班作为实验班，选取与5班前测成绩最接近且由同一教师授课的11班作为对照班。

1.试点班5班英语成绩前后测对比分析

图1 R中学5班1-5月英语平均成绩及排名

图1中数据选自试点班5班2018年1-5月四次英语成绩对比，根据数据显示，自智慧课堂教学试点以来，R中学5班英语平均成绩呈不断上升趋势，且在平行班中排名也在不断上升。

表2 实验班对照班前测成绩检验

表3 实验班对照班后测成绩检验

2.利用SPSS软件对实验班和对照班英语成绩进行独立样本t检验，对检验结果进行分析

本研究在试点前对R中学高一年级8个平行班进行英语成绩前测，根据成绩差值，将5班和11班确定为实验班和对照班，见表2。经过半年的智慧课堂教学实验，对5班与11班英语成绩进行后测。利用SPSS软件对两班后测成绩进行独立样本t检验，结果如表3所示。

根据实验班与对照班前测成绩检验结果：差异显著概率为sig=0.142＞0.05，故看出实验班对照班前测成绩差异不显著，属于同档水平，可进行相关教学实验分析。

后测成绩显示，差异显著概率为sig=0.032＜0.05，故两个班后测成绩差异显著。由此可以得出，在R中学智慧课堂试点过程中，智慧课堂教学对提高学生学习成绩有一定帮助。当然，影响学生成绩高低的因素有很多，诸如教师对设备使用的熟练程度、教学设计与技术的最优结合、教师教学能力高低、学生自主学习能力、稳定的网络环境、丰富的教学资源等因素影响，因此仅依靠英语成绩作为智慧课堂实践效果评价依据是有限的。

3.分析智慧课堂对个体的影响

选取5班英语成绩上升较明显的4名学生作为个体差异分析对象，通过个体成绩分析、课堂观察、教师访谈等方式，分析智慧课堂教学对学生个体的影响。根据个体学生英语进退步分析图，选取前后测成绩对比分值较大的学生代表4名，分别对其前后测英语成绩、课堂参与度、学习互动等进行对比分析，通过个体访谈完成数据收集整理，结果如下：

（1）前后测英语成绩对比

根据R中学试点班四次英语成绩进退步图看出，学生 A、B、C、D 前测成绩分别属于优、良、中、差。通过智慧课堂教学试点开展，最后一次成绩显示学生A、B、C、D英语成绩较前测相比，呈不断上升趋势，见图2。

通过对以上4名学生访谈结果分析：①智慧课堂教学对学生词汇、阅读方面帮助较大，4名学生均表示智慧课堂教学方式改变了传统课堂提交作业的方式，增加了师生互动次数，提高了他们英语学习的兴趣和自主学习能力。②在智慧课堂教学中，学生会使用智慧平板及时完成和提交教师布置的作业，都认为通过课前自主学习对自己学习帮助很大。③学生在英语学习过程中对平板使用最多的板块为“学了英语”和“英语词典”（智慧平板自带功能），学生可通过汉语语音输入，系统自动翻译成英文单词或句子，也可实现英译汉、汉译英互译，学生在课堂中利用平板快速完成生词查找，可调动学生英语学习兴趣，节省了学习时间。个体访谈结果见表4。

图2 A、B、C、D学生英语成绩变化图

综上，通过成绩对比和访谈得出结论：智慧课堂教学中，个体学习成绩有一定提高，学生普遍喜欢智慧课堂教学方式，认为该模式在促进课堂师生互动、提高学生自主学习能力、增强学习兴趣和高效利用学习时间等方面都有一定帮助。

表4 A、B、C、D学生个体访谈结果

六、小结和展望

本研究结合少数民族地区教育现状，以K中学智慧课堂教学试点为契机，研究和分析了智慧课堂教学设计特征，并对一堂英语智慧课堂公开课教学设计进行案例分析，发现智慧课堂教学模式对学生英语成绩提高有一定的帮助。但因新疆K地区R中学属于智慧课堂试点阶段，还存在着如课堂网络环境搭建、智能设备内部学习资源、存储空间大小、教师对智慧课堂硬件设备的熟练掌握、对教学内容与技术的顺畅衔接、对教学资源选择和推送、学生自主学习能力高低等亟待解决的问题。故仅根据学生英语成绩的结果分析来证明智慧课堂教学的优劣，仍存在一定的局限性。

教育信息化2.0时代，未来新疆K地区智慧课堂建设不仅要着眼于对智慧课堂教学设计的不断尝试和改革，更应在激励教师主动探究教学变革、改变教师教学观念和培养学生学习自主性上下功夫，再者在试点阶段，企业与学校、教师、学生应定期开展面对面座谈交流，不断提高教师智慧课堂教学设计和教学组织能力，在打破教师技术瓶颈的基础上，进而发挥教师个性化教学优势。同时，还应该看到企业提供的智能设备仍存在着亟待升级和改良的空间，资源缺乏和设备自身内存容量不足成为制约智慧课堂教学的关键影响因素。