智慧学习环境下的个性化学习模式探究*

高丹阳　桑笑语

摘   要：随着新时代教育信息化的发展，智慧学习环境成为教学空间发展的新趋势。为了实现新环境下的有效教学，文章在分析智慧学习环境与个性化学习内涵特性的基础上，发掘了智慧学习环境中四个支撑个性化学习的要点：大数据支持、海量资源支持、多元工具支持和即时评价支持。进一步探讨了智慧学习环境个性化学习的关键环节，以及各环节的应用技术和实现目标。最后依托智慧学习环境，以“课前——学情分析为核心，课中——师生互动为关键，课后——以个性化辅导为重点”为主线，从环境支持、教师、学生三个维度阐释了基于智慧学习环境的个性化学习模式。

关键词：智慧学习环境;个性化学习;学习模式

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）19-0027-05

一、引言

智慧学习环境是随信息时代社会的发展而产生的新理念，越来越多的国家已经将智慧学习环境列为教育资源发展的重要目标。我国也不例外，从国家到地方都紧紧围绕这一主题开展教学改革。数据分析、人工智能等新技术在教育领域越来越得到重视，在此背景下，以学生为核心的个性化学习更是被大力倡导。在信息化教育时代，社会的进步离不开新型人才的培养，同时也对教育目标提出了更高的要求[1]。《教育信息化十年发展规划（2011—2020 年）》中明确指出：要关心每个学生，促进每个学生主动地、生动活泼地发展，尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育[2]。智慧学习环境的出现推动了学习模式的变革，同时也催生了新问题，即如何在该环境下更加有效地促进个性化学习。根据以上背景，基于智慧学习环境的特征并以学习者为中心，本研究阐释了个性化学习模式，以期为智慧教育的发展提供支持，助力学生的个性化发展。

二、智慧学习环境与个性化学习的研究现状

1.智慧学习环境研究现状

国外对智慧学习环境的研究比国内早。“智慧”一词的出现使得各个领域开始了革新，这标志着新时代——智慧时代的开启，教育领域也不例外，很多研究者开始着手利用前沿技术手段来构建新的校园环境，打造智慧学习空间。国外在智慧学习环境建构方面取得了一些突破和进展。美国和英国的大学在智慧学习环境建构中都提到了技术支持的必要性。例如美国斯坦发大学开发的一种智慧教室命名为iRoom，教室中的设备大都可实现自动化控制，其中包括显示墙、键盘鼠标、智能白板等，皆可进行自定义化设置[3];英国埃塞克斯大学的团队构建了一套教学环境支持系统来支持智慧教室的建设，这套支持系统包含多种计算机和传感设备，使学生能够体验沉浸式学习。从以上研究可以看出，智慧学习环境的搭建脫离不开技术的支持，通过将技术应用于教学，实现智慧学习，顺应时代发展，培育新型人才。

随着教育界对智慧教育的不断推崇，我国也开始了对学习环境的研究和探索。国内对智慧教育的研究从2012年发表的文章《智慧教育：教育信息化发展的新境界》开始，随后，多位研究者开启了深入探索。其中，黄荣怀教授指出智慧教育系统的发展要经历三个阶段：一是智慧学习环境的构建;二是在该环境下新教学模式的探索;三是在此大环境下实现现代化的教育制度，真正实现互联网时代的智慧教育。而目前我国的探索重点仍放在前两个阶段[4]。近几年我国对环境和模式的探索主要有三个方面的成果：其一是关于智慧环境的内涵和概念，包含多元视角下对智慧学习环境内涵和特征的理解;其二是关于智慧学习环境的构建，主要探讨环境的构成要素和如何搭建联接;其三是对智慧学习环境下学习模式的探索，大都结合学科教学和平台应用相联系进行探讨。国内的研究成果在理论探讨和环境构建两个方面的研究较多。在实践应用方面，以教师为中心的基于智慧学习环境进行探究的新型教学模式较多，而以学生为中心的个性化学习模式的探索较少。因此，我们有必要探讨在以学生为中心的智慧学习环境中，如何促进个性化学习，实现以学生为本的自主全面发展。

2.个性化学习研究现状

在很早以前，布鲁姆就已经提出了个性化学习的概念，他的解释为“依据个性不一的学生，有针对性地施教”[5]，每位教师要承认并尊重学生所存在的个体性差异，并且有“针对性”地来对待和解决这种差异性。国外有许多可以借鉴的例子，他们更多是从技术的角度采用系统化的方式来研究个性化学习的模式，主要有两个方面的系统建构：一方面以学生的个体差异为基础来建构相适应的学习模型;另一方面基于外在环境的视角进行相关的模型构建，例如教学内容、教学策略、教学条件等[6]。国外研究更多是在技术搭建的基础上研究个性化学习的模型。

近几年，我国正处于课程改革和技术与课程融合的大背景下，开始明确个性化学习的必要性。其中的研究成果主要集中在理论、实践和技术开发层面。在理论方面，国内研究主要集中于对个性化学习内涵、特征的讨论以及对相关教学策略和模型的设计;在实践层面，主要以各学科的学习内容为依托进行个性化学习的实践探索，力图达到因材施教的目的;在技术开发上，还是以数据挖掘和智能感应为主，同时借助分析系统与算法技术对收集的数据进行归纳整理，并以此为依据为学生推送适切资源[7]。本文在对智慧学习环境理解的基础上，分析其功能优势并在理论上支持学生的个性化学习过程，以此为核心，构建了基于智慧学习环境的个性化学习模式，力求真正达到个性化学习的目的，提高学生的学习效率和能力。

三、概念及核心特征

1.智慧学习环境的概念及核心特征

（1）智慧学习环境的概念

黄荣怀认为，“智慧学习环境是一种能感知学习情景、捕捉学习者特征的学习空间，在此环境中，它为学生的学习提供学习资源与多元交互方式，在学习过程中能够自动化记录收集各方数据及学习成果，能够促进学生进行有效自主的学习”[8];Chin认为，智慧学习环境是为匹配不同学习者的个性特征而提供信息技术支持的学习环境，该环境可以使学生的持续性学习得到支持[9];钟国祥认为，智慧学习环境是以学习者为中心的智慧型学习空间，其具备一定的VR教学功能，是一个智能开放的学习空间，使教师在学生进行自主建构的同时还能进行个性化干预[10]。

综合以上观点，本文认为，智慧学习环境是基于大数据、算法、数据分析等技术，通过精准分析学习过程中的数据，识别学习者个性化特征，推荐合适的学习资源及讯息，可对学习成果进行综合评定，支持多样交互的学习场所。

（2）智慧学习环境核心特征

在“互联网+”时代，智慧学习环境的构建基于大数据、算法、数据分析等新一代信息技术，在技术与教学的融合创新及应用等方面具有重要的特色。这其中包含了六项重要组成要素，包括：WiFi环境、电子书包、学习资源、学习工具、学习方式及学习评价。

六项重要要素其核心特征包括以下五个方面：①终端设备互通化。智慧学习环境在实现多种终端设备共同连接的基础上，还可同时同步各方的数据及服务，实现有效衔接，即时获取教学资源，使学生学习时空灵活便捷。②学习动态数据化。智慧学习环境最具特色的是数据收集和分析技术，通过动态捕捉学生的学习数据并进行整理分析，使学习过程和成效得到可视化呈现，教师可精确把握学生的学习情况，并依据数据分析结果调整教学策略，也使学生明确自身的薄弱点。③资源推送智能化。智慧学习环境通过对学生学习过程数据的追踪、记录，掌握不同的学习者特征，根据学生的个性化差异推荐匹配合适的学习资源，学生可在多样资源中进行自主选择。④互动交流多元化。智慧学习环境中师生、生生之间的交流互动更加灵活多元，除了在教室内面对面实时互动外，课下还可借助网络技术平台多地域少延时进行交流，真正实现师生、生生之间全时空的持续沟通。⑤学习评价即时化。智慧学习环境将传统的学习评价转化为动态式评价，渗透在每个教学环节中，包括课前预习、课中测评、课后作业三个阶段的评价及反馈，应用形成性评价使学习评价实现动态化和即时化。

2.个性化学习概念及特征

关于对个性化学习的理解，随着教学变革和教学工具的演变一直在不断更新。国内的研究者对其理解也不尽一致。其中，李克东教授认为个性化学习的最终目的是学生自主进行知识建构完成学习目标，教师在整个过程中起一定的引导作用，根据学习者不同的个性特征、学习风格、学习能力进行恰当辅导和指引[11]。王艳芳认为个性化学习的目标是实现学生的个性化发展，教师要以学生为中心，围绕学生的个性特点推荐适宜的学习材料和学习方法[12]。郭文革认为学习资源是关键，教师要在教学过程中发现学生的学习需求，按需提供相匹配的学习资源，满足学生的个性化发展[13]。

在以上学者对个性化学习概念理解的基础上，本文认为，个性化学习的内涵随信息技术的发展在不断更新。个性化学习指学习者在对个性特征、学习风格、学习能力产生自我认知的前提下，教师将学生的学习进度进行等级划分并为学習者提供不同的学习策略和途径，在先进技术的支持与引导下，学习者能根据自身特性和差异需求进行自主决策，以满足个性化发展的需求。

四、基于智慧学习环境的个性化学习模式设计

1.智慧环境下的技术支持设计

（1）海量数据为个性化学习提供支撑

智慧学习环境的构建与外部感知和分析技术密不可分，通过在学习环境中感知来收集学习数据。如：收集学习资源的数据，系统会记录学生浏览过的学习网页和视频、查阅过的疑难问题等;记录学习互动，包括学生提问问题、回复问题、所做标注等;记录学习评价，系统能够记录师生及生生之间的评价以及学生的成绩等。通过对收集的数据进一步分析，会获得更加有价值的信息并做出有效反馈。

（2）丰富资源为个性化学习提供选择

智慧学习环境的构建基于资源互通的环境，学生能够自主选择学习进程，在与教师和同伴的互动中，完成问题解决任务。智慧学习环境中的学习资源不仅多样且会适配于不同学习风格的学生，使其更有效地进行自主建构。不同层次水平的学生可以按照自己所需，从微课视频、学习网页、PPT课件等多种学习资料中选取符合个人水平的学习资源。不同学习风格的学生也可以按照个人学习偏好选择不同形式的学习资源，比如静态文本型、动画视频型、演示文稿型等。

（3）个性工具为自主建构提供辅助

智慧学习环境中多种多样的学习工具为个性化学习提供支持。其中，实时互动工具帮助学生及时发布疑难问题并进行交流沟通，以完善个人知识体系;标注及笔记工具使具备不同学习风格的学生可以对学习内容及时进行个性化整理和回顾，标注和笔记工具同时还能实现多终端操作即时同步更新内容;思维导图工具也可以支持学生对学习内容进行归纳整理，同时可以进行分析帮助，补充完善个人的知识结构，优化学习效果。

（4）实时反馈为学后反思提供支持

智慧学习环境中的技术设备可以通过对学习过程的监控向学生反馈学情，学生根据个人的学习情况及时调整学习策略，端正学习态度。教师也可通过学情分析了解学生各阶段的学习情况、讨论情况及测试情况，通过分析给予学生针对性反馈意见，同时布置阶段性任务，进行个性化指导。

2.智慧学习环境下个性化学习模式的关键环节设计

针对个性化学习的需求，基于课前、课中、课后的教学实施顺序进行个性化学习的关键环节设计，具体包含四个方面的内容：课前学习目标个性化;学习资源个性化;课中学习形式个性化;课后学习评价个性化。

（1）分层预设学习目标环节

预设教学目标是教学过程的首要环节。以个性化学习为导向的智慧学习环境中，教学目标分层不论从理论层面还是实践层面来审视都显得尤为必要。因此，在制定教学目标时，要根据学情分析对不同层次学生分别设定等级目标。在实施教学的过程中，教师也要依据教学内容和学情将教学目标合理分配成多个子目标，并在开始学习前告知学生，将三维目标充分融合到智慧学习环境中的阶段性学习中。

（2）学习资源在线选择环节

在智慧学习环境下的学习资源准备中，教师根据分层预设的学习目标将知识点进行类别整理供学生进行个性化选择，资源类型一般包括：微课、多媒体材料、在线试题等。教师可依据不同的教学内容选择恰当的资源类型，通过网络平台课前向学生传送，并发放不同难度层次的在线试题测试学生预习效果，培养学生的自主学习能力。

（3）个性化学习形式开展环节

个性化课堂学习首要目的是保证学生在此过程中通过同伴沟通和教师指导完善个人认知体系。课前教师收集在线学习结果，整理分类;课中组织学生针对在线学习中未解决的问题小组学习，开展讨论;研究结果由小组代表汇报，教师最后进行点评和精讲，确保无遗漏，解决学生在线学习中遇到的问题。

（4）个性化课后辅导环节

课后的个性化辅导通过发放针对性课后习题和资源，挖掘學生未掌握的知识点，并以微课形式进行推送辅导，巩固学生的个性化学习。学生通过作业中给予的反馈，可在网络平台上与同学、教师进行交流，进行总结反思。利用网络平台提供的学习工具记录个人学习中的重难知识点，形成个性化知识记录，网络技术平台会进行识别并推送有关该知识点的学习资料和练习，以使学生完善知识体系[14]。

3.智慧学习环境下个性化学习模式的模型阐释

本文在对智慧学习环境技术功能分析了解的基础上，结合个性化学习特征，充分对环境中的各个环节进行设计，按教学时序进行组合，在参考相关文献的基础上，对基于智慧环境的个性化学习模式进行了进一步设计，如图1所示。在该模式中，教师和学生明确了学习的定位，学生在学习过程中可依据自身的学习水平、风格和需求来选择合适的路径提升学习水平，也为其自主完善个人知识体系提供支持。

本模式的核心思想是尊重学生学习选择的个性化，同时该环境能够为学生的选择给予支撑。具体体现在精准的学习分析、个性化学习资源、多元化学习工具、指向性学习评价等方面。最后使学生借助工具支持，积极主动完成个人的知识建构，下面笔者将从具体阶段来对模式进行详细阐释。

（1）课前阶段：学情分析为核心

课前通过对学生学情分析的数据，及时掌握学生的学习情况，根据学情推送合适的辅助资源，进入个性化学习流程，激发学习动机，完成课前的学习目标。

智慧学习环境下的课前阶段以学情分析为核心，通过学情分析将学习目标进行阶段划分并引导学生进行个性化在线学习，完成课前的预习和反馈。如图2所示，具体流程为：①学情分析。在课前，教师可通过智慧学习环境中的问卷功能了解学生的先前知识以及学习风格，还可通过数据分析技术掌握学生的成绩和平时作业情况，依据不同层次学生的水平，分层预设教学目标。②预设目标。依据对学生不同水平的划分，包含基础薄弱、中等水平、基础扎实三种，依据学习者分析，我们可以预设基础目标、拓展目标，同时依据学生不同学习风格进行教学资源的设计。③在线学习。依据学生的学习风格，教学资源的设计类型包含微课视频、教学课件、测试题、文本知识等。智慧学习环境会根据数据分析结果为学生提供可选择的学习方式，同时学生可依据自己的学习偏好、先决技能等因素选择合适的学习方式进行新课学习，学习过程中可随时运用学习工具进行记录和标注。④学习反馈。学生在学习过程中的疑问难题可以通过学习工具发布提问帖，记录自己遇到的问题并与教师和同伴进行相关讨论，学习结束后，学生可依据个人偏好来选择总结形式，可选择“测试题”或“总结汇报”。⑤教学设计。最后教师根据学习及讨论情况，进行教学目标的调整，整理教学重难点，设计课堂教学方案。

（2）课中阶段：师生互动为要点

课中通过开展不同形式的讨论和汇报，解决不同水平学生的学习问题，提高学生的认知水平，完善知识结构。

在课中阶段，师生互动过程中，除了传统的对话方式外，更重要的是基于网络平台的互动方式。授课过程中的多个环节可开展师生互动及生生互动。如图3所示，具体流程为：①课程导入。在导入环节，可由学生进行总结汇报，带领其他学生一同回顾上节课的知识内容，也可由教师通过汇总学生的学习结果数据和讨论内容设计情节导入，促进学生积极参加教学活动。②探究学习。在探究阶段，教师提前收集学生在讨论区中未能解决的问题，由教师组织学生进行小组探究，小组汇报讨论成果并上传进行展示，各小组可投票选择认为最合理的答案，最后教师进行评判和解答。③测试答疑。在测试阶段，教师依据课前学习成果和课中反馈情况为三个层次学生选择不同难易程度的课堂测试题，并运用智慧平台向学生传送，依据平台反馈的测试结果，进行最后的课堂总结。④总结提升。在总结提升阶段，教师根据在线学习问题、课堂探究问题及随堂测试的反馈，整合不同层次学生学习中的重难点进行总结和精讲，发散学生思维，实现能力自主建构。

（3）课后阶段：以个性化辅导为重点

课后通过数据分析课堂的学习情况，进行个性化练习推荐与针对性微课辅导，学生通过标识薄弱与反思，加强对课堂知识的内化和巩固。

智慧学习环境下的课后阶段，是基于网络技术平台重点开展个性化辅导，进行针对性教学。如图4所示，具体流程为：①课后作业。教师依据学生课前、课中的学习及表现，分层次有针对性地发布作业任务，并依托网络平台向学生推送学习资源。②微课辅导。学生完成并提交作业后，即时收到平台对客观题的批改反馈，主观题由教师批阅并进行错误点梳理，将错误率高的知识点录制微课讲解推送给未掌握的学生，错误率低的知识点可进行一对一个性化指导。③讨论交流。学生可收到教师发送的批改微课及一对一辅导视频，对不理解的内容可基于平台直接向老师提问，也可通过讨论区与同学交流反思。④标注薄弱。学生还可以将个人认为有难度的知识点记录到学习工具中，智慧平台会进行识别并推送有关该知识点的学习资料和练习，以巩固学生的个性化学习。⑤评价反思。教师可运用智慧平台中的数据分析，对学生知识点的掌握情况进行说明并将与其相匹配的学习资料实时发送到学生端，学生接收教师的评价及学习资料，及时查漏补缺。

五、结束语

智慧学习环境是信息时代的一种新型学习环境。在智慧学习环境下，使学习者积极有效地参与学习，获得多元发展，是教育研究者面临的关键问题[15]。应用智慧学习环境下的工具和技术开展个性化教学是智慧学习的一种表现，本文所探究的个性化学习模式，建立在基于分析学习行为数据的基础上，根据学生的层级水平给予针对性教学反馈，并实现智能化学习资源推送，为学生创造可供选择的学习条件，促进学生积极主动地对知识体系进行建构。但在实际应用中，还需要考虑一些现实问题，诸如：如何结合各学科实际情况，优化学习资源和学习形式;如何对学生的行为数据进一步深度挖掘和分析，对个性化学习实现指导作用;如何根据智慧学习平台制定更加科学的评价方式，形成智慧评价体系等。这些都有待进一步研究，完善个性化学习模式。

参考文献：

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（编辑：王晓明）