智能时代课堂变革图景：智慧课堂及其构建策略

2021-04-14杨鑫解月光

电化教育研究 2021年4期

杨鑫解月光

[摘要] 智能时代对课堂变革提出新要求，澄明智能技术“何以能”及“如何能”促进学生智慧发展的逻辑理路是开展智慧课堂实践的认识论前提。文章在分析智慧课堂内涵的基础上，首先，提出了课堂学习的物质实践观，即学习可以理解为是一种学习者以物质技术手段为中介的认知性实践，学习者使用物质技术手段的水平能反映其学习实践水平;其次，通过剖析智慧课堂学习方式、场域要素构成，揭示了课堂场域支持学生智慧发展的微观逻辑，构建了反映“智慧生成”及“技术优化”逻辑的智慧课堂模型;最后，提出了智慧课堂构建策略，包括聚焦学生智慧的多元高阶发展、建立问题解决的智慧生成效应、发挥智能技术的优化调节效应。以此，为智慧课堂教学实践提供理论借鉴及实践参照。

[关键词] 智慧课堂; 智能时代; 课堂变革; 学习实践

一、引言

课堂改革是教育发展永恒的主题，从不同立场出发会得到不同的答案。在智能时代，技术应是人们追求育人理想的有力手段，所以，从技术变革教育的视角出发，智慧课堂是对智能时代课堂变革图景的一种回答。智慧课堂主张有效应用智能技术促进学生智慧发展，内在关涉工具与价值、方式与目的等多对矛盾范畴。然而，“技术作用不显著”“智能技术不智慧”等观点，对智慧课堂的实践方式及育人逻辑提出质疑。当下，进一步诠释智能技术对课堂教学的革命性影响，揭示智能技术“何以能”及“如何能”促进学生智慧学习发展的内在逻辑非常必要。

二、关于智慧课堂的基本认识

课堂是教育的主要阵地，课堂实践形态由具体历史时期的教育理念、育人定位及物质技术资料等客观条件决定。智能时代信息技术的发展及教育理念转变对课堂结构形态的跃迁提出要求。

（一）智慧课堂是技术发展与价值选择的时代产物

智慧课堂是智慧教育理念映照课堂的时代产物，把握智能技术发展对课堂育人取向、教学方式手段的历史性影响，是明晰智慧课堂内涵的关键。

其一，智能时代要求发展学生智慧。随着智能技术的发展，人类在自然领域中的大量重复性低阶认知工作将逐渐被智能机器所替代[1]，由其所引起的人与机器劳动分工格局的调整，对传统注重记忆、理解及知识简单应用的低阶育人取向提出挑战。此外，在经济社会发展新时期，为了追求更加美好的生活，人们不再仅仅满足于生产、生活实践的“合规律性”，更期待“合价值性”及“合意义性”的统一。在此背景下，培养能够在实践中求真、求善、求美的智慧人才，必然成为智能时代课堂教学的价值选择。智慧教育理念下，“智慧”是中国传统话语对该定位的朴素概括。作为育人目的，智慧可以解析为工具理性、价值理性及意义理性[2]，具有“结构全面”与“内涵高阶”两重意蕴。全面发展取向，主张教学应由单纯关注学生工具性发展向关注学生工具性、社會性及意义性全面发展转变;高阶发展取向，主张教学由关注培养学生理解记忆等低阶思维向发展学生归纳、批判、评价、创造等高水平的心理状态及思维能力转变[3]。

其二，智能技术推动教育方式演变。新技术的出现，塑造新的教育形态[4]。智能技术的发展对课堂环境生态、教学方式、学习路径、资源、工具的跃迁及教学结构调整提供了契机。就课堂空间而言，智慧教育主张依托新一代信息技术打造智能化、感知化、泛在化、情感化的信息生态系统[5]。就学习方式而言，主张通过建立“动态学习路径、路网”[6]等学习数据收集、分析及调控干预系统，改变学习要素分配方式，支持学生开展个性化学习。就学习资源及工具而言，智慧教育倡导为学生提供具有泛在、联通、自适应、多维交互性等特征的数字资源，以及具有信息采集、识别、处理及传输共享功能的“技术赋能工具”[7]。此外，随着学生使用移动互联网等技术手段不断获取丰富的知识信息，其不再是原来的知识“赤贫者”，传统教师的知识垄断者、灌输者身份也受到时代的挑战，这对师生关系、教学结构的调整提出了要求。

诚然，价值追求与方式手段内在逻辑的统一是课堂变革的内在要求[8]，智能技术的介入“是否”或“如何”能够促进学生智慧发展是智慧课堂研究的核心问题。鉴于此，本研究提出了构建智慧课堂模型的构想，希望通过模型的构建，一方面描绘智能时代的课堂变革图景，另一方面论证智能技术“何以能”及“如何能”促进学生智慧发展的实践逻辑。

（二）智慧课堂“物质实践观”的确立

选择合适的研究视角有助于揭示智能时代课堂变革的逻辑图景。关于课堂及课堂变革的研究一般存在心理学、社会学、教育学及哲学等多种视角[9]。本研究认为，心理学、社会学、教育学观点长于解释学习的认知发生规律，却往往忽视其实践性及物质性，不足以揭示物质技术与学习实践之间的辩证关系，而哲学实践论的观点恰为其提供了认识工具[10]。哲学视角下，实践是人们能动地改造客观世界的物质活动，学习则可以被理解为一个主观见之于客观，又见之于主观的特殊实践过程，阐明了学习的实践性、物质性及社会历史性。鉴于此，以实践论统领心理学、社会学观点，本研究形成了认识智慧课堂“智能技术—学习实践—智慧发展”内在逻辑的“物质实践观”。

物质实践观强调信息技术等物质资料对学习实践的深刻影响，表达了如下几个观点：其一，学习不仅是一个主观的心理认知活动，也是学习者使用物质资料、技术手段等参与问题解决、改造理性世界的物质实践活动;其二，学习者既是学习实践的劳动主体，又是被学习劳动改造的对象;其三，学习者学习所使用的物质资料及工具手段，可以反映学习者解决问题、改造自身理性世界的能力水平;其四，教师搭建课堂场域的本质在于为学生学习提供必要的方法引导、物质资料、技术手段等条件支持;其五，学习实践方式受到具体的、历史的物质技术条件的制约，科学技术、物质资料的发展是推动课堂场域进化及学习方式变革的重要动力及物质基础。综上所述，物质实践观对揭示智能技术促进学习实践的智慧课堂逻辑具有重要的指引价值。

三、智慧课堂模型构建

构建智慧课堂模型的目的在于论证课堂中智能技术促进学生学习及智慧生成的关键逻辑。学习实践是学生建构智慧的根本途径，课堂场域是支持学习实践的基本“土壤”。因此，从考察智能时代的学习实践方式与条件需求出发，探讨智能技术影响学生智慧发展的作用逻辑，是构建智慧课堂图景的基本途径。

（一）智慧课堂学习方式与场域要素构成

智慧课堂倡导学生在使用技术工具解决问题的过程中高阶性地建构自己的智慧世界。智慧表现为一种兼具高阶性及全面性的思维能力、品质及经验，以建构主义的观点来看，其需要学生亲身经历以问题解决为标志的建构式学习来逐渐生成、积累。学习实践论视域下，学习是内部认知与外部实践过程的统一，不仅包括学生心理层面的认知过程，亦包括查找资料、使用工具等借助外部手段开展问题解决的实践过程。信息技术的发展为学习实践提供了更高效能的中介手段。智能时代所倡导的智慧学习不是“技术无涉”的单纯认知，而是学生在教师引导下使用属于当前这个时代的智能工具手段，在问题解决中更高绩效地建构人与自然、社会及自我的关系世界。诚然，从历史唯物主义的观点来看，学生学习所使用的物质手段水平反映学生学习实践的方式及能力水平。如同传统课堂中的纸笔记录、口耳相传、书籍查询及算盘计算标志着传统学习方式一样，智慧课堂中学生对智能技术工具的使用，亦标志着智能时代所特有的学习方式及“现代学习力”。

教师应为学生智慧学习提供技术手段及条件支持。传统建构主义学习环境理论认为，为有效保证学生学习，教师应提供活动、情境、资源、工具、支架、学习共同体、评价等要素支持[11]。结合智慧教育所主张的“有效应用智能技术（手段）促进学生智慧发展（目的）”的变革理念，审视学习环境既有要素构成体系，本研究认为，为支持学生智慧学习，教师在组织传统学习环境要素的基础上，还应为学生提供“智慧目标指引”和“智能技术手段”。智慧目标指引是指一切课堂活动的组织均应指向促进学生工具、价值、意义理性的发展[2]。而智能技术手段则是指学生学习所使用的智能机器、物质资料和基本工具等[12]，本质是技术知识的凝结和物化载体[4]。或者说，作为一个抽象概念，信息技术往往以使课堂物质要素（工具、资源、交互）信息化、智能化的方式而客观存在着，且以支持学习为中介发挥其育人影响及价值。以此技术观审视技术与课堂要素的关系，本研究确立了智慧课堂场域的要素构成体系，包括智慧目标（工具、价值、意义理性）、问题、情境、启发评价，以及智能化工具、资源、交互手段等。在此基础上，一个关于智慧课堂学习的基本图景得以初步显现，即学生在教师所创设的问题、情境、启发评价的引导下，充分利用智能化资源、工具、交互等技术资料手段开展问题解决学习，进而实现智慧的全面、高阶发展。

（二）课堂场域支持学生智慧发展的微观逻辑

学生智慧发展的心理认知过程，发生于其使用技术手段参与问题解决的外部学习实践之中。问题解决实践与技术手段使用均影响学生在心理层面对智慧世界的建构，而两者对智慧发展的影响作用又存在性質上的区别。

1. 问题解决实践是智慧生成的源泉

实践是认识的源泉，是物质和精神相互转化的中介。尽真、尽善、尽美地解决实践问题，往往需要学生在调用多领域知识、经验的基础上协调处理人与自然、社会及自我的关系。而在综合运用知识解决复杂问题的过程中，学生则可以逐渐理解和建构人与自然、社会、自我的关系世界，获得工具性、价值性及意义性发展。如有研究认为，解决问题、体察情境、启发评价是学生解蔽世界多元意义的基本手段[2]。此外，学生解决问题、解蔽智慧的过程亦是一个高阶认知的过程。为了充分解决问题，学生需要根据情境所提供的线索进行问题定位、知识调用、分析推理及评价创造。在这个过程中，学生可以积累信息搜集、分析、批判、应用及问题解决的思维经验，掌握实践策略，其思维的逻辑性、灵活性、深刻性等能力品质得到提升，思维的广度得到扩展，从而实现思维能力的高阶训练。综上所述，学生在综合考虑规律的、伦理的及自我的意义维度的基础上有效解决复杂问题，是实现个体智慧多元、高阶生成的源泉及根本途径。本研究将这种现象及规律称之为智慧的生成效应。

2. 技术应用指向提升智慧生成绩效

使用工具手段（广义）是指人借助外界物体作为身体功能的延伸，以达到某种目的的过程及现象。技术工具的使用具有提升学习实践效率的功能期待。相比传统填鸭式课堂中教师掌握“教学工具”、学生“赤手空拳”而言，在智能时代学生充分占有、有效使用学习平台及工具手段，有助于提升自身搜集信息、实验探索、分析批判、总结归纳等实践能力水平。而在以学生为中心的智慧课堂中，教师根据教育技术规律，借助智能技术对传统学习工具、资源、交互等物质要素、手段施以信息化乃至智能化改造，则可以促进其工具价值与目的价值的融合提升。那么，相比使用传统技术手段，智能技术手段的使用则进一步提升了学生向外解决问题、解蔽智慧因子，进而向内改造主观世界的实践能力及学习能动性。或者说，智能技术的使用并不决定学生智慧发展与否，而是实际地影响、反映其学习实践和智慧建构的程度与水平。本研究将智慧课堂中的这种“技术促进学习”现象及规律称之为智慧生成的技术优化或调节效应。以上分析形成了关于智能技术应用、问题解决学习与智慧发展之间关系及其属性的认识，大致描绘了智能时代课堂育人的逻辑图景。

（三）智慧课堂模型的确立

智慧课堂模型旨在刻画智慧课堂关键构成要素、教学结构，澄明技术促进学生学习及智慧发展的逻辑理路，具体如图1所示。

以静止的眼光来看，智慧课堂的关键要素包括智慧发展目标（工具理性、价值理性、意义理性）、问题、情境、启发评价及智能化学习工具、资源、交互等。其中，促进学生工具理性、价值理性、意义理性的多元高阶发展是智慧课堂的价值定位及核心目的，也是预期的育人结果;问题、情境、启发评价等是教师组织学生开展问题解决学习所需创设的引导性活动要素;智能化学习工具、资源、交互等技术要素则是学生开展问题解决学习所使用的物质手段，不仅包括外显的物质技术产品（如智慧教室、电子书包等），也包括与其相匹配的应用方法及思维方式。在智慧课堂中，教师往往就是以创设、组织、协调这些关键要素为手段，引导、支持学生的智慧学习。该视角有助于客观、清晰地认识智慧课堂场域的具体要素构成。

以辩证的眼光来看，智慧课堂是以学生为中心的课堂，课堂场域要素相互联系、影响，共同发挥对学生智慧建构的生成及优化效应。生成效应是指参与意义丰富的问题解决实践是学生建构智慧的根本源泉;优化效应则旨在说明智能技术通过调节生成效应的发生过程及程度，优化学生智慧发展绩效。一定意义上，生成效应与优化效应统一于学生使用技术工具解决问题的智慧学习实践过程之中。教师根据具体的智慧发展目标，充分解读知识内容中所蕴含的自然价值、社会价值及生命价值，并将其寄于对问题、情境、启发评价等要素的设计之中，组织问题解决教学活动。同时，为支持、保证学生顺利解决问题、解蔽智慧，教师应借助智能课堂场域实时分析学生个体的问题解决情况，并以此为依据为其针对性地提供可有效使用的智能化学习资源、探究认知工具及交互手段支持等。学生则在教师的引导下，使用网络平台广泛搜集学习资源，使用交互软件展开充分的合作交流，并借助智能探究、认知工具更充分地投入分析批判、综合应用及评价创造的高阶认知之中。在此过程中，学生可以高阶性地解蔽问题、情境、启发评价之中所蕴含的人与自然、社会及自我的意义之维，实现智慧的建构。该视角有助于刻画智慧课堂以学生为中心的教学结构及技术优化学习的智慧育人逻辑。

四、智慧课堂构建策略

构建智慧课堂的本质在于为学生智慧学习提供条件。教师协调创设问题解决活动及智能技术资料等课堂要素，使之发挥出对于学生智慧发展的生成及优化效应，是实现课堂智慧方式与智慧目的统一的根本途径。

（一）聚焦学生智慧的多元高阶发展

聚焦学生智慧的多元高阶发展反映智能时代学习实践的根本追求及意义取向，是智慧课堂价值合理性的具体体现。发展学生智慧，是指协调发展学生的工具理性、价值理性及意义理性，可以从“全面”与“高阶”发展两个维度予以把握。

其一，就全面发展而言，智慧课堂主张教师由注重单向度发展学生數理运算为主的传统工具主义教学观，向协调发展学生认知维度、人际维度及自我维度的全面发展观转变。人作为实践的创造者，亦是不断追寻丰富意义的个体[10]。在智慧课堂中，教师不仅应关注培养学生把握客观事物本质规律的求真力，掌握社会价值规约并有效处理社会价值关系的求善力，也应发展学生作为独立生命个体在实践中发现、享受自由和幸福的意义寻求力，进而引导学生全面建构自身与自然、社会及自我之间的关系世界。

其二，就高阶发展而言，智慧课堂主张教学目标由传统低阶认知定位，向关注培养学生推理、批判、创造等高阶定位转变。高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的思维活动或认知行为，标志着头脑认识事物及思考的质量及深入程度，强调思维品质的深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性和系统性[13]，也有观点将其理解为关于问题解决的实践经验。在布卢姆教育目的分类学视域下，高阶思维则一般是指分析、综合、评价及创造等[3]。综合智慧全面、高阶发展内涵，本研究认为智慧课堂所欲培养的智慧之人，应能够以积极乐观的生命态度，以符合社会价值规约的方式，创造性地改造自然世界、社会世界及自我世界，善于在问题解决实践中求真、求善、求美。

（二）建立问题解决的智慧生成效应

创设问题解决实践对于学生智慧发展的生成效应是构建智慧课堂的关键。生成，意为自然形成、产生、长成，具有“无中生有”的意蕴。生成效应反映问题解决学习涵育学生智慧生成的内在规律及外在现象，意在表达实践是智慧生成的唯一来源。为建立问题解决的生成效应，教师可以从要素构成及发生过程两个维度来认识、组织问题解决学习。

其一，就要素构成而言，有效的学习实践往往发生在由真实问题、情境及评价感悟构成的问题解决境脉之中。为支持学生智慧的全面生成，教师应充分挖掘教学内容中所蕴含的人与自然、社会及自我之间的关系线索，并将知识及关系线索还原为特定自然及社会情境之中的真实问题，在此基础上，通过评价对话的方式启发学生体悟问题解决实践中所蕴含的生命意义。具体而言，问题的意义在于反映客观事物的本质规律及关键属性。问题一般是指还未认识或未充分认识的自然现象和过程，通过探究、分析问题的方式，学生可以解蔽人与自然的关系世界，获得工具性发展。情境的意义在于能够反映人与社会及自然之间的满足关系及价值规律。在情境中解决问题，意味着问题解决的过程及结果须符合特定情境所蕴含的价值规约，而知识以情境的方式予以理解，则有助于学生解蔽人与社会的关系世界，获得社会化发展[14]。评价可以理解为一种判断、解释、激励及启发，反映人们对于物质、精神的观点及意识。教师以评价对话的方式启发学生在问题解决学习实践中体悟“创造”“爱与美”和“克服痛苦”所蕴含的生命意义，有助于学生形成人与自我相处的方式及积极的生命态度，获得意义性发展[15]。

其二，就发生过程而言，学生有效经历解决问题的高阶学习过程，是实现智慧高阶发展的根本途径。高阶思维不是静止、僵化的定式思维，较难通过简单的知识理解及机械的模仿迁移而获得，而往往源自学生能动地开展探索性实践及认知之中。高阶学习主张外在问题解决实践与内在思维活动的统一。一方面，提倡学生使用学习工具，广泛查找信息资源，积极开展合作交流，在掌握大量知识及方法策略的基础上，因情而定，开展探索实践，以求创造性地解决具体情境中的特定复杂问题;另一方面，问题解决的过程也是学生在头脑中反映外部世界并以概念的形式进行思维运算的认知过程，学生在经历提出质疑、大胆假设、理性批判、推理验证、多角度评价反思的思维过程中，可以获得关于创造性解决问题的鲜活体验，积累思维经验、策略，同时逐渐提升思维的敏感度、灵活性、逻辑性等高阶品质。综上所述，教师全面创设问题、情境、评价等课堂要素，组织引导学生顺利开展问题解决学习实践，可以促进学生智慧的全面、高阶生成。

（三）发挥智能技术的优化调节效应

发挥智能技术对于学生智慧生成的优化效应，是构建智慧课堂的关键。优化，是指“使其更优”，意在通过采取措施，使事物的过程、结果向良好方面变化。优化效应反映智能技术调节智慧生成效应、提升智慧学习绩效的内在逻辑。

课堂物质实践观视域下，学习不仅是心理认知活动，更是学生借助外部技术手段改造个体理性世界的物质实践。或者，可以形而上学地将学习实践视作学生对知识信息进行收集、处理、存储及应用的认识性实践过程。机器工具与人脑的分工配合是人类开展信息处理及学习认知的重要方式。学生在课堂中所使用的学习工具、资源与交互手段，本质上是用于获取、分析、交换、存储信息乃至建构智慧的信息处理器具。那么，从实践论观点来看，作为学生参与学习实践的物质中介，学习工具等物质手段的技术水平可以在一定程度上反映其处理知识信息、解决问题及改造主观智慧世界的实践水平。智能技术本质上是指用于信息处理的高级算法、方法及物化技术，隐喻人脑的高级外延物，是技术发展的高级形态。相比传统信息技术，智能技术具有更高水平的信息处理功能潜质。那么，在智慧课堂中，教师依据学生学习需要，利用智能技术合理改造学习工具、资源、交互手段的技术形态，提升其技术水平，使之信息化、智能化乃至“上手化”，则可以期待提升学生的知识处理绩效。当然，仅仅单向度地提升其手段层面的技术水平，并不必然带来目的价值的增长。为实现教育技术工具价值与目的价值的统一[16]，真正发挥其对学生智慧发展的优化作用，智慧课堂中工具、资源、交互手段的信息化或智能化应指向解放学生的自主探究力、资源获取力及合作交流力。

其一，工具智能化，解放探究力。利用智能技术改造课堂学习工具，应指向改变人与工具在学习实践中的认知分工模式，进而解放学生的学习探究力。其内在逻辑在于，借助智能技术的信息认知及自动处理功能，帮助学生分担部分重复性、工具性的低阶认知负荷及信息处理负荷;支持学生使用智能学习工具在问题探究实践中延伸和增强自己的分析、综合、评价、创造等高阶认知能力。

其二，资源智能化，解放获取力。利用智能技术优化学习资源，应指向解放学生对知识的获取力。学生只有全面掌握并應用关涉多领域的知识信息，才能在综合考虑人与自然、社会及自我关系的基础上，使问题解决实践符合求真、求善、求美的意义之维。智慧课堂所追求的资源信息化的本质在于，通过资源信息化的客观方式优化资源媒介形态、改善资源分配方式、扩展资源获取来源，以实现在时间、空间维度上解放学生使用资源进行学习的自主权，进而保证学生个体在自由、公平、充分地占有丰富资源信息的基础上，拓展问题解决的意义之维，最终提升智慧生成的全面性。

其三，交互智能化，解放互动力。利用智能技术优化课堂交互手段，应指向解放学生的合作互动力及群体建构力。学习实践是一个社会性建构过程，丰富的合作交互是学生开展问题解决学习、建构智慧的重要条件。学习交互智能化的根本逻辑在于，通过打造超越时空限制的在线交互平台，扩大学生学习合作的范围，促进学生及时分享学习感悟、经验及成果;通过支持师生匿名交流的方式，增强交互的主动性、平等性、双向性，提升交互的质量及深度，进而保障学生在汇聚集体智慧的基础上，追求问题解决效果的最优化。此外，教师可以利用智能交互平台实时记录、分析学生学情，进而根据学情合理分配学习资料并及时实施针对性、个性化的互动干预，以此提升师生交互的有效性。

五、结语

本研究以剖析课堂学习的实践方式及要素构成为着眼点，在审视学生智慧全面高阶生成逻辑的基础上，论证了智能技术应用对学生问题解决学习及智慧生成效应的重要优化作用，进一步诠释了智能技术对课堂学习所产生的革命性影响的实践内涵。在此基础上，本研究从目的定位、问题解决、技术应用三个方面提出了智慧课堂构建策略，以期为智能时代的课堂变革提供理论借鉴。

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