智慧教室的“智慧性”分析与应用思考

曾馨瑶 胡卫星

摘要：智慧教室的出现是教育技术发展到一定阶段的产物，也是当下一种新兴的信息化教学形式和教学手段。本文分析了智慧教室应用的场景，对智慧教室的智慧性应用进行了反思，以期能够帮助师生尽快适应信息化教育发展的各种需求，重新构建学校课堂教学生态的新局面。

关键词：智慧教室;应用场景;评价反思

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）02-0079-04

教室作为学生在校学习的主要学习环境，其优良程度会直接影响学生的学习与身心发展状况。[1]因此，建设新型教室环境，促进信息技术与具体学科教学活动的融合是当前教育变革的重要举措之一。2009年IBM公司首次提出“智慧地球”的概念之后，“智慧教室”概念也随之产生并得以实现和广泛应用。近年来，人们采用智慧教室实现了教学环境和教学模式的改革创新，达到了优化教学资源、激发学生学习动机和改善教学效果的目标。

● 智慧教室的“智慧性”理解

智慧教室的出现在一定程度上可解决优质教学资源无法共享、教学方式缺乏互动性和接入能力差等问题。

1.作为信息技术与教学相融合的典型智能化学习环境

黄荣怀等人在2012年提出了智慧教室的“SMART模型”，指出智慧教室的智慧性主要包括教学内容的优化呈现（内容呈现）、教室的布局与管理（环境管理）、学习资源的便利获取（资源获取）、课堂教学的及时深度互动（及时互动）、情境的感知与检测五个维度。[2]随后，聂风华等人在2013年从系统组成角度构建出由基础设施、网络感知、可视管理、增强现实、实时记录、泛在技术等活动模块组成的“iSMART模型”。[3]智慧教室的“SMART模型”，其核心点在于师生教学交互应用环节的设计与应用。它除了可以实现对智慧教室内部环境及设备进行智能化监控和管理之外，还实现了师生交互过程中对学生学习成果的即时监测与反馈，能够辅助学生更好地完成相应的学習任务，从而实现深度学习。而“iSMART模型”则侧重于更为具体的操作性技术功能模块的组建，强调智慧教室作为一个为师生提供智能化学习空间的系统工程，它的核心环节是在技术与教学活动的有机融合中，实现师生教学方式的重大变革，特别强调各种智能化信息技术的功能发挥与教学实践应用。[4]

2.作为技术赋能学生核心素养培养的渠道

作为一种能够提供智慧生成性教学活动的新兴信息化课堂环境，智慧教室要实现对学生核心素养的持续培养，就需要有明显不同于以往传统物理性课堂的“智慧性”：第一，在育人目标上，强调将学科核心素养和学生综合能力结合，并有效渗透到日常教学活动实践中;第二，在教学流程上，强调学生在学习中的自主性和能动性，看重学生彼此之间的对话、沟通、交往、合作、探究和个性展示等;第三，在教学生态上，要求实施精准教学、有效教学和多元教学等，强调知识学习与社会实践之间的结合;第四，在学习技术上，强调各种智能教学技术的应用以促进创新探究教学的生成;第五，在教学评价上，要求能够从一元走上多元，增加综合性、过程性和增值评价等。

● 智慧教室的智慧性应用实践场景

1.重构学习环境

智慧教室的出现打破了传统教学中学生只能在特定地点被动接受知识的局面。胡卫星等人提出智慧教室应以满足实际教学需求为出发点来建构，尤其要注重教室环境的智慧性教学支持功能的开发与应用。[5]从中可以看出，智慧教室作为一种智能化教学环境，是为了更好地提供教学内容和革新教学方式，而不只是单纯地为了改造教室的物理空间。在各种智慧性教学技术手段的支持下，新型学习环境不应被传统物理空间和时间所束缚，而应以学生为主体作为指导思想，调动学生的学习积极性和主动性，开展探究式、合作式、共享式和生成性的教学。

2.重塑教学模式

智慧教室中可开展的教学模式有翻转课堂模式、小组协作型、自主探究型、讲授型、游戏化教学模式、体验式学习模式、虚实结合—远程协同模式等。[6]相较于传统教学模式，智慧教室中的这些新型教学模式通过技术与教育深度融合创新，将课程教学活动的实施与管理变得更加轻松便捷，课堂教学活动互动更加简单高效，学生学习活动的过程评价更加实时公平，课堂教学活动信息反馈即时生效。

3.生成教学新数据

在智慧教室的系统建设与应用实践中，教学数据重组再生是极其重要的一环。教学数据的重组是将师生在课堂教学过程中产生和积累的各种数据重新加工处理。一方面现有的智慧教室均能提供教学过程数据采集和智能关联分析，及时反馈教师在教学过程中出现的问题;另一方面智慧教室也可以直观体现师生实时的教学活动，并对其做智慧的动态分析，为多元化教学评价和实时信息反馈提供有力支撑，指导教师灵活调整教学进程，促进师生的深度交互。通过对教学数据的再分析加工，基于新教学数据的深度挖掘，教师能够对学生的学习情况和活动表现进行有针对性的讲解和答疑反馈，完成面向学生的因材施教指导，让教育教学活动变得更加高效和有针对性。

4.教学服务赋能

智慧教室助力教学改革，可不断地完善整合现有的教学服务体系。基于智慧教室的投入与使用，一线学校可通过名师讲座、整合教学服务体系、种子环境培养、教学成果打造等提供与教学业务深度融合的教学服务。通过智慧教室的教学服务功能对学校的教师进行一体化配套培训，助力教师用好用活智慧教室，为师生带来全新的学习体验，实现教学活动全程全方位协同育人。同时，通过智慧教室中网络协同的电子化操作，尤其是“无纸化”课堂教学的实施与开展，可给予学生获取知识多元化的新途径，也能轻松地实现教学数据和管理工作的区域共建共享与共用，解决好优质教学资源配置不均衡的问题。

● 智慧教室的智慧性应用反思

在当前的一线教学实践中，智慧教室的应用呈现出前所未有的高速发展势头，先进教育理念与最新信息技术的结合正在不断推动教学改革的持续创新与深入发展。但同时也应该看到，我国的智慧教室建设应用水平整体上仍处于初步发展阶段，尽管取得了丰硕的研究成果，但是在实践应用方面仍然还有一些问题亟待解决。

1.成功之处

第一，开放学习空间，多样化获取学习资源。智慧教室顺应现代技术发展和学习需求的新变化，旨在使学生的学习由传统的接受学习转变为个性化自主探索学习。学生可以通过智慧教室提供的在线互动、双师课堂、录播课堂等多元化学习方式，随时随地享受到各种优质学习资源。第二，富媒体信息表征，使教学内容更丰富，更有过程性。智慧教室通过多终端的交互性教学活动，将教学资源、教学服务与教学数据等深度融合，打造出全新的现代化学习环境。基于富媒体表征的丰富多彩的教学内容能够充分调动学生的学习热情，提高学生的学习参与度。第三，绿色教学，使教学环境环保健康。智能性的空气质量监测、环境危险防范和智能环控等为师生营造了绿色健康的学习空间。各类设备的实时监控，有效地控制资源浪费和降低使用成本，教室设备的智能化操作满足了现今社会节能环保与绿色健康的教学活动诉求。第四，师生深度交互，拉近师生距离。在智慧教室中，提倡改变以教师为中心的传统教学模式。师生可以通过使用各种无线终端设备进行适应性教学，满足学生的个性化学习需要。形式多样的智能化信息呈现方式也给予了学生更多的学习自由，帮助学生增强了学习活动的效果体验感。第五，可视化数据，实时掌握教学情况。可视化数据能够全程实时记录课堂教学活动，全面互联云端网络资源，实时感知师生的讲授与学习状态。教师可以根据在教学过程中产生的数据实时掌握学生的学习情况，学生可以自由地进行个性化表达。

2.不足之处

第一，缺乏系统的整体规划设计。缺乏系统思考是当下智慧教室建设与应用所面临的难题之一。大多数学校为了改革创新而建设智慧教室，虽然建设的初衷是好的，但是许多设计方案没有设计源头，盲目地跟从是许多学校和地区智慧教室设计的“通病”。第二，运维管理难度较大。多形式的技术堆砌和多终端的技术设备增大了智慧教室日常运维管理的难度，使数据无法统一共享和使用。现有的运维方式落后，且仍以人工为主。运维人员往往因为缺乏经验，常无法正确处理智慧教室出现的动态问题。第三，教师无法熟练操作软件应用。由于面向一线教师的智慧教室使用培训的不足，教师往往对智慧性教学感到无所适从，导致教师不会用和不爱用等系列问题出现。第四，无法实现真正的教学创新。很多时候，智慧教室依旧是以教师为中心的教学模式应用，尤其是要面对考试竞争的压力，智慧教室的应用难以实现立竿见影地促进教学创新发展的效果。由于对提高学生考试成绩的帮助不大，且大多数教师担心教学任务和进度难以及时完成等，所以在应用中经常会出现忽略学生学习自主性的现象，从而导致并未真正实现教学创新。第五，面向群体有限。智慧教室的应用主要面向的是广大中小学生和一线教师，用来解决中小学课程与教学改革进程中所面临的各种教学实践问题。但在信息技术的支撑下，目前还没有办法面向所有的学生和教师，应用人群仅限于学校中的少数教师和部分学生。

● 智慧教室的未来应用展望

利用先进的教学设备和现代化的教学手段，智慧教室不仅为教育的信息化和现代化发展提供了有力支撑，更为师生的发展提供了无限可能。笔者认为，智慧教室的未来发展将具备以下几点特征。

第一，教学活动中心的转移。李康康等人认为应将智慧教室从以“教”为中心的教学应用转移到以“创新能力培养”为中心的新应用模式上，在教学过程中实现教学活动主体的变迁。[7]2015年9月教育部颁布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》，首次明确把STEAM教育列入到现有的教学活动体系中。它强调以激发学生的好奇心为出发点，充分调动学生学习兴趣，运用情境式和任务驱动型的教学方法以培养学生的创新能力。[8]基于STEAM教育中跨学科综合实践的教育理念，需要创建智慧性的学习空间来支持，促进研究性、混合式和合作式等学习方式的学科教学深度应用，以此来提升对学生综合能力和核心素养的培养，而这也正是智慧教室得以兴起发展的根本之处。

第二，教学评价系统的重构。教学活动流程环节的监控是智慧教室构建与应用过程中最为重要的一环，合理的教学评价体系可为智慧教室的未来发展提供强大的应用支撑。智慧教室的评价体系应充分结合数据挖掘、学习分析和内容分析等技术，实行表现性与发展性评价的有机结合。不仅要通过数字化学习分析评价系统采集和存储数据，实现评价多样化和个性化的效果，[9]而且可以借助可视化分析和大数据挖掘技术，建立教学活动的全程可预测分析模型，围绕学生的核心素养、自我发展规划和教师的教学反思，制订出个性化的量性评价体系，这也是未来智慧教室智慧性发展体现的重要标志之一。

第三，软硬件系统的整合。教学活动的有效开展离不开师生的积极主动参与，智慧教室中系统软硬件设备是否能便捷使用直接影响到师生互动活动的质量和水平。智慧教室是一个能够实现各种硬件设备和软件资源互联互通的高度集成化的信息系统。[10]各種信息化硬件设备是智慧教室的系统根基，各种应用软件是智慧教室“智慧性教育应用”的关键所在。软硬件之间的高度整合，有助于形成一个互通共享的精准学习环境，以实现具备包容性、便捷性和广泛性的数字化教学活动。智慧教室的未来建设发展，切忌一味地堆砌硬件设备，这会造成智慧教室应用效率的低下，而应该根据教学活动的需要，加大教学应用资源的研发。基于资源应用的教学方式变革，会极大地促进师生参与教学活动的积极性和主动性，形成良好的教学生态，进而取得卓越的教学效果。

总之，智慧教室的构建与应用给一线学校的教育教学改革带来了新的机遇和挑战。一方面智慧教室倡导的智慧性教育发展要求为学生核心素养的培养提供了新的发展途径和智力支持;另一方面智慧教室又需要教师和学生积极转变观念，完成教学方式的变革，适应最新的智慧技术应用要求。伴随着智慧教室构建与应用的日趋成熟，一个高效互动的智慧性教学场景终将形成，并得到深入而广泛的应用。

参考文献：

[1]陆根书，杨兆芳.学习环境研究及其发展趋势述评[J].高等工程教育研究，2008（02）：55-61.

[2]黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012（02）：22-27.

[3]聂风华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013（07）：5-8.

[4][10]刘李春，王庭观.智慧教室的系统模型与特征探析[J].中国教育信息化，2017（21）：56-60.

[5][6]胡卫星，田建林.智能教室系统的构建与应用模式研究[J].中国电化教育，2011（09）：127-132.

[7]李康康，赵鑫硕，陈琳.我国智慧教室的现状及发展[J].现代教育技术，2016（07）：25-30.

[8]仲立新.未来的学习空间新范式[J].上海教育，2021（01）：24-25.

[9]李振超，陈琳，郑旭东.大数据理念下的发展性学习评价系统设计研究[J].现代教育技术，2015（06）：108-114.