智慧学习环境下中小学生创新能力培养研究

刘 阳

(淮阴师范学院 教育科学学院， 江苏 淮安 223001)

0 引言

随着5G网络、物联网、AR应用技术和全息投影技术等新一代信息技术的快速发展，以及终身教育理念的推进，强调普适性、广泛性、敏捷性、智能性等特征的智慧学习环境，成为基础教育培养学习者创新能力的重要支撑。智慧学习环境可以加深师生之间的交互，教师还能够借助智能终端，给学生提供个性化的资源推荐和学习评价服务，激发学生学习动机和探索欲望，继而推动创新能力的发展。

1 智慧学习和智慧学习环境

1.1 智慧学习的发展及内涵

智慧学习的发展经历了三个阶段。首先是近代的泛智学习阶段。人们通过书本中对间接经验的记载来学习通识知识，在前人智慧成果的指引下少走弯路，提高掌握生活技能的效率。其次是数字化学习阶段。随着互联网时代的到来和信息技术的普及，教育领域开始搭建互联网平台，学习者能否利用网络平台高效地学习知识和技能，取决于其是否熟练掌握相关的信息技术手段。最后是现代智慧学习阶段。这个阶段学习者认知方式发生转变，不再局限于基本生存知识和技能的掌握，而是更加渴望对获得的信息进行整合、分析和运用，即对知识的深度加工，不仅重视知识的获取速度，更加在意对脑机智潜力的深度挖掘[1]。

当前智慧学习是一种灵活的、开放的、便捷的，以学习者为主体，利用智能化的信息技术和随手可见的教育资源，享受完整学习体验的新型学习范式[2]。智慧学习有个性化学习、项目式学习、无缝学习、精准教学、群智学习等，在不同的场域中这些方式各有各的优势。个性化学习认为每个孩子都是独一无二的，有自己独有的特征、优势或劣势，根据这些个性特点，制定个性化学习方法和策略，对每个学生进行全方位立体式的评价，以达到促进学生全面的、有效的个性化发展的目的。项目式学习则通过让学生选择和参与项目，更深入地投入到现实世界中，并且通过团队合作，主动探索问题并寻求解决问题的方法，可以有效锻炼其创新能力、团队协作和项目执行能力。无缝学习是指学生可以借助移动设备，在不同的情景下随时随地且无任何障碍地学习，随时满足自己的求知欲，既可以是线下面对面的直接交流，也可以是线上互动。

1.2 智慧学习环境的内涵和特点

智慧学习环境是指以先进的教学思想和学习理论为指导，以现代信息技术为手段，通过分析和挖掘学习过程中生成的各项数据，来识别不同学习者的个性特征[2]，继而提供灵活的学习资源，通过在学习过程中给予学习者适时的、有针对性的指导，生成最佳的学习方式，最终促进其智慧能力发展和智慧行动出现的学习空间[3]。

智慧学习环境有两大特点：一是个性化服务，二是无缝学习空间[4]。首先，智慧学习环境善于抓住学习者的个性化特征，促进学习者个性化发展。每个人在学习活动中会表现出个体差异性，因此采用传统的一刀切式的学习方式，难免会伤害到一部分人。智慧学习环境能根据每个学习者的不同情况，为他们量身定制合适的学习方法。具体而言，智慧学习环境通过大数据分析识别个体特征，提供差异化、个性化的服务和体验，由智慧学习终端提供一对一的指导。这样，学生不再是知识的被动接收者，而是在兴趣的指引下，成为知识的主动探求者，可以有效激发学习者的学习兴趣和创造力。其次，打破了传统课堂的地域局限，为学习者提供了无缝学习空间。随着现代信息技术的发展和普及，可以考虑在家庭、学校、社区，甚至是图书馆、博物馆等地方接入智能终端，通过先进的技术手段，利用便捷的移动设备，实现随时随地的学习和探究。这种无缝学习空间的到来，不仅能大大提高学习者的学习效率，同时能拓宽学习者的眼界和思路，为创新型人才的培养奠定基础。

2 智慧学习环境有助于中小学生创造力的培养

2.1 智慧学习环境提供了学习动态感知方案

利用现代先进的智慧信息技术，可以丰富课堂组织形式，优化课堂内容，监测课程进程。教师通过丰富的信息资源和技术引导学生的多感官互动，激发学生对知识的浓厚兴趣，并能实时感知学生的学习动态。如课堂上可以利用智慧学习笔，将学生的所思所感所想连接到教师终端设备，教师通过数据分析及反馈即时批阅，同时获得学生的学情分析报告，实时监测和感知学生的动态变化，了解学生对知识点的掌握程度，以便及时干预和调整，使得教学更加有针对性，更加精细化、个性化和智能化。

2.2 智慧学习环境实现了多模态互动可能

利用5G高速的信息传输速度，通过智慧学习环境中的智能终端设备和全息技术，可以创设情境，实现异地专家共同答疑解惑、协作互动，有效促进异地专家之间的信息互联，知识互通，资源共享，实现师生之间、生生之间以及教师与专家之间的实时交流和多模态互动[5]。这种教学环境，可以开阔学生眼界，增长见识，利于创造力的生成。

2.3 智慧学习环境提供了智能资源推送途径

智慧学习环境具有资源开放性的特征，利用先进的智能终端设备，整合各方丰富的优质资源，帮助学习者实现资源和工具的无缝连接。同时，通过大数据的检测、分析，了解学习者的认知特征、行为习惯、思维特点、处事风格等，智能终端系统可以自动推送与学习者特点及当前情境相匹配的资源信息，通过这种定制化的服务，可以最大限度地满足学习者的认知和学习需求，真正实现无边界的有效学习[2]。

智能系统的资源推送及大数据对信息的检测分析，可以收集学习过程中的双向反馈数据，而后通过概率预测，调整教师的教学策略，优化学习者的学习内容，改善学习方法，充分满足了个人需求，从而体现了教学过程的人性化、个性化和智能化特征，可以从教学、资源、技术、环境等各方面为中小学生创新能力的培养提供有力支撑[6]。

2.4 智慧学习环境提供了自动学习评价系统

教师通过智能终端的数据分析及反馈，可以及时获得学生的学情分析报告；这个学情分析报告，便是教师对学习者进行评价的初始依据。智慧学习环境通过整合教学信息和优质资源，结合大数据的深度挖掘和精准分析技术，实现对学习者学习过程的实时监控和监督，并能对学习过程进行自动记录和分析。教师通过智能终端反馈得到学习者的测评报告，学习者获得科学的评价结果。教师根据评价结果，有针对性地给予学习者指导和帮助，并提供意见和建议。智慧学习环境提供的自动评价系统，让学习者在学习过程中更加流畅、灵活，并有利于精准定位其缺失的基础知识和创新能力。

3 利用智慧学习环境培养中小学生的创造力

3.1 提升教师智慧教育理念，为中小学生搭建创造性学习平台

中小学校管理层应充分考虑并重视智慧学习环境可能给学校发展和学生培养带来的契机，努力营造和创建智慧学习氛围，提升教师的智慧教育理念，为中小学生搭建智慧教育平台。随着教育信息化不断改革，教育不能只停留在传统的课堂教学，现代社会信息瞬息万变，教师需要不断学习充电，才能捕捉和传达最新的教育理念和科学理论。对学生来说，教师的课堂已经不再是他们学习知识的唯一途径，新兴的现代技术设备随处可见，很容易成为他们获取信息的便捷通道。学校管理者应解放思想，确立技术赋能教育的理念，确信技术是优化教学、促进教学和改善教学的有效手段，并逐步创造条件实现智慧学习环境在学校中“从无到有，从有到优”的过程[7]。进一步而言，智慧学习环境并不鼓励通过引入大量先进设备等方式进行急速扩张，而是利用现有的信息化设备，结合自身的办学特色或学科优势，重点选取某些方向进行突破，为学生搭建合适的智慧教育平台，并配备专人负责智慧平台的运营、信息收集、资料反馈等工作。这样，教师可以在课堂中争取到更多的时间和精力进行精准教学，把控课堂节奏，调整教学策略，培养学生的高阶思维能力，促进学生知识迁移和创新能力的生成。

3.2 促进教师智慧教育实践，构建中小学生创造力培养模式

不管多么纷繁复杂的智慧教育方式，最终能起到什么样的效果，其实还是要看教师运用技术融入教育的方式，即构建人与技术之间的和谐关系，因此“人机双师”的教学形态和培养模式必不可少。“人机双师”，顾名思义，人和机器协同作用，共同促进教学。在教育实践中，机器的作用是“帮学”，而非“帮教”，主要负责对学生的共性问题进行收集、统计，并适时反馈给教师[7]。有学者同样认为，虽然技术代替了生活中的很多工作，但在教育行业，再先进的技术也无法取代教师的地位。技术或机器擅长处理一些有章可循的规则性工作，而教育工作无章可循，在真实的课堂情境中，随时可能出现无法预估的情况，教师需要根据课堂实际适时调整教学状态，协调课堂变量,把控课堂全局。在这个过程中，教师的主要任务是发挥好在班级授课中的主导作用，并及时发现学生的个性问题，从而进行单独引导或干预。在智慧学习环境下，技术不能越位，让机器做机器该做的事，让人做人该做的事，二者协同共进，取长补短，相得益彰。

“人机双师”的教学模式能够有效提升中小学生的创新能力。具体而言，针对中小学生的个体差异和年级特点，创建适配的智慧学习环境，精心设计智慧课堂教学，在丰富的学习资源和便捷的智慧设备面前，教师、学生和机器交互活动，机器负责捕捉学生的课堂活动数据，经过常规化分析运算，反馈给教师端，教师根据信息反馈，对共性问题统一解答，对个性问题逐一突破，学生在信息化环境下被激发出浓厚的学习兴趣，在兴趣的指引下求知探索，勇敢地表达自己的诉求与疑惑，自信地展示自己的创意和成果。

4 结束语

只有将智慧学习环境蕴含的文化信念应用于现代教育理念及教育实践中，才可能改善学习者的思维定势，促进其在复杂环境中提高深入思考的能力，引导其在应对突发问题时形成批判精神及创新能力。技术可以改变学生的认知方式，但从来没有一种技术专为教育而生，技术只是一种教学辅助手段，所以，学校应立足教育，以学生为本，从学校的真实需求和教育的最终目的出发，利用智慧技术，培养有思想、有能力的创新型人才。