基于教师视角的智慧教学瓶颈问题探究

王月 王以宁

摘 要：智慧教学是信息化教学的高端形态，因其能够提供强交互、深体验、高效率、个性化的教学逐渐在教育领域得到广泛应用。智慧教学的实现通常依托着智慧教学环境。智慧教学环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，以促进有效教学发生的场所或活动空间，其目的是提高教学效率，使教师能够运用技术手段，结合智慧教学法，辅助学习者实现个性化学习。但目前智慧教学的发展还不够完善，在教学实践中存在课堂不能完全体现智慧性、教师将技术合理融入课堂尚处于初级阶段、智慧教学环境所提供的功能与教师预期不符等问题，这些问题也阻碍了智慧教学的高阶发展。因此，明确智慧教学中存在的问题是促进智慧教育发展的关键。然而，现有相关研究较多关注如何运用智慧教学，缺乏对使用中存在问题的系统性梳理。基于此，本研究采用质性研究的方法，从教师视角入手，探究智慧教学中存在的瓶颈问题，并针对问题提出解决策略，以期为促进智慧教学的深入发展提供理论和实践依据。

关键词：教师视角;智慧教学;智慧教育;大数据;教育信息化;瓶颈

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2022）03-0064-07

收稿日期：2021-10-27

基金项目：认知智能国家重点实验室智能教育开放课题“边疆农村中小学智慧课堂精准教学实践研究”（iED2021-Z001）;吉林省教育与人工智能融合创新工程研究中心项目（2019694）

作者简介：王月（1993— ），女，辽宁本溪人，博士，助理研究员，研究方向为智慧教育、干部教育培训;王以宁（1957— ），男，吉林长春人，东北师范大学传媒科学学院二级教授、博士生导师，研究方向为远程教育、教师教育。

人工智能、物联网、云计算、大数据等技术的发展正在引发人类社会的第四次工业革命，第四次工业革命将会给人类社会带来巨大的变化，教育领域也毫无疑问地将在此浪潮中不断革新[1]。智慧教育作为人工智能等技术催化下的产物，是第四次工业革命在教育革命领域发展中的最新态势，也是这场教育革命的重要推动力量[2][3]。在教育教学实践中，智慧教学越来越得到各级学校的重视和广泛应用，然而，智慧教育以及智慧教学仍然存在发展不完善、教师对于技术支持的智慧教学工具的使用仍然处于初级阶段等问题，而在相关研究领域，学者较多关注智慧教育的理论研究以及智慧教学的模式设计[4]，针对智慧教学中存在的瓶颈问题研究还尚显缺乏，而在关注如何提高智慧教学质量的同时，明确智慧教学中存在的瓶颈问题却是智慧教学高质量发展的上游根源性问题，对智慧教学的发展起着至关重要的作用，明确问题源头才能从根本上解决问题。基于此，本研究从智慧教学的使用主体教师入手，聚焦智慧教学存在的瓶颈问题，在明确现存问题后，提出相应的解决策略，为智慧教育的高质量发展提供参考和依据。

一、智慧教学应用现状

为保证研究具有科学性和代表性，本研究在选取研究对象时，首先以经济发展水平和地理位置划分，从东部、中部、西部分别选取两所学校，再从每所学校中选取智慧教学应用能力处于高、中、低三个层次的三名教师，共18人。东部城市代表选取了B市，中部城市代表选取了C市，西部城市代表选取了K市，具体选取学校编号如表1所示。

对研究对象进行编码，采用的编码方式是学校字母加个人编号，例如W中学的A教师，编码为W—A，具体编码如表2所示。此外，选取的学校均配备有完善的智慧教室和系统性的智慧教学发展规划，教师具有较为丰富的智慧教学实践经验。综上所述，本研究的研究对象具有有效性和代表性。

研究通过访谈、课堂观察等方法进行资料收集，并对所得资料进行编码分析，发现目前智慧教学的应用现状有如下特征。

（一）教师仍然是软硬件设备使用的主体

调查中发现，目前教师仍然是智慧教室中软硬件设备使用的主体，导致学生的主体性不够明确，学生仍然是智慧教学中的被动接受者，即使使用智能学習设备也大多是在教师的要求下进行的，学生凭借自主意愿使用教学设备的情况仍然较少，这一结果也与现有研究的调查结果相一致[5]。造成这一现状的原因也与下文提到的智慧教学的智慧化程度还有待提高有一定关系，智慧教学中学生使用频率较高的设备是平板电脑，主要用于完成教师传送的习题和任务，而脱离平板电脑的智能设备，例如AR、VR头盔等使用频率极低，甚至从未使用，因此导致教师仍然是智慧教学中软硬件设备使用的主体，学生处于被支配和被动配合的地位。这一现象其实是和智慧教学实现高互动性的个性化学习的理念有一定冲突的，由此可见，该种现状有待进一步调整。例如：

目前在智慧教学中，学生的使用度还不够，没有真正体现出学生的主体地位，整体上还是以教师的幻灯片、教学视频等展示为主，事实上学生仍然属于配合教师的角色。（F—T）

（二）智慧教学的智慧化程度还有待提高

智慧教育的实现依托着技术支持的智慧教学平台的普及，目前多种不同的智慧教学平台都在基础教育中有着广泛的应用，然而相关研究表明，目前智慧教学的应用和发展仍然处于浅层次阶段，而教师作为智慧教学的主导者，也并未在课堂中与学生形成高效的互动。此外，教师对智慧教学技术工具的使用还停留在初级阶段，例如对于交互式电子白板功能的应用仍然主要停留在简单的课件展示和书写功能的使用上，只有少部分教师能够综合运用其特色交互功能，这种情况导致当前的智慧教学并没有达到真正意义上的智慧化。例如：

虽然智慧教学强调交互性，但目前受限于设备使用、课程设计等原因，我认为互动性并不深入，也可以说与传统的互动相比，没有本质性的改变，我认为这种教学现状亟待改善。（E—V）

对于智慧教学的特色功能，即时反馈功能的应用，多数教师的使用方式是在课堂上向学生传送练习题，然后根据学生作答的答案正误统计，有针对性地进行讲解。这种使用方式存在三个问题。第一，教师并没有进一步深挖学生做错的原因，只是从表面断定错误率高的题目进行讲解，实际上还是没有弄清楚学生做错题目的深层逻辑;第二，即时反馈系统注重让学生获得即时的讲解，让自己的疑惑得到立刻解决，但目前的应用状态只是针对课堂中的练习题讲解，对于学生在课堂中出现的疑问，教师并不能给予即时的讲解，造成即时反馈功能的应用具有片面性;第三，调查中发现，对于即时反馈功能的应用集中在课堂上，课前、课后的应用还不够完善，由于教师通常还习惯于采用纸质作业，应用智慧系统布置课前预习和课后作业的次数较少，使得即时反馈系统应用不全。

调查中发现，教师在采用智慧教学的过程中，对于情境创设的使用较少，AR、VR的使用频率极低，但是研究显示情境创设能够辅助课堂实现在课堂中展示不便于实操的实验、自然现象等，对于地理等相关课程都有显著的辅助作用[6]。

（三）智慧功能与教学内容融合度处于浅层次阶段

当前，智慧教室中的功能应用和教学内容存在剥离的情况，教师缺乏将技术与教学内容深度融合的思考和信息技术的能力，使得智慧功能的使用还停留在表面化的阶段，且不同学科对智慧功能的应用程度也存在较大差异。

（四）意识上的接受度逐步提高

教师对智慧教学模式的接受度以及对智慧教学平台应用的技术素养都在不断提高。虽然智慧教学的应用现状还不够深入，但在对一线教师的访谈与调研结果分析中能够发现教师对使用智慧教学模式进行教学的接受度越来越高。大部分教师都能够转变固有的以讲演为主的传统授课模式的教学理念，并且有意愿和充足的信心逐步提高自己的信息技术素养和数据素养，一线教师希望能够通过智慧教学的模式提高自己的教学效率，使自己的教学有所突破。调查发现无论是智慧教学经验较少的新手教师，还是智慧教学经验比较丰富的教师，都对智慧教学的应用前景和作用抱有较高期待，其中，新手教师虽然在使用智慧教学的前期，因操作不熟练等因素遇到了一些阻碍，但是他们相信智慧教学是更科学和高效的教学手段，经验较丰富的教师在长期使用智慧教学的过程中收获了教学成果，也表示将会持续使用，持续学习。例如：

我认为智慧教学是未来的大势所趋，它的功能具有科学性，如果能够合理利用智慧教学设备，以此提高教学效率，我也会努力向这个方面靠拢。（W—A）

二、智慧教学中的瓶颈问题

智慧教学在具体实践中仍然存在瓶颈问题，研究通过对拥有智慧教学经验的一线教师的持续跟踪访谈、课堂观察、问卷调查等多种形式收集了基础教育中一线教师在进行智慧教学时所遇到的瓶颈问题，主要有以下几个方面。

（一）缺乏个体创新特质影响教师使用智慧教学的意愿

虽然大部分教师对使用智慧教学持乐观态度，但教师间仍存在个体差异。与以往研究结果有所不同的是，研究发现，教师的年龄并没有对教师采纳智慧教学的意愿产生显著影响，而是教师的个体创新特质影响教师使用智慧教学的意愿。个体创新性较高的教师，更愿意在教学中采纳新的教学模式，并在课堂中合理运用新技术支持教学。他们认为自己的教学水平已经处于一个相对稳定的层面，想要寻求突破，需要智慧教学的支撑，因此他们很愿意采纳智慧教学，并在教学中不断探索如何高效地应用智慧教学。此外，他们还认为智慧教学是未来教育发展的必然方向，应当顺应时代的潮流，在教育变革中努力提升自己以避免被淘汰。例如被访谈教师I表示：

我教学至今已经20年了，我觉得自己的教学到了一个瓶颈期，我不知道怎样才能使自己的教学有所突破，能够更上一层楼。因此，我很愿意尝试智慧教学，我希望新的教学方式能给我的课堂和学生带来新的东西，同时我也很期待智慧教学的效果。（S—I）

相反，缺乏个体创新性的教师不容易做出改变，他们认为采用智慧教学方式需要较高的信息技术素养，而他们目前的水平还不足以有效运用智慧教学。想要有效应用智慧教学，需要学习和提高自身的信息技术素养，而这样会给他们增加额外的工作量，因此这一部分教师对智慧教学的使用意愿较低。此外，他们认为当前信息化教学已经能够满足他们的教学需求，尝试改变会带来不确定性，因此，他们对应用智慧教学积极性不高。

（二）部分软硬件功能智慧化程度低，增加使用阻力

一些一线教师表示他们在智慧教学中经常使用智慧教学平台，但是部分功能还不能做到完全的智能化，这给智慧教学工作带来了很多麻烦，甚至导致其最终放弃使用部分功能，与此同时，教师们表示很期待智慧教学平台中的部分功能能够得到完善，以满足他们更高层次的教学需求。例如，有教师提到智慧教学平台中的数据统计有时会有误差，还需要配合手动调适，给成绩统计工作造成了不便;还有教师提到智慧教学平台中的学习行为统计数据不准确，只有在学生使用移动终端时行为数据才会被采集，但是在真实的课堂中，不只有学生使用移动终端这一个教学场景，而脱离了移动终端的其他教学场景的学生学习行为数据均没有办法被采集，或存在不完全采集的情况，这会使教师们直接放弃使用该项功能，这也是导致智慧教学平台使用不够深入的原因之一。还有教师表示目前受限于国家颁布的关于控制学生使用电子设备的时间的相关政策，教师使用手机或其他移动终端发布课后作业的频率和时长变短，导致学生在课前和课后无法完整配合使用移动设备完成相关练习，因此对于课前和课后教学的智慧性有所减弱。此外，智慧教学平台上存在着海量的文本、视频等资源，但是这些资源并没有进行有效的分层分類，教师在前期备课时徒增了大量工作量，部分受访教师表示希望能够推出一项针对教师备课的精准推荐功能，节省搜索所消耗的无效时间，或者资源能够实现分层分类，也会具有一定的效果。综上所述，当前教学中所使用的智慧教学平台仍然存在智能化程度不足的问题，影响教师深度使用，教师主观不进行深入使用和智慧教学软硬件智慧化程度低是相互影响的关系。例如：

在使用智慧平台还没形成系统性模式的时候，对教师来说其实是增加了一部分额外的工作量，在智慧平台设计还不成熟的时候，教师在使用中经常遇到许多问题，例如卡顿、统计数据不准确，这些都给教师带来了困难。（F—T）

（三）部分功能设置与教师预期不符

访谈中，许多教师都对智慧教学功能提出了自己的预期和诉求，他们表示现有的功能有时不能与他们的需求相匹配，例如访谈中的H老师表示：

我很希望智慧教学平台能够提供一个学生学习情况预警信息提示，当平台检测到学生的某些知识点比较薄弱时，能否在教师端推送信息提示。现在平台只检测出学生有哪个知识点反复错误就结束了，错误到什么程度，为什么错误，没有一个统计和预警给我，我还是需要手动去查看，然后再做后续的分析工作，感觉现在的功能像一个半成品，所以我希望有一个预警服务，这样会使个性化指导更及时、更有效。（S—H）

还有教师表示对于智慧教学中的即时反馈功能目前呈现出反馈能力有限的状态，即时反馈仅应用在课堂练习当中，但是他们需要一个每天的即时反馈总结，这样教师能够看到学生每天的学习表现情况，而不仅仅是课堂上对一些练习题的统计。这种即时反馈能够帮助教师动态了解学生的学习情况，更有助于提高教学效果。此外，教师表示，他们还需要智慧教学平台提供一个针对教师的评价报告，这样他们能够根据报告了解自己在进行智慧教学时还有哪些不足，从而及时调整自己的使用策略，这样才能促进智慧教学的高效发展。针对资源方面，教师还提出智慧教学平台上现有的资源存在与教材不能高度契合的情况，同时，资源的数量不能得到较好的保证，这增加了教师备课的工作量。

此外，教师认为目前智慧教学平台对学生考试考核模块的设计相对薄弱，随着国家“双减”政策的出台，提倡“五育”并举，对学生学业的考核不应该只停留在对学习成绩的考核上，教师们更加期待智慧教学平台推出针对学生更加全面的考核系统，使学生能够完成关于“五育”并举的无纸化考试和考评，促进学生全面发展。

（四）智慧功能与教学内容融合度欠缺

目前，教师在使用智慧教学时存在“通而不融”的情况，可以说智慧功能和教学内容是“两张皮”，通过经验的积累，教师已经基本能够掌握各软硬件的功能并能够灵活掌握其操作方法，但是什么时候该使用何种功能，如何将智慧功能完全嵌入到课程内容中，使软硬件设备的使用和课程内容深度融合，这是一个亟待解决的问题，只有解决了该问题，才能从根本上提高教学效率和学生的学习效率。

在当前的智慧教学中，最困扰我的问题就是我没有办法把技术和内容进行一个有效的整合。我觉得现在我对技术的使用还浮于表面，没有对课程内容的深度思考，一方面是我没有时间去思考这些内容;另一方面是我没有这样的信息技术能力去把一个课程设计得那么精细，使每一处课程内容都能很好地与技术形成一个无缝衔接，我也特别希望学校、教师进修学院或者是各级教育局能够给我们教师提供学习的机会。（G—Z）

（五）软硬件滥用增加了学生的认知负担

此外，由于软硬件设备的滥用经常会造成功能性堆砌的局面，从而增加学习者的认知负担。现有研究表明，人的工作记忆容量是有限的，而在学习时需要耗费认知资源，如果学习内容过于复杂或教学过程设计不当，会给学生的认知系统增加负担，由此产生了认知负荷。学习者承受的认知负荷总量是影响其学习有效性的重要指标。认知负荷理论将认知负荷分为三种：内部认知负荷（Intrinsic Cognitive Load）、外部认知负荷（Extraneous Cognitive Load）和关联认知负荷（Germance Cognitive Load）。内部认知负荷会受到学习者已掌握知识和学习材料复杂性的影响;外部认知负荷是超越学习者自身的额外负荷，受不当教学设计、学习材料组织形式和呈现方式影响;关联认知负荷是能够促进图式的构建和图式自动化应用的过程中所产生的负荷，是指学习者如能够把新事物归类到他们已知的行为模式中，就能更容易记忆和理解新知识。关联认知负荷被认为是有效认知负荷，其影响因素有动机、唤醒水平等[7]。不同的学习环境会对学习者产生不同的认知负荷，有学者就曾指出探究某种特定的物理环境能够帮助学习者减少无效的认知负荷，从而取得更好的学习效果是重要的课题[8]。智慧教学是在智慧学习环境中实现的，智慧学习环境中又包含了大量技术设备及软硬件的操作，如果不能很好地利用这些设备，使其与教学内容形成匹配，就会产生技术使用不当或过分堆砌的情况，这会增加学习者的无效认知负荷，从而导致学习效果下降。这一发现也与现有研究相一致，学者高媛等人认为，智慧学习环境易造成媒体呈现信息不当、信息冗余等问题[9]，因而增加学习者的认知负荷。这也是当前智慧教学中的一个瓶颈问题。例如：

现在对于智慧课堂来讲，还没有一个成熟的教学模式，我们在上课时，有时候会为了增加智慧性堆砌一些功能，学生的反馈其实并不好，最后的实效性也没有得到充分论证。（G—M）

上述是经过对一线教师的持续跟踪访谈、课堂观察等得出的目前其在使用智慧教学平台时的瓶颈问题，针对上述问题并基于相关理论，本研究提出相应的解决策略。

三、针对智慧教学瓶颈问题的解决策略

（一）加强对教师采纳智慧教学动机的提高

因教师个体创新性差异造成教师对使用智慧教学平台的接受度有所不同，因此需要对个体创新性不足的教师进行相关的培训和引导，培训的具体内容应侧重对教师使用智慧教学意愿和动机的激发，首先，使这一部分教师相信智慧教学的力量，相信客观数据驱动教学能够给教学效果带来提升，让他们从相信到愿意去使用智慧教学。其次，还需要进行相关操作方面的指导，因为在使用前期，对于教师来说入门是比较困难的，使用的熟练程度和精准程度需要一定时间的积累，在使用初期，教师可能需要投入大量精力，但收益并不能即时显现，这种情况可能使信息技术能力不佳的教師知难而退，导致还没有尝试就放弃使用的情况发生。因此，需要在使用前期给予教师一定的辅助和指导，帮助处于初级阶段的教师与资深教师建立学习小组，并定期开展关于智慧教学的相关研讨和比赛，起到互帮互助、激发教师使用智慧教学动机的作用，进而使更多的教师能够深度、持续地使用智慧教学，提高教学效率。

（二）建立厂商、一线教师和科研人员合作组

教师提出的“部分软硬件功能智慧化程度低”和“功能设置与教师预期不符”这两个瓶颈问题的实质在于一线教师与智慧教学平台生产厂商之间缺乏沟通。因为厂商的技术人员缺乏一线教学知识，不能完全掌握在教育教学中实际会出现的问题，这造成了双方之间的供需偏差，最终使得智慧教学平台无论是在功能上还是在资源上都无法真正满足一线教师的需求。鉴于该种情况，首先应当充分发挥科研人员的桥梁作用，由科研人员判定一线教师提出的需求是否具有可行性以及厂商设计的功能板块是否符合一线教学工作的需求，其次组建厂商、一线教师、科研人员合作组，增加交流和沟通的频率，在三方共同努力协作下，开发出更具有实用意义的智慧教学平台。再次在学校建立校企联合实验室也是有效途径，企业可以派相关技术人员定期在学校驻点观察智慧教学的情况，更加直接地了解一线教学，同时与大学科研人员定期组织召开研讨会，探寻智慧教学中存在的问题、需要的配套功能设施和系统化的解决方案。

（三）建立智慧教學优秀案例智库

教学实践中，教师对技术与课程内容的深度融合还存在欠缺，但现实中各地有许多中小学校是智慧教学开展的示范性基地，他们拥有良好的智慧教学经验和充足的教学实践案例，可以将各地优秀的智慧教学实践案例形成案例资源智库在整个教育系统内部推广。智库中的案例素材应按学科、按类型分门别类，例如实验类课程、讲授型课程等。此外，智库中可以形成由科研人员根据优秀案例的共同特征总结出的同一类型课程的规范教学模式供教师参考，也可以由科研人员对一线教师进行教学模式的讲授和培训。各级学校也应充分利用智库，定期组织教师进行研讨，共同学习智库中的优秀案例，对照案例查找自身不足。

（四）提高学科教研员信息化素养以指导教师

教学内容与信息技术深度融合的问题可以通过提高各学科教研员的信息化素养，再由教研员指导各学科教师进行教学的方式解决。因为不同学科有各自的学科特征，其在使用智慧教室中的功能进行教学设计时也存在较大差异，所以不同学科的教学设计不能够一概而论，而要结合学科特征深度解读剖析，教研员是解决该问题的最佳人选。

（五）加强教师培训，提高信息化素养

智慧教学中的认知负荷问题大部分来源于技术设备使用不当，造成这一问题的根本原因是教师的信息化能力和信息化素养不足，不能透彻地理解每种不同技术的优势，因此不能将技术的优势与课程内容精准匹配，造成了堆砌和冗余。针对这一问题，应加强对教师信息化能力和信息化素养的相关培训，使教师能够在理论层面加深对技术的应用的理解，透彻理解理论后，更好地指导实践，促进技术与课程内容的深度融合，达到精准施策的目的。

四、结语

智慧教学是未来教育发展的大方向，在基础教育中智慧教学的应用还是大势所趋。在推动智慧教学向更高质量迈进的同时，智慧教学实践中的具体问题同样具有重要性。因此，从智慧教学主体教师的视角出发，明确智慧教学中存在的瓶颈问题，是提高智慧教学质量的关键所在。本研究从教师视角探究了智慧教学中存在的瓶颈问题，并提出了相应的解决策略，以期为促进智慧教学走实走深提供参考。下一步的研究中要深入落实文中提出的策略，先以试点单位为代表，逐步扩大应用范围。

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[2]钟晓流，宋述强，胡敏，等. 第四次教育革命视域中的智慧教育生态构建[J].远程教育杂志，2015，33（4）：34-40.

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[5]赵悦.智慧课堂教学模式的效果、问题与对策研究：以南湾湖风景区中学语文教学为例[D].信阳：信阳师范学院，2018.

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[8]SWELLER J，CHANDLER P.Evidence for Cognitive Load Theory[J]. Cognition and Instruction，1991，8（4）：351-362.

[9]高媛，黄真真，李冀红，等.智慧学习环境中的认知负荷问题[J].开放教育研究，2017，23（1）：56-64.

（责任编辑 王策）

An Exploration of the Problem of Smart Teaching Bottleneck Based on Teacher Perspective

WANG Yue 1，WANG Yining 2

（1.Remote Training Center，National Academy of Education Administration，Beijing，China 102617;

2.School of Media Science，Northeast Normal University，Changchun，Jilin，China 130117）

Abstract： Smart teaching is the high-end form of informatization teaching， and gradually obtains widespread application in the educational field because it can provide strong interaction，deep experience，highly effective and personalized teaching.The realization of smart teaching depends on smart teaching environment.Smart teaching environment is a place or activity space of apperceiving learning scenes，recognizing learners’ characteristics， providing suitable learning resources and convenient interactive tools，recording learning process and evaluating learning results automatically，and promoting the happening of effective teaching.The aim of it is to improve learning effectiveness，making teachers have the ability of applying technological means to assist learners to realize personalized learning combining smart teaching methods.But at present，the development of smart teaching is not so perfect.In the teaching practice，there still exist problems like the classroom’s inability of presenting wisdom fully， teachers’ integrating technology into classroom still being in the primary stage，the inconformity of the functions provided smart teaching environment with teachers’ expectation，which also hinder the high-end development of smart teaching.So，to confirm the problems existing in the smart teaching is the key of promoting smart education development.However，now the informed research pays much more attention to how to apply smart teaching， and lacks systematic combing of the existed problems during usage.Based on the above，the research has adopted the method of qualitative research，starting from teacher perspective，explored the problem of bottleneck existing in smart teaching， and put forward solving strategies for the problems， hoping to provide theoretical and practical basis for promoting the deep development of smart teaching.

Key words： teacher perspective;smart teaching;smart education;big data;education informatization; bottleneck