智能教室环境中的课堂教学行为研究_李宣.pdf
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1、本栏目责任编辑:李雅琪交叉与综合Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)智能教室环境中的课堂教学行为研究李宣,黄威荣*,余飞翼(贵州师范大学教育学院,贵州 贵阳 550025)摘要:随着信息技术的变革与进步,越来越多的智能设备运用到教育教学中,课堂教学环境从常规教室、多媒体教室逐渐向智能教室转变。智能教室环境突破了物理空间及社会关系的制约,只需将移动终端连上网络,便能在云端快速获取所需教学资源,促使教学过程更加流畅、灵活、高效,课堂行为分析更加精准、全面、真实。情境学习、多屏互动、小组探讨等
2、教学手段打破了以往“师讲生听、师问生答、师写生记”的单调式学习屏障,显著提高了学生学习的积极性和主动性。本研究聚焦教学行为,分析了常规课堂、多媒体课堂和智能课堂三种教学形态、不同形态中的行为转变及智能教室环境中课堂教学行为的影响因素。展望未来,教学行为分析要发挥技术赋能教育的优势,助推学生完成主动建构与持续反思;加强创新型教师队伍建设;构建完善的软硬件教学资源是提升课堂教学行为的现实路径。关键词:智能教室环境;教学形态;教学行为;影响因素中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)06-0106-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):1 引言教育信息化战略的
3、快速推进,对教育行业产生了深远的影响,它在重塑教育理念与教育形式的同时,也在重构着当下课堂教学环境1。智能教室作为课堂教学环境的新形态,已成为当前教育领域关注的焦点问题之一2。有学者认为智能教室是一种“能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展,具有情境感知和课堂管理功能的新型教室”3,也有学者认为智能教室是以自然的人机交互为特征,并依托智能空间技术实现教学的一种增强型教室4,还有学者认为智能教室就是智慧教室,它的核心是深度互动5。本研究将智能教室界定为“运用各种新兴技术来整合物理环境和虚拟环境,为广大师生提供个性化服务、易于课堂管理、实现多元化交互教学的一种新型教室”。教学行为是
4、课堂运行的关键,它不仅包括教师的教学行为和学生的学习行为,还包括教师与学生、资源与环境及其他教学因素之间的多维互动。在常规课堂和多媒体课堂中,教学行为分析多以教师固有教学经验为主,缺乏行为数据的支撑,导致分析效率低、分析不准确等问题。智能课堂中拥有支持教学的先进设备和智能技术,能够连续记录教师的教学行为、学生的学习行为和学习结果等多模态数据,使得课堂教学行为分析更加精准、全面、真实6。因此,厘清智能教室环境中课堂教学行为的转变,分析智能教室环境中课堂教学行为的影响因素,提出智能教室环境中课堂教学行为的策略是当下亟待解决的问题。2 中小学课堂教学的三种形态与行为转变2.1 课堂教学中的三种形态课
5、堂是教师向学生传授知识的主要场所,是教与学发生的重要环境,在教学过程中会产生各种各样的行为。随着社会生产力的发展和科技进步,中小学课堂教学中的教室设备、信息呈现、资源获取、认知投入以及师生互动行为等方式等都发生了显著变化,先后呈现出常规课堂、多媒体课堂和智能课堂等三种不同的教学形态。2.1.1 常规课堂常规课堂中的教学主要采用“师讲生听、师问生答、师写生记”的方式,一个教师平均面对几十名不同个性的学生,按照统一内容、统一进度、统一标准实施教学,把学生培养成掌握知识的工具和为社会服务的载体,知识传授效率高,却无法给予每个学生同等关注,部分学生在听课途中提出的问题很难立即化解。2.1.2 多媒体课
6、堂在多媒体教室中,多媒体设备改变了信息的呈现方式,教师运用课件将教材中的知识用文字、图片、动画、音频和视频等媒体形式进行多样化呈现,使本来枯燥无味的知识生动形象起来,学生上课时更能专心听讲,也可运用板书、教材等常规媒体进行教学,内容通过大屏幕展示出来,教师不再需要花很多时间与精力去书写板书,留出更多时间让学生进行协作、讨论收稿日期:2022-07-05基金项目:国家新闻出版署出版融合发展(人教社)重点实验室2020年度课题(项目编号:RJA0120001)作者简介:李宣(1997),女,贵州遵义人,贵州师范大学教育学院,硕士研究生;黄威荣(1977),男,贵州晴隆人,贵州师范大学教育学院副教授
7、,硕士生导师,本文通信作者;余飞翼(1997),女,贵州贵阳人,贵州师范大学教育学院,硕士研究生。E-mail:http:/Tel:+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.19,No.6,February2023106DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0298交叉与综合本栏目责任编辑:李雅琪Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第6期(2023年2月)第19卷第6期(2023年2月)学习,教师也有更多的时
8、间帮同学们答疑解惑,但对教学过程中的教学方式、教学管理与评价过程的改变有限7。2.1.3 智能课堂在智能教室产生以前,教学行为在课堂之外难以发生。智能教室产生以后,教师通过智能感知设备、交互式一体机、智能平板电脑、抢答器、反馈器、3D可视化设备及各种辅助教学工具,打破时空壁垒,实现优质教育资源的隔空传递,多角度向学生呈现学习资源,学生随时利用移动终端进行跨时空的学习与交流,打破了以往只能在课内教学的屏障,教学过程见图1所示。图1 智能教室环境中的教学过程课前,教师布置与课堂相关的教学任务、推送学案资源,学生根据导学案,初步完成知识学习和任务感知。课中是学生知识内化吸收、问题解答的过程。首先,教
9、师组织学生对课前任务进行探讨,协同合作,互相答疑解惑,并对学生的整体情况进行分析交流。其次,师生一起解决疑惑完成知识重构。通过对学生随机分组、情境导入、协作探究、展示交流和综合评价等教学方式,实现屏幕共享、疑点标记和学生抢答等丰富的教学情境,提高学生课堂参与度和投入度。最后,学生进行随堂作业或作品检测,教师对学生交流和展示的成果进行点评和指导,将学生的易错点进行总结和讲解,提升学生的知识内化质量。课后,智能感知设备和智能命题App能根据学生掌握知识的情况有针对性地推送习题,同时还配备双师答疑的便捷渠道,学生在课后自主完成习题检测和知识创生,最终实现知识迁移和学习拓展。2.2 三种形态中的教学行
10、为转变常规课堂、多媒体课堂、智能课堂是不同历史时期技术发展孕育出的特有课堂形态,以“教学方式”“人文情感”“媒体资源”三个方面为抓手,分析三种课堂形态下教学行为的变迁,为不断优化智能课堂教育教学夯实基础,助推智能课堂教学质量的提升。2.2.1教学方式常规课堂中,教师同时对多名不同个性的学生单向传输知识,“教师讲、学生听”形成的是一种“师主生客”的关系,教学方式比较单一,多数学生缺少参与感,难以激发师生之间、同伴之间及学生与内容之间的深度互动,容易造成教师“一言堂”的课堂氛围,学生的学习动机和学习兴趣处于较低水平。多媒体课堂中,师生关系逐步由“师主生客”向“师生双主”转变,教师把课本上的知识以多
11、媒体信息为表现形态,再投影到大屏幕上,学生结合听、学、看、想和议等学习手段,同时借助课件中形象直观的图片来帮助记忆、思考、理解和掌握知识,学生的学习动机和学习兴趣有所提高。智能课堂中,师生与各种设备之间可以开展多种类型的教学交互活动,主要呈现为“生主师客”的师生关系,智能教室借助智能终端、大数据分析等技术,全面分析每个学生的学习状态,自动诊断他们的薄弱点,有针对性地推送资源,改善了常规课堂中千人一面、一刀切的不足,学生的活动频率和教学效果均显著提升。2.2.2人文情感课堂中的班风、学风和课堂氛围等人文情感因素对教学行为有一定的影响。在常规课堂中,教师与学生进行面对面的交流教学,教师通过开展有意
12、或无意的情感交流,获得学生的反馈信息,依据反馈,了解学生的动态心理和学习状况,适时调整教学进度。在多媒体课堂中存在教师讲解与操作、计算机演示、学生“洗耳恭听”的新“填鸭式”教学,师生互动情感缺失。智能课堂中,教师不再有绝对的权威,学生也可以对老师发出质疑,但由于多维技术的使用,课堂上师生情感互动较少,技术使用目标不明确,情感交流范围窄化的现象时有发生8。2.2.3 媒体资源常规课堂主要有书本、黑板、粉笔、模型、实验器材等一些简单的媒体资源,资源比较短缺,在日常的教育教学中很难实现理论联系实践,将复杂、抽象的知识形象化、模型化和视频化,对于知识的传递十分有限。多媒体课堂引入了多媒体技术和投影仪等
13、,板书教学逐渐被多媒体课件、视听资源替代,使一些抽象复杂的知识更生动化、具体化,但制作课件是一项十分复杂的任务,稍有不慎,课件的内容便与教学实际脱节,存在信息量太大或者重难点不够突出等问题。智能课堂中学习内容不再局限于教材和教师预设的范围,师生可以随时随地进入优质资源库进行个性化学习。学生主要利用数字移动终端进行探究、创作、展示和评价;教师借助云端平台“智能化”诊断学生练习、任务完成和教学情况,“满堂灌”讲授现象减少、引导解惑增多,还能及时得到教学反馈,适时调节课堂节奏,但发现中小学智能教育资源建设仍待完善,资源数量不足,学生无法在有限时间内获得所需107本栏目责任编辑:李雅琪交叉与综合Com
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