智慧教室的本质内涵及设计理念

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1、智慧教室的本质内涵及设计理念刘忠强孙思钟永江东北师范大学信息与软件工程学院摘要：智慧教室已成为当今教育基础环境建设的趋势。关于智慧教室，目前很多学者是以多媒体技术和设备为侧重点进行研宄与探索的。本文从理论及应用的角度对智慧教室进行定义与设计，期望构建出能够真正适应个性化学习的可持续性智慧教室。关键词：智慧教室;认知诊断理论;项B反应理论;知识结构化理论;个性化;可持续;现代教学理念己逐步从传统“以教为主”的教学模式（重视专业知识传授）转变为“主导一主体”相结合的教学模式，即口益注重对学生解决问题能力、批判思维能力和创新能力的培养。但FI前学校的

2、学习环境与时代发展还存在较大差距，不仅体现在基础设施上，还表现在教学与管理上。教室布局单一、师生难以互动、多媒体课件全屏堆砌、设备管理智能化程度低等问题都造成学牛.学习效率低下。为了解决这些问题，智慧教室的概念开始兴起，人们期望能够通过智慧教室为学生提供个性化的学习环境，并通过相应的软件诊断出学生的认知结构，给予学生个性化的反馈建议。一、智慧教室的本质内涵（一）智慧教室的概念演进关于赞慧教室的研宄，最早町以追溯到1988年RescignojjJ提出的“Smart-CHassroom”。早期对智慧教室的研光较多关注的是技术与装备效能。近期研宄转为

3、关注智慧教室的功能需求，如Akshey认为，智慧教室应具备生成性信息的便捷存储、及时的教学反馈、自动化的设备控制和功能识别、个性化的信息检索等功能。黄荣怀等U1则主要从环境构建的角度出发，提出智慧教室应是一种能优化教学内容呈现、方便学习资源获取、促进课堂交互开展、具有情景感知和环境管理功能的新型教室，并构建了智慧教室的SMART模型。也有学者从英语构词的角度，将智慧环境解读为“支持学习者基于自身的能力与水平，兼顾兴趣，通过娴熟地运用信息技术，获取丰富的学习资料，开展自助式学习”[4]。陈卫东等m认为，智能教室是一个能够方便对教室所装备的视听设备

4、、计算机、投影仪、交互白板等进行控制和操作，有利于师生无缝地接入资源及从事教与学活动，并能适应包括远程教学在内的多种学习方式，以自然的人机交互为特征，依靠智能空间技术实现的增强型教室。杨宗凯M认为，未来的教室一定是云端教室，包括电子课本、电子课桌、电子书包、电子白板等。在资源方面，由模拟媒体到数字媒体，再到网络媒体，资源最终都在教育云上，内容达到极大丰富，从而满足学生的个性化学习。（二）对智慧教室的新认识通过上述概念不难看出，学界对智慧教室的论述更多停留在技术层面，导致在一线应用上过多追求技术，而实际效果不很突出。运用上述理念指异的智慧教室实践

5、，即便在概念上关注了交互性，也很少关注甚至忽略了可持续性，没能给出具体的操作方向和方法。例如，在利用智慧教室进行“小学乘法”学习的课堂上，每个学生都可以利用手屮的Pad进行自主探究，也可以对问题进行抢答和投票等，表面看来可谓“个性化十足”。其实，在这个过程中，可能有些学生对“什么是乘法”还没有达到理解的程度，而智慧教室在不了解学生学习状态的情况下，只实现了本节课学习内容的个性化。这节课学习结束后，学生的学习状态依然没有被记录，教学系统也就无法据此为学生分配个别化的学4资源。这种孤立式的课堂造成了学生知识的碎片化，难以重建学生的认知结构。笔者认为

6、，智慧教室是在云计算、大数据等新兴信息技术推动下，为教学活动提供智慧服务的教室空间及其软硬件装备的总和，以此来达到教育的最优化。智慧教室的主要特征是运用智慧技术，提供智慧服务，实现智慧管理，进行真正意义上的个性化学＞』与可持续性学。从应用角度来看，智慧教室应该追求环境智慧、方法智慧和结果智慧。环境智慧主要从硬件技术出发，很容易实现;方法智慧主要从教学技术出发，也可以实现;结果智慧主要从软件技术出发，难度较大,是智慧教室构建的关键所在。（三）智慧教室的本质内涵:交互性与可持续性智慧教室应该是一种自适应的学习环境，其核心是以新一代信息技术为手段，捕

7、获、记录、分析学习者的认知风格，并以此为依据，定制个性化的学习方案，推送差异化的学习内容，使每位学习者均能在各自的起点水平上获得知识、能力、情感的完善与发展，并最终获得智慧。在学习方式上，智慧教室以人（教师、学生）为主体，通过人与环境（设备环境、技术环境、资源环境）的高效互动，促进知识建构和能力发展。其主要特征是高交互性、个性化与可持续性。其中可持续性指，伴随教学过程能够记录每个学生对课程的理解情况、学习进展等。在每节课讲授新知之前，教师可以查询到每个学生的学习情况，进行知识的查缺补漏，或者由教学系统对学生推送相关内容的知识。只有在实现可持续性

8、的前提下，教师才能够根据每个学生的理解情况实施教学，才能够把每节课系统地连接起来，使学生实现真正的个性化学习。因此智慧教室的本质内涵应该是交互性与可持