呼 琳，徐洪華

智慧教學(xué)是深度融合了教育技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計(jì)算等技術(shù)的產(chǎn)物，是當(dāng)前教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。［1］［2］［3］［4］智慧教學(xué)借助新的信息化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)課堂進(jìn)行改革和重構(gòu)，使得教師能夠及時(shí)獲得學(xué)習(xí)反饋信息并對(duì)教學(xué)方法和策略做出有效調(diào)整，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程全景數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變。智慧教學(xué)是線上和線下的混合教學(xué)，包括課前、課中和課后三個(gè)階段。通常來(lái)說(shuō)，課前的自主學(xué)習(xí)和課后的復(fù)習(xí)在線上完成，課前以預(yù)習(xí)任務(wù)為主，課后做好應(yīng)用與拓展，這些都是教學(xué)過(guò)程的必要組成部分。課中教學(xué)基于傳統(tǒng)課堂形式開展，但又與傳統(tǒng)課堂教學(xué)有很大不同，課堂教學(xué)在課前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上，開展更為豐富的教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)行更為深入的研究。

如何使線上學(xué)習(xí)和線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)都得到最大程度的發(fā)揮，從而有效提高教學(xué)質(zhì)量是教學(xué)改革一直追求的目標(biāo)。智慧教學(xué)效果如何進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)以及智慧教學(xué)過(guò)程中如何做好學(xué)生學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，都是智慧教學(xué)研究的焦點(diǎn)問(wèn)題。

一、智慧教學(xué)研究現(xiàn)狀

在概念上，智慧教學(xué)目前仍沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者從不同的角度有著不同的理解。整體而言，大家達(dá)成的共識(shí)是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論作為智慧教學(xué)的指導(dǎo)思想，以新技術(shù)為支撐，通過(guò)變革教學(xué)方式方法，采用智慧教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生智慧的生成。［5］梳理智慧教學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，研究課題主要集中在信息化技術(shù)的使用、課堂教學(xué)模式轉(zhuǎn)變和教學(xué)方法等方面。信息技術(shù)與課堂深度融合的研究起步較晚，而課堂教學(xué)研究一直是研究的重點(diǎn)，尤其是近年來(lái)，與智慧課堂相關(guān)的實(shí)證研究急速增加。與智慧課堂研究密切相關(guān)的主題包括教學(xué)模式研究、課堂教學(xué)研究和教育信息化研究等。智慧課堂的實(shí)施大多采用混合學(xué)習(xí)方式，因?yàn)槠浣Y(jié)合了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)，兩者互為補(bǔ)充，能更好地實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，更好地體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位，可以大大提高學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。很多學(xué)者還研究了智慧課堂的構(gòu)建方法、翻轉(zhuǎn)課堂、智慧課堂教學(xué)模式和智慧課堂的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等。［6］［7］［8］智慧課堂是一種新型教學(xué)模式，它將新技術(shù)與傳統(tǒng)課堂進(jìn)行深度融合［9］［10］，是智慧教學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但研究的深度還不夠，也缺少這方面的實(shí)證研究，而結(jié)合智慧教學(xué)案例進(jìn)行的數(shù)據(jù)挖掘與分析就更為少見(jiàn)。因此，智慧教學(xué)案例和實(shí)踐數(shù)據(jù)的分析對(duì)相關(guān)研究和施教者都有重要的借鑒和參考意義。

二、智慧教學(xué)實(shí)踐與效果

（一）全景數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧教學(xué)

智慧課堂環(huán)境構(gòu)建包括硬件條件、軟件技術(shù)和教學(xué)資源建設(shè)等。智慧教學(xué)活動(dòng)分為課前、課中和課后三個(gè)部分，每個(gè)部分都由教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)共同組成。課前記錄學(xué)習(xí)的圖文內(nèi)容、觀看視頻時(shí)長(zhǎng)、瀏覽課件頁(yè)數(shù)和練習(xí)自測(cè)成績(jī)等。課中記錄簽到次數(shù)、彈幕次數(shù)、投稿內(nèi)容、隨堂測(cè)驗(yàn)和小組協(xié)作情況等。課后記錄作業(yè)、討論和單元考核等。智慧教學(xué)采用多元化的評(píng)價(jià)機(jī)制，評(píng)價(jià)主體包括學(xué)生和教師，學(xué)生可以進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括學(xué)習(xí)投入度、參與度、學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力等。

1.課前線上自主學(xué)習(xí)

課前的自主學(xué)習(xí)是智慧教學(xué)的必要階段，需要借助現(xiàn)代信息化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將任務(wù)發(fā)布給教學(xué)班級(jí)，平臺(tái)向?qū)W生推送通知和學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行交流和協(xié)助。通常情況下，教師推送的學(xué)習(xí)任務(wù)除了常規(guī)的課件、音視頻和參考資料，還包含知識(shí)要點(diǎn)的檢測(cè)任務(wù)。學(xué)生收到公告以后，按照要求做好預(yù)習(xí)并完成練習(xí)檢測(cè)任務(wù)。智慧平臺(tái)會(huì)記錄學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況并產(chǎn)生分析報(bào)告，教師結(jié)合課前線上學(xué)習(xí)情況、學(xué)生反饋信息和預(yù)習(xí)檢測(cè)等數(shù)據(jù)分析學(xué)情，設(shè)計(jì)教學(xué)方案，調(diào)整教學(xué)策略。線上學(xué)習(xí)可以突破時(shí)空界限，學(xué)生與教師以及學(xué)生之間可以進(jìn)行交流和互動(dòng)。另外，在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生還可以有效利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.課堂進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)

在面對(duì)面的課堂研究學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，教師的活動(dòng)和學(xué)生的任務(wù)有序地相互作用。經(jīng)過(guò)課前的自主學(xué)習(xí)，很多基礎(chǔ)的記憶性和理解性問(wèn)題已經(jīng)完成，學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂。教師根據(jù)分析的學(xué)情數(shù)據(jù)，對(duì)課堂的教學(xué)過(guò)程和方案進(jìn)行了微調(diào)和準(zhǔn)備，課堂上引導(dǎo)教學(xué)過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深入思考。在可操作的范圍內(nèi)，教師選擇學(xué)生在課前線上學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的普遍性問(wèn)題，創(chuàng)造情境并組織學(xué)生進(jìn)行討論和相互合作。教師可以參與討論或引導(dǎo)協(xié)作過(guò)程。在進(jìn)一步合作階段，教師及時(shí)分配新的任務(wù)，學(xué)生以小組的形式進(jìn)行探究，以進(jìn)入更深層次的學(xué)習(xí)。探究學(xué)習(xí)階段之后，教師發(fā)布隨堂測(cè)試，學(xué)生在限制的時(shí)間內(nèi)提交測(cè)試結(jié)果。智慧教學(xué)平臺(tái)能即時(shí)反饋測(cè)試結(jié)果并生成測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)報(bào)告。教師根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，學(xué)生則完成知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程。在有條件的情況下，針對(duì)小組的學(xué)習(xí)和探究情況，教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行相互評(píng)價(jià)或者教師針對(duì)個(gè)體和小組整體進(jìn)行評(píng)價(jià)。因?yàn)閷W(xué)生在課前已經(jīng)進(jìn)行了必要的線上學(xué)習(xí)和討論，所以，在智慧課堂上學(xué)生更愿意參加課上互動(dòng)，表現(xiàn)更為積極主動(dòng)，也更容易實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

3.課后拓展學(xué)習(xí)注重提升

課后階段的任務(wù)也是在線上完成。課后階段教師的任務(wù)主要是制作習(xí)題作業(yè)和進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，學(xué)生的任務(wù)是完成作業(yè)并進(jìn)行總結(jié)和反思。［5］該階段教師根據(jù)課堂的反饋情況制定復(fù)習(xí)和拓展學(xué)習(xí)任務(wù)并通過(guò)平臺(tái)推送給學(xué)生，學(xué)生在收到作業(yè)任務(wù)后，及時(shí)完成任務(wù)并將結(jié)果提交。教師收到反饋后可以進(jìn)行輔導(dǎo)，借助智慧教學(xué)平臺(tái)強(qiáng)大的智能統(tǒng)計(jì)分析功能，對(duì)學(xué)生反饋的共性問(wèn)題發(fā)布針對(duì)性的講解或練習(xí)題目，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教師也可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)體情況推送不同的練習(xí)題目或?qū)W(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)。學(xué)生在完成教師布置的任務(wù)后，對(duì)于個(gè)人存在的疑問(wèn)，可以向老師請(qǐng)教或向其他同學(xué)尋求幫助。最后學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，完成知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程。課后階段師生之間和生生之間均可以進(jìn)行交流互動(dòng)。

（二）構(gòu)建智慧教學(xué)評(píng)價(jià)量表

結(jié)合智慧教學(xué)流程和各個(gè)階段質(zhì)量評(píng)價(jià)邏輯，以智慧教學(xué)平臺(tái)為依托，采取線上與線下并重、定性與定量結(jié)合、過(guò)程性與總結(jié)性相結(jié)合的方式，從課前、課中和課后三個(gè)維度構(gòu)建評(píng)價(jià)量表。該評(píng)價(jià)量表著重對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度、參與度、學(xué)習(xí)能力、知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，旨在對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程狀態(tài)有效掌握并形成科學(xué)評(píng)價(jià)。結(jié)合課程智慧教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和智慧平臺(tái)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，評(píng)價(jià)量表的設(shè)計(jì)涉及9 個(gè)可量化觀測(cè)點(diǎn)（課件觀看總頁(yè)數(shù)、視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、練習(xí)自測(cè)、彈幕、投稿、隨堂測(cè)試、作業(yè)檢測(cè)、討論互動(dòng)和編程訓(xùn)練）。計(jì)算量化公式為課前（30%）+課中（50%）+課后（20%）。其中，課前線上自主學(xué)習(xí)階段包括課件觀看總頁(yè)數(shù)（30%）、視頻觀看時(shí)長(zhǎng)（30%）和自主學(xué)習(xí)練習(xí)自測(cè)（40%）；課上研究學(xué)習(xí)階段包括隨堂測(cè)試（40%）、彈幕互動(dòng)（20%）和投稿與提問(wèn)（40%）；課后擴(kuò)展學(xué)習(xí)階段包括課后作業(yè)檢測(cè)（30%）、討論互動(dòng)（30%）和編程訓(xùn)練（40%）。

（三）智慧教學(xué)實(shí)踐與效果

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)課程中進(jìn)行了智慧課堂教學(xué)實(shí)踐。教學(xué)過(guò)程分為課前自主學(xué)習(xí)、課中研究學(xué)習(xí)和課后拓展學(xué)習(xí)三個(gè)階段。課前教師制作教學(xué)素材、發(fā)布教學(xué)資源，并根據(jù)學(xué)習(xí)反饋情況制定教學(xué)方案。學(xué)生根據(jù)教師推送的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，可在線進(jìn)行交流并記錄學(xué)習(xí)心得。在課上的研究學(xué)習(xí)階段，學(xué)生整理問(wèn)題提出疑問(wèn)，教師根據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行歸納整理，確定共性問(wèn)題并創(chuàng)設(shè)情景，有條件地開展協(xié)同教學(xué)過(guò)程，學(xué)生參與互動(dòng)，進(jìn)行協(xié)同學(xué)習(xí)。在這個(gè)過(guò)程中，教師根據(jù)學(xué)生的交流和反饋情況，適時(shí)地布置新的任務(wù)并對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)入深層次的合作探究過(guò)程。在教學(xué)任務(wù)完成之后教師發(fā)布課堂的測(cè)試任務(wù)，學(xué)生按照要求限時(shí)提交結(jié)果。最后，教師根據(jù)反饋情況進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)，學(xué)生則完成知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程。在課后的拓展學(xué)習(xí)中，教師布置作業(yè)或根據(jù)學(xué)生差異進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，學(xué)生完成任務(wù)并進(jìn)行總結(jié)與反思。

從智慧課堂與傳統(tǒng)課堂考試成績(jī)的對(duì)比來(lái)看，智慧教學(xué)課堂的平均成績(jī)更高，學(xué)生的優(yōu)秀、良好和中等成績(jī)占比都要高于傳統(tǒng)課堂。從成績(jī)的整體分布來(lái)看，智慧課堂教學(xué)的成績(jī)符合正態(tài)分布，并且高分?jǐn)?shù)段的占比更優(yōu)，更符合理想化的成績(jī)分布趨勢(shì)。另外，智慧教學(xué)課前進(jìn)行的自主學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)反饋有利于教師提前掌握學(xué)情，做到精準(zhǔn)施教；課上互動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，學(xué)生表現(xiàn)積極主動(dòng)；課后兼顧學(xué)生差異，實(shí)現(xiàn)個(gè)性輔導(dǎo)。

三、評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性分析

（一）學(xué)習(xí)投入度、參與度與考試成績(jī)的相關(guān)性分析

使用SPSS 軟件，對(duì)實(shí)施智慧教學(xué)的兩個(gè)課堂，共計(jì)153 名學(xué)生的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。學(xué)生自主學(xué)習(xí)投入度、課堂互動(dòng)的參與度與課程考試成績(jī)之間的皮爾遜相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，投入度與考試成績(jī)，投入度與參與度的相關(guān)性系數(shù)分別為0.589 和0.563，參與度與考試成績(jī)的皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.872，后面兩者具有強(qiáng)相關(guān)性，并且它們都是在0.01 水平上顯著相關(guān)。這說(shuō)明學(xué)習(xí)熱情高漲的學(xué)生，更愿意積極主動(dòng)地參與互動(dòng)，其考試成績(jī)更高。學(xué)習(xí)投入度高的學(xué)生，更愿意參與課堂活動(dòng)與互動(dòng)，并且學(xué)習(xí)成績(jī)也更好。該數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，學(xué)生增加學(xué)習(xí)投入并積極參與交流互動(dòng)，有利于提高學(xué)習(xí)成績(jī)。建議教師設(shè)計(jì)具有趣味性和互動(dòng)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)并進(jìn)行有效互動(dòng)。

表1 學(xué)習(xí)投入度、參與度與考試成績(jī)之間的相關(guān)性

（二）學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力與考試成績(jī)的相關(guān)性分析

對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力和考試成績(jī)相關(guān)性進(jìn)行分析。其中，學(xué)習(xí)能力評(píng)價(jià)包括課前自測(cè)、課中隨堂檢測(cè)和課后作業(yè)檢測(cè)三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。創(chuàng)新能力與學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新能力與考試成績(jī)的皮爾遜相關(guān)性系數(shù)分別是0.501 和0.521，這說(shuō)明學(xué)習(xí)成績(jī)好并不一定創(chuàng)新能力就強(qiáng)，這跟學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效率和思維方式都有很大的關(guān)系。另外，還存在思維活躍的學(xué)生但其學(xué)習(xí)目標(biāo)不清晰的情況。學(xué)習(xí)能力與考試成績(jī)的皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.87，二者具有強(qiáng)相關(guān)性，這說(shuō)明學(xué)習(xí)主動(dòng)性強(qiáng)并且會(huì)學(xué)習(xí)的學(xué)生，考試成績(jī)更高，這一點(diǎn)與學(xué)習(xí)投入度、參與度和考試成績(jī)相關(guān)性表現(xiàn)一致。該數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，教師在設(shè)法提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)學(xué)生加強(qiáng)引導(dǎo)，關(guān)注知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

表2 學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力、知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力與考試成績(jī)相關(guān)性

（三）線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)相關(guān)性分析

混合教學(xué)的實(shí)施過(guò)程是將新技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行深度融合，借助智慧教學(xué)工具和平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程全景數(shù)據(jù)的采集與記錄。教師通過(guò)對(duì)課前預(yù)習(xí)、課中互動(dòng)和課后拓展各個(gè)階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。課前的自主學(xué)習(xí)與課后的拓展學(xué)習(xí)均在線上完成，課堂的教學(xué)任務(wù)則根據(jù)具體情況主要在線下完成，靈活利用智慧教學(xué)平臺(tái)組織并引導(dǎo)學(xué)生完成即時(shí)發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)。線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)的皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.885，二者具有強(qiáng)相關(guān)性，且在0.01 水平上顯著相關(guān)（見(jiàn)表3）。該數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因此，在智慧教學(xué)實(shí)施過(guò)程中應(yīng)充分發(fā)揮線上與線下優(yōu)勢(shì)，在兩者共同作用下提高學(xué)習(xí)效果與教學(xué)質(zhì)量。

表3 線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)相關(guān)性

智慧教學(xué)作為一種新型教學(xué)模式，將新技術(shù)與傳統(tǒng)課堂深度融合，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)目的。在智慧教學(xué)過(guò)程中，對(duì)課前的學(xué)情數(shù)據(jù)、課中的互動(dòng)數(shù)據(jù)和課后的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與分析，促進(jìn)教學(xué)過(guò)程向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。從教學(xué)實(shí)踐效果來(lái)看，智慧課堂有效促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和互動(dòng)交流，學(xué)生的課堂表現(xiàn)更為積極活躍，考試成績(jī)得到顯著提高。

基于智慧教學(xué)過(guò)程采集的全景數(shù)據(jù)，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)性進(jìn)行分析的結(jié)果顯示，學(xué)生增加學(xué)習(xí)投入并積極參與交流互動(dòng)有利于提高學(xué)習(xí)成績(jī)，教師設(shè)計(jì)具有趣味性和互動(dòng)性強(qiáng)的活動(dòng)任務(wù)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，有效提高教學(xué)質(zhì)量。此外，充分發(fā)揮線上學(xué)習(xí)與線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)有利于提高教學(xué)實(shí)效。研究結(jié)果還顯示，學(xué)習(xí)能力好的學(xué)生，其知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力不一定強(qiáng)，因此，教師在重視提高學(xué)習(xí)成績(jī)的同時(shí)，還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的引導(dǎo)，注重知識(shí)遷移與創(chuàng)新能力培養(yǎng)，從而促進(jìn)學(xué)生綜合能力的全面提升。