基于智慧课堂教学应用与教学方法的研究

基于智慧课堂教学应用与教学方法的研究

惠宇昕

榆林第十二中学，陕西 榆林 719000

摘 要：智慧课堂是教育信息化 2.0 时代课堂发展教育部提出的高阶目标。近些年基础教育领域硬件建设投入飞速发展的时期，榆阳区各地中小学的教学环境得以大幅提升，计算机、白板一体机、投影仪、学生端Ipd、多媒体设备不断在各学校装备。搭建了覆盖校园每个角落和教室的教育网络。 教师和学生使用计算机等多媒体技术辅助教学成为了教学常态。基于云课程平台及移动端，如何使用信息技术深度融入课堂“教、学、管、考”各环节，打造智能、高效的课堂，进一步提升课堂教学质量，成为了许多一线教师和学校思考探索的问题和面临的挑战。，其实质，是基于动态学习数据分析和“云、网、端”的运用，实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化，创设有利于协作交流和意义建构的学习环境，通过教与学的智慧化，促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。

关键字：教育云平台；智慧课堂；翻轉課堂；教学方法改革与创新

一、智慧课堂的概念和特点

智慧课堂是教师通过电子白板、电子书包、手机等多个交互式显示设备，使用相应教学软件对学生的课堂活动进行全方位的掌控。在智慧教室环境下，课前学生可以通过导学视频微课前置学习，利用微课、云平台多种媒体资源实现翻转课堂，它不受空间、时间、地点的限制，课前，复习、导入，激发兴趣和提升学习效果；课中，以任务的形式分发给小组自主探究学习，多屏互动、及时练习、评价反馈，教师可以及时了解学生的知识掌握情况；课后，学生能够及时复习，得到有效的巩固练习。智慧教室环境下的课堂教学活动有效提升了教学效果、教学质量和学生综合素养。自主学习和思考问题的能力；智慧课堂所有的技术设计都是以学生为主体，整合多方面的教学资源和学习资源，为学生提供多种云平台的教育学习资源。云端资源是通常由第三方服务商免费提供，通过网络环境，无论何时何地，只需一台终端设备（手机、pad等）即可开展学习，经济高效、安全可靠、方便快捷。

图1-1智慧教室模型

二、历史背景

自从教育部的《教育信息化十三五规划》、《教育信息化2.0行动计划》等文件的出台，信息技术在中小学教育教学的应用越来越普遍、智慧教室、云计算、虚拟技术、人工智能、大数据、移动互联等新技术对教育产生了革命性的影响。目前来说，很多的信息化多媒体教学，都只是利用了这些科技产品，却没有真正完全实现智慧课堂教学更加个性、有效、开放。课堂管理更加智慧化、评价更加注重实效和有针对性。那么如何推动信息技术在教育教学中的深度应用，推动基于智慧课堂教学应用与教学方法的改革。让教学教学更加个性、有效、开放，课堂管理更加智慧化，评价更加注重实效和有针对性是中小学教育有待解决的问题。

随着基础教育新课程改革和新高考制度改革不断进步和发展。灵活的课堂教学活动的教学模式越来越得到重视。重视课堂教学质量以及课堂教学中学生的专注度和参与度、师生之间的互动、交流、沟通策略。在新的时代背景下，需要我们培养具有有想象力、创造力、协作力和综合型的人才。然而，传统课堂的教条化、单一化特点，长时间的使用实践下，使得学生渐渐没有了学习兴趣和专注度。这就要求学校和教师不断学习和探索研究新的适应新课改教育下满足现代教育的要求的课堂教学方法，并作出相应的改变。《《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020》年。指出需要整合各级各类教育管理资源，搭建国家教育管理服务平台。明确勾勒出了目前和今后一段时间里教育技术发展的方向和目标。目前教育信息化已经在榆阳区校园网络等基础功能平台建设，榆林市第十二中学也正朝着深入研究智慧教育教学应用与教学方法以及大数据应用,精细化管理支撑精准教学的方向转变。

课堂是教学活动的主要场所,已有研究表明,课堂的设计与组织形式不同会产生不同的教学效果,从而影响课堂教学质量和人才培养的质量。因此，随着信息技术的发展，人们普遍意识到新媒体新技术应该应用到教育教学课堂中,因此，越来越多的新技术在课堂环境中被使用,但在实际使用过程中，新技术使用成了一种模式化\单一化固有教学环境。教学效果没有因为各种设备增加而得到有效提升,反而学习空间逐渐受到压抑，教师需要学习许多变化的教学方法以适应新技术的应用。学生在学习中注意力逐渐减弱,面对着这些不断更新的新技术,教育进入以技术为主导，忽略教学本位的误区。忽略了课堂教学是技术和师生交流学习的有机整体。

良好的教学环境够提供给学生足够的的安全感、兴趣感、舒适感和愉悦感,能够直接激发出学生积极的情感体验,从被动转变为乐于学习。因此，以人为本,注重学生的创新素养和终生学习态度是未来课堂发展的必然趋势。将众多技术进行整合。将众多技术进行整合。

为了将智慧教室环境下的教学模式应用于中学课堂教学，笔者在学校成立了一个课题组，主要采用行动研究的方法、文献法、调查法、案例分析法和课堂教学实录法，注理论研究与个案课例实验分析相结合。以榆林市第十二中学的高二中学生为研究对象，进行课堂教学效果研究。在教学研究过程中，对师生利用智慧课堂平台技术如何更有效将各科教学有效融合的的教学方法，以及过程、效果进行观察、记录调查、分析，及时总结、发现规律和理论模型，并对教师进行新技术培训、智慧教室环境下新媒体新技术课堂教学应用大赛、问卷访谈等形式对智慧课堂环境教学应用的效果、教学模式方法和对课程教学中所具有的对学生具体的认知、情感、意志等方面的作用加以分类和个案性研究。研究出适合我校教育现状的灵活有效的课堂教学模式和方法，现将我们研究的总结如下：

在参考大量文献研究的基础上，借鉴常规的教学理论和教学模式，结合榆林市第十二中学的实际教学情况，提炼出适合于我校实际的课堂教学应的智慧课堂教学模式：“翻转式智慧教学模式”、“小组包组式智慧教学模式”、“虚拟现实情景有效互动式智慧教学模式”、“互动互学智慧教学模式”、“思维导图式智慧堂教学模式”。学生小组合作延伸到课前预习、课后总结复习；有效提高了学生参与度高、教学效率高、效果好，知识掌握扎实有效，互动反馈及时等优势，但是课堂上网络资源的获取和应用有待大量扩充。

1、翻转式智慧教学模式：它需要大量的微课、动画、视频等多媒体资源，包括课前预习多媒体课件、导学案、课前情景导入多媒体课件、课中重难点、疑点等微课或动画等；同时对教师利用信息技术手段制作各种多媒体课件的能力提出了更高的要求，增加了教师的课前准备的工作量，教师需要进行课程的前期分析，对教材知识情况、学生学习情况、课程的教学目标、教学内容、教学方法和策略、教学重难点等进行分析，形成初期的教学设计；根据以上分析选择整理并制作出翻转微视频或课前导学资料。小组包组式智慧课堂教学模式是课前预习合作、课中合作探究、课后总结复习合作的形式组织学习；这种模式对小组长的学习能力、管理能力和责任心提出了更高的要求，小组长包组制要求教组织好不同主题任务的设计，主题明确、任务明确、探究性强、强调小组长引导监督自主、探巧、合作互助式的学习，网络资源的获取和应用应该比较开放，但是对学生的学习能力有比较高的要求。

需要注意的问题和解决对策：

传统的翻转课堂的方式，将原来课堂统一讲授的内容前置激趣导入，学生通过教师提供的资源进行学习，那么我们课题组一致讨论将这个微课和导学案利用最大化，不仅可以作为导学微视频，也可以作为预习视频或课后复习视频，让其为主要教学资源，辅以一定的导学练习，能使学生获得更好的自主学习效果。学生根据教师翻转微视频的指导进行自主学习，目的性和实效性更强课题先前提出的合作学习、交互学习、建构主义学习理论，知识掌握更扎实、实效性更强。此外，在导学案练习的帮助下，学生能及时了解自己对知识的掌握程度，及时发现学习中的问题，让课堂学习更有针对性，也有利于学生在课堂上巩固所学知识。翻转微视频的制作要点是要注意内容短小精悍，重难点突出，且通常情况下一个视频只讲解一个知识点、疑难点，注重学生对知识的理解和吸收。翻转微视频的制作不仅要求教师能清楚的把握教材知识结构，还要求教师能熟练掌握其具体的制作技术和方法。这要求教师能深入分析教学内容中各知识点之间的逻辑关系，并能使用合适的技术方法、易懂的讲授形式将这些知识讲解呈现，对教师的教学综合应用整合能力提出了新的要求。

2、小组包组式智慧课堂教学模式

小组包组式智慧课堂教学模式是我们课题组一致讨论通过可以实验试行的一种新的教学模式，是指老师可以将班级分成若干个小组，要求教师能够深入了解学生，并能睿智的选出一个组织管理能力和学习能力包括责任心较强的小组长，无论在课前预习过程中、课堂教学过程中、课后总结预习过程中都能有效监督和组织本小组成员完成自己的学习任务；有针对性、有目标，真正将学习落实到每位学生，充分体现学生的主体性。

需注意的问题和解决对策

3、虚拟现实情景有效互动式智慧课堂教学模式

我们知道，要学好语言，要在良好的语言环境下和别人交流和体验才能熟练应用。智慧教室的技术就是虚拟数字技术和现实世界紧密联系在一起。由于现在我们学校的条件还没有3D等VR技术，但是也可以利用现有的技术做好课堂教学与虚拟现实的无缝对接。实现情景互动式教育。设置一些情景模拟教学不乏为一种行之有效的教学方法；

例如：在智慧课堂的教学助手软件中有很多拖拽功能，以我校英语教师暴海蓉老师的那堂课为例，她就是针对某些短语单词，一个学生表演，另外一个学生猜然后通过直播或拖拽功能将对应意思的短语拖转出来，单词所对应的图像拼接成完整的拼图，通过PAD画出来，那么学生们会很快爱上记忆单词，毕竟图像记忆单词是比较有效的方法之一；尤其在记叙文里面可以通过PAD画出主人公一路所到之处和所做之事。那么这种虚拟情景教学在其他课程学习中同样实用，在语文课堂教学中，关于古诗词的记忆，教师也可以将诗词描述的意境以图像或山水画等多媒体形式展示，学生通过过观察分析去学习和记忆诗词，或者学生根据诗词画出图，这样使得枯燥乏味的知识变得生动而有趣；化学课堂中，以史恬老师的课为例，讲述的试验的环节，教师演示完后，就一套实验器具，让全班学生都操作实践是不可能实现的，那么智慧课堂就可以实现虚拟现实实验，教师通过云平台资源，比如榆林市教育云平台的虚拟动画实验素材下载下来，下发给每位学生的PAD上完成全员实验；音乐课的话，附带的钢琴功能可以实现课堂虚拟现实弹奏；数学课，画出模拟动画函数图，及形象又直观；如果是地理课的三维地图、空间化星球拖拽等等种类多样；不管是在任何一个学科，我们都可以调用与学生的生活息息相关的视频、动画等多媒体素材，师生在这种虚拟现实互动过程中有了很好的情感体验，使得课堂更贴近生活，既调动了学生的积极性和参与度，也提高了学生的学习效果和发散思维。

4、互动优学模式

课堂教学教师、学生在智慧教室环境下，使用教室电子白板、教师移动终端、学生端平板电脑，在教学云平台的支持下，进行的多屏互动、作业摄像上传评价批改、抢答、随机抽取等信息化教学方法，合作、自主探究等形式的互动式学习。在这一环节中，智慧教学软件云平台提供作业批改和统计功能，随时记录课堂的所有教学活动，及时评价学生监督学生课堂的参与情况和知识掌握情况。

（1）实施过程

第一，教师使用教室电子白板端软件和教师移动端软件同步打开自己的教学资源，并可以将其共享推送给全体学生，在这一过程中实现了多屏联动，学生得以充分获取教师教学资源。

第二，教师在课堂教学中使用教学云平台提供的作业批改统计、实物投射和电子板书功能，可以全程统计记录下学生的学习情况、典型例题、易错点，为教师更好的有针对性的的课后总结补充。

第三，教师在教学过程中使用智慧课堂平台的在线检测功能，实时的对学生知识掌握情况进行考察。通过教学云平台的评价系统，快速准确的了解学生实际学习情况，避免传统课堂上主观感性的判断。

第四，学生在此环节中可以随时对教师讲授的知识进行批注，将自己平板电脑的内容展示分享给教师或全体学生，将纸上练习的内容拍照、批注、上传，与其他学生在讨论组中交流互动。

（2）需要注意的问题和解决对策

互动优学模式在课堂教学应用中的关键是互动，如何在师生之间，生生之间进行有效的互动是本种教学模式需要注意的问题。教师可以依靠课前导学环节反馈的问题，采用合适的教学方法和策略，有针对性的展开教学活动。课堂上的互动交流，教师应该把握好节奏，利用定时器功能把控习题或回答问题的时间。

通过教师和学生的互动交流，一步步的探究，发现问题，提出问题，解决问题，最终得出结论掌握知识。这就要求教师熟练掌握技术，通过多屏互动、小组合作、抢答，随机抽取、电子奖励互动、学生演示、资源推送等方式提升课堂互动交流和有效性。

5、思维导图式智慧课堂教学模式

思维导图，又叫心智导图，是表达发散性思维的有效图形思维工具 ，它简单却又很有效，是一种实用性的思维工具。

思维导图运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。

教学多年的老师，初期接触到对思维导图，学习了思维导图后，觉得利用思维导图学习是一件有趣的学习体验，就好比孩子们的“画画涂鸦”，而且对学习成绩有促进作用、效率高。现在为大家分享一下，为什么现在这么多学子来学习思维导图，学习思维导图能给到我们什么？

用思维导图做笔记，实现图文并茂的记忆，因为思维导图是以“画”的形式来记录，运用了大量色彩、图像、关键词，需要调动很多的感官，开发大脑潜能。锻炼大脑的想象力和创造力！

而大量科学研究表明，思维导图的层级排布和放射性的布局这种反射和人类神经细胞结构、脑神经存储信息的方式相吻合，思维导图更利于学生思考和学习。一张思维导图上来记录一个时间周期所学内容（一天，一周，一个月），或者也可以是一本书的内容，这样可以减少学生50%~80%的记忆量，为学生节省了很多重复记忆的时间。板书和幻灯片不再是束缚课堂形式的枷锁，而是服务于教学思路、促进知识交互的媒介。“智慧教室” 里，教员挥洒自如，教学资源信手拈来，‘所想即所得’；学员借助思维导图，难题疑惑及时寻根问源。

在课堂教学过程中，教师可以利用思维导图将重点、难点很清晰的表述，帮助学生加强理解教学知识点。使用思维导图，开启启发式教育，让学生自主思考加深理解。学生可以利用PAD作画，比如语文课堂教学中，画出对整篇文章的理解，画出主人公一路所到之处和所做之事的轨迹。既加强记忆，又加深理解。也可以用在总结环节，帮助学生理清文章的脉络，了解文章结构。

“智慧教室”让教师、学生都拥有了“智慧大脑”。

在目前智慧教室和云计算的广泛应用，如何利用这些现代信息技术手段，提高课堂效果和教学质量是这些建设后应用层面急需关注的重点。

经过课题组调查学生的结果显示，在38份有效问卷中，有32人认为智慧教学云平台的应用对其学习效果有显著影响，比例占全体被调查人数的84.2%，可见大部分学生都认为智慧教室教学能影响自己的学习效果和学习兴趣。问卷的统计数据进一步显示，有76％的学生都认为智慧课堂课前预习微课翻转课堂教学模式对自己的学习能起到了正面的促进作用，对自己的知识掌握有叫不错的效果。因此“翻转式智慧教学模式”、“小组包组式智慧教学模式”、“虚拟现实情景有效互动式智慧教学模式”、“互动互学智慧教学模式”、“思维导图式智慧堂教学模式”等五种智慧课堂教学模式和方法，普遍能够对学习效果产生较好的正向影响，也非常受学生喜欢和接受。

推广和发展这五种智慧课堂教学模式，能有效提升中小学教育信息化程度和教学质量，能够充分发挥教师和学生的积极性，通过丰富的教学资源，在现在信息技术的支持下，展开精准化、个性化、高效化的学习。。

参考文献

国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）[EB/OL]．

http://www.gov.cn/jrzj／201Q-Q7/29/content1667143.htm，2010-07-29

高冠南，曹宇，刘浩军．支持翻转课堂的微课云平台模型构建［Ｊ］．教育信息技术，2017，(04):42-45

王玉恒（2002）.智慧教育