本书共分七章,内容包括:智慧环境的特点、智慧环境教学模式概述、智慧教学环境下的教学设计、智慧教学环境下的学情分析、智慧教学环境下的学法指导、智慧教学环境下的学业评价、在线环境教学设计。
采集狩猎时代,人类开始学会创造和使用生产工具,使得石斧工艺技术突飞,给生产生活带来了巨大变化。到了工业时代,以蒸汽机为代表的工业机器被广泛使用,机器逐渐取代人力手工,在工业界掀起了一场工业与技术的革命。20世纪90年代信息技术的飞速发展引发了人类社会又一次巨大的改变,教育领域也在此浪潮中不断革新。随着信息技术步,教学环境也随之改变,从初的传统教学环境过渡到多媒体教学环境,在多媒体教学环境下,教学、幻灯片、投影仪等在教育领域得到了广泛的应用,丰富了学生的学习体验。混合教学环境、在线教学环境等如雨后春笋般相继出现,在教育领域芽。随着人工智能、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的快速发展和广泛应用,智慧教学环境应运而生,智慧教学环境能够为学习者提供更的学和良好的学习体验,以技术为学习者提供多种“强交互”“深体验”的适用于不同教学内容的学,使得学习者能够实现精准、快乐、以及个性化的学习。
国家高度重视以技术为支撑的智慧教学环境的构建和智慧教育的发展,并相继颁布了一系列的相关政策。2017年7月,印发了《新一代人工智能发展规划》,规划中指出人工智能发入新阶段,并成为国际竞争的新焦点,利用智能技术加快推动人才培养模式以及教学方法改革,构含智能学习、交互式学新型教育体系,努力建设智能校园,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程的应用;开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教台,开发智能教育助理,建立智能、快速、全面的教育分析系统;建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,实现日常化教育和终身化教育的个性化定制。2018年,《教育信息化2.0)提出要顺应智能环境下教育的发展路径,构建智慧学习支持环境,技术开发与实践应用,同时,“智慧教育”在国家层面的文件中被明确强调,文中强调了要实现教育的数据化、连接性、开放性和智能化,建设自动、智能的教育信息化,实现个性化教育。
吉林省高度重视信息化教学环境的建设,经些年的发展,各地智慧环境普及率得到了显著提升。由于缺乏关于智慧教育和智慧教学环境的系统性和整体化的解决方案,“环境”与“教学”始终存在“两层皮”的问题,“后一公里”现象依然存在。多年来,我们一直在努力研究“环境一教师一学生一学习材料”之间的关系,试图寻找其中的融合规律,在智慧教学环境的应用方面取得了一些经验和成果,尤其在提升工程2.0的实施中,极大推动该项工作程,加速了成果的产出。作为工作在一线的教育工作者,我们觉得有责任和义务将理论结合实践,把我们在智慧教学实践中所积累的经验和心得整理成系统的文本,与所有有需要的教育工作者一同分享,为教育事业做一些微薄的贡献。以上就是这本书诞生的由来。
本书系“信息技术应用能力提升工程实操指南”系列丛书中的重要组成部分,在编写过程中,紧密围绕智慧学概念、特点、模式概述、学情分析、教学设计、学法指导、学业评价,试图使理论结合实践,聚焦智能化学习环境,提升教学效果。强调主体参与互动,深入思考,与本书形成共鸣并获取知识的输入,在阅读和使用本书的过程中,体会实现智慧教学的基本理念和终目标,掌握智能化教学指导的技能和方法。我们真诚地希望本书的读者能够从中受到启发,感受本书编写的意图,并结合自身的经历,一步的应用。本书的特点可归纳为以下四个方面:
基于理论,结合实践。在经过学术性的梳理后,我们认为,要想发挥智慧教学环境的作用要注意以下几点:首先,应当从理论入手,必须从学理的角度理解智慧教育和智慧学习环境:其次,仅仅停留在理论层面是不够的……的实践案例,东北师范大学出版社为本书的出版给予了大力支持,在此一并表示感谢!本书在撰写过程中参考和借鉴了许多专家学者的研究成果,引用了国内外多方面的案例资料,在此一并表达谢意!由于时间仓促,未能与所有作者取得联系,在此也表示歉意。
本书成稿后,邀请多位教育理论专家,培训专行了仔细的审读,并提出了中肯的意见,在此深表谢意。由于我们在理论认识和实践上的局限,编写中还有很多缺憾和疏漏,恳请广大读者指正。
第一章智慧环境的特点
第一节智慧环境的概念解读/003
第二节智慧环境的特点/01pan>
第二章┄智慧环境教学模式概述
第一节智慧课堂教学模式概述/02pan>
第二节智慧环境教学模式应用案例/04pan>
第三章智慧教学环境下的教学设计
第一节跨学科学习活动设计/047
第二节 创造真实学习情境/058
第四章智慧教学环境下的学情分析
第一节学前精定位学生个人特征/079
第二节学中基于智能反馈系行测验与练习/088
第三节 课后基于大数据的学情诊断/098
第五章智慧教学环境下的学法指导
第一节 创新解决问题的方法/107
第二节 支持学生创造性学习与表达/115
第三节基于数据的个别化指导/130
第六章智慧教学环境下的学业评价
第一节应用数据分析模型/147
第二节 创建数据分析微模型/173
第七章在线环境教学设计
第一节在线环境教学的特点/187
第二节在线环境教学模式概述/204
第三节 在线环境教学下教学设计及组织/214
第一节 智慧环境的概念解读
“智慧教育”“智慧学习环境”“智慧教室”等词汇在教育学领域受到了广泛的关注并获得了国家层面的政策支持。《教育信息化2.0》提出了“智慧教育创新发展行动”,指出建设与应用以学习者为中心的智能化教学支持环境的重要性,在国际标准中,也规范了智慧教学环境的定义及标准。在广泛推行智慧教育的背景下,中小学以教育教学改革理念为导向,合理应用智慧环境,智能技术与教学深度融合,结合校本构建新型智能化教学环境和教学方式,是中小学教育领域的重要课题。因此,了解智慧环境的概念、特征,让理论结合实践,是当务之急。本节首先将从智慧学习环境在中小学教学应用的现状入手,再从理论和实践角度分别解读智慧环境的概念,使教育工作者能够全面了解智慧学习环境,从面更好地应用智慧学习环境。
一、智慧学习环境在中小学教育的建设现状
随着教育教学改革在中小学深入,中小学的教室环境得到了重构,智慧学习环境应运而生,基础网络、网络感知、学习资台、智能控制、记忆白板、云录播、电子等被应用于教学中,同时,无线投屏、答题分享、远程交能得以实现。目前,我国中小学智慧学建设已经取得一定成效,但也存在一些不足。不足之处主要在于:一是在学习环境重构中的侧重有所不同,使得其应用没有统一的范式,有的侧重于关注智能化设施的改造,有的侧重于互动教学系统的建设与应用,还有的侧重于教学情境的构建;二是具体的应用层面,软硬件系统的应用没有与教学达到真正的融合,教师上课时,应用起来并不是十分方便,需要在不同系统以及模式之间来回切换,数据能不能被有效利用,能的浪费:三是教师信息技术应用能力还尚显不足,使得智慧学习环境没有真正实现智慧。这些问题的存在,可能是由不同学校自身特点等实际原因造成的,但重要的是,在应用层面,教育工作者对智慧学内涵和概念理解得不够清晰和全面。因此,本节将从理论和实践两方面入手,深入探讨对智慧学认识,明确其概念,为未来更好地利用智慧学习环境并智慧学发展提供依据和指导。
二、智慧学概念——理论角度的解读
1990年出版的《教育大辞典》指出,教学环境是影响教学活动的外部条件之一,从狭义的角度讲,教学环境指的是教室内具体影响教学的全部条件。从教学环境狭义的定义可以看出,教学环境概含的内容相对狭窄,引申到智慧教育背景下,其渊源被认为源自2009年IBM公司提出的智慧地球概念,其中强调了智慧学应用是未来教学环境发展的大趋势。智慧地含了三个要素,分别是物联化、互联化、智能化。在利用环境智慧化变革的同时,更要将重心放在利用智慧教学的环境支持行合理的智慧教学设计。
从智慧教育概念的渊源来说,早可以追溯至钱学森教授在1992年提出的“大成智慧学”以及其后提出的“大成智慧教育”。在钱学森教授的理论体系里,智慧主要是指“创新与创造”的能力,其核心要义是强调“量智”和“性智”相结合、科学与艺术相结合、逻辑思维与形象思维相结合、思维的整体观和系统观相结合年来,在国家教育教学改革政策的指引下,各学校积极地将教学从传授知识向提升思维与能力方向转变,将以往传统的“填鸭式”教育观念向启发学散方向转变,激发学生创新创造能力,这些政策推动的观念都为智慧教育教学理论的不断发展提供了丰富的理论基础。
对于智慧学理论解读基于对智慧学习环境渊源的梳理,本文认为,智慧学习环境构建的根基是以教育教学改革理念为指导,以充分利用智慧支持学习环境,激发学习者创新思维的发展,综合运用数育学、心理学……