信息技术环境下智慧课堂教学设计与应用研究以贵阳市省府路小学为例.docx

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信息技术环境下智慧课堂教学设计与应用研究以贵阳市省府路小学为例

信息技术环境下智慧课堂教学设计与应用研究

——以贵阳市省府路小学为例

摘要：

随着信息科学技术和信息化教育教学理念的不断进步与更新,教育改革在不断的探索与进行。

目前，智慧课堂的越来越普及，智慧课堂与各学科的融合度也越来越高[1]。

本文笔者以贵阳市省府路小学为例，对信息技术环境下的智慧课堂教学模式进行调查研究，经过查阅和分析文献资料，结合智慧课堂教学特征，提出了在信息技术环境下智慧课堂的教学模式，并结合小学信息技术课和学生学习特点设计出信息技术环境下应用智慧课堂教学模式的教学案例并进行教学实践。

课后反思和对师生进行访谈和问卷调查，以此检验该智慧课堂教学模式的有效性，为推广智慧课堂提供可参考的理论依据和教学案例，帮助师生的教与学。

关键词：

智慧课堂；信息技术；智慧教育；教学设计

Abstract：

Withthefurtherdevelopmentofmoderninformationscienceandtechnologyandthefurtherupdateanddeepeningoftheteachingconceptofinformatizationeducation,educationreformisconstantlybeingexploredandcarriedout.Atpresent,smartclassroomsarebecomingmoreandmorepopular,andtheintegrationofsmartclassroomswithvariousdisciplinesisgettinghigherandhigher.Inthisarticle,theauthortakestheprovincialgovernmentprimaryschoolinGuiyangCityasanexampletoinvestigateandstudythesmartclassroomteachingmodeintheinformationtechnologyenvironment.Afterconsultingandanalyzingtheliteratureandcombiningthecharacteristicsofthesmartclassroomteaching,theauthorproposesthesmartclassroomteachingintheinformationtechnologyenvironment.Themodel,combinedwiththeelementaryschoolinformationtechnologyclassandstudentlearningcharacteristics,designedtheteachingcaseandpracticeofapplyingthesmartclassroomteachingmodeundertheinformationtechnologyenvironment.Afterclassreflectionsandinterviewsandquestionnairesurveyswithteachersandstudentstotesttheeffectivenessofthewisdomclassroomteachingmodel,toprovideatheoreticalbasisandteachingcasesforthepromotionofwisdomclassrooms,tohelpteachersandstudentsteachingandlearning.

Keyworlds：

SmartClass;InformationTechnology;SmartEducation;InstructionalDesign

1.绪论

1.1．研究背景及意义

1.1.1．研究背景

随着网络技术的飞速发展，国内各类学校已经从传统教学转为信息技术与课程相融合教学，进入运用先进多媒体设备辅助教学的时代。

在《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》一文中也表示：

要“建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具”[2]。

传统教学已经成为过去，科学技术进步与多媒体普遍应用为传统教学的转变提供了时机，教育信息化快速发展为进一步研究智慧课堂提供了契机。

智慧课堂给教学带来了许多长处，但智慧课堂教学模式设计及应用效果还需要进一步检验。

1.1.2．研究意义

（1）理论意义：

教学本身就是一件不容易的事情，对于教育者教学综合素质要求严格，教师应不断学习接受新的挑战。

随着信息科学技术的快速发展教师在教学实践时，总是会遇到很多问题，目前针对很多问题还没有一个有效的解决方法。

本文在查阅和总结相关文献资料的同时，对智慧课堂的相关概念进行探讨和阐释，并描述和探究了智慧课堂的理论基础。

在此基础上丰富了智慧课堂的理论依据，可以为更多对智慧课堂感兴趣的教育工作者提供一些借鉴资料。

（2）实践意义：

通过研究信息技术环境下智慧课堂教学设计与应用，促进教育信息技术发展，使教学更加丰富多彩。

信息技术环境下智慧课堂都给师生带来益处，学生能够更多的进行自主学习、合作交流、探索创新，提高学生的信息素养；教师可以获取一些关于课堂教学的相关策略，以提高课堂教学的效率。

1.2．国内外研究现状

1.2.1．国外研究现状

国外学者PauloNovais、NuHuaCheng、Mehdif等分别对智慧教育、智慧课堂、智慧学习环境作了相关研究。

PauloNovais研究了在智能教室中，环境是否会影响学生学习，他的研究表明了安逸的学习环境可以提高学生的学习成绩[3]。

NuHuaCheng通过选取护理专业的学生进行实验调查，发现运用智慧课堂教学可让学生学习成绩得到进步[4]。

Mehdif提出并研究证明一种新多媒体设备组成新型智能教室，可以提高我们的课堂效率，为学习者提供先进的学习设备[5]。

总的来说，国外在智慧教育、智慧课堂和智慧学习环境方面已有许多研究。

同时国外的智慧教室基本已经普及各学校，运用到各学科的教学实践中。

1.2.2．国内研究现状

祝智庭教授[6]提出，智慧教育是需要依靠信息科学技术的力量来作为支撑条件，营造一个充满智慧的学习环境，从而促进学习者进行全面、协调和可持续发展。

钟绍春教授[7]认为智慧课堂是以信息技术为支撑，将信息技术运用到课堂教学中，转变传统的教学方式，搭建个性化智慧课堂教学环境，有效促进和提高师生教和学的一种新型课堂。

国内还有很多学者也针对智慧课堂进行研究。

一些学者对智慧课堂的教学环境进行了研究，提出教师可以运用信息科学技术作为支持，来提升学生的智力发展和个性化学习[8]。

一些学者还特别的分析和研究了关于大数据学习，探讨智慧教育与智慧学习的发展特点[9]。

也有些学者对智慧课堂教学过程中需要用到的各种要素，期望设计出统一的智慧课堂学习模式，用来推进智慧课堂中信息技术与学习的相互融合[10]。

目前来看，智慧课堂的概念还没有统一的定论。

我国智慧课堂教学模式还不完善，智慧课堂也没有完全普及到中小学。

然而从目前的教育发展来看，我国的教学条件越来越好，智慧课堂是未来的发展趋势。

2．研究的相关概念及理论基础

2.1．相关概念

2.1.1．智慧教育

智慧教育就是教育信息化，它是指在教育领域内应用现代信息科学技术来促进教育改革与发展的一个过程。

目前，在国内对智慧教育还没有统一的定义，黄荣怀、祝智庭、杨现民等教授通过研究也得出不同的观点。

黄荣怀教授谈到，智慧教育是由学校、地区或者国家提供的具有良好学习体验、内容适应性强和学习效率高的教育行为[11]。

祝智庭教授则认为：

“智慧教育是通过构建智慧学习环境，应用智慧学习方法，促进学生智慧学习从而培养具有高智能和创造力的人，适当利用技术参与实践活动并创造成品与价值，实现对环境灵巧机敏地适应、塑造和选择”[12]。

而杨现民教授是这样总结智慧教育的。

智慧教育是依靠新型信息技术来打造的一种教育生态系统，它将信息技术与教育相互融合，以此来促进学习者的智慧学习与发展[13]。

研究者们对智慧教育有不同的认识和理解，但都在表述智慧教育将新型科学技术与教育相互融合，转变传统课堂的教学模式，让教育与社会共同进步。

总言之，智慧教育就是为学习者营造一个智慧学习环境，教师根据讲课内容进行智慧教学，师生可以发挥最大潜能去更好的教与学。

2.1.2．智慧课堂

从前述的国内外研究现状中，我们可以了解到智慧课堂目前来看还没有一个统一的概念。

基于以上研究者们对智慧课堂的认识和理解，再结合我国智慧课堂的实际情况，笔者总结为：

智慧课堂是指学习者依靠先进的信息科学技术，在智慧教学环境中，运用一定的智慧教育方法，利用大数据技术，对学生的课堂学习行为进行采集、对比、分析和改进，促进智慧学习和发展的课堂。

2.2．理论基础及应用价值

2.2.1．人本主义学习理论

从全人教育的角度，人本主义学习理论阐述了学习者成长的全过程，该理论启发学习者的经验和创造潜能，引导其将认知和经验结合起来，肯定自我，然后实现自己。

人本主义理论提倡的教学模式是能够激发学习者的学习兴趣，同时能够培养他们的学习动机[14]。

智慧课堂的开展目的在于激发学习者的学习兴趣，培养其学习动机，创造学习者智慧化学习过程，打造一个高质量、高效率、高智慧的课堂。

2.2.2．建构主义学习理论

建构主义理论是瑞士儿童心理学家、认知心理学家皮亚杰最先提出来的。

从知识的角度看，建构主义认为知识是对客观世界的一种解释，假设或假说。

随着人们认识的加深，它将不断变化和加深，从而产生新的解释或假设。

从学习的角度看，一个人的思想和经验不同，调动了不同的知识和经验，对收到的信息有不同的解释。

就教学而言，建构主义认为教学不能忽略学习者现有的知识和经验，不能简单地从外部“填充”学习者的知识，应该引导学习者从原始知识和经验中积极构建新知识和经验。

而在智慧课堂中，教育者能够关注到学习者的个体差异性并对其进行个性化辅导。

建构主义对于智慧教育的发展有一定的理论指导作用，而通过智慧课堂的实践，建构主义理论也很好的得到实施运用。

2.2.3．混合式学习理论

随着信息技术的发展，传统教学逐渐被混合学习方法所取代。

通过使用高科技设备，不同年级的学生可以使用以前的知识和学习方式坐在同一教室中，根据自己的学习进度来选择相应的学习设备、教材、媒体等。

我国的何克抗教授[15]认为，学习者在混合学习过程中，传统学习方法与网络环境下的学习方法相互融合，在体现教师在组织和指导教学中的领导作用时，学生还应展示自己的主导地位并积极发挥自己的主动性。

智慧课堂的学习环境本身属于一种混合教学环境，它体现了学生在教室中的主要地位，并不断地提升学习者的学习兴趣和学习能力。

2.2.4．多元智能理论

多元智能理论是由心理发展学家霍华德加德纳最先提出，他认为每个人都有很多智能：

空间智能、音乐智能、语言智能、运动智能、逻辑-数理智能等[16]。

我们每个人都存在激发某一智能的可能性，智能的开发在很大程度上是会受到教育者以及周边环境的影响。

智慧课堂与多元智能理论刚好有不谋而合之处，依托在智慧课堂环境下，教育者教学时要为学习者提供开拓思维的教学情景，有针对性的发掘学习者的智能潜力，为学习者提供全方位的发展机会，实现对学生进行个性化的智慧教学。

2.2.5．智慧课堂的应用价值

（1）传统课堂与智慧课堂的比较

在传统课堂教学中，教学方式单一，教师讲课，学生听课。

师生之间互动少，导致整个课堂不活跃。

传统课堂教学不能准确地掌握学生的学习情况，不能关注每个学生，不能理解学生个体差异，因此很难做到因材施教。

现在智慧课堂与现代教育技术相融合，利用教育技术作为教学手段，师生之间随时可以进行交流互动，激发了学生的学习兴趣。

现将两者之间做一个具体比较：

表1传统课堂与智慧课堂的比较

传统课堂

智慧课堂

教师

学生

教学活动

教师

学生

教学活动

课前

为新课内容备课，撰写教案

预习新课，大概了解即将学习内容

教师了解学生预习情况

1.根据智能学情分析，推送相关资源

2.推送预习任务和资源

3.有针对性进行教学设计

1.完成预习任务

2.阅读教师推送的相关资源

教师及时了解学生的预习情况，以此对教案进行再修改和调整

课中

讲新课以及提问学生问题，布置相应课后作业。

认真听课，回答老师提的问题，并积极完成课后作业。

教师给学生讲授知识，师生之间通过问题进行互动。

1.进行课前导入，总结预习情况；

2.布置新任务引发探究式学习；

3.推送随堂测试题；

4.通过及时反馈精讲习题与总结。

1.课堂上与同学自己分享预习情况；

2.进行探究式学习；

3.完成随堂测试题；

4.复习巩固对本节课内容，加深理解。

学生讨论以及进行探究式学习，课堂上进行有效的交流和互动，同时在随堂测试中也有的互动，活跃了整个课堂氛围。

课后

批改学生课后作业。

完成课后相应作业。

基本无交流互动。

1.个性化的推送作业；

2.有针对性的推送补救学习微课；

3.智能化批改学生作业。

1.完成作业并提交；

2.观看微课，进行辅导；

3.课后总结反思。

通过微信、QQ、微博等社交平台或班级优化大师软件与教师进行互动。

（2）智慧课堂的优势

与传统课堂相比较，智慧课堂有以下几点优势：

.完善了班级授课制，更体现学习者在课堂中的主体地位。

班级授课制出现使得国家开始大规模的培养人才，既发挥了教师的主导性，又体现学生的主体性，还有利于学生的教学管理与测试。

但班级授课制有一定的局限性，教师不能关注到学生个体性差异，经常会忽略不擅长学习的学生，看不到学生的其他能力，忽视了学生多元化智力发展。

智慧课堂的出现将改善班级授课制的不足，依然是在班级授课制的基础上进行授课，教学方式更多元化，能够因材施教，照顾到个别学生的个性化学习[17]。

.纠正传统教学策略的不足，使教学更具针对性和高效性。

传统教学的弊端是教师往往不了解学生掌握知识的具体情况，在作业布置过程中，教师就会每个知识点都有相应题目，导致作业过多。

这样使得学生自主学习时间减少，老师没有时间和精力去关心到学生和备课。

利用智慧课堂教学，教师可以运用智能终端了解学生的学习反馈及分析结果，从而有针对性的推送相应题目到学生端。

智能化布置作业，为师生都节省大量时间，可以进行有针对性的知识整合。

.师生的信息素养得到提高。

智慧课堂的完成只有借助信息技术才能完成，师生都要对其所涉及到的相关设备有一定程度的了解和使用，这样才能大大提高教师和学生的信息素养。

3．信息技术环境下智慧课堂教学设计

3.1．智慧课堂教学模式设计依据

通过上述对智慧课堂的研究阐述，在此对智慧课堂教学模式设计总结以下几点依据：

（1）教学过程中，现代信息科学技术与教学高度融合起来。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中明确表示：

“信息技术对教育具有革命性的影响”[18]。

在智慧课堂中，创建智慧课堂环境的关键因素在于信息技术的支撑和教学活动的顺利进行。

在教学活动环节设计时，应将信息技术融入其中，使信息技术在改善教学环境完善课堂等方面发挥作用。

（2）突出学习者的主体性和教师的主导性。

在新课程改革中提到，学习者的主要学习方式为自主、探究和合作式学习。

合作式和探究式的学习有助于将学生作为学习的主体，把课堂还给学生，教师也在其中起到主导作用，从而培养学生的自主学习和探究学习能力，实现学生主体和教师主导相互统一。

（3）人本主义学习、建构主义学习等相关理论基础的支持。

任何实践的实施都必须将科学理论作为指导，笔者在前面已经对人本主义学习、建构主义学习、混合式学习、多元智能理论进行详细阐述，只有遵循这几个理论依据，智慧课堂的设计才是科学的、有效的。

（4）遵循将教学内容分段教学的原则。

任何教学的实施都需要根据一定的教学环节去实现教学目标。

在智慧课堂中，通常把教学环节分为知识传递、知识内化、知识补救三个阶段。

知识传递阶段是教师将知识传递到学生的过程，知识内化阶段是学生对教师传递知识的学习吸收过程，这也是教学中必要的阶段，而知识补救阶段是在课后学生根据教学资源对已学的知识进行巩固与再认识[19]。

总言之，智慧课堂教学模式的设计要充分考虑和发挥智慧课堂的优势，还要结合各学科的教学特点和教学实际来设计出科学且合理的智慧化教学模式。

3.2．信息技术环境下智慧课堂教学模式设计

笔者根据文献资料、贵阳市省府路小学智慧课堂展示课的观察以及上述设计依据，总结得出如下信息技术环境下智慧课堂教学模式设计：

图1.信息技术环境下智慧课堂教学模式设计

课前准备，学生需要预习即将学习的新课内容并通过在线检测来了解自己的知识掌握情况，并整理自己的疑问等发送给老师。

教师通过学生的预习和检测情况，分析学生的学习情况，设计符合该学情的教学方案、教学活动以及准备教学材料。

课中设计，教师首要任务是创设学习情景以此导入课题，同时根据课堂学习内容布置任务，教师创设的情景是要能点燃学生的学习热情，在此之后再将提前备好的教学任务推送到学生端，学生进入情景后进行自我分析并完成任务。

接着是学生进行自主学习、教师统计数据以便辅导。

学生根据自我分析的结果选择相应的学习材料进行自主学习或小组探究学习，教师统计学生的学习数据来了解其学习情况，从而进行针对性地辅导。

然后是学生一起学习克服困难。

教师根据学生学习情况集中讲解重难点。

随后对学生进行随堂检测或者作品分享，信息技术课程有计算机理论和操作。

针对计算机理论课程，我们可以进行随堂检测，如果是操作课程，就可以对学生作品做一个分享和评价。

教师对检测结果和作品评价进行统计并分析，制作出相应的知识拓展。

最后就是教师与学生一起进行课堂总结，让学生掌握本节知识更系统化。

课后补救，学生完成课后作业，可以根据课堂上的学习内容选择自己感兴趣的知识点进行再拓展，实现学生个性化学习。

教师则是进行课后反思总结，看本节课教学目标是否达到、智慧课堂的教学方案是否有效等。

4．信息技术环境下智慧课堂教学设计的应用

4.1．信息技术环境下智慧课堂《录制之法——录制朗诵的声音》的教学设计

根据上述所提出的“信息技术环境下智慧课堂教学模式设计”，结合笔者所在实习学校的教学进度，笔者选取了《录制之法——录制朗诵的声音》进行智慧课堂的教学设计并实践于真实课堂。

表2《录制之法——录制朗诵的声音》教学设计

《录制之法——录制朗诵的声音》教学设计

课前准备

教学内容分析

《录制之法——录制朗诵的声音》选自清华大学出版社出版的信息技术六年级上册第二单元内容。

本节课是学习声音编辑软件GoldWave的第一课时，通过对GoldWave操作界面的了解、初识，为后面的内容学习打下基础，主要在学习如何用GoldWave软件录制声音后，为后续内容学习做准备。

学情分析

小学六年级的学生，他们已经掌握了计算机的基本知识，office办公软件的简单操作，以及图片处理软件等，基本具备了学习软件操作初水平。

本课就在他们的基础上继续学习声音处理软件，而本课仅是软件的初识，考虑到学生基础不一样，本节课以设置情境来导入课题，以此激发学生的学习兴趣，将学习任务分解，帮助他们理解知识，掌握新的学习方法。

教学目标

一、知识与技能目标：

1.准备计算机录音系统；

2.认识声音编辑软件，熟悉GoldWave的操作界面；

3.学会软件基本按钮的使用，用GoldWave录制声音。

二、过程与方法目标：

通过任务驱动、小组合作、交流展示等多种方式，积极调动学生的参与热情与创新发展意识，从而让更多学生创作出更多优秀的作品。

三、情感态度与价值观目标：

通过任务驱动、合作探究等一系列的教学方法培养学生的实践能力和探究能力。

教学重、难点

重点：

1.掌握GoldWave中常用的工具按钮；

2.学会用GoldWave录制声音。

难点：

1.熟悉GoldWave软件的操作界面和常用工具按钮的使用。

学习材料准备

1.预习材料

2.学习用具：

录音耳机

3.多媒体教室，希沃教学软件

4.学习单，教学课件

学习反馈

通过教学软件班级优化大师推送课前相关预习资料给学生，家长监督学生完成预习任务，及时汇报完成情况。

教师根据预习反馈情况制定相应符合学生的教学方案和课堂上的学习单。

课中设计

教学流程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境

问题导入

1.师：

同学们，我们思雨小朋友想要参加“配乐诗朗诵比赛”，可是她很苦恼，不知道怎么把作品交给主办方。

于是思雨就请教了王老师。

同学们，如果你是王老师，你会怎么帮助思雨呢？

2.师：

在大家提到的方法中，老师觉得把配乐诗朗诵录下来的这个方法最为可行。

那下面我们就来帮帮思雨。

进入老师创设的情境，积极踊跃回答老师的问题。

通设过情境创设和问题导入，引入本节课课题，激发学生对本节内容的学习兴趣，更好地进行教学。

准备计算机录音系统

（教师演示）

1．确认计算机中是否安装声卡（什么是声卡）

2．将耳机、麦克风连接到声卡。

（怎么连接）

3．测试录音系统是否调试好。

（怎么测试）

（运用希沃授课助手将实操部分录制下来）

认真听讲声卡的概念，仔细观察教师如何为计算机准备录音系统，并实际操作一遍（可回放老师录制视频）

通过理论讲解和实践操作，以及让学生动手练习，让学生将理论与实践有效结合。

同时运用希沃授课助手将操作过程实时录制下来，便于学生二次查看。

认识GoldWave工作界面

（教师介绍）

1.GoldWave软件介绍

2.工作界面：

主窗口：

菜单栏、工具栏、状态栏

声音窗口：

能够看到声音的“样子”

控制窗口：

播放、暂停、快进、快退等按钮。

知识检测：

利用希沃电子白板5设置该知识点的课堂游戏，学生练习，检测学生掌握情况。

（学习任务单，希沃电子白板5）

认识GoldWave软件的工作界面由哪几个窗口组成以及每个窗口能完成什么样的功能。

积极参加课堂游戏，巩固知识点。

提前准备好的学习单和希沃电子白板5进行该部分内容的教学，让学生直观学习的同时，更能够掌握。

学生通过参与课堂游戏来检测学习情况。

学生进行小组协同完成任务时，教师通过教师端实时查看学生完成情况。

学生完成作品后进行分享，教师将分享小组的作品共享到每位同学计算机屏幕上，让学生进一步学习。

学生通过观看老师演示、自主练习、小组合作来提升自身学习能力、合作探究能力和观察能力。

如何打开声音文件

（教师演示）

执行“文件”→“打开”命令，弹出“打开声音文件”，选择要打开的声音文件，点击“打开”按钮

跟着老师的演示步骤完成操作。

录制诗朗诵《西江月·夜行黄沙道中》

（学生练习）

步骤1：

新建一个空白声音文件。

步骤2：

录制声音。

步骤3：

结束录音

（通过教师端查看学生作品和她们分享情况，了解其对知识的掌握程度）

小组合作完成后，进行作品上传教师端并分享。

保存录音文件

步骤1：

“文件”→“保存”命令，弹出“保存声音为”对话框；

步骤2：

输入文件名，选择的保存类型为“Wave（*.wav）”，选择保存的路径，点击“保存”按钮。

学生先自主尝试完成，再在老师的演示后完成。

录制配乐诗朗诵

打开提前准备好的钢琴曲“小幸运.mp3”，点击“播放”按钮，弹出“创建一个新文件并开始录音”对话框，再点击，