人工智能手机学习通智慧课堂.docx
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人工智能手机学习通智慧课堂
摘要
随着科技的快速发展，人工智能手机普及每位民众成为交流、娱乐、学习的现代化工具。
本文以使用人工智能手机学习通APP网络平台辅助中学化学课堂授课的探索,比较和探讨这种新型教学模式与传统教学模式在教学中的利弊，采用多媒体与人工智能手机学习通APP混合教学做课堂教学优化。
通过研究分析确认其助教高效、生动活泼、喜闻乐见、能有效提高教学效率和教学质量，并进行了可行性的实践，分析结果表明充分利用手机人工智能学习通APP平台的教育现代化教学有利于学生开蒙启智、有利于老师解放思想智慧课堂。
关键词：
人工智能手机；学习通APP；智慧课堂
Abstract
Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,artificialintelligencemobilephonespopularizeeverypersontobecomeamoderntoolforcommunication,entertainmentandlearning.Inthispaper,usingartificialintelligencemobilephonelearningthroughAPPnetworkplatformtoassistthemiddleschoolchemistryclassteachingexploration,compareandexplorethisnewteachingmodelandtraditionalteachingmodelintheteachingadvantagesanddisadvantages,theuseofmultimediaandartificialintelligencemobilephonelearningthroughAPPhybridteachingtodoclassroomteachingoptimization.Throughresearchandanalysis,itisconfirmedthattheteachingassistantisefficient,lively,happy,caneffectivelyimprovetheteachingefficiencyandteachingquality,andcarriedoutfeasiblepractice,the，analysisresultsshowthatmakingfulluseofthemobileartificialintelligencelearningthroughappplatformofeducationmodernteachingisconducivetostudentstoopenupthewisdom,isconducivetotheteacher'semancipatingwisdomclassroom.
Keywords:
Humansmartphones;learningthroughAPP;；smartclassrooms.
学习通APP在中学化学课堂上应用
1引言
当前教育研究的新的热点是可翻转的智慧课堂，学校教育随着科技高速发展也已要与时俱进更新改革与现代化同步。
从理念到实践、从宏观到具体、从探索到落实开发智慧课堂教学是势在必行。
本文客观的初步探索了应用人工智能手机网络APP平台等智能技术混合教学模式进行探索研究。
首先考虑到契理契机与否，所以对当下时代背景、研究意义、研究思路、研究方法做调研。
对智能化背景下基于网络教学平台《学习通》APP在化学教学模式创新与应用进行摸索探讨与实践做如下报告分享。
1.1研究背景
随着人工智能而带来升级与改革，人工智能智能手机走进千家万户，据数据统计2019年，中国智能手机用户已经达到13亿。
成为人类最亲密的伙伴，作为最贴近人类的智能终端，它可否也能促进创新智慧课堂和学生启智做些贡献呢？
经查阅有关材料初步了解学习通网络平台的八大功能（支持多路视频；支持多人同时发言；提供数据共享功能；提供桌面共享功能；教师拥有对课堂的完全控制权限，可根据需求随时指定学生回答发言、演示操作等；网上多媒体教室；网上辅导；各种研讨会和交流会）参考有关学习通APP的论文文献期刊等资料[1]，逐步了解熟悉学习通应用软件，为师生沟通移动智能，为老师的备课、课件、上课、批作业减负，为学生的预习、答题、课后作业、错题集、考试等快速便捷。
实际运用和操作方法手段做一些探讨。
1.2研究意义
构建从知识传授的“知识课堂”向开发智慧的“智慧课堂”教学模式。
手机携带方便随时随地课前自主学习，课中营造良好学习氛围和有效引导有重大意义。
研究利用学习通建立班级群（可代替QQ群，可群聊），发布公告，作业通知，学习内容章节，课件投屏（多出一种教学手段选择类似“希沃白板”的作用）等现代化工具进行混合式智慧课堂教学模式。
1.3研究思路
开发契合现代人学习的中学化学智慧课堂学习模式——即有优良传统教育（线下）又有现代化人工智能（线上移动网络平台）混合式翻转智慧课堂。
思路如下：
现状分析，解决方法，计划立项，检验设想，做出结论。
1.4研究方法：
理解需求，解放思想，落实优化
1.4.1理解需求、智能管理
中学生的心理需要和情感需是学习的动力与源泉，要了解学生知识基础、学习兴趣、学习动机、智力水平、学习能力和学习习惯，平时要养成建立规范的学生特征档案和学习档案的习惯。
上述种种需求要有相应的网络平台来帮助学生管理，恰好学习通网络平台提供微应用有个学习档案功能，其中一项最有趣是自我介绍视频，用智能手机录像后上传介绍自己的视频吧。
学习档案有7大功能完整建档存档。
真是老师的好助手！
1.4.2解放思想创新课堂实验
化学是以实验为基础的一门自然学科,化学实验是创新和实践能力的培养关键环节。
新的课程标准一直强调科学实验在教学中的地位,提出了新的教学模式以科学探究为重点的学习方法的,通过突出加强训练学生的探究能力,落实科学实验培养以符合求知求实,求是求真的智慧型人才。
解放思想从改革课堂演示实验开始,什么是创新和怎样创新？
首先尽可能地结合实际情况多创新演示实验：
尽管课本上有很多设计好的演示实验,但教师还是利用学习通网络平台和PPT多媒体导入当下社会关注的环保，生活趣闻，人工智能的话题，契理契机激发学生创新热情。
比如：
初中化学一氧化碳的可燃性实验，一氧化碳有毒有一定危险。
方案一：
虚拟实验。
老师课前手机学习通微课制作微视频上传投屏到大屏幕。
方案二课堂演示：
课前准备好一氧化碳气体于储蓄罐，出气口接橡皮管（类似圆形充气玩具）同时安全起见配备止水夹和尖嘴导管，演示时，老师打开止水夹轻轻挤出一氧化碳，由学生动手配合把导出气体通过尖嘴导管放置在酒精灯上燃烧。
全程三脚架固定手机拍摄视频上传到网络平台学习通班级群。
同时成功实验视频可以分享到平台共享示范教学包。
1.4.3课堂教学模式优化——互动教学
利用学习通APP多媒体1）、课前——引导自主预习：
老师制作课前预习视频——微视频、电子文档、图片、语音、网络平台的教学包等极为丰富的学习资源，学生根据自己的兴趣选择MP3或MP4视频还是图片来预习，如此满足学习者富有个性的学习需要，提高预习效果，推动同学培养自主学习的习惯2）、课中——通过学习通网络平台下达新考勤签到（常用手势和二维码）、学习任务和互动讨论，以及任务完成后的随堂测验题目，协作实验后的成果展示还有布置课后作业。
3）、总结提升上，教师根据课堂分享讨论，授课讲解、随堂测试、分数统计，辨析难点，补充巩固，拓展提升，重复重点，再进一步深化小结，培养建构课堂闻、思、学高效课堂。
2研究综述
目前的绝大部分中学生在课堂上，不允许也不怎么使用手机进行学习或辅助学习。
目前国内也仅有少部分的论文研究此课题，其中对中学化学课堂上应用学习通应用软件的研究寥寥无几。
仅在国外的见过相关的研究报到[2]。
因而研究此课题可为将来学习通在中学课堂上的实际应用打下一些基础，开创另一条多媒体网络课堂的先河。
在特别情况下，学习通可以让老师为学生提供网课，老师可以录制自己的讲授视频将其上传学习通网络平台共享，学生即可通过视频学习。
学习通可代替社交软件QQ，一个班级即可进行建群，畅聊，老师可发布作业，上课可进行签到签退、投屏课件等（可代替QQ，本人实习的初中学校大都使用QQ班级群）。
学习通有着诸多功能能给现今中学课堂授课学习带来不少的助益。
3传统教学与智慧课堂
3.1传统教学
传统课堂是以老师为中心，书本为中心教学模式[3]：
通常采取教学的5个步骤（备课、讲课、提问、布置作业、批改作业）形成单向灌输和学生的学习4个步骤（预习、听课、代表回答、完成作业）被动学习，师生之间的互动联系方式都是举手发言或者老师点名或是全班异口同声一个答案。
如此被动学习没有热情（压抑）和没有创新（忽视）传统课堂模式缺陷很多，学生上课睡觉或东张西望或俏俏私语课堂纪律放散不拘。
老师讲得口渴，学生听得催眠。
化学实验课教师讲实验，学生听实验，教师画实验学生背实验特别是有毒，有危险实验，考虑安全因素而省略。
3.2智慧课堂
现在所提倡的智慧课堂据文献探究为八步骤：
学情统计、资源发布、教学设计、课题导入、新任务下达、精讲与点评、个性化推送、批改作业（三维教学）[4]。
学生也有了8个步骤：
预习与作业、课前讨论、展现分享、合作探究、随堂测试、巩固提升、完成作业、总结反思。
通过上述解放思想改革创新模式，师生平等交流广泛（网路平台留言互动），理想的智慧课堂教以学生为中心每人一部手机互联网打破时空制约，网络同步，资源共享，基于网络教学平台（超星学习通）的教学互动中促进和实现上述顺利开展[1]。
综合国内外智慧课堂的研究，设想借助于学习通网络平台互动教学，老师应用手机APP的各种助学功能，导演一场有趣讨论分享、3D互动[5]，平等交流的活跃课堂。
立足于智慧课堂教学继承优良传统加入现代化人工智能高科技研发出一套可行性的混合式智慧课堂，首先以学生为中心，教师是学生学习的指导者、帮助者、促进者。
它不同于传统的一言谈教学，借助智能化的移动学习工具（超星学习通）和应用支撑平台即线上助教，线下多媒体混合新课堂，师生的立体、高效、持续的互动交流，在互动过程中共建与时俱进、和谐社会的智慧课堂。
4普通中学化学课堂现状分析
4.1缺乏学习氛围
我是化学专业师范生于2019年9月至12月份参加实习实践，实习单位是一家公立普通初中学校，对我的触动非常深：
化学教学中，除了实验的化学概念和化学基础理论都是高度抽象、高度概括难于理解和记忆且易感到枯燥无味。
上课死气沉沉，老师情绪低迷。
4.2缺乏有效引导
自从多媒体PPT设计教案进入课堂教学，大屏幕播放讲解从“序言”进行开始枯燥介绍，文字加图片的老师讲述，学生被动灌输，互动讨论有限于时间的束缚，随堂测试是纸质还没有改观。
由此种种电教式教学比黑板式教学有所进步，但还是很多不足之处。
4.3对重点、难点要把握]不准确
化学教学难点是对微观的解释，比如:
分子、原子和离子都是肉眼看不到的情景。
水由水分子H2O、铜由铜原子Cu、食盐NaCl钠离子和氯离子构成的晶体这些看不见的抽象概念只能靠想象。
如果能借助微视频动画模拟就能微观变直观。
4.4教具单一
实验操作有毒、有危险都因为实验室条件所限无法实验，以及错误的实验示范等等都被省略了。
综上所述现状是因为缺乏一套完整的适合现代人的智慧课堂教学新模式：
把知识转化为智慧，并运用生活中提高智商，情商，意志力。
5应用学习通APP在中学化学课上助教设计与初探
5.1.营造良好学习氛围
在吸收一些学校教育工作者的研究智慧课堂教学模式的心得和经验的基础上[6]，改进了线下和手机人工智能学习平台混合教学的想法、做法做如下分享：
5.1.1课前微课指导学生自主学习
首先应用学习通有微课制作功能[7]：
对教学环节出现重点、难点知识采用文字、图片、视频、动画与讲解结合制作成微视频时长1-2分钟，其次把需要的动画及录制好的视频材料插入PPT中[8]，最后借助超星学习通教学平台应用程序，将制作好的微课上传于该平台中，让学生非常方便进行移动课堂学习。
比如：
初中化学人教版第四章节自然界的水中第一节课《爱护水资源》：
教学难点：
水资源和水污染相关资料的收集。
课前预习引导：
在学习通网络平台下达任务：
1收集我国水资源的状况水污染情况。
2调查自己家里用水。
3带着问题学习：
水对我们多重要？
自己每天身体需要喝多少水更健康？
配送一段旅游中的桂林山水，黄果树瀑布等美篇情景导入知识点：
人类拥有的水资源约占地球表面积3/4，总量1.4×1021kg。
饼图展示全球海水，陆地水储量比。
再讨论水覆盖率70%，为什么有许多国家地区缺水？
如此老师已经把预习资料通过学习通平台发送到班级，学生们在课前已经自己完成了初步的预习。
也正因为此，课堂上的教学节奏显得格外轻松，师生的课堂互动变得十分流畅。
5.1.2课堂讨论+线上讨论帮助内化知识
基于学生课前已经预习的知识点在课前自主学习中问题，在课堂上组织学生分组讨论，增加课堂活跃氛围、引导学生带着问题学习的方式[9]。
比如：
《爱护水资源》中节约用水，根据自己家庭用水的调查讨论分析：
生活用水不浪费想法做法做线上1分钟分享名额5位，时间关系其余同学分享在网络班级群。
教师根据学生的讨论情况做点评或总结：
改变生活用水习惯，节约用水落实在每一天，应当共同爱护水资源。
此外，学生在线上教学平台的讨论区亦可以提出问题，其他同学可以回复参与讨论，教师在线上可以给予评论和指导，提升线上+线下混合课堂效果。
5.1.3课堂教学+网络教学的混合教学模式系统化
要宏观系统学习整个知识传统讲解课堂结合手机移动网络微课知识点[10]。
为了帮助和引导学生形成自身完整知识链，在课堂上讲解章节知识并却制作思维导图（手动制作，也可以电脑软件制作在上传到学习通小组群。
再由各组推选出优秀的思维导图交由老师在班级展示，学生彼此增上取长补短。
5.1.4线上习题+线下习题检测模式
应用微课制作教学在网络教学平台构建配套在线试题库[11]，用作学生课前、课后和章节测试，其中课前测试主要用于课前自主学习后自测学习效果：
课堂测试主要用于听课讨论后检测知识掌握吸收理解。
章节检测用于本章节系统知识点的复习和考评。
线上试题以填空选择题为主，化学结构式和化学反应式需要适量书写所以线下相关题型练习——特别是综合类型题图文并茂的[12]。
利用手机拍摄功能上传纸质作答到网络平台来弥补这个缺陷。
5.1.5分组合作互助学习模式
特别是实验合作由6-8位同学组成学习小组，推选轮值组长负责组织合作活动，完成实验流程和总结报告，参考答案[3]。
最后由老师评阅学生学习报告、制作标准参考答案并在课堂上给予点评、肯定和鼓励。
5.2有效落实教学目标实践过程
5.2.1初中化学课堂利用智能手机学习通APP案例
宁德十中初中化学课为例探讨基于移动学习通APP的混合式教学模式在《化学》课程教学中的应用[7]。
1.方法：
选取化学2个班82名学生为研究对象,每位都有智能手机，随机抽取为两组1组41位,1组为手机APP组采用混合式教学模式,2组41位为普通教学组采用传统的讲授教学模式,。
2两种教学学习内容同步：
以第二单元探索水世界的第一节运动水分子，第二节水分子的变化，第三节原子的构成，第四节元素等四节课连续四周。
每周一次课，课时40分钟。
一组在正式学习前一天下载手机学习通APP建群，发布通知导学预习教案中上传的PPT和学习资料。
2组普通教学组布置预习课本的内容。
首先课前测试：
一组携带手机上课，测试题直接在手机答卷统计10分钟搞定。
2组用纸质测试收卷阅卷都由同桌互改试卷计分约20分钟完成。
其次课堂讲解：
1组多媒体PPT教学结合手机APP的微课视频解读+练习+讨论直接投屏在大屏幕，为了能够平等交流互动41位同学又分为6个小组，一组一位轮值小组长主持练习问题讨论，再把讨论结果编辑公布在手机学习通APP班级群。
最后是随堂测试都在手机炒作完成。
2组老师讲课学生听课互动叫同学互动在几个人范围，多互动时间就得拖课。
要随堂测试纸质很不方便。
最后环节学生体验摸底自编问卷82份。
问卷一：
教学方式（不喜欢，一般，喜欢，非常喜欢）问卷二：
了解学习内容（了解，不了解，一般，非常清楚）
表5-1调查统计表
预习人数
前测时间
前测分数
讨论人数
后测分数
满意度
手机组
41人
10分钟
平均85
41个
平均91
喜欢90%
普通组
30人
20分钟
平均72
6个
平均80
喜欢60%
结果比较两组学生考核成绩和教学满意度的差别。
考试成绩上,混合式教学组学生成绩与对照组相比,其后测成绩统计：
平均分91比80学情统计：
预习完成率41比30.同时在课堂上应用考试平台“超星学习通”网络教学平台做课前课后小测即方便快捷又效率高也为老师减负：
老师在规定时间内完成试卷评阅，并导出试卷形成完整的考试存档[13]，结果表明混合式教学组各项指标明显优于普通教学组。
5.2.2利用智能手机学习通APP导入新课内容并形成教学包共享案例
课前导入即方便学生预习调动自主学习兴趣又有效引导化学运用生活[14]。
比如高中化学讲解氯气时，先用手机微视频下载网络有关氯气中毒的短片约2-3分钟，生动画面勾牵好奇与探究心理。
在讲述氯气的用途，制取、性质和安全使用有效丰富课程内容。
加深巩固本课内容。
再比如讲解《蛋白质》这节课，结合当下关注社会热点新型冠状病毒结构视频，它的结构类似SARS病毒结构只有蛋白质和核酸。
小小病毒竟如此强大的威力，说明蛋白质是生命物质基础没有蛋白质就没有生命。
那么蛋白质高温会变性RNA、DNA可以变性病毒能被杀灭。
根据此机理可以高温方法消灭病毒。
利用这个生活实例小微视频3-5分钟导学新课，有效引导同学深刻领会到蛋白质与各型各色生命活动紧密联系的物质[15]。
所有的机体每一个细胞都有蛋白质参与。
上述新型冠状病毒结构视频运用在讲解《蛋白质》也算是创新教案顺便共享在学习通网络平台的教学包，也算是这个网络平台的受益者和建设者。
6结论
上述探索研究发现：
基于移动学习通APP的混合式教学模式在中学化学课程教学中效果好,学生满意度高,争取在取得更多教学经验后进一步落实在授课中不断改进和总结提升。
可以肯定的是学习通APP辅助教师教学的一种智能的技术工具,都有着很高的应用价值。
利用学习通网络平台的混合式智慧课堂教学模式优于传统教学模式,可激发学生的学习热情,提高分析解决问题的能力,符合新时期初中、高中化学教学的需求和课堂优化。
然而应用智能手机网络平台辅助课堂教学也有一定的弊端，比如软件运行不流畅或者用眼对着手机容易眼疲劳[16]。
合理运用手机动动你的手指头就能听、说、读、写节能环保不说，应用人工智能手机助学是符合现代人新型课堂学习模式即能营造良好学习氛围又有效引导！
手机成为学习机——利用网络平台APP让学生突破时空界限一起交流分享、共同成长！
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