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2018年11月11日，在第五屆中國(guó)未來(lái)學(xué)校大會(huì)“信息化2.0時(shí)代的課堂教學(xué)”主題分論壇上，首度師范大學(xué)教育技術(shù)系教授方海光圍繞大數(shù)據(jù)智慧課堂的情況回顧了大數(shù)據(jù)應(yīng)用的發(fā)展歷程，同時(shí)對(duì)于當(dāng)前的教育技術(shù)支撐的課堂進(jìn)行了講解，特別聚焦智慧課堂的四個(gè)問(wèn)題，對(duì)于智慧課堂的類(lèi)型和對(duì)比、智慧課堂操作的技巧，以及智慧課堂的發(fā)展趨勢(shì)給大家進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，同時(shí)對(duì)于大數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)提供了專(zhuān)業(yè)的看法。

方海光 首都師范大學(xué)教育技術(shù)系教授 遠(yuǎn)程教育研究所所長(zhǎng)

趨勢(shì)1：教育大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用深度廣度加強(qiáng)

當(dāng)前整個(gè)信息化架構(gòu)呈現(xiàn)新的變化，云+端是以前我們倡導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，但是未來(lái)是云加上邊緣，即逐漸形成邊緣匯集的小個(gè)體。我們的課堂有教師的平板，有學(xué)生的平板，教師和學(xué)生的平板會(huì)停留下來(lái)，把有必要的送到云端，而沒(méi)有必要的停留在本地，當(dāng)然教師和學(xué)生的平板也會(huì)形成一個(gè)小小的閉環(huán)。

這種架構(gòu)的趨勢(shì)實(shí)際上呈現(xiàn)什么狀態(tài)呢？我們的知識(shí)結(jié)構(gòu)、我們未來(lái)的學(xué)習(xí)服務(wù)，逐漸隨著進(jìn)程的深入，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越深，也會(huì)越來(lái)越廣。當(dāng)前所有的很多產(chǎn)品都提到了大數(shù)據(jù)，未來(lái)我們要在深度和廣度上下功夫。

來(lái)源：方海光; 王紅云; 黃榮懷, 移動(dòng)學(xué)習(xí)的系統(tǒng)環(huán)境路線(xiàn)圖,現(xiàn)代教育技術(shù), 2011年01期

趨勢(shì)2：人工智能使得等教育場(chǎng)景在具體化

隨著人工智能的推進(jìn)，課堂很多教育場(chǎng)景在具體化。嚴(yán)格意義上說(shuō)，當(dāng)某個(gè)場(chǎng)景具體化了，那么場(chǎng)景里的內(nèi)容就有可能被人工智能所取代。比如一個(gè)投票的環(huán)節(jié)，兩分鐘的內(nèi)容可能就被人工智能取代了。

來(lái)源：2018年藍(lán)象資本《教育科技融合：2018教育科技趨勢(shì)報(bào)告》

• 數(shù)字化課堂

什么是數(shù)字化課堂？首先數(shù)字化課堂，就是我們說(shuō)的翻轉(zhuǎn)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂最關(guān)鍵的是課前和課上，兩者之間的連接，即反饋，從人工智能的角度來(lái)講，這個(gè)反饋代表著大數(shù)據(jù)。

這是IBM提供的翻轉(zhuǎn)課堂的模型，國(guó)內(nèi)有幾十種模型，有很多做法。首先第一個(gè)是數(shù)字化課堂，第二個(gè)是平板課堂，數(shù)字化課堂是不是平板課堂？不見(jiàn)得。

01、Pad課堂

目前來(lái)講國(guó)內(nèi)在平板課堂上的教學(xué)模式有多種，尤其不能遺忘的是傳統(tǒng)授課方式依然可以在平板課堂上所采用。

PAD課堂的一般教學(xué)模式

平板課題有一個(gè)模式，如下圖所示。其實(shí)很多平板課堂的例子都可以參照這個(gè)模式，中間加上學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，有重點(diǎn)的去進(jìn)行講解。這雖然是平板課堂，但它依然也是一個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂。這個(gè)我們稱(chēng)之為課內(nèi)小翻轉(zhuǎn)。所以數(shù)字化課堂和平板課堂之間是有很強(qiáng)關(guān)聯(lián)的。

PAD課堂的一個(gè)例子

02、智慧課堂

智慧課堂是什么？這里面又存在新的問(wèn)題，平板課堂是不是智慧課堂，智慧課堂是不是就是平板課堂？

智慧課堂源于智慧學(xué)習(xí)。智慧學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)者為中心，能夠在任何時(shí)間（Anytime）、任何地點(diǎn)（Anyplace）、以任何方式（Anyway）和任何步調(diào)（Anypace）（簡(jiǎn)稱(chēng)4A）進(jìn)行輕松的（Easy Learning）、投入的（Engaged Learning）和有效的（Effective Learning）（簡(jiǎn)稱(chēng)3E）的學(xué)習(xí)。但智慧學(xué)習(xí)沒(méi)有具體的定義，一千個(gè)讀者有一千個(gè)哈姆雷特，每個(gè)人所理解的智慧學(xué)習(xí)都不一樣。

智慧課堂的通用模型

國(guó)內(nèi)有一個(gè)典型的智慧課堂通用模型，四個(gè)角上代表了智慧課堂設(shè)計(jì)的四個(gè)基本原則，一為資源匹配、二為教學(xué)邏輯、三為用戶(hù)體驗(yàn)、四為交互及時(shí)。

• 智慧課堂三種典型課堂環(huán)境類(lèi)型

目前國(guó)內(nèi)的智慧課堂有三種類(lèi)型。第一種類(lèi)型即常見(jiàn)的多媒體教室，多媒體教室里上的課可能是智慧課堂，這種叫做基礎(chǔ)型的智慧課堂，還有一類(lèi)就是電子白板，電子白板的教室依然可以上智慧課堂，我們都稱(chēng)之為基礎(chǔ)型的智慧課堂。

多媒體教室空間布局—基礎(chǔ)型智慧課堂

秧苗式”和“層疊 U 型”多媒體教室空間布局

交互白板教室空間布局—基礎(chǔ)型智慧課堂

“秧苗式”和“多組圓桌型”交互白板教室空間布局

第二種稱(chēng)之為智慧型的智慧課堂，它代表著當(dāng)前的一個(gè)現(xiàn)狀。第一個(gè)典型教室環(huán)境就是我們的機(jī)房，第二個(gè)環(huán)境就是平板電腦的教室，在機(jī)房和平板電腦的教室上的課是典型的智慧型的智慧課堂。

計(jì)算機(jī)機(jī)房空間布局—智慧型智慧課堂

“隊(duì)列式”和“多組圓桌型”計(jì)算機(jī)機(jī)房空間布局

平板電腦教室空間布局—智慧型智慧課堂

“多組圓桌式”和“多組 U 型”平板電腦教室空間布局

第三種智慧課堂大家可能想象不到，我們定義為空間型智慧課堂，典型就是3D/VR智慧課堂。

3D/VR創(chuàng)新空間設(shè)計(jì)—空間型智慧課堂

還有一種代表著當(dāng)前的STEAM教育，學(xué)生圍繞自己的項(xiàng)目進(jìn)行有需要的學(xué)習(xí)，這也屬于空間型智慧課堂。從大數(shù)據(jù)的角度，我們?cè)撊绾慰创@三種智慧課堂？我們可以進(jìn)行一個(gè)可視化對(duì)比。

STEAM教育新環(huán)境—空間型智慧課堂

• 三種類(lèi)型智慧課堂可視化對(duì)比

電子白板課堂代表第一類(lèi)，平板課堂代表第二類(lèi)，3D課堂代表第三類(lèi)，我們可以對(duì)這三類(lèi)課進(jìn)行數(shù)據(jù)比較。

我們所采用的是改進(jìn)型弗蘭德斯的分析方法，由原本的十種行為改造為14種，我們分別對(duì)“教師提到的問(wèn)題是否開(kāi)放”、“學(xué)生是否主動(dòng)參與學(xué)習(xí)“，以及“技術(shù)的使用”進(jìn)行了很大改善。原來(lái)的弗蘭德斯模型只能分析傳統(tǒng)課堂，沒(méi)法分析智慧課堂，改進(jìn)之后的模型完全可以分析智慧課堂。

改進(jìn)弗蘭德斯（IFIAS）

首先我們將平板課堂和白板課堂進(jìn)行對(duì)比，兩者都是初中的課程。這里面有典型的現(xiàn)象，我們標(biāo)紅的就是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)所做的表現(xiàn)，比如這一節(jié)是平板課，學(xué)生主動(dòng)參與率達(dá)到12%，白板課參與率也達(dá)到了12%，但是學(xué)生活動(dòng)的數(shù)量完全不同，學(xué)生參與的程度是完全不同的。所以我們從數(shù)據(jù)上能看出，兩種課學(xué)生參與的程度完全不同。

PAD課堂vs白板課堂

不同的基礎(chǔ)環(huán)境對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)了影響有哪些？第一，學(xué)生的行為習(xí)慣，因?yàn)槌踔袑W(xué)生很多行為已經(jīng)成了一種習(xí)慣，而這種行為習(xí)慣在課上所帶來(lái)的表現(xiàn)不同。第二，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的程度也是完全不同的，學(xué)生主動(dòng)參與的程度和次數(shù)完全不同。第三，課堂的交互程度也是完全不同的。所以我們深入地從“學(xué)生交互程度”這一維度去比較這三種課堂。

第一個(gè)課是電子白板課，這里面有四類(lèi)曲線(xiàn)，交互的程度代表著課堂交互的水平，其中黃色部分代表整個(gè)技術(shù)研發(fā)思考的程度，所以電子白板的課典型的現(xiàn)象就是交互頻率不高，技術(shù)使用的是局部的，少技術(shù)少互動(dòng)。

電子白板：少技術(shù)、少互動(dòng)

第二類(lèi)就是平板的課，平板的課很特別，你看見(jiàn)了很強(qiáng)的交互，另外一個(gè)就是技術(shù)使用具有很強(qiáng)的階段性，過(guò)了這條界限之后，技術(shù)一般使用比較少，所以平板的課典型的有階段性，就和當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)的一個(gè)平板的課盡量使用不超過(guò)15分鐘是完全吻合的，另外一個(gè)就是多互動(dòng)。

移動(dòng)終端：階段性、多互動(dòng)

第三類(lèi)課大家也會(huì)比較關(guān)心，就是3D/VR的課，這類(lèi)課當(dāng)中實(shí)際上交互程度處于平板課和PAD課之間也是頻率很高，技術(shù)使用屬于比較均勻分布的情況，所以通過(guò)數(shù)據(jù)我們能看見(jiàn)三種典型的課它的趨勢(shì)。

3D課堂：強(qiáng)互動(dòng)、多技術(shù)

我們簡(jiǎn)單總結(jié)就是有六個(gè)維度可以看出課之間的區(qū)別，即行為習(xí)慣、交互程度、技術(shù)應(yīng)用深度、課堂開(kāi)放程度、主動(dòng)學(xué)習(xí)程度、環(huán)境智能效果。

智慧課堂實(shí)踐十條技巧

通過(guò)比較，我們可以得到一個(gè)結(jié)論，教師進(jìn)行智慧課堂教學(xué)時(shí)，可以運(yùn)用很多技巧。智慧課堂分析的角度一般側(cè)重于三個(gè)核心內(nèi)容，第一個(gè)核心內(nèi)容是課堂互動(dòng)的程度，第二個(gè)內(nèi)容是課堂反饋的情況，第三個(gè)就是課堂對(duì)個(gè)性的一種體現(xiàn)。我們簡(jiǎn)單總結(jié)了十個(gè)技巧。

智慧課堂技巧三要素

1、教師和學(xué)生的手寫(xiě)過(guò)程是一個(gè)積極的交互方式。手寫(xiě)過(guò)程吻合了學(xué)習(xí)者思考和觀(guān)察進(jìn)行雙重印證的過(guò)程，更符合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)習(xí)慣和提高體驗(yàn)。其中的過(guò)程筆記清晰很重要。

2、學(xué)生的個(gè)體答題的一一呈現(xiàn)和適當(dāng)?shù)闹v解是一個(gè)個(gè)性化的重要體現(xiàn)。在課堂實(shí)踐的過(guò)程中，這一特點(diǎn)甚至可以是答題的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，這樣有足以個(gè)體學(xué)生的參與感。

3、適當(dāng)輔助學(xué)生的思維過(guò)程進(jìn)行互動(dòng)是很有吸引力的設(shè)計(jì)。在課堂實(shí)踐過(guò)程中，有時(shí)候需要設(shè)計(jì)舉手環(huán)節(jié)，甚至根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)決策有一些題不需要進(jìn)行講解，這些都是很好的與思維過(guò)程結(jié)合的活動(dòng)。

4、教師結(jié)合內(nèi)容進(jìn)行思維導(dǎo)圖的板書(shū)，有利于學(xué)生的認(rèn)知。教師可采用多種的思維主題，主要用于輔助學(xué)生認(rèn)知過(guò)程，但也不建議思維導(dǎo)圖過(guò)于細(xì)致。

5、有些時(shí)候設(shè)置的搶答活動(dòng)會(huì)出現(xiàn)“積極失控”現(xiàn)象，這是可取的表現(xiàn)。經(jīng)常的學(xué)生通過(guò)搶答活動(dòng)表現(xiàn)的過(guò)分熱烈和高沉浸的投入，這樣都是有利于智慧課堂的體驗(yàn)和反饋的內(nèi)容。

6、分組教師環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，保證每一位學(xué)生都能夠面向教師。通過(guò)面對(duì)面的方式可以增加學(xué)生正向反饋的一種體驗(yàn)，也是智慧課堂公平的一種體驗(yàn)。

7、點(diǎn)贊和故障都是有意義的一種課堂鼓勵(lì)的方式。諸如此類(lèi)的實(shí)踐技巧，在調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性的同時(shí)也增加了課堂的良好氛圍和學(xué)生的體驗(yàn)感。

8、充分的個(gè)性化學(xué)習(xí)的智慧課堂會(huì)導(dǎo)致個(gè)別學(xué)生“學(xué)不會(huì)”現(xiàn)象。同樣也存在學(xué)不飽的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都需要教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和拓展，比如課下微課自學(xué)。

9、分組的時(shí)候注意各組活動(dòng)公平是很重要的。往往的由于時(shí)間限制，只能進(jìn)行個(gè)別小組的展現(xiàn)或匯報(bào)，這樣是不利于課堂氛圍，可采用優(yōu)化活動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行彌補(bǔ)。

10、知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的扎實(shí)程度是進(jìn)行問(wèn)題解決活著活動(dòng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。往往的，過(guò)于注重課堂氛圍和忽略的必要知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)，這樣也是不利于學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。

未來(lái)智慧課堂發(fā)展趨勢(shì)

第一，規(guī)?；募夹g(shù)帶來(lái)的是降維打擊式的課堂變革和教育變革，傳統(tǒng)教育教學(xué)方法將降低價(jià)值，技術(shù)帶來(lái)的是智慧化、AI化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)化。

第二，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能（AI）的發(fā)展，移動(dòng)智能終端應(yīng)用趨于飽和和理性應(yīng)用。（移動(dòng)智能終端應(yīng)用的深度融合）目前大家都對(duì)移動(dòng)終端的使用比較敏感，甚至擔(dān)心學(xué)生會(huì)沉迷，但是整體上全球的趨勢(shì)移動(dòng)終端的使用趨于越來(lái)越理性。

第三．以線(xiàn)上“移動(dòng)終端+5G+AI+大數(shù)據(jù)”支持下的小班、一對(duì)一教學(xué)場(chǎng)景模式，將有可能代替面對(duì)面學(xué)習(xí)模式。（學(xué)習(xí)場(chǎng)景應(yīng)用被人工智能取代）回歸到學(xué)習(xí)場(chǎng)景，學(xué)習(xí)場(chǎng)景越具體，效率越高，越有可能被人工智能取代。所以將來(lái)的社會(huì)應(yīng)該是一個(gè)教師和人工智能輔助兩者協(xié)同進(jìn)行課堂的講授。

數(shù)字化環(huán)境是智慧課堂的第四個(gè)必備要素

發(fā)展新趨勢(shì)：處處皆課堂

移動(dòng)智能終端+教育大數(shù)據(jù)的新型智慧課堂建設(shè)的四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

人工智能環(huán)境下的智慧課堂建設(shè)

01、智能學(xué)習(xí)終端是智慧校園和智慧課堂應(yīng)用的關(guān)鍵

傳統(tǒng)的教育信息化建設(shè)中，平臺(tái)、系統(tǒng)、資源、空間、師生，各要素都具備，而能夠?qū)⒂布?、軟件、人的協(xié)同應(yīng)用依靠智能學(xué)習(xí)終端。

02、管控是移動(dòng)智能終端應(yīng)用的紅線(xiàn)

諸多反對(duì)智能學(xué)習(xí)終端（如手機(jī)）進(jìn)入校園的主要問(wèn)題是擔(dān)心學(xué)生分散精力和玩游戲，從軟件底層系統(tǒng)進(jìn)行管控是關(guān)鍵，其優(yōu)于學(xué)校管理措施。

03、設(shè)備普及率和使用率決定深度應(yīng)用程度

學(xué)校智能治理和科學(xué)決策依靠自然數(shù)據(jù)的采集和大數(shù)據(jù)分析，智能學(xué)習(xí)終端的普及率和常態(tài)使用是關(guān)鍵。

04、個(gè)性化學(xué)習(xí)和學(xué)?？茖W(xué)治理是未來(lái)課堂和學(xué)校深度建設(shè)的發(fā)展方向

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)治理是未來(lái)學(xué)校發(fā)展和建設(shè)的關(guān)鍵。（實(shí)現(xiàn)全員多元互動(dòng)新型學(xué)校生態(tài)，同樣有利于提高成績(jī)。）

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“中國(guó)未來(lái)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室”，作者方海光。文章為作者獨(dú)立觀(guān)點(diǎn)，不代表芥末堆立場(chǎng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者。