中小学智慧课堂建设与应用研究

中小学智慧课堂建设与应用研究

基于电子书包的智慧课堂实现了课前多媒体微课程电子教材预习、课中互动教学、课后微课程作业辅导三大功能，解决了Pad不受控、Wi-Fi掉线、与电子白板难以无缝对接等制约电子书包应用的关键问题，为教师和学生提供了一种高效的“教”与“学”模式。智慧课堂系统为实现“颠倒的课堂”和学生随时随地碎片化学习提供了全面支撑。

一、电子书包智慧课堂教学模型的建立

“课前预习，课中带着问题学习，课后作业高质量完成，及时复习巩固，自我诊断及时解决”是教育界公认的行之有效的教学模型。应用了电子书包的智慧课堂系统，并没有颠覆传统的教学模式，而是在公认的教学模型基础上，提高“课前”“课中”“课后”学习的效率和效果。

传统的教学中课前预习主要让学生看课本或学案，难以监控学生的学习效果。应用了电子书包的方法，课前给学生提供多媒体微课程电子教材进行预习。融合了丰富的多媒体、动画、音视频的电子教材，针对青少年学生注意力集中时间较短的特点，把整套课本分解为多个5～10分钟的知识点进行讲解，学生可以用很短的时间来学习一个知识点，非常适合随时随地碎片化学习。

传统的课堂教学中，教师要花80%的时间用于讲授基础知识，解决“是什么”的问题，20%的时间讲“为什么”“怎么样”。而应用了电子书包，通过实时的课堂互动，教师可以准确地了解学生预习和掌握知识的情况，可以用20%的时间讲“是什么”，80%的时间讲“为什么”“怎么样”，实现了“颠倒的课堂”。

传统的课后作业环节，学生对困难问题有时会“回避”或“抄袭”，作业情况“难监控”，批改作业需要耗费教师大量的时间而且难于统计。应用电子书包方法，通过智慧教学云平台实现网上收发作业、自动批改和统计，大大节省了教师的时间，实现作业情况“可监控”。对于学生的个性化辅导，传统方法是对同样问题反复讲，辅导面小，造成教师累、效率低，学生不情愿、有阴影。应用电子书包方法，用“微课大师”作业微课程辅导系统对困难问题及时辅导，学生可“反思并建立错题本”，随时随地进行个性化学习，还可以反复听，增强自信心，教师省力又省心，师生关系融洽。

二、电子书包智慧课堂教学模型的实现

智慧课堂系统构建了科学的教学模型（如图1所示），整个教学过程构成了一个改进过程循环：

图1

教师备课，推送学生预习内容，同时推送预习检测的内容。

学生预习，并通过预习完成教师推送的预习题目，同时记录在学习过程中的

问题。

教师授课，通过学生预习的情况授课15分钟，讲解新课，亦可先测试，后授新课。学生上课，学生重点听取在预习过程中理解不透的知识，同时积极参与课堂教学，并将自己的问题及时反馈给教师，让教师辅助自己学习。教师通过课堂提问、课堂练习、学生提问等各种互动手段授课30分钟，解决学生在预习、听新课及拓展等过程中遇到的问题。

教师课后布置作业给学生，同时将作业每道题目的讲解过程给学生。

学生完成作业，提交给教师。客观题直接出结果，主观题等待教师批阅，同时可以将作业错题加入错题集，并查看教师的讲解过程。

教师完成学生作业批改，同时批改结果自动给学生。

学生查看作业批改结果，同时开始下节课的预习。

教师根据收集到的四类数据（课前预习、课堂互动、课堂及单元测试、课后作业），分析成绩中下水平学生的学习方法、学习习惯，帮助这部分学生养成良好的学习习惯，掌握高效的学习方法。

学生可以根据自己的情况掌握更好的学习方法，改变学习过程中的一些陋习，提高自己的综合能力。

三、电子书包智慧课堂教学模型首先需解决的问题

1.稳定的教室无线环境

无线（Wi-Fi）的不稳定是造成电子书包应用障碍的一大难题。通常无线终端超过30个以后就达到了无线路由器通信的瓶颈，大量的数据碰撞造成无线环境的不稳定。现需要针对高密度Wi-Fi环境做优化，支持60个以上Wi-Fi用户不掉线，为电子书包应用构建稳定的无线环境，保证正常一个班的应用，成为无线网络厂商需要解决的问题之一。

2.电子白板等设备需无缝对接

传统课堂教学软件和电子白板兼容性不够好，教室使用电子白板时需要切换到电子白板的功能菜单界面，使用教学软件时需要切回，来回切换造成教师操作效率的降低。智慧课堂系统需与电子白板无缝对接，在智慧课堂系统软件中可直接进行电子白板书写，无需复杂的界面切换，所有功能一键操作，所有软件尽可能让教师无需说明书，这样大大降低了教师操作的复杂性，增强设备的可用性，为计算机水平较低的教师打开使用的大门，扩大使用范围。

3.Pad受控

新技术的引入不能影响课堂教学秩序，传统的电子书包往往不能解决Pad 受控的问题，教师上课时学生可以自由使用电子书包的各项功能，甚至玩游戏。智慧课堂系统需通过电子书包的底层开发技术解决这个问题，教师可以控制学生电子书包，教师讲课时学生的电子书包处于锁定状态，无法操作，只有互动时或教师允许时，学生才能进行相关操作。学生的上网也是在教师的监控之下进行，保证学生健康成长，保证课堂教学秩序。

4.Pad电池电量使用时长的问题

目前各个厂商生产的Pad电池电量一次性充满电后使用时间都较短，开始在6～8小时，用到半年到1年后，每次充电只能用2～3小时，这样无法满足正常教学的需求，直接导致Pad的推广使用受限。

5.基于移动互联网开发的教学应用

随着互联网技术的不断发展，教育信息化的呈现方式也越来越多样。传统的网络教学模式已慢慢改变，在教学中运用智能终端和网络信息技术的方式开始普及。借助移动终端和移动网络，开发移动学习平台成为必要。6.微课程学习应用的开发

采用微课程方式进行知识点的讲解和作业辅导。教师将知识点或者题目讲解过程录制成微课程，上传到移动学习平台，学生可在平台上完成知识点的学习与作业，对于不懂的知识点或做错的题目，可自行随时随地通过移动终端点播微课程进行学习，这将成为未来学习的一种趋势。

7.知识管理系统及诊断评价建立

电子书包作为学生随时随地学习的工具，要引导学生学会学习，及时将所思所想记录下来，能够进行学习分享和合作。建立知识管理系统就是一个很好的抓手，为此学校应引导学生建立自己的知识系统，并作为今后数据分析的依据之一。

诊断评价是以知识结构为基础的适性测验（Knowledge Structure based Adaptive Test，KSAT）系统，它可以减少学生的做题数量，并诊断出学生的学习状态，让学生自己找到问题所在，同时教师可通过微课程方式及时给予补救教学。学校需在推行电子书包作为学生自主学习工具的同时进行教学实验尝试，积累经验。实验班学生可在做题数量相对对照班学生较少的情况下，自我诊断发现问题，并通过微课程视频学习补救方式提高。

四、建设设想

通过系统的作业辅导，建立校本作业辅导系统和诊断学习系统，并研究利用智能手机学习的可能性。

建立适合学校本身的多媒体教学导学本，实行课前学生自主学习、课中通过“智慧课堂”问题引领、课后微课程作业辅导的电子书包课堂教学模式。

通过自主学习平台引导学生建立自己的知识管理系统，让学生学会共建共享，让学生及早发现自己的兴趣爱好，培养学生的创新素养。

建立学校数字化校园一卡通系统，记录每个学生从进入校园到离开校园一天的学习生活轨迹，为数字化校园管理打下基础。

参考文献