关键词：智慧课堂未来学校“互联网+”
标题注释：本文系北京市教育科学“十二五”规划青年专项课题“电子书包应用对课堂教学模式的影响研究——以北京市十所电子书包试点学校为例”(项目编号：CJA13148)；北京市教委科研计划一般项目“智能笔在信息化教学中的应用模式研究”(项目编号：KM201710028019)研究成果。
一、引言
二、未来课堂的智慧取向
早在2001年，随着加拿大阿尔伯特大学教育学教授马克斯·范梅南的《教学机智——教育智慧的意蕴》的热销，教育智慧与智慧教育便逐渐成为热点[6]，推动了以教学系统为主导的智慧课堂的发展，这便形成了课堂智慧化变革的最初取向，从教育学的视角关照到了教师的教学设计智慧、教学实践智慧、师生关系的智慧化处理、教学策略与方法的智慧化选择与制定等，因此智慧课堂被界定为是善于导入、走向生活、注重体验的课堂；是提出问题、积极参与、解决问题的课堂；是激发情趣、开放合作、积极探究的课堂；是处理好过程与结果、直观与抽象、情景性与知识系统性关系的课堂；是教师最大限度地发挥教学机智的课堂。
随着人类社会步入信息时代，2008年，IBM公司基于智能技术正快速应用到生活的各个方面，例如智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧城市等领域，率先提出“智慧地球”的概念[7]，随即智慧教育、智慧课堂、智慧学习等概念也被赋予新的内涵而日渐流行，推动了以教育信息化为主导的智慧课堂的发展，这便形成了课堂智慧化变革的第二种取向，从信息技术的视角揭示出智慧课堂应具有“资源分层共享”“实时内容推送”“即时反馈评价”“过程追踪记录”“协作互动交流”和“移动通信互联”等信息化和智能化的特征。智慧课堂是采用智能形态的技术构建富有智慧的课堂教学环境以满足学习者个性化学习需求的课堂。
随着(移动)互联网、大数据、云计算、人工智能等科技的不断发展，人类社会已经全面步入“互联网+”时代，互联网的开放、平等、透明推动了未来学校教育从“自上而下”的部署转变为“自下而上”的创造行动，使得教育数据曾被压抑的巨大潜力爆发出来，为我们提供了一条清晰的课堂智慧生成路径：在教学情境的协助下教学数据被赋予丰富的教育内涵转变为有价值的教学信息，再经思维共同体的认知加工演变为鲜活的教学知识，这些知识在教学应用中逐渐升华为教与学的智慧，推动了以数据智慧为主导的智慧课堂的发展，这便形成了课堂智慧化变革的第三种取向，从智慧生成视角揭示出智慧课堂是技术与教学双向深度融合基础上的教学流程再造与智慧生成，是一个真正为教师与学生提供无限参与和自我价值提升的发展空间。
三、“互联网+”时代智慧课堂发展的关键路径
图1智慧课堂发展的关键路径
(一)课堂环境的智慧升级
其次，强调的是实现数据通路与引入基于大数据的教学分析技术，既包括智慧教学系统的内部子系统之间，还包括智慧教学系统的软硬件之间，更包括智慧教学系统与外部学校智慧校园系统、区域云教育系统的数据互联互通。目前来看这些方面都还未能实现数据通路。以智慧教学的各个子系统为例，在线备课系统、作业系统、互动教学系统、资源库系统、教学评价系统等并不是集成于一个大平台，更多是来自于不同的教育科技企业的产品拼凑。在教学应用中虽然会产生大量的数据，但这些数据是往往零散的、结构性很差的数据，这将造成数据难以实现关联而产生不了有价值的教学信息，阻断了教学智慧生成的路径。只有在大平台概念下的、基于统一数据标准的、数据互联互通的智慧教学系统才会产生教学大数据，才有可能通过数据挖掘和教学分析技术促进智慧生成。
最后，强调的是智慧教学系统对教学活动支持的智慧性，特别是认知工具的深入发展。认知工具是支持和扩充使用者思维过程的心智模式和设备[11]，是信息技术与学习历程深度融合的产物，它将给予教学活动极大的支持，特别是以学为主的游戏化学习、协作学习、探究发现学习、反思学习、体验学习等。学习者可以利用它来进行信息与资源的获取、分析、处理、编辑、制作等，也可用来表征自己的思想，与他人交流协作等。这些工具包括：问题/任务表征工具、静态/动态知识建模工具、绩效支持工具、信息搜集工具、协同工作工具、管理与评价工具等[12]。基于认知工具的教学活动所产生的数据将拓宽智慧教学系统中原有数据的维度，增加其深度。
综上，未来课堂环境的智慧升级面临的不仅仅是通过提升智慧教学系统的技术智能性而拓宽数据的广度，更重要的是实现数据的通路、引进大数据分析方法以及通过认知工具支持课堂智慧化的教学活动而挖掘数据的深度，从而构建未来课堂环境及教学发展的数据智库。
(二)课堂教学的智慧重构
智慧教学是智慧课堂的核心功能，是实现教育目标的核心载体。随着2016年《中国学生发展核心素养》总体框架正式发布，我国即将迎来新一轮以核心素养为统领的、以培养全面发展的人为目标的教育改革，这必然要求课堂教学从传统教育模式转向以学为中心的教育模式，做出全面的变革回应。同时，伴随着课堂环境的智慧升级，信息技术的教学助力成为学校放弃传统教育模式，采用围绕学生、以学为中心进行教学组织结构再造的助推器。虽然这是一个极为艰难而缓慢的过程，但在数据作用下课堂教学的智慧重构大体可以划分为三个阶段，如图2所示。
图2课堂教学智慧重构演进路径
1.经验固化：智慧教学系统引入课堂教学后，经过个体的努力、专家的帮扶、企业的支持服务等教师开始最初的课堂教学变革尝试，其变革的经验大多嵌入在代表性的公开课或示范课中，这些往往是围绕技术应用的一些零散的、内隐的、感性的、不稳定的个体经验数据，我们看到来自于一线的教师论文绝大多数是这些经验的描述。如果这些经验不能固化，教师个体的教学灵感与智慧火光很可能昙花一现。而将这些围绕技术应用的教学经验固化最有效的方式就是坚持常态化教学，只有常态化，才有可能从智慧教学系统中生成长期的、真实的、有效的教学过程与效果数据，才能让教师深切感受到智慧教学系统与教学融合的必要性与必须性，才能让教师从教学变革的偶然变为经历教学实证的应然，生成教学智慧。这是课堂教学智慧化变革的最重要一步，也是信息技术与教学深度融合最为关键的一步。
(三)学习历程的智慧优化
智慧课堂最重要的功能便是帮助学生进行个性化高效学习和全面发展。随着智慧学习系统的发展及大数据学习分析技术的应用，我们将逐渐触碰到在传统环境下无法察觉到的深层次学习状态，进而有条件为每个学生提供个性化的学习支持服务。未来，这些来自于学生在智慧学习系统中常态化学习的数据将为学习历程的智慧优化提供助力。
1.学习反思从主观到实证：反思是对自己的思维过程、思维结果进行再认识的检验过程，是人类最重要的高阶思维活动之一。智慧学习系统所产生的学习数据将真实地反映学习者的学习行为和学习结果，由此所产生的对学习者学习能力结构、学习偏向、学习风格、学习习惯等的分析数据将作为学习者进行反思的重要思维加工素材，使得反思更合理、更深刻，在优化学习者个体的心智模式及提高学习决策方面更具价值。
2.问题诊断从粗犷到精准：智慧学习系统所产生的错题等问题诊断数据，能够清晰地反映出学习者的学习弱项、学习波动变化及不良的学习行为习惯等情况，这使得复习和查漏补缺式的学习更精准。
3.学习内容从封闭到开放：智慧学习系统实现与网络优质教育资源的互联互通，为学习者拓宽了学习内容的广度，使得学习不仅仅局限在教材内容。未来基于学情的诊断，数字化的学习内容将以更加人性化的方式推送到学习者面前。
4.学习方式从固化到灵活：智慧学习系统为学习者改变传统的被动接受式学习方式提供更多信息化的工具与资源，使得以学习者为主体的，面向核心素养的体验性学习、社交性学习、游戏化学习、竞争性学习、研究性学习、协作学习等得以更好地开展，并为这些活动内容的设置、小组的划分、评价标准的制定等提供数据支持。
(四)课堂评价的智慧发展
四、未来课堂智慧化变革的挑战
未来课堂的智慧化发展是一个在教育大系统整体发展驱动下的系统化变革过程，而在这其中我们不能忽视伴随着智慧教学系统发展及教学应用而产生的大量的、有生命力的鲜活数据，要紧紧把握数据生成智慧的通路，研究教学大数据的生成方式、找寻教学数据的智慧处理方式、教学信息的智慧解读方式、教学知识的智慧应用方式，最终升华为“互联网+”时代的教与学智慧。用数据智慧重构未来课堂，任重而道远。
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