有关智慧课堂的研究论文

【专家简介】祝智庭是华东师大终身教授，教育技术学博导，华东师大教育信息化系统工程研究中心主任暨上海数字化教育装备工程技术研究中心常务副主任；兼教育部教育信息化技术标准委员会主任，全国教育科学规划领导小组成员暨教育信息技术学科组组长，国家发改委促进智慧城市健康发展部际协调专家组成员，全国信息技术标准化委员会教育技术分委主任；上海市信息化专家委员会委员，北京市教育信息化专家委员会副主任；联合国教科文组织ECNU联系中心副主任、首席专家；多家国际学刊编委。 我想讲四个问题：一是翻转课堂的发展脉络，二是翻转课堂在国内的应用实践，三是翻转课堂的智慧亮点，四是翻转课堂应用的发展空间。由于时间所限，我只讲一些要点，省略掉许多案例演示。 一、翻转课堂的发展脉络 翻转课堂起源于哈佛大学物理学教授Eric Mazur在20世纪90年代创立同侪互助教学（Peer Instruction，PI）。他论述了学**分两个步骤：首先是知识传递，然后是吸收内化。即利用信息技术实现知识传递，通过同侪互助完成吸收内化。2000年，美国Maureen Lage，Glenn Platt和Michael Treglia发表论文《课堂逆变：一个创建全纳学**环境的门户》，介绍他们在迈阿密大学讲授“经济学入门”时，利用万维网和多媒体让学生在家或者在实验室观看讲解视频，在课堂上以小组形式完成家庭作业。另一早期的翻转课堂实践来自于科罗拉多州林地中学的案例，2007年，该校两位化学教师使用屏幕捕捉软件录制PowerPoint演示文稿的播放和讲解声音，将视频上传到网上，帮助课堂缺席的学生补课。与翻转课堂应用相关的是“可汗学院”的视频微课。2004年夏天，还住在波士顿的可汗得知远在新奥尔良就读七年级的表妹遇到数学难题。可汗随后用画图及语音软件为表妹远程辅导，并录下一段段10分钟以内以知识点为单元的视频片段，这些视频传到网上后帮助一大帮孩子解决了学**难题。他随后成立了可汗学院（Khan Academy）在线图书馆，该网站收藏了他自己录制的数千个辅导微视频，并向全世界免费开放。该项目引发全球范围内对翻转课堂的研究热潮，这一“混合学**”模式被加拿大《环球邮报》评为2011年影响课堂教学的重大技术变革。视频微课和翻转课堂是密不可分的，并且被认为是近几年推动教育信息化变革的重要技术。我们所谓的翻转课堂是有信息技术支撑的。传统教学过程的两个阶段首先是在课堂内进行知识传授，然后到课后进行知识内化。事实上，学生需要克服学**中的重点难点时教师往往并不在现场。翻转课堂的基本思路即反转这两个阶段，学生通过课堂外的自学、观看视频、做练**进行知识传授，然后课中做小测验，解决重点和难点从而进行知识内化。这种学**模式可以将学**的有效性**提高。翻转课堂给我们一些启发， 要进行信息化教学创新必须要实现三个突破：突破时空限制、突破思维限制、突破教师角色限制。信息化教育创新也不能眼睛光盯着课内，光盯着那40分钟，要课内、课外通盘规划。 国内早期开展翻转课堂实验的学校有重庆江津区的聚奎中学，该校从2011年开始就用视频微课支持“先学后教，当堂训练”的教学实践。此外，目前国内规模最大翻转课堂实验校山东潍坊市昌乐一中，该校学校有八千多个学生（高中生为主），168个班级，到本学期全部实行了翻转课堂教学。事实上，我国很多早期课改项目也具备“翻转课堂”的某些特征，例如：江苏洋思中学的“先学后教，当堂训练”、山西新绛中学的“自学——展示模式”、江苏木渎高级中学的“问题导向自主学**模式”等，尽管它们并不是真正意义上基于信息技术支持的“翻转课堂”研究。接下来，具体分析几个翻转课堂案例。昌乐一中提练出“二段四步十环节翻转课堂教学法”：学生先通过自学质疑（分为目标导学、教材自学、微课助学、合作互学、在线测学五个环节），再通过训练展示（分为疑难突破、训练展示、合作提升、评价点拨、总结反思）进行知识提升。事实证明，这种课堂教学结构的变化，有效改进了课堂教学的效率，并促进学生学会自主协作学**。另一个典型案例是在上海市闵行古美高级中学，该校翻转课堂充分体现了信息技术与教学过程的融合：课前学生使用电子书包学**“多媒体电子教材”，该电子教材通过动画形式对每个知识点进行细致讲解，课堂上通过自测、反馈、提问等进行问题解决与反馈，课后完成作业后可观看微视频，学**解题过程。将翻转课堂常态化实践的有广州天河区“青云项目”，有位初三政治课方老师结合初中政治的学科特点及家校的客观情况，采取只利用有限的课内时间做翻转教学，将课时设置成A型课和B型课，然后组合成了AB、AAB、ABB型三种翻转模式。深圳南山实验教育集团的案例也比较典型，它的翻转课堂学**任务定位很明确：课前做到基本学会，课中做到深度学会。通过分析以上案例，我做成一幅对比图，可以看出，各校翻转课堂既有共性，也有差异，各有特色。比如昌乐一中，让学生用晚自修进行自学，然后第二天的课中就是训练展示。古美中学它有课前课中课后的分别，福州二中也有课前课中课后的分别，天河政治课只有课中，南山也有课前课中。那么学前活动有自学、看视频、交流、做作业、提交错题等等。从技术上来讲，主要是三项技术：一个是观看微视频；二是在线测练；三是在线交流。 三 、翻转课堂的智慧亮点 如果用智慧教育的视角来分析，翻转课堂确实在一定程度上体现出智慧亮点。第一个智慧亮点：它在一定程度上体现了以学生为本的思想，因为让学生自己去观看微视频有助于自定步调的学**。绍兴电教馆王馆长做过一个实验，让一半学生看视频微课，另一半听老师讲。他发现看视频微课的学生中，十个当中只有一个一遍看懂的，有的甚至看了六遍，也就说平均每位学生要看两三遍。因此每个人快慢程度不一样，慢的学生可以多看几遍或随时停顿下来思考。仅仅从这一点上，也体现了一定的以人为本的思想。毫无疑问，教育是为了促进人的发展，但还没有过把学生真正当人看的教学理论。已有的教学/学**理论是建立在一系列隐喻之上的：教学主义就是把学生当个容器；行为主义就是把学生当成个可训练的动物；认知主义是把学生当作个计算机；社会建构主义把众体在线学**看成蚁群一样，能够把非结构化的行为变成结构化的结果（如蚂蚁窝）；个人建构主义跟发展心理学有关，行为主体像植物生长一样，给其提供“给养”就行了；连通主义把人看作是学**生态中的一个“物种”。人本主义则需要真正地把学生当人看，因为学生有思想，会用工具，可以自学，有个性，也需要沟通等等。我认为教育最基本的一条原理就是把学生当人看。因为学生是人，所以这条原理又可以替换为“把人当人看”，听起来有点荒谬，但实际上是人类的终极问题！教育当中，我们有很多不把学生当人看的行为，特别是很多地方高喊“不输在起跑线上”的口号，从高中竞争下沉到初中，从初中竞争下沉到小学，从小学竞争有下沉到幼教，甚至一直把竞争下沉到胎教。试问我们的学生为什么学得这么苦啊？本来应该8岁学的东西，那把它下沉到五岁；把应该五岁学的东西下沉到三岁，孩子们能不苦吗？所以我说，教育的最大问题出在没有把学生当人看。第二个智慧亮点是人机劳动分工。凡是有规则、可重复的工作都可以用机器来做，也就是说人和机器合理的分工，让人做最擅长做的事，这也是一种智慧。第三个智慧亮点就是基于O2O（线上线下）的混合学**，做到优势互补，整体优化。第四个智慧亮点是发挥集体智慧，教师集体备课，学生协作互学。第五个智慧亮点是学校教育信息化领导力， 凡是翻转课堂用得好的学校，都是校长很有魄力，抓住机遇勇于改革，有胆有识，有勇有谋，精心组织，机制保障。 四 、翻转课堂应用的发展空间 第四点我要谈谈翻转课堂的发展空间在哪。在翻转课堂应用实践中，我们需要反思一些列问题：使用了微课就是翻转课堂了吗？课外学生的深度学**发生了吗？课内学生的主动学**发生了吗？当前翻转课堂中精熟学**体现了吗？翻转课堂支柱之一是学**文化的变革，当前教师的教学理念转变了吗？教师如何提升信息化教学能力？所以我说目前翻转课堂只是信息化促进教学变革的初级阶段，我们应该有许多进一步提升的空间。我提出一个发展潜力的立方体模型，包括六个发展面。第一个面是要提升学**资源的质量，设计让学生“心动”的视频微课。怎么心动？那就是要问题化+故事化，科学性+趣味性。国内虽然已经涌现大量视频微课，但真正能够令人怦然心动的可谓凤毛麟角。另外，为了使得微课资源可以共享，那么就需要提高微课“普适设计”水平，体现小粒度、富媒体、自足性、不粘连等特点。今天报告会的主旨是推进数字教材应用。请问大家心中理想化的数字教材是什么样的？2010年11月华东师大牵头成立“电子课本与电子书包标准专题组”，开展电子课本—电子书包技术标准研制；其中《电子课本信息模型规范》于2013年3月进入国家标准程序项目。我们在实验室开发了一些基于标准的电子课本原型，我演示一小段：这是小学语文课本，可以让学生做描红练**；这段是数学课本，可以反复做练**；这段是中学物理课本，可以在上面做模拟实验；这段是高中化学课本，用3D展示分子模型；这段是初中地理课本，点击左页地图中的区块热点，右页呈现出相关数据；这段是历史课本，我们用时间轴来表示历史事件，颇有历史纵深感；这段是生物课本，既有高清图片，又有记录鱼类生活的视频。互动的数字课本到底应该怎么设计？我觉得数字教材要体现以学为中心。孔子云“学而时**之，不亦说乎”，可见学与**是两类不同的活动，前者主要接收知识信息，后者关乎知识转化与应用实践。因此我们不但要有“学材”，还要有“**材”：前者内容为主，学具为辅；后者工具为主，内容为辅。这样一看一想，觉得“数字教材”的名称已经不太合适了，改叫“数字学**资源”好吗？第二个发展面：循证评估，精准教学，促进综合性的评估。我们可以通过加强过程型评估，收集数据建立电子学档，另外设计结构化、指标化的评价量规。将过程性评估、学生主体性评估、大数据学**分析相整合，从而做到定向干预、精准教学。前面提到的可汗学院就有使用大数据分析。目前国内还十分缺乏这类基于大数据的学**评估工具。第三个发展面：发展高阶认知。按照教育目标分类认知阶段从低至高分成六个层次——识记、领会、应用、分析、评价、创造。但目前的翻转课堂实践主要还是停留在比较底层的识记、领会、应用这个层面，很少涉及分析、评价、创造层面，这就是留给智慧课堂的发展空间。第四个发展面，教师角色从“教学”到“教练”转变。当越来越多的内容被做成了数学化资源，包括视频微课以后，那么老师就不要讲那么多了，必然要改变角色，我认为教师要从讲师变成个教练。有这么一个故事，前东德国家游泳队有一年拿了世界冠军，队员们很兴奋，把教练抬起来抛到水池中去，结果差点把他淹死，后来发现这个教练根本不会游泳，他主要靠观看录像带来指导运动员做游泳动作练**。我和团队已经预见到教师变教练的发展方向，正在和德国一家咨询公司合作开发一套培养教师教练能力的训练平台，其中也用到了基于视频的情境模拟训练方法。第五点就是要提高教师的技术应用能力。教育部提出了全国综合教师应用技术能力的标准，我本人是这个项目的首席专家，组织了全国一大批专家进行调查，最终制定出了全国中小学教师信息技术应用能力标准。该标准根据信息化教学环境的差异性，对教师提出了不同的要求：一类环境是学生不能上网，以多媒体为主，要求老师能够利用技术优化课堂教学；另外一类环境让学生能够上网，包括网络多媒体教师和无线移动学**空间，要求教师能够利用技术改变学**方式。如何才能优化课堂教学？我们来看以下这个案例。有一个小学语文老师，她发现学生写作文三言两语就写完了，很不深入很不细致。如何启发学生呢？她从网上找了两段视频：一段视频是姚明在NBA灌篮的视频，让学生看了一下，发现用了24秒；又找了一部日本动漫《灌篮高手》，从中取出流川枫灌篮的视频片段，发现用了两分钟。这位老师就做了个视频微课，启发学生思考为什么会有这么大的差别，说明文学作品中的时间和现实生活中的时间可以有很大不同，揭示出如何把活动写得深入细致的秘诀。再看一个关于如何用技术改变学**方式的案例，是上海闵行区蔷薇小学提供的。这个学校经过多年努力，已把一所薄弱农村小学变成一所国内外闻名的智慧学校，连美国纽约时报的专栏作家都采访过。另外，上海普陀区更进一步变革，鼓励学生做微课，让学生来当小老师，效果非常好。还有一个问题，我们国家已经关注到了教师信息化能力的发展，那么，学生的数字化学**能力的发展怎么办？谁来管这个事？第六个发展面就是要超越翻转课堂。还是用布鲁姆的认知目标分类模型来说明问题，我们目前的翻转课堂是以实现识记、领会、应用三层低阶目标为重心。而且我们不要高估视频微课的作用。按照国际著名的学**金字塔原理，从顶往下看，最好的视频微课只能到达第三层，仅看微视频的话，两周最多只能记住百分之二十，比光听讲的效果好一些（如果光听的话，二周后只能记住百分之五）。再往下看，还有效果更好的几种方法：演示、讨论、实践、练**；还有教别人，这是效果是最好的，能够达到百分之九十。因此我们需要优化教学生态，现在翻转课堂仅仅是在知识授导型教学方面找到个切入点。要往高层认识目标发展，就需要采用问题化学**和项目学**，这两者像两个轮子一样，可以互相啮合的。而且项目学**越来越重要：我们从这个图可以看出来，它是偏向于右脑学**的，有助于培养综合思维的，因此是有助于培养创造能力。布鲁姆的教育目标分类的2001版把第五层的“综合”改为“评价”，把第六层由“评价”改成“创造”，凸显当今时代创造的重要性。所以我最近提出创造驱动的学**模式。据我所知，创造教育理论近代可以追溯到杜威的“做中学”理论。我国著名教育家陶行知先生进一步发挥了杜威的“做中学”理论，提出了观点鲜明的创造教育理论，相信大家都非常熟悉。我们最近找到一个资料，是陶行知先生1933年3月在上海大夏大学（华东师大的前身）做了一个非常精彩的演讲。他说到，由行动发生思想，由思想产生新的价值，这就是创造的过程。他还用大白话把这个道理讲得更为透彻：行动是老子，思想是儿子，创造是孙子。如何在我国教育中践行创造教育？现在我们遇到一个天降良机：创客运动。2015年1月4号，总理到深圳参观“柴火创客空间”，引起全国上下的创客热潮。我们团队目前也在研究创客教育，我们把它看作是智慧教育的一部分。前面讲到了学材、我还要再加上“创材”（创客活动器材），这就构成比较完整的智慧教育资源。我们如何超越翻转课堂？我提出智慧学**生态框架图，以教学组织结构为主线分成四层：班级差异化教学、小组合作研究型学**、个人兴趣拓展学**、众体在线生成性学**。班级层面主要注重差异化教学。有了信息化手段以后，我们可以让基础知识和核心技能的学**人人百分百，而不能以六十分作为及格的标准。六十分就是0.6啊，在这个单元0.6，下个单元0.6，累积效应可能就变成了0.36，然后0.216，越来越衰减，最后就彻底失败。因此我们要提倡精熟学**（Mastery Learning，过去有中译“掌握学**”），人人都要百分百，这样的话成功就有保障了。小组层面主要是协同学**，实际上是“研**”，动手+动脑；个人层面按照兴趣自主选学丰富的专题课程；众体层面在网上进行互动生成性学**，广泛联通。还有我们刚才讲到的创客教育，既可以在小组层面，也可以在个人层面及众体层面。当然了，要让信息化促进教学变革与创新，最重要的还是要革新学**文化。看看这个三层金字塔形示意图，大家就很容易明白到底什么是文化？塔底代表人所普遍具有的属性，也就是天性；塔顶代表个人具有的属性，简称个性（包括个人秉性与**性），是一半遗传一般**得的。塔中代表文化，是指一个人群在特定环境中**得的共同属性，我将其分为三个层次：理念价值，行为方式，制品制品。按此层次模型，我们就可以设法塑造一种我们所希望的“微文化”。文化的核心内涵是理念和价值观，我们可以借鉴21世纪教育学框架，特别关注学生思维技能发展，要鼓励反思，多用项目化学**，培养综合解决问题能力，采用信息化使能工具，以及采用多样性评估等等。回顾一下吧，翻转课堂的发展空间在哪里？我们可以做的事很多：提高微课和学**资源的质量，包括学材、**材、创材；开发基于数据的学**分析和教学决策工具；发展针对高阶认知的教学；转变教师角色，提升教师的技术能力；最后，我们要全面超越翻转课堂，打造翻转课堂的2.0版，那就是我们希望的智慧教育。最后通报一下：我承担了一个国家“十二五”教科规划国际级课题“智慧学环境的构建和应用研究”，准备在全国遴选一批实验区、实验校，欢迎感兴趣者加盟，大家协力推进我国智慧教育的发展。（本文根据现场视频整理）

探究性学习是以研究的认知方式和心理过程进行学习，对学习中遇到的问题进行探究，探究的核心是问题，通过解决问题主动地获取知识、应用知识、解决问题，从而培养学习能力，提高探求知识的水平。探究性学习分为五个阶段，或者说是解析问题的五个步骤。1、提出问题2、收集数据资料3、形成解释4、评价结果5、检验结果在这五个步骤中，教师的教学智慧主要体现在提出问题，形成解释和评价结果。首先，提出问题。问题的提出来源于学习者、教师、教科书，网络及其他资源，教师的作用对引导学生识别问题起关键作用，如何将太大的问题、不成问题的问题引导成为为什么，从而学生导向科学探究之中，这一点教师的作用至关重要。例如高中地理中《人中的迁移》一章，对人口迁移的原因及结果这一问题，学生的探究就必须依赖教师的正确引导。对于生活在农村的学生来说，父母外出打工的多，对“谋生”这一原因比较有切身体会，但对人口向城市迁移的结果不甚了了。但是相反，城市孩子对农村人口向城市迁移的结果体会较多，但对迁移的原因较不了解。在这一点上，就需要教师的适当引导，要求教师给所教授的学生提供相关的背景资料，最可行的是农村和城市生活中农民生活的鲜活的个案，这样就可以更充分地引发学生探究的兴趣，激发学生探究的欲望。在形成解释和评价结果的过程中，许多学生往往会因为自己生活的个别体验，或受周围生活人群的舆论影响产生偏见，从而得出不公正、不正确的结论。在这个过程中，教师必须把握三个原则：1、不要急于对学生的求证解释作出草率的对或错的判断，应该留给学生一定的空间进行分析探讨。2、给学生提供一些与解释相反的实证材料，引导学生重新审视、思考自己的结论和推理过程。3、对推理过程的合理性提出适当的建议，并提供相类的求证实例，引导学生从求证方法上得到正确结论。例如上面提到的人口迁移的问题，许多城市学生对农村人口因个人素质和生活习俗给城市文明带来的部分影响过分关注，甚至夸大其负面作用，教师就应该从正面的积极的意义上去多做引导，提供鲜活的实证材料。例如奥运会鸟巢的建设者们辛勤劳动的事例，从下面进行引导，使其以正确的态度得出正确的判断和结论。探究性学习中教师的智慧，重点在于掌握学生探究的进程，及时发现存在的问题特别是认识的偏见，引导学生以正确的认识和态度来探求正确的结论。教学过程中掌探教学进程技巧与能力一个优秀的教师，他不是独霸 课堂，而是能很好调动学生的学习积极性，让学生充分地参与到教学中来，尽量多地释放学生学习的欲望，他掌控下的课堂是生动活泼的、快乐的，但是不能使学生按照自己的教学思路走下去，顺利完成教学的任务。教学中达到这样的境界，就需要教师充分运用智慧去掌控课堂，巧妙地破解僵局。以笔者从教的经验，教师在掌控教学进程中，必须掌握以下几个方面的技巧：1、充分利用课堂资源，化被动为主动。有一位实习的英语教师教授一则寓言故事《乌雅喝水》，为了使学生能够更直观形象地了解故事概况，他采用了直观教学法，拣来一些小石子，让学生演示，随着把小石子不断装进瓶子，瓶里的水不断上升的过程。可是，装到中途的时候，一粒石子卡在了瓶口，进不去，也出不来，实习老师争得满头大汗，向指导老师投去求助的目光。只见指导老师站起来，用英语对这个突发事件进行评述：从石子卡住瓶口的事情说明，乌鸦有时比人还聪明，它必须选择合适的石子，才能装进去，使水面上升，然后喝到水。所以装石子必须做到合理选择、耐心细致。一番话，引起了学生的阵阵掌声，不仅破解了困局，还深化了课文主题。充分显示了这位指导老师的教学智慧。2、适度的自我调侃，以退为进。老师在进行教学的过程中，难免出现一些知识性的错误，有些老师为了维护自己的所谓尊严，用斥责、压制、批评来对付那些挑刺的学生，结果不仅使自己威风扫地，也激发了师生矛盾。聪明的做法，不妨承认错误，自我贬损、调侃，反而能收到良好的效果。有一次一位学生故意问老师：“孬”这个字，怎么读。这位教师当时的确不知道这个字的读法。他说：“看来我的教学基本功的确有些不好，今后还要加强，这个字的读音我回去查字典，明天一定告诉你。”勇于承认自己的不足，巧妙运用“孬”这个字，运用拆字法自我调侃，反而赢得了学生的尊重，第二天他也的确查了字典，把这个字的读音、意义、来源给这个爱找茬的学生进行了认真的解释。当然这里不包括承诺了的事情，一定要去做，并做好，教师必须明白并勇于承认自己的不足并努力去弥补，而不是掩盖，甚至讳莫如深。主动地表现不足，更可以取得学生的信任。3、适当的幽默感，缓解学生气氛。在教学高中语文《林黛玉进贾府》一文时，一位语文老师问学生《葬花词》是谁写的，学生回答：薛宝钗。全班同学哄堂大笑，这个学生很是尴尬，老师却故作严肃地说：“哦，难怪林黛玉后来气死了，原来是薛宝钗窃走了她代表作的版权。”这位同学不好意思地一笑 ，紧张的气氛也缓和下来。适当的幽默可以产生以下几种效果：1、使课堂变沉闷为活泼2、激发学生的想象力、联想力3、使课堂资源转化为促进学习的途径4、推动教学的进程5、实现困局的自我解脱总之，在新课程背景下以教师的专业素养为基础，充分彰显教师的教学智慧，才能真正把握新课程标准，全面提高教学质量，真正推进新课程实验走向深入。参考书目：1、《高中新课程教学改革》内蒙古人民出版社2、《普通高中新课程方案导读》钟启泉 崔允灏， 吴刚平主编 化东师大出版社3、《学校常规管理学》杨天平著 人民出版社4、《更有效的评价细节》李淑华主编 西南师大出版社5、《新课程与学校管理创新》谌启标等主编 福建教育出版社6、《有效教学方法》（美）鲍里奇著 江苏教育出版社