“智慧課堂是利用人工智能、人機交互等技術,增強教學內容的呈現和對整個教學環境的感知,利用物聯網、互聯網等通信技術,優化師生交流,促進個性化教學活動的教學環境。智慧教室不同於傳統教室和多媒體教室。它們可以優化教學內容的呈現,方便學習資源的獲取,促進課堂互動,並具有情境感知和環境管理能力。”
隨著5G、人工智能、大數據、“互聯網+”、AR/VR等技術的快速發展,以及移動學習終端設備的大規模普及應用,智慧課堂應運而生,給課堂教學帶來了前所未有的沖擊和變革。
二、智慧課堂建設的方向
智慧課堂是課堂教學的高級形態,是指教師在智慧課堂中組織、引導、引導學生,充分利用智慧教與學系統等信息環境,有效解決課堂教學瓶頸問題的教與學活動。其基本特征是以課堂教學問題的解決為核心,動態捕捉學生的學習結果和方式數據,實時分析個體和群體學生的學習情況,構建反映學生學習情況的知識和能力體系,建立學習畫像;根據學生個體和群體的學習情況,篩選和優化教與學的路徑,精準掌控教學活動的安排,提供工具、套件和學習路網資源,對知識進行深度理解、體驗和探索;根據學生個性學習畫像,引導學生個性化學習;全面系統地分析學生、班級、教師、教研組、年級的整體情況以及信息化教學的應用情況。
在人工智能的技術條件下,創新和重構課堂教學的有效組織結構和模式、課堂教與學的路徑、課堂教學活動的新思路和新方法,建立相應的課堂教學智能支撐環境和智能教學資源,全面、系統、高質量地解決現有的課堂教學問題。
(二)智慧課堂的建設思路
為了將課堂升級為真正的智能課堂,首先需要研究清楚常規教學條件下的課堂教學遇到了哪些困難和問題。整理出問題清單,分層次處理。其次,需要做的是針對壹級問題選擇合適的教學資源、工具和支持系統,有針對性地進行信息化教學應用。對於二級問題,需要制定切實可行的解決方案,這就需要在課堂教學理念、思路和方法上有所突破,然後根據新的理念和方法的實際需要,應用人工智能等技術建立相應的有效的智能支持環境和智能學習資源,並有效地應用於教學活動中。
因此,智慧課堂建設成功與否,最重要的標誌是信息化對課堂教學的作用從提供便利、提高效率到支撐教學創新,即不僅通過信息化解決課堂教學中的壹級問題,更重要的是系統、全面地解決課堂教學中的二級問題[6]。
在應用人工智能、大數據、5G、“互聯網+”、AR/VR技術構建智慧課堂的過程中,亞學堅持:(1)要以培養學生的道德修養、學術能力、強健體魄、陽光心態、溝通協作等為目標,;(2)重點解決課堂教學中常見的問題,如知識產生的原因不明、知識之間的關系模糊、知識難以理解和探究、因人施教難、難以獲得最好的老師和學習夥伴、難以實時、全面、準確地掌握學習情況等。(3)圍繞教學創新重構的方式構建智慧課堂,建立教與學質量量化標準,優化有效教與學路徑,形成教與學的數據采集標準,建立5G、大數據、人工智能條件下教與學結果、學習過程和行為的智能感知環境,動態采集教與學數據,實現教與學數據的融合,為教與學創新提供精準的數據支撐;(4)充分利用5G、大數據、人工智能等技術。,並通過叠代優化,打造線下和線上教師相結合的有效組織架構,從而最大限度地合理、均衡、優化配置區域和學校的優質教師資源;(5)充分利用5G、大數據、人工智能等技術,建立有效的學習網絡資源,為每個學生建立精準畫像,構建學生學習情況精準判斷、學習路徑合理引導、學習網絡資源精準匹配、教師課堂教學活動精準調控的“人網融合”新型有效教學模式,實現學生精準學習、教師智能教學;(6)針對移動學習終端、多媒體互動教學設備、MR教室、數字化紙筆教室和“互聯網+”互動教學環境,充分應用5G、大數據、人工智能等技術,從教學組織形式、教學活動類別、教學階段等不同層面構建有效的新型教與學模式。
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