董岩　马晛

摘 要：继电子书包、云平台、网络学习空间之后，智慧教育成为当下最引人关注的话题。智慧教育是先进技术、先进教学理念下的必然产物。本文深入研究发现，学习者在探究学习时往往存在一些问题，即无兴趣、无资源、无工具，缺少及时的评价反馈和管理，从而达不到理想的学习效果。而本文所研究的智慧教育环境下的探究式教学模式恰恰可以解决这些问题，即推送视频或图片、通过实际问题创设情境，问题驱动可使学生产生兴趣，丰富的教学资源可使学生随时查找，先进的学习设备和虚拟现实等技术可使学生有更多的学习工具并提供数字化的学习环境，以及智能的管理和评价系统提供及时的反馈。最后给出一个智慧教育环境下的初中物理探究教学的案例，希望可以为智慧环境下的教学提供实践依据。

关键词：智慧教育；探究式教学；教学模式；初中物理

一、引言

随着信息技术的快速发展，教学方式也在随之发生着巨大改变。继电子书包、云平台、网络学习空间之后，智慧教育成为当下最引人关注的话题。新加坡、韩国、美国等国家已经陆续对智慧教育进行推进。其中美国IBM公司率先提出智慧地球的概念，并将智慧地球的理念融入各个行业，衍生出一系列智能化的行业解决方案，其中包括智慧教育。祝智庭教授提出”智慧教育是经济全球化，技术变革和知识爆炸的产物，也是教育信息化发展的必然阶段。根据对文献的研究本文总结出智慧教育的定义即智慧教育是运用现代化的技术手段和丰富的教学资源促进教学，使学生智慧起来、培养学生自主创新的过程。探究式教学是使学生在不断经历“发现问题—资源学习—概括验证—意义建构”的一个个认知过程，在解决问题中内化知识，学会应用，实现创造。但是学生往往会遇到一些问题，即无兴趣、无资源、无工具、缺乏及时的管理和评价。而本文构建的智慧环境下的探究式教学模式恰恰可以解决这些问题。智慧教育环境下的探究式教学使学生乐于发现、勇于创新、有资源可找、有工具可用，让每位学习者都可以智慧起来。

二、教学模式设计

根据杨现民教授对数字化学习环境和智慧学习环境关于发展目标、技术作用、核心技术、建设模式、学习资源、学习方式、教学方式、科研方式、管理方式、评价思想的比较分析，本文归纳出智慧教育环境的特征。其技术特点是教育平台的建立、智能交互、无缝连接、智能管理与评价、按需推送。其教育特点是先进设备与学科高度融合、教育资源共享、高效的教育管理与评价。技术特点方面通过云计算、大数据、物联网、增强现实、移动通信、定位技术等技术可以实现。

1.智慧教育环境的技术特点

（1）教育平台的建立。针对学科的教育平台可以将学科知识放在学生的pad中或各種移动设备中为本学科的学习提供丰富的教学资源，学生可以随时查找和学习，为学生和学生、教师和学生提供讨论的空间，使每个学生的探究过程和结果快速地展现。

（2）智能交互。先进的设备和快速的网络传输可以为教师和学生、学生和学生提供快速的交互，使得教师可以快速地掌握学生的学习情况并给予评价，学生之间可以了解彼此的学习进度，可以相互讨论，使得学习更加高效。

（3）无缝连接。全方位的摄像系统和智能的感应系统可以观察并感知每位学生的学习情况以及每位学生的学习状态。

（4）智能的管理和评价。根据学生在平台上的学习情况以及讨论情况给出智能的管理办法，智能地分析学生是在学习上感到困顿还是情绪上有所波动，并给出智能的评价，帮助教师及时掌握学生的情况。

（5）按需推送。基于大数据的理论按照每个学生的具体学习情况推送学习内容，课前推送视频等资源，探究中推送工具等资源，在练习时推送学生做错的类型题。

2.智慧教育环境的教育特点

（1）先进设备与学科高度融合。课堂教学是智慧教育教学的核心。目前出现很多的教学软件，如几何画板、超级计算器等，以及虚实融合的教学环境都可以和学科高度融合，提供丰富的教学用具，达到统一步调。

（2）教育资源共享。要达到教育公平，首先就是要资源共享。智慧教育环境提供丰富的资源可以使学生随时查找和利用，在使学生掌握更多知识的同时也促进了教育公平。MOOCs、微课、移动课件、电子教材、可进化的内容库等可以为我们提供更多的资源。

（3）高效的教育管理与评价。将云技术和大数据技术应用到智慧教学环境中，使高效的教育管理和评价得到可能。及时的信息反馈使学生之间的交流更方便，也使教师可以及时掌握学生的学习情况，使课堂教学更加高效。

3.智慧教育环境下的探究教学模式。基于以上对智慧环境极其特征的分析，以及根据祝智庭教授提出的影响智慧教育环境的6个维度，即学习者、促进者、资源、设备、工具和学习活动，本文总结出智慧教育环境下的探究教学模式。

提高学生的智慧

智慧教育环境下的探究式教学

该模型是智慧教育环境支撑下的探究式教学。课前向学生推送视频或图片激发学生的学习兴趣，课上学生以小组的形式对教师所提出的问题提出猜想疑问，学生可以使用智慧教育提供的支撑工具和软件进行自主探究，同时教师可以根据学生在平台上的讨论和摄像系统的观察来对学生进行管理。每个学生都可以参与其中，而教师也可以同时观察多个学生，使课堂不再单一，活动更加丰富，课堂氛围更加活跃。学生经过猜想和验证，会有各种问题和经验，这时学生可以通过平台进行讨论，学生之间可以相互解答问题和分享经验，同时智能的评价系统会对学生进行智能评价，教师也可以对学生进行管理和评价。得到验证结果并且没有问题的学生可以到讨论区帮助没有完成的同学，而没有完成任务的学生则回到第二个步骤继续对问题进行猜想和验证，直到完成任务。完成任务和没有完成任务的学生多多少少都会有一些问题，这时教师端将会发现，并及时给予学生指导。

三、教学案例研究

1.教学分析

（1）教学内容分析。本节为人教版《物理》八年级下册8.3“摩擦力”的内容，是在学生对力有了初步认识，并且已经对力的三要素和二力平衡等相关知识进行了系统学习的基础上进行的，是從力学的概念定理到具体的力学现象的应用分析。

（2）教学对象分析。初中生的认识感性多于理性，学习的动力和热情大多来自他们的兴趣，而物理教学以实验为基础，因此，学生具有强烈的好奇心、求知欲，喜欢动手实践，乐于日常生活中的物理学道理。学生在学习了力学的基本知识后，进一步探究应用这方面的知识，有一定的知识基础。同时，虽然八年级学生已经具备初步的科学探究能力、观察能力、逻辑思维能力和分析问题能力，但是由于其抽象思维能力仍然较弱，所以可以采用分组协作的方式对此弱点进行补充。

2.教学流程

播放在学生中最流行的歌曲《我的滑板鞋》让学生的注意力快速回到课堂。推送四个典型摩擦片段，根据视频情境和兴趣将学生分组，并猜想影响摩擦力的因素，根据猜想设计实验讨论，分享实验结果。

3.总结

摩擦力在我们的生活中无处不在，但它又是极为抽象的，在传统的课堂中很难激发学生对摩擦力的探究，更不要说让学生自己总结其影响因素了。在智慧课堂下情境教学和问题驱动使学生产生了极大的兴趣，丰富的资源可以让学生自己找到想研究的内容，pad等工具及其内置的软件可以为学生提供更多的工具来完成实验，让每个学生都有科学家的研究室。智能的评价和管理系统可以把结果及时的推送到教师和学生的终端从而使学习更加高效。

四、问题与展望

智慧教育是科技发展的必然产物，但是智慧教育是一种开放式的教学模式，要求学生的组织能力较高，也要求学生熟练地掌握智慧教育下的所有先进的教学设备。教师也不再是传统的讲授者，而是指导者和监督者。智慧教育培养学生的智慧，智慧教育下学习者不再是单纯的积累和背诵知识，而是掌握一种终身学习的能力。技术的发展为我们的生活和学习提供了便利和高效，但是只有学习者不断地思考和探究才能达到真正的智慧。

参考文献：

[1]陈耀华，杨现民.国际智慧教育发展战略及其对我国的启示[J].现代教育技术，2014（10）：5-11.

[2][5]祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究，2012（12）：5-13.

[3]陈珊，陈妙姬.网络环境下协作探究式学习模式的研究[J].电化教育研究，2003（12）：73-78.

[4]杨现民.信息时代智慧教育的内涵与特征[J].中电化教育，2014（1）：29-34.