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智慧课堂视域下的小学“信息科技”翻转课堂教学模式创新与实践

2023-12-13张李娜

现代教育科学 2023年6期
关键词:信息科技智慧课堂翻转课堂

张李娜

[摘 要]2022版小学“信息科技”课程标准基于新时代提升大众数字技能的目标,对培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力提出了新要求。针对小学“信息科技”翻转课堂教学的实践困境,提出智慧课堂视域下小学“信息科技”翻转课堂教学模式创新的思路,从教学模式创新与课堂教学实践等方面展开探索,以优化革新课堂教学,为未来社会提供高智能的创造型人才,并为新课程改革和人才培养质量的提升探索新的思路与方向。

[关键词]智慧课堂;翻转课堂;小学“信息科技”;课堂教学;教学模式

[中图分类号]G427 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843(2023)06-0122-06

[DOI]10.13980/j.cnki.xdjykx.2023.06.018

一、翻转课堂教学模式改革的时代意义

2022版小学“信息科技”课程标准凝练了信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等4个方面的核心素养,对如何在信息时代提升学生的数字素养与技能,培育学生利用科学思维化解实际问题能力提出了新要求[1]。依托云计算和网络技术搭建的智慧课堂进行翻转课堂教学,能够重构翻转课堂的教学观,创新教育生态,使学生成为适应未来发展的,具有正确价值观、高智能和创造力的人才[2],为新课程改革提供新的实践方向与路径。

(一)传统小学“信息科技”课堂教学的弊端

1.学生学习效率低。在以往的教学实践中,教师多采用填鸭式授课方式,遵循工厂化的生产模式,学生被视为生产流水线上的產品,仅关注其知识与技能的提高,而教师只是按部就班地布置教学任务,通过演示文稿展示固定的教学内容。如此状态下,学生学习方式单一、实际操作时间少、缺乏合作探究空间,应有的师生双向互动变成单边活动,学生学习效率较低。

2.评价反馈滞后。传统教学模式中教师检验学生学习成效通常采用3种方式:一是学生提交作品,教师直接点评;二是教师现场布置操作练习并挑出作品加以评析;三是教师在课后将批阅结果反馈给学生。这些评价反馈方式存在明显的不足:一是以偏概全,前两种基于个别学生作品状况评判全班学习情况的评价方式,必然是粗放的、经验性的;二是缺乏对操作结果的详细分析,教师无法在短时间内评估出学生对所有知识点的认知程度;三是评价与反馈存在严重的滞后性,导致课堂教学中的种种不协调现象。

(二)小学“信息科技”翻转课堂教学的实践困惑

从教师角度看,课前和课中工作量大、难度高。课前既要根据学生学习特点制作微课视频、总结学生进阶作业情况,又要精心制定教学策略。课中不仅要维持正常教学秩序,还要进行在线辅导交流,开展动态评价反思;对于知识点琐碎、容量较大的“信息科技”学科来说,能否在有限课堂时间内高效完成教学任务实属不易;网络或硬件设备突发问题还会造成课堂秩序管理上的混乱。

从学生角度看,其有限的自主性限制了学习效果。小学生自控能力弱,容易不自觉地浏览学习内容以外的网页而分散注意力。学生往往通过小组合作寻求计算机技术难题的答案,然而合作讨论目的往往不明确,讨论时间固化,导致讨论主题不够深入、学生合作积极性不高。因此,无论是课前学习阶段的态度、进度和知识掌握情况,还是课中参与活动的表现,抑或是课后作品完成情况,都需要有与之配套的多角度、多元化的评价体系。客观、科学的评价能唤起学生自主探究的意愿,激发其学习“信息科技”课的新鲜感与兴趣。

(三)信息技术发展赋能小学“信息科技”课堂教学

新时代的教育需求与当前教育生态间存在着严重的断层和错位。智慧课堂通过重塑现有课堂教学生态,重构课堂教学价值观,为翻转课堂教学的实施提供有力的技术支撑,使教师能聚焦问题,促进学生的个性化学习,培养学生的高阶思维、自主协作学习能力[3]。教学创新的重点是引入最新网络技术成果,尊重不同层次学生个体发展的差异,促进其思维品质的提升。因此,智慧课堂视域下的小学“信息科技”翻转课堂教学应突出“以学生为中心”的主体观,体现“先学后教,以学定教”的教学主张,是对传统教育生态的优化与革新。因此,在信息化环境下重构教学流程,实现智慧技术支持下的课堂教学结构性变革,探索智慧环境下小学“信息科技”翻转课堂的教学模式来破解传统教学中难以解决的问题,是当前教学改革的重要任务。

二、智慧课堂视域下小学“信息科技”翻转课堂教学模式的创新思路

(一)以理论与现实为基础

从理论上看,小学“信息科技”翻转课堂教学应具备以下特征[4]:一是重视现有知识结构。教师要推动学生新旧知识之间的相互作用以促进新知识体系的形成。二是重构教学角色,实现情景化教学。重视学生学习的主体地位和自主性,促进教师向意义建构者、帮助者、促进者和引导者身份的转变。以各种信息资源设计为媒介,将知识学习与一定现实问题或真实任务紧密联系,创设具体教学情境,以激发学生自主发现问题、解决问题的兴趣和能力,让学生通过合作建构知识体系。三是合作学习。课堂教学要促进学生通过合作相互取长补短,获得对事物本质更加丰富、更为全面的理解。

智慧课堂教学的现实基础由“云—台—端”构成。“云”指云服务器和云管理平台,负责教学资源和数据的存储、推送、管理与应用;“台”即智慧教学平台,是连接云服务器与终端的中枢纽带,结合云计算、物联网、人工智能等新技术增进课堂学习的交互与协作,实现对学生的个性化评估和服务;“端”指教学管理和环境的终端,即教师、学生参与教学活动的终端设备,如手机或电脑,完整覆盖课前、课中、课后等教学的全过程,支持完成各类授课、学习、教研活动[5]。智慧课堂视域下小学“信息科技”翻转课堂教学模式倡导“先学后教”,要求学生课前在智慧学习平台上自主学习微视频和资源,详细记录并提交遇到的疑难困惑点至讨论区;教师课中利用平台数据创设情境,提出问题,引导学生通过学习工具对学习情况进行反思,采用多种方式交流分享、协调合作,完成知识体系的建构。

(二)以智慧课堂平台为依托

智慧课堂环境下的学习体验是由信息技术、教学法、学习空间三类刺激物间的交互协同产生的[6]。基于此,笔者提出以智慧课堂环境促进翻转课堂教学变革的模型(图1)。

1.应用智慧课堂平台,打造课堂学习空间。学习空间即支持学生泛在学习的要素集合。小学生注意力集中度较低且注意范围狭小,很难理解抽象的计算机概念与定理,若学习难度长期高于学生认知水平则会降低其学习的积极性,甚至会导致学生产生厌学的情绪。借助智慧课堂信息化平台,学生课前通过观看智慧平台上发布的预习任务单及微课视频,完成知识的初步积累,教师以移动智能终端为媒介,以智能分组、随机问答、在线答疑等多样化形式帮助学生完成知识的内化,能够进一步优化师生间的交互协作,进而实现资源的个性化,满足不同认知层次学生的学习需求,促进以学生自定义步调为主的自适应学习模式的形成。同时,应用智慧平台能够实现数据驱动、推动翻转课堂前置预学内容的落实,实现以精准学情分析为支撑的“信息科技”教学,从而促进智能推送活动与翻转课堂教学的有机结合。小学“信息科技”学科能将课程中的知识点融入各种数据驱动活动中,充分发挥教学管理的组织功能与激趣功能,唤醒“信息科技”翻转课堂教学变革的内生动力,最终为实现翻转课堂教学变革提供环境支撑。

2.改变传统课堂结构,实现多元化学习。基于智慧课堂平台进行翻转课堂教学,充分运用新一代信息技术有组织、有目的、有计划地推动原有翻转课堂结构的革新发展[7],能够实现教学方式以及教学空间的多元化。在智慧学习环境中,教师、学生和教学内容、教学手段等教学结构四要素与环境之间存在大量的非线性作用,要进一步突出教师与学生在教育教学过程中的主体地位,发挥好教师的教育与引导作用,激发学生的主观能动性,推动各种新媒体、新技术在不同学习空间中的开发应用,实现不同教学子目标与教学主线之间的联结,并且在此基础之上实现智慧环境的优化、重组和再造,从而促进传统课堂结构的创新。

3.运用智慧技术,促进翻转课堂教学生态的健康发展。翻转课堂教学变革强调通过智慧技术与不同教学法的融合,促进数据驱动的翻转课堂教学组织与活动目标的实现[8],从而使不同教学法在不同学习空间中得到充分体现。教学方法是教学实施过程中的具体策略和手段,在同一翻转教学模式下,可以采用多种具体的教学方法;反之,同一教学方法也可用于多种教学模式之中。虚实融合的翻转课堂学习空间、数据驱动的翻转课堂教学组织与活动、多元特色的翻转课堂教学模式三位一体循环推进,能够持续助力翻转课堂教学生态的健康发展:结合智慧课堂环境促进小学“信息科技”翻转课堂教学变革的路向与表征模型,融合智慧技术拓展翻转课堂教学空间,形成虚实融合的翻转课堂学习空间,为翻转课堂教学变革提供环境支撑;融合智慧技术变革课堂教学组织与活动,实现数据驱动的翻转课堂教学组织与活动,为翻转课堂教学变革提供内驱动力;融合智慧技术创新传统课堂结构,建立多元特色的翻转课堂教学模式,为翻转课堂教学变革注入外部活力。学习空间、组织与活动、教学模式三要素相互作用、循环推进,才能持续助力翻转课堂教学生态的健康发展。

(三)以智能化评价优化管理环境

课前阶段,利用智慧备课终端系统实现对学生学习轨迹的分析及预习测评的反馈,确定教学目标、教学规划,以学定教;课中阶段,运用智慧授课终端系统安排教学任务、学习进度,利用互动系统查阅学生作品、指定评阅对象,学生同时可以使用智慧终端观看操作演示、模拟实践练习、查看作品得分;课后阶段,通过智能化作业推送、在线提交和评价,与学生互动,及时掌握学生作品完成情况,巩固和提高学生学习效率,实现师生之间、生生之间的多维交互,打破传统课堂的空间局限,开拓线上沟通交流的新模式。小学“信息科技”在教学过程中还能帮助学生利用所学的信息技术处理其他学科课程信息。

三、智慧课堂视域下小学“信息科技”翻转课堂教学模式的创新与实践

(一)教学模式创新

1.智慧课堂环境下小学“信息科技”翻转课堂教学模式的创新。一是实现了智慧课堂平台下的分层教学。不同学生的智力天赋不同,学生所掌握的知识与技能水平不同。在“信息科技”教学中常出现学生学习进度难以统一、效率不高等问题。翻转课堂教学模式下,学生的主体性得以充分体现,教学内容与学习进程得以有机匹配。例如,在《表格的行高和列宽》一课的教学过程中,通过创设问题情境的方式,学生发现表格的行、列及整体布局不够美观整齐时,教师可以根据学生要求进行调整,学生在任务驱动下展开练习。随着学习内容难度的加深,基础较差学生的学习积极性有所下降,教师可展开教学分组工作,鼓励未掌握技能的学生观看教学短视频进行辅助学习。二是利用ChatGPT技术塑造融通开放的课程观。利用ChatGPT技术构建知识图谱,真正实现了一人一张“课程表”,根据不同学生的兴趣爱好、个性特征来定制个性化的课程,形成更加综合、融通的课程体系[9]。由于小学“信息科技”课程实践性强、发展快,课上时间不足以让学生完成充分的思考与练习,而ChatGPT翻转课堂教学能让学生完成跨时空、跨情境的知识迁移与深度理解。以《怎样制作表格》为例,教师将Word表格的插入、删除等知识与虚拟现实、增强现实和混合现实相结合,使学生获得直接经验,并根据不同学生的课程表安排提升学习体验,满足了学生的多样化学习需求。通过塑造融通开放的课程观,引领学生走进一个科学认知、技术体验、生命体悟和社会参与有机结合的课堂,能有效提升学生对知识的理解水平和学习效果。三是实现了智联建构的人机学习。在由物联网、智联网、智能工具构成的智慧课堂环境中,教師通过与同伴、学生以及互联的智能体协同,学生能够从自身生存与发展的需求出发,通过翻转课堂自主完成操作练习过程。系统能自动备份教师的授课内容及学生练习状况,教师可根据学生的学习轨迹对学生与电脑的交互过程进行建模,自动追踪学生各阶段的知识掌握状态并预测其学习能力。智能技术还可方便家长通过家长圈互动,实现学校、家庭、社会之间的协同育人。对于学校而言,智联建构的人机协作学习能够增进师生间的情感交流,营造积极的课堂气氛,激发学生学习兴趣,全面提升教学质量。

2.智慧课堂平台和小学“信息科技”翻转课堂教学模式的整体化建设。从教师角度来看,通过智能化学习分析技术,分析学生课前预习反馈的行为数据,能帮助其精准诊断学情。从学生角度看,智慧平台的个性化、自主性和开放性等特点能够支持其围绕特定的学习主题或基于自身兴趣需求查找资源,制订学习计划。课中教学——翻转后的课堂中,智慧课堂平台可为小学“信息科技”翻转课堂教学模式的实施提供有效支撑。小学“信息科技”课教学大纲确立了任务驱动教学原则,要求学习目标和任务要由学生主动地、有目的地获取材料、实践操作来实现和完成。翻转后的课堂学习更多地属于主动学习,如协作探究、小组交流、方案设计、动手实践等。课中最主要的任务是通过教学活动实现学生对新知识的二次或多次内化,真正形成自己的理解和思想。在这一过程中,采用基于物联网的感知技术、大数据分析技术、人工智能技术支持教学,既能满足学生自主、合作、探究学习的需要,又能培养学生的学习兴趣,发展他们的高阶思维能力。课后阶段,智慧课堂平台能实现小学“信息科技”翻转课堂的延伸,强化知识的广度和深度,提升学生的学习能力。

智慧课堂平台是实施小学“信息科技”翻转课堂教学模式的前提和基础,翻转后的小学“信息科技”课堂教学模式通过运用智慧课堂教学平台得以深化和拓展,两者是密不可分、有机统一的整体。

(二)课堂教学实践

1.采用大数据挖掘手段突破传统教学模式。在课前知识学习阶段,学生对视频的点击与回放次数、对测验题的解答、留言评论等都会形成实时性的在线数据,准确地提取、转换与分析数据,可以帮助教师精确掌握学生的认知方式、思维特点、能力水平,进而优化教学方案设计。在课中知识内化阶段,通过对随堂练习的正确率、学生积极参与课堂教学的举手及有效回答问题的次数、时长和正确率等方面的数据采集、处理和分析,可以构建起学生学习行为模型,进而发现学生的不良学习行为,帮助学生设定个性化的学习目标与路径。在课后拓展提升阶段,运用大数据技术还能为每个学生制订课后辅导方案及成长档案。成长档案包含师生在一节课中的所有智力成就数据,如学习时长、参与讨论问题情况、作业完成情况、学生满意度、教师提问次数和教学参与度等,还包含影响学生学业成绩的非认知属性数据等。统计分析这些数据,并以学业发展柱状图和学生成长态势雷达图的形式呈现,能方便改进教学,有针对性地发布个性化的课后辅导方案,增强学生的自主与协作学习能力。

2.利用智能技术实现个性化学习。小学“信息科技”课程以操作技能学习为主,更加强调在应用中巩固、在应用中提高。教师要抓住这一特点,通过创设生活化情境和任务探究条件,以项目驱动教学法启发学生自主发现和提出问题,让学生在项目实践中巩固和熟练新技能。首先,前置预学活动应包括“提供资源,发布练习”“自主检测,互动交流”两个环节;课中经过检测反馈,通过明确准则—情境引入、分析问题—确定任务、设计方案—协作分工、合作探究—展示汇报、个性提升—项目评价等环节的强化训练,实现“以学定教”。例如,在《认识FLASH动画》一课的教学过程中,教学重点在于使学生能够对flash动画进行分类及制作简单的flash动画,难点在于掌握动画原理和制作补间动画。课前阶段,教师在智慧课堂教学平台中发布微课和任务单,学生上传自主学习成果至云平台。课中阶段,教师首先点评学生课前学习情况,明确动画分类准则,再通过文本、图片、视频等形式的情境导入提出问题。其次,基于问题布置“利用电子书包中电子探究工具探究flash动画特征,制作一个圆形变成矩形的形状补间动画”任务,组织学生分组协作讨论,动手操作练习。再次,学生通过智慧云平台展示个人或小组作品,通过评价分析,选出最优作品。最后,学生完善项目课程作业并上传提交。教师总结反思所学内容,利用数据分析结果定位错误率较高的操作步骤,根据学生实际情况推送不同层次的课后练习项目,并通过云平台点评学生的课堂表现,为下节课教学提供参考。

3.以协作式学习塑造学生人格。一是做好协作分组,完成合作探究。智慧云平台存有每位学生的学习档案,支持的分组类型有完全随机分组、成绩分组、志趣分组、异质分组和特长搭配分组等,学生能够根据不同教学内容迅速找到与自己相匹配的练习伙伴,能够在竞争中感受到小组合作学习的乐趣。教师结合各组的不同特征予以针对性的指导,引导组员互相交流心得,建立理解与尊重。在小学“信息科技”任务驱动式教学中,教学内容被分成一个或多个具体的任务模块,通过学生完成具体的任务来达成教学目标。小组成员合理分工,每人负责其中一个任务模块,同时展开资料收集、归类、整理、收发等工作,然后表达不同观点。经过分析、讨论再进行针对性的纠错改进和巩固训练,可以大幅度缩减学习准备时间。教师利用智慧远程教学、在线微课、虚拟学校等网络教学手段,建立学生虚拟化学习与讨论社区,提供师生协作式学习和立体化互动交流平台,开展课内外的全时空分享交流,实现分组与探究。二是进行评价反馈。人工智能和大数据则能做到精准反馈。通过课堂测验收集到的数据可以精准定位到每位学生提交的结果以及全班的正确率,不会漏掉任何一个错误的答案,能够及时调整和诊断自己的教学是否存在某方面的死角和不到位现象。智能化的平台能够真正实现因材施教。如果教师依旧凭经验实施教学,凭经验去剖析学生的问题,不仅费时费力而且功效也会大打折扣。智慧云平台不但改变了这一情况,使教学评价反馈更加公平公正,而且实现了评价重心的转移,更强调小组成员之间的互助协作。如小组研究活动的形式、频率、效度,小组分工的合理性,小组成员的参与度,小组研究结果的达成方式等属于协同程度评价指标;个人对分工的态度、执行与完成情况,个人对合作学习结果的贡献,个人研究结果的达成方式属于个人表现。教师根据这一评价标准客观、公正地评价教学,更容易形成或改变学生的学习态度,营造轻松自在的合作学习氛围。

四、结语

智慧课堂视域下的小学“信息科技”翻转课堂教学模式为教育教学改革和提升人才培养质量提供了新的思路与方向,但仍然存在一些问题和不足。一是教学目标定位方面的错误。教师在课前定位于提升高级目标,课中完成的却是基础目标,这显然不符合学生的认知发展规律。二是教师授课过程中不再讲授课前微课中的内容。对于已经有微课打底的基础性内容,教师一般不再重复讲解,然而实际教学中一些学生由于课前视频学习效果不佳,难以解决新授课中的重难点问题。三是无法高效利用课堂。很多教师即使没有信息技术支撑仍然能够成功实施“先学后教,以学定教”的模式,并取得一定的效果,而有些教师即使有了信息技術的加持,也不一定能上好翻转课堂,没有到位的教学与学法变化,因而该教学模式的应用只会流于形式。如课中学习效率低、课堂检测占用时间过多、小组互动环节“学生不动或乱动”、合作分享时“回答不上”学生的提问等问题,已不是单纯的技术能解决的,有“穿新鞋、走老路”的倾向。在今后的教学实践过程中,要满足学生个性化、多样化发展的需要,围绕立德树人的根本任务做好文化建设,进一步升级和完善智慧课堂环境下的翻转课堂信息化平台建设,结合新课程标准要求加强翻转课堂的深层次应用,建立智能教学系统,促进小学“信息科技”教学的智能化发展[10]。

參考文献:

[1]义务教育信息科技课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022:4.

[2]杨振峰.聚焦核心素养的智慧课堂探索[M].上海:上海科学技术文献出版社,2017:11.

[3]刘邦奇,吴晓如.智慧课堂:新理念新模式新实践[M].北京:北京师范大学出版社,2019:1.

[4]孟卫娜.小学信息技术课程的游戏化翻转课堂教学设计研究[D].牡丹江师范学院硕士论文,2021.

[5]吕浩源,何明.“智慧课堂”教学中教师角色转变的路径探析[J].软件导刊,2019(08):31-35.

[6]2016中国智慧学习环境白皮书[M].北京:北京师范大学智慧学习研究院,2017:5.

[7]孙旭.翻转课堂教学模式在小学信息技术教学中的应用[J].中国新通信,2022(05):140-142.

[8]宋灵青,等.走进翻转课堂[M].北京:北京师范大学出版社,2019:3.

[9]黄荣怀.人工智能正加速教育变革:现实挑战与应对举措[J].中国教育学刊,2023(06):26-33.

[10]QIU Yuyi,CEN Qunxia.Application of Smart Classroom in College English Teaching With Flipped-Classroom Model[J].Higher Education of Social Science,2022(12).

Innovation and Practice of “Information Technology” Flipped Classroom Teaching

Mode in Primary Schoolfrom the Perspective of“Smart Classroom”

ZHANGLina

(Shengqiao Town Central Primary School of Lujiang County, Hefei, Anhui 230000, China)

Abstract: The primary school information technology curriculum standards of the 2022 edition is based on the new situation of developing digital skills for the public in the new era. It puts forward new requirements for cultivating students’ correct values, essential qualities, and key abilities to adapt to future development.This article focuses on the drawbacks and shortcomings of traditional primary school information technology classroom teaching, the practical confusion of flipped primary school information technology classroom teaching, and the development of information technology empowering primary school information technology classroom teaching,on the basis of proposing innovative ideas for the flipped classroom teaching mode of primary school information technology from the perspective of smart classrooms, this paper explores the innovation and practice of the flipped classroom teaching mode of primary school information technology from the perspectives of teaching mode innovation and classroom teaching practice.Finally, the reflection and future prospects for the innovation of flipped classroom teaching mode in primary school information technology from the perspective of smart classrooms are proposed, aiming to optimize and innovate traditional classroom teaching modes, provide high intelligence and creative talents for future society, and provide new ideas and directions for the reform of new curriculum and the improvement of talent cultivation quality.

Key words:smart classroom; flipped classroom; “information technology” in primary school; classroom teaching; teaching mode

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