基于智慧教室环境的个性化教学实践研究

基于智慧教室环境的个性化教学实践研究课题研究方案一、课题提出的目的、意义及其所要解决的问题国家教育信息化十年发展规划(2011-2020年)在基础教育信息化发展水平框架中提出，学校教育方式的变革要在学生多样化、个性化教学方面取得突破。“十二五”教育信息化的核心目标与标志工程是要建设“三通二平台”，其中的“网络学习空间人人通”作为其重要组成部分为学生的个性化学习提供了平台支持与政策保障。可见，国家信息化政策要求教育信息化的推进必须为学生提供个性化的学习环境，进而促进学生的个性发展。从教育媒体技术发展的实践轨迹来看，web2.0、社交网络、平板电脑、智能手机等技术与设备与教育的逐步融合，反映了媒体技术在以支持学生个性化学习为目标的导向下自卫性的结果。因此，无论是教育政策还是教育技术应用，促进学生个性化学习是教育信息化发展的核心诉求和价值取向。而作为教育信息化发展的潮流智慧教室的建设势必将个性化学习落到实处。本课题主要对智慧教室环境下的个性化教学实践更为全面、系统的研究，给出课堂教学中的方法和途径，并对各环节做了详细的说明，使个性化教学具备了较好的可操作性。在此基础上，本课题针对实际教学中涉及的问题，给出具体的案例，并利用问卷调查等研究方法对实验过程收集到的数据进行了定性和定量的分析，得出实验的阶段性结论。为进一步开展课堂教学研究提供初步的理论和实践的基础。二、课题的核心概念及其界定1智慧教室智慧教室是数字教室和未来教室的一种形式，是一种新型的教育形式和现代化教学手段，基于物联网技术集智慧教学、环境智慧调节于一体的新型现代化智慧教室系统，是推进未来学校建设和课堂教学的有效组成部分。使学生通过智慧教室实验平台，实现师生交互式课堂教学，更好地实现个性化教学，提升学生的学习能力，促进学生核心素养的形成。2翻转课堂翻转课堂实质是将“知识传递”与“知识内化”进行了翻转。学生由“被动接受者”变为“主动探究者”，课堂也由封闭转向开放，更有利于培养学生终生学习的能力。翻转课堂成功的关键是通过课前自主学习任务单、配套教学视频和课堂学习任务书，确保学生达成课前学习目标。学生在任务单“问题导向”学习任务的指导下，在家按照自己的步骤学习，有困难的时候，可以反复观看视频，直至完成学习任务，达成课前学习目标。课堂上，学生接受检测（含协作评价），完成进阶任务（含协作评价），参加微项目学习（包含协作探究和展示、质疑、阐释），达到内化知识和发展核心素养的目标。3个性化教学个性化教学是通过对特定学生的全方位评价发现和解决学生所存在的学习问题，为学生度身定制不同于别人的学习策略和学习方法，让学生有效的学习。每一个学生都是与众不同的，有自己独特的天赋特性、偏好和天生优势，也有不同于别人的弱点。解决学生的学习问题，应该用个性化的方法去适应学习上的要求。实现个性化教学不仅可以帮助中小学生迅速提高学习成绩，还能使之人格更完整、知识更全面、能力更突出、身心更健康、阅历更丰富，并具有更强的独立创新能力。三、国内外同一研究领域现状与研究的价值1国内外相关研究领域现状评述被誉为大数据商业运用第一人的维克托迈尔-舍恩伯格提出，大数据改善了学习的三个核心要素：反馈、个性化和概率预测。智慧教室应用系统的移动端APP，PC、平板电脑、智能手机都成为了数据采集的渠道，借助互联网、物联网和移动网，任何一个学生在任何时间、地点，以任何方式做任何事情都会有记录，这样就形成了智慧课堂的特色。这些大数据来自学生、家长和老师，记录内容包括学生自画像、学期总结，还有同伴、老师、家长的个性化评语，同时也包括学生的学业成绩、社会实践、选科、参加社团活动获得的竞赛奖励等各个方面，这些记录能够综合反应学生的知识储备、兴趣爱好、情感态度、努力程度和进步的情况，形成多元立体动态的成长记录。对于为什么要进行翻转课堂的问题，可汗学院的萨尔曼可汗用“人性化学习”最早给出解释：不同的学生掌握同样的学习内容需要的时间是不一样的。传统的班级授课制条件下，时间是一个常量，教师不可能在课堂上为不同的学生提供不同的学习时间。在课堂里，要解决这个问题，只有一个办法，那就是“翻转课堂”，让孩子在家里按照自己的步骤学习知识，花费必要的时间功夫，填掉“求知鸿沟”，掌握新的学习内容。到课堂上内化知识、发展核心素养，教师可以对学生进行一对一的个别化指导。美国教育部推出了学生个性化学习计划（The individualized learning plan，即ILP）。提出了每一个学生都具有特定的潜质，其学习也带有特定的需求，教学活动中应给与适当的教学内容和教学呈现方式，并使其能够自主地确定学习的内容和进度，此外教育者亦需为其提供个性化的辅导。在此基础上，自适应学习技术逐渐个性化学习的重要途径。个性化的教育方案 (IEP)正成为引导学生形成个性化的学习计划 (ILP) 。路易斯安那州、 南卡罗莱纳州、 华盛顿和新墨西哥都使用某种形式的个性化的学习计划。肯塔基州已经构建了一个基于 web 的自主学习的平台，其应用自2006 年以来急剧增加。网络技术有助于学习过程个性化，使学习时间更好地利用。老师的定位将逐渐倾向于成为教室里硬件设备和自适应学习技术的学生学习的助手，以不断提高学生的探究学习经验。翻转课堂等教学形式的出现，使得教师在上课时间审查和指导学生探究学习活动。2. 研究意义没有个性，哪来创新？要实现学生个性化的充分发展，必须要求个性化的教育。而个性化的教育的前提却是对教育对象的深入了解。“不得不承认，对于学生，我们知道得太少”这是卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)教育学院介绍中的一句自白，也同样是美国十大教育类年会中出镜率最高的核心议题。智慧教室，使得深入全面了解学生成为了可能。如此，教育必然面临深刻的变革：一是建立“以学生为中心”的智慧学习，需要“以学生为中心”重新建构教学，真正做到如规划纲要强调指出：“尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育。”二是由传统教学“三中心”，走向一个中心“以学生为中心”。智慧教室，不但能够让学校和教师深入了解学生，为通过精心设计的电子书包系统为学生提供符合其个性特征的个性化的学习资源，促进其个性化发展，还能够以可视化形式及时反馈给教师学生的学习状况，将教师从重复、机械的诸如批改作业等低效劳动中解放出来，使其有充分的时间和精力关注于专业的发展，进而真正实现教学相长理想状态。此外，智慧教室全方位的师生交互环境，还可以构建起有组织的学习共同体，让视觉学习型、听觉学习型和动觉触觉学习型等不同类型的学生组成学习团队，在合作探究和协作学习中充分发挥各自的优势，培养合作能力和未来领导力。基于智慧教室的翻转课堂与个性化教学，还涉及到学生的自我认知和自我评价。这种自我认知、自我评价能力深刻影响着一个人的社会定位和人生规划，对其终生发展有着极其重要的影响。四、研究的目标、内容（或子课题设计）与重点1研究目标实现智慧教室环境与翻转课堂的整合，创设教师与学生合作教学文化，加强教师专业学习，促进学生核心素养的发展。利用智慧教室环境整合优质资源，推动教育个性化和高水平的均衡发展。通过智慧教室信息化平台，实现量化评价和质性评价相结合，推动各个课程的个性化教与学。2研究内容与重点基于智慧教室环境的翻转课堂实施研究，应用信息化技术重构教学课堂。重视引导，采用适应性方案评价学习结果，实现学生的个性化学习和教师的个性化教学。从理论、技术、设计和实践研究四个方面，探索智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学的有机结合，提高教与学主体的参与性，构建适合具体学科的个性化教学范式和评价体系。五、研究的思路、过程与方法1研究思路从课堂教学中存在的问题入手，利用智慧教室环境整合优质资源，立足转变学生的学习方式，综合运用文献法、案例研究法等多种研究方法，坚持理论构建与实践探索相结合，实证与调查研究相结合。2研究过程（1）准备阶段（2017年9月2017年12月）完成课题研究方案的制定、论证以及申报立项工作；成立课题研究小组及人员分工；调查分析，收集资料，文献搜集，制定研究目标，进行理论构建，撰写课题实施方案及实施执行计划、检验方案；培训课题组研究人员；编制有关的调查问卷，了解情况。（2）研究实施阶段（2018年1月2019年6月）根据实施计划进行研究，请有关专家对课题组人员进行评价指导、理论和业务培训讲座，举办教学研讨活动，广泛交流，收集第一手资料，并进行整理分析，撰写阶段性研究报告以及相关专题研究论文。对取得的成果进行总结，准备结题，并拟定继续实践的延续计划。（3）成果总结提炼阶段（2019年7月2020年5月）对本课题研究的过程及资料进行全面、科学、系统地分析总结，形成实验报告和课题总结报告，并将专题论文汇编成集，调整研究方法，实施再研究，最后请专家组鉴定验收。3研究方法（1）观察法：通过观察在课堂上学生学习的表现（如主动参与教学的情况、上课时注意力是否集中、有无睡觉现象等）获得有关实验的资料。（2）调查法：通过问卷调查、访谈学生，掌握实验前后学生的学习兴趣、探究式学习的情况，了解实验的效果。（3）对比实验法：通过对实验班与对照班在实验前后学生的学习成绩及学生对本学科的兴趣等进行对比，获得实验效果。（4）行动研究法：通过智慧教室的时空转换和信息化平台，实现量化评价和质性评价相结合，推动各个课程的个性化教与学，开展实践与研究，并在不断研究的过程中创新教学方法，行动研究法是本课题研究的主要方法。（5）案例研究法：通过智慧教室的时空转换和信息化平台，实现量化评价和质性评价相结合的教学案例，有针对性地积累实践经验和相关理论依据。六、主要观点与创新之处1主要观点（1）利用智慧教室环境整合优质教学资源，通过翻转课堂进行个性化教学，引导学生进行探究式学习，变革教师的一言堂、满堂灌的教学方式和学生被动接受的学习方式。让学生在主动参与中进行学习，在探究问题的活动中获取知识。调动学生学习的积极性和主动性，使课堂教学充满生机和活力，让学生成为知识的主动建构者。（2）利用智慧教室环境整合优质教学资源，进行个性化教学，提高学生的分析问题和解决问题的能力。让学生能亲历、感悟探究过程，从提出问题、分析问题到解决问题，都靠学生积极的思维活动来完成，提高学生的动手实践能力和获取新知识的能力。（3）利用智慧教室环境整合优质教学资源，进行个性化教学，培养学生的问题意识和探究精神。学生能带着问题去学习，经过探究用所学的知识去解决问题，在探究的过程中又不断地发现新问题，再去解决问题，如此反复循环。使学生对知识的理解得到不断深化，同时培养学生的问题意识和勇于探究的精神。2发展与创新着眼于发展学生的核心素养，构建智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学中的针对性和实效性，体现教育理论研究的发展与教学实践思路的创新。以培养学生终身学习的能力为核心进行学习方式的变革。基于智慧教室的翻转课堂与个性化教学，还涉及到学生的自我认知和自我评价。这种自我认知、自我评价能力深刻影响着一个人的社会定位和人生规划，对其终生发展有着极其重要的影响。 七、预期研究成果成果名称成果形式完成时间阶段成果“基于智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学实践研究”典型课例集课例集2017年12月“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”案例集案例集2018年8月“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”阶段研究报告研究报告2018年12月“基于智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学实践研究”资源（任务单、任务书、微视频、错题集、试题库）微课程资源2018年8月“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”的评价方法评价手册2019年8月最终成果“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”案例集案例集2019年8月“基于智慧教室环境的翻转课堂与个性化教学实践研究”资源（任务单、任务书、微视频、错题集、试题库）微课程资源2019年12月“基于智慧教室环境的个性化教学实践研究”结题研究报告和工作报告研究报告工作报告2020年9月八、完成研究任务的可行性分析（包括：包括课题主持人在内的课题组成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；围绕本课题所开展的前期准备工作，包括文献搜集工作、调研工作等；完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。）1完成课题研究任务的条件分析（1）教学设备齐全 学校在教学硬件和软件上投入了大量的经费，办学条件明显改善。尤其是学校建设，是苏州湾的一道亮丽的风景，更是我校发展史上的里程碑。校区占地面积161亩，建筑面积90000平方米，总投入5亿元。建设规模为从幼儿园到高中，可容纳在校生1800人。学校高度重视教育科研工作，教育科研水平不断提高，在国家、省、市级课题研究中取得了丰硕成果，校内形成了浓厚的教育科研氛围，为本课题研究活动的顺利开展创造了良好的外部环境。（2）人才条件优势 承担课题研究的张琥是江苏省特级教师，罗天涛是教育部经典诵读专家组成员，江苏省优质教育工程讲师，苏州市首届十佳班主任，中学语文学科带头人，江苏省语文优质课一等奖、苏州市中学语文教师基本功第一名获得者。其教育理念先进，教学科研方法娴熟，具有一定的科研能力，承担的多项省级课题子课题研究现已结题。课题组主要成员罗移山、朱浩等老师的科研成果丰硕， 陈海涛、董劲等老师获江苏省青年数学教师优课比赛一等奖。他们都具有相当水平的教育科研的基础和能力，并热忠于教育教学改革，对课堂教学改革具有浓厚的兴趣，并决心在新课程观的指导下，大力推进素质教育，不断提课堂教学效率，培养学生的实践能力与数学素质。本课题组成员都是从事一线教学骨干，教学经验丰富，教科研能力强。他们均是已结题的省“十二五”规划课题“现代合作学习策略的研究”的参研人员，并取得了一定的研究成果，积累了丰富的研究经验，为该课题的研究奠定了坚实的基础。（3）经验积累丰富 我校在上级教科研部门的领导下，进行了一系列的课题实验与研究，积累了大量的研究经验，同时培养了一支科研能力强的教师队伍。本课题研究人员先后主持、承担和完成了多项省、市级教育科研课题的研究，取得了丰硕的研究成果，并积累了丰富的研究经验，为该课题的研究奠定了坚实的基础。课题研究质量和进程由中学特级教师、江苏省优秀教师把关。2课题研究的保障措施本课题组的核心成员都已围绕该课题积极开展前期准备工作，现已搜集了大量文献资料，组织问卷调查等工作。充分发挥专家组的学术引领作用，聘请了校内外有关教科研专家为本课题把关、指导。建立健全研究制度，定时间、定地点、定研究内容，确保研究工作落到实处。同时加大对参研人员的培训力度，努力提高参研教师的科研素质和科研水平。这些都是完成本课题研究任务的十分有利的条件。参考文献：1黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，肖广德智慧教室的概念及特征J开放教育，2012，42黄荣怀计算机支持的协作学习理论与方法M北京，人民教育出版社，20033李秉德教学论M北京，人民教育出版社，1991（266267)