5G时代，智慧课堂的发展及崛起

　　近年来，随着智能时代到来，学校课堂教学正在发生深刻变化。国家督学成尚荣教授指出：“课堂教学改革就是要超越知识教育，从知识走向智慧，从培养‘知识人’转为培养‘智慧者’;用教育哲学指导和提升教育改革，就是要引领教师和学生爱智慧、追求智慧。”按照现代课程理念，智慧课堂要求在课堂教学中要注重让学生“感受过程，习得规律，发展智慧”。

　　一、智慧课堂的价值

　　（一）学校课堂变革的三个阶段

　　2003年，日本著名教育家佐藤学先生写的《静悄悄的革命:课堂改变,学校就会改变》中文版出版，引起强烈共鸣，课堂革命成为我国教育工作者的追求和梦想。教育部陈宝生部长倡导“课堂革命”，又一次唤起人们对课堂革命的热情。课堂改变，学校、教育就会改变!目前，学校的课堂正在发生什么变化?从智慧课堂发展来看，经历了三个阶段：

　　第一阶段是“信息传递与呈现”的1.0版本，即传统教学+电化设备的电化教育阶段;

　　第二是“学科技能训练与信息传递”的2.0版本，即传统教学+网络+电脑/平板的混合学习阶段;

　　第三是培养“审辩性思维、创新性能力”的3.0版本，即个性化教学+智能教学系统的“人机共育”教育阶段。

　　（二）智慧课堂正在引发静悄悄的课堂革命

　　目前，世界各国都在进行未来学校探索，像目前世界上最受关注的美国AltSchool。国内也在进行云端学校探索工作，笔者曾在一个学习中心看到，一些学生正在利用智能教学系统学习。其中，一位小学四年级男学生正在做初二几何题，而且是奥赛几何题，另外两位女学生在学习英语。因为种种原因，这几位学生曾经都不愿意学习，成为班里的“差生”。在学习中心，教师和智能教学系统共同为每名学生定制了个性学习计划，他们可以按照自己的学习程度、学习路径和学习进度进行自主学习。很快他们喜欢上了这种新的学习方式，并在几个月内较大幅度提升了自己的综合素质和学业成绩。尤其是那些“学困生”，他们进步更加显著，由原来的厌学、惧学、弃学转变为自信、快乐，享受学习。

　　有人称，这里的课堂正在发生一场静悄悄的革命。什么是革命?革命就是改朝换代。佐藤学教授认为：革命就是通过对话，“创造一种活动的、合作的、反思的学习。” 联合国教科文组织人力资源部查尔斯主任曾指出：真正的教育创新需要我们重新构思教育、彻底改造学校、改造我们自身，而在教育中把技术教给学生、把技术整合到现有的课程中、使用技术促进教学就不是创新。按照这样的标准，这里的课堂的确在发生静悄悄的革命。

　　1、“重新构思教育”

　　智慧课堂是一场触及学生灵魂的教育革命。智能教学系统从教育思想、教育观念上，从学科教学知识体系、学生认知规律上，以及从评价体系上等方面改变了教育。按照冰山理论，更加关注学生隐藏在水面下的80%多的品质形成，而不仅仅是水面说的知识技能。

　　2、“彻底改造学校”，改变了传统学校的“三中心”教育

　　今天的学校面临的最大危机是：学生正失去对学习的兴趣!有多少学生是在被动学习、被迫学习、假装学习?教育部长说，网络正在挑战三尺讲台!

　　智慧课堂是一种“以学生为中心”的新型教育模式，以“关爱、启迪、快乐”为宗旨，追求让每名学生在内心得到关爱，在智慧上受到启迪，在学习上享受发现之快乐，着重培养学生6大学习素养。

　　3、“改变我们自身”

　　第一，重构了学生内在品质。①大幅度提高了学生学习兴趣。智能教育是一种学生最为喜欢的学习方式。智慧课堂让每名学生成功。雷老师：“智能教育给了那些‘学困生’第二次学习的生命!”学生说：智能教学系统“让我的学习变得更简单、更快乐!让我成功!”在一个“学困生”家长微信群中，一位家长说，她儿子第一次上课回家就对她说，“妈妈，我有可能喜欢上数学了”;另一位学生家长说，我女儿说：“她喜欢上学了!”另一所学校初一学生上数学课，下课铃声响了，学生久久不愿意离开教室，教师没办法，只好向下一节课教师借课。②为学生提供了最适合的学习方式，让学生找到了学习的自信。一位被贴上“弱智”标签的孩子说：“感到英文没有那么难，我也能学!”③学生能够积极主动地学习了。④学生成绩有了较大进步。经过一个学期的学习，一个“学困生”班中87%的学生有了进步，年级排名提升了4-46位。那位有些“弱智”的学生提升了19位，见下图。

　　实验结果表明：智能教学系统重构了学生内在品质，学习力大幅度提升。一个星期后，100%的学生专注力有明显进步，开始25%学生10分钟，到四周后20%学生达到30分钟。自信心成长较慢，开始90%的学生不敢尝试新知识，会提出“这个我没学过，老师没讲过这种题型”等问题。但三个星期后，超过90%学生自信心明显的进步，从第五个星期开始，80%的学生都已经敢于尝试新知识，甚至有50%的学生开始主动进行探究。

　　第二，改变了教师。一位实验校的校长说：我们学校改变最大的是教师。原来教师对什么都不感兴趣，现在重新焕发出活力。一位英语高级教师动情地说：“我对于分层分出的那个最弱班级学生，感到无能为力，感到一种挫折感，也常常陷入自责之中。”现在有了这个教学系统，一切让她感到了改变。她说：“多年来，我在心目中一直在寻找一种理想的教育方式，今天终于找到了!”

　　第三，改变了校长。

　　二、智慧课堂未来发展方向

　　对于未来，祝智庭教授认为，信息化教育的第四次浪潮是灵巧学习。而笔者认为，应该是“人机共育”教育。“人机共育”教育是人类教师与智能教师一起，共同承担教育任务，利用智能教学系统，完成育人使命。所谓智能教学系统，“是一种借助人工智能技术, 让计算机扮演教师的角色实施个别化教学, 向不同需求、不同特征的学习者传授知识、提供指导的适应性教学系统” 。未来“人机共育”教育将沿着以下几大方向发展。

　　（一）培养目标为培养“创新人”“创新人才”

　　对于未来，“人机共育”教育将培养“创新人”“创新人才”。如果说，工业革命解放了人类的四肢，那么，智能革命将解放人类的大脑，释放人的自主性 、能动性和创造性。钱学森从人类发展周期中，看到未来教育将着重培养“集大成，得智慧”的“新人类”。而唐凯麟教授认为，将是伴随着电脑、网络、手机等数字媒介长大的“创新人”。

　　（二）智慧课堂将重构学校育人模式

　　1、“以学定学”——寻找学生生命杨帆启航的新起点

　　“以学定学”是对整个教育教学制度的变革，真正“让学生站在学校的中央”。传统教学的本质是“三中心”教育，课程、教师控制着整个教育的流程和学习过程。杜威：教育的最大毛病，“是把学科看作教育的中心。不管儿童的本能、经验如何，社会的需要如何，只要成人认为一种好的知识经验，便炼成一块，硬把他装入儿童心里面去”

　　2、“个人定制”的 学习： “一生一课程”、“一生一计划”

　　学校的课程供给方式从“统一批发”到“个人定制”。

　　3、着重培养学生的学习力

　　培养学生核心素养是21世纪世界各国基础教育面临的首要任务。对于学生核心素养的培养，不同的学者和研究有不同的侧重点。北京师范大学发展心理研究所陈会昌教授认为，每个孩子身上有两粒种子，其中第一颗种子就是自我控制力，另外一颗就是个人主动性。教育的核心就在于培育这两颗种子。而美国麻省理工学院徐启天教授认为，学生身上有6棵种子——专注力、积极性、自信心、思考力、独立性、自识力。他认为：“只要培养好这6个方面素养，学生就可以健康成长，成为我们社会所急需的创新人才。”

　　学习力是学习能力、动力、态度和创新能力的总合。学习力就是竞争力!哈佛大学柯比教授揭秘，哈佛大学学生成功的秘诀就在于培养学生学习力。

　　4、发现式学习

　　智能教学系统倡导自主学习、发现式学习，从不教授学生，只告诉规则、方法、规律。

　　5、采取增值性评价方式，将学生从评比“竞技场”中解脱出来

　　学生学习只跟自己比，没有压力，只有探索的乐趣。

　　6、静待花开——等待学生“开窍”

　　等待是为了引发、最大限度释放孩子自身潜能。“鸡蛋，从外打破是食物，从内打破是生命。”

　　（三）“人机共育”教育体现“五化”特征

　　1、虚拟化（情境化）

　　如今，伴随着互联网长大的学生学习、生活在三个世界：第一个是经验世界(实践中学习)，另一个是语言文字的世界(书本中学习)，第三个是虚拟世界。近年来，在互联网“场景革命”的大趋势之下，学生越来越依赖电子设备，渴望在虚拟世界中学习。然而，从目前的情况来看，我国智慧教育基本上是在“第二世界”——现行的学校教育教学体系中展开的，从一开始就已经陷入到应试教育的制度性“泥潭”中，导致其进退维谷、难以发挥教育价值。

　　目前，随着万物都能计算，都能互联，世界就变成了一个超级计算机，VR/AR等现代信息技术的应用突破了人机之间信息交互单纯的数字方式，为学生创造一个栩栩如生、身临其境的人造环境，学生可以进行情景式、沉浸式学习。

　　2、体验化

　　传统教育最大弊端在于教育与学生生活经验和情趣相分离，将学生定格在“书本世界”，丧失了生命的意义和活力。“人机共育”教育让学生的学习更具有现实感和体验感，从而使学习由原来的主要依托记忆的教育，转向主要依托体验、尝试和创造，像科学家创新、发明家创造、文学家创作一样。

　　3、个性化

　　目前，人类教育正在由以班级授课制为核心的学校教育，走向“以学生为中心”的个性化教育时代。2010年，国务院颁布的《国家规划纲要(2010-2020年)》明确指出，把教育的目标定位在培养全面而有个性的学生上，要“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”。个性化学习是根据学习者的现有基础、认知风格、学习偏好和个性需求推送学习资源、信息和服务。

　　4、数据化

　　千百年来，教育工作者常自诩“智慧的接生婆”。这一方面表明教育的极端重要性，另一方面，也表明人们并不十分了解学生学习究竟是如何发生的。不过，随着大数据时代到来，这一状况正在得到改变。在以大数据、云计算等核心技术为基础的教育背景下，学习系统可以智能跟踪每个学生的学习数据，记录学生的电子足迹，这意味着教育可走进每个学生的真实世界，以制定个性化的学习方案，实现“因材施教”的教育理念。

　　5、游戏化

　　游戏既是孩子的天性，也是孩子成长的最佳途径。福禄培尔说：游戏是儿童发展的最高阶段，人的最纯洁的本质和最内在的思想就是在游戏中得到发展和表现的。“人机共育”教育构建的游戏化学习方式和环境，可以激发学生学习兴趣，培养问题解决能力、协作能力和创造力，促进情感态度价值观的形成。

　　6、泛在化

　　泛在化是指基于泛在网络无缝链接实现的能随时随地进行教和学。未来“人机共育”教育将重构人与教育的关系，营造出一个泛在化、普适化、“时时处处人人”可学的教育生态。

　　附件：教育部2020年教育信息化重点工作：在民族地区建立试验区试验校

　　目前，准备建立30个试验区、400个试验校，着力推进八大智慧课堂。

　　智慧课堂就是人类的理想教育，是学生天赋自由翱翔的天空。智慧课堂也是一场教育场景革命，将重构学生与教育的连接，为学生提供“互联网+”时代新型教育供给方式——让优质教育变成空气，“弥漫于宇宙”，“普及众生，人人有得呼吸”。

　　1、“三大课堂（同步课堂、专递课堂、名校网络课堂）”

　　“三大课堂”是教育部倡导的，利用卫星或网络等信息技术，实现同步或异步上课的方式，使农村、边远、民族地区上不齐课、上不好课的学校与城市名校同上一堂课，让优质教育资源惠及更多百姓。开设“三大课堂”可以极大发挥名校作用，通常一所名校可以带动数百所薄弱学校。目前，我国独创的全日制远程教学(属于名校网络课堂)包括三种教学模式：一是远程直播教学(通常适用于普通高中);二是远程录播教学(通常适用于初中);三是远程植入式教学(适用于小学)。“三大课堂”可以打破教育时空限制，让贫困地区孩子与城市孩子一起同享优质教育资源，共创美好人生。

　　2、校内或区域内优秀教师一对一、一对多辅导

　　构建优秀教师智慧共享空间,为学生提供优秀教师一对一、一对多辅导。进行区域教育供给侧结构性改革，着力解决目前学校教学难以满足学生个性化学习需求问题，实现线下与线上教学融合：线下教学主要解决教学的共性问题;而线上教学主要解决满足学生的个性化需求、精准化服务问题。

　　3、技能训练课堂

　　利用教学系统培养学生思维技能;利用英语语音矫正、初中几何、学生逻辑思维培养等教学系统(教学软件)、游戏软件等，培养学生应用能力与分析思维技能。

　　4、高级思维能力发展课堂

　　在学生人手一个平板电脑环境下，探索“以学生为中心”的跨学科主题单元教学、基于项目的学习等方式，通过动漫、机器人的学习、STEAM课程、创客等教学模式，激发学生创新基因，培养学生创新精神和实践能力，见下图;

　　1、个别化学习课堂

　　个别化学习是指一种系统化的教学策略，学生可以根据自己的需要进行学习，而不按统一学习进度，其目的在于实现因材施教。像智能教学系统支持下的《“学困生”帮扶计划》，可以打破班级、年级，将“学困生”集中到一起学习，帮助“学困生”实现脱“困”目标。

　　2、太空农园百校计划课堂

　　“太空农园百校计划”是基于互联网的学校间的共同学习计划。物联网可以将“太空农园”放到学生手中，学生通过手机就可以近距离了解植物生长情况、进行自动浇灌、自动喷药等远程监控与操作，学习太空知识、植物知识，以及自动灌溉、自动喷药、监控等现代农业生产相关知识。百校学生可以通过网络进行交流与互动。

　　3、中华传统文化学习课堂

　　利用互联网+书法绘画教学平台，由全国八大美院资深教授、博士、硕士等学院派精英，以及众多国展获奖名家和一线教育专家等亲领教学，将书法家、画家等“请入”学校，共同为中小学生打造了毛笔书法基础、儿童画画法、动漫系列、简笔画画法、山水画技法、花鸟画技法、篆刻技法等线上线下相结的教学模式，破解传统书画师资匮乏、教学困难、教学体系混乱等诸多教学难题，为中小学生为继承与弘扬中华民族优秀文化，提供支持。

　　4、虚拟漫游世界课堂

　　漫游系列目的在于将世界“搬入”学校课堂，重塑课程资源。像漫游北京、漫游世界著名博物馆、名校等，主持人可以现场介绍、加动画演示和工作室里专家实时点评。

　　作者：张杰夫(中国教育科学研究院研究员)