中小學泛在式教學研究

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1引言

在當今社會，隨著互聯網技術的迅猛發展，極大地豐富了人類的精神文化生活，拓寬了人類的視野，開啟了人類認識世界、了解世界的新視角，縮短了人類眼光的局限性，人類的生活學習方式也隨之發生了極大改變?；ヂ摼W技術的發展已經滲透到人類生活的各個領域。強大的競爭力正在不斷地迫使各個工作領域進行改革創新。所以在現如今這樣的時代浪潮下，對于教育教學方式的改革已是大勢所趨。2017年地平線報告基礎教育版聚焦影響未來五年的新趨勢、新技術和新挑戰。其中重點提到創客空間、分析技術、人工智能、機器人、虛擬現實、物聯網等六項技術，將在未來五年影響基礎教育發展。近年來泛在式學習方式呼聲甚高。泛在學習，顧名思義就是指每時每刻的溝通，無處不在的學習，是一種任何人可以在任何地方、任何時刻獲取所需的任何信息的方式。泛在學習是數字學習的延伸，克服了數字學習的缺陷或限制。具體表現在：1.資源分布不均勻：由于地域等不可抗因素的影響，在我國某些偏遠地區或農村地域，教師等教育資源是遠遠落后于發達城市的，這就造成了學生差距逐步拉大的后果，利用泛在式教學的網絡平臺可以查找和觀看城市教師上傳的課程內容可以很好地緩解現有的教育資源分布不均勻的情況。2.不能實現個性化需求：孔子曾提出因材施教的教育理念，但因當代的學生基數過大、教師人數不足等原因。在傳統課堂上很難真正實現為每個學生定制學習內容及學習方式。利用泛在式教學平臺的大數據分析進行學生學習風格分析，實現個性化學習。因某些技術或觀念上的原因，泛在式教學模式在我國仍處于摸索階段。近年來我國某些省市已經建立了當地的教師信息分享平臺，但平臺覆蓋的區域比較有限，平臺的使用頻率仍然不盡人意。同時當前已存在的教學平臺也存在交互性能差的缺點，具體表現在1.教師僅能發表作品，缺少評論環節；教師作品之后無法收到作品的反饋以便于下次教學的改進和提高。2.學生學習內容有限，無法實現個性化學習；由于目前存在的教學平臺使用率不高，導致平臺上的教學內容十分有限，并且無法對學生進行大數據分析，無法根據學生的學習性格進行學習資源的推送，致使學生無法進行個性化學習。故此，本文就泛在式教學的特點以及當前我國現有的教學平臺存在的問題進行分析，構思了泛在式教學與傳統教學的融合以及泛在式教學生態在中小學的搭建。

2泛在式教學系統的構成

2.1學生信息采集利用

泛在式教學系統的構建是基于網絡信息技術創造出的一個智能個性化教學系統，以教育化的眼光去探究，此類教學系統擁有比較明顯的教學特點：（1）教學內容個性化，即因材施教，學生在教學系統中通過各種數據的分析得到該生的學習特點，通過云計算得到最適合該生的學習方式，達到學習效率的最大化。（2）教學評價即刻化，即無需等待，學生可通過教學系統自主完成對學習成果的檢驗，既減輕教師負擔又減少學生等待時間。（3）交流便捷化，即通過教學系統的平臺實現師與生、生與生之間交流的便捷化。以信息化的眼光去探究，若需學校網絡教學平臺能夠最大化地實現個性化教學，則需要每個學生的大量數據來加以分析。那么關于學生信息的來源則需要學校、教師以及學生三者的公同配合。近年來中國學校的監控系統已經十分發達，即使是比較偏遠的農村地區也已經得到普及。但到目前為止中國學校的監控系統作用仍比較單一，若僅作為監管學生的手段則很難實現的學生信息的最大化利用，使得學校的監控系統在平時的教學活動中無法起到一個很重要的作用，所以很多學校在除考試之外的大多數時間，監控系統一直處于閑置狀態。若使學校的監控系統能夠實現信息采集的功能，在監控系統中創建面部識別和分析系統加以分析。則能夠最全面地了解學生的學習狀態。即公有云數據。通過學校的公有云數據，可以了解學生在課堂中的狀態，通過學生的活躍程度則可了解該生的興趣點和薄弱點。個人數據，其原理既是對學習者進行畫像，該數據需保存學習者個人在網絡上的學習記錄，包括在課下和老師同學的溝通內容、在學習軟件的搜索記錄以及在選擇的網絡課程的學科信息?；诠性坪退接性茢祿牟杉覀兛梢粤私夥涸谑浇虒W系統的定義：即以建構主義學習理論為基礎，通過大數據采集、云計算以及移動互聯網等一系列信息技術創造的連接課上、課下的個性化智能型課堂教學系統。

2.2軟件功能架構

泛在式教學系統由參與者和網絡平臺共同構成。由于教學活動具有其獨有的特點，所以關于泛在式教學系統的網絡平臺不能借用任何已有的交流平臺。需要單獨根據該系統的特點進行架構。在教學活動中，教師和學生是生成信息的主要來源，也是課堂中最具活力的因素，我們注意到，在網絡學習環境中，師生間的教學交互得到了廣泛關注。在眾多課堂活動中，教學交互表現最為顯著，也是最能影響學習的潛在因素[3]。所以教師和學生也是平臺的最重要的參與者。在教學活動中教師和學生主要圍繞作業、習題以及共享學習資料進行交互，在此過程中產生大量數據，該網絡平臺應具備收集并分析處理這些數據的能力，以了解學生的學習特點，當學生登錄平臺時，通過大數據分析可以避免學生已經了解的內容出現，主要學習薄弱項，避免重復學習，提高學習效率。隨著“互聯網+”時代的來臨，共享一詞變得不可避免，湖北省已有部分中小學組成了教師教育網絡聯盟。學校及教師可以通過網絡上傳以及下載優質的公開課，形成校與校、師與師良好的交流互動體系。所以，為達到教學效率和學習效率的最大化，在泛在式教學系統網絡平臺的搭建中，教師優秀公開課程的共享是必不可少的。

3智能泛在式教學系統的關鍵技術

3.1學生生理狀態的監控與教學策略調整

情感計算就是通過各種傳感器獲取由人的情感所引起的生理及行為的特征信號，建立情感模型，從而創建感知、識別和理解人類情感的能力，并針對對象的情感做出智能、靈敏、友好的反應。我國現有的監控系統覆蓋率已經十分全面，但功能比較單一。在泛在式教學系統中可以利用現有的監控系統收集學生在課堂活動進行中的表情、行為信息，利用情感計算加以分析，學生作為獨立的個體，在課堂中的情緒很容易受到各種因素的影響，在泛在式教育系統中教師可以通過情感監控系統了解學生的狀態，當教師發現在課前大部分學生都處于一個比較興奮的狀態時，就需要教師在剛開始授課時能夠先穩定同學的狀態然后再進行接下來的授課。

3.2學生心理特征與教學策略的對應

因材施教一直都是我們國家倡導的教學原則，這里的“材”指的就是每個學生不同的學習風格。我國現在的學生基數眾多，教師在授課過程中的教學策略和教學進度很難兼顧到每一個學生，在泛在式教學系統中根基學生平時在平臺上的歷史學習方法、搜索內容以及對教師的提問等大量數據進行分析可以得到學生的學習心理特征和學習風格，教師可以在教學平臺上查看每個同學的學習特點，了解學生已有的認知結構、學習態度、成就動機、動機歸因等。根據每個同學學習特點的不同設置不同的學習目標、獎懲制度、教學策略等，為每個同學設定不同的學習方法，之后可利用泛在式教學系統的網絡平臺與學生進行單獨的交流，幫助學生完成學習，突破難點并啟發思維，很好地彌補了課堂上教師無法兼顧的缺陷。

3.3學習效果的評價方法

教學評價是教學中特有的，為了完成教學任務并達到教學目標的評價方法和標準。[5]泛在式教學系統中采取的是動態伴隨式的學習評價，就是無論在教學中還是教學后都進行動態的學習診斷與評價。例如通過診斷進行學生預習內容的推送、在課堂中對學生的學習成果進行監測、課后的作業評價以及之后的跟蹤反饋等。實現了即時、動態的診斷及評價信息的反饋，重新定義了教學的評價結構。

4總結

隨著現代移動通訊網絡的快速發展，自主式的網絡學習已經越來越普遍，在這一環境下使用者的自主性也隨之變高。如何利用現代化的通訊設備結合中下學生的情感特點設計出適用于他們每個人的個性化學習方式是系統的重點和難點。但隨著相關領域工作的不斷深入研究，在人工智能環境下的泛在式學習系統將成為未來教學的新趨勢。

參考文獻

[1]中國財富網訊(顧志娟).中國互聯網絡信息中心(CNNIC)日前第40次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》[EB/OL].

[2]郁曉華,黃沁.學習分析視角下的數字化課堂互動優化研究[J].中國電化教育,2018.

[4]張俊,徐小雙,王鋒,胡珊珊,汪仕夢.“互聯網+”課程的學生參與行為研究[J].遠程教育雜志,2017,6(35):87-94.

[5]陳婷.互聯網+教育背景下智慧課堂教學模式設計與應用研究[D].徐州:江蘇師范大學,2017.

作者:周好好 于忠黨 單位:渤海大學教育與體育學院現代教育技術系