智能教学及其训练 17

西南大学智能化

教学能力训练课程融智慧环境，创匠心优课

杜威我们的社会生活正在经历一个彻底的、根本的变化。如果我们的教育对于生活必须具有意义的话，它就必须经历一个相应的完全的变革。所有这一切都不是偶然发生的，而是出于社会发展的各种需要。如果我们仍然以昨天的教育方式来教育今天的孩子，无疑就是掠夺了他们的明天。面向未来的教育你准备好了吗？感知智能化教学模式

感知智慧课堂教学1感知VR沉浸式教学2训练内容TASKSTASKONE任务一感知智慧课堂教学任务一：任务情境《教育部等六部门关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》提出要升级网络学习空间，汇聚各类终端、应用和服务产生的数据，为教育教学改革提供支撑，促进规模化教育与个性化培养有机结合；有条件的地方普及符合需要的个人学习终端，支撑网络条件下个性化的教与学；部署学科专用教室、教学实验室，依托感知交互、仿真实验等装备，打造生动直观形象的新课堂；普及新技术条件下的混合式、合作式、体验式、探究式等教学，探索新型教学方式；创新信息化评价工具，全面记录学生学习实践经历，客观分析学生能力，支撑各学段全过程纵向评价和德智体美劳全要素横向评价……然而，这些教育技术应用尚在试点阶段，对普通教师而言，这类课程样态遥远而神秘，不知其为何物，更不知如何将其技术与原理化为手中的利剑，游刃有余地开展智能化教学。那么，就让我们从真实的智慧课程教学观摩开始，去揭开它神秘的面纱吧。任务一：感知智能化教学模式活动一：观摩智慧课堂教学形态活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式0103020405资源推荐实战演练拓展训练案例研讨知识广角活动一：观摩智慧课堂教学形态一、案例研讨案例解析：赵老师是一位小学科学教师，其所在的学校拟搭建智慧课堂环境，实施智慧课堂教学。赵老师虽曾看到过零星的智慧课堂授课片段，心里却始终有种雾里看花的迷茫：怎样的课堂才是真正的智慧课堂？如何应用恰当的智慧课堂工具来组织教学活动呢？智慧课堂教学适用什么样的教学方法？能否有可供参考的、好的教学模式，可以快速地应用到一线教学中呢？是否能找到一节优秀的智慧课堂作为自己的参考范例呢？思考讨论：什么是智慧课堂？在智慧教室环境讲授的课就是智慧课堂吗？智慧课堂与传统课堂有何差异？智慧课堂有着怎样的教学模式和方法？其后是否有科学的理论支撑？活动一：观摩智慧课堂教学形态二、知识广角知识点一：智慧课堂智慧课堂是在智能技术支持下课堂形态从翻转课堂进一步发展的必然趋势。祝智庭教授提出，智慧课堂是以崭新的智慧教育理念为指导，积极借鉴翻转课堂应用实践的成功经验，对翻转课堂进行重塑和升级，为当前阶段技术支持下的智慧教育提供典型范例。活动一：观摩智慧课堂教学形态一般学习过程的两个阶段补充：

翻转课堂简介知识内化：在课堂外知识传授：在课堂内问题：实际上，学生需要克服学习中的重点与难点时教师往往不在场！【假设】如果将知识传授和知识内化的两个环节颠倒过来，学习的效果将大大提升·······补充：

翻转课堂简介翻转后：学习过程的两个阶段知识内化：在课堂内知识传授：在课堂外补充：

翻转课堂简介翻转课堂创始案例补充：

翻转课堂简介翻转课堂是智慧化教学的重要形态！课前资源准备充分课中促进理解到位课前课中课后相互衔接不同课程模式差异二、知识广角知识点二：智慧课堂环境智慧课堂环境指智慧教学资源与数据生成、流动、分享、使用的教学生态系统，它包括“云-台-端”整体架构，创设网络化、数据化、交互化、智能化学习环境，支持线上线下一体化、课内课外一体化、虚拟现实一体化的全方位、立体化教学应用。在教室空间，智慧课堂主要配备以下设备：交互式电子屏幕、可自由拼组的桌椅、师生平板电脑、平板电脑充电柜、摄录设备、中控设备等。活动一：观摩智慧课堂教学形态活动一：观摩智慧课堂教学形态二、知识广角知识点三：智慧课堂教学的理论基础——建构主义学习理论皮亚杰认为，认知结构，像生物学上的结构一样，既不是事先就在头脑中的，也不是外部世界所赋予的；个体的智慧和认识是通过与环境相互作用而得到生长和发展的。这种外部环境，包含了信息技术条件、教师同伴的帮助、必要的学习资源等。建构主义学习理论中，“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。智慧课堂强调学习者在智慧环境中的智慧生成、个性发展，强调学生、师生的协作互动、对话交流，这正和建构主义学习理论一脉相承。活动一：观摩智慧课堂教学形态二、知识广角知识点三：智慧课堂教学的理论基础——建构主义学习理论智慧课堂中，教师可以从以下几方面着力辅助学生认知建构:（1）采用多媒体展示、互动、竞赛、游戏活动等多种手段激发学生的学习兴趣，形成学习动机；（2）创设符合教学内容的情境、提示新旧知识之间的关联，帮助学生建构当前所学知识的意义；（3）在可能的条件下组织学生协作学习或研讨交流，并对过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。活动一：观摩智慧课堂教学形态二、知识广角知识点四：智慧课堂常用的教学模式与方法智慧课堂教学模式是在智慧课堂信息化教学环境中，以建构主义等现代教学思想和理论指导，师生之间运用智能信息技术实施教学而形成的较为稳定的教学策略、结构和程序的活动泛型。它是指导智慧课堂教学能够常态化开展的基本范式。目前较为成熟的智慧课堂教学模式主要有：探究式教学模式、个性化教学模式、混合式教学模式、互动式教学模式、生成式教学模式等。除讲授法外，智慧课堂常采用讨论式教学、实践型教学、发现式教学、探究式教学、导学式教学、个别化教学、情境化教学、读书指导法等教学方法。活动一：观摩智慧课堂教学形态三、实战演练实战演练1：观摩智慧课堂教学课例智慧课堂课例教学过程设计请参见教材；观摩智慧课堂教学课例视频请扫描对应的二维码。活动一：观摩智慧课堂教学形态活动一：观摩智慧课堂教学形态实战演练2：研讨智慧课堂教学课例四、拓展训练请结合学科专业特点，思考如何在自己学科的课堂教学中应用智慧课堂教学工具。五、推荐资源1.刘邦奇，李新义.基于智慧课堂的学科教学模式创新与应用研究［J］.电化教育研究，2019（04）：85-91.2.王兴宇.活动理论视角下的智慧课堂教学模式研究［J］.中国电化教育，2020（04）：118-124.3.尹苗等.基于ADDIE教学设计模型的智慧课堂教学——以“真菌”一节的教学设计为例［J］.现代教育技术，2020（11）：19-25.活动一：观摩智慧课堂教学形态0103020405资源推荐实战演练拓展训练案例研讨知识广角活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式一、案例研讨案例解析：当学生学习围绕学校、教师的安排为中心，就会导致学生缺乏对自我学习进程的掌控，无法按照自己的节奏和需要来安排学习，只能被标准化教学流程裹挟着走，学优生和学困生更容易对此感到无奈。幸运的是，随着大数据、人工智能技术的教育应用，能够助力教育实现大规模的个性化学习。思考讨论：什么是个性化学习模式？个性化学习的原理是什么？学生有哪些个性化的学习需求？智慧课堂如何才能支持大规模个性化学习？活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式二、知识广角个性化学习模式：个性化学习是一种体现因材施教思想的教学模式。它是指在教学中根据不同学生的认知水平、学习兴趣以及知识能力等个体差异，为学习者提供个体所需的最佳学习方法、策略、资源，以促进学习者个性和能力最大化发展的教学方式。也就是说，个性化教学是以学生自身的特征和实际需求为依据、以丰富的资源和学习支持为基础、以多样的策略与学习路径为手段、以个体的多元发展性评价为导向。它的最终目标是实现学生个性和能力的最大化发展。活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式基于学科知识图谱的个性化学习模式三、实战演练观摩个性化教学模式：①生成错题本活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式三、实战演练观摩个性化教学模式：②精准找弱项活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式三、实战演练观摩个性化教学模式：③同步学活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式三、实战演练观摩个性化教学模式：④模拟测活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式四、拓展训练请进一步思考，除了智慧课堂系统提供的基于知识图谱的学科知识个性化学习模式，在学生的学习过程中，教师还可以在哪些方面提供个性化的指导和帮助，从而实现因材施教？五、推荐资源1.刘邦奇，聂小林.走向智能时代的因材施教［M].北京:北京师范大学出版集团，2021.2.李韧.自适应学习：人工智能时代的教育革命［M].北京:清华大学出版社，2019。活动二：观摩智慧课堂个性化教学模式谢谢大家的聆听！TASKTWO任务二感知VR沉浸式教学任务二：任务情境虚拟现实（VirtualReality，含增强现实、混合现实，简称VR）作为教育信息化的一个新的重要技术手段，已经数次在教育部近年教育信息化工作要点、《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》、《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》、《关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》、《国家教育事业发展“十三五”规划》等重要文献中被提及。特别是在工信部《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》中专门提到“推进虚拟现实技术在高等教育、职业教育等领域和物理、化学、生物、地理等实验性、演示性课程中的应用，构建虚拟教室、虚拟实验室等教育教学环境，发展虚拟备课、虚拟授课、虚拟考试等教育教学新方法，促进以学习者为中心的个性化学习，推动教、学模式转型”。今天，社会、政府和学校都在全力推动信息技术与教育教学深度融合，利用VR探索未来教育新模式的“VR+教育”也进行得如火如荼。以情境认知学习理论、沉浸式学习理论等理论为基础的VR沉浸式学习近年来不断创新突破,将相关技术产品深度融合应用到基础教育中,使教学过程的沉浸感和互动性持续增强。VR带来的不只是游戏，更多的是一种不同的体验，我们要充分认识VR，使之能更好地应用于日常教学！任务二感知VR沉浸式教学活动一：观摩VR沉浸式教学活动二：研讨VR沉浸式教学的应用场景0103020405资源推荐实战演练拓展训练案例研讨知识广角活动一：观摩VR沉浸式教学一、案例研讨案例解析：赵老师是一位小学教师，主要负责《中小学安全教育》课程。一直以来，学生对安全教育的轻视都让赵老师十分困扰，虽说5.12汶川地震极大地提高了人们对安全教育的认识，但日常安全教育中，教师常常用科普介绍来为学生灌输安全思想，缺乏真实感的演练，很难引起学生的兴趣与重视，学生缺乏危机感和紧张感，导致认知效果不佳。当真的面临危急情况的时候，也很难运用到实践中来。赵老师以前也想过用真实的水、火等让学生有真实的灾难体验，但考虑到安全性只能作罢。不久前赵老师偶然看了电影《头号玩家》，他准备试试在安全课中运用VR，在运用之前他准备好好了解一下VR沉浸式教学。思考讨论：什么是VR？相对于多媒体，VR有哪些优势和劣势？VR能不能运用于教育教学？活动一：观摩VR沉浸式教学二、知识广角知识点一：虚拟现实虚拟现实（VirtualReality，含增强现实、混合现实，简称VR）就是利用计算机技术生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境，用户可以借助3D眼镜、头盔、手套等装备进入虚拟环境，与虚拟环境中的物体进行互动，从而获得身临其境的感受和体验。活动一：观摩VR沉浸式教学二、知识广角知识点二：VR沉浸式教学基于VR技术的发展，根据课堂教学的需要，教育机构开始探索将VR应用于教育教学。通过实践研究发现，VR这种基于现实世界来虚拟现实的技术，为人们实现了新的、更好的方式来展示学习内容，用相对更贴切的交互方式为学习者搭建一个自主探索的空间，这对于抽象内容的展示，是很有启发意义的，从而出现了VR沉浸式教学。活动一：观摩VR沉浸式教学三、实战演练实战演练1：观摩VR沉浸式教学案例观摩VR沉浸式教学案例视频请扫描对应的二维码。活动一：观摩VR沉浸式教学四、拓展训练扫描对应的二维码，学习更多教学案例后，请结合自己所属学科专业特点，思考如何在所属学科的课堂教学中应用VR沉浸式教学。五、推荐资源参见教材。活动一：观摩VR沉浸式教学一、案例研讨案例解析：赵老师是一位小学教师，主要负责《中小学安全教育》课程。一直以来，学生对安全教育的轻视都让赵老师十分困扰，虽说5.12汶川地震极大地提高了人们对安全教育的认识，但日常安全教育中，教师常常用科普介绍来为学生灌输安全思想，缺乏真实感的演练，很难引起学生的兴趣与重视，学生缺乏危机感和紧张感，导致认知效果不佳。当真的面临危急情况的时候，也很难运用到实践中来。赵老师以前也想过用真实的水、火等让学生有真实的灾难体验，但考虑到安全性只能作罢。不久前赵老师偶然看了电影《头号玩家》，他准备试试在安全课中运用VR，在运用之前他准备好好了解一下VR沉浸式教学。思考讨论：什么是VR？相对于多媒体，VR有哪些优势和劣势？VR能不能运用于教育教学？活动一：观摩VR沉浸式教学二、知识广角知识点一：虚拟现实虚拟现实（VirtualReality，含增强现实、混合现实，简称VR）就是利用计算机技术生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境，用户可以借助3D眼镜、头盔、手套等装备进入虚拟环境，与虚拟环境中的物体进行互动，从而获得身临其境的感受和体验。活动一：观摩VR沉浸式教学二、知识广角知识点二：VR沉浸式教学基于VR技术的发展，根据课堂教学的需要，教育机构开始探索将VR应用于教育教学。通过实践研究发现，VR这种基于现实世界来虚拟现实的技术，为人们实现了新的、更好的方式来展示学习内容，用相对更贴切的交互方式为学习者搭建一个自主探索的空间，这对于抽象内容的展示，是很有启发意义的，从而出现了VR沉浸式教学。活动一：观摩VR沉浸式教学三、实战演练实战演练1：观摩VR沉浸式教学案例观摩VR沉浸式教学案例视频请扫描对应的二维码。活动一：观摩VR沉浸式教学四、拓展训练扫描对应的二维码，学习更多教学案例后，请结合自己所属学科专业特点，思考如何在所属学科的课堂教学中应用VR沉浸式教学。五、推荐资源参见教材。活动一：观摩VR沉浸式教学0103020405资源推荐实战演练拓展训练案例研讨知识广角活动二：研讨VR沉浸式教学的应用场景一、案例研讨案例解析：黄校长是一位中学校长，在新一轮学校发展规划中，黄校长和学校许多教师都意识到教育信息化新的发展趋势——VR沉浸式教学对教改的重要意义，因此学校计划建设VR智慧教室。但目前VR智慧教室还在发展中，并没有成熟标准可以参考。黄校长决定先对现有VR沉浸式教学进行调研