本書共分七章，內容包括：智慧環(huán)境的特點、智慧環(huán)境教學模式概述、智慧教學環(huán)境下的教學設計、智慧教學環(huán)境下的學情分析、智慧教學環(huán)境下的學法指導、智慧教學環(huán)境下的學業(yè)評價、在線環(huán)境教學設計。
采集狩獵時代，人類開始學會創(chuàng)造和使用生產工具，使得石斧工藝技術突飛，給生產生活帶來了巨大變化。到了工業(yè)時代，以蒸汽機為代表的工業(yè)機器被廣泛使用，機器逐漸取代人力手工，在工業(yè)界掀起了一場工業(yè)與技術的革命。20世紀90年代信息技術的飛速發(fā)展引發(fā)了人類社會又一次巨大的改變，教育領域也在此浪潮中不斷革新。隨著信息技術步，教學環(huán)境也隨之改變，從初的傳統(tǒng)教學環(huán)境過渡到多媒體教學環(huán)境，在多媒體教學環(huán)境下，教學、幻燈片、投影儀等在教育領域得到了廣泛的應用，豐富了學生的學習體驗�；旌辖虒W環(huán)境、在線教學環(huán)境等如雨后春筍般相繼出現(xiàn)，在教育領域芽。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的快速發(fā)展和廣泛應用，智慧教學環(huán)境應運而生，智慧教學環(huán)境能夠為學習者提供更的學和良好的學習體驗，以技術為學習者提供多種“強交互”“深體驗”的適用于不同教學內容的學，使得學習者能夠實現(xiàn)精準、快樂、以及個性化的學習。
國家高度重視以技術為支撐的智慧教學環(huán)境的構建和智慧教育的發(fā)展，并相繼頒布了一系列的相關政策。2017年7月，印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中指出人工智能發(fā)入新階段，并成為國際競爭的新焦點，利用智能技術加快推動人才培養(yǎng)模式以及教學方法改革，構含智能學習、交互式學新型教育體系，努力建設智能校園，推動人工智能在教學、管理、資源建設等全流程的應用；開發(fā)立體綜合教學場、基于大數(shù)據(jù)智能的在線學習教臺，開發(fā)智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系統(tǒng)；建立以學習者為中心的教育環(huán)境，提供精準推送的教育服務，實現(xiàn)日�；逃徒K身化教育的個性化定制。2018年，《教育信息化2.0）提出要順應智能環(huán)境下教育的發(fā)展路徑，構建智慧學習支持環(huán)境，技術開發(fā)與實踐應用，同時，“智慧教育”在國家層面的文件中被明確強調，文中強調了要實現(xiàn)教育的數(shù)據(jù)化、連接性、開放性和智能化，建設自動、智能的教育信息化，實現(xiàn)個性化教育。
吉林省高度重視信息化教學環(huán)境的建設，經(jīng)些年的發(fā)展，各地智慧環(huán)境普及率得到了顯著提升。由于缺乏關于智慧教育和智慧教學環(huán)境的系統(tǒng)性和整體化的解決方案，“環(huán)境”與“教學”始終存在“兩層皮”的問題，“后一公里”現(xiàn)象依然存在。多年來，我們一直在努力研究“環(huán)境一教師一學生一學習材料”之間的關系，試圖尋找其中的融合規(guī)律，在智慧教學環(huán)境的應用方面取得了一些經(jīng)驗和成果，尤其在提升工程2.0的實施中，極大推動該項工作程，加速了成果的產出。作為工作在一線的教育工作者，我們覺得有責任和義務將理論結合實踐，把我們在智慧教學實踐中所積累的經(jīng)驗和心得整理成系統(tǒng)的文本，與所有有需要的教育工作者一同分享，為教育事業(yè)做一些微薄的貢獻。以上就是這本書誕生的由來。
本書系“信息技術應用能力提升工程實操指南”系列叢書中的重要組成部分，在編寫過程中，緊密圍繞智慧學概念、特點、模式概述、學情分析、教學設計、學法指導、學業(yè)評價，試圖使理論結合實踐，聚焦智能化學習環(huán)境，提升教學效果。強調主體參與互動，深入思考，與本書形成共鳴并獲取知識的輸入，在閱讀和使用本書的過程中，體會實現(xiàn)智慧教學的基本理念和終目標，掌握智能化教學指導的技能和方法。我們真誠地希望本書的讀者能夠從中受到啟發(fā)，感受本書編寫的意圖，并結合自身的經(jīng)歷，一步的應用。本書的特點可歸納為以下四個方面：
基于理論，結合實踐。在經(jīng)過學術性的梳理后，我們認為，要想發(fā)揮智慧教學環(huán)境的作用要注意以下幾點：首先，應當從理論入手，必須從學理的角度理解智慧教育和智慧學習環(huán)境：其次，僅僅停留在理論層面是不夠的……的實踐案例，東北師范大學出版社為本書的出版給予了大力支持，在此一并表示感謝！本書在撰寫過程中參考和借鑒了許多專家學者的研究成果，引用了國內外多方面的案例資料，在此一并表達謝意！由于時間倉促，未能與所有作者取得聯(lián)系，在此也表示歉意。
本書成稿后，邀請多位教育理論專家，培訓專行了仔細的審讀，并提出了中肯的意見，在此深表謝意。由于我們在理論認識和實踐上的局限，編寫中還有很多缺憾和疏漏，懇請廣大讀者指正。
第一章智慧環(huán)境的特點
第一節(jié)智慧環(huán)境的概念解讀/003
第二節(jié)智慧環(huán)境的特點/01pan>
第二章┄智慧環(huán)境教學模式概述
第一節(jié)智慧課堂教學模式概述/02pan>
第二節(jié)智慧環(huán)境教學模式應用案例/04pan>
第三章智慧教學環(huán)境下的教學設計
第一節(jié)跨學科學習活動設計/047
第二節(jié) 創(chuàng)造真實學習情境/058
第四章智慧教學環(huán)境下的學情分析
第一節(jié)學前精定位學生個人特征/079
第二節(jié)學中基于智能反饋系行測驗與練習/088
第三節(jié) 課后基于大數(shù)據(jù)的學情診斷/098
第五章智慧教學環(huán)境下的學法指導
第一節(jié) 創(chuàng)新解決問題的方法/107
第二節(jié) 支持學生創(chuàng)造性學習與表達/115
第三節(jié)基于數(shù)據(jù)的個別化指導/130
第六章智慧教學環(huán)境下的學業(yè)評價
第一節(jié)應用數(shù)據(jù)分析模型/147
第二節(jié) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)分析微模型/173
第七章在線環(huán)境教學設計
第一節(jié)在線環(huán)境教學的特點/187
第二節(jié)在線環(huán)境教學模式概述/204
第三節(jié) 在線環(huán)境教學下教學設計及組織/214
第一節(jié) 智慧環(huán)境的概念解讀
“智慧教育”“智慧學習環(huán)境”“智慧教室”等詞匯在教育學領域受到了廣泛的關注并獲得了國家層面的政策支持。《教育信息化2.0》提出了“智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動”，指出建設與應用以學習者為中心的智能化教學支持環(huán)境的重要性，在國際標準中，也規(guī)范了智慧教學環(huán)境的定義及標準。在廣泛推行智慧教育的背景下，中小學以教育教學改革理念為導向，合理應用智慧環(huán)境，智能技術與教學深度融合，結合校本構建新型智能化教學環(huán)境和教學方式，是中小學教育領域的重要課題。因此，了解智慧環(huán)境的概念、特征，讓理論結合實踐，是當務之急。本節(jié)首先將從智慧學習環(huán)境在中小學教學應用的現(xiàn)狀入手，再從理論和實踐角度分別解讀智慧環(huán)境的概念，使教育工作者能夠全面了解智慧學習環(huán)境，從面更好地應用智慧學習環(huán)境。
一、智慧學習環(huán)境在中小學教育的建設現(xiàn)狀
隨著教育教學改革在中小學深入，中小學的教室環(huán)境得到了重構，智慧學習環(huán)境應運而生，基礎網(wǎng)絡、網(wǎng)絡感知、學習資臺、智能控制、記憶白板、云錄播、電子等被應用于教學中，同時，無線投屏、答題分享、遠程交能得以實現(xiàn)。目前，我國中小學智慧學建設已經(jīng)取得一定成效，但也存在一些不足。不足之處主要在于：一是在學習環(huán)境重構中的側重有所不同，使得其應用沒有統(tǒng)一的范式，有的側重于關注智能化設施的改造，有的側重于互動教學系統(tǒng)的建設與應用，還有的側重于教學情境的構建；二是具體的應用層面，軟硬件系統(tǒng)的應用沒有與教學達到真正的融合，教師上課時，應用起來并不是十分方便，需要在不同系統(tǒng)以及模式之間來回切換，數(shù)據(jù)能不能被有效利用，能的浪費：三是教師信息技術應用能力還尚顯不足，使得智慧學習環(huán)境沒有真正實現(xiàn)智慧。這些問題的存在，可能是由不同學校自身特點等實際原因造成的，但重要的是，在應用層面，教育工作者對智慧學內涵和概念理解得不夠清晰和全面。因此，本節(jié)將從理論和實踐兩方面入手，深入探討對智慧學認識，明確其概念，為未來更好地利用智慧學習環(huán)境并智慧學發(fā)展提供依據(jù)和指導。
二、智慧學概念——理論角度的解讀
1990年出版的《教育大辭典》指出，教學環(huán)境是影響教學活動的外部條件之一，從狹義的角度講，教學環(huán)境指的是教室內具體影響教學的全部條件。從教學環(huán)境狹義的定義可以看出，教學環(huán)境概含的內容相對狹窄，引申到智慧教育背景下，其淵源被認為源自2009年IBM公司提出的智慧地球概念，其中強調了智慧學應用是未來教學環(huán)境發(fā)展的大趨勢。智慧地含了三個要素，分別是物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化。在利用環(huán)境智慧化變革的同時，更要將重心放在利用智慧教學的環(huán)境支持行合理的智慧教學設計。
從智慧教育概念的淵源來說，早可以追溯至錢學森教授在1992年提出的“大成智慧學”以及其后提出的“大成智慧教育”。在錢學森教授的理論體系里，智慧主要是指“創(chuàng)新與創(chuàng)造”的能力，其核心要義是強調“量智”和“性智”相結合、科學與藝術相結合、邏輯思維與形象思維相結合、思維的整體觀和系統(tǒng)觀相結合年來，在國家教育教學改革政策的指引下，各學校積極地將教學從傳授知識向提升思維與能力方向轉變，將以往傳統(tǒng)的“填鴨式”教育觀念向啟發(fā)學散方向轉變，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力，這些政策推動的觀念都為智慧教育教學理論的不斷發(fā)展提供了豐富的理論基礎。
對于智慧學理論解讀基于對智慧學習環(huán)境淵源的梳理，本文認為，智慧學習環(huán)境構建的根基是以教育教學改革理念為指導，以充分利用智慧支持學習環(huán)境，激發(fā)學習者創(chuàng)新思維的發(fā)展，綜合運用數(shù)育學、心理學……
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