智慧课堂提升课堂教学中学习参与度的个案研究
胡亚清 任东丽 林思思 陈品德
摘 要：教育信息化2.0时代，如何利用信息技术提升课堂效率，已经引起业界的广泛关注。而学生学习参与度作为保证学习效果的重要因素之一，也广受重视。文章以广州市某中学的智慧课堂为调研对象，对14节课堂实录进行课堂分析，并筛选出其中两节课作为典型代表，对智慧课堂中Pad在提升学习参与度的应用情况做出详细分析。结果显示，教师可通过Pad提升学生的学习参与度，主要体现在行为、认知及情感三方面，但也发现了教师操作不熟练、容易产生反向抑制效果及教学设计需改进等不足之处。
关键词：智慧课堂;Pad;学习参与度;教学案例
中图分类号：G421 ? ? ? ? 文献标志码：A ? ? ? ? ? 文章编号：1673-8454（2021）02-0030-06
随着教育信息化2.0时代的到来，智慧课堂的发展如火如荼[1]。在智慧课堂中使用Pad，不仅能依托强大的互联网平台提供海量资源，还能给教师和学生提供一座沟通的桥梁，让师生、生生之间互动沟通更为便捷。学生在课堂中的参与度是保证学习效果的重要因素，如何提高学生的课堂参与度并以此提升教与学的效率，是一线教师关注的重要问题。教学方式单一，缺乏个性化的教与学，师生、生生之间的互动交流偏少，缺乏系统的资源支撑等都会导致学生的学习参与度降低。Pad随着智慧课堂一起到来，其特性及操作优势能在一定程度上帮助教师提高学生课堂参与度，进而提升教学效率[2]。
基于此，笔者实地观察了广州市某中学的14节智慧课堂常态化教学实际案例，结合智慧课堂下Pad的技术特点，对其课堂实施做出系统分析。并选取两节典型案例展示Pad在提高学生学习参与度方面的实际应用情况，为Pad在课堂教学中提高学生学习参与度提出了实施参考与案例。
一、相关研究
1.智慧课堂
智慧教育的定义最早可以追溯到2008年IBM提出的《智慧地球：下一代领导议程》[3]。祝智庭从智慧教育的背景入手，从IBM智慧课堂和钱学森“大成智慧学”两个背景反映出智慧课堂的新时代定义，智慧教育的本质就是以智慧教育理念为核心思想，以此构建一个学习环境，此环境内含有多种技术合力发挥作用，让教师能呈现更高效的课堂教学方法，让学习者自主找寻最合适的个性化学习方式和最佳的学习体验[4]。黄荣怀认为智慧教室是一种非常典型的智慧学习环境，是发展智慧课堂的必然选择，是学校赶上信息化时代发展的一般内在需求[5]。
因此，我们认为智慧课堂是一种以智慧教育理念为核心思想的典型智慧学习环境，在此环境中，教师可以依托新一代信息技术实现课堂教学效率优化;学生也可以根据自身实际学习情况更好地开展个性化学习，是新时代提升教学及学习效率的有效手段。
2.Pad教学
在实际智慧课堂教学中，Pad 作为便携式交互终端进入课堂已经成为智慧校园建设中不可或缺的一部分[6]，智慧课堂的开展与Pad应用密不可分。Pad作为教学工具被引进课堂始于国外教育学界。Hughes 在对iPad常用功能进行分析后，对教学设计进行改造整合并开启实践教学，有效提高了师生之间的交流、反馈效率[7]。美国“一对一数字化教学”行动将Pad分配给学生与教师进行教学，结果表明Pad进课堂有助于提高教学效率。Simon通过比对传统教学设计与基于iPad开展课堂的教学设计，发现利用iPad能有效丰富课堂活动形式，在一定程度上提高学生的课堂参与程度。
近几年，国内对于Pad与课堂结合的研究也不少。庞敬文通过对Pad与英语智慧课堂教学的分析，从课前、课中、课后三个角度提出了完整的教学设计思路，对学生个性化学习、拓展学习空间等提供了巨大优势[8]。王晓玉将Pad与高中信息技术课程结合，设计基于Pad的高中信息技术教学模型并进行实验研究，结果表明，利用Pad辅助教学符合学生认知发展规律，学生对信息技术课程的学习兴趣明显增强，学习质量有所提高。王静认为Pad在教学中最大的功能在于应用多种功能辅助教师进行教学或分析学习者学习情况[9]。
国内外的研究都表明Pad对提升教学效率及学习效率有着一定的优势。本文将以Pad操作功能为观察点之一，以常态化教学课堂为观察对象，总结Pad提升教学效率的操作方式，以此探究如何利用Pad辅助常态化教学质量的提升。
3.学习参与
Skinner 和Belmont认为学习参与包括行为和情感两部分。学习参与度高的学生会表现出持续的行为参与活动，并且伴随着积极的情绪，表现在执行学习任务时会主动采取行动，持续投入时间精力并保持积极的情绪（包括热情、乐观、好奇与兴趣）[10]。Fredricks在综合多方研究后提出学习参与度包含行为投入、情感投入与认知投入三个维度[11]。裴娣娜认为主体参与是指学习者积极主动地参与课堂教学活动的基本形式[12]。孔企平提出学习参与是指学生在课堂学习过程中的心理活动方式及行为努力程度，包含行为参与、认知参与和情感参与三个维度的有机组合[13]。
对于如何提升学生的学习参与度，沈欣忆等以知识情境化理论和同伴评价为理论基础设计了一系列策略，以期提高学生的学习热情及学习参与度，并以此支持学生的课程参与和深入学习[14]。屈廖健等以学生参与度理论为出发点，从课下自主学习、课堂投入、师生互动、生生互动、课程认知内驱力五个维度进行考察分析并提出提升策略[15]。
对于影响学生学习参与度的因素，国内外学者多从学生、教师、教学内容、教学设计等方面进行研究。Theodossa S. D.认为性别对学生学习投入度有较大影响，主要体现为男生在课堂上参与比女生更为积极[16]。Furrer 和Skinner的研究表明，师生、生生之间的關系亲密度对学生学习投入度尤其是情感投入度有明显影响[17]。我国学者研究发现，学生在不同的课堂互动模式中的学习投入度不同，其中在小组互动中学习参与度最高。石映辉经实验证明，学生在交互式电子白板环境中的学习投入度要优于传统课堂环境[18]。
综上所述，我们认为学习参与是学习者积极主动且持续参与相关教学活动的一种基本形式，并且在学习参与过程中，学习者不止存在单方面的行为参与，还涉及认知与情感等多维度综合参与。目前国内外的研究基本上以这三个维度展开。本文以学习参与度理论为落脚点，从行为、认知以及情感三个维度观察课堂实录，分析Pad在提升学生学习参与度中可能发挥的作用，并利用实际案例进行解释说明，借此为教师利用Pad开展实际教学提供操作启示。
二、Pad 在提高学生参与度中发挥的作用
Pad作为智慧课堂开展的主要载体之一，在教学中承担着不可或缺的作用。笔者所在的研究团队于2019年第一学期全程跟进广州市某中学智慧课堂的开展情况，收集和录制了14节课（见表1）的常规课堂视频，以常态化教学实录为基础，从“导入—新课讲授—巩固提升—升华总结”四个教学基本环节及各环节如何应用Pad对课例进行分析，得出分析结果如表2所示。
根据以上分析可以得出在实际课堂中，Pad常用的有同屏展示、实时书写、智能判卷、拍照上传、资源共享、师生交互、生生交互、作业平台、班级管理平台等基本功能。如师生可以通过Pad在课后进行交流，有效弥补了传统教学师生课后无交流的劣势;智能判卷功能可迅速准确地计算出学生答题的正误率，教师可通过正误率统计结果进行针对性讲解，提高课堂教学效率。笔者将这些功能与学习参与度的三个维度结合，再次从行为、认知、情感三个维度观察分析课例，概括得出Pad在实际课堂中提升学生参与度中发挥的作用（见表3），并对每一层级所能使用的策略做出详细分析。
1.行为层面
（1）改善教师的讲授方式
智慧教室环境下，教师配备Pad教师端，并与Pad学生端及课室电子白板或投影互联，教师可以通过Pad在教室任意位置控制屏幕。相较于传統课堂中以教为主的教学方式而言，智慧课堂中教师可以利用Pad便携性这一特点随时随地关注学生的学习状态，监督学生上课听讲的认真程度，提高学生有效学习时间。在教学过程中，教师可采用同屏投放功能将关键页面投送至学生端，解决传统课堂中学生因座位安排而看不到投影内容的问题，在一定程度上提升了学生的课堂参与度。
（2）改善自主学习的条件
在智慧课堂环境中，教师可以依托Pad开展更多以自主学习为主的教学。如教师可在课前发布预习资料，甚至可以根据不同学生的已有知识水平分层发布不同的预习资料。学生根据教师所发布的预习资料开展自主学习。又如在实际教学过程中，教师可以向学生发布自主探究问题，学生需将学习结果上传至班级公共平台。与传统教学过程不同的是，Pad能实时显示上交人数及上交时间，有效帮助教师统计预习及自主学习成果，督促学生完成学习任务，从资源提供及效果保证方面改善了自主学习的条件及效率。
（3）改善小组合作学习的方式
智慧教室环境下，教师可通过课堂管理功能将学生端Pad联机划分为不同小组，原则上规定各小组成员水平分布均衡，不同能力层级的学生能进行同伴互助共同进步。学生通过小组合作学习得出统一答案，通过“抢答”或“拍照上传”的方式完成小组任务。并且，教师可通过教师端Pad对学生回答进行累积记分，形成组间竞赛状态。这种竞争气氛能有效激发学生学习动机，进而提高学生的学习参与度。
2.认知层面
（1）为精准个性化教学创造条件
在传统一对多的教学场景中，教师无法考虑所有学生的原有知识面及适应所有学生学习新知识的速度，课堂教学只能针对大多数学生而非全体学生[19]。并且在讲授新知识的过程中，教师无法对学生所出现的不同问题给予全面且针对性的帮助。
在智慧教室环境下，教师可通过课前发布预习任务，收集学习对新知识的掌握与吸收程度;还可通过Pad的作业系统发布作业，对完成情况迅速进行统计分析。对教师而言，可精准查看每一题的选项正误率分析、班级总体成绩汇总等;对学生而言，可反复查看历次作业正误率情况并形成个人成绩报告。并且，教师在课后可通过Pad随时随地对学生所提交的作业进行批改，并提供反馈意见，或针对学生出现的典型问题录制微课推送至学生端;学生在课后可使用Pad的截图、存储功能形成个人电子错题本。
（2）提供配套资源
在传统教学中，师生共同拥有的教学资源以课本为主。但对于部分文科性质的课堂，课本所精简出的材料远远不够。以英语学科为例，《普通高中英语新课程标准（2017版）》中指出，英语教学要重视现代信息技术的应用，丰富英语课程的学习资源，充分发挥信息时代的资源优势，帮助学生学习英语基本知识与能力，构建文化沟通桥梁[20]。在智慧教室环境下，教师可通过资源共享、同步课堂系统等向学生推送配套资料，帮助学生深入了解知识背景，以达到更好的学习效果。
3.情感层面
（1）增加师生交流途径
师生关系是影响教育教学效果的关键。有学者将师生互动划分为正向互动型与反向互动型。正向互动就是良好的师生交流，将会产生良好的、正向的教学效果。反向互动就是不良的师生交流，将会导致不良的、反向的教学效果[21]。而在传统教学中，囿于技术环境或学校规定等，师生之间在课后缺乏一种沟通交流的工具，无法形成及时有效的交流。在智慧教室环境下，教师可通过Pad与学生随时进行交互。尤其在课后，教师可以通过Pad与学生进行沟通交流，增加了师生间交流的途径。
（2）增加生生交流途径
目前我国的教育模式仍是以班级授课制为主，生生互动在教学活动中占比很大。不好的同伴学习氛围会在一定程度上影响学生的学习参与度，进而影响学生的学习效果[22]。一方面，在课上教师可以通过Pad更为简便地组织学生展开小组学习，培养学生在合作中沟通交流的能力;另一方面，学生可利用Pad查看其他学生的作业提交情况，教师也可在班级群内广播优秀作业或笔记，学生之间能互相取长补短，共同进步。
三、Pad在高中课堂教学中的应用案例
针对上述分析，笔者对14节课的常规课堂视频进行整理，并观察教师在课堂中提升学生学习参与度的行为表现，挑选了两节典型案例进行课堂结构的详细剖析，并对Pad提升学生学习参与度的应用进行详细分析（见表4）。这两节案例中，教师对Pad的应用已达到熟练水平，并能在多方面充分利用Pad提升学生的参与度。希望能以此为代表，探讨Pad在课堂教学中提高学生参与度的实际应用。
1.英语课例E1：Life in the future（Grammar）
导入：①学生在课前通过Pad录音，由Pad智能打分系统进行读音评判，教师根据Pad所提供的统计数据进行重点发音纠正。此时，学生在纠正发音的过程受到了由智能读音评分系统的精准辅导，教师利用Pad从认知层面上提升了学生的学习参与度。②温故知新。师生集体对话，回顾课本内容及语法知识点。在本环节中，教师通过Pad直接控制电子白板演示内容，Pad将教师从讲台内解放出来，因此授课教师能在教室中任意走动，能间接提醒学生集中注意力，在一定程度上有效提高了学生的学习参与度。
新课讲授：①教师展示利用“过去分词做定状语”改造句型的范例。学生以小组为单位，利用Pad进行抢答，抢到答题权的学生模拟教师范例进行句型改造，回答正确时教师通过Pad计分功能为其所在小组累计一分。②教师通过Pad向学生展示图片与词汇，学生运用“过去分词做定状语”结合材料造句，与上一环节相比难度增大，符合教学逻辑层次关系。在此环节中，Pad改善了小组合作学习的方式，通过Pad记录小组累计积分的方式形成组间竞争状态，学生们抢答的状态也十分积极，有效提升了学生的学习参与度。
巩固强化：教师布置作文题，并要求应用“过去分詞做定状语”进行写作。学生完成后通过Pad拍照上传，教师课上进行同屏讲解，课后可通过Pad对剩余作文进行批改;学生也可通过班级空间查看其他作文。在这一过程中，由于学生的作文能被全班学生共同查看及点评，产生的同侪压力能在一定程度上约束学生提交作文的认真程度，有效提高学生的学习参与度。
课堂小结：教师通过Pad展示本节课教学目标，师生集体对话共同回顾本节课知识点，检验学习成果。
课后延伸：教师利用Pad发布及收集作业。Pad智能统计提交时间及提交人数，有效减轻教师核算作业的工作量。教师在检查作业时可以根据学生回答情况给予针对性的修改及意见。Pad为教师和学生在课后提供了一个师生互动通道，使师生交流更加便捷。
2.化学课例CHE1《原电池》
导入：Pad智能统计课前作业的正误率，教师据此进行针对性讲解。紧接着，教师利用Pad抢答功能，与学生进行引导性对话共同复习有关原电池的知识点。Pad能辅助教师了解学生遗留的知识问题，以此提供更加精准的课堂教学，有效提升了学生的学习参与度。
新课讲授：①教师通过Pad展示实验动画及视频，将原电池的工作原理可视化，辅助学生理解知识点。学生上台实操原电池与盐桥实验，教师用Pad同屏直播实验过程，有效帮助学生通过实际操作自主探究得出原电池电子流动规律，改变了教师以往枯燥的口述性教学，一定程度上提升了学生学习参与度。②教师与学生进行集体对话，总结原电池相关知识点与考点。利用Pad布置作业并收集习题完成情况。Pad能在课上实时反馈学生是否提交及作业完成情况，在教师要求及同学互相查看批改的压力下，能在一定程度上提升学生学习参与度。③教师通过Pad展示离子交换膜工作流程，为学生补充课本以外的相关知识点与考点。并再次用Pad布置及收集习题情况，以解决问题为导向完成课堂教学。
总结提升：师生利用Pad展示本节课的知识点及考点总结，师生间进行集体对话共同巩固理解知识点。
课后延伸：由于课堂时长限制，学生未能得到充分的习题巩固训练，教师在课后利用Pad向学生发送习题并进行批改统计，为课后提供了一条师生交流的通道。
四、思考与总结
1.Pad可在多方面提升学生学习参与度
在智慧教室背景下，教师可以利用Pad在多方面有效提升学生学习参与度。在本文所选取的两节课例中，教师都有意识地利用Pad丰富原有教学模式，从行为、认知及情感投入三个方面有效提升学生学习参与度：①从行为层面出发，教师可以利用Pad的便捷性开展不同形式的教学。教师可根据班级学生学习特点及学习内容选择不同的教学方式，提高学生学习参与度，如在所选取的两节课例中，教师利用Pad辅助创设了小组抢答计分环节，增强了课堂的趣味性与互动性;②从认知角度出发，教师可利用Pad的智能统计功能为学生提供精准的个性化教学，学生可依托Pad内丰富的教学资源选择最合适的学习方式，提升学习参与度，如所选取的英语课例中，教师依托Pad智能诊断发音及答题正误率进行精准答疑;③从情感层面，在传统教学环境中，在课上可能囿于教师的权威性，学生不敢开口发表意见，在课后师生之间更是缺乏沟通交流的方式。但智慧课堂中Pad能提供多种交流方式，增加了师生、生生之间互动交流的途径。教师可以通过Pad实时了解学生所想，让学生在情感层面得到满足，进而有效提升其学习参与度。
2.存在的问题
尽管Pad能在一定程度上提升学生的课堂参与度，但Pad这一优势并没有得到充分发挥。教师应先对Pad的基本操作过程了如指掌，但在笔者进校听课的这一学期中，发现能熟练使用Pad操作的教师不多。通过问卷调查发现，仍有部分教师抵触使用Pad进行教学。大部分教师仍然更倾向于采用传统教学方式教学，在一定程度上导致资源的浪费，Pad并未发挥其应有的功能。对此，学校管理方可与Pad供应方协商，增加驻校技术人员数量或使用培训课程，帮助教师尽快熟悉Pad操作。
Pad在提高学生参与度方面容易出现反向效果。教师多采用各种教学活动调动学生的积极性，有效提升学生的学习参与度，但学生有可能将注意力集中于教学活动上而非课堂教学内容本身。如课例Life in the future中，学生在小组竞赛环节表现非常积极，但在非小组竞赛环节积极性明显下降，这不但不利于学习新知识点，反而容易导致学生在学习之外的环节花费过多精力，干扰正常学习进程。建议教师平衡Pad在课堂上的使用频率，将Pad视为辅助教学的工具而非教学的主体，并根据课堂反馈情况进行及时调整。
尽管Pad在多种方面有助于提升课堂质量，但一节课质量的关键仍旧在于教师的教学设计。在观察的14节课中，大部分教师虽然有意识地借助Pad将学习主动权交给学生，但在课程开展过程中，由于知识点难度较大或教学时长限制等原因，教师容易不自觉地将重心重新放在教师讲解上。如所选取的課例《原电池》中，教师虽有意识地以提出问题—解决问题—习题巩固为基本思路进行教学，但在实际授课过程中，教师自己承担了大部分问题的解决，学生仍旧处于被动接受状态。对此，学校课题组应组织教师进行集体备课，优化教学设计，尊重学生主体地位，以从根本上提升教学质量。
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（编辑：鲁利瑞）
