5D智慧课堂 探索未来教育 ——新乡市第二十二中学基于技术融合的智慧教育实验
5D智慧课堂 探索未来教育
——新乡市第二十二中学基于技术融合的智慧教育实验
在物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等信息技术飞速发展的今天，基于高度信息化、智能化的智慧教育，成为今后教育发展的大趋势。新乡市第二十二中学坚持教育要面向未来，面向现代化、面向世界的指导思想，因应时代趋势，从制度制定、机制设计、环境构建、人才培养等方面，大胆进行智慧教育的实践与创新，探索取得了阶段性的成果，促进了教学方式和学习方式的转变，提高了教学效率，教学成绩有了大幅度提升，并且形成了校本5D智慧课堂理论和经验。
一、智慧教育的制度设计
为了更好地推进信息化建设进程，学校成立了以校长和书记为组长的信息技术专项工作领导与工作小组，由教科处、信息中心具体负责组织实施。学校制定了详尽的《新乡市第二十二中学智慧校园三年发展规划》，具体目标为：1.建设支撑学校创新、绿色、持续发展的信息化教学设施；2.构建人人皆学、时时可学、处处能学个性化的泛在学习环境；3.以教育信息化带动教育现代化，促进教学方式、学习方式和管理方式的深层变革，促进信息技术与教育教学的全面深度融合，进一步提高教学效率，提升教育教学质量，促进义务教育高水平高质量均衡发展。
为激励教师广泛参与信息化与学科教学的深度融合，学校制定了一系列激励机制，将教师信息技术培训、教学中使用信息技术的情况列入教师量化考核中，对全校教师信息技术水平进行评估，信息技术水平在评先评优中施行一票否决制，此举激发了教师开展教育教学创新实践的热情，学校信息化工作得到顺利开展。
二、智慧教育环境构建
智慧校园是数字校园发展新阶段，是综合应用物联网、云计算、移动互联等智能化、信息化、网络化技术手段的一种独特校园形态。学校根据发展规划开始了“互联网+塑造教育教学新形态的实践与探索”，并分二个阶段具体实施。
第一阶段，加大信息技术硬件设备投入，为每个教研组配备了教研专用大型液晶智能交互平板，为每位教师更换了全新的一体式液晶屏电脑，鼓励教师利用微课开始翻转课堂实验，初步实现了教师教学方式与学生学习方式的改变；，第二阶段，学校为所有教学班安装了希沃智能平板、异度云网络教学系统，构建智慧校园环境，实现教学网络空间教师、学生、家长人人通，显著提升教学效率和质量，在实践中逐步形成具有校本特色的课堂教学理论。现代化的教育设备和应用系统，大大提高了学校教育现代化的水平，实现了教学方式、学习方式、教学管理和教学评价的科学化、信息化、精准化、个性化。
三、智慧教育的人才培养
教育教学创新实践关键靠教师。加大对智慧教育人才的培养，学校多次对教师进行全员培训，连续多年利用暑假组织教师赴北京大学、苏州大学、浙江师范大学、四川师范大学等地培训，改变教师教育理念，提升教师信息技术水平；并陆续选派80余名骨干教师到华东师大、陕师大、上海等地参加跟岗等形式多样的培训。学校还多次对一线教师进行校本全员信息技术培训，全员参加河南省组织的信息技术网络专项培训，在全校范围内举行了系列“教师微课大赛”、翻转课堂展示课、智慧教育技能大赛等教育教学活动，教师教学观念得到改变，信息技术水平得到大大提升。具体做法是：
一是通过微课植入课堂活动，培养教师录制微课技能。学校重点组织教师建立数字教学资源包，实现资源共享，利用集体教研分解教学重点和难点，合作录制微视频，建立各学科的数字资源包，形成系列微课程。学校利用网络平台，将教师制作好的微课程上传，构建教学资源库，师生实现实名注册制，人人可以下载，实现资源共享，逐步实现学生“人人皆学、时时可学、处处能学”的目标。
二是通过鼓励骨干教师创建微信教学平台，提高教师进行翻转课堂实验能力。教师将录制好的微视频上传至微信平台，学生根据学习任务单，观看微课视频，完成学习任务单及在线测试。教师根据在线测试所反馈的数据进行二次备课。学生最终在课堂上通过讨论、辨析、释疑、解惑，突破学习重点和难点，把思维训练当成课堂的主要形式，引导学生积极参与课堂，高效完成学习任务，创新性的挖掘了互联网的优势，借助社会网络平台实现了课堂的“翻转”。
三是开始5D智慧课堂教学实验，提高教师信息技术与学科融合能力。为构建数字化学习环境，形成开放、互动、共享的数字化教学模式，经过外地考察，科学论证、小范围的实验，进行5D智慧课堂实验研究，逐步形成5D智慧课堂的教学理论和教学模式，初步逐步形成了“资源自学、探究互学、课堂分享、精准帮学”的“十六字教学策略”，并展现了三大优势：一是实现直观性、形象性、互动性和快捷性教学，拓展了课堂空间，增大了课堂容量，提高了教学效率。二是利用精确的大数据分析实现精准辅导。实现因材施教，使学习变得轻松高效。三是培养了学生信息素养与科学精神，提高学生利用网络收集信息、处理信息、解决问题的能力。
四是全面创建智慧校园，构建多种技术与人类智慧融合的生态化教育教学环境，培养教师在生态智慧教育环境下创新教育教学理念和方式，探索未来教育方向的能力。全校所有教学班安装了希沃智能互动教学平板、异度云网络教学系统，实现了师生、家长基于教学网络环境的互联互通。通过学生参与课程建设和教学活动，提高了学生的学习积极性，转变了学习方式。
四、智慧教育的实践创新
现行的教育模式下，大多老师被低端无效的重复的工作束缚，而学生课业负担也越来越重。通过信息技术手段真正把老师和学生从繁重的课业负担重解脱出来，经过不断实践，我们正在享受着智慧教育带来的便利，借助技术智慧，教学流程更加清晰，教学过程更有针对性，减轻了教学负担，教师有更多的时间和精力去优化自己的课堂，更好的去引导学生，信息技术正在改变着我们的教学行为、学生的学习方式，智慧教育培育出的学生更具有创造性，更适合现代化社会的需求。
1.借助智学网教学系统——实现教学评价的科学性
学校引进了先进的网络命题评卷系统。网络命题系统丰富的资源，使命题的知识点、重难点分布更加科学；网上阅卷，教师用手机、电脑随时随地可以阅卷，阅卷效率大大提高，同时还可以利用网络系统进行快捷地数据分析，对教师的教学效果和学生的学习效果进行及时有效评价。大数据分析，把我们的传统的考试分析会变成了优秀教师经验分享会。网络平台还可以为学生建立错题库，学生随时可以针对薄弱环节进行强化练习。教师也可以借助网络平台记录学生的学习轨迹，对学生进行跟踪评价。让教育的视角从宏观群体走向微观个体，让关注每一个学生成为可能。
2.希沃智能教学平板——使教学情景更加生动
希沃智能教学平板带来了全新的多媒体互动教学体验。它以教育云共享平台为核心，以希沃交互智能平板、教室智能终端等为载体，配套交互式多媒体白板软件EasiNote第五代、移动授课系统SeewoLink、视频展台、班级优化大师等软件，实现了多媒体授课、移动授课、海量教学资源共享，课堂上师生情景互动、效果实时评估反馈等功能，从根本上克服单向教学的弊端，提供了智慧教学、智慧管理的手段，实现智慧讲题、智慧教室和智慧校园的教育信息化目标。
课前使用班级优化大师对学生进行考勤记录，对作业完成情况进行点评，未交或未完成进行相应的点评扣分，分数排名即时刷新，将光荣榜置顶，激发学生的好胜心，优化课前准备氛围。
教学中教师将智能教学系统中的思维导图、几何画板、分组竞赛、板中板、蒙层、动画等学科工具应用于教学活动中，使课堂人机互动，精彩纷呈。利用希沃白板5在线资源中的题库功能，根据章节知识点、题型、难度实时进行选题，借助班级优化大师抽选学生解答并实时给予评价和加分，评价类型可自定义，对学生多元化全方位评价，捕捉学生闪光点。设立积分奖励制度，提高后进生的参与度。利用希沃白板5设计连连看、分组竞赛的课堂活动，并通过班级优化大师分组抽选参与学生，进一步打造高效、有序、欢乐的信息化课堂。
3.异度云网络系统——实现一键录课、远程直播教学
异度云网络系统实现优课录制，互动教学，远程直播等功能。通过一键录课，教师可以随时完整保留每节课的教学视频，构建自己的教学资源库，为同伴进行教学指导、自己进行教学反思、学生进行二次学习提供了及时生动丰富的素材。
同步课堂1+N的信息化教学方式，丰富了教师授课方式，扩大了优秀教师的受众面。优秀教师在主讲教室里，可以同步向N个班级的学生进行同步教学，实现不同班级之间的课堂师生互动。
远程直播功能使得教学管理部门集中巡课变得简单易行。学校管理人员利用任何一台电脑打开直播软件，可以随时观看任意一个班级老师授课、学生听课过程，突破了教学管理的时空限制，使教学管理更加科学化、信息化。另外直播功能还为实现远程视频监考，学生远程视频学习，教师远程观课议课创造条件。
学生离开校门后，通过手机、piad、电脑等终端登陆校本资源平台，能够点播不同老师的课程进行二次学习，让学生有了一个随时可学，随时多学的空间。
五、智慧教育的影响力
信息技术的与学科的深度融入，提高了课堂效率，使该校教学整体成绩不断攀升，连续三年中招成绩保持全面优势，日益发挥着示范引领作用。学校信息建设成果显著，新乡市信息技术研讨会在我校举行，全市50个学校领导与教师代表观摩学习，驻马店实验中学、林州一高等十几所外地市学校也多次到我校参观学习。
六、特色与创新——可学习可借鉴的5D智慧课堂教学理论与经验
5D智慧课堂是我们探索的一种基于多种智能教学系统，并充分发挥教师和学生两个积极性的智慧课堂教学模式。智慧课堂三要素：教师智慧、 技术智慧、学生智慧，可用一个等式表示：教师智慧＋技术智慧＋学生智慧= 5D智慧课堂
5D智慧课堂五个理念：一是Data，即数据，借助大数据分析，实现基于大数据的学情分析，科学判断学生需求；二是Demand 即需求，关注学生需求，既关注学生的整体需求，更关注学生的个性化需求，实现个性化精准教学；三是Deliver即传递，教师作为教学活动的组织者，充分发挥教师智慧，以科学的方法向学生传递知识；四是Dive,即深度探究，学生在教师的引导下，充分发挥学生智慧，坚持问题导向，围绕问题进行深度的合作探究，坚持学生的主体地位。五是Dynamic 即动态、活力，课堂上教师及时调整教学思路和策略，实现教与学的动态平衡。课堂上教师精辟的讲解和学生深入的探究交相辉映，使课堂充满活力。
5D课堂的教学流程分为课前、课中、课后三个阶段，按照教师智慧、学生智慧、技术智慧三个维度分三阶段进行表述：
（一）课前
教师智慧：明确课标，录制微课；科学命题，查看数据；了解需求，制定目标。
学生智慧：了解任务，观看微课；自主学习，及时做题；自我检查，发现问题。
技术智慧：数据反馈 精准锁定
（二）课中
教师智慧：问题导引 ，引领探究；适当调整，梳理深化；当堂检测，精准辅导。
学生智慧：独立思考，合作辨析；专心听讲，认真笔记；自主纠错，巩固提高。
技术智慧：随机抽取，体现公平；及时抢答，提高兴趣；人机互动，精彩纷呈
（三）课后
教师智慧：分层作业，有效教学
学生智慧：选择作业，高效学习
技术智慧：痕迹记录，可追可溯
5D课堂循环图：五个环节可以在一个教学周期内多次循环，每次循环都较上次循环有进一步提升，是教师教学策略、教学水平和学生学习方式和学习效果不断螺旋式上升的一个动态过程。即教师以数据看学生需求，以需求为依据制定学习目标，确定向学生传递的内容，在教师向学生传递知识的过程中调动学生学习积极性，引导学生合作探究，学生的探究活动使课堂灵动而充满活力，学生动态课堂使学情发生新的变化，通过智能系统数据被再次呈现出来，教师及时发现学生新需求……，新的一轮循环又开始了。简言之，即以数据看需求，以需求定传递，以传递引探究，以探究求动态，以动态变数据，以数据看需求……
