人才兴则科技兴，人才强则国家强。因此，学校必须革新观念，关注创新人才的培养，深化课堂教学的改革，为实现科技强国的战略任务提供人才支撑。当前，互联网、人工智能、大数据等新一代信息技术飞速发展，对传统课堂教学产生了强有力的冲击，智慧课堂理念逐渐深入人心，对教育教学产生了深远的影响。因此，坚守在学校教育教学阵地一线的工作者必须加强学习与研究。长沙市雅礼洋湖实验中学探索并建构了基于校情、师情、学情的“三段四环五化”智慧课堂范式，推动学校教育教学高质量发展。
一、“三段四环五化”智慧课堂范式的内涵
“三段四环五化”智慧课堂范式是基于拔尖创新人才的早期培养，以发展学生的核心素养为目标，依托智慧教育手段对传统课堂模式进行优化和重构而形成的新范式。
“三段”是指课前、课中、课后三个学习阶段。传统课堂往往强调课中环节，易忽视课前和课后的学习，教学具有一定的局限性。因此，教师要在信息技术的支持下，打破时空限制，将学习环节向前拓展、向后延伸，让学生形成课前重视自主学习、课中突出合作探究、课后体现个性发展的学习习惯。同时，这三个阶段是紧密联系且逐步递进的，因此在如图1所示的课堂范式示意图中以阶梯形式呈现。这就要求教师关注学生成长的各个阶段，将核心素养贯穿人才培养的始终，为学生的终身发展奠基。
“四环”是指在课中这个关键的教学阶段，围绕“激、创、导、结”四个课堂环节要素来具体实施，打造高效课堂。“激”指激发兴趣，明确目标。教师在课堂导入部分注重激发学生的兴趣，通过激起学生的求知欲，唤醒学生的创新意识。“创”指创设新境，通过找到新旧知识的关联点，触发新的生长点，让学习进入新的境界。“导”指引导思考，教师充分尊重学生的主体地位促使其有效学习。一“创”一“导”交替往复，构成课堂教学的主体环节，强调对知识发生和思维形成过程的探究，从而培养学生的创新思维。“结”指课堂小结，它包含两层意思：一是要求在教学过程中及时对所学知识、思想和方法进行归纳小结，促进学生进入更深层次的学习；二是要求在课堂结束前对本节课所学的学科知识、思想、方法进行全面的总结提炼，构建知识体系，培育系统思维。
“五化”则是指信息技术与学科教学深度融合的五个特征，包括情境生动化、指导精准化、学情数据化、思维可视化和学习个性化。当前智慧课堂教学的难点在于如何让学习更有深度，很多教师未能真正理解智慧课堂的核心理念，仅将信息技术与课堂教学进行浅层次的整合，甚至把信息技术当成课堂“炫技”的方式，将技术与教学割裂开来。因此，“五化”是从教和学的角度提供智慧课堂的生成路径和评价依据。教师要在技术手段的支持下实现“五化”，构建高质量、个性化的学习环境，让学生核心素养得到发展，实现创新人才培养的目标。
二、“三段四环五化”智慧课堂范式的运用
创新人才培养视域下的“三段四环五化”的智慧课堂范式适用于语文、数学、物理、化学、生物学等大多数国家课程的新授课。本文以人教版数学八年级上册“平方差公式”的教学为例进行阐述。
（一）课前阶段，重视自主学习、学情诊断
这一阶段以学生的自主学习为主，要求教师重视智慧教学资源的开发，基于学生的最近发展区开发多种学习资源，为课中进一步学习做好铺垫。智慧教学资源开发包括视频、文字、课件等资源的开发，教师应为学生创设生动的学习情境，构建丰富的教学资源库，再通过学习平台推送给学生。在学生自主学习的同时，教师也要通过智能检测技术实现学情数据化，提高课堂教学效率。
如在学习“平方差公式”前，教师给学生布置了两个学习任务：一个任务是观看数学史中有关“等周问题”的视频，以真实问题激起学生的探索欲；另一个任务是自主查阅资料，了解用“面积割补法”验证平方差公式，并设置了三个层级的挑战任务来精准把握学生的学情，为课堂教学提供数据支持。
（二）课中阶段，突出合作探究、思维创新
课中学习以师生合作、生生合作的探究为主，要求教师充分把握“激、创、导、结”四个环节要素，促进学生创新思维的发展。教师通过技术手段实现情境生动化、思维可视化、学情数据化，助力学生学习能力和学习品质的提升。
比如在教学“平方差公式”一课时，教师创设了“雅洋投资风云”的主题情境，以学生自导自演的微视频引入，激发其兴趣。接下来，课堂围绕故事的主人公——开发商和投资人之间的故事不断提出问题、创设新境、引导思考、解决问题、生成知识，整个课堂环环相扣、高潮迭起，推动学生经历发现新知、几何论证、剖析公式、巩固内化、拓展强化的全过程，以此实现情境生动化，并通过同屏技术实现思维可视化。最后通过课堂的在线测试情况反馈实现学情数据化，教师也能根据测试数据进行总结，并及时调整教学内容。
（三）课后阶段，体现个性发展、素养提升
课后是学习进阶的重要阶段，也是培养学生创新能力必不可少的关键步骤。在智慧教育环境下，教师可以智慧作业为主要载体对学生进行精准化指导，通过课内外衔接实现知识拓展，发展学生个性，提升其核心素养。
例如，这堂课结束后，教师按学习能力将学生分组，作业按难度分层，将作业精准地推送给各小组。教师在线上批阅作业时，对不同层次的学生采用不同的评价标准。教师对学生作业中反馈出来的问题进行二次备课，跟踪辅导。这样的课堂很好地落实了数学新课程理念——“使得人人都能获得良好的数学教育，不同的人在数学上得到不同的发展，逐步形成适应终身发展需要的核心素养”。
“五化”是由传统课堂向高效的智慧课堂转型的关键，不仅在数学学科中适用，还在其他各学科中适用。如生物学课上，教师利用宋代古莲再度开花的真实情境，自制视频，探究古莲盛开之谜；英语课上，教师通过实时拨打视频电话，与外国友人现场联系，创造真实的语言学习情境。这些都是通过技术手段创设生动的情境，让学生获得真实的学习体验。
三、“三段四环五化”智慧课堂教学的初步成效
在“三段四环五化”智慧课堂教学中，学生的学习能力和创新精神逐渐提升，他们会用思维导图的方式规划学习，还会用拍摄小视频的方式来记录日常学习情况，并不断总结反思。
在智慧课堂的推动下，教师的信息素养和教学能力快速发展，在信息技术应用能力提升工程2.0的考核中优秀率达41.26%，位居全市前列。据不完全统计，近一年全校教师在教学方面获得了43项国家级奖项和166项省级奖项。
在智慧课堂的推动下，学校的综合实力和品牌特色逐步彰显。智慧课堂范式被2023全球智慧教育大会遴选为智慧教育优秀案例，智慧课堂案例被评为全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0典型案例，学校被评为“普通高中新课程新教材实施省级示范校”。
随着信息技术与学科教学的深度融合，智慧教育的技术将不断更新迭代，学习者在学习过程中的体验也会更为丰富多元。因此，每一位教师都肩负着推动智慧课堂发展的任务，只有持续学习、不断创新，才能应对智能时代面临的挑战，培养适应未来发展的创新型人才。
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