陳凱泉 劉宏 閆云龍，2

(1.中國海洋大學 教育系，山東 青島 266100； 2.山東省青島市第二中學，山東 青島 266100)

引言

智慧教學的飛速發(fā)展源于教育技術(shù)理論研究人員對新型教學模式的設計開發(fā)，國內(nèi)外中小學包括高校的教育實踐者們同樣覺察到了這種新型的教學模式對教育教學變革的重要意義，開始了積極的實踐探索。智慧教學模式的效果如何、是否適應于所有的學科和學段、哪種知識類型更適于其發(fā)揮最大效果等問題已成為教育研究者和一線教師們迫切需要解答的問題。針對這一現(xiàn)實問題，本研究采用元分析方法，對有關(guān)智慧教學的實證研究進行系統(tǒng)定量分析，客觀揭示智慧教學與學習效果間的關(guān)系，并進一步探究智慧教學對不同學科、學段以及不同知識類型的學習影響，期望對后期智慧教學模式的推行提供參考與借鑒。

一、關(guān)于智慧教學對學習效果影響的兩種觀點

關(guān)于智慧教學與學習效果之間的關(guān)系，目前的研究大致存在以下兩種結(jié)論：（1）智慧教學能夠促進學習效果顯著提升；（2）智慧教學不能提升學習效果。

（一）智慧教學能促進學習效果顯著提升

不少研究者認為智慧教學對學習效果有顯著的積極影響。饒冬梅從高一年級中選擇了兩個班級人數(shù)相等的平行班開展智慧教學模式的實驗研究，以此研究生物教學中智慧教學模式的有效性。在實驗結(jié)束后，對照班的成績顯著低于使用了智慧教學模式的實驗班[1]。國內(nèi)也有學者選擇在體育課上探究智慧教學的有效性，教學內(nèi)容選擇的是武術(shù)操，實驗班借助機器人開展智慧教學實踐，該實驗中傳統(tǒng)教學班的得分顯著要低于實驗班[2]。另外也有學者探究智慧教學模式對英語教學的影響，實驗顯示出應用智慧教學模式能夠提升學生的英語成績，也較大程度提升了學習者的英語學習動機[3]。

（二）智慧教學不能顯著提升學習效果

還有一部分研究者發(fā)現(xiàn)智慧教學對學習效果沒有顯著的影響。王璜以九年級學生為研究對象，以九年級物理中“電與磁”和“信息的傳遞”為教學內(nèi)容開展了一個半月的智慧教學實驗，對照組和實驗組人數(shù)都在60人左右，實驗結(jié)束后兩組學生在學習投入度、學習動機等方面并沒有產(chǎn)生顯著的差異。實驗組相比于對照組的成績確有提高，但并沒有表現(xiàn)出顯著的差異[4]。陜西師范大學的張文蘭等學者從小學三年級中選擇了兩個班開展數(shù)學教學準實驗，一個班應用智慧教學模式，另一個班采用傳統(tǒng)教學模式，該實驗歷時超過三個月，兩個班的成績相比較并沒有產(chǎn)生顯著的差別[5]。

從以上研究可以看出，在智慧教學對學習效果影響的顯著性上存在較大爭議，近些年有關(guān)智慧教學影響學習效果的實證研究正在增多，如果把這些實證研究做更為全面和系統(tǒng)的分析，則有望對智慧教學效果形成更為細致、全面的判斷?；诖?，本文通過選擇國內(nèi)外主要是最近五年內(nèi)37項有關(guān)智慧教學效果的實證研究，應用元分析方法綜合探究智慧教學與學習效果間的關(guān)系，以期呈現(xiàn)智慧教學在不同學科、學段以及知識類型等方面影響的差異性。

二、研究設計與方法

鑒于當前智慧教學模式究竟在多大程度上或者是否影響學習效果上存在較大的爭議，本文采用元分析工具Comprehensive Meta Analysis 2.0（CMA2.0）軟件，對智慧教學實證研究做出全面分析，由此形成一個綜合性評估。

（一）文獻檢索與篩選

目前，有關(guān)智慧教學模式的定量研究文獻并不多，為獲取更加豐富的樣本，保證研究的質(zhì)量，本文選取中外數(shù)據(jù)庫開展文獻檢索，文獻類型涵蓋學術(shù)期刊論文、碩博學位論文、學術(shù)會議論文等。中文文獻以“智慧教學”“智慧課堂教學模式”或“智慧教育”為主題詞在中國知網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫進行檢索，外文文獻通過Web of Science、Elsevier Science Direct、Springer Link、ERIC、IEEE進行檢索，主題詞設置為“smart classroom”“smart pedagogy”“wisdom teaching ”“smart education”“smarter classroom”。第一輪檢索之后，為獲取更多的文獻資源，采用回溯搜索，對檢索到的文獻實施第二輪拓展性檢索。

搜集到文獻之后，對這些文獻按照以下標準進行篩選：（1）研究主題為智慧教學，且必須給出學生學習效果的指標；（2）研究方法必須為實證研究；（3）單組實驗研究要包括前后測，文獻要作智慧課堂教學模式和傳統(tǒng)教學模式對學習效果影響的對比，所以要有實驗組和對照組；（4）要能夠依據(jù)文獻所提供的數(shù)據(jù)計算出效應值。經(jīng)過篩選后，符合標準的中外文獻共37篇（其中英文文獻11篇）,將其作為本研究的樣本文獻。文獻的分布詳情如下：

從發(fā)表時間來看，2015年以后發(fā)表成果29項，占到了近80%，其中2019年發(fā)表的成果有12項，占近三分之一。從所屬學段來看，小學學段的成果13項，總量最大，占35.1%；高中學段的成果10項，占27%；大學學段的成果9項，占24.3%；初中學段的成果5項，占13.5%。從學科分布來看，在英語和數(shù)學學科開展的實證研究各有10項，總計占比達54%，信息、編程及計算機類學科占比18.9%，其余實證研究成果是有關(guān)文史、科學、藝術(shù)等學科。

（二）文獻編碼

對樣本文獻的特征值進行編碼是統(tǒng)計和計算效應值的前提。本研究的文獻編碼涵蓋作者、發(fā)表年份、樣本量、學段、學科、知識類型，其中學段按照初等（小學）、中等（高中和中職）和高等（高職、大學）教育階段劃分。學科涉及語文、數(shù)學、英語、物理、地理、計算機，不在以上學科之列的其他課程歸為其他類別。知識類型則分為理論類和實踐類，理論類課程偏向于學生對概念、規(guī)則、原理的習得，實踐類課程重視學生對操作技能的掌握。

（三）效應值計算

效應值主要用于表征實驗效應的強度以及實驗中自變量與因變量的關(guān)聯(lián)強度。效應值大小是表示兩組（通常是實驗組和對照組）均數(shù)差異的標準化度量，典型代表是 Cohen’sd[6]。Glass’、Hedges’sg在樣本容量較小的情況下，Cohen’sd會嚴重高估效應值。因本研究樣本量規(guī)模適中，所以采用Hedges’sg來衡量實驗效應強度，應用Comprehensive Meta Analysis2.0（CMA2.0）軟件來計算效應值。

三、數(shù)據(jù)分析與討論

（一）發(fā)表偏倚和同質(zhì)性檢驗

所謂發(fā)表偏倚是元分析中常見的一種系統(tǒng)誤差，為保證元分析的科學性，本研究選用定性的漏斗圖、定量的Begg’s檢驗以及失安全系數(shù)來綜合檢測報告偏倚。本研究的發(fā)表偏倚漏斗圖顯示，大部分研究效應值處于平均效益值兩側(cè)，且坐落在中上方區(qū)域，因此可以判斷發(fā)表偏倚的發(fā)生概率很小。接下來，Begg’s的檢驗結(jié)果為t=0.31152，p＜0.05，但經(jīng)安全系數(shù)分析，得到失安全系數(shù)值為3877，遠大于“N×5+10”，由此判定發(fā)表偏倚雖然一定程度上存在但仍然是安全的。所以漏斗圖分析、定量的Begg’s檢驗以及失安全系數(shù)值這三項都表明本研究中未發(fā)生顯著的發(fā)表偏倚。元分析統(tǒng)計原理要求當I2 ＞60%時需采用隨機效應模型，本研究樣本的異質(zhì)性檢驗結(jié)果為I2=83.528，說明樣本間存在較大的異質(zhì)性，因此我們選用隨機效應模型。

（二）智慧教學對學習效果的整體影響

智慧教學對學習效果的合并效應值SMD=0.763（且p＜0.001），是一個正值，說明有正向、積極作用。根據(jù)Cohen提出的效應值標準，當SMD≤0.2時，影響效果較??；當SMD≥0.5時，為中等程度的影響；當SMD≥0.8時，影響效果顯著[7]。本研究中的共同效應值為0.763，屬于中等偏上程度的積極影響。由此可見，整體而言智慧教學能較好地提升學習效果。

（三）智慧教學在不同學段中的應用效果

本研究將學段按照初等、中等和高等三個階段進行劃分，各組合并效應值如表1所示。初等階段的合并效應值為0.422，中等階段的合并效應值為0.789，高等階段的合并效應值為1.167，且三組的p值均小于0.001，達到統(tǒng)計意義上的顯著水平。中等教育階段的合并效應值在0.5～0.8之間，說明智慧教學對中等教育階段的學習效果有中等程度的促進作用。在高等教育階段的合并效應值大于1，說明高等教育階段的學習效果受智慧教學的積極影響更為顯著。而在初等教育階段的合并效應值小于0.5，說明智慧教學對初等教育階段的學習效果有中等偏下水平的促進作用。究其原因，相較于中等階段的學生和高等階段的學生來說，初等階段的學生的自主學習能力較弱，智慧教學中的即時反饋和適應性教學內(nèi)容推送等并不能促使初等階段的學生獲得預期的學習效果。

表1 智慧教學在不同學段中的應用效果

（四）智慧教學對不同學科的影響

不少學科都在嘗試利用智慧教學提升學習效果，數(shù)學、英語學科中的研究和應用相對較多。如表2所示，具體到各學科來看，英語的合并效應值為1.014，計算機的是0.844，合并效益值都大于0.5，且p值均小于0.001，說明智慧教學對英語和計算機學科的學習效果有顯著的正向促進作用。地理的合并效應值為0.602，且在p＜0.001水平下顯著。其他如語文、物理等學科可能受到研究樣本量的限制，其影響有待進一步探究。值得注意的是，音樂、生物等學科在應用智慧教學后也取得了較好的學習效果。整體來看，不同學科中智慧教學在影響學習效果方面表現(xiàn)出較大的區(qū)別。

表2 智慧教學對不同學科的影響

（五）智慧教學對不同知識類型學習的影響

本研究還分析了智慧教學對學生學習效果的影響在不同知識類型上的差異性，表3呈現(xiàn)了統(tǒng)計所得的合并效應值。理論類知識的合并效應值為0.723，實踐類知識的合并效應值為0.864，且兩者均在p值小于0.001的水平下顯著，說明不論是理論類知識還是實踐類知識，智慧教學對學習效果都有顯著的正向促進作用。具體來看，智慧教學對實踐類知識的學習效果影響更大，對理論類知識的影響略小一些。傳統(tǒng)的教學模式將課堂重心放在理論知識或操作步驟的講解與重復上，留給學生動手實踐的機會較少，而在智慧教學模式下，學生擁有更多的操作實踐機會，對于深化學生的自主學習更有意義。

表3 智慧教學對不同知識類型學習的影響

四、總結(jié)及啟示

綜合上述分析可以看出，智慧教學對學生學習效果的整體影響的共同效應值為0.763，位于0.5～0.8之間，是一個中等偏上水平的值，本研究所搜集的研究樣本能夠支撐智慧教學能顯著地提升學習效果這一結(jié)論。但對智慧教學的設計與實施，需全面考慮到學段、學科及知識類型等方面對學習績效的影響。

從學段水平來看，智慧教學對不同學段都有積極的作用效果，對高等教育階段學生的學習效果影響尤為顯著。這也顯示出在應用智慧教學的過程中必須高度關(guān)注學生是否能自主開展學習。相比于高中生、大學生，初中生及小學生自控能力較弱，由于小學生的自我管理能力較差，維持學習動機較為困難，在采用智慧教學模式時一定要推送更多趣味性學習資源，所設置的自主學習活動不妨引入游戲中如角色扮演和徽章鼓勵等設計，以保證自主學習的有效展開。

從學科角度來看，不同學科中智慧教學在影響學習效果方面表現(xiàn)出較大的區(qū)別。為促進英語、計算機、地理等學科的學習創(chuàng)造了更為有利的條件。但若深入分析就不難發(fā)現(xiàn)，這些學科長期以來有借助信息技術(shù)開發(fā)學習資源的傳統(tǒng)，對于數(shù)學、物理、化學和文史類等學科需要深入借助各類學科工具、認知工具甚至模擬仿真工具開展智慧教學，這些學科亦有望借助智慧教學顯著提升學習效果。

從知識類型來看，對于不同知識類型的課程，智慧教學的影響效果均具有正向、促進作用，但是對實踐類知識學習效果的提升更為顯著。智慧教學為學生有意義學習過程的發(fā)生提供了智能化、個性化、多元化的空間與環(huán)境，使自主探索、主動建構(gòu)更易發(fā)生。

通過對已經(jīng)發(fā)表的實證研究開展元分析可以看出，整體而言，智慧教學模式的確能夠帶來學習效果較為顯著的提升，對各學科的效用還有深入挖掘的廣大空間。但相對于數(shù)量豐富的理論研究，當下關(guān)于智慧教學的實證研究所占比例相對較少，尤其在智慧教學模式探索及常態(tài)化應用方面還有很大的提升空間。智慧教學對不同教育階段、不同學科、不同知識類型的學習效果的影響存在差異，任何區(qū)域、機構(gòu)和學校都無法要求所有教師、所有學科采用整齊劃一的智慧教學模式。前期在線教學和智慧教學的實證研究一定程度上助推了信息化教學的普及，后續(xù)隨著自動化語音分析、作文的智能性評閱、對學情的精準分析等功能越來越多地嵌入到教學平臺當中，智慧教學的學科應用范圍有望進一步擴大，對學習效果的提升作用可能會進一步顯現(xiàn)。