近年來，隨著智能時代到來，學校課堂教學正在發生深刻變化。國家督學成尚榮教授指出：「課堂教學改革就是要超越知識教育，從知識走向智慧，從培養『知識人』轉為培養『智慧者』;用教育哲學指導和提升教育改革，就是要引領教師和學生愛智慧、追求智慧。」按照現代課程理念，智慧課堂要求在課堂教學中要注重讓學生「感受過程，習得規律，發展智慧」。
一、智慧課堂的價值
(一)學校課堂變革的三個階段
2003年，日本著名教育家佐藤學先生寫的《靜悄悄的革命:課堂改變,學校就會改變》中文版出版，引起強烈共鳴，課堂革命成為我國教育工作者的追求和夢想。教育部陳寶生部長倡導「課堂革命」，又一次喚起人們對課堂革命的熱情。課堂改變，學校、教育就會改變!目前，學校的課堂正在發生什麼變化?從智慧課堂發展來看，經歷了三個階段：
第一階段是「信息傳遞與呈現」的1.0版本，即傳統教學+電化設備的電化教育階段;
第二是「學科技能訓練與信息傳遞」的2.0版本，即傳統教學+網絡+電腦/平板的混合學習階段;
第三是培養「審辯性思維、創新性能力」的3.0版本，即個性化教學+智能教學系統的「人機共育」教育階段。
(二)智慧課堂正在引發靜悄悄的課堂革命
目前，世界各國都在進行未來學校探索，像目前世界上最受關注的美國AltSchool。國內也在進行雲端學校探索工作，筆者曾在一個學習中心看到，一些學生正在利用智能教學系統學習。其中，一位小學四年級男學生正在做初二幾何題，而且是奧賽幾何題，另外兩位女學生在學習英語。因為種種原因，這幾位學生曾經都不願意學習，成為班裡的「差生」。在學習中心，教師和智能教學系統共同為每名學生定製了個性學習計劃，他們可以按照自己的學習程度、學習路徑和學習的進度進行自主學習。很快他們喜歡上了這種新的學習方式，並在幾個月內較大幅度提升了自己的綜合素質和學業成績。尤其是那些「學困生」，他們進步更加顯著，由原來的厭學、懼學、棄學轉變為自信、快樂，享受學習。
有人稱，這裡的課堂正在發生一場靜悄悄的革命。什麼是革命?革命就是改朝換代。佐藤學教授認為：革命就是通過對話，「創造一種活動的、合作的、反思的學習。」 聯合國教科文組織人力資源部查爾斯主任曾指出：真正的教育創新需要我們重新構思教育、徹底改造學校、改造我們自身，而在教育中把技術教給學生、把技術整合到現有的課程中、使用技術促進教學就不是創新。按照這樣的標準，這裡的課堂的確在發生靜悄悄的革命。
1、「重新構思教育」
智慧課堂是一場觸及學生靈魂的教育革命。智能教學系統從教育思想、教育觀念上，從學科教學知識體系、學生認知規律上，以及從評價體系上等方面改變了教育。按照冰山理論，更加關注學生隱藏在水面下的80%多的品質形成，而不僅僅是水面說的知識技能。
2、「徹底改造學校」，改變了傳統學校的「三中心」教育
今天的學校面臨的最大危機是：學生正失去對學習的興趣!有多少學生是在被動學習、被迫學習、假裝學習?教育部長說，網絡正在挑戰三尺講臺!
智慧課堂是一種「以學生為中心」的新型教育模式，以「關愛、啟迪、快樂」為宗旨，追求讓每名學生在內心得到關愛，在智慧上受到啟迪，在學習上享受發現之快樂，著重培養學生6大學習素養。
3、「改變我們自身」
第一，重構了學生內在品質。①大幅度提高了學生學習興趣。智能教育是一種學生最為喜歡的學習方式。智慧課堂讓每名學生成功。雷老師：「智能教育給了那些『學困生』第二次學習的生命!」學生說：智能教學系統「讓我的學習變得更簡單、更快樂!讓我成功!」在一個「學困生」家長微信群中，一位家長說，她兒子第一次上課回家就對她說，「媽媽，我有可能喜歡上數學了」;另一位學生家長說，我女兒說：「她喜歡上學了!」另一所學校初一學生上數學課，下課鈴聲響了，學生久久不願意離開教室，教師沒辦法，只好向下一節課教師借課。②為學生提供了最適合的學習方式，讓學生找到了學習的自信。一位被貼上「弱智」標籤的孩子說：「感到英文沒有那麼難，我也能學!」③學生能夠積極主動地學習了。④學生成績有了較大進步。經過一個學期的學習，一個「學困生」班中87%的學生有了進步，年級排名提升了4-46位。那位有些「弱智」的學生提升了19位，見下圖。
實驗結果表明：智能教學系統重構了學生內在品質，學習力大幅度提升。一個星期後，100%的學生專注力有明顯進步，開始25%學生10分鐘，到四周後20%學生達到30分鐘。自信心成長較慢，開始90%的學生不敢嘗試新知識，會提出「這個我沒學過，老師沒講過這種題型」等問題。但三個星期後，超過90%學生自信心明顯的進步，從第五個星期開始，80%的學生都已經敢於嘗試新知識，甚至有50%的學生開始主動進行探究。
第二，改變了教師。一位實驗校的校長說：我們學校改變最大的是教師。原來教師對什麼都不感興趣，現在重新煥發出活力。一位英語高級教師動情地說：「我對於分層分出的那個最弱班級學生，感到無能為力，感到一種挫折感，也常常陷入自責之中。」現在有了這個教學系統，一切讓她感到了改變。她說：「多年來，我在心目中一直在尋找一種理想的教育方式，今天終於找到了!」
第三，改變了校長。
二、智慧課堂未來發展方向
對於未來，祝智庭教授認為，信息化教育的第四次浪潮是靈巧學習。而筆者認為，應該是「人機共育」教育。「人機共育」教育是人類教師與智能教師一起，共同承擔教育任務，利用智能教學系統，完成育人使命。所謂智能教學系統，「是一種藉助人工智慧技術, 讓計算機扮演教師的角色實施個別化教學, 向不同需求、不同特徵的學習者傳授知識、提供指導的適應性教學系統」 。未來「人機共育」教育將沿著以下幾大方向發展。
(一)培養目標為培養「創新人」「創新人才」
對於未來，「人機共育」教育將培養「創新人」「創新人才」。如果說，工業革命解放了人類的四肢，那麼，智能革命將解放人類的大腦，釋放人的自主性、能動性和創造性。錢學森從人類發展周期中，看到未來教育將著重培養「集大成，得智慧」的「新人類」。而唐凱麟教授認為，將是伴隨著電腦、網絡、手機等數字媒介長大的「創新人」。
(二)智慧課堂將重構學校育人模式
1、「以學定學」——尋找學生生命楊帆啟航的新起點
「以學定學」是對整個教育教學制度的變革，真正「讓學生站在學校的中央」。傳統教學的本質是「三中心」教育，課程、教師控制著整個教育的流程和學習過程。杜威：教育的最大毛病，「是把學科看作教育的中心。不管兒童的本能、經驗如何，社會的需要如何，只要成人認為一種好的知識經驗，便煉成一塊，硬把他裝入兒童心裏面去」
2、「個人定製」的學習：「一生一課程」、「一生一計劃」
學校的課程供給方式從「統一批發」到「個人定製」。
3、著重培養學生的學習力
培養學生核心素養是21世紀世界各國基礎教育面臨的首要任務。對於學生核心素養的培養，不同的學者和研究有不同的側重點。北京師範大學發展心理研究所陳會昌教授認為，每個孩子身上有兩粒種子，其中第一顆種子就是自我控制力，另外一顆就是個人主動性。教育的核心就在於培育這兩顆種子。而美國麻省理工學院徐啟天教授認為，學生身上有6棵種子——專注力、積極性、自信心、思考力、獨立性、自識力。他認為：「只要培養好這6個方面素養，學生就可以健康成長，成為我們社會所急需的創新人才。」
學習力是學習能力、動力、態度和創新能力的總合。學習力就是競爭力!哈佛大學柯比教授揭秘，哈佛大學學生成功的秘訣就在於培養學生學習力。
4、發現式學習
智能教學系統倡導自主學習、發現式學習，從不教授學生，只告訴規則、方法、規律。
5、採取增值性評價方式，將學生從評比「競技場」中解脫出來
學生學習只跟自己比，沒有壓力，只有探索的樂趣。
6、靜待花開——等待學生「開竅」
等待是為了引發、最大限度釋放孩子自身潛能。「雞蛋，從外打破是食物，從內打破是生命。」
(三)「人機共育」教育體現「五化」特徵
1、虛擬化(情境化)
如今，伴隨著網際網路長大的學生學習、生活在三個世界：第一個是經驗世界(實踐中學習)，另一個是語言文字的世界(書本中學習)，第三個是虛擬世界。近年來，在網際網路「場景革命」的大趨勢之下，學生越來越依賴電子設備，渴望在虛擬世界中學習。然而，從目前的情況來看，我國智慧教育基本上是在「第二世界」——現行的學校教育教學體系中展開的，從一開始就已經陷入到應試教育的制度性「泥潭」中，導致其進退維谷、難以發揮教育價值。
目前，隨著萬物都能計算，都能互聯，世界就變成了一個超級計算機，VR/AR等現代信息技術的應用突破了人機之間信息交互單純的數字方式，為學生創造一個栩栩如生、身臨其境的人造環境，學生可以進行情景式、沉浸式學習。
2、體驗化
傳統教育最大弊端在於教育與學生生活經驗和情趣相分離，將學生定格在「書本世界」，喪失了生命的意義和活力。「人機共育」教育讓學生的學習更具有現實感和體驗感，從而使學習由原來的主要依託記憶的教育，轉向主要依託體驗、嘗試和創造，像科學家創新、發明家創造、文學家創作一樣。
3、個性化
目前，人類教育正在由以班級授課制為核心的學校教育，走向「以學生為中心」的個性化教育時代。2010年，國務院頒布的《國家規劃綱要(2010-2020年)》明確指出，把教育的目標定位在培養全面而有個性的學生上，要「尊重教育規律和學生身心發展規律，為每個學生提供適合的教育」。個性化學習是根據學習者的現有基礎、認知風格、學習偏好和個性需求推送學習資源、信息和服務。
4、數據化
千百年來，教育工作者常自詡「智慧的接生婆」。這一方面表明教育的極端重要性，另一方面，也表明人們並不十分了解學生學習究竟是如何發生的。不過，隨著大數據時代到來，這一狀況正在得到改變。在以大數據、雲計算等核心技術為基礎的教育背景下，學習系統可以智能跟蹤每個學生的學習數據，記錄學生的電子足跡，這意味著教育可走進每個學生的真實世界，以制定個性化的學習方案，實現「因材施教」的教育理念。
5、遊戲化
遊戲既是孩子的天性，也是孩子成長的最佳途徑。福祿培爾說：遊戲是兒童發展的最高階段，人的最純潔的本質和最內在的思想就是在遊戲中得到發展和表現的。「人機共育」教育構建的遊戲化學習方式和環境，可以激發學生學習興趣，培養問題解決能力、協作能力和創造力，促進情感態度價值觀的形成。
6、泛在化
泛在化是指基於泛在網絡無縫連結實現的能隨時隨地進行教和學。未來「人機共育」教育將重構人與教育的關係，營造出一個泛在化、普適化、「時時處處人人」可學的教育生態。
目前，準備建立30個試驗區、400個試驗校，著力推進八大智慧課堂。
智慧課堂就是人類的理想教育，是學生天賦自由翱翔的天空。智慧課堂也是一場教育場景革命，將重構學生與教育的連接，為學生提供「網際網路+」時代新型教育供給方式——讓優質教育變成空氣，「瀰漫於宇宙」，「普及眾生，人人有得呼吸」。
1、「三大課堂(同步課堂、專遞課堂、名校網絡課堂)」
「三大課堂」是教育部倡導的，利用衛星或網絡等信息技術，實現同步或異步上課的方式，使農村、邊遠、民族地區上不齊課、上不好課的學校與城市名校同上一堂課，讓優質教育資源惠及更多百姓。開設「三大課堂」可以極大發揮名校作用，通常一所名校可以帶動數百所薄弱學校。目前，我國獨創的全日制遠程教學(屬於名校網絡課堂)包括三種教學模式：一是遠程直播教學(通常適用於普通高中);二是遠程錄播教學(通常適用於初中);三是遠程植入式教學(適用於小學)。「三大課堂」可以打破教育時空限制，讓貧困地區孩子與城市孩子一起同享優質教育資源，共創美好人生。
2、校內或區域內優秀教師一對一、一對多輔導
構建優秀教師智慧共享空間,為學生提供優秀教師一對一、一對多輔導。進行區域教育供給側結構性改革，著力解決目前學校教學難以滿足學生個性化學習需求問題，實現線下與線上教學融合：線下教學主要解決教學的共性問題;而線上教學主要解決滿足學生的個性化需求、精準化服務問題。
3、技能訓練課堂
利用教學系統培養學生思維技能;利用英語語音矯正、初中幾何、學生邏輯思維培養等教學系統(教學軟體)、遊戲軟體等，培養學生應用能力與分析思維技能。
4、高級思維能力發展課堂
在學生人手一個平板電腦環境下，探索「以學生為中心」的跨學科主題單元教學、基於項目的學習等方式，通過動漫、機器人的學習、STEAM課程、創客等教學模式，激發學生創新基因，培養學生創新精神和實踐能力，見下圖;
1、個別化學習課堂
個別化學習是指一種系統化的教學策略，學生可以根據自己的需要進行學習，而不按統一學習的進度，其目的在於實現因材施教。像智能教學系統支持下的《「學困生」幫扶計劃》，可以打破班級、年級，將「學困生」集中到一起學習，幫助「學困生」實現脫「困」目標。
2、太空農園百校計劃課堂
「太空農園百校計劃」是基於網際網路的學校間的共同學習計劃。物聯網可以將「太空農園」放到學生手中，學生通過手機就可以近距離了解植物生長情況、進行自動澆灌、自動噴藥等遠程監控與操作，學習太空知識、植物知識，以及自動灌溉、自動噴藥、監控等現代農業生產相關知識。百校學生可以通過網絡進行交流與互動。
3、中華傳統文化學習課堂
利用網際網路+書法繪畫教學平臺，由全國八大美院資深教授、博士、碩士等學院派精英，以及眾多國展獲獎名家和一線教育專家等親領教學，將書法家、畫家等「請入」學校，共同為中小學生打造了毛筆書法基礎、兒童畫畫法、動漫系列、簡筆畫畫法、山水畫技法、花鳥畫技法、篆刻技法等線上線下相結的教學模式，破解傳統書畫師資匱乏、教學困難、教學體系混亂等諸多教學難題，為中小學生為繼承與弘揚中華民族優秀文化，提供支持。
4、虛擬漫遊世界課堂
漫遊系列目的在於將世界「搬入」學校課堂，重塑課程資源。像漫遊北京、漫遊世界著名博物館、名校等，主持人可以現場介紹、加動畫演示和工作室裡專家實時點評。
作者：張杰夫(中國教育科學研究院研究員)