智慧教室是一种“能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂及时深度互动的新型教室”[3]，是探索课堂教学结构转变、实践智慧教育的技术融合的学习环境。Newhouse认为，技术会影响到教室环境内发生的各种交互行为[4]，智慧教室中学生不仅仅是从环境中汲取资源和服务，而是与环境进行良好的互动。已有研究表明，Laptop项目增加了学生使用技术的频率和广度;增加了以学生为中心、个性化和基于问题的学习[5];较之简易多媒体教室，智慧教室环境下小学数学课堂中以“教师为导”的互动行为和以“学生为主”的互动行为比例接近1:1[6];智慧教室更有利于教师开展创造性教学活动[7]。对有合适技术支持的教学结构的研究是教育技术理论建构的原点[8]，本研究将在智慧教室环境教学应用研究基础上，分析智慧教室环境下的课堂教学结构，窥探技术在教学结构变革中的作用，提炼技术增强的教学结构的典型设计，丰富信息技术支持的教学结构的研究。

 

(一)技术发展对教学结构的影响

辩证唯物主义已阐明任何事物都是有结构的，教育教学这一复杂系统亦具有结构性。“结构”是系统内各组成要素之间的相互关系、相互作用的方式[9];教学结构是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下，在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式，是教学系统四个组成要素(教师、学生、教学内容和教学媒体)相互联系、相互作用的具体体现[10]。系统具有哪些要素，这些要素之间的关系如何，是教学结构涉及的两个主要问题。对于教学系统的构成要素，已有研究基于着眼点的不同，还存在着“三要素”“五要素”“六要素”“七要素”等观点;对于要素之间的关系，已有理论和实践讨论的焦点是教师与学生的关系，在此基础上的不同看法或师生行为表现形成不同的教学结构，如“以教师为中心”“以学生为中心”“主导—主体型”。完整的课堂教学表现为一定的教学活动进程，教学结构即教学过程的结构;而在研究教学过程时，人们会指向教学模式、教学策略、教学方法、教学活动等不同层级，以此理解教学结构时，教学结构表现出层级性：在宏观层面体现为教学模式的结构，在中观层面体现为教学策略、方法和活动的结构，而在微观层面则体现为各个教学要素的结构[11]。

“变革”是指事物(多指社会制度)本质发生改变的活动及其结果[12];“变革”预示着对现有状况的一种改变，是旧的逝去和新的降生。教学结构变革是信息技术整合于课堂的实质，改变原本知识单向传输的师生行为过程以提高教学质量，培养当下及未来社会需求的创新型人才是教学结构最为本质的变革。以往教育改革实践中，技术的作用影响着教学系统要素种类、要素数量、要素比例、要素联结方式的变化[11]，进而影响着教学结构的发展，促进教学结构变革。(1)要素种类的变化。文字、印刷术的出现推动教材的产生，实现教学结构由教师和学生的“二要素”向教师、学生、教材的“三要素”变革;媒体技术的发展又促使“教学媒体”成为教学系统不可或缺的要素之一，数字化环境下的教学表现为“四要素”的联系与作用。(2)要素数量的变化。改变系统要素数量而转变结构，典型的是网络教育、MOOC等通过学生数量规模化而实现的教学创新。技术的发展、知识开放与共享理念催生出各类在线课程形态。虚拟学校通过网络为各阶段学生提供相应课程，MOOC则是一类在线、开放、支持大规模人数参与的新型课程模式，两者消融时空界限，呈现一种开放的在线学习结构，对教育广度有着深刻影响。(3)要素比例的变化。改变系统诸要素在系统中的比重，“以教师为中心”“以学生为中心”“主导—主体型”三类不同的教学结构凸显了教学活动中教师、学生主体地位的不同。“准备上课、复习旧知、讲授新知、巩固新知、布置作业”这一经典五步教学法长期存在，形成以教师为中心的教学结构，日益受到发现式学习的影响和冲击。“以学生为中心”的教学结构凸显建构主义学习理念，突破以知识为中心的设计，却在强调学生主体性的同时忽视了教师的主导作用。面对个性、优质、创新的教育需求，“主导—主体型”教学结构结合两者优势，既强调教师在教学过程中的主导作用，也凸显学生的主体地位。(4)要素间联结方式的变化。媒体资源辅助教师展示讲解、学习终端及数字资源支持学生自主探究，不同技术及其与学习活动的整合深度形成不同的教学系统要素间的联结与作用，课堂呈现出不同的教学结构。此外，翻转课堂教学流程的逆序创新将课堂教学主结构由讲解、练习、评阅发展为自学、测练、研学，表现为教学方法结构及其联结方式转变所带来的教育改革实践。

(二)教学结构变革的动因

结构功能主义认为，变革来自两种动因，一是行动系统间信息或能量交换的过量，进而改变了系统内部和系统之间信息和能量的输出;二是来自信息或能量供应不足，从而引起系统内部或外部结构的重新调整[13]。前者可以视为一种理念引领以谋求变革的思路，后者则是问题驱动顺应变革的姿态。

1. 理念引领以谋求教学结构变革

教育理念是建立于教育规律基础之上的“远见卓识”[14]，为事物发展指明前进方向，具有引导定向的意义。以具有前瞻性的教育理念为引领，与现有教学结构的冲突将促使人们主动寻求教学结构的变革，通过调整教学结构各构成部分逐步实现教学系统内部及与其他系统之间信息和能量的平衡。这种变革的结果是构建适宜的教学结构，并由教学结构变革来推进教育系统的结构性变革，如实现公平、均衡、开放的教育体系结构，高效、民主、和谐的治理结构，便捷、丰富、适需的服务结构，促成蕴含教育理念的教育创新，促进教育质量的提升。

2. 问题驱动教学结构变革

社会学领域，结构功能主义者将“结构”与“功能”联系起来，主张从事物的“结构”出发探讨事物的“功能”。结构决定功能，在要素既定的条件下，有什么样的结构就有什么样的功能，优化结构就会产生最佳功能。而功能亦反作用于结构，功能输出的不适应必将引起结构的变化。教育的本质是培养人的活动，促进个体发展将是教育的首要功能，其他一切功能(如教育的政治功能、经济功能、文化功能)都是“发展了的人”与社会环境作用而体现的。从古代教育到近代教育，再到现代教育，不同历史时期、不同社会需求下，教育的个体发展功能逐步凸显并显示出强劲的生命力。科技发展日新月异、国际竞争日趋激烈，人们寄希望于教育培养出各类紧缺人才以提高国家竞争力。在“大众创业万众创新”“中国制造2025”等背景下，信息技术作用的全球经济需要更多具有先进技能和学习能力的工作者，尤其是创新型人才。面对教育功能的演进需求，学校教育情境中教学系统与环境、子系统与子系统之间的功能输出不适应的各方“耦合”将导致教学结构的变化，此时教学结构不寻求变革就难以产生所需的教育功能，“不满”的信号会驱动寻求变革的方向以适应当下及未来个体发展与社会发展需求。

在智慧教育理念及当前教育发展难题双驱动力作用下，构建智慧学习环境以变革传统课堂教学结构，是破解教育发展难题、促进教育信息化发展的重要举措，是推进教育系统的结构性变革的有效切入点。