智慧课堂这种教学方法涉及到师生之间的组织结构、教学路径的安排以及各个教学活动的实施方法和策略等多个层面。教学方法创新需要分层次进行，不同层面上可创新的方向和实践做法也不同。
1.课堂教学组织结构的样态创新。
课堂教学组织形态是指课堂教学过程中师生之间的组织结构关系。这一组织结构关系受教学环境、师资条件、学生状况等因素的影响。一般来说，一位老师只能在教室里安排。课堂教学质量的高低，直接决定了整个课堂教学的质量。但不管是好学校还是差学校，教师之间总是存在着差异。
无论哪一所学校，优秀教师的比例都比较低。尤其在边远落后的农村学校，有的课程甚至没有一名合格的教师，这种传统的课堂教学组织结构模式难以打破。所以，在没有其他途径的情况下，大幅提高教学质量相对难以达到。
AI等技术的迅速发展与普及，为课堂教学组织结构的创新提供了新的机遇和支撑条件。这一课堂教学组织结构的创新，主要有两条途径：
(1)、通过网络视频互动教学平台，将优质教师引入课堂教学，与任课教师共同完成课堂教学活动，或建立在线互动课堂，师生在线完成教学活动。
(2)、建立虚拟教师，根据教师教学和学生学习的需要，通过虚拟教师把最好的教师教学智慧引入课堂。今后课堂教学组织结构的创新，应向任课教师与虚拟教师融合供给教育服务的方向发展。
创建虚拟教师，涉及到教学引擎(智能引导)、课程图谱、学习路网、智能答疑、学习状况感知、学生学习状况建模分析、教师教学状况分析、迭代训练等。
其中，教与学引擎，要能根据学生群体学习大数据，规划、筛选和优化教与学路径，为任课教师推荐教学路径，推荐学生学习路径，并根据教学路径的需要，帮助教师选择合适的教学资源和工具，引导学生利用学习资源进行个性化学习。
教室环境直接影响着课堂教学的组织形态，主要有两种类型：面对面教学和网络互动教学。将面授教学环境分为常规教学环境、多媒体教学环境、PAD等智能终端教学环境、AR/VR教学环境。将网络教学环境划分为专递课堂、双向互动课堂、在线直播教室等。
2.教学与学习路径的选择和优化途径。
从理论上讲，一堂课有很多种可能的教学途径。比如：一堂课有10个教学活动，每一个活动有3个实践，那么，一堂课可能的教与学路径就有59049种可能。显然，没有一个教师可以在所有可能的教学路径上进行一次完整的教学，然后再筛选出最好的教学路径。
虽然理论上说，一节课的教学路径有很多种，但是事实上，绝大多数的路径都是没有实际价值的。教学路径是否有实际价值，主要取决于教师如何使学生以何种教与学方式来完成课程学习。
当前，从知识获取途径的角度来看，教与学的方式大致可分为三大类，即讲授/听讲+训练(实践)/指导+拓展/辅导，问题安排(任务)+自学/指导+训练(实践)/拓展/指导/指导，布置问题(任务)+探究/指导+训练(实践)+辅导/指导。对学生来说，在学习过程中，既可以是独立完成，也可以是小组合作。
所以，教学路径的筛选与优化，需要在三种基本教学法的框架下，按照一定的策略做合理的限定，大幅缩减可选择的教与学路径集合，然后通过实践进行比较筛选。
应分层、分类筛选教学路径集，并根据教研组学生的实际学习情况、教师教学水平和教学内容等特点，确定各教与学路径适合的学生群体、教学内容、教师水平等。协助学生实时、全面、准确地掌握学习状态，以迭代优化的方式完成个性化学习活动。
3.教学活动实施策略和方法创新的途径。
对课堂教学的组织结构和教学路径进行了界定，明确了课堂教学的具体活动。因此，如何才能更好地完成每一项具体的教学活动，直接决定了课堂教学的质量。
在具体的教与学活动实施过程中，可能会出现各种问题。常见的问题包括：缺乏知识的学习兴趣、缺乏知识的学习逻辑、缺乏有效的知识支持手段、缺乏有效的知识支撑手段、难以根据学生适当的教与学路径寻找最佳教师和学伴等。
导致知识学习逻辑问题出现的原因，一方面是没有很好地帮助学生弄清楚知识产生的原因，或者是即使是试图帮助学生弄清楚知识产生的原因，实际上却常常没有真正把知识讲清楚;另一方面，就是没有很好地帮助学生建立知识之间的联系，即使是在一定程度上已经建立了起来，但也存在不完整或不清晰的情况，学生很难形成完整的学科知识和应用能力体系。
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