中小學(xué)智慧教室模型設(shè)計(jì)研究

譚超穎

摘要：智慧教室是教育技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)前瞻性課題。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外智慧教室模式的解讀，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際學(xué)習(xí)環(huán)境情況，設(shè)計(jì)了符合K12學(xué)段的智慧教室特點(diǎn)的模型，為國(guó)內(nèi)智慧教室相關(guān)研究提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)環(huán)境；智慧教室

中圖分類號(hào)：G40-057文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）02-0186-01

一、前言

近幾年來，人們對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境上的探究熱情越來越高。這不僅說明我們現(xiàn)在已經(jīng)有了相關(guān)的硬件設(shè)施基礎(chǔ)支持，更說明教育者們對(duì)于教育中最基本的課堂已經(jīng)有了更深的理解。

中國(guó)教育科學(xué)研究院建立了“中國(guó)未來學(xué)校實(shí)驗(yàn)室”；歐盟提出的由“互動(dòng)區(qū)、展示區(qū)、探究區(qū)、創(chuàng)造區(qū)、交換區(qū)、發(fā)展區(qū)”六個(gè)學(xué)習(xí)區(qū)組成的“未來教室實(shí)驗(yàn)室的理念在網(wǎng)絡(luò)上開始廣泛流傳[1]。毋庸置疑，未來教室的探究，促進(jìn)基礎(chǔ)教育向著更加民主、開放、公平、協(xié)作的方向發(fā)展，帶動(dòng)教育理念、課程形態(tài)、教育教學(xué)模式、學(xué)生評(píng)價(jià)、教師發(fā)展諸多教育內(nèi)在因素的變革。

二、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析

國(guó)外智慧教室概念由羅納德·雷西尼奧的“Smart Classroom”（Rescigno，R.C，1988）提出。隨著IBM“智慧地球”的三大要素：物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化提出，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)開始全面整合，實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。在智慧地球大背景下，關(guān)于智慧教育的核心陣地——智慧教室的研究引起廣泛關(guān)注，如何建立開放式學(xué)習(xí)環(huán)境和智慧學(xué)習(xí)環(huán)境廣受關(guān)注。2008年后，有關(guān)智慧教室的文獻(xiàn)數(shù)量急劇上升。雖然國(guó)外研究智慧教室較早，但是在智慧地球大背景下，在智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展下，智慧教室的研究才開始全面鋪開[2]。我國(guó)各類學(xué)術(shù)期刊逐步開始刊發(fā)有關(guān)智慧教室的論文，重視智慧教室的設(shè)計(jì)與發(fā)展，并取得了一定的成果。

三、國(guó)內(nèi)普通教室存在問題

我國(guó)目前中小學(xué)的教室空間小，教室大多是呆板的座位排列和簡(jiǎn)單的教室空間架構(gòu)。作為物理空間的座位充當(dāng)了儲(chǔ)藏、聽課、休閑、交流等功能，這樣的設(shè)計(jì)實(shí)際上是把社會(huì)空間和物理空間進(jìn)行了重疊，對(duì)于師生、生生互動(dòng)，則缺少?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的考慮。

四、方案設(shè)計(jì)

筆者針對(duì)當(dāng)代中國(guó)普通教室的問題，經(jīng)過大量的關(guān)于智慧教室的材料搜索，以及對(duì)建筑學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)等多方面的認(rèn)知，構(gòu)建出針對(duì)K12學(xué)段學(xué)生智慧教室的模型。如下圖所示：

（一）教學(xué)設(shè)備

智慧教室的特征有混合性、開放性、交互性、靈活性、智能性、人性化、生態(tài)化。除了基本設(shè)施桌椅板凳、講臺(tái)，還需要符合人眼視角的交互式白板、無線投影、攝像系統(tǒng)、3D投影儀、可變色墻體、平板電腦、高速無線網(wǎng)絡(luò)。

（二）區(qū)域及功能

教室長(zhǎng)10m，寬6.4m。規(guī)格為20-40人。整個(gè)教室主要?jiǎng)澐譃槿髤^(qū)域：教學(xué)區(qū)，儲(chǔ)物室，以及控制室。儲(chǔ)物室主要是存放桌椅，以便支持不同規(guī)模的課堂?？刂剖抑饕糜诠芾肀姸嚯娮釉O(shè)備，協(xié)助教學(xué)區(qū)的教師進(jìn)行教學(xué)工作；另外專業(yè)的工作人員可以觀察學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)的情況。

1.可隨機(jī)組合的桌椅。目前有一些智能教室或者多功能教室采用將室內(nèi)區(qū)域劃分成不同的概念區(qū)來適應(yīng)多種教學(xué)方式，但是這樣的設(shè)計(jì)空間利用率不高，實(shí)際是一種資源的浪費(fèi)。這種靈活的桌椅設(shè)計(jì)以及儲(chǔ)藏室這樣的支持空間使其方便地形成各種布局，很好地提高了教室的空間利用率，能夠支持討論、小組活動(dòng)、桌面實(shí)驗(yàn)、多媒體活動(dòng)。

2.交互式教學(xué)白板。人眼集中注意力的視角為25度，設(shè)置在教室最前端的交互式教學(xué)白板可以盡可能得擴(kuò)大學(xué)生視角，產(chǎn)生良好的觀看效果。此外教師能夠利用白板引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生更為直觀感受、觸碰到知識(shí)。

3.無線投影。無線投影既能利用墻壁節(jié)約空間，又能在學(xué)生進(jìn)行小組協(xié)作，討論時(shí)發(fā)揮重要舉足輕重的作用：學(xué)生將手中的平板電腦自由切換到投影上，發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)，進(jìn)行討論、展示。此外，教室內(nèi)的無線投影儀的擺放也遵循人眼專注視角不超過30度進(jìn)行擺放。讓學(xué)生更為專注于小組內(nèi)的討論。

4.攝像系統(tǒng)。在儲(chǔ)物室以及控制室之間的隔斷上安裝攝像系統(tǒng)。第一，方便控制室內(nèi)的工作人員記錄教學(xué)，協(xié)助教學(xué)，另外也能分析教學(xué)中的問題。另一方面，也有錄制課程的功效。

5.3D投影儀。在教學(xué)區(qū)的中央，設(shè)立一個(gè)3D投影儀，當(dāng)進(jìn)行某個(gè)學(xué)科的教學(xué)時(shí)，例如：生物在介紹DNA構(gòu)造、人體結(jié)構(gòu)時(shí)，全息3D投影效果會(huì)讓學(xué)生對(duì)于知識(shí)有著更為立體深刻的理解。

6.智慧教室“移動(dòng)化”。學(xué)生的學(xué)習(xí)效率不同，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)勢(shì)必不能滿足所有學(xué)生的要求，但“移動(dòng)教室”的運(yùn)用可以讓教師與學(xué)生建立私人關(guān)系，同時(shí)獲得學(xué)生表現(xiàn)的真實(shí)反饋。

教室為每位學(xué)生配備了平板電腦，支持學(xué)生做更高效的計(jì)算與搜索。學(xué)生可以通過平板對(duì)投影主機(jī)的屏幕切換快速將自己的作品或者意見呈現(xiàn)給老師、小組成員。這樣課堂的主動(dòng)權(quán)很大程度上還給了學(xué)生。另外，平板上增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的使用，讓學(xué)生可以自行解剖模型，對(duì)于結(jié)構(gòu)類方面的學(xué)習(xí)，學(xué)生經(jīng)過團(tuán)隊(duì)合作、個(gè)人消化理解將會(huì)有更深的認(rèn)識(shí)。

五、小結(jié)

智慧教室應(yīng)在正確的理念下開展探索，并不是時(shí)髦地追求現(xiàn)代技術(shù)的比拼。真正的智慧教室研究與實(shí)踐，應(yīng)當(dāng)以投入產(chǎn)出比的效益來衡量，以是否促進(jìn)了學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展、有效推動(dòng)了教育模式的變革來衡量。在智慧教室的探索中，需要不斷地豐富與加強(qiáng)課程理論、教學(xué)理論、學(xué)習(xí)理論的研究與實(shí)踐。

（作者單位：四川師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]丁書林.構(gòu)建未來教室：裝備技術(shù)應(yīng)用的探討[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2014（12）.

[2]張亞珍.國(guó)內(nèi)外智慧教室研究評(píng)論及展望[J].開放教育研究，2014（2）.