“智”造精彩：5G全息技術(shù)背景下的遠程互動教學實踐

蔡 菁 馮 凌

教育部印發(fā)的《教育信息化2.0 行動計劃》，要求在新一代信息技術(shù)興起的背景下，必須“充分激發(fā)信息技術(shù)對教育的革命性影響”“發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，變革傳統(tǒng)模式，推進新技術(shù)與教育教學的深度融合”，從而加快實現(xiàn)2035 年中國教育現(xiàn)代化目標。在此背景下，江蘇省南京市玄武區(qū)小學科學骨干教師團隊在玄武區(qū)教師發(fā)展中心的帶領(lǐng)下，運用5G 全息技術(shù)，多次進行遠程互動教學實踐，嘗試提煉5G全息技術(shù)背景下的小學科學遠程互動教學范式，為促進教育資源的均衡發(fā)展，讓更多的學生共享優(yōu)質(zhì)教學資源提供實踐參照。

一、5G全息技術(shù)背景下的遠程互動課堂教學范式

5G 全息技術(shù)背景下的遠程互動教學區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的遠程教學，是將5G全息技術(shù)應用于遠程教學實踐的一種嘗試。新技術(shù)背景下的遠程課堂中的要素除了傳統(tǒng)實體課堂中的學生、教師、教學信息、教學媒體以外，還有主講教師、學生、輔助教師等，它是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)。只有生態(tài)系統(tǒng)中各要素相互協(xié)作、有效互動，才能達到動態(tài)平衡下的相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展。要提升5G 全息遠程互動課堂的教學效果，主講教師就應當以遠程互動的角度重新審視教學設計的各個流程，為學生營造真實的、高效的學習場景。

這里的教學設計流程主要針對的是小學科學遠程互動教學。在開展教學前，主講教師通常需要根據(jù)學情和學習內(nèi)容設計目標，根據(jù)目標設計適合5G 全息場景的活動內(nèi)容。在課堂教學時，主講教師和輔助教師在5G 全息技術(shù)的支持下，共同引導學生進行科學學習。在課堂學習后，5G 全息技術(shù)還可以為學生拓展探究、資源共享提供支持。

在遠程互動中，主講教師通過全息投影真實地出現(xiàn)在學生面前，拉近了師生的距離，通過線上線下同時進行的探究活動為深度互動提供了內(nèi)容。在課后，還可以通過5G全息投影技術(shù)為學生得到不易獲得的探究材料或者觀察不易觀察到的科學現(xiàn)象提供支持條件，供師生課后延伸概念、拓展科學觀念（詳見圖1）。

圖1 5G全息技術(shù)背景下的遠程互動課堂教學范式

二、5G全息技術(shù)背景下的遠程互動教學營造親密真實的互動場

在課堂中互動的有效發(fā)生與持續(xù)，需要主講教師精心營造讓學生放松又適度警覺的互動場。由于傳統(tǒng)的遠程互動課堂中的主講教師一般是二維的圖像，甚至不能出鏡，只聞其聲不見其人。即使出鏡，也常常因為4G網(wǎng)絡的卡頓或?qū)拵У难訒r導致學生對“虛擬教師”的距離感增加。5G 全息投影打造的是一個立體化的“三維教師”，學生與教師之間能全方位地互相感受，互相傾聽，互相質(zhì)疑，互相合作。例如教師在教學前有這樣一個片段：

師：商洛的同學們，你們好呀！

生：老師好！

師：同學們，今天站在你們面前的老師有點兒特別，哪位同學善于觀察、善于描述，來說說看呢？

生1：老師，你其實在很遠，不在我們面前。

生2：老師你有點兒透明，我可以透過你的身體看到后面的東西。

生3：老師，你是電腦投影的。你是假的！

師：咦，同學們發(fā)現(xiàn)今天的老師確實很特別，我好像是“假”的，到底是不是呢？需要你們來驗證一下，誰敢上來和“假”老師握握手呢？

生：紛紛上前握手。

一方面，面對遠程互動教學這樣的公開課環(huán)境，學生的情緒極有可能是緊張而拘謹?shù)?，這種拘謹會導致學生出現(xiàn)不敢說話的現(xiàn)象。另一方面，面前的主講教師對于學生來說是陌生的、有距離的，面對這樣的一種臨時性的師生關(guān)系，部分學生會出現(xiàn)不愿說話的情況。在這個環(huán)節(jié)中，我們看到教師通過讓學生大膽描述新奇現(xiàn)象、云握手等方式鼓勵學生表達，拉近師生距離，營造利于遠程學習的親密真實的互動場。

三、5G全息技術(shù)背景下的遠程互動教學營造虛實共生的探究場

在5G全息技術(shù)的支持下，學生可以直觀地感受主講教師創(chuàng)設的情境，觀察演示實驗中的現(xiàn)象，進而提出可探究的問題。但是，這樣的觀察與學習仍然屬于間接學習?？茖W學習強調(diào)學生的親身實踐，因此，在互動教學中，有些環(huán)節(jié)可以采用5G 全息投影的“虛”景，例如情境創(chuàng)設、問題導入。而主體活動仍然應當以學生親歷的“實”探為主。例如在研究氣壓的活動片段中：

師：老師這兒有一個剝了殼的雞蛋，如何讓它完整地進入玻璃瓶內(nèi)呢？

生：我知道！我在書上看過，在瓶子里點燃一個紙條就可以進去了。

師：是嗎？你看到的方法可靠嗎？

生：應該可以的。

師：那我試試看喲?。ㄖ髦v教師在演示臺中將點燃的紙條放入瓶內(nèi)，迅速把雞蛋放入瓶口，雞蛋被完整壓入了瓶內(nèi)）

大部分學生紛紛圍到虛擬演示臺前，驚呼“雞蛋被吸進去了！”

師：你們看到的一定可靠嗎？想不想親自試一試？

接下來可以按照要求到老師那兒領(lǐng)取相應的實驗材料動手試試吧！

在這個環(huán)節(jié)的教學中，我們看到了“虛”與“實”的自然融合。虛擬的情境（其實仍然是真實的現(xiàn)象，只不過是遠程發(fā)生）激發(fā)了學生的探究欲和好奇心，讓學生樂于開展主動探究并且明確線下的探究問題。而線下真實的探究讓學生的概念發(fā)展有了可靠的經(jīng)驗支撐。教師在開展遠程互動教學實踐中，要善于將虛擬場景、演示實驗與學生的真實探究、分組實驗相結(jié)合，營造虛實共生的探究場。

四、5G全息技術(shù)背景下的遠程互動教學設計打造層層深入的思維場

小學科學學習強調(diào)探究，要促進學生的思維發(fā)展。在5G全息技術(shù)的背景下，由于其年齡特點，學生很容易被活動、現(xiàn)象吸引。主講教師要充分考慮學生被動輸入與思維主動加工的關(guān)系，要設置進階的活動、關(guān)聯(lián)的問題引發(fā)學生的科學思維，讓學生先思后行、以行促思、且行且思。例如，研究立蛋活動這一教學片段：

師：剛才同學們嘗試了很多成功的辦法。有的同學運用了一點點鹽顆粒都能成功。看到鹽顆粒能讓雞蛋立起來這個現(xiàn)象，你還能想到其他辦法嗎？

生：老師，我覺得可能糖也可以！

生：我覺得味精也可以！

師：我們來試一試。（5G全息投影演示）

生：（觀察結(jié)果）真的可以。

師：這么少的鹽和糖的顆粒，為什么能讓那么大的雞蛋立起來呢？

生：（思考）我覺得可能是它們放大后是一粒粒的，把它撐住了。

師：你們覺得和顆粒的結(jié)構(gòu)有關(guān)是嗎？看來我們還真要把它們放大了瞧一瞧。（教師通過全息投影演示雞蛋下的鹽和糖顆粒的立體放大圖）

生：（觀察，進一步作出推想）。

在此片段中，教師運用現(xiàn)代化的教學手段和多個相互關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵問題營造思維發(fā)生的契機、提供思維加工的材料。通過演示實驗驗證猜想、放大現(xiàn)象、幫助推測等方式讓5G 全息技術(shù)真正促進學生的思維發(fā)生、發(fā)展。

綜上所述，5G 全息技術(shù)背景下的遠程互動教學實踐是一場教育的革新，打造異地雙師互動教學模式，實現(xiàn)教師“分身”授課。這為擴大優(yōu)質(zhì)教學資源的覆蓋面、推進“互聯(lián)網(wǎng)+ 教學資源”建設提供了新的技術(shù)支持，打破教育資源使用“孤島”的局面，有利于優(yōu)質(zhì)資源共享，實現(xiàn)由“專用資源服務”向“大資源服務”轉(zhuǎn)變。這將為我國教育資源分配不均的問題探索出一種全新的解決方案。