以學(xué)習(xí)者為中心：未來課堂的環(huán)境建設(shè)①

摘要課堂是一個(gè)“軟”“硬”兼?zhèn)涞纳鷳B(tài)系統(tǒng)。未來課堂的環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生為中心，更加舒適、方便、個(gè)性化、人性化、生態(tài)化。在“未來課堂”建設(shè)中，尤其是在信息通信技術(shù)（ICT）環(huán)境下，學(xué)校管理者應(yīng)通過環(huán)境舒適、裝備先進(jìn)、操控便利、互動(dòng)實(shí)時(shí)的硬環(huán)境建設(shè)，以及教學(xué)資源、教學(xué)模式、人性化管理創(chuàng)新等軟環(huán)境建設(shè)，構(gòu)筑支持課堂主體充分發(fā)展的互動(dòng)學(xué)習(xí)空間。

關(guān)鍵詞未來課堂；課堂物理空間；信息通信技術(shù)；人工智能；虛擬現(xiàn)實(shí)；互動(dòng)課堂

中圖分類號(hào)G63

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

文章編號(hào)1002-2384（2018）04-0005-03

未來，正來、已來。當(dāng)前，對(duì)于面向未來的課堂革新已經(jīng)有了諸多探討與實(shí)踐。為了讓學(xué)生擁有更加良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，傳統(tǒng)課堂的轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為教育研究者和實(shí)踐者同時(shí)關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。這種轉(zhuǎn)型不僅僅是教育教學(xué)理念和方法的改變，也包括基于信息技術(shù)應(yīng)用的課堂物理空間改進(jìn)以及信息裝備的智能化設(shè)計(jì)。從環(huán)境建設(shè)的視角，在信息通信技術(shù)（ICT）環(huán)境下，“未來課堂”（Future Classroom）該如何實(shí)現(xiàn)課堂硬環(huán)境的舒適、智能、靈活、互動(dòng)，以及軟環(huán)境的教學(xué)資源、教學(xué)模式、人性化管理的創(chuàng)新？我們希望借助此文，為學(xué)校管理者重構(gòu)新型課堂教學(xué)空間提供些許參考。

一、未來課堂的涵義與特征

1. 課堂是“軟”“硬”兼?zhèn)涞纳鷳B(tài)系統(tǒng)

課堂是一種學(xué)習(xí)環(huán)境，是影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的外部因素和條件。在具體涵義上，課堂除了指必要的物理空間外，更重要的是學(xué)習(xí)行為的發(fā)生地。有學(xué)者認(rèn)為，學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)包括物理環(huán)境、知識(shí)環(huán)境和情感環(huán)境三個(gè)方面。[1]其中，物理環(huán)境是指進(jìn)行教學(xué)的物理空間，知識(shí)環(huán)境是指支持學(xué)習(xí)目標(biāo)的軟件或工具，情感環(huán)境則是指與學(xué)習(xí)結(jié)果一致的體現(xiàn)適合學(xué)生的正確的價(jià)值氛圍。從這個(gè)意義上說，學(xué)習(xí)環(huán)境中的物質(zhì)條件通常是指物理空間和技術(shù)支撐，或稱硬環(huán)境；而非物質(zhì)條件主要是指人與人之間的關(guān)系、課堂氛圍、教學(xué)策略、學(xué)習(xí)方式等，即軟環(huán)境。綜上所述，作為一種學(xué)習(xí)環(huán)境，課堂也體現(xiàn)出一定的生態(tài)要素，主要是為教與學(xué)的活動(dòng)創(chuàng)設(shè)充分條件，能更好地促進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)。

2. 未來課堂是支持課堂主體發(fā)展的互動(dòng)空間

當(dāng)前，許多教育研究者從不同視角對(duì)未來課堂進(jìn)行了界定。有觀點(diǎn)認(rèn)為，未來課堂以互動(dòng)為核心，建構(gòu)一個(gè)服務(wù)和支持課堂教學(xué)主體的發(fā)展，各構(gòu)成要素和諧共存的教與學(xué)的活動(dòng)及環(huán)境。[2]也就是說，未來課堂本身應(yīng)成為教與學(xué)過程的重要組成部分，無論是課堂的外在物理環(huán)境，還是課堂教與學(xué)過程中形成的心理環(huán)境，均需要關(guān)注課堂主體的用戶體驗(yàn)。也有觀點(diǎn)認(rèn)為，未來課堂是利用先進(jìn)的新一代信息科技，改變傳統(tǒng)學(xué)校教室的學(xué)習(xí)環(huán)境，建立師生間雙向互動(dòng)的教育學(xué)習(xí)模式。[3]未來課堂中的學(xué)生學(xué)習(xí)方式變革，不僅能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與探究能力，而且能夠使教師教得輕松、有效。也就是說，未來課堂應(yīng)該體現(xiàn)“美麗、靈感、新穎、靈活、有趣、愉快、自適應(yīng)、生態(tài)、安全”等特征，其中信息通信技術(shù)（ICT）的運(yùn)用尤為重要。[4]

這些表述充分勾畫了未來課堂應(yīng)當(dāng)具備的鮮活性與生命特征。綜上，未來課堂的設(shè)計(jì)應(yīng)該以學(xué)生為中心，滿足多種形式的知識(shí)學(xué)習(xí)和能力提升，更加凸顯學(xué)習(xí)過程的個(gè)性化、人性化、便利化，以及舒適、快樂和有效。

二、未來課堂的硬環(huán)境建設(shè)：以學(xué)習(xí)者為中心，舒適、智能、互動(dòng)

無論技術(shù)的發(fā)展如何之快，對(duì)未來課堂的硬環(huán)境建設(shè)目標(biāo)應(yīng)定位于：以學(xué)習(xí)者為中心，凸顯個(gè)性化，能充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性和能動(dòng)性，助力學(xué)生自由和諧發(fā)展的條件與環(huán)境。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的具體表現(xiàn)應(yīng)體現(xiàn)在課堂的環(huán)境舒適、裝備先進(jìn)、操控便利、互動(dòng)實(shí)時(shí)等幾個(gè)方面。

1. 環(huán)境舒適：體現(xiàn)人性化、生態(tài)化

課堂環(huán)境舒適重點(diǎn)體現(xiàn)以生為本，關(guān)注人性化、個(gè)性化與生態(tài)化的目標(biāo)。這些目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)在課堂物理空間布局的合理性方面，不僅涉及燈光照明、空氣質(zhì)量、溫度濕度等要素，而且包括教室內(nèi)外墻的背景色彩、學(xué)生的桌椅設(shè)計(jì)，以及生均面積等因素。比如：課堂照明的布局，不僅要考慮照明必須達(dá)到一定的照度標(biāo)準(zhǔn)（300lx），更重要的是光照一定要柔和、均勻、無閃爍、無眩光等。而目前傳統(tǒng)課堂中的照明多數(shù)采用的是熒光燈，而且還加了鏡反射底板，這樣的配置似乎是達(dá)到了照度的要求，但其結(jié)果是直接眩光、不均勻、刺眼等，這無疑是造成學(xué)生視力下降的源頭之一。對(duì)于溫度、濕度、空氣質(zhì)量等的控制擬采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使孩子們?cè)谑孢m的溫濕度中、PM2.5相對(duì)小的環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，桌椅的設(shè)計(jì)更應(yīng)該體現(xiàn)人體工學(xué)的要求，不僅軟硬適度，可以調(diào)節(jié)高低、旋轉(zhuǎn)，而且應(yīng)該能夠進(jìn)行靈活組合，方便實(shí)現(xiàn)個(gè)人、小組、全班形式的學(xué)習(xí)與互動(dòng)。

毫無疑問，環(huán)境舒適有助于學(xué)習(xí)者放松神經(jīng)系統(tǒng)，形成放松性警覺（Relaxed alertness）狀態(tài)，在心理和生理，以及思維和情緒等方面感到安全，更易于進(jìn)入高效學(xué)習(xí)狀態(tài)和產(chǎn)生較強(qiáng)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

2. 裝備先進(jìn)：彰顯先進(jìn)性、功能性

裝備先進(jìn)是一個(gè)相對(duì)概念，因?yàn)樾驴萍嫉母咚侔l(fā)展永遠(yuǎn)超出人們的想象與認(rèn)識(shí)。裝備先進(jìn)在課堂環(huán)境中的作用不僅僅是體現(xiàn)課堂的信息化和現(xiàn)代化程度，更重要的是如何對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行有效支持，以及助力師生信息素養(yǎng)的提升。比如：采用各種視音頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集技術(shù)，及時(shí)地將課堂信息進(jìn)行采集、分析、處理、存儲(chǔ)，為課堂內(nèi)實(shí)時(shí)互動(dòng)提供支撐，也可為課后數(shù)據(jù)分析或挖掘提供支持。采用具有交互功能的觸控屏技術(shù)所構(gòu)建的多屏課堂環(huán)境，可以助力于課堂內(nèi)人與技術(shù)、技術(shù)與環(huán)境之間的無縫鏈接，讓教師的教更為生動(dòng)形象，讓學(xué)生的學(xué)更加直觀便捷。

信息通信技術(shù)一定會(huì)朝更加智能、便攜、互聯(lián)、移動(dòng)和人性化的方向發(fā)展。為此，未來課堂的物理環(huán)境設(shè)計(jì)還需要為未來技術(shù)的更新、拓展和應(yīng)用預(yù)留空間。比如：以無線高速網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)各種設(shè)備的無線化；電源的使用需求越來越多時(shí)，如何安裝充足的、確保安全的、易清潔的電源插座；虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、人工智能（AI）等技術(shù)如何進(jìn)課堂。

3. 操控便利：關(guān)注智能性、自如性

操控便利是為了最大限度減少師生在使用裝備操作上的負(fù)載，它體現(xiàn)在未來課堂裝備控制的智能性、自如性和便利性，各種設(shè)備均以一鍵操作完成，其中還包括學(xué)生通過學(xué)習(xí)終端便利地獲取資源、上傳資源、發(fā)送答案、生生互動(dòng)等。隨著信息通信技術(shù)的智能程度越來越高，師生操控各種設(shè)備的便利性和自如性也會(huì)越來越高。例如：自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可以清楚記錄和分析教師或?qū)W生在課堂的行為表現(xiàn)，觸控屏或多屏顯示技術(shù)（可觸控、書寫、同屏、異屏等）可以讓教師在課堂任何位置自如地講解或與學(xué)生互動(dòng)，而學(xué)生使用智能終端可以一鍵實(shí)時(shí)地記錄整堂課或片段教學(xué)內(nèi)容，課后可以進(jìn)行編輯整理等。

4. 互動(dòng)實(shí)時(shí)：強(qiáng)調(diào)流暢性、及時(shí)性

互動(dòng)實(shí)時(shí)體現(xiàn)在未來課堂互動(dòng)的多維、多樣、流暢和實(shí)時(shí)性，重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)學(xué)生參與的主動(dòng)、協(xié)同、有效性和個(gè)性化等?；?dòng)實(shí)時(shí)性能較好地實(shí)踐“互動(dòng)課堂”的概念。[5]互動(dòng)課堂體現(xiàn)的是師生的積極主動(dòng)參與、協(xié)同、思考、問題解決。多維與多樣性體現(xiàn)在師生、生生、資源、內(nèi)外等方面的互動(dòng)。比如：教師在講授完任何一段教學(xué)內(nèi)容后，即刻可以通過自己的PAD或觸控屏向全班學(xué)生發(fā)送提問，學(xué)生通過學(xué)習(xí)終端及時(shí)回答；通過實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析后的數(shù)據(jù)，教師就可以及時(shí)了解全班學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度以及存在的問題，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)程和策略。此外，教師也可以將全班學(xué)生任意分組，讓各小組基于學(xué)生終端進(jìn)行問題討論與交流，然后實(shí)時(shí)地通過多屏顯示來呈現(xiàn)每個(gè)小組的討論和交流結(jié)果，并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與比較。當(dāng)然，未來課堂的互動(dòng)實(shí)時(shí)都是在高速無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的。

三、未來課堂的軟環(huán)境建設(shè)：以教與學(xué)為目標(biāo)，有效、靈活、生態(tài)

未來課堂的軟環(huán)境是通過硬環(huán)境的支撐來實(shí)現(xiàn)的，具體表現(xiàn)為資源的豐富、教學(xué)的靈活、人性化管理等方面，以及由此帶來的課堂教學(xué)變革與學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新。

1. 教學(xué)資源的豐富：滿足充分性、適用性

資源的豐富是指課堂教與學(xué)資源的充分、適合與好用性，是以滿足不同教學(xué)和學(xué)習(xí)對(duì)象的實(shí)際需求、各個(gè)學(xué)科與課程的需要為主要目標(biāo)，而不是以數(shù)量多少來衡量。而且，教學(xué)資源的豐富還意味著它們既可以在教學(xué)中方便使用，也可以讓學(xué)生在隨時(shí)隨地進(jìn)行自主或探究性學(xué)習(xí)時(shí)使用。對(duì)未來課堂的教學(xué)而言，適合教師使用的有教學(xué)設(shè)計(jì)、演示課件、虛擬實(shí)驗(yàn)、測(cè)試題庫類資源，適合學(xué)生使用的有思維可視化、微課視頻、項(xiàng)目探究類資源。當(dāng)然，這些資源通常應(yīng)統(tǒng)一存放在學(xué)校的云平臺(tái)上，集中管理、共建共享。

2. 教學(xué)方式的靈活：實(shí)現(xiàn)豐富性、有效性

所謂教學(xué)的靈活，主要體現(xiàn)在課堂教學(xué)方式或模式的多樣、靈活與有效。如可采用如下教學(xué)模式：思維可視化模式、協(xié)同探究模式、基于情境或問題（PBL）的探究模式、體驗(yàn)與實(shí)踐模式、互為評(píng)價(jià)與反思模式、多屏互動(dòng)模式等。比如：在基于云平臺(tái)的教學(xué)環(huán)境中，教與學(xué)的空間可以向更大的范圍拓展延伸，即突破有限的物理空間，實(shí)現(xiàn)課內(nèi)課外的聯(lián)通，并將課前、課中、課后很好地銜接起來，也可開展翻轉(zhuǎn)課堂和E-Learning等教學(xué)模式。這種靈活性還體現(xiàn)在，未來課堂不僅僅只是教與學(xué)的空間，也可以視作實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)、創(chuàng)客教室等，因?yàn)檎n堂的物理環(huán)境和教學(xué)資源的支撐已經(jīng)完全可以讓學(xué)生在這里進(jìn)行探究、體驗(yàn)、操練等多種活動(dòng)，從而改變傳統(tǒng)課堂功能單一的狀況。

3. 人性化管理：追求課堂的人本化、生態(tài)化

人性化管理是按照人本主義取向進(jìn)行課堂管理，不是要求學(xué)生百依百順，而是盡量向?qū)W生提供機(jī)會(huì)，發(fā)掘?qū)W生在學(xué)習(xí)中的歸屬感、成就感、自我認(rèn)同感。依靠信息技術(shù)數(shù)據(jù)采集與分析的支撐，能夠幫助教師真實(shí)、實(shí)時(shí)了解每位學(xué)生的狀況和行為表現(xiàn)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的深度關(guān)注和有針對(duì)性的幫助。例如：某位學(xué)生在聽到什么話的時(shí)候微笑點(diǎn)頭，在某道題上逗留了多久，在不同學(xué)科課堂上開小差的次數(shù)分別為多少，會(huì)向多少同班同學(xué)發(fā)起主動(dòng)交流等。[6]通過對(duì)這些實(shí)時(shí)的、多維的、高度個(gè)性化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不僅能夠解答教師授課是否吸引學(xué)生、提問是否符合學(xué)生認(rèn)知水平、何種互動(dòng)方式受到學(xué)生歡迎等問題，更重要的是教師對(duì)每位學(xué)生的引導(dǎo)是精準(zhǔn)的、使之心服口服的。

面向未來的教育、未來的學(xué)校，我們需要更多地思考如何為學(xué)生創(chuàng)設(shè)開展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的課堂環(huán)境，讓新型教學(xué)空間的構(gòu)建真正服務(wù)于教育教學(xué)創(chuàng)新和學(xué)生的未來發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李芒，李仲秋，黃建榮.網(wǎng)絡(luò)探究式學(xué)習(xí)的心理學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)[J].中國電化教育，2003，（7）.

[2] 葉新東，陳衛(wèi)東，張際平.未來課堂環(huán)境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國電化教育，2014，（1）.

[3] 田學(xué)松.初探云端的“未來教室”[J].中國信息技術(shù)教育，2011，（11）.

[4] David M. Innovative designs for school，classroom of future[DB/OL][2018-03-09]https：// www.education.gov.uk/publications/standard/ publicationDetail/ Page1/DfES%200162%202003/.

[5] 張際平，陳衛(wèi)東.教學(xué)之主陣地：未來課堂研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，（10）.

[6] 張韞.大數(shù)據(jù)改變教育[J].上海教育，2013，（4）.

注釋：

① 本文系教育部人文社科重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目“新技術(shù)、媒體影響力與第三空間教育”（項(xiàng)目編號(hào)：2007JJD880228）的研究成果之一，華東師范大學(xué)“985工程教師教育創(chuàng)新基地和優(yōu)勢(shì)學(xué)科平臺(tái)建設(shè)”（項(xiàng)目編號(hào)：79003004）子項(xiàng)目“教師實(shí)踐創(chuàng)新的主陣地：未來課堂研究”的研究成果之一。