淺談智慧教育背景下的未來課堂及教學(xué)新特征

【摘要】隨著科技的不斷發(fā)展，我國教育信息化已進入2.0時代，教師的信息化素養(yǎng)不斷提升，依托信息技術(shù)進行教學(xué)成為現(xiàn)代課堂教學(xué)的主要手段，智慧教育深入人心。在未來課堂中，課堂環(huán)境的改變與教師教學(xué)方式的優(yōu)化都將成為智慧教育改革的主旋律。未來課堂與傳統(tǒng)課堂有著很大的不同，未來課堂教學(xué)需要將先進的技術(shù)融入課堂環(huán)境和教師教學(xué)過程中，創(chuàng)新教育手段，從而為教師教學(xué)提供更便捷高效的服務(wù)。文章以未來課堂的基本概念為切入點，從理論與實踐層面分析了未來課堂所具備的特點與教師教學(xué)的新特征，旨在探索教師在未來課堂上進行教學(xué)的新思路。

【關(guān)鍵詞】未來課堂；信息技術(shù)；特征；環(huán)境

科技在進步，時代在發(fā)展，現(xiàn)在我們正處于信息全球化的新時代。為了進一步提升教育信息化水平，利用教育信息化推動教育現(xiàn)代化的建設(shè)，江蘇省人民政府出臺了《省政府關(guān)于推進智慧江蘇建設(shè)的實施意見》，這對教師在智慧教育背景下的課堂教學(xué)提出了新的要求。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該利用現(xiàn)代信息技術(shù)改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，創(chuàng)新自己的教育教學(xué)理念與模式，善于利用優(yōu)質(zhì)的資源來完善自己的教育教學(xué)過程，同時還應(yīng)該做到終身學(xué)習(xí)，不斷提升自己的信息化素養(yǎng)，提高自己的教學(xué)能力，將課堂教學(xué)與信息技術(shù)相融合，發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用價值。

當(dāng)前開始出現(xiàn)了新的教學(xué)手段，把信息技術(shù)帶入課堂成為現(xiàn)代教育研究的新方向。雖然教學(xué)手段在逐漸改進，但部分教師采用的課堂教學(xué)模式仍以教師傳授知識為主，對學(xué)生的主體性缺乏關(guān)注，上課時利用的是傳統(tǒng)的教學(xué)工具，導(dǎo)致學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性不高，課堂教學(xué)效果也不好。未來課堂的教學(xué)以獨特的教學(xué)方式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，根據(jù)新課改的理念進行教學(xué)框架設(shè)計與重構(gòu)，是在對傳統(tǒng)課堂進行改造的基礎(chǔ)上提出的一種新型課堂教學(xué)模式。未來課堂不僅表現(xiàn)為教室這一物理空間環(huán)境上的升級，而且對設(shè)備與技術(shù)層面有更高的要求，它與信息技術(shù)相結(jié)合，力求打造一個更適合教師教與學(xué)生學(xué)的新型教育空間。

一、未來課堂的概念

陳衛(wèi)東教授認(rèn)為，未來課堂是相對于傳統(tǒng)課堂和現(xiàn)代課堂而言的，是以人本主義、環(huán)境心理學(xué)、互動等為理論，以云計算、智能空間等技術(shù)為支撐，充分發(fā)揮課堂中各個要素的功能，以促進學(xué)生學(xué)習(xí)行為的發(fā)生及情感、態(tài)度、價值觀等發(fā)生變化的教與學(xué)的共同活動［1］。

學(xué)者陳德懷、林玉佩認(rèn)為：“未來教室=無所不在的學(xué)習(xí)環(huán)境+電子書包+隨意教室+遠距實驗室+高互動教室+相連教室?！保?］未來教室將不會有學(xué)習(xí)的時空限制，可以發(fā)生學(xué)習(xí)行為的環(huán)境都可以稱為“教室”。在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算及各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，學(xué)生可以隨時隨地地學(xué)習(xí)，利用計算機、平板電腦等設(shè)備在屏幕的一端與教師進行互動，同時學(xué)生之間可以進行溝通交流，共同發(fā)生學(xué)習(xí)行為，共同享用學(xué)習(xí)資源。

二、未來課堂的特點

未來課堂強調(diào)物理空間設(shè)計更合理，信息空間設(shè)計更人性化，教師的教學(xué)組織形式更加多元化，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為更容易發(fā)生。教師需要打破教條化、單一化和靜態(tài)化的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的能力，加強課堂中的師生互動，促進課堂生成。

（一）舒適的物理空間環(huán)境

未來課堂在教室建造上采用綠色、節(jié)能、環(huán)保的材料，注重資源的再生利用，極大限度地利用自然光照給室內(nèi)光照與溫度系統(tǒng)提供能量，安裝有導(dǎo)流槽的黑板，利用人體力學(xué)原理智能優(yōu)化教學(xué)工具與學(xué)生課桌椅，符合可持續(xù)發(fā)展的要求；在課桌椅的擺放形式上會根據(jù)不同的課型，在智能機器人的幫助下自動調(diào)整；在空間設(shè)計上不再圍繞教師的講臺與黑板，而圍繞各種電子液晶屏幕擺放課桌椅，保證每位學(xué)生都能看到屏幕，都能聽到教師講授的內(nèi)容，都能感到舒適。在未來課堂中，信息技術(shù)不再只是一種學(xué)習(xí)輔助工具，而將完全融入課堂環(huán)境當(dāng)中，學(xué)生可以集中精力于學(xué)習(xí)任務(wù)本身，在學(xué)習(xí)活動當(dāng)中保持專注［3］。

（二）先進的信息空間環(huán)境

未來課堂是在信息技術(shù)支撐下建立的新型課堂模式，它融合了多種先進的技術(shù)。信息空間環(huán)境包括硬件環(huán)境與軟件環(huán)境。硬件環(huán)境中有各種機器設(shè)備，這些機器設(shè)備在軟件的控制下發(fā)揮作用，其中涉及云存儲技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、遠程監(jiān)控技術(shù)、VR技術(shù)以及各種傳感技術(shù)。首先，教師借助云端設(shè)備進行備課；然后，作為載體的設(shè)備將課堂內(nèi)容傳遞到學(xué)生端，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下利用現(xiàn)有的資源進行學(xué)習(xí)。在課堂中，教師只需觸動命令按鈕，各臺機器設(shè)備便會在相應(yīng)的環(huán)境中各盡其職，相互配合，共同為教學(xué)服務(wù)。

（三）豐富的學(xué)習(xí)資源與開放的學(xué)習(xí)空間

未來課堂的學(xué)習(xí)及教學(xué)資源具有開放性。在傳統(tǒng)課堂中，教師上課前需要根據(jù)現(xiàn)有的教材提前備課，準(zhǔn)備好充足的教學(xué)資源，以便自己在課上利用。而在未來課堂中，教師可以隨時連接網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)上實時更新的學(xué)習(xí)資源展示給學(xué)生，為學(xué)生提供最新的學(xué)習(xí)內(nèi)容，這符合信息時代下學(xué)生追求新事物的特點，以及21世紀(jì)學(xué)生的認(rèn)知需求。同時，教師還可以營造良好的課堂氛圍，引導(dǎo)學(xué)生自己上網(wǎng)搜索信息，將搜索到的信息相互分享，在開放的互聯(lián)網(wǎng)空間上交流學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的課堂參與度，讓學(xué)生獲得愉悅的學(xué)習(xí)體驗。隨著線上與線下教育的開展，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)，將自己的教案與教學(xué)資源上傳到網(wǎng)絡(luò)空間，學(xué)生的學(xué)習(xí)空間得以拓展，不再局限于教室，在任何地點都可以學(xué)習(xí)。

（四）超強的課堂交互

以美國亞利桑那州立大學(xué)創(chuàng)立的SMALLab學(xué)習(xí)平臺為例，它融合視覺、聽覺和動覺為一體，以實體教室為主，以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)為輔，利用動作捕捉技術(shù)，將學(xué)生的實時位置信息與動作信息發(fā)送給計算機，讓學(xué)生看到自身動作反饋，以實現(xiàn)具身交互學(xué)習(xí)［4］。在未來課堂中，教師主動走下講臺，站在學(xué)生中間進行授課，不再是課堂的主導(dǎo)者。教師可以全方位觀察到學(xué)生的每個動態(tài)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，以便及時調(diào)整自己的教學(xué)計劃與策略。教師在課堂中還可以借助多種機器設(shè)備，幫助學(xué)生用不同方法解決問題，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，開拓學(xué)生的思維空間，實現(xiàn)超強的課堂交互，以及學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)、發(fā)展。

三、未來課堂中教師教學(xué)的新特征

未來課堂，并不只是各種機器設(shè)備集成的機械空間，還有著人性化的高效互動的學(xué)習(xí)環(huán)境。在未來課堂中，教師將更多地關(guān)注學(xué)生的心理需求、課堂參與度與個性化發(fā)展。同時，教師也不再受到傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的約束，而能夠根據(jù)課程的特點，有目的地選擇合適的教學(xué)方式進行課堂教學(xué)活動，在動態(tài)的教學(xué)過程中，讓學(xué)生利用最新的媒介進行有效學(xué)習(xí)，探索新知，進而實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。

（一）教學(xué)組織形式的靈活性

教學(xué)組織形式是指教師為了完成特定的教學(xué)任務(wù)，按一定要求組合起來進行活動的結(jié)構(gòu)。未來課堂的教學(xué)組織形式不是固定不變的，而是隨著社會、科技的發(fā)展而不斷變化的。SCUP Scott Webber在2004年提出不同的教法需要有不同的學(xué)習(xí)空間，也就是說未來課堂中的課桌椅擺放可以根據(jù)教師教學(xué)組織形式的不同而靈活地進行調(diào)整。如臺灣元智大學(xué)的未來課堂中采用六邊形桌子（參照仿生學(xué)中蜂窩的形狀）；上海師范大學(xué)的教師教育高地設(shè)計的課堂中采用的是等腰梯形的桌子［5］。未來課堂的課桌椅排列形式可按照不同的教學(xué)組織形式分為六種類型：方形排列（講授型）、單桌排列（個別教學(xué)型）、自由組合（開放學(xué)習(xí)型）、多邊形排列（小組教學(xué)型）、圓形排列（談話型）、參考會議室的形式進行排列（討論決策型）。

（二）教學(xué)手段的新穎性

在傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生使用普通的筆來記錄課堂學(xué)習(xí)結(jié)果，而在未來課堂中，教師會采用新穎的教學(xué)手段，建立紙筆互動學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在應(yīng)用這個以智能紙筆書寫為特色的系統(tǒng)時，可以借助智慧課堂軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)課堂的高效互動。教師可以對學(xué)生筆記的信息進行采集，通過終端軟件設(shè)備將學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果呈現(xiàn)在大屏幕上，并且可以利用大數(shù)據(jù)、云計算分析采集到的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，形成學(xué)情分析報告，以及時了解與掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如，在語文閱讀課上，教師讓學(xué)生完成閱讀筆記，寫下自己的閱讀感悟，在學(xué)生寫完后，通過軟件平臺隨時翻閱學(xué)生的筆記，并進行批注與點評，將結(jié)果及時保存，便于學(xué)生查看點評意見。

（三）教學(xué)情境的真實性

哈佛大學(xué)的學(xué)者創(chuàng)建了一個cyberone的在線虛擬空間，為了讓參與者有真實的課堂體驗，他們創(chuàng)造了一個能夠讓人身臨其境的三維立體空間。在這個空間中，參與者可以獲得與在現(xiàn)實生活中一樣的視覺與情感體驗。虛擬環(huán)境的設(shè)計打破了時空的局限性，可以將學(xué)生帶入學(xué)習(xí)情境中，學(xué)到想要習(xí)得的知識。在未來課堂中，教師可以采用AR技術(shù)，在現(xiàn)實世界中創(chuàng)建虛擬的三維立體空間，結(jié)合3D打印技術(shù)將虛擬空間中的物體以實物的形式呈現(xiàn)，極大地滿足學(xué)生感官上的需求，也讓學(xué)生得到心理上的滿足。例如，在探討未來的世界或談到未來的交通工具時，教師可以先將學(xué)生想到的情境模擬出來，讓學(xué)生通過AR眼鏡進行體驗，再將相關(guān)模型利用3D打印技術(shù)打印出來，這樣能夠更加直觀地表現(xiàn)出學(xué)生的奇思妙想，讓學(xué)生在真實的情境中掌握相關(guān)知識，取得更好的教學(xué)效果。

（四）教學(xué)過程的趣味性

信息技術(shù)的不斷更新使得機器人的運用越來越廣泛。當(dāng)前，國內(nèi)不少學(xué)生從小學(xué)階段就開始學(xué)習(xí)機器人課程，機器人走進學(xué)校，走進課堂，學(xué)生對機器人不再感到陌生。機器人的運用可以使教學(xué)過程富有趣味性。例如，在體育課開展的乒乓球賽上，裁判可以是一個智能機器人，教師則可以在比賽過程中更多地關(guān)注學(xué)生打球動作與技巧方面存在的問題，賽后針對學(xué)生的問題進行個別輔導(dǎo)，提高學(xué)生的乒乓球水平。又如，在音樂課上，教師可以讓機器人演奏樂譜。機器人不僅能把樂譜演奏得比教師更準(zhǔn)確，還可以指出學(xué)生演唱時的問題。教師利用機器人聽覺與判斷能力的優(yōu)勢，能夠使音樂課堂更具專業(yè)性，發(fā)現(xiàn)有音樂天賦的人才。

（五）教師角色的多樣性

傳統(tǒng)課堂中的師生交往一般是通過面對面的方式進行的，而在未來課堂中，師生交往會在虛擬的小環(huán)境中進行，師生將會建立新的關(guān)系，包括教學(xué)方面的相互學(xué)習(xí)關(guān)系，人際方面的平等關(guān)系，社會道德方面的相互影響關(guān)系。并且，教師不只是知識的傳授者，還可以扮演更多的角色，既是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者與啟發(fā)者，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進者與帶領(lǐng)者。教師在未來課堂的教學(xué)中會更加注重與學(xué)生進行情感上的交流，不斷與學(xué)生進行互動，及時掌握學(xué)生的動態(tài)，走進每個學(xué)生的內(nèi)心，以便對教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整。教師要與學(xué)生相互促進，共同學(xué)習(xí)、進步，做學(xué)生的良師益友，讓學(xué)生愿意并主動與教師交流。

結(jié)語

未來課堂是一個融合多種先進技術(shù)的智慧型課堂，它是未來教育發(fā)展的必然結(jié)果。在智慧教育背景下，教師需要以先進的信息技術(shù)為支撐，將信息技術(shù)與教育相結(jié)合，更加深入地去研究與探討未來課堂的設(shè)計與構(gòu)建，更多地關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀。當(dāng)前，教師在日常教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)課堂內(nèi)容的不同，靈活地選擇教學(xué)組織形式，注重創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，讓學(xué)生更加樂于學(xué)習(xí)，積極參與到課堂活動中，運用新的教學(xué)手段，及時收集學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)反饋，更加全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)結(jié)果，以促進學(xué)生學(xué)習(xí)行為的發(fā)生。隨著人工智能、AR與VR等技術(shù)在教學(xué)中的運用，學(xué)生的感官體驗會更加真實，教師的教學(xué)方式會更加豐富多樣，教師可以彌補傳統(tǒng)課堂中學(xué)生缺乏體驗式學(xué)習(xí)的不足，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造良好的課堂氛圍。教師將課堂與信息技術(shù)深度融合，既增加了教學(xué)過程的趣味性，也促進了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)以及泛在學(xué)習(xí)，從而為社會培養(yǎng)與輸送具備較高思維品質(zhì)與較強實踐能力的創(chuàng)新型人才。

【參考文獻】

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［2］ 陳德懷，林玉佩.啟動學(xué)習(xí)革命：全球第一個網(wǎng)絡(luò)教育城市亞卓市［M］.臺北：遠流出版社，2002.

［3］ 王辭曉.具身認(rèn)知的理論落地：技術(shù)支持下的情境交互［J］.電化教育研究，2018，39（07）：20-26.

［4］ 楊南昌，劉曉艷.具身學(xué)習(xí)設(shè)計：教學(xué)設(shè)計研究新取向［J］.電化教育研究，2014，35（07）：24-29，65.

［5］ 陳衛(wèi)東，張際平.未來課堂的定位與特性研究［J］.電化教育研究，2010（07）：23-28.

作者簡介：姚彤（1994—），女，江蘇省南京市金陵小學(xué)。