5G 技術(shù)在中小學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

朱國(guó)明

（昆山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇 昆山 215300）

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，5G 技術(shù)的應(yīng)用正逐漸成為各行業(yè)的熱門話題。在教育領(lǐng)域，5G 技術(shù)的應(yīng)用也日益受到關(guān)注[1]。中小學(xué)階段是學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中的重要時(shí)期，如何將5G技術(shù)應(yīng)用于中小學(xué)教育中，提高教學(xué)效果，是當(dāng)前教育工作者需要探索的問題。本文從5G 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)入手，探討5G 技術(shù)在中小學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)踐與應(yīng)用。

1 5G 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

5G 技術(shù)是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，相較于4G 技術(shù)，5G技術(shù)具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的延遲、更大的網(wǎng)絡(luò)容量和更好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋等優(yōu)勢(shì)。5G 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還在于它能夠支持更多的設(shè)備連接，包括傳感器、智能家居設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這將大大改善學(xué)生和教師之間的交互方式。此外，5G 技術(shù)還提供了更高質(zhì)量的音頻和視頻通話，使遠(yuǎn)程教育和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)成為可能?？傊?G 技術(shù)為中小學(xué)教學(xué)帶來了更多的創(chuàng)新和機(jī)遇，也為學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

1.1 更高的數(shù)據(jù)傳輸速率

5G技術(shù)相比4G技術(shù)擁有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使得它能夠?qū)崿F(xiàn)更加迅速高效的數(shù)據(jù)傳輸。在教育領(lǐng)域中，教學(xué)視頻是一種常見的教育資源，可以幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn)和加深記憶。然而，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不穩(wěn)定性和帶寬限制等問題，傳統(tǒng)的教學(xué)視頻往往會(huì)出現(xiàn)卡頓、加載緩慢等問題，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而5G 技術(shù)高速傳輸?shù)奶攸c(diǎn)可以保證教學(xué)視頻的流暢性和高清晰度，讓學(xué)生更流暢地觀看教學(xué)視頻，提高學(xué)習(xí)效果。

1.2 更低的延遲

5G技術(shù)的延遲比4G技術(shù)更低，可以實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸和更快的反饋速度。在日常教學(xué)過程中，這種優(yōu)勢(shì)也能得到更好的發(fā)揮。例如，在中小學(xué)課堂教學(xué)中，在線答題是一種常見的教育方式，可以幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)和提高應(yīng)試能力。然而，傳統(tǒng)的在線答題系統(tǒng)往往存在反饋速度慢、結(jié)果延遲等問題，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而5G技術(shù)的低延遲特點(diǎn)可以保證在線答題時(shí)的反饋速度，讓學(xué)生更快地得到答題結(jié)果，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，提高學(xué)習(xí)效率。

1.3 更大的網(wǎng)絡(luò)容量

5G技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)容量比4G技術(shù)更大，能夠支持更多的設(shè)備連接，可以實(shí)現(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)效率。在中小學(xué)課堂教學(xué)中，這種優(yōu)勢(shì)可以得到更好的發(fā)揮。在線教育需要支持大量的設(shè)備連接，5G 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)勢(shì)可以保證學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)流暢性。在線教育是一種越來越受歡迎的教育方式，它可以讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。然而，傳統(tǒng)的在線教育往往存在網(wǎng)絡(luò)擁堵、視頻卡頓等問題，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而5G 技術(shù)的大網(wǎng)絡(luò)容量可以支持更多的設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)效率，從而保證學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)流暢性和穩(wěn)定性。

2 5G 技術(shù)在中小學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)踐與應(yīng)用

2.1 教學(xué)視頻

教學(xué)視頻是中小學(xué)教育中的重要組成部分，能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。5G 技術(shù)的高速傳輸和低延遲優(yōu)勢(shì)可以使教學(xué)視頻更加流暢地播放，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。此外，5G 技術(shù)還能為教學(xué)視頻的制作和分發(fā)提供更多的可能性。

2.2 在線教育

5G 技術(shù)的大網(wǎng)絡(luò)容量能為在線教育提供更好的網(wǎng)絡(luò)支持，保證學(xué)生在高并發(fā)情況下的在線學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外，5G 技術(shù)還可以為在線教育提供更好的技術(shù)支持，如VR/AR等技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生提供更加生動(dòng)、豐富的視聽體驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.3 互動(dòng)課堂

互動(dòng)課堂是中小學(xué)教育中的重要組成部分，可以幫助不同地域的學(xué)生更好地參與課堂，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)學(xué)校的輻射作用，提高薄弱學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。5G 技術(shù)的大網(wǎng)絡(luò)容量和低延遲優(yōu)勢(shì)有利于互動(dòng)課堂更加高效地開展，進(jìn)一步提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。

2.4 遠(yuǎn)程教育

5G 技術(shù)具有更高的帶寬和更低的延遲，這意味著它支持更高清晰度的視頻傳輸和更快速的數(shù)據(jù)傳輸，從而能夠更好地支持遠(yuǎn)程直播和視頻教學(xué)。遠(yuǎn)程教學(xué)克服了地理位置的限制，讓學(xué)生在家中就能夠參與到課堂教學(xué)中來，這也為那些身體不便或者交通不便的學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。家長(zhǎng)對(duì)于孩子的學(xué)習(xí)情況非常關(guān)心，而遠(yuǎn)程教學(xué)讓家長(zhǎng)能直接觀看孩子的學(xué)習(xí)情況，從而更好地了解孩子的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況。5G 技術(shù)的應(yīng)用讓中小學(xué)課堂教學(xué)更加貼近當(dāng)下的科技發(fā)展，同時(shí)也能讓學(xué)生更好地了解和掌握最新的科技應(yīng)用。

2.5 數(shù)字化教學(xué)

在信息化和智能化的時(shí)代，數(shù)字化教學(xué)已經(jīng)成為中小學(xué)教育的重要趨勢(shì)。而5G 技術(shù)的應(yīng)用更是讓數(shù)字化教學(xué)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。5G 技術(shù)的高速傳輸、低延遲和大網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)勢(shì)，為數(shù)字化教學(xué)提供了更加流暢、高清的視頻、音頻和圖像等多媒體教學(xué)資源，讓學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。

2.6 智能硬件

5G 技術(shù)提供了更加穩(wěn)定、快速、低延遲的網(wǎng)絡(luò)連接，可以更好地支持智能硬件的應(yīng)用，從而為中小學(xué)課堂教學(xué)提供更加便捷、高效的工具和支持。智能硬件為中小學(xué)課堂教學(xué)提供更加具體的教學(xué)內(nèi)容，例如通過智能手表讓學(xué)生學(xué)習(xí)編寫簡(jiǎn)單的計(jì)時(shí)程序，通過智能音箱讓學(xué)生學(xué)習(xí)編寫語音交互程序等，從而讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握信息技術(shù)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的技能，提升其信息素養(yǎng)。智能硬件激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，同時(shí)也為學(xué)生提供了更加貼近實(shí)際的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 5G 技術(shù)在中小學(xué)課堂教學(xué)中的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)

3.1 設(shè)備更新?lián)Q代

要應(yīng)用5G 技術(shù)，中小學(xué)校園需要升級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。學(xué)校需要購置5G 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并進(jìn)行維護(hù)和管理，這需要大量的資金和人力資源。此外，為了保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運(yùn)行，學(xué)校還需要進(jìn)行人員培訓(xùn)，提高技術(shù)人員的專業(yè)水平和維護(hù)能力。雖然這樣的投入會(huì)帶來一定的成本壓力，但是這也是中小學(xué)校園數(shù)字化教育發(fā)展的必要條件。只有不斷地升級(jí)和更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，才能讓學(xué)生和教師充分利用5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果。

3.2 教育資源的開發(fā)

隨著5G 技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，中小學(xué)校園需要大量的教育資源支持。學(xué)?？梢酝ㄟ^與在線教育平臺(tái)合作，引入更多的教育資源，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí)，學(xué)校還可以積極開展教育資源的開發(fā)工作，推出更多優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化教學(xué)資源，滿足學(xué)生和教師的教學(xué)需求。此外，學(xué)校還可以通過開展教師培訓(xùn)，提高教師的數(shù)字化教學(xué)能力，鼓勵(lì)教師利用數(shù)字化教育資源開展教學(xué)活動(dòng)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)安全問題

5G 技術(shù)的應(yīng)用需要保障網(wǎng)絡(luò)安全，這對(duì)于中小學(xué)校園來說尤為重要。學(xué)校需通過加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理，采取多種措施，如網(wǎng)絡(luò)防火墻、加密技術(shù)、反病毒軟件等，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全。此外，學(xué)校還需加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)，提高學(xué)生和教師的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，讓他們了解網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，保護(hù)自己和他人的網(wǎng)絡(luò)安全。學(xué)校應(yīng)定期開展網(wǎng)絡(luò)安全演練，提高應(yīng)急處置能力，以應(yīng)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)和威脅。

4 5G技術(shù)在中小學(xué)課堂教學(xué)中的實(shí)踐案例簡(jiǎn)介——以“江蘇省城鄉(xiāng)結(jié)對(duì)互動(dòng)課堂”為例

根據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于全面加強(qiáng)鄉(xiāng)村小規(guī)模學(xué)校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)寄宿制學(xué)校建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國(guó)辦發(fā)〔2018〕27 號(hào)）《江蘇省政府關(guān)于統(tǒng)籌推進(jìn)城鄉(xiāng)義務(wù)教育一體化促進(jìn)優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展的若干意見》（蘇政發(fā)〔2017〕1 號(hào)）文件精神，為充分利用省內(nèi)名校名師資源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)對(duì)和開辦名校遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)教育信息化定點(diǎn)幫扶，2018 年底江蘇省啟動(dòng)城鄉(xiāng)結(jié)對(duì)互動(dòng)課堂試點(diǎn)項(xiàng)目。筆者所在學(xué)校有幸成為第一批試點(diǎn)學(xué)校，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，充分認(rèn)識(shí)到了5G 網(wǎng)絡(luò)給“城鄉(xiāng)結(jié)對(duì)互動(dòng)”項(xiàng)目帶來的便利。在這個(gè)案例中，我們將使用5G 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)和交流。

4.1 教學(xué)準(zhǔn)備

在開展互動(dòng)課堂教學(xué)之前，教師需要先安裝視頻會(huì)議軟件，并創(chuàng)建好一個(gè)與學(xué)科教學(xué)有關(guān)的資源庫，包括教學(xué)課件、視頻和配套的教學(xué)文檔。學(xué)生需要安裝智能移動(dòng)終端應(yīng)用程序，并登錄教師事先準(zhǔn)備好的教學(xué)資源庫以獲取所需的教學(xué)資源。為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)，教師已將教學(xué)資源庫按照章節(jié)或主題進(jìn)行分類，學(xué)生可以快速找到所需的資源。同時(shí)，教師也會(huì)定期更新教學(xué)資源，以保證教學(xué)內(nèi)容的新鮮度和有效性。在開展互動(dòng)課堂教學(xué)時(shí)，教師需要注意網(wǎng)絡(luò)安全問題，以確保教學(xué)資源的安全和保密。教師需要采取一系列措施來保護(hù)教學(xué)資源的安全，例如設(shè)置訪問權(quán)限、加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。此外，教師還需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全教育，讓他們了解網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，避免在網(wǎng)絡(luò)上泄露個(gè)人信息和或者具體版權(quán)的教學(xué)資源。

4.2 教學(xué)過程

在基于5G 技術(shù)的互動(dòng)課堂中，教師和學(xué)生通過高清攝像頭進(jìn)行課堂教學(xué)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播。通過視頻會(huì)議軟件，學(xué)生可以與教師進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)和交流，有疑惑時(shí)可以實(shí)時(shí)向教師提問。這種互動(dòng)和交流使教學(xué)更加生動(dòng)、有趣，從而提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，教師可以充分利用5G 技術(shù)拓展教學(xué)資源的范圍，將音頻、視頻和圖像傳輸?shù)綄W(xué)生的移動(dòng)終端上，以拓展學(xué)生的知識(shí)面。此外，教師可利用5G 技術(shù)將游戲、動(dòng)畫和其他教學(xué)資源傳輸?shù)綄W(xué)生的移動(dòng)終端上，以吸引學(xué)生的興趣，并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?；?G 技術(shù)的互動(dòng)課堂教學(xué)，師生之間可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)，讓薄弱學(xué)校的學(xué)生也能夠接受優(yōu)質(zhì)的教育資源。這種教學(xué)模式可以幫助薄弱學(xué)校提高教學(xué)質(zhì)量，縮小城鄉(xiāng)教育差距，為更多的學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教育資源。

利用5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了城市優(yōu)質(zhì)學(xué)校和農(nóng)村小規(guī)模學(xué)校（含教學(xué)點(diǎn)）之間的1 對(duì)1 結(jié)對(duì)幫扶。通過同步共享優(yōu)秀名師課堂、同步共享優(yōu)質(zhì)課程資源和同步開展教師備課研修，農(nóng)村學(xué)生也能夠享受到城市名校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和名師授課，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。同時(shí)，幫助農(nóng)村教師優(yōu)化教學(xué)方法、提高教學(xué)水平，解決學(xué)科專職教師缺乏、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源不足的問題，從而實(shí)現(xiàn)教育信息化精準(zhǔn)扶貧、構(gòu)建區(qū)域教育信息化品牌。這種結(jié)對(duì)幫扶模式為全面開展城鄉(xiāng)結(jié)對(duì)精準(zhǔn)幫扶提供了指導(dǎo)意見和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)全省教育均衡發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教育公平。通過5G 技術(shù)，城市優(yōu)質(zhì)學(xué)校和農(nóng)村小規(guī)模學(xué)校之間可以實(shí)現(xiàn)教育資源共享，提高農(nóng)村學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，促進(jìn)城鄉(xiāng)教育均衡發(fā)展，推進(jìn)教育現(xiàn)代化建設(shè)[2]。

5 總結(jié)

5G 技術(shù)的應(yīng)用在中小學(xué)課堂教學(xué)中是一個(gè)重要的方向，既提高了教學(xué)效果，又促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。中小學(xué)教育工作者還需要深入了解5G技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場(chǎng)景，積極探索5G技術(shù)在中小學(xué)教育中的創(chuàng)新應(yīng)用，推動(dòng)中小學(xué)教育向信息化、智能化方向發(fā)展。此外，中小學(xué)校園需要優(yōu)化5G 技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境，保障網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全和穩(wěn)定，確保教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行。同時(shí)，還需要加強(qiáng)師生的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，保護(hù)個(gè)人信息和隱私。只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)5G 技術(shù)在中小學(xué)教育中的良性應(yīng)用，真正提高教育質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。