面向不同教學環境的課堂交互技術的分析與研究

（浙江師范大學教師教育學院，浙江金華 321004）

一、引言

隨著互聯網+時代的到來，技術愈加被大眾所關注，教育也在適應社會發展的要求中不斷革新教育理念。智能時代背景下，隨著大數據、云計算和物聯網等新一代技術的出現，傳統的課堂教學環境已經不能適應時代的發展需求，智慧學習環境（特指智慧教室）正以一種全新的面貌呈現在大眾面前。

教學交互是教學活動中最基本的特征之一，在一定程度上反映了教學的本質[1]，而課堂交互技術正是隨著現代教育技術的不斷創新出現了越來越多的形式。這些不同的教學互動形式將對學習者的學習效果產生顯著的影響。

二、教學環境概述

1.教學環境的概念

教學環境是教育中一個不可避免的熱點話題，它是教育整個系統工程中的重要因素。杜威在《民主主義與教育》一書中指出“教育作為一個扶養、培育和教養的過程，其主要方法是依靠環境的作用[2]。”在我國古代，人們就有所認識。“《學記》認為:“獨學而無友,則孤陋而寡聞。”這說明學習過程中的人際交往、人際環境對學生學習的結果有一定的影響[3]。”身邊的學習環境都會無時不刻地影響著學習過程和學習結果。著名的“孟母三遷”故事也說明學習環境對人的教育發展是有很深的影響。

我國《教育大辭典》中將“教育環境”解釋為：“為培育人而有意識地創設的情境。一般可分為家庭教育環境、社會教育環境和學校教育環境。教育環境既是一般環境的一部分，又因其具有一定的目的性而不同于一般環境[4]。”這其中提到的教育環境是特指為了培養人而設立的特殊環境，比如現在的學校中的教室環境或教育輔導機構的專項培訓環境等；而宏觀的教育環境是直接或間接地影響人個體發展的和生存的外在世界。

教育學者們普遍地傾向于把“教學環境”定義為：“影響教學活動的各種外部條件。包括有組織的、自發的兩種。前者對教學具有直接、明顯的作用；后者則產生自發的制約作用。分班級、校內、校外三個層次[5]。”本文中所涉及的教學環境都特指在學校教育中的課堂教學環境。

2.傳統教室與智慧教室的比較

隨著“班級授課制”的普及與推廣，教室在學校教育起著重要的作用。但隨著教育理念的不斷創新，教室不再是傳統的固定講臺、黑板和課桌椅等；智慧教室就是一種過去所沒有的新形態教學環境。在傳統課堂中，教學互動主要以師生互動和生生互動為主，在現有的教學過程中，教師一直都是課堂的主導者和控制者，包括教學活動的開展和實施、多媒體設備的使用等。而互動方面傳統課堂教學環境在某種程度上限制了實時互動反饋的發生，主要表現在：互動類型少、形式單一；互動深度不夠；師生行為失衡等[6]。

智慧教室，又稱未來教室，是實現教學內容優化呈現，學習資源便利獲取，課堂教學深度互動的新型教室[7]。這樣的教室也符合當今智能時代的發展需求，將學生的學習情況數據化和在線化，使得教師和學生有越來越多的交流互動方式可以進行情境化、協作化和在線化的學習。在智慧教室中，可以實現人人是知識的分享者與連接者，師生之間或生生之間都可以進行較好的深度互動。聯通主義學習理論認為學習即連接的建立和網絡的形成[8]。強調管道比內容更重要，節點之間聯接越通暢，知識流動越快，學習效果越顯著[9]。教師和學生利用網絡選擇合適的課堂交互工具實現良好的課堂互動。

三、課堂交互技術的概念

課堂交互是教學中師生或生生之間進行的互動活動，只有良好的教學互動才能更好地促進學生的學習。在這過程中，課堂交互技術充當著不可或缺的角色，它有廣義和狹義之分。廣義的交互技術是指在教學過程中達到互動作用的一切方法或手段。狹義的交互技術是指在應用層面的信息化技術，包含交互平臺、交互軟件等。本文所涉及的交互技術是指狹義的交互技術。而課堂交互技術則是在教學過程中輔助教師開展教學活動，與學生建立良好的信息交流和反饋的新技術新手段。

四、課堂交互技術的發展

隨著技術的發展，在教育中的技術應用形態也層出不窮。在以往的教學環境中，黑板是教室中最醒目的標志，也是教師呈現教學內容的工具，還是教師、學生和知識內容的交互界面，但這樣的交流互動方式已不再是當今“寵兒”。新的課堂交互技術可以很好地實現集體之間自由的雙向訪問交流，學生是整個教學過程中的主體，可以最大程度實現學習者自身的學習潛能和激發學習興趣。

1.基于計算機輔助教學（CAI）的課堂交互技術

隨著計算機技術的發展，計算機和教育正在不斷融合，從過去的演示工具逐漸轉變為互動工具，使學習者能真正感受到教師的教和學生的學都在發生根本性的變化。CAI是指計算機參與教學過程，將教與學之間的信息傳遞用計算機加以輔助，以達到最佳效果[10]。CAI的課堂呈現方式是以計算機技術為核心，融合多種媒體技術將知識點進行打包封裝并通過投影呈現給學習者。

在傳統課堂教室中，主要表現為多媒體課件技術的交互。多媒體課件是一個包含文字、圖片、動畫和視頻等信息的綜合知識包。這其中有熟知的PowerPoint、Au?thorWare和Flash等應用軟件。教師通過對知識點的梳理，將重難點以電子信息的形式逐步呈現出來，給人一種界面友好、操作簡捷、交互性強的視覺效果。在整個教學過程中，除了師生之間的問答互動，還多了學習者與多媒體之間的互動，增強了課堂學習的互動效果。同時，這也讓投影加課件成了課堂教室中的“標配”，使得越來越多的教師更傾向于用PPT開展教學，將教學內容融入到多媒體課件中。

2.基于信息通信技術（ICT）的課堂交互技術

過去的資源呈現方式只是一種固定的、高度結構化的互動形式，學習者不能隨意改動或創造新的知識結構，缺乏更深層次的交流互動。而交互式電子白板改變了傳統黑板的風格，成了一塊可觸屏的電子屏幕。在屏幕上，教師可以在上面進行批注、變換樣式、保存等活動，還可以在資源庫中打開和分享教學素材，這其中的所有操作步驟都會有記錄以便于今后教師的教學反思。

另外，交互式電子白板也是學習者與教學內容的良好交互界面。教師可以提前設置一個情境，讓學習者分組完成活動設計，然后每組派一個代表在白板上進行演示和操作，既增強了課堂趣味又吸引了學習者興趣。但這樣的教學方式更適合高年級或是自主學習能力較強的學習者，因為有的學習者會因為“新鮮好玩”，只關注表面的外部畫面而忽略了學習內容，這是教師需要在課堂教學中時刻關注的一個問題。

3.基于虛擬現實技術（VR）的課堂交互技術

虛擬現實技術是模擬計算機產生三維的虛擬世界，給人一種“身臨其境”的感覺，使得多種感官都能達到刺激狀態的技術。虛擬現實技術具有沉浸性、構想性和交互性等基本特征[11]。而虛擬角色體驗控制交互在課堂上可以實現本人和虛擬人物之間的深度交互，虛擬人的各項指標包括身高、體重、長相等都可以自由設定，然后結合實體和虛擬現實的技術[12]，真人可以操作虛擬人物的位置、肢體動作、言語和表情等，虛擬人物如同真實人物一樣進行自由活動和學習，將極大地提升學習者的學習興趣和體驗樂趣。學習者能真正感受到學習主體地位的重要性，只有讓學習者自主地去體驗和探索，才能讓學習者更好地學會學習。

五、課堂交互技術的作用

1.激發靈感，激勵創新

交互就是互動，課堂教學中，沒有師生互動就沒有建立起師生之間的交流基礎，課堂教學中最不能缺乏的就是互動。教師應給學習者更多的表現機會，包括上課發言、活動組織、才藝表演等多種形式的鍛煉機會。教師、學習者、教學媒體、教學內容四者之間的距離也在不斷拉近，不斷的交互可以使得教師改進教學方式并鼓勵學習者轉變學習方式。

2.反應及時，焦點集中

學習者的注意力是隨著課堂的深入程度而不斷發生變化的。課堂中的活動猶如游戲，不但切合了學習者對學習的渴望，而且還能在整個參與過程中被記錄下來，這些生成性教育數據既可以作為對學習者的過程性診斷，還可以集中學習者的注意力。課堂交互技術的運用，使得學習者可以及時地做出相應的答復，反饋建立起的交流互動的基礎，將極大地提高每個學習者的學習參與度。

3.思維展現，精準反饋

在動態反應的學習系統中，學習者可以用言語、文字或圖片來參與學習。要求學習者要有解決問題的整體思維，能闡述對問題的思考和理解。學習者要有自己獨到的見解，交互技術能夠促進學習者進行頭腦風暴；教師在反饋中也能較為準確地判斷學習者的認知程度，給予及時有效的反饋意見，從而提高課堂教學效率。

六、結束語

每一種教學環境都有其自身獨特的地方，技術在這方面起到了不可替代的作用。技術只是一個推動點。一方面，教師應該如何更好地將教學內容和交互技術融合在一起為目標，而不是僅僅將交互技術簡單敷衍地運用。另一方面，學習者可能會過度關注新奇的技術表現而忽略學習的任務，教師要時刻關注學習者的學習狀態。誠然，學會用交互技術并不是最難的，重要的是如何用好交互技術，結合自身學科來開展有效的教學活動，這才是最關鍵也是最有意義的課堂教學。

參考文獻：

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