智慧教室互動策略研究

李文慧

摘? ?要：教育信息化的變革推進了智慧教室的建設，也對傳統的教學模式提出了挑戰。智慧教室先進的軟硬件設施為師生互動、設備互動、資源互動、環境互動提供了便利。文章以《計算機網絡》課程為教學載體，通過拼圖式合作學習的教學策略，對課堂的互動教學活動重新設計、再實施，總結歸納出提升課堂互動效果的互動模式，以期為同行提供參考和借鑒。

關鍵詞：智慧教室;互動策略;拼圖合作

中圖分類號：G434 文獻標志碼：B 文章編號：1673-8454（2021）12-0034-03

教育部發布的《2020年教育信息化和網絡安全工作要點》中，提出要實施好“加快推進教育信息化攻堅行動”，繼續開展教育信息化教學應用實踐共同體項目研究工作[1]。智慧教室憑借在多元內容呈現、智能化環境管理、高效性及時互動、多渠道資源獲取、沉浸式情境感知五個方面[2]的獨特潛力，得到越來越多高等院校的關注。互動是智慧教室的核心功能，深度的多元互動能夠改變教室的主體，從“以教師為中心”轉變為“以學生為中心”。如何挖掘智慧教室的軟硬件功能，深化互動學習策略，提升學生的主動學習興趣，提升課堂參與感，是傳統課堂要面臨的新的挑戰。本文以《計算機網絡》課程為教學載體，對智慧教室環境下的多元互動策略開展模式進行了探索與研究。

一、智慧教室互動元素概述

目前國內外對智慧教室的定義還沒有形成嚴格的界定，一種概念為增強型的多媒體教室，擁有多種先進的多媒體設備，為教室提供了完全整合的教學資源;另一種概念為智慧教室是一種學習環境，其中配備了與教學策略相融合的軟硬件裝備，以促進交互活動為核心，智能感受課堂情境、自動化管理的教學環境[2]。綜合國內137所雙一流建設高校的官網數據匯總發現，已有94.9%的院校完成了智慧教室的建設，多為配備了智能物聯網控制、師生移動終端、無線投屏系統等的“強交互式”教室。

互動作為智慧教室授課的核心策略，除傳統授課的師生互動、生生互動模式外，還可以在智慧教室內延伸至師生與信息化手段、師生與智慧教學環境的互動，這對于演講型授課模式、小組協作式教學模式、辯論型學習模式等提供了更靈活便捷的途徑，能夠引導學生在互動討論中完成知識的內化，重構學習模式。明確課堂的互動要素是實施課堂教學活動的基礎，本文將從智慧教室的空間、軟硬件環境中提取師生、設備、環境與資源四個互動維度，介紹互動策略的實施方法。

1.師生互動策略

教師和學生是課堂活動中最重要的兩個要素，傳統的教學模式多為教師主動提問，學生被動回答的互動模式。師生的雙向互動能能夠扭轉課堂中學生的被動狀態，轉變為“以學生為主體”的課堂，激發學習興趣。智慧教室環境下，可移動講臺、課桌椅等設施從物理環境的角度轉變課堂的主體。多屏、移動終端投屏等方式，全方位展示學生的知識圖譜，使得課堂的角色構成發生變化。圖1展示了智慧教室中互動角色的構成。互動由師班互動轉變為師生互動、生生互動、師組互動、生組互動等多元化互動模式。互動以學生的學習訴求為主體，可以在理論知識學習、案例研討式學習等各類學習活動中轉變角色，體現了以學習者為中心的教學理念，創造更多維的活動方式。

2.設備互動策略

智慧教室中的物聯網、無線覆蓋、多屏顯示等先進的設備為教學內容的呈現提供了更直觀的方式，促進了師生與設備互動的產生，是智慧教室特有的互動方式。上海海事大學建設的“強交互型”智慧教室，配備了全方位的屏幕，滿足各角度的學生展示需求;物聯網技術的引入為學習情境的創建提供了便利，且能夠根據教學模式的變化一鍵切換內容呈現方式;“海大學習通”在線教學平臺將教學活動保存在云端，可以快捷地實現簽到、搶答等高互動型教學活動。表1呈現了智慧教室內主要的設備所支持的教學活動。

3.資源互動策略

隨著MOOC、SPOC等混合式教學模式的普及，教學資源與課堂面授結合的教學模式開始被更多的教師運用到教學中。智慧教室為教學資源的呈現提供了多種途徑，師生可以在不同屏幕顯示電腦端、微信端、學習平臺端等獲取的學習資源。同一資源在視頻、圖像、文本三種多媒體展示方式后，能夠加快知識的內化過程，增強學生的知識記憶度。如當下流行的“彈幕”元素，為學生提供了表達的快捷方式，教師可以第一時間獲取學生對知識掌握的情況及關心的熱點問題，及時調整知識點講授進度。結合中國大學MOOC（慕課）、超星學習通等教學平臺，教師可以快速開展基于案例的授課模式，學生在 “云端”完成案例的討論，再將內容移植到“本地”，在智慧教室完成案例的學習成果。

4.環境互動策略

課堂是教學的主陣地，是學生參與教學活動最基礎的保障。根據環境心理學理論，能喚起注意又能引起人們興趣的環境刺激才能引發人們去探索，環境的復雜程度增加更能引發人們探索的興趣。智慧教室更開放自由的學習空間能夠在潛意識中喚醒學生的知識獲取主動性。教室中的桌椅、講臺均可自由移動，改變了傳統教室中排排坐的空間意識，學生可以根據教學的需求改變就坐方式，對于小組協作式授課模式更加有利，無講臺設計也將師生的近距離互動行為變為常規化操作。智能溫度調控、智能光線調控等人性化設施為教學情境的轉換提供了保障。

二、《計算機網絡》課程互動策略實踐

《計算機網絡》是計算機類專業的一門必修專業課程，全面系統地介紹了計算機網絡的發展和原理體系結構，要求學生在學習過程中將抽象的理論知識與實際應用相結合。隨著信息化的不斷發展，該門課程的學習不再局限于教材，教學內容需要隨時代的變化不斷更新，需要教師在教學過程中通過不斷的實際應用案例來補充課堂內容，多維互動能夠深化案例教學的知識滲透厚度。

1.授課內容與對象

《計算機網絡》課程的授課對象為大二年級學生，已經具備一定的專業課基礎，具有較高的信息技術素養。教學班級人數是30人，以“校園網絡的組建”任務為案例，分為6個小組，每組5人，分別定義為網絡需求分析師、網絡拓撲結構設計師、網絡設備選型師、網絡安全師、網絡管理師五種角色，每組推選一位組長，進行項目匯報。在授課過程中，采用拼圖式合作學習的主動學習模式，如圖2所示。在問題導入、合作探究、專家組重組、展示匯報、測評反饋、總結提升6個階段，依托智慧教室互動因素，根據小組任務拆解重構模式，制定針對《計算機網絡》課程的互動策略。

2.智慧教室環境下交互策略設計

（1）問題導入

問題導入是指在教學初始階段，教師為加深學生學習記憶度，提高學生學習傾向性，將問題以小組研討的形式發放的過程。在智慧教室中，教師可以通過多屏展示，定向發放小組問題，借助智能交互系統，呈現“校園網絡的組建”這一問題的小組分工，要求小組搭建一個校園網絡，進行子網的劃分和網絡拓撲結構的設計，最終進行小組匯報，設計網絡結構，畫出網絡拓撲圖。其中，智慧環境輔助創建了生動形象的學習情境，刺激了學生的學習欲望，促進了學生積極交流的主動性。師生互動、師班互動以及師生與設備的互動過程，充分體現了教學活動與信息化的融合。

（2）基于拼圖式合作學習的問題探究

拼圖式（Jigsaw）合作學習模式起源于上世紀70年代，最初由美國社會心理學家艾略特·阿倫森及其同事創建[3]。根據該模式將全班學生分成若干個小組，每個小組問題相同、分工相同，每位學生領取任務的某一個部分，掌握相同資料的學生再集中形成“專家小組”，共同探討統一子任務，之后“專家小組”拆解回歸到“原屬小組”，分享討論資料，形成原屬小組的最終成果并進行匯報。

①原屬小組合作探究

在“校園網絡的組建”任務中，教學班級分為6個原屬小組，每組分別設立五個專家，分別領取網絡需求分析、網絡拓撲結構設計、網絡設備選型、網絡安全、網絡管理五個資料模塊。任務資料通過移動學習平臺發送至學生的移動學習端。利用課堂靈活的課桌椅，分別劃立6個區域，作為小組的項目研討基地，每個基地配備一臺掛墻一體機，作為資料查閱與匯報內容的主機。經過原屬小組的首次研討，各組長匯報小組成果，教師將小組匯報PPT等資料同步至其他小組屏幕中。教師根據小組的初次匯報，在教師移動終端進行初次點評與打分記錄。在原屬小組的合作探究中，使用了智慧教室的生生互動、資源互動、環境互動、設備互動等策略，充分發揮了課堂互動的積極性，為小組探究提供了便利。

②專家小組重組

在原屬小組第一次匯報后，學生根據任務分配的專家任務單，調整位置組成專家小組，進一步討論子任務的實施。以網絡拓撲結構設計專家組為例，每位學生通過移動學習端投屏分享第一次搜集的資料，介紹小組設計的分層結構設計、核心交換機的連接、負載均衡和冗余配置等內容。分享結束后，網絡拓撲結構設計專家組進行研討，分析各成員的設計優勢與改進策略，研討中各成員對自己的任務部分可以進行補充和聯結。

③原屬小組二次匯報

專家小組研討結束后，學生回歸原屬小組，將各自負責的專家內容進行升級，二次研討后形成更新版校園網網絡拓撲結構圖，匯報網絡部署策略。教師根據小組的初次與二次匯報，進行綜合打分，最終確定最佳小組，學生通過學習平臺，完成小組間互評與組內互評，評選每組最佳成員。專家小組重組、拆解，原屬小組二次匯報的研討過程中，對于資源與展示的需求增多，無線覆蓋、學習平臺在此過程中促進了生生互動的高效性。在最終匯報環節中，多屏顯示、屏幕切換等與設備的互動也促進了小組項目匯報的可視度。

3.測評反饋

測評反饋是指教師在教學活動的后期，通過隨堂測試的方式，檢驗學生學習效果的過程。在傳統教室中，該過程一般需要準備隨堂測驗試卷或隨機提問的方式進行。在智慧教室中覆蓋了無線網絡，教師可以通過學習平臺發布隨堂測驗，學生的答案也可以及時反饋在教室的所有屏幕中，并且可以及時生成數據報告。在該過程中，教師可以提煉后期教學的重點，有針對性地改善教學內容。該過程體現了師班互動以及師生與技術的互動。

4.總結提升

總結提升是指教學活動的最后階段，教師對知識點進行回顧、總結的過程。通過測評反饋與小組討論，教師通過多屏顯示，總結在“校園網絡的組建”這一任務單元中的難點、重點，幫助學生鞏固知識點，使學生形成系統性的認識，有助于學生內化知識點，固化知識體系。該過程中體現了智慧教室中師生與技術的互動。在基于拼圖式合作學習的問題探究整個過程中，教師要發揮調控、指導的作用，利用智慧教室移動端控制面板，切換分組討論時屏幕呈現內容，指導學生完成無線投屏分享，保障學生可以通過移動設備與小組專用屏幕連接。同時，在小組的匯報展示環節中，教師進行屏幕的同步操作，確保小組PPT在多個屏幕中同時顯示，方便各組間的交流互動。智慧教室中的多維、多元互動策略均為教學活動的開展提供了強有力的保障，體現了教學活動的主體與智慧教室的技術主體之間的深度互動。

三、結論

在智慧教室中，師生互動、生生互動的頻次增加能夠提升學生課堂學習的參與度，學習情境的不斷切換能夠升級小組合作探究式學習的質量，多元的展示方式能夠改善學生的學習態度和興趣，整體的互動式教學設計能夠深化學生的知識吸收，幫助學生構建更完整的知識體系。但在智慧教室的背景下開展互動是一個不斷磨合的過程，教師與學生教學活動的改變需要培養與深化，本文中的智慧教室互動模式更適用于研討性強的課程，對于理論講授需求更高的課程，還需要不斷挖掘普適性的互動模式。

參考文獻：

[1]教科技廳[2020]1號.教育部辦公廳關于印發《2020年教育信息化和網絡安全工作要點》的通知[Z].

[2]黃榮懷，胡永斌，楊俊鋒，等.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[3]Aronson E ， Bridgeman D . Jigsaw Groups and the Desegregated Classroom： In Pursuit of Common Goals[J].Personality and Social Psychology Bulletin，1979，5（4）：438-446.

（編輯：李曉萍）