基于物聯網環境下小學未來教室的思考

江蘇省無錫市新吳區鴻山實驗小學 唐 薇

近年來，隨著物聯網技術的不斷進步和發展，越來越多的行業與之相結合，而在教育領域，教育部印發的《教育信息化“十三五”規劃》中指出，要將信息技術融入教學和管理模式創新的過程中，也讓教育和信息技術關系更加緊密。小學階段的“未來教室”建設主要以課堂為主陣地，借助物聯網教學工具和相應的教學方法，為一線教師的課堂提供更方便、高效的平臺。

一、物聯網環境下的未來教室現狀

1.物聯網教室中的基礎設備，緊跟時代潮流

未來教室內的電燈、空調、窗簾、攝像機、觸控一體機等都通過物聯網管控，使用平板或手機軟件可對設備進行管理，不僅可以打開或關閉教室內的電燈、攝像機、一體機等，對燈光的色溫和亮度、空調的溫度和模式、一體機的音量和屏幕設置、攝像機的視頻錄制和剪輯等都能進行遠程控制。同時，有多種教學模式可選，如啟動“上課”模式，教室內燈光、一體機、攝像機都打開，空調自動調至適宜溫度，窗簾則拉上，為學生營造一種上課場景。

2.智能一體機的使用，讓未來教室更具現代化

未來教室內配備有兩臺觸屏希沃一體機，教師教學使用的課件、音視頻等資料可通過希沃播放，同時一體機也具備上網、下載等功能，課堂中可實時連接互聯網查找相應資源。教室不使用傳統的實物黑板，取而代之的是希沃一體機，其內部有電子黑板功能，方便教師進行板書設計。另外，一體機自帶的配套教學軟件功能強大，如希沃傳屏，可將手機、平板屏幕實時投屏，方便手機、平板與一體機之間資源共享，使整個教學過程更具現代化。設置兩臺希沃一體機，一方面是為了教師正常的教學使用，另一方面是為了在課堂中實現遠程實時互動，方便上課教師在校內、兩校之間、校園與其他教學資源鏈接地之間進行實時互動。

3.智慧卡、智慧平板答題，讓學生學習更具針對性

在未來教室課堂中，低年級學生使用校園智慧一卡通設備與教師進行教學互動。上課過程中，學生參與選擇答題或搶答，一卡通平臺可實時反饋學生個人所選項、班級答題正確率以及整堂課的答題之星、搶答之星等。中高年級學生則使用具有書寫功能的智慧平板進行課堂答題，智慧平板既保留了學生的書寫習慣，又與前沿科技相結合，教師也可實時監測學生的答題情況，根據學生實際情況進行及時調整題目類型及難度。智慧卡、智慧平板的使用讓學生在豐富的教學資源中選擇適合自己的題目，有針對性地進行練習。

4.直、錄播模式，讓教研活動更便捷

未來教室采用的是集直播、錄播、自動剪輯功能于一體的云架構全自動錄播系統，可將上課的實時情況輻射至全校、全區甚至全市進行直播。同時也可將上課內容存入云主機，通過校園網下載至自己的設備中，方便教師進行及時反思，也為教研組進行教研活動掃除了時空障礙。

5.第三方資源教學“美麗無錫”的加入，拓展了課堂維度

當實時的無錫各景區畫面出現在學校課堂上時，一定是吸引學生眼球的。而在未來教室的大屏上，隨時隨地可以打開景區任意畫面，讓教師當作課堂資源使用，如當數學教師需要學生到路口估算一分鐘通過路口的汽車數量時，未來教室內的學生只需要坐在教室就能完成這一任務，既保證了學生安全，又大大提高了課堂效率。

二、物聯網環境下的未來教室的功能

1.體驗智能化設備，培養學生核心素養

將物聯網的技術手段、產品運用于課堂教學中，設計于教學環節中，培養了學生創新精神，提高了學生的學習興趣，讓智慧的理念在學生心中生根發芽。

2.智能一體機的使用，讓教學更加方便

隨著智能一體機的升級換代，配套的教學軟件功能也越來越豐富。例如，希沃一體機配備的希沃傳屏軟件，可以將教師手機端或平板端的屏幕顯示到大屏上，方便學生觀看教師的操作步驟，來進一步學習相關內容。又如，希沃白板軟件，可以實現手寫板書，同時也有針對各學科使用的教學工具，如針對語文學科的按筆順學寫字、發音等，針對數學學科的使用圓規作圖、畫立體幾何圖形等。

3.使用平板體驗未來教學模式，讓教學反饋更及時

學生使用的智慧平板學習功能豐富，既能自己上網找資料，又能接收學校教師給每一個學生私人定制的適合習題。當學生提交習題答案后，后臺會根據教師輸入的正確答案對學生作業進行線上批改，這樣學生的作業在課堂上就能得到及時反饋，便于學生及時進行反思，便于教師及時對教學難度進行調整。

4.教研活動無邊界，有數據支持

原有的教研活動需要教研組內教師約定時間地點，到齊后開始聽課并做課后反饋。當使用云錄播后，我校教師只需進入教研云平臺下載組內教師的上課視頻，隨時隨地觀看錄播視頻，并通過教研組群發表自己的聽課意見，從而完成整個教研活動，方便快捷又能合理利用好時間。

5.拓展教學資源

未來教室可充分利用校外實踐活動基地的教育資源，進行教學互動。現已可以與鴻山濕地公園、鴻山遺址博物館、中華賞石園以及市“美麗無錫”實景系統實時聯網進行互動，比如跟中華賞石園里的導游進行視頻連接，讓他現場介紹恐龍的模型，開展教學互動，真正把課堂拓展到校園外。

三、物聯網環境下的未來教室存在的問題

1.過于依賴網絡和軟硬件設備

未來教室內幾乎所有的設備都需要網絡，從加入物聯網控制的電燈、空調等電路設備等，到教學使用的學生手持終端、教師iPad設備等，一旦缺少了網絡，那么硬件無法使用，軟件無法運行，課堂的推進則受到影響。因此，未來教室對于網絡及軟硬件設備的依賴性是很強的。

2.資金投入大，后期維護費用高

教室中每一項設備的采購都需要不少的經費，如學校的千兆光纖、全校覆蓋的無線網絡，學生每人一張的智慧卡、每人一臺的平板電腦，教師的移動終端、教學軟件的維護，等等。而如今，在發展相對較快的東部城市里的一所普通小學，建設一間高質量的未來教室也是壓力較大的，如果需要在學校中大量推廣還是非常困難的。

3.需要配備專業的設備管理員

每一所學校的教師都有專業的任課，對于未來教室這類新型產物的出現，會產生大量設備的維護工作，如果這類工作都是給專職教學的教師，那么工作過于繁重。因此，如果有大量智能設備及維護工作較多的學校，應配備至少一名設備維護員，來管理此類設備的日常維護。

4.要加強教師的培訓

在使用過程中，發現大部分教師對設備的使用還不夠了解，操作過程中會出現各種各樣的無法解決的問題。因此，要加強對教師使用信息化設備的培訓，提高他們信息化素養，讓他們都能適應信息化浪潮下的教育新模式。有了較為系統全面的培訓后，教師也不會花大量的時間在摸索操作上，而是可以花更多時間在如何運用好多媒體設備提高我們的課堂效率上，增加學生在課堂中的互動，讓他們的發展更具時代性。

四、結論與展望

1.結論

當前，在教育發展的新形勢下，我們要加強將物聯網運用于教育教學中，但同時，我們也要看到在推進過程中遇到的各種各樣的問題。隨著物聯網技術的不斷發展，校園內智慧化設備的運用也會逐步推進，最終利用物聯網技術不斷提升教育發展的平臺，促進教育的高質量發展。

2.展望

首先，基于物聯網的未來教室將會把以“教”為中心轉移到以“創新能力培養”為中心，將會以全面應用物聯網技術的智能教室這一概念來設計學生的教室，這一設計能使教室在各個方面都有全面的提升。教師們充分利用各類智慧化設備，在課堂中采取自主探索或小組合作的方式學習新知識，也為未來教室教學模式的多樣化實驗提供了保障。

其次，未來教室的開發還需結合具體的學科，依據學科相應的特點、教學內容及未來發展方向，以培養學生相應的學科核心素養為目的，探討不同學科背景下創新人才培養的教學模式，從培養計劃、評價機制、教學方式上重新建構教學環境，在設計、收集、分析過程中緊緊圍繞創新能力數據的建設，以推動未來教室的發展。

最后，要圍繞學生的核心素養制定評價標準，在學生的信息能力提升、創新能力提升、解決問題能力提升、溝通與交流能力提升、團隊協作能力提升等方面重新設計。