淺談智慧教育背景下的未來課堂及教學新特征

【摘要】隨著科技的不斷發展，我國教育信息化已進入2.0時代，教師的信息化素養不斷提升，依托信息技術進行教學成為現代課堂教學的主要手段，智慧教育深入人心。在未來課堂中，課堂環境的改變與教師教學方式的優化都將成為智慧教育改革的主旋律。未來課堂與傳統課堂有著很大的不同，未來課堂教學需要將先進的技術融入課堂環境和教師教學過程中，創新教育手段，從而為教師教學提供更便捷高效的服務。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的新特征，旨在探索教師在未來課堂上進行教學的新思路。

【關鍵詞】未來課堂；信息技術；特征；環境

科技在進步，時代在發展，現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代化的建設，江蘇省人民政府出臺了《省政府關于推進智慧江蘇建設的實施意見》，這對教師在智慧教育背景下的課堂教學提出了新的要求。在課堂教學中，教師應該利用現代信息技術改變傳統教學方式，創新自己的教育教學理念與模式，善于利用優質的資源來完善自己的教育教學過程，同時還應該做到終身學習，不斷提升自己的信息化素養，提高自己的教學能力，將課堂教學與信息技術相融合，發揮信息技術在教學中的應用價值。

當前開始出現了新的教學手段，把信息技術帶入課堂成為現代教育研究的新方向。雖然教學手段在逐漸改進，但部分教師采用的課堂教學模式仍以教師傳授知識為主，對學生的主體性缺乏關注，上課時利用的是傳統的教學工具，導致學生參與課堂學習的積極性不高，課堂教學效果也不好。未來課堂的教學以獨特的教學方式培養創新型人才，根據新課改的理念進行教學框架設計與重構，是在對傳統課堂進行改造的基礎上提出的一種新型課堂教學模式。未來課堂不僅表現為教室這一物理空間環境上的升級，而且對設備與技術層面有更高的要求，它與信息技術相結合，力求打造一個更適合教師教與學生學的新型教育空間。

一、未來課堂的概念

陳衛東教授認為，未來課堂是相對于傳統課堂和現代課堂而言的，是以人本主義、環境心理學、互動等為理論，以云計算、智能空間等技術為支撐，充分發揮課堂中各個要素的功能，以促進學生學習行為的發生及情感、態度、價值觀等發生變化的教與學的共同活動［1］。

學者陳德懷、林玉佩認為：“未來教室=無所不在的學習環境+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習的時空限制，可以發生學習行為的環境都可以稱為“教室”。在物聯網、大數據、云計算及各種互聯網技術的支撐下，學生可以隨時隨地地學習，利用計算機、平板電腦等設備在屏幕的一端與教師進行互動，同時學生之間可以進行溝通交流，共同發生學習行為，共同享用學習資源。

二、未來課堂的特點

未來課堂強調物理空間設計更合理，信息空間設計更人性化，教師的教學組織形式更加多元化，學生的學習行為更容易發生。教師需要打破教條化、單一化和靜態化的傳統課堂教學模式，培養學生自主學習與合作學習的能力，加強課堂中的師生互動，促進課堂生成。

（一）舒適的物理空間環境

未來課堂在教室建造上采用綠色、節能、環保的材料，注重資源的再生利用，極大限度地利用自然光照給室內光照與溫度系統提供能量，安裝有導流槽的黑板，利用人體力學原理智能優化教學工具與學生課桌椅，符合可持續發展的要求；在課桌椅的擺放形式上會根據不同的課型，在智能機器人的幫助下自動調整；在空間設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，保證每位學生都能看到屏幕，都能聽到教師講授的內容，都能感到舒適。在未來課堂中，信息技術不再只是一種學習輔助工具，而將完全融入課堂環境當中，學生可以集中精力于學習任務本身，在學習活動當中保持專注［3］。

（二）先進的信息空間環境

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

（三）豐富的學習資源與開放的學習空間

未來課堂的學習及教學資源具有開放性。在傳統課堂中，教師上課前需要根據現有的教材提前備課，準備好充足的教學資源，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絡，將網絡上實時更新的學習資源展示給學生，為學生提供最新的學習內容，這符合信息時代下學生追求新事物的特點，以及21世紀學生的認知需求。同時，教師還可以營造良好的課堂氛圍，引導學生自己上網搜索信息，將搜索到的信息相互分享，在開放的互聯網空間上交流學習，從而提高學生的課堂參與度，讓學生獲得愉悅的學習體驗。隨著線上與線下教育的開展，教師可以利用網絡，將自己的教案與教學資源上傳到網絡空間，學生的學習空間得以拓展，不再局限于教室，在任何地點都可以學習。

（四）超強的課堂交互

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

三、未來課堂中教師教學的新特征

未來課堂，并不只是各種機器設備集成的機械空間，還有著人性化的高效互動的學習環境。在未來課堂中，教師將更多地關注學生的心理需求、課堂參與度與個性化發展。同時，教師也不再受到傳統課堂教學方式的約束，而能夠根據課程的特點，有目的地選擇合適的教學方式進行課堂教學活動，在動態的教學過程中，讓學生利用最新的媒介進行有效學習，探索新知，進而實現自身的全面發展。

（一）教學組織形式的靈活性

教學組織形式是指教師為了完成特定的教學任務，按一定要求組合起來進行活動的結構。未來課堂的教學組織形式不是固定不變的，而是隨著社會、科技的發展而不斷變化的。SCUP Scott Webber在2004年提出不同的教法需要有不同的學習空間，也就是說未來課堂中的課桌椅擺放可以根據教師教學組織形式的不同而靈活地進行調整。如臺灣元智大學的未來課堂中采用六邊形桌子（參照仿生學中蜂窩的形狀）；上海師范大學的教師教育高地設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（個別教學型）、自由組合（開放學習型）、多邊形排列（小組教學型）、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）教學手段的新穎性

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

（三）教學情境的真實性

哈佛大學的學者創建了一個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實生活中一樣的視覺與情感體驗。虛擬環境的設計打破了時空的局限性，可以將學生帶入學習情境中，學到想要習得的知識。在未來課堂中，教師可以采用AR技術，在現實世界中創建虛擬的三維立體空間，結合3D打印技術將虛擬空間中的物體以實物的形式呈現，極大地滿足學生感官上的需求，也讓學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，教師可以先將學生想到的情境模擬出來，讓學生通過AR眼鏡進行體驗，再將相關模型利用3D打印技術打印出來，這樣能夠更加直觀地表現出學生的奇思妙想，讓學生在真實的情境中掌握相關知識，取得更好的教學效果。

（四）教學過程的趣味性

信息技術的不斷更新使得機器人的運用越來越廣泛。當前，國內不少學生從小學階段就開始學習機器人課程，機器人走進學校，走進課堂，學生對機器人不再感到陌生。機器人的運用可以使教學過程富有趣味性。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注學生打球動作與技巧方面存在的問題，賽后針對學生的問題進行個別輔導，提高學生的乒乓球水平。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確，還可以指出學生演唱時的問題。教師利用機器人聽覺與判斷能力的優勢，能夠使音樂課堂更具專業性，發現有音樂天賦的人才。

（五）教師角色的多樣性

傳統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境中進行，師生將會建立新的關系，包括教學方面的相互學習關系，人際方面的平等關系，社會道德方面的相互影響關系。并且，教師不只是知識的傳授者，還可以扮演更多的角色，既是學生學習的指導者與啟發者，又是學生學習的促進者與帶領者。教師在未來課堂的教學中會更加注重與學生進行情感上的交流，不斷與學生進行互動，及時掌握學生的動態，走進每個學生的內心，以便對教學內容做出調整。教師要與學生相互促進，共同學習、進步，做學生的良師益友，讓學生愿意并主動與教師交流。

結語

未來課堂是一個融合多種先進技術的智慧型課堂，它是未來教育發展的必然結果。在智慧教育背景下，教師需要以先進的信息技術為支撐，將信息技術與教育相結合，更加深入地去研究與探討未來課堂的設計與構建，更多地關注學生的發展，培養學生正確的價值觀。當前，教師在日常教學中應該根據課堂內容的不同，靈活地選擇教學組織形式，注重創設教學情境，讓學生更加樂于學習，積極參與到課堂活動中，運用新的教學手段，及時收集學生的課堂學習反饋，更加全面地了解學生的學習過程與學習結果，以促進學生學習行為的發生。隨著人工智能、AR與VR等技術在教學中的運用，學生的感官體驗會更加真實，教師的教學方式會更加豐富多樣，教師可以彌補傳統課堂中學生缺乏體驗式學習的不足，提升學生的學習興趣，營造良好的課堂氛圍。教師將課堂與信息技術深度融合，既增加了教學過程的趣味性，也促進了學生的自主學習、個性化學習、協作學習以及泛在學習，從而為社會培養與輸送具備較高思維品質與較強實踐能力的創新型人才。

【參考文獻】

［1］ 陳衛東，葉新東，許亞峰.未來課堂：智慧學習環境［J］.遠程教育雜志，2012，30（05）：42-49.

［2］ 陳德懷，林玉佩.啟動學習革命：全球第一個網絡教育城市亞卓市［M］.臺北：遠流出版社，2002.

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

［4］ 楊南昌，劉曉艷.具身學習設計：教學設計研究新取向［J］.電化教育研究，2014，35（07）：24-29，65.

［5］ 陳衛東，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。