全息課堂環境下混合式教學實踐研究

郭 翔

2018 年4 月，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，提出“以人工智能、大數據、物聯網等新興技術為基礎，依托各類智能設備及網絡，積極開展智慧教育創新研究和示范，推動新技術支持下教育的模式變革和生態重構”。在這樣的背景下，江蘇省南京市玄武區教師發展中心聯合陜西省商洛市商南縣相關學校開展了5G全息課堂的實踐研究，著重探索了全息課堂環境下的混合式教學，并圍繞其特點、價值、應用策略等形成了初步認識和有益經驗。

一、全息課堂環境下混合式教學的特點及價值

全息課堂以5G 和全息技術為基礎，其中5G 技術可以提供低延時、超高速的信息傳輸通道，而全息投影技術能夠提供立體成像、虛實結合的全新感知體驗。全息課堂主要包括授課區和聽課教室兩部分，在聽課教室部署全息講臺，就可以將授課區的教師影像及課件通過全息投影呈現在聽課教室的學生面前，實現交互式遠程教學。全息課堂環境下的教學是融合傳統教學與全息技術、實現授課區與聽課教室之間實時雙向互動的教學，是一種混合式教學。

基于南京市玄武區等開展的5G 全息課堂實踐，全息課堂環境下的混合式教學的主要特點體現在以下幾個方面：一是記憶通道的融合性。5G 能夠使在線網課承載教師更多的肢體語言、影音元素，甚至將這些以全息影像的方式送達每一個學員，實現教師“立體化教學”。全息技術與多感官的輸入，有助于學生對所學內容進行整合與融通，有利于學生記憶信息的提取和應用。二是實踐活動的真實性。混合式教學以極其逼真的效果呈現虛擬事物，能夠為學生的學習實踐活動提供較為真實的體驗，有效激發其學習潛能。在全息課堂中，遠在授課區的教師仿佛置身于學生身邊，學生的專注度更高。三是合作學習的交互性。在混合式教學下，學生可以分成若干小組，每個小組共享一塊全息屏幕，組內學生合作完成小組任務，組間通過全息屏幕相互交流。教師可以觀察、調取各小組的數據資料，以表現性評價的方式去評判學生的探究學習效果。

需要特別指出的是，全息課堂環境下的混合式教學同樣能夠發揮傳統課堂的原有優勢，如教師對學生的有效關注及情感投入。以江蘇省小學數學特級教師賁友林老師的一堂有關“雞兔同籠”的課為例，這節課雖然運用了全息技術，但是依然充分體現了“學為中心，面向全體，關注每一個”的教學理念。在全班交流環節，教師先是根據學生完成的“研究學習”情況，邀請了“感覺不太會”的一名學生與全班交流想法，繼而組織其他學生與這名學生互動，在溝通交流的過程中促進學生的思考走向更開闊、更深入的領域。在交流過程中，這名學生還與授課教師來了一次跨越空間的握手，他表示“這樣的體驗很新奇，非常棒”。5G 和全息技術環境下師生別樣的“面對面”，反而拉近了師生的距離，有效突破了時空局限。

基于以上特點，全息課堂環境下的混合式教學具有重要價值。一是促進教育公平。當全息技術和5G結合的時候，其傳輸的視頻和圖像更加及時和清晰，可以使不同地區的學生享受同樣的學習環境，有利于推進專遞課堂和名師課堂，實現公平而有質量的教育。二是培育學生的創新能力。在全息課堂中，學生需要面對虛實結合、自然交互的場景，這些場景具有高體驗和強交互的特點，有利于開發學生的想象力和創造力。多通道的信息傳遞勢必給予學生更多的自主發展空間，有利于培養學生在復雜情境中創造性地解決實際問題的能力。三是提升學生的課堂學習效率。中小學生對于科技感十足的全息課堂充滿了好奇心。全息影像可以作為學習輔助工具吸引學生的注意力，幫助其理解復雜事物。

二、混合式教學實踐中全息技術的應用策略

1.打破時空界限，增強文化體驗

在當下的課程改革中，信息技術不僅為各學科教學提供了多模態的手段、平臺和空間，還提供了豐富的資源與跨時空的學習和體驗機會，對創設良好學習情境、促進教育理念更新和教學方式變革具有重要支撐作用。語文、英語等文科教師可以選取課本中富有文化內涵的人物、事物和模型，利用全息影像進行展示與呈現，打破時空的界限，幫助學生更加直觀地感受多元文化。教師在教學設計中可以利用全息技術創設情境，再現地標建筑、歷史遺跡、歷史名人等，讓學生游覽歷史遺跡，與歷史名人對話。

例如，在譯林版小學《英語》六年級下冊An interesting country的Story time 板塊，學生需要學習了解澳大利亞的特色動物、景點和體育運動。教師可以利用全息投影，讓學生模擬抱著考拉拍照的場景，并提問：“How do you feel when you have a koala around you？”“Would you like to take photos with koalas？”進而帶領學生圍繞文本中提到的詞匯展開探討。

2.提升信息素養，培養數字公民

信息化素養對于學生的全面發展具有重要意義。因此，教師要在各學科教學中滲透信息化素養的內容，加深學生對信息技術的理解。教師在教學設計中要特別關注網絡、信息化等有關話題，讓學生充分理解感悟全息技術與5G技術帶來的便捷。

以譯林版初中《英語》八年級下冊第三單元Online tours（網上旅游）的閱讀板塊教學為例，本課的閱讀文本為學生提供了大量介紹景點的語言知識與語篇知識，緊密圍繞單元標題Online tours，突出強調了利用互聯網資源獲取各國基本信息的意識。閱讀語篇包含介紹紐約的四個重要景點，教師可以讓學生在閱讀語篇后，借助全息影像顯示的地圖和音視頻資源，立體化地介紹華爾街、時代廣場、中央公園、百老匯等景點。在全息影像的幫助下，學生扮演導游的角色，基于文本歸納景點的特點，并隨著場景轉換使用語篇中的“at the southern end of”“further on”等方位指示語，凸顯單元話題Online tours 在全息技術下的新內涵。在學生利用全息技術介紹紐約后，教師組織學生四人小組合作進行評價，闡述自己的觀點。這一活動是對單元主題意義的深層次探究，學生運用評判性思維，闡述網上旅游的優點與不足。

3.體現具身效應，助力動手探究

全息課堂中，學習者可以使認知、身體、環境三者實現有效互動。生物課上肉眼無法察覺的光合作用、細胞分裂等現象和人體器官展示，以及物理、化學課上高危險、高成本的實驗，都可以借助全息技術在安全、仿真的情境下演示給學生看，同時教師更可以給學生提供動手操作的機會，激發學生的問題意識。

以初中物理教學為例，《義務教育物理課程標準（2022 年版）》中提出：“應鼓勵學生將信息技術運用到物理學習中，幫助學生適應數字時代的要求，提升學生運用信息技術的能力。”因此，全息技術的使用者不只是教師，學生更應該通過全息技術在體驗和浸潤中學習，以推動探究意識和探索精神的培養。如在“浮力”教學中，需要讓學生分析一艘貨輪從長江駛入東海的過程中吃水線的變化情況。教師可以讓學生利用全息技術進行分析演示：先讓學生在小組討論中利用阿基米德原理，比較海水與河水的密度，得出自己的猜想；接著學生利用全息影像模擬貨輪的行駛過程，向其他小組展示貨輪的吃水線變低了的畫面，印證自己的假設。通過這樣的動手操作，學生對浮力形成的原因就有了更為深入的了解。