5G 技術在中小學課堂教學中的應用實踐

朱國明

（昆山經濟技術開發區實驗小學 江蘇 昆山 215300）

隨著信息技術的飛速發展，5G 技術的應用正逐漸成為各行業的熱門話題。在教育領域，5G 技術的應用也日益受到關注[1]。中小學階段是學生學習生涯中的重要時期，如何將5G技術應用于中小學教育中，提高教學效果，是當前教育工作者需要探索的問題。本文從5G 技術的優勢入手，探討5G 技術在中小學課堂教學中的實踐與應用。

1 5G 技術的優勢

5G 技術是第五代移動通信技術，相較于4G 技術，5G技術具有更高的數據傳輸速率、更低的延遲、更大的網絡容量和更好的網絡覆蓋等優勢。5G 技術的優勢還在于它能夠支持更多的設備連接，包括傳感器、智能家居設備和物聯網設備，這將大大改善學生和教師之間的交互方式。此外，5G 技術還提供了更高質量的音頻和視頻通話，使遠程教育和虛擬現實等技術成為可能?？傊?，5G 技術為中小學教學帶來了更多的創新和機遇，也為學生提供了更好的學習體驗。

1.1 更高的數據傳輸速率

5G技術相比4G技術擁有更高的數據傳輸速率，這使得它能夠實現更加迅速高效的數據傳輸。在教育領域中，教學視頻是一種常見的教育資源，可以幫助學生更好地理解知識點和加深記憶。然而，由于網絡環境的不穩定性和帶寬限制等問題，傳統的教學視頻往往會出現卡頓、加載緩慢等問題，影響學生的學習效果。而5G 技術高速傳輸的特點可以保證教學視頻的流暢性和高清晰度，讓學生更流暢地觀看教學視頻，提高學習效果。

1.2 更低的延遲

5G技術的延遲比4G技術更低，可以實現更快的數據傳輸和更快的反饋速度。在日常教學過程中，這種優勢也能得到更好的發揮。例如，在中小學課堂教學中，在線答題是一種常見的教育方式，可以幫助學生更好地掌握知識點和提高應試能力。然而，傳統的在線答題系統往往存在反饋速度慢、結果延遲等問題，影響學生的學習效果。而5G技術的低延遲特點可以保證在線答題時的反饋速度，讓學生更快地得到答題結果，及時糾正錯誤，提高學習效率。

1.3 更大的網絡容量

5G技術的網絡容量比4G技術更大，能夠支持更多的設備連接，可以實現更高的網絡效率。在中小學課堂教學中，這種優勢可以得到更好的發揮。在線教育需要支持大量的設備連接，5G 技術的網絡容量優勢可以保證學生在線學習時的網絡流暢性。在線教育是一種越來越受歡迎的教育方式，它可以讓學生隨時隨地進行學習，不受時間和地點的限制。然而，傳統的在線教育往往存在網絡擁堵、視頻卡頓等問題，影響了學生的學習效果。而5G 技術的大網絡容量可以支持更多的設備連接，實現更高的網絡效率，從而保證學生在線學習時的網絡流暢性和穩定性。

2 5G 技術在中小學課堂教學中的實踐與應用

2.1 教學視頻

教學視頻是中小學教育中的重要組成部分，能夠幫助學生更好地理解和掌握知識。5G 技術的高速傳輸和低延遲優勢可以使教學視頻更加流暢地播放，提高學生對知識的理解和掌握。此外，5G 技術還能為教學視頻的制作和分發提供更多的可能性。

2.2 在線教育

5G 技術的大網絡容量能為在線教育提供更好的網絡支持，保證學生在高并發情況下的在線學習體驗。此外，5G 技術還可以為在線教育提供更好的技術支持，如VR/AR等技術的應用，為學生提供更加生動、豐富的視聽體驗，提高學生的學習興趣和積極性。

2.3 互動課堂

互動課堂是中小學教育中的重要組成部分，可以幫助不同地域的學生更好地參與課堂，充分發揮優質學校的輻射作用，提高薄弱學校學生的學習效果。5G 技術的大網絡容量和低延遲優勢有利于互動課堂更加高效地開展，進一步提高學生的參與度和學習效果。

2.4 遠程教育

5G 技術具有更高的帶寬和更低的延遲，這意味著它支持更高清晰度的視頻傳輸和更快速的數據傳輸，從而能夠更好地支持遠程直播和視頻教學。遠程教學克服了地理位置的限制，讓學生在家中就能夠參與到課堂教學中來，這也為那些身體不便或者交通不便的學生提供了更多的學習機會。家長對于孩子的學習情況非常關心，而遠程教學讓家長能直接觀看孩子的學習情況，從而更好地了解孩子的學習進展情況。5G 技術的應用讓中小學課堂教學更加貼近當下的科技發展，同時也能讓學生更好地了解和掌握最新的科技應用。

2.5 數字化教學

在信息化和智能化的時代，數字化教學已經成為中小學教育的重要趨勢。而5G 技術的應用更是讓數字化教學迎來了新的發展機遇。5G 技術的高速傳輸、低延遲和大網絡容量優勢，為數字化教學提供了更加流暢、高清的視頻、音頻和圖像等多媒體教學資源，讓學生更好地理解和掌握知識。

2.6 智能硬件

5G 技術提供了更加穩定、快速、低延遲的網絡連接，可以更好地支持智能硬件的應用，從而為中小學課堂教學提供更加便捷、高效的工具和支持。智能硬件為中小學課堂教學提供更加具體的教學內容，例如通過智能手表讓學生學習編寫簡單的計時程序，通過智能音箱讓學生學習編寫語音交互程序等，從而讓學生在實踐中掌握信息技術知識，增強學生的技能，提升其信息素養。智能硬件激發了學生的學習興趣，提高了學生的學習積極性和主動性，同時也為學生提供了更加貼近實際的學習體驗，從而提高學生的學習效果。

3 5G 技術在中小學課堂教學中的挑戰與應對

3.1 設備更新換代

要應用5G 技術，中小學校園需要升級網絡設備。學校需要購置5G 網絡設備并進行維護和管理，這需要大量的資金和人力資源。此外，為了保證網絡設備的正常運行，學校還需要進行人員培訓，提高技術人員的專業水平和維護能力。雖然這樣的投入會帶來一定的成本壓力，但是這也是中小學校園數字化教育發展的必要條件。只有不斷地升級和更新網絡設備，才能讓學生和教師充分利用5G技術的優勢，提高教學效果和學習效果。

3.2 教育資源的開發

隨著5G 技術在教育領域的應用，中小學校園需要大量的教育資源支持。學校可以通過與在線教育平臺合作，引入更多的教育資源，豐富學生的學習體驗。同時，學校還可以積極開展教育資源的開發工作，推出更多優質的數字化教學資源，滿足學生和教師的教學需求。此外，學校還可以通過開展教師培訓，提高教師的數字化教學能力，鼓勵教師利用數字化教育資源開展教學活動。

3.3 網絡安全問題

5G 技術的應用需要保障網絡安全，這對于中小學校園來說尤為重要。學校需通過加強網絡安全管理，采取多種措施，如網絡防火墻、加密技術、反病毒軟件等，保護網絡系統和數據的安全。此外，學校還需加強網絡安全培訓，提高學生和教師的網絡安全意識，讓他們了解網絡安全的重要性，保護自己和他人的網絡安全。學校應定期開展網絡安全演練，提高應急處置能力，以應對各種網絡安全風險和威脅。

4 5G技術在中小學課堂教學中的實踐案例簡介——以“江蘇省城鄉結對互動課堂”為例

根據《國務院辦公廳關于全面加強鄉村小規模學校和鄉鎮寄宿制學校建設的指導意見》（國辦發〔2018〕27 號）《江蘇省政府關于統籌推進城鄉義務教育一體化促進優質均衡發展的若干意見》（蘇政發〔2017〕1 號）文件精神，為充分利用省內名校名師資源和互聯網技術，通過網絡結對和開辦名校遠程教學點的方式，實現教育信息化定點幫扶，2018 年底江蘇省啟動城鄉結對互動課堂試點項目。筆者所在學校有幸成為第一批試點學校，在項目實施過程中，充分認識到了5G 網絡給“城鄉結對互動”項目帶來的便利。在這個案例中，我們將使用5G 技術來實現實時互動和交流。

4.1 教學準備

在開展互動課堂教學之前，教師需要先安裝視頻會議軟件，并創建好一個與學科教學有關的資源庫，包括教學課件、視頻和配套的教學文檔。學生需要安裝智能移動終端應用程序，并登錄教師事先準備好的教學資源庫以獲取所需的教學資源。為了方便學生學習，教師已將教學資源庫按照章節或主題進行分類，學生可以快速找到所需的資源。同時，教師也會定期更新教學資源，以保證教學內容的新鮮度和有效性。在開展互動課堂教學時，教師需要注意網絡安全問題，以確保教學資源的安全和保密。教師需要采取一系列措施來保護教學資源的安全，例如設置訪問權限、加密數據傳輸等。此外，教師還需要對學生進行網絡安全教育，讓他們了解網絡安全的重要性，避免在網絡上泄露個人信息和或者具體版權的教學資源。

4.2 教學過程

在基于5G 技術的互動課堂中，教師和學生通過高清攝像頭進行課堂教學的實時轉播。通過視頻會議軟件，學生可以與教師進行實時互動和交流，有疑惑時可以實時向教師提問。這種互動和交流使教學更加生動、有趣，從而提高學生的參與度和學習效果。同時，教師可以充分利用5G 技術拓展教學資源的范圍，將音頻、視頻和圖像傳輸到學生的移動終端上，以拓展學生的知識面。此外，教師可利用5G 技術將游戲、動畫和其他教學資源傳輸到學生的移動終端上，以吸引學生的興趣，并提高學生的學習效果。基于5G 技術的互動課堂教學，師生之間可以實現遠程互動，讓薄弱學校的學生也能夠接受優質的教育資源。這種教學模式可以幫助薄弱學校提高教學質量，縮小城鄉教育差距，為更多的學生提供優質的教育資源。

利用5G技術，實現了城市優質學校和農村小規模學校（含教學點）之間的1 對1 結對幫扶。通過同步共享優秀名師課堂、同步共享優質課程資源和同步開展教師備課研修，農村學生也能夠享受到城市名校的優質教學資源和名師授課，提高學習質量。同時，幫助農村教師優化教學方法、提高教學水平，解決學科專職教師缺乏、優質教學資源不足的問題，從而實現教育信息化精準扶貧、構建區域教育信息化品牌。這種結對幫扶模式為全面開展城鄉結對精準幫扶提供了指導意見和實踐經驗，促進全省教育均衡發展，實現教育公平。通過5G 技術，城市優質學校和農村小規模學校之間可以實現教育資源共享，提高農村學生的學習水平，促進城鄉教育均衡發展，推進教育現代化建設[2]。

5 總結

5G 技術的應用在中小學課堂教學中是一個重要的方向，既提高了教學效果，又促進了學生的學習效果。中小學教育工作者還需要深入了解5G技術的基本原理和應用場景，積極探索5G技術在中小學教育中的創新應用，推動中小學教育向信息化、智能化方向發展。此外，中小學校園需要優化5G 技術的應用環境，保障網絡設備的安全和穩定，確保教學活動順利進行。同時，還需要加強師生的網絡安全意識，保護個人信息和隱私。只有這樣，才能夠實現5G 技術在中小學教育中的良性應用，真正提高教育質量，促進學生的全面發展。