未來教室驅動教育數字化轉型的校本實踐路徑

基于南京市“未來教室”建設項目，本文凝練出“融通、聯結、沉浸、創新”四維建設框架，提出一系列教育數字化轉型的校本實踐策略，通過整合硬件資源、重構教育生態、創設沉浸空間、革新教學范式等實施路徑，形成“技術融通——數據聯結——場景沉浸——教學創新”協同模式。實踐表明：資源融通為數字化轉型奠定物質基礎，智能聯結重塑師生互動關系，沉浸場景深化學生認知體驗，教學創新顯著提升育人質量。同時，本文還提出校本實踐中技術適配性、師生數字素養、教學模式轉型等關鍵問題的解決策略，為區域教育數字化轉型提供可復制經驗。未來，我們將持續深化技術與教育的雙向賦能機制，探索數智時代“未來教室”的可持續發展路徑。

教育數字化旨在將數字技術與信息通信技術（ICT）深度融入教育領域，優化教育過程，提升教學質量，豐富學生的學習體驗。當前，單純硬件迭代已難以滿足育人模式轉型需求，教育生態的“融通性聯結”、學習空間的“認知沉浸”以及教學范式的“創新涌現”成為轉型核心命題。筆者所在學校依托南京市未來科技城片區“科、教、產”融合區位優勢，在區域教育主管部門支持下，以“未來教室”建設為切入點，構建“資源融通——生態聯結——場景沉浸——范式創新”四維框架，突破傳統智慧教室“重設備、輕適配”的局限，探索教育數字化轉型的實踐新路徑。

一、資源融通，筑基未來教室

教育數字化轉型的核心在于構建“資源——技

術——場景”深度融合的教育生態系統。未來教室作為關鍵載體，依托硬件設施的智能化整合與協同，為教育創新提供了底層支撐。

（一）核心教學設備：交互式白板與智能投影的深度融合

未來教室以交互式白板與智能投影系統為中樞，構建“人——機——境”深度交互的課堂生態。交互式白板采用86寸高清觸控屏技術，支持多點觸控與毫秒級手寫識別，教師可以實時書寫、標注、批注教學內容，并通過手勢操作實現頁面縮放、資源拖拽等動態交互，使板書從單向輸出轉向多維共創。智能投影系統集成無線投屏與智能批注功能，支持跨設備內容實時共享，教師可以將多媒體資源無縫推送至大屏，結合動態標注工具，引導學生參與知識建構。這種技術融合能夠顯著提升課堂互動的頻次與深度，形成“教師主導——學生主體——技術賦能”的多維協同教學模式。

（二）協同學習工具：觸控一體屏與平板學習機的協同應用

未來教室通過構建觸控一體小組會議屏、平板學習機與智能點陣筆的系統化應用體系，實現學習范式從“被動接受”向“協作共創”的轉型。具體而言，第一，觸控一體小組會議屏支持多屏聯動與小組協作，學生可以實時展示學習成果，共享思維導圖。教師通過屏幕廣播功能進行即時點評與示范，有效融合“一對多”與“多對多”交互式教學模式。第二，平板學習機作為個性化學習終端，其搭載的智能學情分析系統，可以動態采集學生的答題數據、學習軌跡與認知特點等，為教師提供差異化教學建議；而學生則可通過校本資源庫自主選擇微課、習題等數字化資源，實現“按需學習”。第三，智能點陣筆將傳統書寫數字化，學生筆跡可實時傳輸至電子屏，教師基于過程性數據給出精準反饋，推動“講授——練習——反饋”教學閉環的持續優化。三者協同，構建了“協作探究——個性適配——數據驅動”的混合式學習路徑。

二、智能聯結，重構師生關系

教育數字化轉型的核心在于重構教育主體之間的關系。未來教室通過整合“金陵微校”智能教學端、無線互聯技術、紙筆交互技術、高清全自動導播跟蹤錄播系統等多種教育技術，實現教學模式與學習方式的現代化轉型，在豐富學生課堂學習體驗的同時，推動學校教育的數字化轉型。

（一）金陵微校：賦能智慧課堂

“金陵微校”智能教學平臺通過教室端、教師端、學生端的智能終端應用系統，構建了“慧生長”智慧課堂體系。該系統無縫適配主流教學硬件，不僅支持跨平臺、多終端連接，還能與教學內容深度融合，為線上、線下混合教學提供有力支撐。同時，該系統能全過程采集教學行為數據，賦能現有教學設備，促進優質資源的共建共享，推動教師專業發展，滿足學生個性化發展的需求。

（二）無線互聯：構建立體交互空間

無線互聯技術實現了教室端、教師端、學生端的立體交互。其中，教師端支持跨終端一鍵無線投屏，依托課堂互動創新構建了全班隨堂檢測、錯題自動收集、生生在線互評的新型智慧評價體系。而教室端則支持“1+N”跨班、跨校際的泛在交互，融合音視頻、人工智能等技術，打造多場景、多終端、線上線下融合教學的智能交互教室環境，實現教室的可連接、可重構、可兼容和可記錄。

（三）紙筆交互：促進互動與個性化教學

紙筆交互技術允許學生在保持傳統書寫習慣的同時，通過紙筆作答完成互動過程中的數據采集。教師可通過回放學生的書寫過程，深入分析其思維路徑，精準識別共性錯題和學習難點，并據此精準推送教育資源，動態調整教學策略，實現個性化教學。

（四）常態錄播：優化教育生態與資源

高清全自動導播跟蹤錄播系統支持多點同時錄制，實現對教室內視頻、音頻和計算機動態屏幕內容的同步錄制與直播，全面記錄教學實況。同時，該系統自動生成多媒體教學課件，助力校本資源庫建設，為教學分析、教學評估提供數據支持，推動教學工作實現科學化、現代化與便捷化轉型。此外，該系統具備網絡直播、點播及集中管控功能，具有實用性、高效性和穩定性等優勢。

三、沉浸式學習，深化認知體驗

在教育數字化轉型中，未來教室可以帶給學生沉浸式的學習體驗，實現了對傳統學習空間的創新性重構。其課程設計融合多層次、多領域教育資源，推動教育內容從單一轉向多元、從標準化邁向個性化，為學生構建了豐富、立體且具適應性的學習環境。

（一）智教筑基：標準化與個性化并重

未來教室以“金陵微校”智能教學系統為中樞，搭建校本課程標準化框架。該系統深度整合中小學各年級、各學科電子課本與同步教輔資源，嚴格遵循國家教育標準，確保學生全面掌握學科基礎知識。同時，該系統利用智能化算法分析學生的學習數據，實現個性化學習路徑的規劃與資源推送。例如，根據學生的學習進度與能力，動態調整資源難度與類型，智能匹配拓展資源與練習題，幫助學生鞏固知識點，提升學習效果。這一創新模式為學習空間重構奠定堅實基礎。

（二）資源賦能：可視化與跨學科共融

未來教室引入火花學院的優質教育資源，覆蓋數學、科學等多個領域。這些資源采用先進的可視化技術，將抽象概念具象化，有效降低了學生的學習難度。例如，在數學學科中方面，資源庫以“圖形與幾何”“數與代數”等模塊為載體，通過動態演示與交互操作，幫助學生深入理解數學原理；在科學學科方面，資源庫涵蓋生命科學、物質科學等內容，通過虛擬實驗與案例分析，有效激發學生的科學探索興趣。優質教育資源的引入，拓寬了學生的學習視野，促進其綜合素質全面發展。

（三）云端互聯：共享化與跨地域無界

未來教室依托互聯網技術，實現與國家中小學智慧教育平臺的深度互聯互通。具體體現在：第一，學生可便捷訪問德育、課程教學等版塊，突破地域限制，共享優質教育資源；第二，學生可參與國家級在線課程學習，與全國優秀學生互動交流；第三，教師可利用平臺資源，豐富教學內容與方法，提高教學質量。國家級資源的融通，優化了教育資源配置，從而實現教育公平與均衡發展。

（四）校本創新：特色化與教育生態迭代

未來教室注重校本特色資源的創新與發展。具體體現在：第一，依托暢學編程在線學習網站，開發適合低年段學生學習的圖形化編程啟蒙項目，培養學生的邏輯思維、計算思維與創新能力；第二，采用小組圍坐的開放式布局，便于學生協作共研，特別適合開展跨學科主題學習活動，培養學生的溝通與表達能力、問題解決能力；第三，在智能錄播系統支持下，名師課堂實錄資源日益豐富，為教師提供了個性化的教學參考；第四，在各類教學比賽中，微課評比、融合課例評比屢獲佳績，彰顯了校本數字資源的創新性實踐成果。這些創新不僅能為學生提供個性化的學習體驗，還能推動教育模式的迭代升級與教育創新的持續深化。

四、教學創新，驅動育人質量提升

未來教室通過硬件設施集成化、技術深度融合及課程設計創新，構建了人機協同的新型教育生態，推動教學范式從“經驗驅動”轉向“數據賦能”，實現教師角色、學習方式與綜合素養的系統性變革。

（一）教師角色轉型：從知識傳授者到學習設計師

未來教室重構教師的核心職能，推動其由傳統的知識傳授者轉變為學習場景的“架構師”與個性化教學的“導航者”。教師依托“金陵微校”智能教學系統，實時采集并分析學生的答題正確率、互動頻次、知識掌握圖譜等重要數據，基于學情畫像動態調整教學策略，實現“一生一策”的精準干預。例如，在數學幾何教學中，教師借助觸控一體小組屏動態呈現幾何變換過程，結合學生的操作數據，精準定位空間想象薄弱點，并據此設計分層任務，有效激發學生的探究興趣；在科學實驗中，虛擬實驗室的交互數據可反饋學生的操作失誤點，教師據此優化實驗指導流程，兼顧高效性與安全性。這種角色轉型不僅要求教師熟練掌握智能教育工具的使用技巧，更要具備數據驅動的教學決策能力，推動教學從“經驗導向”轉向“循證實踐”。

（二）學生學習方式革新：從被動接受到主動建構

未來教室的技術賦能徹底改變了傳統課堂的單向輸出模式，構建以“主動參與——深度互動——協作探究”為核心的新型學習范式。在小組會議屏、平板學習機等智能設備的支持下，學生成為學習的“共創者”。例如，在語文課堂上，學生借助小組會議屏開展組際交流、角色扮演等協作活動，將靜態的文本解讀轉化為動態的思維碰撞；在英語學習中，通過語音點讀、在線詞典與AI交互游戲，形成“即時反饋——趣味強化”的學習閉環，有效提升語言技能學習效率。更關鍵的是，在數字化工具支持下的自主學習與跨學科探究，如利用思維導圖整合知識脈絡、通過在線課程拓展學科邊界等，使學生能夠基于興趣構建個性化的知識網絡，實現從“知識容器”到“意義建構者”的轉變。

（三）學生綜合素養進階：從單一技能到多維能力

在未來教室的新型教育場景下，學生綜合素養得以全面提升。這一提升得益于開放式的學習環境和多元化的數字資源整合。以綜合實踐學科為例，學生在探究性學習中提出問題，運用小組會議屏的思維導圖工具整合觀點，借助國家中小學智慧教育云平臺、豆包等AI工具自主搜集學習資料，在合作探究中解決問題、習得經驗。此外，學生的活動成果展示方式也愈加豐富，如文字報告、圖片、音視頻等，借助數字化學習工具和平臺進行創作和創意表達。學生綜合素養的提升不僅包括學科知識的掌握程度，還包括批判性思維、創造性問題解決和團隊協作等多維能力的發展。這些關鍵能力有助于學生未來面對復雜問題、適應快速變化的社會環境。

五、場景育人，創新實踐范式

未來教室作為教育數字化轉型的核心載體，在技術融合與空間重構中面臨多重挑戰，需以系統思維構建協同機制，實現從“工具革新”到“育人范式”的躍遷。

（一）技術適配：構建全鏈條運維保障體系

未來教室依托小組觸摸屏、移動平板、智能點陣筆等智能設備的協同運行。然而，在實際操作中，常出現設備連接故障、網絡中斷、功能不全等問題，直接影響教學效果。因此，學校構建“供應商——電教中心——校本團隊”三級協同機制：與技術供應商簽訂全生命周期服務協議，明確兼容性標準與故障響應時限；組建“電教人員+學科教師”雙師運維團隊，通過設備日志分析、故障案例庫建設等實現故障預判與快速處置；搭建設備健康度監測平臺，對電池壽命、系統版本等參數進行動態預警，形成“預防性維護——應急響應——持續改進”的閉環保障體系。同時，建立實時溝通平臺，組建金陵微校學習溝通群，系統維保員與學校信息教研組共同加入，確保技術問題24小時內響應解決，為智慧課堂提供底層支撐。

（二）生態協同：推動“四維聯動”育人創新

想要實現未來教室效能最大化，應以技術適配為基石，以素養提升、模式創新、家校共育為支柱。針對師生信息素養短板，學校構建分層培訓體系：面向教師開展AI工具應用、數據驅動教學等專題研修，輔以在線資源庫與教學共同體促進經驗共享；面向學生開設人工智能通識課程，助力其數智素養的提升。在教學模式轉型方面，以教師專業發展為核心，通過市級學科帶頭人示范課、校本教研工作坊等方式，推動“探究、協作、創造”型課堂落地，建立跨學科教研聯盟，共同探索項目式學習新范式。在家校共育方面，定期舉辦家長開放日、教育沙龍等活動，直觀展示未來教室在提升學生學習效能中的成效，邀請家長代表、教育專家參與體驗，并搭建家校互動平臺，共享學習數據，消除技術應用顧慮，構建“政府、學校、企業、家庭”四方聯動的教育新生態。

六、結語

展望未來，學校將持續探索智能助教、自適應學習系統等應用場景，為學生提供個性化、沉浸式的學習體驗，共同構建開放、共享、可持續的教育新生態，培養兼具數字素養與人文精神的新時代人才。