中小学智慧教室模型设计研究

谭超颖

摘要：智慧教室是教育技术研究领域的一个前瞻性课题。本文通过对国内外智慧教室模式的解读，结合国内实际学习环境情况，设计了符合K12学段的智慧教室特点的模型，为国内智慧教室相关研究提供借鉴和参考。

关键词：学习环境；智慧教室

中图分类号：G40-057文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）02-0186-01

一、前言

近几年来，人们对学习环境上的探究热情越来越高。这不仅说明我们现在已经有了相关的硬件设施基础支持，更说明教育者们对于教育中最基本的课堂已经有了更深的理解。

中国教育科学研究院建立了“中国未来学校实验室”；欧盟提出的由“互动区、展示区、探究区、创造区、交换区、发展区”六个学习区组成的“未来教室实验室的理念在网络上开始广泛流传[1]。毋庸置疑，未来教室的探究，促进基础教育向着更加民主、开放、公平、协作的方向发展，带动教育理念、课程形态、教育教学模式、学生评价、教师发展诸多教育内在因素的变革。

二、国内外现状分析

国外智慧教室概念由罗纳德·雷西尼奥的“Smart Classroom”（Rescigno，R.C，1988）提出。随着IBM“智慧地球”的三大要素：物联化、互联化、智能化提出，物联网与互联网开始全面整合，实现协同发展。在智慧地球大背景下，关于智慧教育的核心阵地——智慧教室的研究引起广泛关注，如何建立开放式学习环境和智慧学习环境广受关注。2008年后，有关智慧教室的文献数量急剧上升。虽然国外研究智慧教室较早，但是在智慧地球大背景下，在智能技术、云计算技术和物联网技术发展下，智慧教室的研究才开始全面铺开[2]。我国各类学术期刊逐步开始刊发有关智慧教室的论文，重视智慧教室的设计与发展，并取得了一定的成果。

三、国内普通教室存在问题

我国目前中小学的教室空间小，教室大多是呆板的座位排列和简单的教室空间架构。作为物理空间的座位充当了储藏、听课、休闲、交流等功能，这样的设计实际上是把社会空间和物理空间进行了重叠，对于师生、生生互动，则缺少复合结构的考虑。

四、方案设计

笔者针对当代中国普通教室的问题，经过大量的关于智慧教室的材料搜索，以及对建筑学、美学、心理学等多方面的认知，构建出针对K12学段学生智慧教室的模型。如下图所示：

（一）教学设备

智慧教室的特征有混合性、开放性、交互性、灵活性、智能性、人性化、生态化。除了基本设施桌椅板凳、讲台，还需要符合人眼视角的交互式白板、无线投影、摄像系统、3D投影仪、可变色墙体、平板电脑、高速无线网络。

（二）区域及功能

教室长10m，宽6.4m。规格为20-40人。整个教室主要划分为三大区域：教学区，储物室，以及控制室。储物室主要是存放桌椅，以便支持不同规模的课堂。控制室主要用于管理众多电子设备，协助教学区的教师进行教学工作；另外专业的工作人员可以观察学生协作学习和主动学习的情况。

1.可随机组合的桌椅。目前有一些智能教室或者多功能教室采用将室内区域划分成不同的概念区来适应多种教学方式，但是这样的设计空间利用率不高，实际是一种资源的浪费。这种灵活的桌椅设计以及储藏室这样的支持空间使其方便地形成各种布局，很好地提高了教室的空间利用率，能够支持讨论、小组活动、桌面实验、多媒体活动。

2.交互式教学白板。人眼集中注意力的视角为25度，设置在教室最前端的交互式教学白板可以尽可能得扩大学生视角，产生良好的观看效果。此外教师能够利用白板引导学生，让学生更为直观感受、触碰到知识。

3.无线投影。无线投影既能利用墙壁节约空间，又能在学生进行小组协作，讨论时发挥重要举足轻重的作用：学生将手中的平板电脑自由切换到投影上，发表个人观点，进行讨论、展示。此外，教室内的无线投影仪的摆放也遵循人眼专注视角不超过30度进行摆放。让学生更为专注于小组内的讨论。

4.摄像系统。在储物室以及控制室之间的隔断上安装摄像系统。第一，方便控制室内的工作人员记录教学，协助教学，另外也能分析教学中的问题。另一方面，也有录制课程的功效。

5.3D投影仪。在教学区的中央，设立一个3D投影仪，当进行某个学科的教学时，例如：生物在介绍DNA构造、人体结构时，全息3D投影效果会让学生对于知识有着更为立体深刻的理解。

6.智慧教室“移动化”。学生的学习效率不同，传统的课堂教学势必不能满足所有学生的要求，但“移动教室”的运用可以让教师与学生建立私人关系，同时获得学生表现的真实反馈。

教室为每位学生配备了平板电脑，支持学生做更高效的计算与搜索。学生可以通过平板对投影主机的屏幕切换快速将自己的作品或者意见呈现给老师、小组成员。这样课堂的主动权很大程度上还给了学生。另外，平板上增强现实的使用，让学生可以自行解剖模型，对于结构类方面的学习，学生经过团队合作、个人消化理解将会有更深的认识。

五、小结

智慧教室应在正确的理念下开展探索，并不是时髦地追求现代技术的比拼。真正的智慧教室研究与实践，应当以投入产出比的效益来衡量，以是否促进了学生全面而富有个性的发展、有效推动了教育模式的变革来衡量。在智慧教室的探索中，需要不断地丰富与加强课程理论、教学理论、学习理论的研究与实践。

（作者单位：四川师范大学计算机科学学院）

参考文献：

[1]丁书林.构建未来教室：装备技术应用的探讨[J].中小学信息技术教育，2014（12）.

[2]张亚珍.国内外智慧教室研究评论及展望[J].开放教育研究，2014（2）.