面向不同教学环境的课堂交互技术的分析与研究

（浙江师范大学教师教育学院，浙江金华 321004）

一、引言

随着互联网+时代的到来，技术愈加被大众所关注，教育也在适应社会发展的要求中不断革新教育理念。智能时代背景下，随着大数据、云计算和物联网等新一代技术的出现，传统的课堂教学环境已经不能适应时代的发展需求，智慧学习环境（特指智慧教室）正以一种全新的面貌呈现在大众面前。

教学交互是教学活动中最基本的特征之一，在一定程度上反映了教学的本质[1]，而课堂交互技术正是随着现代教育技术的不断创新出现了越来越多的形式。这些不同的教学互动形式将对学习者的学习效果产生显著的影响。

二、教学环境概述

1.教学环境的概念

教学环境是教育中一个不可避免的热点话题，它是教育整个系统工程中的重要因素。杜威在《民主主义与教育》一书中指出“教育作为一个扶养、培育和教养的过程，其主要方法是依靠环境的作用[2]。”在我国古代，人们就有所认识。“《学记》认为:“独学而无友,则孤陋而寡闻。”这说明学习过程中的人际交往、人际环境对学生学习的结果有一定的影响[3]。”身边的学习环境都会无时不刻地影响着学习过程和学习结果。著名的“孟母三迁”故事也说明学习环境对人的教育发展是有很深的影响。

我国《教育大辞典》中将“教育环境”解释为：“为培育人而有意识地创设的情境。一般可分为家庭教育环境、社会教育环境和学校教育环境。教育环境既是一般环境的一部分，又因其具有一定的目的性而不同于一般环境[4]。”这其中提到的教育环境是特指为了培养人而设立的特殊环境，比如现在的学校中的教室环境或教育辅导机构的专项培训环境等；而宏观的教育环境是直接或间接地影响人个体发展的和生存的外在世界。

教育学者们普遍地倾向于把“教学环境”定义为：“影响教学活动的各种外部条件。包括有组织的、自发的两种。前者对教学具有直接、明显的作用；后者则产生自发的制约作用。分班级、校内、校外三个层次[5]。”本文中所涉及的教学环境都特指在学校教育中的课堂教学环境。

2.传统教室与智慧教室的比较

随着“班级授课制”的普及与推广，教室在学校教育起着重要的作用。但随着教育理念的不断创新，教室不再是传统的固定讲台、黑板和课桌椅等；智慧教室就是一种过去所没有的新形态教学环境。在传统课堂中，教学互动主要以师生互动和生生互动为主，在现有的教学过程中，教师一直都是课堂的主导者和控制者，包括教学活动的开展和实施、多媒体设备的使用等。而互动方面传统课堂教学环境在某种程度上限制了实时互动反馈的发生，主要表现在：互动类型少、形式单一；互动深度不够；师生行为失衡等[6]。

智慧教室，又称未来教室，是实现教学内容优化呈现，学习资源便利获取，课堂教学深度互动的新型教室[7]。这样的教室也符合当今智能时代的发展需求，将学生的学习情况数据化和在线化，使得教师和学生有越来越多的交流互动方式可以进行情境化、协作化和在线化的学习。在智慧教室中，可以实现人人是知识的分享者与连接者，师生之间或生生之间都可以进行较好的深度互动。联通主义学习理论认为学习即连接的建立和网络的形成[8]。强调管道比内容更重要，节点之间联接越通畅，知识流动越快，学习效果越显著[9]。教师和学生利用网络选择合适的课堂交互工具实现良好的课堂互动。

三、课堂交互技术的概念

课堂交互是教学中师生或生生之间进行的互动活动，只有良好的教学互动才能更好地促进学生的学习。在这过程中，课堂交互技术充当着不可或缺的角色，它有广义和狭义之分。广义的交互技术是指在教学过程中达到互动作用的一切方法或手段。狭义的交互技术是指在应用层面的信息化技术，包含交互平台、交互软件等。本文所涉及的交互技术是指狭义的交互技术。而课堂交互技术则是在教学过程中辅助教师开展教学活动，与学生建立良好的信息交流和反馈的新技术新手段。

四、课堂交互技术的发展

随着技术的发展，在教育中的技术应用形态也层出不穷。在以往的教学环境中，黑板是教室中最醒目的标志，也是教师呈现教学内容的工具，还是教师、学生和知识内容的交互界面，但这样的交流互动方式已不再是当今“宠儿”。新的课堂交互技术可以很好地实现集体之间自由的双向访问交流，学生是整个教学过程中的主体，可以最大程度实现学习者自身的学习潜能和激发学习兴趣。

1.基于计算机辅助教学（CAI）的课堂交互技术

随着计算机技术的发展，计算机和教育正在不断融合，从过去的演示工具逐渐转变为互动工具，使学习者能真正感受到教师的教和学生的学都在发生根本性的变化。CAI是指计算机参与教学过程，将教与学之间的信息传递用计算机加以辅助，以达到最佳效果[10]。CAI的课堂呈现方式是以计算机技术为核心，融合多种媒体技术将知识点进行打包封装并通过投影呈现给学习者。

在传统课堂教室中，主要表现为多媒体课件技术的交互。多媒体课件是一个包含文字、图片、动画和视频等信息的综合知识包。这其中有熟知的PowerPoint、Au⁃thorWare和Flash等应用软件。教师通过对知识点的梳理，将重难点以电子信息的形式逐步呈现出来，给人一种界面友好、操作简捷、交互性强的视觉效果。在整个教学过程中，除了师生之间的问答互动，还多了学习者与多媒体之间的互动，增强了课堂学习的互动效果。同时，这也让投影加课件成了课堂教室中的“标配”，使得越来越多的教师更倾向于用PPT开展教学，将教学内容融入到多媒体课件中。

2.基于信息通信技术（ICT）的课堂交互技术

过去的资源呈现方式只是一种固定的、高度结构化的互动形式，学习者不能随意改动或创造新的知识结构，缺乏更深层次的交流互动。而交互式电子白板改变了传统黑板的风格，成了一块可触屏的电子屏幕。在屏幕上，教师可以在上面进行批注、变换样式、保存等活动，还可以在资源库中打开和分享教学素材，这其中的所有操作步骤都会有记录以便于今后教师的教学反思。

另外，交互式电子白板也是学习者与教学内容的良好交互界面。教师可以提前设置一个情境，让学习者分组完成活动设计，然后每组派一个代表在白板上进行演示和操作，既增强了课堂趣味又吸引了学习者兴趣。但这样的教学方式更适合高年级或是自主学习能力较强的学习者，因为有的学习者会因为“新鲜好玩”，只关注表面的外部画面而忽略了学习内容，这是教师需要在课堂教学中时刻关注的一个问题。

3.基于虚拟现实技术（VR）的课堂交互技术

虚拟现实技术是模拟计算机产生三维的虚拟世界，给人一种“身临其境”的感觉，使得多种感官都能达到刺激状态的技术。虚拟现实技术具有沉浸性、构想性和交互性等基本特征[11]。而虚拟角色体验控制交互在课堂上可以实现本人和虚拟人物之间的深度交互，虚拟人的各项指标包括身高、体重、长相等都可以自由设定，然后结合实体和虚拟现实的技术[12]，真人可以操作虚拟人物的位置、肢体动作、言语和表情等，虚拟人物如同真实人物一样进行自由活动和学习，将极大地提升学习者的学习兴趣和体验乐趣。学习者能真正感受到学习主体地位的重要性，只有让学习者自主地去体验和探索，才能让学习者更好地学会学习。

五、课堂交互技术的作用

1.激发灵感，激励创新

交互就是互动，课堂教学中，没有师生互动就没有建立起师生之间的交流基础，课堂教学中最不能缺乏的就是互动。教师应给学习者更多的表现机会，包括上课发言、活动组织、才艺表演等多种形式的锻炼机会。教师、学习者、教学媒体、教学内容四者之间的距离也在不断拉近，不断的交互可以使得教师改进教学方式并鼓励学习者转变学习方式。

2.反应及时，焦点集中

学习者的注意力是随着课堂的深入程度而不断发生变化的。课堂中的活动犹如游戏，不但切合了学习者对学习的渴望，而且还能在整个参与过程中被记录下来，这些生成性教育数据既可以作为对学习者的过程性诊断，还可以集中学习者的注意力。课堂交互技术的运用，使得学习者可以及时地做出相应的答复，反馈建立起的交流互动的基础，将极大地提高每个学习者的学习参与度。

3.思维展现，精准反馈

在动态反应的学习系统中，学习者可以用言语、文字或图片来参与学习。要求学习者要有解决问题的整体思维，能阐述对问题的思考和理解。学习者要有自己独到的见解，交互技术能够促进学习者进行头脑风暴；教师在反馈中也能较为准确地判断学习者的认知程度，给予及时有效的反馈意见，从而提高课堂教学效率。

六、结束语

每一种教学环境都有其自身独特的地方，技术在这方面起到了不可替代的作用。技术只是一个推动点。一方面，教师应该如何更好地将教学内容和交互技术融合在一起为目标，而不是仅仅将交互技术简单敷衍地运用。另一方面，学习者可能会过度关注新奇的技术表现而忽略学习的任务，教师要时刻关注学习者的学习状态。诚然，学会用交互技术并不是最难的，重要的是如何用好交互技术，结合自身学科来开展有效的教学活动，这才是最关键也是最有意义的课堂教学。

参考文献：

[1]田健,阳嵘莎，杨改学.基于信息化课堂的教学交互研究[J].当代教育科学,2009,(13):24-27.

[2]约翰·杜威,王承绪译.民主主义与教育[M].北京:人民教育出版社,2001.

[3]谢丽娟.试论课堂教学环境的内涵、结构及建设策略[J].当代教育与文化,2009,1(06):90-93.

[4]顾明远.教育大辞典(第一卷)[Z].上海:上海教育出版社,1990:34.

[5]顾明远主编.教育大辞典(增订合编本·上)[Z].上海:上海教育出版社,1998:716.

[6]张美霞，沈蝴蝶.面向智慧教室的课堂交互技术的分析与研究[J].中国教育信息化,2017,(16):15-17.

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[8]Siemens,G.Connectivism:Learning as Net?work-Creation[DB/OL].[201706-29].http://www.elearnspace.org/Articles/net⁃works.html.

[9]刘智明,武法提.联通主义视域下成人在线自主学习导学策略研究[J].电化教育研究,2017,38(11):69-74.

[10]任远红.课堂交互技术探讨[J].郧阳师范高等专科学校学报,2015,35(06):127-131.

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