以学习者为中心：未来课堂的环境建设①

摘要课堂是一个“软”“硬”兼备的生态系统。未来课堂的环境设计应以学生为中心，更加舒适、方便、个性化、人性化、生态化。在“未来课堂”建设中，尤其是在信息通信技术（ICT）环境下，学校管理者应通过环境舒适、装备先进、操控便利、互动实时的硬环境建设，以及教学资源、教学模式、人性化管理创新等软环境建设，构筑支持课堂主体充分发展的互动学习空间。

关键词未来课堂；课堂物理空间；信息通信技术；人工智能；虚拟现实；互动课堂

中图分类号G63

文献标识码B

文章编号1002-2384（2018）04-0005-03

未来，正来、已来。当前，对于面向未来的课堂革新已经有了诸多探讨与实践。为了让学生拥有更加良好的学习体验，传统课堂的转型已经成为教育研究者和实践者同时关注的一个重点。这种转型不仅仅是教育教学理念和方法的改变，也包括基于信息技术应用的课堂物理空间改进以及信息装备的智能化设计。从环境建设的视角，在信息通信技术（ICT）环境下，“未来课堂”（Future Classroom）该如何实现课堂硬环境的舒适、智能、灵活、互动，以及软环境的教学资源、教学模式、人性化管理的创新？我们希望借助此文，为学校管理者重构新型课堂教学空间提供些许参考。

一、未来课堂的涵义与特征

1. 课堂是“软”“硬”兼备的生态系统

课堂是一种学习环境，是影响学习者学习的外部因素和条件。在具体涵义上，课堂除了指必要的物理空间外，更重要的是学习行为的发生地。有学者认为，学习环境应包括物理环境、知识环境和情感环境三个方面。[1]其中，物理环境是指进行教学的物理空间，知识环境是指支持学习目标的软件或工具，情感环境则是指与学习结果一致的体现适合学生的正确的价值氛围。从这个意义上说，学习环境中的物质条件通常是指物理空间和技术支撑，或称硬环境；而非物质条件主要是指人与人之间的关系、课堂氛围、教学策略、学习方式等，即软环境。综上所述，作为一种学习环境，课堂也体现出一定的生态要素，主要是为教与学的活动创设充分条件，能更好地促进教师的教和学生的学。

2. 未来课堂是支持课堂主体发展的互动空间

当前，许多教育研究者从不同视角对未来课堂进行了界定。有观点认为，未来课堂以互动为核心，建构一个服务和支持课堂教学主体的发展，各构成要素和谐共存的教与学的活动及环境。[2]也就是说，未来课堂本身应成为教与学过程的重要组成部分，无论是课堂的外在物理环境，还是课堂教与学过程中形成的心理环境，均需要关注课堂主体的用户体验。也有观点认为，未来课堂是利用先进的新一代信息科技，改变传统学校教室的学习环境，建立师生间双向互动的教育学习模式。[3]未来课堂中的学生学习方式变革，不仅能够有效激发学生的学习动机，培养学生的创新精神与探究能力，而且能够使教师教得轻松、有效。也就是说，未来课堂应该体现“美丽、灵感、新颖、灵活、有趣、愉快、自适应、生态、安全”等特征，其中信息通信技术（ICT）的运用尤为重要。[4]

这些表述充分勾画了未来课堂应当具备的鲜活性与生命特征。综上，未来课堂的设计应该以学生为中心，满足多种形式的知识学习和能力提升，更加凸显学习过程的个性化、人性化、便利化，以及舒适、快乐和有效。

二、未来课堂的硬环境建设：以学习者为中心，舒适、智能、互动

无论技术的发展如何之快，对未来课堂的硬环境建设目标应定位于：以学习者为中心，凸显个性化，能充分发挥学习者的主动性和能动性，助力学生自由和谐发展的条件与环境。实现这一目标的具体表现应体现在课堂的环境舒适、装备先进、操控便利、互动实时等几个方面。

1. 环境舒适：体现人性化、生态化

课堂环境舒适重点体现以生为本，关注人性化、个性化与生态化的目标。这些目标应体现在课堂物理空间布局的合理性方面，不仅涉及灯光照明、空气质量、温度湿度等要素，而且包括教室内外墙的背景色彩、学生的桌椅设计，以及生均面积等因素。比如：课堂照明的布局，不仅要考虑照明必须达到一定的照度标准（300lx），更重要的是光照一定要柔和、均匀、无闪烁、无眩光等。而目前传统课堂中的照明多数采用的是荧光灯，而且还加了镜反射底板，这样的配置似乎是达到了照度的要求，但其结果是直接眩光、不均匀、刺眼等，这无疑是造成学生视力下降的源头之一。对于温度、湿度、空气质量等的控制拟采用物联网技术，使孩子们在舒适的温湿度中、PM2.5相对小的环境下进行学习。此外，桌椅的设计更应该体现人体工学的要求，不仅软硬适度，可以调节高低、旋转，而且应该能够进行灵活组合，方便实现个人、小组、全班形式的学习与互动。

毫无疑问，环境舒适有助于学习者放松神经系统，形成放松性警觉（Relaxed alertness）状态，在心理和生理，以及思维和情绪等方面感到安全，更易于进入高效學习状态和产生较强的学习动机。

2. 装备先进：彰显先进性、功能性

装备先进是一个相对概念，因为新科技的高速发展永远超出人们的想象与认识。装备先进在课堂环境中的作用不仅仅是体现课堂的信息化和现代化程度，更重要的是如何对教学活动进行有效支持，以及助力师生信息素养的提升。比如：采用各种视音频数据实时采集技术，及时地将课堂信息进行采集、分析、处理、存储，为课堂内实时互动提供支撑，也可为课后数据分析或挖掘提供支持。采用具有交互功能的触控屏技术所构建的多屏课堂环境，可以助力于课堂内人与技术、技术与环境之间的无缝链接，让教师的教更为生动形象，让学生的学更加直观便捷。

信息通信技术一定会朝更加智能、便携、互联、移动和人性化的方向发展。为此，未来课堂的物理环境设计还需要为未来技术的更新、拓展和应用预留空间。比如：以无线高速网络适应各种设备的无线化；电源的使用需求越来越多时，如何安装充足的、确保安全的、易清洁的电源插座；虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、人工智能（AI）等技术如何进课堂。

3. 操控便利：关注智能性、自如性

操控便利是为了最大限度减少师生在使用装备操作上的负载，它体现在未来课堂装备控制的智能性、自如性和便利性，各种设备均以一键操作完成，其中还包括学生通过学习终端便利地获取资源、上传资源、发送答案、生生互动等。随着信息通信技术的智能程度越来越高，师生操控各种设备的便利性和自如性也会越来越高。例如：自动识别技术可以清楚记录和分析教师或学生在课堂的行为表现，触控屏或多屏显示技术（可触控、书写、同屏、异屏等）可以让教师在课堂任何位置自如地讲解或与学生互动，而学生使用智能终端可以一键实时地记录整堂课或片段教学内容，课后可以进行编辑整理等。

4. 互动实时：强调流畅性、及时性

互动实时体现在未来课堂互动的多维、多样、流畅和实时性，重点是实现学生参与的主动、协同、有效性和个性化等。互动实时性能较好地实践“互动课堂”的概念。[5]互动课堂体现的是师生的积极主动参与、协同、思考、问题解决。多维与多样性体现在师生、生生、资源、内外等方面的互动。比如：教师在讲授完任何一段教学内容后，即刻可以通过自己的PAD或触控屏向全班学生发送提问，学生通过学习终端及时回答；通过实时统计分析后的数据，教师就可以及时了解全班学生对教学内容的掌握程度以及存在的问题，以便及时调整教学进程和策略。此外，教师也可以将全班学生任意分组，让各小组基于学生终端进行问题讨论与交流，然后实时地通过多屏显示来呈现每个小组的讨论和交流结果，并进行点评与比较。当然，未来课堂的互动实时都是在高速无线网络环境下实现的。

三、未来课堂的软环境建设：以教与学为目标，有效、灵活、生态

未来课堂的软环境是通过硬环境的支撑来实现的，具体表现为资源的丰富、教学的灵活、人性化管理等方面，以及由此带来的课堂教学变革与学习方式创新。

1. 教学资源的丰富：满足充分性、适用性

资源的丰富是指课堂教与学资源的充分、适合与好用性，是以满足不同教学和学习对象的实际需求、各个学科与课程的需要为主要目标，而不是以数量多少来衡量。而且，教学资源的丰富还意味着它们既可以在教学中方便使用，也可以让学生在随时随地进行自主或探究性学习时使用。对未来课堂的教学而言，适合教师使用的有教学设计、演示课件、虚拟实验、测试题库类资源，适合学生使用的有思维可视化、微课视频、项目探究类资源。当然，这些资源通常应统一存放在学校的云平台上，集中管理、共建共享。

2. 教学方式的灵活：实现丰富性、有效性

所谓教学的灵活，主要体现在课堂教学方式或模式的多样、灵活与有效。如可采用如下教学模式：思维可视化模式、协同探究模式、基于情境或问题（PBL）的探究模式、体验与实践模式、互为评价与反思模式、多屏互动模式等。比如：在基于云平台的教学环境中，教与学的空间可以向更大的范围拓展延伸，即突破有限的物理空间，实现课内课外的联通，并将课前、课中、课后很好地衔接起来，也可开展翻转课堂和E-Learning等教学模式。这种灵活性还体现在，未来课堂不仅仅只是教与学的空间，也可以视作实验、体验、创客教室等，因为课堂的物理环境和教学资源的支撑已经完全可以让学生在这里进行探究、体验、操练等多种活动，从而改变传统课堂功能单一的状况。

3. 人性化管理：追求课堂的人本化、生态化

人性化管理是按照人本主义取向进行课堂管理，不是要求学生百依百顺，而是尽量向学生提供机会，发掘学生在学习中的归属感、成就感、自我认同感。依靠信息技术数据采集与分析的支撑，能够帮助教师真实、实时了解每位学生的状况和行为表现等，实现对学生的深度关注和有针对性的帮助。例如：某位学生在听到什么话的时候微笑点头，在某道题上逗留了多久，在不同学科课堂上开小差的次数分别为多少，会向多少同班同学发起主动交流等。[6]通过对这些实时的、多维的、高度个性化的数据进行分析，不仅能够解答教师授课是否吸引学生、提问是否符合学生认知水平、何种互动方式受到学生欢迎等问题，更重要的是教师对每位学生的引导是精准的、使之心服口服的。

面向未来的教育、未来的学校，我们需要更多地思考如何为学生创设开展创新性学习的课堂环境，让新型教学空间的构建真正服务于教育教学创新和学生的未来发展。

参考文献：

[1] 李芒，李仲秋，黄建荣.网络探究式学习的心理学习环境设计[J].中国电化教育，2003，（7）.

[2] 叶新东，陈卫东，张际平.未来课堂环境的设计与实现[J].中国电化教育，2014，（1）.

[3] 田学松.初探云端的“未来教室”[J].中国信息技术教育，2011，（11）.

[4] David M. Innovative designs for school，classroom of future[DB/OL][2018-03-09]https：// www.education.gov.uk/publications/standard/ publicationDetail/ Page1/DfES%200162%202003/.

[5] 張际平，陈卫东.教学之主阵地：未来课堂研究[J].现代教育技术，2013，（10）.

[6] 张韫.大数据改变教育[J].上海教育，2013，（4）.

注释：

① 本文系教育部人文社科重点研究基地重大项目“新技术、媒体影响力与第三空间教育”（项目编号：2007JJD880228）的研究成果之一，华东师范大学“985工程教师教育创新基地和优势学科平台建设”（项目编号：79003004）子项目“教师实践创新的主阵地：未来课堂研究”的研究成果之一。