智慧教室互动策略研究

李文慧

摘   要：教育信息化的变革推进了智慧教室的建设，也对传统的教学模式提出了挑战。智慧教室先进的软硬件设施为师生互动、设备互动、资源互动、环境互动提供了便利。文章以《计算机网络》课程为教学载体，通过拼图式合作学习的教学策略，对课堂的互动教学活动重新设计、再实施，总结归纳出提升课堂互动效果的互动模式，以期为同行提供参考和借鉴。

关键词：智慧教室;互动策略;拼图合作

中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2021）12-0034-03

教育部发布的《2020年教育信息化和网络安全工作要点》中，提出要实施好“加快推进教育信息化攻坚行动”，继续开展教育信息化教学应用实践共同体项目研究工作[1]。智慧教室凭借在多元内容呈现、智能化环境管理、高效性及时互动、多渠道资源获取、沉浸式情境感知五个方面[2]的独特潜力，得到越来越多高等院校的关注。互动是智慧教室的核心功能，深度的多元互动能够改变教室的主体，从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”。如何挖掘智慧教室的软硬件功能，深化互动学习策略，提升学生的主动学习兴趣，提升课堂参与感，是传统课堂要面临的新的挑战。本文以《计算机网络》课程为教学载体，对智慧教室环境下的多元互动策略开展模式进行了探索与研究。

一、智慧教室互动元素概述

目前国内外对智慧教室的定义还没有形成严格的界定，一种概念为增强型的多媒体教室，拥有多种先进的多媒体设备，为教室提供了完全整合的教学资源;另一种概念为智慧教室是一种学习环境，其中配备了与教学策略相融合的软硬件装备，以促进交互活动为核心，智能感受课堂情境、自动化管理的教学环境[2]。综合国内137所双一流建设高校的官网数据汇总发现，已有94.9%的院校完成了智慧教室的建设，多为配备了智能物联网控制、师生移动终端、无线投屏系统等的“强交互式”教室。

互动作为智慧教室授课的核心策略，除传统授课的师生互动、生生互动模式外，还可以在智慧教室内延伸至师生与信息化手段、师生与智慧教学环境的互动，这对于演讲型授课模式、小组协作式教学模式、辩论型学习模式等提供了更灵活便捷的途径，能够引导学生在互动讨论中完成知识的内化，重构学习模式。明确课堂的互动要素是实施课堂教学活动的基础，本文将从智慧教室的空间、软硬件环境中提取师生、设备、环境与资源四个互动维度，介绍互动策略的实施方法。

1.师生互动策略

教师和学生是课堂活动中最重要的两个要素，传统的教学模式多为教师主动提问，学生被动回答的互动模式。师生的双向互动能能够扭转课堂中学生的被动状态，转变为“以学生为主体”的课堂，激发学习兴趣。智慧教室环境下，可移动讲台、课桌椅等设施从物理环境的角度转变课堂的主体。多屏、移动终端投屏等方式，全方位展示学生的知识图谱，使得课堂的角色构成发生变化。图1展示了智慧教室中互动角色的构成。互动由师班互动转变为师生互动、生生互动、师组互动、生组互动等多元化互动模式。互动以学生的学习诉求为主体，可以在理论知识学习、案例研讨式学习等各类学习活动中转变角色，体现了以学习者为中心的教学理念，创造更多维的活动方式。

2.设备互动策略

智慧教室中的物联网、无线覆盖、多屏显示等先进的设备为教学内容的呈现提供了更直观的方式，促进了师生与设备互动的产生，是智慧教室特有的互动方式。上海海事大学建设的“强交互型”智慧教室，配备了全方位的屏幕，满足各角度的学生展示需求;物联网技术的引入为学习情境的创建提供了便利，且能够根据教学模式的变化一键切换内容呈现方式;“海大学习通”在线教学平台将教学活动保存在云端，可以快捷地实现签到、抢答等高互动型教学活动。表1呈现了智慧教室内主要的设备所支持的教学活动。

3.資源互动策略

随着MOOC、SPOC等混合式教学模式的普及，教学资源与课堂面授结合的教学模式开始被更多的教师运用到教学中。智慧教室为教学资源的呈现提供了多种途径，师生可以在不同屏幕显示电脑端、微信端、学习平台端等获取的学习资源。同一资源在视频、图像、文本三种多媒体展示方式后，能够加快知识的内化过程，增强学生的知识记忆度。如当下流行的“弹幕”元素，为学生提供了表达的快捷方式，教师可以第一时间获取学生对知识掌握的情况及关心的热点问题，及时调整知识点讲授进度。结合中国大学MOOC（慕课）、超星学习通等教学平台，教师可以快速开展基于案例的授课模式，学生在 “云端”完成案例的讨论，再将内容移植到“本地”，在智慧教室完成案例的学习成果。

4.环境互动策略

课堂是教学的主阵地，是学生参与教学活动最基础的保障。根据环境心理学理论，能唤起注意又能引起人们兴趣的环境刺激才能引发人们去探索，环境的复杂程度增加更能引发人们探索的兴趣。智慧教室更开放自由的学习空间能够在潜意识中唤醒学生的知识获取主动性。教室中的桌椅、讲台均可自由移动，改变了传统教室中排排坐的空间意识，学生可以根据教学的需求改变就坐方式，对于小组协作式授课模式更加有利，无讲台设计也将师生的近距离互动行为变为常规化操作。智能温度调控、智能光线调控等人性化设施为教学情境的转换提供了保障。

二、《计算机网络》课程互动策略实践

《计算机网络》是计算机类专业的一门必修专业课程，全面系统地介绍了计算机网络的发展和原理体系结构，要求学生在学习过程中将抽象的理论知识与实际应用相结合。随着信息化的不断发展，该门课程的学习不再局限于教材，教学内容需要随时代的变化不断更新，需要教师在教学过程中通过不断的实际应用案例来补充课堂内容，多维互动能够深化案例教学的知识渗透厚度。

1.授课内容与对象

《计算机网络》课程的授课对象为大二年级学生，已经具备一定的专业课基础，具有较高的信息技术素养。教学班级人数是30人，以“校园网络的组建”任务为案例，分为6个小组，每组5人，分别定义为网络需求分析师、网络拓扑结构设计师、网络设备选型师、网络安全师、网络管理师五种角色，每组推选一位组长，进行项目汇报。在授课过程中，采用拼图式合作学习的主动学习模式，如图2所示。在问题导入、合作探究、专家组重组、展示汇报、测评反馈、总结提升6个阶段，依托智慧教室互动因素，根据小组任务拆解重构模式，制定针对《计算机网络》课程的互动策略。

2.智慧教室环境下交互策略设计

（1）问题导入

问题导入是指在教学初始阶段，教师为加深学生学习记忆度，提高学生学习倾向性，将问题以小组研讨的形式发放的过程。在智慧教室中，教师可以通过多屏展示，定向发放小组问题，借助智能交互系统，呈现“校园网络的组建”这一问题的小组分工，要求小组搭建一个校园网络，进行子网的划分和网络拓扑结构的设计，最终进行小组汇报，设计网络结构，画出网络拓扑图。其中，智慧环境辅助创建了生动形象的学习情境，刺激了学生的学习欲望，促进了学生积极交流的主动性。师生互动、师班互动以及师生与设备的互动过程，充分体现了教学活动与信息化的融合。

（2）基于拼图式合作学习的问题探究

拼图式（Jigsaw）合作学习模式起源于上世纪70年代，最初由美国社会心理学家艾略特·阿伦森及其同事创建[3]。根据该模式将全班学生分成若干个小组，每个小组问题相同、分工相同，每位学生领取任务的某一个部分，掌握相同资料的学生再集中形成“专家小组”，共同探讨统一子任务，之后“专家小组”拆解回归到“原属小组”，分享讨论资料，形成原属小组的最终成果并进行汇报。

①原属小组合作探究

在“校园网络的组建”任务中，教学班级分为6个原属小组，每组分别设立五个专家，分别领取网络需求分析、网络拓扑结构设计、网络设备选型、网络安全、网络管理五个资料模块。任务资料通过移动学习平台发送至学生的移动学习端。利用课堂灵活的课桌椅，分别划立6个区域，作为小组的项目研讨基地，每个基地配备一台挂墙一体机，作为资料查阅与汇报内容的主机。经过原属小组的首次研讨，各组长汇报小组成果，教师将小组汇报PPT等资料同步至其他小组屏幕中。教师根据小组的初次汇报，在教师移动终端进行初次点评与打分记录。在原属小组的合作探究中，使用了智慧教室的生生互动、资源互动、环境互动、设备互动等策略，充分发挥了课堂互动的积极性，为小组探究提供了便利。

②专家小组重组

在原属小组第一次汇报后，学生根据任务分配的专家任务单，调整位置组成专家小组，进一步讨论子任务的实施。以网络拓扑结构设计专家组为例，每位学生通过移动学习端投屏分享第一次搜集的资料，介绍小组设计的分层结构设计、核心交换机的连接、负载均衡和冗余配置等内容。分享结束后，网络拓扑结构设计专家组进行研讨，分析各成员的设计优势与改进策略，研讨中各成员对自己的任务部分可以进行补充和联结。

③原属小组二次汇报

专家小组研讨结束后，学生回归原属小组，将各自负责的专家内容进行升级，二次研讨后形成更新版校园网网络拓扑结构图，汇报网络部署策略。教师根据小组的初次与二次汇报，进行综合打分，最终确定最佳小组，学生通过学习平台，完成小组间互评与组内互评，评选每组最佳成员。专家小组重组、拆解，原属小组二次汇报的研讨过程中，对于资源与展示的需求增多，无线覆盖、学习平台在此过程中促进了生生互动的高效性。在最终汇报环节中，多屏显示、屏幕切换等与设备的互动也促进了小组项目汇报的可视度。

3.测评反馈

测评反馈是指教师在教学活动的后期，通过随堂测试的方式，检验学生学习效果的过程。在传统教室中，该过程一般需要准备随堂测验试卷或随机提问的方式进行。在智慧教室中覆盖了无线网络，教师可以通过学习平台发布随堂测验，学生的答案也可以及时反馈在教室的所有屏幕中，并且可以及时生成数据报告。在该过程中，教师可以提煉后期教学的重点，有针对性地改善教学内容。该过程体现了师班互动以及师生与技术的互动。

4.总结提升

总结提升是指教学活动的最后阶段，教师对知识点进行回顾、总结的过程。通过测评反馈与小组讨论，教师通过多屏显示，总结在“校园网络的组建”这一任务单元中的难点、重点，帮助学生巩固知识点，使学生形成系统性的认识，有助于学生内化知识点，固化知识体系。该过程中体现了智慧教室中师生与技术的互动。在基于拼图式合作学习的问题探究整个过程中，教师要发挥调控、指导的作用，利用智慧教室移动端控制面板，切换分组讨论时屏幕呈现内容，指导学生完成无线投屏分享，保障学生可以通过移动设备与小组专用屏幕连接。同时，在小组的汇报展示环节中，教师进行屏幕的同步操作，确保小组PPT在多个屏幕中同时显示，方便各组间的交流互动。智慧教室中的多维、多元互动策略均为教学活动的开展提供了强有力的保障，体现了教学活动的主体与智慧教室的技术主体之间的深度互动。

三、结论

在智慧教室中，师生互动、生生互动的频次增加能够提升学生课堂学习的参与度，学习情境的不断切换能够升级小组合作探究式学习的质量，多元的展示方式能够改善学生的学习态度和兴趣，整体的互动式教学设计能够深化学生的知识吸收，帮助学生构建更完整的知识体系。但在智慧教室的背景下开展互动是一个不断磨合的过程，教师与学生教学活动的改变需要培养与深化，本文中的智慧教室互动模式更适用于研讨性强的课程，对于理论讲授需求更高的课程，还需要不断挖掘普适性的互动模式。

参考文献：

[1]教科技厅[2020]1号.教育部办公厅关于印发《2020年教育信息化和网络安全工作要点》的通知[Z].

[2]黄荣怀，胡永斌，杨俊锋，等.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012，18（2）：22-27.

[3]Aronson E ， Bridgeman D . Jigsaw Groups and the Desegregated Classroom： In Pursuit of Common Goals[J].Personality and Social Psychology Bulletin，1979，5（4）：438-446.

（编辑：李晓萍）