浅谈智慧教育背景下的未来课堂及教学新特征

【摘要】随着科技的不断发展，我国教育信息化已进入2.0时代，教师的信息化素养不断提升，依托信息技术进行教学成为现代课堂教学的主要手段，智慧教育深入人心。在未来课堂中，课堂环境的改变与教师教学方式的优化都将成为智慧教育改革的主旋律。未来课堂与传统课堂有着很大的不同，未来课堂教学需要将先进的技术融入课堂环境和教师教学过程中，创新教育手段，从而为教师教学提供更便捷高效的服务。文章以未来课堂的基本概念为切入点，从理论与实践层面分析了未来课堂所具备的特点与教师教学的新特征，旨在探索教师在未来课堂上进行教学的新思路。

【关键词】未来课堂；信息技术；特征；环境

科技在进步，时代在发展，现在我们正处于信息全球化的新时代。为了进一步提升教育信息化水平，利用教育信息化推动教育现代化的建设，江苏省人民政府出台了《省政府关于推进智慧江苏建设的实施意见》，这对教师在智慧教育背景下的课堂教学提出了新的要求。在课堂教学中，教师应该利用现代信息技术改变传统教学方式，创新自己的教育教学理念与模式，善于利用优质的资源来完善自己的教育教学过程，同时还应该做到终身学习，不断提升自己的信息化素养，提高自己的教学能力，将课堂教学与信息技术相融合，发挥信息技术在教学中的应用价值。

当前开始出现了新的教学手段，把信息技术带入课堂成为现代教育研究的新方向。虽然教学手段在逐渐改进，但部分教师采用的课堂教学模式仍以教师传授知识为主，对学生的主体性缺乏关注，上课时利用的是传统的教学工具，导致学生参与课堂学习的积极性不高，课堂教学效果也不好。未来课堂的教学以独特的教学方式培养创新型人才，根据新课改的理念进行教学框架设计与重构，是在对传统课堂进行改造的基础上提出的一种新型课堂教学模式。未来课堂不仅表现为教室这一物理空间环境上的升级，而且对设备与技术层面有更高的要求，它与信息技术相結合，力求打造一个更适合教师教与学生学的新型教育空间。

一、未来课堂的概念

陈卫东教授认为，未来课堂是相对于传统课堂和现代课堂而言的，是以人本主义、环境心理学、互动等为理论，以云计算、智能空间等技术为支撑，充分发挥课堂中各个要素的功能，以促进学生学习行为的发生及情感、态度、价值观等发生变化的教与学的共同活动［1］。

学者陈德怀、林玉佩认为：“未来教室=无所不在的学习环境+电子书包+随意教室+远距实验室+高互动教室+相连教室。”［2］未来教室将不会有学习的时空限制，可以发生学习行为的环境都可以称为“教室”。在物联网、大数据、云计算及各种互联网技术的支撑下，学生可以随时随地地学习，利用计算机、平板电脑等设备在屏幕的一端与教师进行互动，同时学生之间可以进行沟通交流，共同发生学习行为，共同享用学习资源。

二、未来课堂的特点

未来课堂强调物理空间设计更合理，信息空间设计更人性化，教师的教学组织形式更加多元化，学生的学习行为更容易发生。教师需要打破教条化、单一化和静态化的传统课堂教学模式，培养学生自主学习与合作学习的能力，加强课堂中的师生互动，促进课堂生成。

（一）舒适的物理空间环境

未来课堂在教室建造上采用绿色、节能、环保的材料，注重资源的再生利用，极大限度地利用自然光照给室内光照与温度系统提供能量，安装有导流槽的黑板，利用人体力学原理智能优化教学工具与学生课桌椅，符合可持续发展的要求；在课桌椅的摆放形式上会根据不同的课型，在智能机器人的帮助下自动调整；在空间设计上不再围绕教师的讲台与黑板，而围绕各种电子液晶屏幕摆放课桌椅，保证每位学生都能看到屏幕，都能听到教师讲授的内容，都能感到舒适。在未来课堂中，信息技术不再只是一种学习辅助工具，而将完全融入课堂环境当中，学生可以集中精力于学习任务本身，在学习活动当中保持专注［3］。

（二）先进的信息空间环境

未来课堂是在信息技术支撑下建立的新型课堂模式，它融合了多种先进的技术。信息空间环境包括硬件环境与软件环境。硬件环境中有各种机器设备，这些机器设备在软件的控制下发挥作用，其中涉及云存储技术、物联网技术、无线传输技术、远程监控技术、VR技术以及各种传感技术。首先，教师借助云端设备进行备课；然后，作为载体的设备将课堂内容传递到学生端，学生在教师的指导下利用现有的资源进行学习。在课堂中，教师只需触动命令按钮，各台机器设备便会在相应的环境中各尽其职，相互配合，共同为教学服务。

（三）丰富的学习资源与开放的学习空间

未来课堂的学习及教学资源具有开放性。在传统课堂中，教师上课前需要根据现有的教材提前备课，准备好充足的教学资源，以便自己在课上利用。而在未来课堂中，教师可以随时连接网络，将网络上实时更新的学习资源展示给学生，为学生提供最新的学习内容，这符合信息时代下学生追求新事物的特点，以及21世纪学生的认知需求。同时，教师还可以营造良好的课堂氛围，引导学生自己上网搜索信息，将搜索到的信息相互分享，在开放的互联网空间上交流学习，从而提高学生的课堂参与度，让学生获得愉悦的学习体验。随着线上与线下教育的开展，教师可以利用网络，将自己的教案与教学资源上传到网络空间，学生的学习空间得以拓展，不再局限于教室，在任何地点都可以学习。

（四）超强的课堂交互

以美国亚利桑那州立大学创立的SMALLab学习平台为例，它融合视觉、听觉和动觉为一体，以实体教室为主，以计算机网络技术等多种技术为辅，利用动作捕捉技术，将学生的实时位置信息与动作信息发送给计算机，让学生看到自身动作反馈，以实现具身交互学习［4］。在未来课堂中，教师主动走下讲台，站在学生中间进行授课，不再是课堂的主导者。教师可以全方位观察到学生的每个动态，了解学生的学习状况，以便及时调整自己的教学计划与策略。教师在课堂中还可以借助多种机器设备，帮助学生用不同方法解决问题，从而提高学生的学习能力，开拓学生的思维空间，实现超强的课堂交互，以及学生个性化的学习、发展。

三、未来课堂中教师教学的新特征

未来课堂，并不只是各种机器设备集成的机械空间，还有着人性化的高效互动的学习环境。在未来课堂中，教师将更多地关注学生的心理需求、课堂参与度与个性化发展。同时，教师也不再受到传统课堂教学方式的约束，而能够根据课程的特点，有目的地选择合适的教学方式进行课堂教学活动，在动态的教学过程中，让学生利用最新的媒介进行有效学习，探索新知，进而实现自身的全面发展。

（一）教学组织形式的灵活性

教学组织形式是指教师为了完成特定的教学任务，按一定要求组合起来进行活动的结构。未来课堂的教学组织形式不是固定不变的，而是随着社会、科技的发展而不断变化的。SCUP Scott Webber在2004年提出不同的教法需要有不同的学习空间，也就是说未来课堂中的课桌椅摆放可以根据教师教学组织形式的不同而灵活地进行调整。如台湾元智大学的未来课堂中采用六边形桌子（参照仿生学中蜂窝的形状）；上海师范大学的教师教育高地设计的课堂中采用的是等腰梯形的桌子［5］。未来课堂的课桌椅排列形式可按照不同的教学组织形式分为六种类型：方形排列（讲授型）、单桌排列（个别教学型）、自由组合（开放学习型）、多边形排列（小组教学型）、圆形排列（谈话型）、参考会议室的形式进行排列（讨论决策型）。

（二）教学手段的新颖性

在传统课堂中，学生使用普通的笔来记录课堂学习结果，而在未来课堂中，教师会采用新颖的教学手段，建立纸笔互动学习系统。在应用这个以智能纸笔书写为特色的系统时，可以借助智慧课堂软件系统，实现课堂的高效互动。教师可以对学生笔记的信息进行采集，通过终端软件设备将学生的学习结果呈现在大屏幕上，并且可以利用大数据、云计算分析采集到的学习数据，形成学情分析报告，以及时了解与掌握学生的学习状态。例如，在语文阅读课上，教师让学生完成阅读笔记，写下自己的阅读感悟，在学生写完后，通过软件平台随时翻阅学生的笔记，并进行批注与点评，将结果及时保存，便于学生查看点评意见。

（三）教学情境的真实性

哈佛大学的学者创建了一个cyberone的在线虚拟空间，为了让参与者有真实的课堂体验，他们创造了一个能够让人身临其境的三维立体空间。在这个空间中，参与者可以获得与在现实生活中一样的视觉与情感体验。虚拟环境的设计打破了时空的局限性，可以将学生带入学习情境中，学到想要习得的知识。在未来课堂中，教师可以采用AR技术，在现实世界中创建虚拟的三维立体空间，结合3D打印技术将虚拟空间中的物体以实物的形式呈现，极大地满足学生感官上的需求，也让学生得到心理上的满足。例如，在探讨未来的世界或谈到未来的交通工具时，教师可以先将学生想到的情境模拟出来，让学生通过AR眼镜进行体验，再将相关模型利用3D打印技术打印出来，这样能够更加直观地表现出学生的奇思妙想，让学生在真实的情境中掌握相关知识，取得更好的教学效果。

（四）教学过程的趣味性

信息技术的不断更新使得机器人的运用越来越广泛。当前，国内不少学生从小学阶段就开始学习机器人课程，机器人走进学校，走进课堂，学生对机器人不再感到陌生。机器人的运用可以使教学过程富有趣味性。例如，在体育课开展的乒乓球赛上，裁判可以是一个智能机器人，教师则可以在比赛过程中更多地关注学生打球动作与技巧方面存在的问题，赛后针对学生的问题进行个别辅导，提高学生的乒乓球水平。又如，在音乐课上，教师可以让机器人演奏乐谱。机器人不仅能把乐谱演奏得比教师更准确，还可以指出学生演唱时的问题。教师利用机器人听觉与判断能力的优势，能够使音乐课堂更具专业性，发现有音乐天赋的人才。

（五）教师角色的多样性

传统课堂中的师生交往一般是通过面对面的方式进行的，而在未来课堂中，师生交往会在虚拟的小环境中进行，师生将会建立新的关系，包括教学方面的相互学习关系，人际方面的平等关系，社会道德方面的相互影响关系。并且，教师不只是知识的传授者，还可以扮演更多的角色，既是学生学习的指导者与启发者，又是学生学习的促进者与带领者。教师在未来课堂的教学中会更加注重与学生进行情感上的交流，不断与学生进行互动，及时掌握学生的动态，走进每个学生的内心，以便对教学内容做出调整。教师要与学生相互促进，共同学习、进步，做学生的良师益友，让学生愿意并主动与教师交流。

结语

未来课堂是一个融合多种先进技术的智慧型课堂，它是未来教育发展的必然结果。在智慧教育背景下，教师需要以先进的信息技术为支撑，将信息技术与教育相结合，更加深入地去研究与探讨未来课堂的设计与构建，更多地关注学生的发展，培养学生正确的价值观。当前，教师在日常教学中应该根据课堂内容的不同，灵活地选择教学组织形式，注重创设教学情境，让学生更加乐于学习，积极参与到课堂活动中，运用新的教学手段，及时收集学生的课堂学习反馈，更加全面地了解学生的学习过程与学习结果，以促进学生学习行为的发生。随着人工智能、AR与VR等技术在教学中的运用，学生的感官体验会更加真实，教师的教学方式会更加丰富多样，教师可以弥补传统课堂中学生缺乏体验式學习的不足，提升学生的学习兴趣，营造良好的课堂氛围。教师将课堂与信息技术深度融合，既增加了教学过程的趣味性，也促进了学生的自主学习、个性化学习、协作学习以及泛在学习，从而为社会培养与输送具备较高思维品质与较强实践能力的创新型人才。

【参考文献】

［1］ 陈卫东，叶新东，许亚峰.未来课堂：智慧学习环境［J］.远程教育杂志，2012，30（05）：42-49.

［2］ 陈德怀，林玉佩.启动学习革命：全球第一个网络教育城市亚卓市［M］.台北：远流出版社，2002.

［3］ 王辞晓.具身认知的理论落地：技术支持下的情境交互［J］.电化教育研究，2018，39（07）：20-26.

［4］ 杨南昌，刘晓艳.具身学习设计：教学设计研究新取向［J］.电化教育研究，2014，35（07）：24-29，65.

［5］ 陈卫东，张际平.未来课堂的定位与特性研究［J］.电化教育研究，2010（07）：23-28.

作者简介：姚彤（1994—），女，江苏省南京市金陵小学。