“智”造精彩：5G全息技术背景下的远程互动教学实践

蔡 菁 冯 凌

教育部印发的《教育信息化2.0 行动计划》，要求在新一代信息技术兴起的背景下，必须“充分激发信息技术对教育的革命性影响”“发挥技术优势，变革传统模式，推进新技术与教育教学的深度融合”，从而加快实现2035 年中国教育现代化目标。在此背景下，江苏省南京市玄武区小学科学骨干教师团队在玄武区教师发展中心的带领下，运用5G 全息技术，多次进行远程互动教学实践，尝试提炼5G全息技术背景下的小学科学远程互动教学范式，为促进教育资源的均衡发展，让更多的学生共享优质教学资源提供实践参照。

一、5G全息技术背景下的远程互动课堂教学范式

5G 全息技术背景下的远程互动教学区别于传统意义上的远程教学，是将5G全息技术应用于远程教学实践的一种尝试。新技术背景下的远程课堂中的要素除了传统实体课堂中的学生、教师、教学信息、教学媒体以外，还有主讲教师、学生、辅助教师等，它是一个复杂的生态系统。只有生态系统中各要素相互协作、有效互动，才能达到动态平衡下的相互促进、协调发展。要提升5G 全息远程互动课堂的教学效果，主讲教师就应当以远程互动的角度重新审视教学设计的各个流程，为学生营造真实的、高效的学习场景。

这里的教学设计流程主要针对的是小学科学远程互动教学。在开展教学前，主讲教师通常需要根据学情和学习内容设计目标，根据目标设计适合5G 全息场景的活动内容。在课堂教学时，主讲教师和辅助教师在5G 全息技术的支持下，共同引导学生进行科学学习。在课堂学习后，5G 全息技术还可以为学生拓展探究、资源共享提供支持。

在远程互动中，主讲教师通过全息投影真实地出现在学生面前，拉近了师生的距离，通过线上线下同时进行的探究活动为深度互动提供了内容。在课后，还可以通过5G全息投影技术为学生得到不易获得的探究材料或者观察不易观察到的科学现象提供支持条件，供师生课后延伸概念、拓展科学观念（详见图1）。

图1 5G全息技术背景下的远程互动课堂教学范式

二、5G全息技术背景下的远程互动教学营造亲密真实的互动场

在课堂中互动的有效发生与持续，需要主讲教师精心营造让学生放松又适度警觉的互动场。由于传统的远程互动课堂中的主讲教师一般是二维的图像，甚至不能出镜，只闻其声不见其人。即使出镜，也常常因为4G网络的卡顿或宽带的延时导致学生对“虚拟教师”的距离感增加。5G 全息投影打造的是一个立体化的“三维教师”，学生与教师之间能全方位地互相感受，互相倾听，互相质疑，互相合作。例如教师在教学前有这样一个片段：

师：商洛的同学们，你们好呀！

生：老师好！

师：同学们，今天站在你们面前的老师有点儿特别，哪位同学善于观察、善于描述，来说说看呢？

生1：老师，你其实在很远，不在我们面前。

生2：老师你有点儿透明，我可以透过你的身体看到后面的东西。

生3：老师，你是电脑投影的。你是假的！

师：咦，同学们发现今天的老师确实很特别，我好像是“假”的，到底是不是呢？需要你们来验证一下，谁敢上来和“假”老师握握手呢？

生：纷纷上前握手。

一方面，面对远程互动教学这样的公开课环境，学生的情绪极有可能是紧张而拘谨的，这种拘谨会导致学生出现不敢说话的现象。另一方面，面前的主讲教师对于学生来说是陌生的、有距离的，面对这样的一种临时性的师生关系，部分学生会出现不愿说话的情况。在这个环节中，我们看到教师通过让学生大胆描述新奇现象、云握手等方式鼓励学生表达，拉近师生距离，营造利于远程学习的亲密真实的互动场。

三、5G全息技术背景下的远程互动教学营造虚实共生的探究场

在5G全息技术的支持下，学生可以直观地感受主讲教师创设的情境，观察演示实验中的现象，进而提出可探究的问题。但是，这样的观察与学习仍然属于间接学习。科学学习强调学生的亲身实践，因此，在互动教学中，有些环节可以采用5G 全息投影的“虚”景，例如情境创设、问题导入。而主体活动仍然应当以学生亲历的“实”探为主。例如在研究气压的活动片段中：

师：老师这儿有一个剥了壳的鸡蛋，如何让它完整地进入玻璃瓶内呢？

生：我知道！我在书上看过，在瓶子里点燃一个纸条就可以进去了。

师：是吗？你看到的方法可靠吗？

生：应该可以的。

师：那我试试看哟！（主讲教师在演示台中将点燃的纸条放入瓶内，迅速把鸡蛋放入瓶口，鸡蛋被完整压入了瓶内）

大部分学生纷纷围到虚拟演示台前，惊呼“鸡蛋被吸进去了！”

师：你们看到的一定可靠吗？想不想亲自试一试？

接下来可以按照要求到老师那儿领取相应的实验材料动手试试吧！

在这个环节的教学中，我们看到了“虚”与“实”的自然融合。虚拟的情境（其实仍然是真实的现象，只不过是远程发生）激发了学生的探究欲和好奇心，让学生乐于开展主动探究并且明确线下的探究问题。而线下真实的探究让学生的概念发展有了可靠的经验支撑。教师在开展远程互动教学实践中，要善于将虚拟场景、演示实验与学生的真实探究、分组实验相结合，营造虚实共生的探究场。

四、5G全息技术背景下的远程互动教学设计打造层层深入的思维场

小学科学学习强调探究，要促进学生的思维发展。在5G全息技术的背景下，由于其年龄特点，学生很容易被活动、现象吸引。主讲教师要充分考虑学生被动输入与思维主动加工的关系，要设置进阶的活动、关联的问题引发学生的科学思维，让学生先思后行、以行促思、且行且思。例如，研究立蛋活动这一教学片段：

师：刚才同学们尝试了很多成功的办法。有的同学运用了一点点盐颗粒都能成功。看到盐颗粒能让鸡蛋立起来这个现象，你还能想到其他办法吗？

生：老师，我觉得可能糖也可以！

生：我觉得味精也可以！

师：我们来试一试。（5G全息投影演示）

生：（观察结果）真的可以。

师：这么少的盐和糖的颗粒，为什么能让那么大的鸡蛋立起来呢？

生：（思考）我觉得可能是它们放大后是一粒粒的，把它撑住了。

师：你们觉得和颗粒的结构有关是吗？看来我们还真要把它们放大了瞧一瞧。（教师通过全息投影演示鸡蛋下的盐和糖颗粒的立体放大图）

生：（观察，进一步作出推想）。

在此片段中，教师运用现代化的教学手段和多个相互关联的关键问题营造思维发生的契机、提供思维加工的材料。通过演示实验验证猜想、放大现象、帮助推测等方式让5G 全息技术真正促进学生的思维发生、发展。

综上所述，5G 全息技术背景下的远程互动教学实践是一场教育的革新，打造异地双师互动教学模式，实现教师“分身”授课。这为扩大优质教学资源的覆盖面、推进“互联网+ 教学资源”建设提供了新的技术支持，打破教育资源使用“孤岛”的局面，有利于优质资源共享，实现由“专用资源服务”向“大资源服务”转变。这将为我国教育资源分配不均的问题探索出一种全新的解决方案。