全息课堂环境下混合式教学实践研究

郭 翔

2018 年4 月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，提出“以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构”。在这样的背景下，江苏省南京市玄武区教师发展中心联合陕西省商洛市商南县相关学校开展了5G全息课堂的实践研究，着重探索了全息课堂环境下的混合式教学，并围绕其特点、价值、应用策略等形成了初步认识和有益经验。

一、全息课堂环境下混合式教学的特点及价值

全息课堂以5G 和全息技术为基础，其中5G 技术可以提供低延时、超高速的信息传输通道，而全息投影技术能够提供立体成像、虚实结合的全新感知体验。全息课堂主要包括授课区和听课教室两部分，在听课教室部署全息讲台，就可以将授课区的教师影像及课件通过全息投影呈现在听课教室的学生面前，实现交互式远程教学。全息课堂环境下的教学是融合传统教学与全息技术、实现授课区与听课教室之间实时双向互动的教学，是一种混合式教学。

基于南京市玄武区等开展的5G 全息课堂实践，全息课堂环境下的混合式教学的主要特点体现在以下几个方面：一是记忆通道的融合性。5G 能够使在线网课承载教师更多的肢体语言、影音元素，甚至将这些以全息影像的方式送达每一个学员，实现教师“立体化教学”。全息技术与多感官的输入，有助于学生对所学内容进行整合与融通，有利于学生记忆信息的提取和应用。二是实践活动的真实性。混合式教学以极其逼真的效果呈现虚拟事物，能够为学生的学习实践活动提供较为真实的体验，有效激发其学习潜能。在全息课堂中，远在授课区的教师仿佛置身于学生身边，学生的专注度更高。三是合作学习的交互性。在混合式教学下，学生可以分成若干小组，每个小组共享一块全息屏幕，组内学生合作完成小组任务，组间通过全息屏幕相互交流。教师可以观察、调取各小组的数据资料，以表现性评价的方式去评判学生的探究学习效果。

需要特别指出的是，全息课堂环境下的混合式教学同样能够发挥传统课堂的原有优势，如教师对学生的有效关注及情感投入。以江苏省小学数学特级教师贲友林老师的一堂有关“鸡兔同笼”的课为例，这节课虽然运用了全息技术，但是依然充分体现了“学为中心，面向全体，关注每一个”的教学理念。在全班交流环节，教师先是根据学生完成的“研究学习”情况，邀请了“感觉不太会”的一名学生与全班交流想法，继而组织其他学生与这名学生互动，在沟通交流的过程中促进学生的思考走向更开阔、更深入的领域。在交流过程中，这名学生还与授课教师来了一次跨越空间的握手，他表示“这样的体验很新奇，非常棒”。5G 和全息技术环境下师生别样的“面对面”，反而拉近了师生的距离，有效突破了时空局限。

基于以上特点，全息课堂环境下的混合式教学具有重要价值。一是促进教育公平。当全息技术和5G结合的时候，其传输的视频和图像更加及时和清晰，可以使不同地区的学生享受同样的学习环境，有利于推进专递课堂和名师课堂，实现公平而有质量的教育。二是培育学生的创新能力。在全息课堂中，学生需要面对虚实结合、自然交互的场景，这些场景具有高体验和强交互的特点，有利于开发学生的想象力和创造力。多通道的信息传递势必给予学生更多的自主发展空间，有利于培养学生在复杂情境中创造性地解决实际问题的能力。三是提升学生的课堂学习效率。中小学生对于科技感十足的全息课堂充满了好奇心。全息影像可以作为学习辅助工具吸引学生的注意力，帮助其理解复杂事物。

二、混合式教学实践中全息技术的应用策略

1.打破时空界限，增强文化体验

在当下的课程改革中，信息技术不仅为各学科教学提供了多模态的手段、平台和空间，还提供了丰富的资源与跨时空的学习和体验机会，对创设良好学习情境、促进教育理念更新和教学方式变革具有重要支撑作用。语文、英语等文科教师可以选取课本中富有文化内涵的人物、事物和模型，利用全息影像进行展示与呈现，打破时空的界限，帮助学生更加直观地感受多元文化。教师在教学设计中可以利用全息技术创设情境，再现地标建筑、历史遗迹、历史名人等，让学生游览历史遗迹，与历史名人对话。

例如，在译林版小学《英语》六年级下册An interesting country的Story time 板块，学生需要学习了解澳大利亚的特色动物、景点和体育运动。教师可以利用全息投影，让学生模拟抱着考拉拍照的场景，并提问：“How do you feel when you have a koala around you？”“Would you like to take photos with koalas？”进而带领学生围绕文本中提到的词汇展开探讨。

2.提升信息素养，培养数字公民

信息化素养对于学生的全面发展具有重要意义。因此，教师要在各学科教学中渗透信息化素养的内容，加深学生对信息技术的理解。教师在教学设计中要特别关注网络、信息化等有关话题，让学生充分理解感悟全息技术与5G技术带来的便捷。

以译林版初中《英语》八年级下册第三单元Online tours（网上旅游）的阅读板块教学为例，本课的阅读文本为学生提供了大量介绍景点的语言知识与语篇知识，紧密围绕单元标题Online tours，突出强调了利用互联网资源获取各国基本信息的意识。阅读语篇包含介绍纽约的四个重要景点，教师可以让学生在阅读语篇后，借助全息影像显示的地图和音视频资源，立体化地介绍华尔街、时代广场、中央公园、百老汇等景点。在全息影像的帮助下，学生扮演导游的角色，基于文本归纳景点的特点，并随着场景转换使用语篇中的“at the southern end of”“further on”等方位指示语，凸显单元话题Online tours 在全息技术下的新内涵。在学生利用全息技术介绍纽约后，教师组织学生四人小组合作进行评价，阐述自己的观点。这一活动是对单元主题意义的深层次探究，学生运用评判性思维，阐述网上旅游的优点与不足。

3.体现具身效应，助力动手探究

全息课堂中，学习者可以使认知、身体、环境三者实现有效互动。生物课上肉眼无法察觉的光合作用、细胞分裂等现象和人体器官展示，以及物理、化学课上高危险、高成本的实验，都可以借助全息技术在安全、仿真的情境下演示给学生看，同时教师更可以给学生提供动手操作的机会，激发学生的问题意识。

以初中物理教学为例，《义务教育物理课程标准（2022 年版）》中提出：“应鼓励学生将信息技术运用到物理学习中，帮助学生适应数字时代的要求，提升学生运用信息技术的能力。”因此，全息技术的使用者不只是教师，学生更应该通过全息技术在体验和浸润中学习，以推动探究意识和探索精神的培养。如在“浮力”教学中，需要让学生分析一艘货轮从长江驶入东海的过程中吃水线的变化情况。教师可以让学生利用全息技术进行分析演示：先让学生在小组讨论中利用阿基米德原理，比较海水与河水的密度，得出自己的猜想；接着学生利用全息影像模拟货轮的行驶过程，向其他小组展示货轮的吃水线变低了的画面，印证自己的假设。通过这样的动手操作，学生对浮力形成的原因就有了更为深入的了解。