智慧教室環(huán)境下的課堂交互研究

摘要：全球教育信息化的大背景下，教育模式的創(chuàng)新越來越多元化。智慧課堂，是基于信息技術(shù)，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)構(gòu)建的，集合了實(shí)時內(nèi)容推送、學(xué)習(xí)情境采集、智能學(xué)習(xí)分析的教育課堂模式。課堂交互主要是在師生、生生之間的言語中展開，在智慧課堂模式下，課堂交互行為發(fā)生了一定的變化，溝通與交流的研究將會成為教育技術(shù)研究的重點(diǎn)。本文基于當(dāng)前的智慧課堂的內(nèi)涵，基于當(dāng)前的前沿科學(xué)技術(shù)，探討在智慧教室的構(gòu)建下，課堂的交互研究。

關(guān)鍵詞：智慧教育;智慧課堂;交互

中圖分類號：G434;G622.4??????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收稿日期：2020-05-18

作者簡介：梁曦（1989-），男，初級實(shí)驗(yàn)師，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、多媒體技術(shù)。

1前言

科學(xué)技術(shù)改變著人們的生活，尤其是在教育領(lǐng)域，信息技術(shù)的延伸使得教育教學(xué)模式的創(chuàng)新層出不窮。實(shí)際上智慧教育模式已經(jīng)在國外得到踐行，教育平臺Unimersiv公司也很早就推行了基于VR技術(shù)的沉浸式教育課堂[1]，學(xué)生頭戴顯示設(shè)備可以漫步在羅馬競技場中、搭乘太空梭探索銀河系的奧秘等，身臨其境地學(xué)習(xí)宇宙航天、地理歷史和生物學(xué)等知識。美國Labster與三星GearVR和Oculus公司為學(xué)生模擬出了一個法醫(yī)課堂[2]，學(xué)生佩戴虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡沉浸在犯罪現(xiàn)場進(jìn)行偵查，在虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行DNA分析，從而使學(xué)生掌握DNA的相關(guān)知識，如此沉浸式的學(xué)習(xí)效果下，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)更為深刻。智慧課堂模式，可以解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中無法實(shí)現(xiàn)的教學(xué)場景，能把抽象的知識內(nèi)容立體化、形象化，通過與環(huán)境中的事物進(jìn)行交互，得到如現(xiàn)實(shí)般的感受和體驗(yàn)。

交互是存在的兩個和兩個以上的交互主體間相互交流，彼此影響進(jìn)而改變行為的過程。教育中的交互十分重要，其過程本質(zhì)上是教學(xué)主體基于媒介進(jìn)行教學(xué)信息的互相傳遞。主體、媒介和目的是交互中的三要素，在智慧課堂的教學(xué)模式下，過去的教師權(quán)威模式得到轉(zhuǎn)變，學(xué)生的主體性得到凸顯。媒介方面，信息技術(shù)成為智慧課堂的交互媒介，帶來了新的交互形式。交互目的上，隨著教育理念的深入，交互目的是讓學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生良好的改變，能夠完成知識的意義建構(gòu)。可見，在智慧課堂的教育模式下，課堂交互的主體、媒介、目的三要素都發(fā)生了一些新的變化，因此研究智慧課堂的交互具有重要意義。

2?智慧課堂交互概述

2.1?智慧課堂的內(nèi)涵

智慧課堂理念的提出是由智慧教育衍生而來，智慧教育是教育信息化的載體和助推器，是信息技術(shù)與課程的深度融合。美國是最早開啟智慧教育探索的，“為未來而學(xué)習(xí)：重新構(gòu)想技術(shù)在教育中的角色”就提出“智能教育推進(jìn)戰(zhàn)略”，從智慧教育的基礎(chǔ)設(shè)施、智慧課堂的虛擬現(xiàn)實(shí)交互、運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的創(chuàng)新，智慧教育人才的培養(yǎng)等方面的計(jì)劃。我國的教育信息化文件在很久之前也提出了智慧教育理念，但是一直未能突破技術(shù)瓶頸。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、VR虛擬技術(shù)的日漸成熟，智慧課堂的建構(gòu)也被提上日程。

智慧課堂是以學(xué)生為主體，通過創(chuàng)設(shè)豐富的信息技術(shù)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)建虛擬、交互式的課堂情境，支持學(xué)生開展自主、合作探究學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、問題解決能力為目標(biāo)，在教師引導(dǎo)及自主合作探究的教學(xué)過程中完成對知識的意義建構(gòu)。這就是智慧課堂的內(nèi)涵所在。

2.2?智慧課堂的教學(xué)理念

目標(biāo)：以學(xué)生為主體，支持學(xué)生開展自主、合作探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。

教學(xué)模式：以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的“雙主”教學(xué)模式。

教學(xué)內(nèi)容：可以是單元主題式的，也可以是教師自身建構(gòu)的一切可以調(diào)用的文本、視頻、音頻等資源內(nèi)容。

特點(diǎn)：相比較傳統(tǒng)課堂模式，智慧課堂可以滿足課堂教學(xué)的情境創(chuàng)設(shè)需求。如在眾多學(xué)科中的危險的實(shí)驗(yàn)，昂貴的實(shí)驗(yàn)器材都能夠得到解決。在教學(xué)效率上，師生通過與虛擬場景中的物體進(jìn)行交互活動，引導(dǎo)學(xué)生知識的積累和習(xí)得。

2.3?智慧課堂的教學(xué)交互

交互的性質(zhì)會隨著行為的目的性，媒介特點(diǎn)，主體類型而發(fā)生變化。從教學(xué)交互的主題、媒介、目的和方式看，智慧課堂相對于傳統(tǒng)課堂的交互有著新的變化，具體如下表所示：

傳統(tǒng)課堂的交互是直接的回答、提問、求助等方式的交互，而在智慧課堂上，學(xué)生與技術(shù)之間基于設(shè)備媒介展開的交互，學(xué)生與學(xué)習(xí)資源之間的多元交互，以創(chuàng)造性的思維，解決問題的能力、智慧生成為目的。

3?智慧課堂的建構(gòu)與交互行為分析

3.1?智慧課堂生成

智慧課堂模式是由虛擬教學(xué)環(huán)境、教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容等元素構(gòu)成，由老師、學(xué)生一起參與其中，學(xué)生完全不受真實(shí)環(huán)境下的任何事物干擾，完全沉浸于課堂里。

3.2?場景創(chuàng)建

從技術(shù)端來看，多媒體、交互電子白板、人工智能、傳感、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的加持下，這些綜合應(yīng)用是智慧課堂的建構(gòu)基礎(chǔ)。

首先，智慧課堂的建構(gòu)中需要的調(diào)動一切教學(xué)資源，運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，如整合3D虛擬場景、720°全景視頻、景點(diǎn)全景圖以及景點(diǎn)主題視頻等交互資源，為學(xué)生帶來身臨其境的學(xué)習(xí)場景。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)總是與一定的“情境”相聯(lián)系，還原歷史場景、仿真現(xiàn)實(shí)環(huán)境、虛構(gòu)未來空間。只有逼真的教學(xué)場景才能讓學(xué)生有更強(qiáng)的“代入感”，但場景的建構(gòu)中千萬不能有冗余的、與課堂教學(xué)無關(guān)的信息。智慧課堂的生成所形成的媒介特點(diǎn)決定了這樣的環(huán)境下的交互必然不能以傳統(tǒng)課堂的交互模式進(jìn)行，因此實(shí)施多元交互勢在必行。

3.3?交互模式

從學(xué)生視角，在智慧課堂所塑造的情境中，教學(xué)場景不是簡單地還原書上呆滯的圖文信息，而是通過一個個虛幻而又真實(shí)的三維立體模型再現(xiàn)，同時提供多樣化的功能，讓學(xué)習(xí)者通過多樣化的方式進(jìn)行交互，例如在教學(xué)資源中實(shí)現(xiàn)交互，以圖文動態(tài)的3D模型的信息，實(shí)現(xiàn)更為真實(shí)的聽覺、觸覺信息，高度還原最真實(shí)的體驗(yàn)。另外，場景中還可以實(shí)現(xiàn)多樣化的游戲環(huán)節(jié)，智力闖關(guān)型、小組合作型、競賽升級型，將教學(xué)內(nèi)容融入游戲和探索中，使教學(xué)內(nèi)容立體化、直觀化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，教師在課堂中組織的小組合作和小組討論活動，有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在小組活動中，培養(yǎng)了學(xué)生的包容力、溝通能力、謙虛的品質(zhì)、對同伴的信任與責(zé)任感等。

3.4?交互角色定位

在新的交互媒介下，智慧課堂對于師生的定位也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的“雙主”教學(xué)模式下，學(xué)生可能會陷入移動設(shè)備的體驗(yàn)中，分散學(xué)生的注意力。所以在師生的互動中，師生之間的角色內(nèi)容也需要作出變化，學(xué)生沉浸在智慧情境中，教師的組織、指導(dǎo)和幫助對找準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)十分必要。

智慧課堂很大程度上依賴于移動設(shè)備，在教師組織小組討論活動時，學(xué)生可能會出現(xiàn)交談與教學(xué)內(nèi)容無關(guān)的情況，這可能是由于教師組織不當(dāng)造成的，也可能是學(xué)生自制力不強(qiáng)導(dǎo)致的。學(xué)生依然是真正的課堂主人，通過自主發(fā)現(xiàn)、探索或者小組合作的形式解決問題。教師需要為學(xué)生的合作和引導(dǎo)設(shè)計(jì)問題，例如設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動，讓學(xué)生在智慧課堂中去自我建構(gòu)、展開合作、探究學(xué)習(xí)。智慧課堂的交互應(yīng)突出“以學(xué)生為本”的發(fā)展性評價，對學(xué)生在智慧課堂情境下的探索表現(xiàn)進(jìn)行評價。

4?結(jié)語

信息技術(shù)環(huán)境下，技術(shù)促使課堂交互呈現(xiàn)多元化樣態(tài)，能夠幫助學(xué)科教師更好的認(rèn)識教育教學(xué)本質(zhì)。在建構(gòu)主義教育理念的影響下，教育改革強(qiáng)調(diào)將課堂的主人翁地位還給學(xué)生，通過創(chuàng)新的技術(shù)加持，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。智慧課堂在教育信息化的推進(jìn)下得到普及和發(fā)展，智慧課堂的生成也帶來了交互的轉(zhuǎn)變，從交互的三要素出發(fā)，主題、媒介、目的發(fā)生了新的變化，因此在智慧課堂下的交互也有了新的變化。本文對智慧課堂的交互展開了分析研究，分析指出智慧課堂上，學(xué)生與技術(shù)之間基于設(shè)備媒介展開的交互，學(xué)生與學(xué)習(xí)資源之間的多元交互，以創(chuàng)造性的思維，解決問題的能力、智慧生成為目的，這些新的變化需要一線教師在智慧課堂的建構(gòu)中明確角色定位，在交互上通過任務(wù)驅(qū)動與問題情境驅(qū)動，充分調(diào)動學(xué)生的原有思維經(jīng)驗(yàn)與知識基礎(chǔ)，積極開展合作討論，教師從中起承轉(zhuǎn)合，起到引導(dǎo)的作用，明確自身角色定位。但同時也要注意到，針對不同學(xué)科、不同內(nèi)容的智慧課堂的呈現(xiàn)形態(tài)和技術(shù)手段是豐富多樣的，面向智慧生成的教育交互也需要更多的時間來探索和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃志芳，周瑞婕，萬力勇.混合學(xué)習(xí)環(huán)境下交互式課堂生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)證研究[J].電化教育研究，2020（04）：78-85.

[2]王冬青，韓后，邱美玲，等.基于智慧課堂動態(tài)生成性數(shù)據(jù)的交互可視化分析機(jī)制研究[J].電化教育研究，2019（05）：90-97.

Abstract： Under the background of global education informatization， the innovation of education model is becoming more and more diversified. Smart classroom is based on information technology， using the "Internet +" way of thinking and the Internet of Things， big data， cloud computing and other new generation of information technology to build， a collection of real-time content push， learning situation collection， intelligent learning analysis of education classroom mode . Classroom interaction is mainly carried out in the language between teachers and students. Under the smart classroom mode， classroom interaction behavior has undergone certain changes. The study of communication and exchange will become the focus of educational technology research. Based on the connotation of the current smart classroom and the current cutting-edge science and technology， this article discusses the interactive study of the classroom under the construction of the smart classroom.

Keywords： Wisdom education; Wisdom classroom; Interaction