面向智慧教室的課堂交互技術(shù)的分析與研究

張美霞　沈蝴蝶

摘 要：技術(shù)豐富的智慧教室環(huán)境下相比傳統(tǒng)課堂交互具有高度的復(fù)雜性，如何在智慧教室環(huán)境下進(jìn)行高效的課堂互動(dòng)成為研究重點(diǎn)。本文通過對(duì)課堂交互技術(shù)的探究，結(jié)合在智慧教室中課堂教學(xué)互動(dòng)形式，在提出智慧教室環(huán)境中課堂交互的基礎(chǔ)上對(duì)課堂交互的定義及課堂交互工具分類進(jìn)行探討，并描述了課堂交互工具在智慧教室環(huán)境下如何進(jìn)行教與學(xué)的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：智慧教室；課堂交互；課堂交互技術(shù)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2017）16-0015-03

一、引言

傳統(tǒng)課堂的課堂互動(dòng)主要包括師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，是課堂教學(xué)中不可缺少的組成部分，對(duì)課堂教學(xué)的整體質(zhì)量有著顯著的影響作用，研究表明，傳統(tǒng)課堂教學(xué)環(huán)境在某種程度上限制了實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋的發(fā)生，主要表現(xiàn)在：互動(dòng)類型少、形式單一；互動(dòng)深度不夠；師生行為失衡。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智慧教室成為教育新形勢背景下的新型學(xué)習(xí)環(huán)境，智慧教室中的課堂交互也漸漸成為關(guān)注的重點(diǎn)。

智慧教室，又稱未來教室，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)資源便利獲取，課堂教學(xué)深度互動(dòng)的新型教室（黃榮懷，2012）。傳統(tǒng)的課堂交互技術(shù)難以滿足智慧教室的深度互動(dòng)需求。為提供最高效的學(xué)習(xí)和教學(xué)方式，必須要依據(jù)智慧教室的互動(dòng)特征，選擇適合的課堂互動(dòng)工具，為后續(xù)智慧教室課堂教學(xué)的順利開展提供有效幫助。

二、課堂交互技術(shù)概述

1.課堂交互技術(shù)的概念

教育領(lǐng)域的交互技術(shù)可分為狹義和廣義。廣義的交互技術(shù)是指利用一定的手段達(dá)到教學(xué)目的。狹義的交互技術(shù)則是指具有交互功能的信息化技術(shù)。本文所涉及的交互技術(shù)大多是指狹義的交互技術(shù)。而課堂交互技術(shù)則是指在課堂教學(xué)中輔助教師組織課堂教學(xué)活動(dòng)，讓教師能高效地傳遞知識(shí)及時(shí)獲得學(xué)生反饋的手段。

2.課堂交互技術(shù)的發(fā)展

幾個(gè)世紀(jì)以來，教師課堂上“教”的工具一直由粉筆黑板紙質(zhì)書本占據(jù)著，教師、學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容之間的主要交互界面是黑板，教師主要通過提問的方式實(shí)現(xiàn)師生之間的交互，顯然，這種交互形式單一、內(nèi)容有限，而且限制了師生交互和生生交互雙向交互的發(fā)生。隨著技術(shù)的發(fā)展，交互技術(shù)在教育中不斷融合滲透，極大地改變了課堂教學(xué)。

（1）基于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）的課堂交互技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也隨之產(chǎn)生了，CAI的課堂整合了信息通信技術(shù)、電子技術(shù)等多媒體技術(shù)，充分體現(xiàn)了人機(jī)交互的多樣性。利用信息技術(shù)的多媒體功能，在教學(xué)課堂上主要表現(xiàn)在把文字，視頻，動(dòng)畫，聲音等不同信息表達(dá)形式集成在一起的多媒體交互課件中。在授課課堂上，教師可以通過CAI課件快速地給學(xué)生提供豐富多彩的教學(xué)信息，將教學(xué)中的重難點(diǎn)用恰當(dāng)?shù)亩嗝襟w信息呈現(xiàn)方式表現(xiàn)出來，讓課堂有了“交互性”?；诙嗝襟w的交互課件改變了傳統(tǒng)教學(xué)“師問生答”的言語互動(dòng)方式，創(chuàng)造了教師和學(xué)生之間，學(xué)生和學(xué)生之間以及人機(jī)之間的新的互動(dòng)方式。

基于CAI的人機(jī)交互技術(shù)的普遍應(yīng)用 ，“多媒體課件+投影”形式的課堂教學(xué)環(huán)境一度成為學(xué)校教學(xué)的主流方式。

（2）基于信息通信技術(shù)（ICT）的課堂交互技術(shù)

“多媒體課件+投影”形式的課堂教學(xué)環(huán)境也只是將教師灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)灌輸，學(xué)生仍處于被動(dòng)接受，不能建立高效的師生互動(dòng)課堂。目前，隨著信息通信技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當(dāng)前主流的學(xué)習(xí)模式，基于信息通信技術(shù)的課堂交互技術(shù)主要以交互式電子白板（IWB）、課堂應(yīng)答系統(tǒng)（CRS）等為代表的課堂教學(xué)。

交互式電子白板整合了黑板和多媒體投影系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是教師、學(xué)習(xí)者和教學(xué)內(nèi)容的交互媒介。另外，交互式電子白板的資源多樣化、多視角呈現(xiàn)，大大加強(qiáng)了師生互動(dòng)、學(xué)生之間互動(dòng)的頻率（任遠(yuǎn)紅，2015）。

課堂應(yīng)答系統(tǒng)是一種能有效收集和統(tǒng)計(jì)分析學(xué)習(xí)者對(duì)于課堂問題的反饋結(jié)果的教學(xué)技術(shù)，通常是由接收器、答題器、計(jì)算機(jī)及相應(yīng)軟件系統(tǒng)四個(gè)部分構(gòu)成（任遠(yuǎn)紅，2015）。利用課堂應(yīng)答系統(tǒng)學(xué)生可以匿名回答問題，教師可以及時(shí)獲取反饋信息并且及時(shí)給予學(xué)生反饋，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并且積極參與學(xué)習(xí)。

（3）基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的課堂交互技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual reality，VR）技術(shù)，簡單的理解為利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生三維的虛擬世界，能給人多種感官刺激達(dá)到“身臨其境”的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸性、構(gòu)想性和交互性等基本特征（馬仕海，2013），是加速知識(shí)傳授和鞏固所傳授知識(shí)最有效的方法。學(xué)習(xí)者與現(xiàn)有的各種信息通過運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都能夠發(fā)生交互作用。當(dāng)前VR+教育系列的軟件、硬件和教育資源已經(jīng)逐漸發(fā)展起來，如VR頭戴顯示設(shè)備、VR實(shí)驗(yàn)室等。在VR實(shí)驗(yàn)室教師可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好化學(xué)或者物理實(shí)驗(yàn)，對(duì)于有危險(xiǎn)性或者成本較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以進(jìn)行VR實(shí)驗(yàn)?；赩R技術(shù)的課堂交互技術(shù)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生真正有效地掌握教學(xué)內(nèi)容。

三、智慧教室課堂交互工具

隨著智慧教室的廣泛應(yīng)用，更多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)被融入到課堂交互中，教師如何有效組織和管理課堂，如何給予學(xué)生及時(shí)反饋，師生如何做到高效深度互動(dòng)，如何優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)，有效傳授教學(xué)知識(shí)，促進(jìn)課堂教學(xué)深度互動(dòng)等成為關(guān)注的焦點(diǎn)。而這方面更多的需要依靠設(shè)計(jì)精良的軟硬件系統(tǒng)來解決。課堂交互工具大致可以分為三類，第一類是課堂交互軟件，第二類是課堂交互硬件設(shè)備，第三類是課堂交互系統(tǒng)平臺(tái)。

1.課堂交互軟件

從課堂交互軟件的功能形態(tài)看，課堂交互軟件可以分為以下四類：

（1）突出呈現(xiàn)與表達(dá)的功能

課堂交互軟件表達(dá)與呈現(xiàn)的功能，主要表現(xiàn)在通過圖形圖像的呈現(xiàn)（如ppt課件）、筆記記錄等方法上，此功能強(qiáng)調(diào)清楚地表達(dá)、呈現(xiàn)意義。如，多媒體課件、PPT遙控器、Evernote印象筆記、二維碼、Padlet、教學(xué)助手等。

（2）突出教師主導(dǎo)調(diào)控功能

主導(dǎo)調(diào)控，指的是在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下以學(xué)生為主體的“自主學(xué)習(xí)”、“探究學(xué)習(xí)”、“協(xié)作學(xué)習(xí)”模式中，教師不斷組織學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，避免出現(xiàn)學(xué)生表面上在課堂積極討論，熱鬧的課堂氛圍，實(shí)際上處于閑聊無紀(jì)律的狀態(tài)。在突出主導(dǎo)調(diào)控功能中，教師一般會(huì)利用課堂交互軟件中的“簽到”、“投票”和 “計(jì)時(shí)器”等功能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的監(jiān)控。如，Poll Everywhere投票系統(tǒng)、微信QQ群投票等。

（3）側(cè)重及時(shí)評(píng)價(jià)功能

課堂及時(shí)評(píng)價(jià)要求教師對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)、做出反應(yīng)時(shí)，教師要及時(shí)作出判斷。智慧教室中的即時(shí)評(píng)價(jià)，多為采用課堂小測試、學(xué)生練習(xí)等方式檢測學(xué)生對(duì)該學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況，并能便捷的獲取每個(gè)學(xué)生的診斷數(shù)據(jù)，由此開展下一環(huán)節(jié)的教學(xué)。如，微信（微信群）、QQ（QQ群）、應(yīng)答器系統(tǒng)、二維碼掃碼答題、課堂交互答題系統(tǒng)等。

（4）突出課堂組織和管理功能

這類課堂交互軟件基本上以上三種功能都包含在內(nèi)，能記錄到課情況，組織課中互動(dòng)，快速發(fā)布作業(yè)、在線批閱作業(yè)，將學(xué)生“互動(dòng)”與“聽課”兩種狀態(tài)自然地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)課堂的組織和管理功能。如，微助教，藍(lán)魔云班課，青書pad，Google Classroom課堂和課堂派（有網(wǎng)頁版和APP版），等。

在具體的方法工具中，這四種課堂交互軟件并沒有清晰的界線，如，基本的呈現(xiàn)功能，在不同的課堂交互軟件中，都包含該項(xiàng)功能。尤其是呈現(xiàn)與評(píng)價(jià)，在交互軟件中也往往是一個(gè)整體。四種特點(diǎn)的觀察，是為了辨識(shí)工具中隱含的功能特性，以便能在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中更加適當(dāng)。

2.課堂交互硬件設(shè)備

根據(jù)智慧教室環(huán)境中常見的課堂交互硬件設(shè)備來看，大致可分為三種類型：教學(xué)呈現(xiàn)端設(shè)備，如電子白板，幻燈投影，互動(dòng)黑白版等；教師端，如筆記本，平板，應(yīng)答器，電子反饋系統(tǒng)，計(jì)時(shí)器等；學(xué)生端，如交互桌，應(yīng)答器，投票器，移動(dòng)設(shè)備，平板等。根據(jù)課堂交互硬件設(shè)備的主要功能來看，大致可分為三類：突出顯示功能的電子白板，交互式平板電腦，互動(dòng)黑白板等。突出應(yīng)答功能的應(yīng)答器，投票器，移動(dòng)終端、反饋器、電子反饋系統(tǒng)等。突出小組學(xué)習(xí)的交互桌，交互式智能一體機(jī)等。

3.課堂交互系統(tǒng)平臺(tái)

課堂交互系統(tǒng)平臺(tái)并沒有專門的分類，大多數(shù)都是基于學(xué)習(xí)管理平臺(tái)上的，所以按照學(xué)習(xí)管理平臺(tái)去分類有：學(xué)生端交互工具和教師端交互工具。課堂交互系統(tǒng)平臺(tái)的功能有：教學(xué)組織管理；模擬測試；促進(jìn)學(xué)習(xí)者討論交流等。

綜上，交互技術(shù)的發(fā)明模糊了軟件與硬件的界限，或許應(yīng)該說它的出現(xiàn)加速了多種技術(shù)融合應(yīng)用的步伐，硬件、軟件、資源、教學(xué)工具甚至教學(xué)策略都融為一體，形成一個(gè)整體解決方案（容梅，2013）。

四、智慧教室課堂交互技術(shù)的價(jià)值探索

基于智慧教室課堂交互技術(shù)，作為一種功能強(qiáng)大的輔助教師組織管理教學(xué)的手段，對(duì)教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)等方式有著極大的影響。利用課堂交互技術(shù)設(shè)計(jì)互動(dòng)課堂，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“教是為了不教”的理想。

1.重構(gòu)教室環(huán)境

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多數(shù)教師從黑板加粉筆的講授模式轉(zhuǎn)為“計(jì)算機(jī)+投影”的模式，然而這一模式也僅停留在教學(xué)內(nèi)容的展示層面。教師需要在固定的講臺(tái)上的電腦屏幕前操作課件，影響了教師與學(xué)生的交互。在電子白板、網(wǎng)絡(luò)教室的應(yīng)用中，教師沒有完全發(fā)揮其功能，與預(yù)期的深度交互有一定的差距。因此重構(gòu)能促進(jìn)課堂交互展開、便利獲取教學(xué)資源、及時(shí)分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的新型智慧教室成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。

2.變革教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下，教師處于主導(dǎo)地位，課堂教學(xué)呈現(xiàn)“灌輸式”現(xiàn)象，教學(xué)方法單一，師生、生生之間課堂交互困難。課堂交互技術(shù)豐富的環(huán)境下，教師能夠利用技術(shù)組織學(xué)生探究學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)模式，給學(xué)生創(chuàng)造更多交互機(jī)會(huì)。教師不再是灌輸知識(shí)給學(xué)生，而是積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生也不再是被動(dòng)的接受學(xué)習(xí)，學(xué)生的主體地位得到了顯著體現(xiàn)（張屹，2014）。

3.提高學(xué)生參與度

在智慧教室環(huán)境中，交互技術(shù)多樣化。教師利用交互技術(shù)豐富教學(xué)評(píng)價(jià)和組織，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，積極應(yīng)答教師問題，情感參與度高。在行為參與方面，學(xué)生積極利用交互技術(shù)參與學(xué)習(xí)討論、評(píng)價(jià)等活動(dòng)，學(xué)生樂于用技術(shù)進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

4.互動(dòng)形式多元化

傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境中，互動(dòng)形式主要是師生問答式，形式單一，學(xué)生參與度低。師生互動(dòng)反饋主要是教師的言語反饋，學(xué)生極少參加評(píng)價(jià)。在智慧教室中，技術(shù)促進(jìn)師生互動(dòng)形式多樣化，教學(xué)評(píng)價(jià)方式不僅僅只是教師的言語評(píng)價(jià)。學(xué)生可以利用技術(shù)進(jìn)行自我測試、自我評(píng)價(jià)等。

五、結(jié)語

技術(shù)豐富的智慧教室完全能夠滿足學(xué)習(xí)者對(duì)高效交互的需求。作為教師，不能滿足于傳統(tǒng)課堂單一的課堂交互形式，需要與時(shí)俱進(jìn)，有意識(shí)地系統(tǒng)了解課堂交互技術(shù)和設(shè)備，并且將信息技術(shù)與學(xué)科知識(shí)深度整合。值得注意的是，在教學(xué)過程中要選擇適宜的課堂交互技術(shù)設(shè)計(jì)課堂，過分注重技術(shù)的使用會(huì)分散學(xué)生注意力。當(dāng)前，很多教師在設(shè)計(jì)課堂時(shí)過于注重技術(shù)的使用，為了設(shè)計(jì)出一堂“酷炫”的課堂將所掌握的交互都運(yùn)用上，教師大部分的精力都消耗在技術(shù)的操作上，造成課堂上教師“玩”技術(shù)學(xué)生觀望的狀態(tài)，不知不覺中忽視了雙邊交流。課堂交互技術(shù)是輔助教與學(xué)的工具，不是教學(xué)的主體。教師應(yīng)根據(jù)自己的學(xué)科、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境等選擇合適的交互技術(shù)，融合多種交互技術(shù)，構(gòu)建高效互動(dòng)課堂。作為學(xué)校教師來說，還需要在教育活動(dòng)中反復(fù)實(shí)踐，設(shè)計(jì)好教學(xué)環(huán)境，將交互技術(shù)與學(xué)科整合探索出適合交互式的教學(xué)途徑。

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（編輯：郭桂真）