全息課堂環(huán)境下混合式教學(xué)實(shí)踐研究

郭 翔

2018 年4 月，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，提出“以人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為基礎(chǔ)，依托各類智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)，積極開(kāi)展智慧教育創(chuàng)新研究和示范，推動(dòng)新技術(shù)支持下教育的模式變革和生態(tài)重構(gòu)”。在這樣的背景下，江蘇省南京市玄武區(qū)教師發(fā)展中心聯(lián)合陜西省商洛市商南縣相關(guān)學(xué)校開(kāi)展了5G全息課堂的實(shí)踐研究，著重探索了全息課堂環(huán)境下的混合式教學(xué)，并圍繞其特點(diǎn)、價(jià)值、應(yīng)用策略等形成了初步認(rèn)識(shí)和有益經(jīng)驗(yàn)。

一、全息課堂環(huán)境下混合式教學(xué)的特點(diǎn)及價(jià)值

全息課堂以5G 和全息技術(shù)為基礎(chǔ)，其中5G 技術(shù)可以提供低延時(shí)、超高速的信息傳輸通道，而全息投影技術(shù)能夠提供立體成像、虛實(shí)結(jié)合的全新感知體驗(yàn)。全息課堂主要包括授課區(qū)和聽(tīng)課教室兩部分，在聽(tīng)課教室部署全息講臺(tái)，就可以將授課區(qū)的教師影像及課件通過(guò)全息投影呈現(xiàn)在聽(tīng)課教室的學(xué)生面前，實(shí)現(xiàn)交互式遠(yuǎn)程教學(xué)。全息課堂環(huán)境下的教學(xué)是融合傳統(tǒng)教學(xué)與全息技術(shù)、實(shí)現(xiàn)授課區(qū)與聽(tīng)課教室之間實(shí)時(shí)雙向互動(dòng)的教學(xué)，是一種混合式教學(xué)。

基于南京市玄武區(qū)等開(kāi)展的5G 全息課堂實(shí)踐，全息課堂環(huán)境下的混合式教學(xué)的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是記憶通道的融合性。5G 能夠使在線網(wǎng)課承載教師更多的肢體語(yǔ)言、影音元素，甚至將這些以全息影像的方式送達(dá)每一個(gè)學(xué)員，實(shí)現(xiàn)教師“立體化教學(xué)”。全息技術(shù)與多感官的輸入，有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合與融通，有利于學(xué)生記憶信息的提取和應(yīng)用。二是實(shí)踐活動(dòng)的真實(shí)性?；旌鲜浇虒W(xué)以極其逼真的效果呈現(xiàn)虛擬事物，能夠?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)提供較為真實(shí)的體驗(yàn)，有效激發(fā)其學(xué)習(xí)潛能。在全息課堂中，遠(yuǎn)在授課區(qū)的教師仿佛置身于學(xué)生身邊，學(xué)生的專注度更高。三是合作學(xué)習(xí)的交互性。在混合式教學(xué)下，學(xué)生可以分成若干小組，每個(gè)小組共享一塊全息屏幕，組內(nèi)學(xué)生合作完成小組任務(wù)，組間通過(guò)全息屏幕相互交流。教師可以觀察、調(diào)取各小組的數(shù)據(jù)資料，以表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的方式去評(píng)判學(xué)生的探究學(xué)習(xí)效果。

需要特別指出的是，全息課堂環(huán)境下的混合式教學(xué)同樣能夠發(fā)揮傳統(tǒng)課堂的原有優(yōu)勢(shì)，如教師對(duì)學(xué)生的有效關(guān)注及情感投入。以江蘇省小學(xué)數(shù)學(xué)特級(jí)教師賁友林老師的一堂有關(guān)“雞兔同籠”的課為例，這節(jié)課雖然運(yùn)用了全息技術(shù)，但是依然充分體現(xiàn)了“學(xué)為中心，面向全體，關(guān)注每一個(gè)”的教學(xué)理念。在全班交流環(huán)節(jié)，教師先是根據(jù)學(xué)生完成的“研究學(xué)習(xí)”情況，邀請(qǐng)了“感覺(jué)不太會(huì)”的一名學(xué)生與全班交流想法，繼而組織其他學(xué)生與這名學(xué)生互動(dòng)，在溝通交流的過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生的思考走向更開(kāi)闊、更深入的領(lǐng)域。在交流過(guò)程中，這名學(xué)生還與授課教師來(lái)了一次跨越空間的握手，他表示“這樣的體驗(yàn)很新奇，非常棒”。5G 和全息技術(shù)環(huán)境下師生別樣的“面對(duì)面”，反而拉近了師生的距離，有效突破了時(shí)空局限。

基于以上特點(diǎn)，全息課堂環(huán)境下的混合式教學(xué)具有重要價(jià)值。一是促進(jìn)教育公平。當(dāng)全息技術(shù)和5G結(jié)合的時(shí)候，其傳輸?shù)囊曨l和圖像更加及時(shí)和清晰，可以使不同地區(qū)的學(xué)生享受同樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于推進(jìn)專遞課堂和名師課堂，實(shí)現(xiàn)公平而有質(zhì)量的教育。二是培育學(xué)生的創(chuàng)新能力。在全息課堂中，學(xué)生需要面對(duì)虛實(shí)結(jié)合、自然交互的場(chǎng)景，這些場(chǎng)景具有高體驗(yàn)和強(qiáng)交互的特點(diǎn)，有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。多通道的信息傳遞勢(shì)必給予學(xué)生更多的自主發(fā)展空間，有利于培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜情境中創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題的能力。三是提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。中小學(xué)生對(duì)于科技感十足的全息課堂充滿了好奇心。全息影像可以作為學(xué)習(xí)輔助工具吸引學(xué)生的注意力，幫助其理解復(fù)雜事物。

二、混合式教學(xué)實(shí)踐中全息技術(shù)的應(yīng)用策略

1.打破時(shí)空界限，增強(qiáng)文化體驗(yàn)

在當(dāng)下的課程改革中，信息技術(shù)不僅為各學(xué)科教學(xué)提供了多模態(tài)的手段、平臺(tái)和空間，還提供了豐富的資源與跨時(shí)空的學(xué)習(xí)和體驗(yàn)機(jī)會(huì)，對(duì)創(chuàng)設(shè)良好學(xué)習(xí)情境、促進(jìn)教育理念更新和教學(xué)方式變革具有重要支撐作用。語(yǔ)文、英語(yǔ)等文科教師可以選取課本中富有文化內(nèi)涵的人物、事物和模型，利用全息影像進(jìn)行展示與呈現(xiàn)，打破時(shí)空的界限，幫助學(xué)生更加直觀地感受多元文化。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中可以利用全息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，再現(xiàn)地標(biāo)建筑、歷史遺跡、歷史名人等，讓學(xué)生游覽歷史遺跡，與歷史名人對(duì)話。

例如，在譯林版小學(xué)《英語(yǔ)》六年級(jí)下冊(cè)An interesting country的Story time 板塊，學(xué)生需要學(xué)習(xí)了解澳大利亞的特色動(dòng)物、景點(diǎn)和體育運(yùn)動(dòng)。教師可以利用全息投影，讓學(xué)生模擬抱著考拉拍照的場(chǎng)景，并提問(wèn)：“How do you feel when you have a koala around you？”“Would you like to take photos with koalas？”進(jìn)而帶領(lǐng)學(xué)生圍繞文本中提到的詞匯展開(kāi)探討。

2.提升信息素養(yǎng)，培養(yǎng)數(shù)字公民

信息化素養(yǎng)對(duì)于學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義。因此，教師要在各學(xué)科教學(xué)中滲透信息化素養(yǎng)的內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的理解。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中要特別關(guān)注網(wǎng)絡(luò)、信息化等有關(guān)話題，讓學(xué)生充分理解感悟全息技術(shù)與5G技術(shù)帶來(lái)的便捷。

以譯林版初中《英語(yǔ)》八年級(jí)下冊(cè)第三單元Online tours（網(wǎng)上旅游）的閱讀板塊教學(xué)為例，本課的閱讀文本為學(xué)生提供了大量介紹景點(diǎn)的語(yǔ)言知識(shí)與語(yǔ)篇知識(shí)，緊密圍繞單元標(biāo)題Online tours，突出強(qiáng)調(diào)了利用互聯(lián)網(wǎng)資源獲取各國(guó)基本信息的意識(shí)。閱讀語(yǔ)篇包含介紹紐約的四個(gè)重要景點(diǎn)，教師可以讓學(xué)生在閱讀語(yǔ)篇后，借助全息影像顯示的地圖和音視頻資源，立體化地介紹華爾街、時(shí)代廣場(chǎng)、中央公園、百老匯等景點(diǎn)。在全息影像的幫助下，學(xué)生扮演導(dǎo)游的角色，基于文本歸納景點(diǎn)的特點(diǎn)，并隨著場(chǎng)景轉(zhuǎn)換使用語(yǔ)篇中的“at the southern end of”“further on”等方位指示語(yǔ)，凸顯單元話題Online tours 在全息技術(shù)下的新內(nèi)涵。在學(xué)生利用全息技術(shù)介紹紐約后，教師組織學(xué)生四人小組合作進(jìn)行評(píng)價(jià)，闡述自己的觀點(diǎn)。這一活動(dòng)是對(duì)單元主題意義的深層次探究，學(xué)生運(yùn)用評(píng)判性思維，闡述網(wǎng)上旅游的優(yōu)點(diǎn)與不足。

3.體現(xiàn)具身效應(yīng)，助力動(dòng)手探究

全息課堂中，學(xué)習(xí)者可以使認(rèn)知、身體、環(huán)境三者實(shí)現(xiàn)有效互動(dòng)。生物課上肉眼無(wú)法察覺(jué)的光合作用、細(xì)胞分裂等現(xiàn)象和人體器官展示，以及物理、化學(xué)課上高危險(xiǎn)、高成本的實(shí)驗(yàn)，都可以借助全息技術(shù)在安全、仿真的情境下演示給學(xué)生看，同時(shí)教師更可以給學(xué)生提供動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

以初中物理教學(xué)為例，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》中提出：“應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將信息技術(shù)運(yùn)用到物理學(xué)習(xí)中，幫助學(xué)生適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的要求，提升學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的能力。”因此，全息技術(shù)的使用者不只是教師，學(xué)生更應(yīng)該通過(guò)全息技術(shù)在體驗(yàn)和浸潤(rùn)中學(xué)習(xí)，以推動(dòng)探究意識(shí)和探索精神的培養(yǎng)。如在“浮力”教學(xué)中，需要讓學(xué)生分析一艘貨輪從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海的過(guò)程中吃水線的變化情況。教師可以讓學(xué)生利用全息技術(shù)進(jìn)行分析演示：先讓學(xué)生在小組討論中利用阿基米德原理，比較海水與河水的密度，得出自己的猜想；接著學(xué)生利用全息影像模擬貨輪的行駛過(guò)程，向其他小組展示貨輪的吃水線變低了的畫(huà)面，印證自己的假設(shè)。通過(guò)這樣的動(dòng)手操作，學(xué)生對(duì)浮力形成的原因就有了更為深入的了解。