編者按:“未來課堂”項(xiàng)目是華東師范大學(xué)“985工程”《教師教育創(chuàng)新基地和優(yōu)勢學(xué)科平臺建設(shè)》子項(xiàng)目“教師實(shí)踐創(chuàng)新的主陣地”研究內(nèi)容之一。該項(xiàng)目由華東師范大學(xué)張際平教授領(lǐng)銜,帶領(lǐng)強(qiáng)大的研究團(tuán)隊(duì),并與多家科技企業(yè)緊密合作,經(jīng)過兩年左右時間的研究,在課堂的理論研究、物理空間的設(shè)計、新技術(shù)新媒體的運(yùn)用、多種互動形式的實(shí)現(xiàn)、學(xué)生座位的形態(tài)組合、教學(xué)平臺的設(shè)計開發(fā)、新型教學(xué)模式的創(chuàng)建及教學(xué)實(shí)踐的探索等方面均取得了很大成果,引起了社會各類教學(xué)機(jī)構(gòu)和部門的極大關(guān)注。本文為專欄系列文章的第二篇。
● 未來課堂的理論探索
學(xué)校和教室應(yīng)該隨社會環(huán)境的變化而變化,必須符合當(dāng)時的社會特別是教育方面的觀念。隨著社會的發(fā)展,未來課堂再次成為多學(xué)科關(guān)注的焦點(diǎn)。今天的許多教室仍然遵循19世紀(jì)非常有秩序的結(jié)構(gòu),越來越多未來課堂的研究與實(shí)踐,希望能夠解決目前存在的理論與實(shí)踐、形式與功能的不一致[1]。
基于這種不一致,許多學(xué)者從理論的宏觀視角,討論了構(gòu)建未來課堂的定位與特征。Long和Ehrmann提出設(shè)計未來課堂的原則[2]:為人,而不是短暫的技術(shù)設(shè)計教室;課堂設(shè)計是為了優(yōu)化學(xué)習(xí)活動,而不能僅是充斥各類技術(shù)裝備;技術(shù)不是一成不變的,必須根據(jù)需要引入至學(xué)習(xí)空間;允許無縫技術(shù)和靈活的應(yīng)用;可以24小時使用;根據(jù)聲音和活動劃分區(qū)域,等等。高丹丹等則綜合了未來課堂設(shè)計需要考慮的一些因素,并把它們分為三個維度[3]:教育維度,課堂要便于學(xué)生協(xié)作和交互、以學(xué)生為中心,為學(xué)生提供不同類型學(xué)習(xí)的體驗(yàn);物理空間的維度,需要考慮教室的類型和用途、布局、綠色環(huán)保、無障礙設(shè)計、家具和內(nèi)部的裝修、聲學(xué)效果、通風(fēng)和空調(diào)、電源和光、公共空間、安全性以及存儲空間等多種要素;技術(shù)的維度,課堂既要與現(xiàn)有的信息技術(shù)相整合,也要為未來的技術(shù)發(fā)展預(yù)留空間,等等。陳衛(wèi)東等則從人性化、混合性、開放性、交互性、智能性、生態(tài)化六個方面詳細(xì)闡述了未來課堂的特性[4]:未來課堂的使用主體是教與學(xué)活動的人,所以設(shè)計應(yīng)更多地體現(xiàn)對于學(xué)習(xí)者的關(guān)注;未來課堂要體現(xiàn)多種教與學(xué)活動的混合,正式學(xué)習(xí)與非正式學(xué)習(xí)的混合,虛擬課堂與真實(shí)課堂的混合;未來課堂要充分體現(xiàn)課堂教學(xué)組織形式的開放以及教學(xué)資源的開放;未來課堂應(yīng)是一個嵌入了計算、信息設(shè)備和多模態(tài)的傳感裝置的智能學(xué)習(xí)空間;未來課堂應(yīng)是一種平等、和諧、開放的生態(tài)系統(tǒng);未來課堂中教與學(xué)的過程更多的體現(xiàn)為一種互動過程,包括教學(xué)者與學(xué)習(xí)者之間的互動,學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的互動,教學(xué)者、學(xué)習(xí)者與教學(xué)資源、學(xué)習(xí)資源之間的互動等。
上述的研究大多基于理論的良好愿景,探討了未來課堂的定位與特征。但是,作為一個實(shí)踐性很強(qiáng)的領(lǐng)域,那些簡練的標(biāo)語式的特征與原則,對于課堂開發(fā)的實(shí)踐只具有宏觀上的指導(dǎo)意義,在實(shí)際開發(fā)過程中還不具備可操作性。
● 未來課堂的開發(fā)
與許多單純理論上的研究不同的是,華東師范大學(xué)“未來課堂”項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)傾向于通過多種類型的未來課堂的開發(fā)與應(yīng)用,從理論與實(shí)踐的角度共同探討未來課堂的特征。項(xiàng)目組以新技術(shù)環(huán)境下的創(chuàng)新學(xué)習(xí)為目標(biāo),通過研究推動課堂變革的因素,構(gòu)建未來課堂的整體架構(gòu)和物理環(huán)境,開發(fā)多個具有引領(lǐng)作用的新型教室案例,探索基于未來課堂的學(xué)習(xí)模式。目前實(shí)踐領(lǐng)域的主要的工作有以下幾點(diǎn)。
1.未來課堂創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
實(shí)驗(yàn)室以多屏架構(gòu)、新型移動課桌、交互式顯示設(shè)備為核心,集成多種智能技術(shù),主要包括:參與者身份識別、參與者終端與環(huán)境系統(tǒng)的交互、多種媒體設(shè)備的整合、交互式電子白板和終端(包括學(xué)生和教師的筆記本電腦和平板電腦)之間的互動、學(xué)生機(jī)與教師機(jī)的交互、多顯示屏設(shè)備之間的交互與協(xié)同、學(xué)生隨機(jī)結(jié)組、課堂快速反饋和隨堂測試系統(tǒng)、課堂行為的自動記錄、學(xué)生小組的單獨(dú)跟蹤,等等。實(shí)驗(yàn)室采用半開放式結(jié)構(gòu),用戶不僅可以在其中進(jìn)行新技術(shù)環(huán)境下的創(chuàng)新教學(xué)研究,也能夠靈活地進(jìn)行設(shè)備重組,進(jìn)行課堂架構(gòu)的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)。
2.新型探究性學(xué)習(xí)教室
以課堂實(shí)錄、交互式電子白板、自動跟蹤系統(tǒng)為核心,集成多種新型教學(xué)媒體設(shè)備,構(gòu)成一個智能研討型教室,用于教學(xué)的創(chuàng)新和探索。課堂空間采用團(tuán)隊(duì)協(xié)同的架構(gòu),除了可以對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全程跟蹤、記錄、編輯以外,還能起到輔助微格的作用,教師和學(xué)生可以進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析和評價。除此之外,該類教室還能進(jìn)行多課堂分布式的教學(xué),集成多個教室以遠(yuǎn)程呈現(xiàn)的方式進(jìn)行互動和協(xié)作。
3.泛在微型課堂系統(tǒng)
利用3G網(wǎng)絡(luò)、無線路由、投影路由、微型半導(dǎo)體投影、iPad2、iPhone以及Kindle Fire等設(shè)備,構(gòu)成基于泛在技術(shù)環(huán)境的微型課堂系統(tǒng)。該系統(tǒng)適合于多種不同的異構(gòu)環(huán)境,通過具體應(yīng)用程序的開發(fā),與GPS和LBS相結(jié)合,可以用于學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)和各類課外活動,隨時隨地(包括在野外環(huán)境)根據(jù)需要迅速形成一個1∶1的移動學(xué)習(xí)環(huán)境,既便于室外環(huán)境教師臨時進(jìn)行知識的講解,也可進(jìn)行學(xué)生室外游戲活動或者遠(yuǎn)程的協(xié)作,甚至進(jìn)行多個微型課堂(不同區(qū)域)之間的實(shí)時溝通。
4.教學(xué)新技術(shù)體驗(yàn)中心
體驗(yàn)中心針對目前師范生存在的基礎(chǔ)教學(xué)技能薄弱、新技術(shù)應(yīng)用能力不足的現(xiàn)狀,與華東師范大學(xué)“見習(xí)、研習(xí)和實(shí)習(xí)一體化”的實(shí)踐教學(xué)體系相整合,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)和實(shí)踐技術(shù)環(huán)境下的教師職業(yè)技能。體驗(yàn)中心提供了目前最為前沿的教學(xué)技術(shù)裝備,包括蘋果、Android、Kindle等各類平板電腦和電子書、無線投影路由器、超大型交互式顯示器、課堂即時反饋系統(tǒng),并且自主開發(fā)新型教學(xué)裝備,包括教師行為跟蹤系統(tǒng)、教室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),等等。同時,該體驗(yàn)室整合校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)資源,成為新技術(shù)環(huán)境下師范生職業(yè)技能培訓(xùn)的重要場所,學(xué)生可以嘗試各種新技術(shù)和新的教學(xué)方法,掌握前沿的教學(xué)技術(shù)。
5.“物理+虛擬”的課堂
在建設(shè)實(shí)際課堂的同時,建立與其對應(yīng)的虛擬課堂,并且嘗試開設(shè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)課堂的課程。虛擬課堂的設(shè)計基于Virtools平臺形成三維虛擬社區(qū),課堂的場景與現(xiàn)實(shí)課堂相對應(yīng),能夠進(jìn)行基本的教學(xué)活動??臻g內(nèi)的資源可以與其他的用戶分享,資源的呈現(xiàn)方式主要是靠三維模型建立系統(tǒng)完成。該課堂擬在虛擬環(huán)境中創(chuàng)造一個與真正課堂平行的身臨其境的三維教室環(huán)境,并且采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將虛擬課堂與實(shí)際課堂聯(lián)系起來,學(xué)生可以同時在虛擬空間和實(shí)際教室中參與課程的學(xué)習(xí)。
● 課堂的未來:我們的視角
從全球?qū)用嫔现v,未來課堂既是教育信息化應(yīng)用的熱點(diǎn),也是教育技術(shù)研究關(guān)注的焦點(diǎn)。雖然國內(nèi)外有大量的研究與應(yīng)用項(xiàng)目,但是大多數(shù)項(xiàng)目都屬于局部的探索,既缺少相應(yīng)的理論指導(dǎo),也沒有提供足夠可供參考的實(shí)踐案例,一些重要的物理環(huán)境因素也沒有得到應(yīng)有的重視。華東師范大學(xué)“未來課堂”項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)基于理論與實(shí)踐的整合視角,從多個維度探討課堂的未來。
1.基于新技術(shù)的課堂架構(gòu)
信息技術(shù)對未來課堂的架構(gòu)將產(chǎn)生重要的影響。一方面,技術(shù)的發(fā)展使得教室功能發(fā)生了一些變化,許多功能會隨之消解、融合、變化、更迭、增加和新生。隨著新的信息裝備的引入以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的逐漸豐富,單一功能教室將會越來越少,代替它的是為學(xué)生團(tuán)隊(duì)提供的成套裝配的靈活的教室。教室空間的內(nèi)容、設(shè)施等,需要增加、減少或變形,空間、形態(tài)也需要做出調(diào)整和改變,即空間的結(jié)構(gòu)、大小、形狀、尺寸、尺度以及造型等各個方面需要滿足功能需求的更迭和改變。另一方面,新技術(shù)使得教室的空間架構(gòu)具有新的形式。例如,超大屏幕顯示器的應(yīng)用使得近期空間的劃分發(fā)生了新的變化。傳統(tǒng)的顯示屏是把我們的身體和建筑與網(wǎng)絡(luò)空間分割開來的窗口,但當(dāng)空間中的屏幕尺寸擴(kuò)大到足夠大的時候,將會改變空間本身的認(rèn)知特征,起分隔作用的界面也變得透明。此外,與增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合,可以使異地的學(xué)生的真人大小的形象將一起出現(xiàn)在虛擬空間里。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、多屏架構(gòu)、超大型顯示、無線分屏等多種前沿技術(shù)融入課堂,可以將物理空間與在線虛擬空間進(jìn)行有效整合,設(shè)計并開發(fā)了多種未來課堂的形態(tài)。
2.多學(xué)科的整合
未來課堂的研究與實(shí)踐需要拓展傳統(tǒng)教育學(xué)科關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境研究的視角,融入圖書情報學(xué)、建筑學(xué)、社會學(xué)、信息科學(xué)的方法和手段。從環(huán)境心理學(xué)的角度,需要對長期以來一直被忽視的課堂的物理環(huán)境,包括光環(huán)境、聲環(huán)境、家具以及空間的布局等進(jìn)行系統(tǒng)的研究,為未來課堂的物理環(huán)境建設(shè)提供借鑒;從教學(xué)角度,基于多種新型課堂架構(gòu),應(yīng)該探索相應(yīng)的教與學(xué)策略,包括多顯示空間的教學(xué)演示、基于活動課桌的學(xué)生活動、物理與虛擬混合課堂的教學(xué)、微型課堂的學(xué)習(xí)模式、課內(nèi)外聯(lián)動式學(xué)習(xí)、課堂與校園非正式學(xué)習(xí)空間的整合利用,等等;從開發(fā)與管理角度,需要有一套基于教育—社會—空間—技術(shù)的課堂開發(fā)與應(yīng)用的框架,以應(yīng)用于未來課堂的需求分析、設(shè)計、實(shí)施、管理和評價的各個環(huán)節(jié),以便有針對性地開發(fā)各類新型教室。
● 結(jié)語
經(jīng)過兩年多的努力,華東師范大學(xué)“未來課堂”項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)在理論與實(shí)踐上均取得了許多進(jìn)展。項(xiàng)目組的成果己經(jīng)開始應(yīng)用于華東師大部分內(nèi)部教室的改造,與上海浦東新區(qū)、徐匯區(qū),河南鄭州,江蘇無錫、淮安,廣西南寧,浙江溫州等多個區(qū)域的教育部門和學(xué)校合作,規(guī)劃、設(shè)計并實(shí)現(xiàn)多個新型教室,包括傳統(tǒng)教室改造、研討型教室、多用途功能教室、圖書館信息共享空間建設(shè),等等。這些案例與傳統(tǒng)課堂存在著較多的差異,可以成為各類學(xué)校新型教室開發(fā)的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo),為各類教育行政部門和學(xué)校的未來課堂設(shè)計、改造、利用、管理和評價提供幫助。
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