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        5G 技術在中小學課堂教學中的應用實踐

        2023-11-30 11:49:49朱國明
        科教導刊 2023年29期
        關鍵詞:學習效果教學資源網(wǎng)絡安全

        朱國明

        (昆山經濟技術開發(fā)區(qū)實驗小學 江蘇 昆山 215300)

        隨著信息技術的飛速發(fā)展,5G 技術的應用正逐漸成為各行業(yè)的熱門話題。在教育領域,5G 技術的應用也日益受到關注[1]。中小學階段是學生學習生涯中的重要時期,如何將5G技術應用于中小學教育中,提高教學效果,是當前教育工作者需要探索的問題。本文從5G 技術的優(yōu)勢入手,探討5G 技術在中小學課堂教學中的實踐與應用。

        1 5G 技術的優(yōu)勢

        5G 技術是第五代移動通信技術,相較于4G 技術,5G技術具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的延遲、更大的網(wǎng)絡容量和更好的網(wǎng)絡覆蓋等優(yōu)勢。5G 技術的優(yōu)勢還在于它能夠支持更多的設備連接,包括傳感器、智能家居設備和物聯(lián)網(wǎng)設備,這將大大改善學生和教師之間的交互方式。此外,5G 技術還提供了更高質量的音頻和視頻通話,使遠程教育和虛擬現(xiàn)實等技術成為可能??傊?,5G 技術為中小學教學帶來了更多的創(chuàng)新和機遇,也為學生提供了更好的學習體驗。

        1.1 更高的數(shù)據(jù)傳輸速率

        5G技術相比4G技術擁有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,這使得它能夠實現(xiàn)更加迅速高效的數(shù)據(jù)傳輸。在教育領域中,教學視頻是一種常見的教育資源,可以幫助學生更好地理解知識點和加深記憶。然而,由于網(wǎng)絡環(huán)境的不穩(wěn)定性和帶寬限制等問題,傳統(tǒng)的教學視頻往往會出現(xiàn)卡頓、加載緩慢等問題,影響學生的學習效果。而5G 技術高速傳輸?shù)奶攸c可以保證教學視頻的流暢性和高清晰度,讓學生更流暢地觀看教學視頻,提高學習效果。

        1.2 更低的延遲

        5G技術的延遲比4G技術更低,可以實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸和更快的反饋速度。在日常教學過程中,這種優(yōu)勢也能得到更好的發(fā)揮。例如,在中小學課堂教學中,在線答題是一種常見的教育方式,可以幫助學生更好地掌握知識點和提高應試能力。然而,傳統(tǒng)的在線答題系統(tǒng)往往存在反饋速度慢、結果延遲等問題,影響學生的學習效果。而5G技術的低延遲特點可以保證在線答題時的反饋速度,讓學生更快地得到答題結果,及時糾正錯誤,提高學習效率。

        1.3 更大的網(wǎng)絡容量

        5G技術的網(wǎng)絡容量比4G技術更大,能夠支持更多的設備連接,可以實現(xiàn)更高的網(wǎng)絡效率。在中小學課堂教學中,這種優(yōu)勢可以得到更好的發(fā)揮。在線教育需要支持大量的設備連接,5G 技術的網(wǎng)絡容量優(yōu)勢可以保證學生在線學習時的網(wǎng)絡流暢性。在線教育是一種越來越受歡迎的教育方式,它可以讓學生隨時隨地進行學習,不受時間和地點的限制。然而,傳統(tǒng)的在線教育往往存在網(wǎng)絡擁堵、視頻卡頓等問題,影響了學生的學習效果。而5G 技術的大網(wǎng)絡容量可以支持更多的設備連接,實現(xiàn)更高的網(wǎng)絡效率,從而保證學生在線學習時的網(wǎng)絡流暢性和穩(wěn)定性。

        2 5G 技術在中小學課堂教學中的實踐與應用

        2.1 教學視頻

        教學視頻是中小學教育中的重要組成部分,能夠幫助學生更好地理解和掌握知識。5G 技術的高速傳輸和低延遲優(yōu)勢可以使教學視頻更加流暢地播放,提高學生對知識的理解和掌握。此外,5G 技術還能為教學視頻的制作和分發(fā)提供更多的可能性。

        2.2 在線教育

        5G 技術的大網(wǎng)絡容量能為在線教育提供更好的網(wǎng)絡支持,保證學生在高并發(fā)情況下的在線學習體驗。此外,5G 技術還可以為在線教育提供更好的技術支持,如VR/AR等技術的應用,為學生提供更加生動、豐富的視聽體驗,提高學生的學習興趣和積極性。

        2.3 互動課堂

        互動課堂是中小學教育中的重要組成部分,可以幫助不同地域的學生更好地參與課堂,充分發(fā)揮優(yōu)質學校的輻射作用,提高薄弱學校學生的學習效果。5G 技術的大網(wǎng)絡容量和低延遲優(yōu)勢有利于互動課堂更加高效地開展,進一步提高學生的參與度和學習效果。

        2.4 遠程教育

        5G 技術具有更高的帶寬和更低的延遲,這意味著它支持更高清晰度的視頻傳輸和更快速的數(shù)據(jù)傳輸,從而能夠更好地支持遠程直播和視頻教學。遠程教學克服了地理位置的限制,讓學生在家中就能夠參與到課堂教學中來,這也為那些身體不便或者交通不便的學生提供了更多的學習機會。家長對于孩子的學習情況非常關心,而遠程教學讓家長能直接觀看孩子的學習情況,從而更好地了解孩子的學習進展情況。5G 技術的應用讓中小學課堂教學更加貼近當下的科技發(fā)展,同時也能讓學生更好地了解和掌握最新的科技應用。

        2.5 數(shù)字化教學

        在信息化和智能化的時代,數(shù)字化教學已經成為中小學教育的重要趨勢。而5G 技術的應用更是讓數(shù)字化教學迎來了新的發(fā)展機遇。5G 技術的高速傳輸、低延遲和大網(wǎng)絡容量優(yōu)勢,為數(shù)字化教學提供了更加流暢、高清的視頻、音頻和圖像等多媒體教學資源,讓學生更好地理解和掌握知識。

        2.6 智能硬件

        5G 技術提供了更加穩(wěn)定、快速、低延遲的網(wǎng)絡連接,可以更好地支持智能硬件的應用,從而為中小學課堂教學提供更加便捷、高效的工具和支持。智能硬件為中小學課堂教學提供更加具體的教學內容,例如通過智能手表讓學生學習編寫簡單的計時程序,通過智能音箱讓學生學習編寫語音交互程序等,從而讓學生在實踐中掌握信息技術知識,增強學生的技能,提升其信息素養(yǎng)。智能硬件激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生的學習積極性和主動性,同時也為學生提供了更加貼近實際的學習體驗,從而提高學生的學習效果。

        3 5G 技術在中小學課堂教學中的挑戰(zhàn)與應對

        3.1 設備更新?lián)Q代

        要應用5G 技術,中小學校園需要升級網(wǎng)絡設備。學校需要購置5G 網(wǎng)絡設備并進行維護和管理,這需要大量的資金和人力資源。此外,為了保證網(wǎng)絡設備的正常運行,學校還需要進行人員培訓,提高技術人員的專業(yè)水平和維護能力。雖然這樣的投入會帶來一定的成本壓力,但是這也是中小學校園數(shù)字化教育發(fā)展的必要條件。只有不斷地升級和更新網(wǎng)絡設備,才能讓學生和教師充分利用5G技術的優(yōu)勢,提高教學效果和學習效果。

        3.2 教育資源的開發(fā)

        隨著5G 技術在教育領域的應用,中小學校園需要大量的教育資源支持。學??梢酝ㄟ^與在線教育平臺合作,引入更多的教育資源,豐富學生的學習體驗。同時,學校還可以積極開展教育資源的開發(fā)工作,推出更多優(yōu)質的數(shù)字化教學資源,滿足學生和教師的教學需求。此外,學校還可以通過開展教師培訓,提高教師的數(shù)字化教學能力,鼓勵教師利用數(shù)字化教育資源開展教學活動。

        3.3 網(wǎng)絡安全問題

        5G 技術的應用需要保障網(wǎng)絡安全,這對于中小學校園來說尤為重要。學校需通過加強網(wǎng)絡安全管理,采取多種措施,如網(wǎng)絡防火墻、加密技術、反病毒軟件等,保護網(wǎng)絡系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全。此外,學校還需加強網(wǎng)絡安全培訓,提高學生和教師的網(wǎng)絡安全意識,讓他們了解網(wǎng)絡安全的重要性,保護自己和他人的網(wǎng)絡安全。學校應定期開展網(wǎng)絡安全演練,提高應急處置能力,以應對各種網(wǎng)絡安全風險和威脅。

        4 5G技術在中小學課堂教學中的實踐案例簡介——以“江蘇省城鄉(xiāng)結對互動課堂”為例

        根據(jù)《國務院辦公廳關于全面加強鄉(xiāng)村小規(guī)模學校和鄉(xiāng)鎮(zhèn)寄宿制學校建設的指導意見》(國辦發(fā)〔2018〕27 號)《江蘇省政府關于統(tǒng)籌推進城鄉(xiāng)義務教育一體化促進優(yōu)質均衡發(fā)展的若干意見》(蘇政發(fā)〔2017〕1 號)文件精神,為充分利用省內名校名師資源和互聯(lián)網(wǎng)技術,通過網(wǎng)絡結對和開辦名校遠程教學點的方式,實現(xiàn)教育信息化定點幫扶,2018 年底江蘇省啟動城鄉(xiāng)結對互動課堂試點項目。筆者所在學校有幸成為第一批試點學校,在項目實施過程中,充分認識到了5G 網(wǎng)絡給“城鄉(xiāng)結對互動”項目帶來的便利。在這個案例中,我們將使用5G 技術來實現(xiàn)實時互動和交流。

        4.1 教學準備

        在開展互動課堂教學之前,教師需要先安裝視頻會議軟件,并創(chuàng)建好一個與學科教學有關的資源庫,包括教學課件、視頻和配套的教學文檔。學生需要安裝智能移動終端應用程序,并登錄教師事先準備好的教學資源庫以獲取所需的教學資源。為了方便學生學習,教師已將教學資源庫按照章節(jié)或主題進行分類,學生可以快速找到所需的資源。同時,教師也會定期更新教學資源,以保證教學內容的新鮮度和有效性。在開展互動課堂教學時,教師需要注意網(wǎng)絡安全問題,以確保教學資源的安全和保密。教師需要采取一系列措施來保護教學資源的安全,例如設置訪問權限、加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。此外,教師還需要對學生進行網(wǎng)絡安全教育,讓他們了解網(wǎng)絡安全的重要性,避免在網(wǎng)絡上泄露個人信息和或者具體版權的教學資源。

        4.2 教學過程

        在基于5G 技術的互動課堂中,教師和學生通過高清攝像頭進行課堂教學的實時轉播。通過視頻會議軟件,學生可以與教師進行實時互動和交流,有疑惑時可以實時向教師提問。這種互動和交流使教學更加生動、有趣,從而提高學生的參與度和學習效果。同時,教師可以充分利用5G 技術拓展教學資源的范圍,將音頻、視頻和圖像傳輸?shù)綄W生的移動終端上,以拓展學生的知識面。此外,教師可利用5G 技術將游戲、動畫和其他教學資源傳輸?shù)綄W生的移動終端上,以吸引學生的興趣,并提高學生的學習效果。基于5G 技術的互動課堂教學,師生之間可以實現(xiàn)遠程互動,讓薄弱學校的學生也能夠接受優(yōu)質的教育資源。這種教學模式可以幫助薄弱學校提高教學質量,縮小城鄉(xiāng)教育差距,為更多的學生提供優(yōu)質的教育資源。

        利用5G技術,實現(xiàn)了城市優(yōu)質學校和農村小規(guī)模學校(含教學點)之間的1 對1 結對幫扶。通過同步共享優(yōu)秀名師課堂、同步共享優(yōu)質課程資源和同步開展教師備課研修,農村學生也能夠享受到城市名校的優(yōu)質教學資源和名師授課,提高學習質量。同時,幫助農村教師優(yōu)化教學方法、提高教學水平,解決學科專職教師缺乏、優(yōu)質教學資源不足的問題,從而實現(xiàn)教育信息化精準扶貧、構建區(qū)域教育信息化品牌。這種結對幫扶模式為全面開展城鄉(xiāng)結對精準幫扶提供了指導意見和實踐經驗,促進全省教育均衡發(fā)展,實現(xiàn)教育公平。通過5G 技術,城市優(yōu)質學校和農村小規(guī)模學校之間可以實現(xiàn)教育資源共享,提高農村學生的學習水平,促進城鄉(xiāng)教育均衡發(fā)展,推進教育現(xiàn)代化建設[2]。

        5 總結

        5G 技術的應用在中小學課堂教學中是一個重要的方向,既提高了教學效果,又促進了學生的學習效果。中小學教育工作者還需要深入了解5G技術的基本原理和應用場景,積極探索5G技術在中小學教育中的創(chuàng)新應用,推動中小學教育向信息化、智能化方向發(fā)展。此外,中小學校園需要優(yōu)化5G 技術的應用環(huán)境,保障網(wǎng)絡設備的安全和穩(wěn)定,確保教學活動順利進行。同時,還需要加強師生的網(wǎng)絡安全意識,保護個人信息和隱私。只有這樣,才能夠實現(xiàn)5G 技術在中小學教育中的良性應用,真正提高教育質量,促進學生的全面發(fā)展。

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