摘要：本文通過對國內(nèi)外未來教室項目及相關(guān)文獻的分析，對未來教室進行初步界定，并將未來教室劃分為硬件、軟件、資源、環(huán)境四大構(gòu)成要素；初步提出未來教室的構(gòu)建方案并探索基于未來教室的應(yīng)用模式。
　　關(guān)鍵詞：未來教室；構(gòu)建；應(yīng)用
　　
　　21世紀是一個以信息、知識為標(biāo)志的數(shù)字化時代，快速增長的海量信息及新技術(shù)的廣泛使用，使得社會對人才的培養(yǎng)提出了越來越多的要求。當(dāng)前的課堂雖然已經(jīng)由教師“以教為主”的單向傳輸式教學(xué)轉(zhuǎn)向了“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的雙主模式，但是由于傳統(tǒng)教室的束縛，仍然很難充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，很難滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求。這就需要我們研究和建構(gòu)適合于未來社會人才培養(yǎng)的教學(xué)環(huán)境。教室作為教學(xué)的主陣地，是最為重要的學(xué)習(xí)環(huán)境之一。因此，對未來教室進行理論與實踐方面的研究，對未來教育的發(fā)展有著十分重要的意義。
　　● 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
　　1.國外研究現(xiàn)狀
　　發(fā)達國家對未來教室的研究較為成熟，他們將先進的科學(xué)技術(shù)融入到教室的設(shè)計與建設(shè)中。據(jù)統(tǒng)計，英國教育部2009年撥款750萬英鎊在金斯代爾中學(xué)重點實施“未來教室”，并耗費巨資支持中小學(xué)采購交互式電子白板（以下簡稱“電子白板”），到2007年已有98%的中學(xué)及100%的小學(xué)擁有電子白板。新加坡國立教育學(xué)院設(shè)立BackPack.Net中心，積極打造“未來教室”，該未來教室主要傳遞一種“處處是學(xué)習(xí)場所，不受時間、空間限制”的理念，學(xué)生人手一個電子書包，將學(xué)習(xí)與生活融合在一起。未來教室里設(shè)置了五個情境，無論是教室或社交場合，桌面都設(shè)置有觸控式的大屏幕，學(xué)生只要將電子書包放置于桌子附近，電子書包就會自動連結(jié)到大屏幕上，方便與其他學(xué)生交流、互動、組成小組；在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生還會收到教師傳遞的任務(wù)。美國麻省理工學(xué)院為改善傳統(tǒng)物理學(xué)的教學(xué)方式，促進學(xué)生對抽象概念的理解，于2000年提出MIT TEAL（Technology–Enabled Active Learning，簡稱TEAL）計劃，目標(biāo)是打造一個新穎、互動的TEAL教室，并以現(xiàn)代科技激發(fā)主動學(xué)習(xí)，營造一個彼此合作、高度互動、強調(diào)動手實踐的環(huán)境，教室就是實驗室。日本東京大學(xué)的“未來教室”基于一種理想的自由式教育理念，該教室配備有豆型課桌（使用這種課桌可以進行2至6人的不同自由組合）、手寫式的智能電腦、電子白板、應(yīng)答器、四臺無線投影儀等，這些先進配置能有效支持多種有意義的主動學(xué)習(xí)，如討論、小組工作及展示匯報等。另外，值得一提的是亮相于2010年上海世博會的澳洲“智能互聯(lián)教室”，該智能互聯(lián)教室的核心是擁有種類豐富的多媒體設(shè)備，包括電子白板、裝有學(xué)習(xí)資源和軟件的微型電腦、視頻會議系統(tǒng)、攝像頭、投影系統(tǒng)以及桌上觸摸屏等先進設(shè)備。智能互聯(lián)教室的設(shè)計重點在于為教師、學(xué)生創(chuàng)建靈活且多用途的場所。
　　2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀
　　隨著對未來教育思考的逐步深入，未來教室也引起了我國教育界的關(guān)注并取得了一定的進展。其中，華東師范大學(xué)軟件學(xué)院院長何積豐院士領(lǐng)銜的研究團隊研發(fā)的“數(shù)字互動教室”也在上海世博亮相，該“數(shù)字互動教室”主要由電子講臺、手寫液晶屏、電子白板和電子書包四大核心設(shè)備構(gòu)成。上海卓越電子也推出了以全自動監(jiān)控與實時錄播為目標(biāo)的智能教室，清華大學(xué)也提出了建設(shè)增強真實感的遠程教學(xué)環(huán)境的智能教室。臺灣經(jīng)濟主管部門技術(shù)處為推動“創(chuàng)新教育科技研發(fā)計劃”也開始發(fā)展“未來教室”，負責(zé)規(guī)劃與研究未來教室的“資策會”表示，未來教室的硬件包含教師端的電子白板、實物投影機、觸控筆記型計算機和學(xué)生端的電子書、小筆電、數(shù)字筆等；軟件則由博客，實時追蹤、補救教學(xué)等系統(tǒng)與硬件進行無縫整合；各科目的多媒體互動數(shù)字教材更是未來教室的靈魂角色，而無線的寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境則是未來教室的基礎(chǔ)建設(shè)。
　　對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析可見，國內(nèi)外對未來教室的研究多側(cè)重于利用先進媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等創(chuàng)設(shè)人性化、開放性、智能性、真實的學(xué)習(xí)情境，以支持學(xué)生為主體、互動交流為核心的教與學(xué)。在現(xiàn)代教育教學(xué)理念的指導(dǎo)下，隨著現(xiàn)代媒體、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，未來教室的建設(shè)將越來越多地體現(xiàn)出漂亮、激發(fā)靈感、可適應(yīng)、可持續(xù)、安全、靈活、多用戶、有趣、令人愉快、不斷成長、自然的特征。
　　● 未來教室的構(gòu)建
　　1.未來教室的界定
　　未來教室并不是一種具體的物理形態(tài)，它是相對于傳統(tǒng)和現(xiàn)代教室而言的，是隨著教育理念和技術(shù)進步而不斷發(fā)展的。目前關(guān)于未來教室的定義，國內(nèi)外文獻中并不多見，主要有以下幾種。
　　Clayton M．Christensen，Michael B．Horn and Curtis Johnson在Disrupting Class一書中提出，未來教室是一個集成了技術(shù)與軟件，給學(xué)生提供一些替代方法和選擇，以達到預(yù)定目標(biāo)的課堂。它鼓勵形成一個讓學(xué)生一起工作、分享經(jīng)驗和教訓(xùn)并進行概念化的學(xué)習(xí)，而不是單純記憶一些信息的環(huán)境。
　　臺灣《啟動學(xué)習(xí)革命》一書中認為，“未來教室=無所不在的學(xué)習(xí)環(huán)境+電子書包+隨意教室+遠距實驗室+高互動教室+相連教室”。在未來教室里，學(xué)習(xí)無處不在，還可以進行班際、校際甚至國際交流。
　　臺灣的陳昱萃認為，所謂未來教室，是指這樣一種教室環(huán)境，教學(xué)上，希望由過去單向的講述教學(xué)，轉(zhuǎn)變成為師生有趣與互動的學(xué)習(xí)模式，引發(fā)及提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并進而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意與思考；同時讓學(xué)生有更大的自由可以依自己的喜好選擇學(xué)習(xí)及探索的方式，以多元的管道汲取知識，包括使用各類硬件載具，如計算機、學(xué)習(xí)機、電視、手機、電子書等。
　　華東師范大學(xué)張際平、陳衛(wèi)東等認為，未來課堂將以人本主義、互動、環(huán)境心理學(xué)等相關(guān)的理論和信息、智能、人機交互等技術(shù)為支持，充分發(fā)揮課堂組成各要素（人、技術(shù)、資源和環(huán)境等）的作用，以互動為核心，構(gòu)建能充分發(fā)揮課堂主體的主動性、能動性，和諧、自由發(fā)展的教與學(xué)的環(huán)境與活動。
　　筆者通過對國內(nèi)外未來教室項目以及文獻的研究，結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)媒體，認為未來教室是一種利用電子白板技術(shù)、投影技術(shù)、智能空間技術(shù)、無線射頻技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等手段，在現(xiàn)代創(chuàng)新教育理念的指導(dǎo)下，構(gòu)建出的以培養(yǎng)學(xué)生21世紀創(chuàng)新技能為目的，以互動為核心，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生協(xié)作、探究學(xué)習(xí)的一種教室環(huán)境。
　　2.未來教室的構(gòu)成要素分析
　?。?）硬件
　　硬件設(shè)備是教室物理環(huán)境的重要組成部分，也是未來教室中創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、開展教與學(xué)活動、進行互動交流的重要工具。未來教室中的硬件設(shè)備除了普通教室具有的基礎(chǔ)設(shè)備之外，主要包含對教室全自動監(jiān)控與錄播的智能錄播系統(tǒng)：錄播服務(wù)器、視音頻信號采集系統(tǒng)（含教師攝像機、學(xué)生攝像機、板書攝像機、教師與學(xué)生聲音采集麥克風(fēng)）、攝像跟蹤定位系統(tǒng)；教師端設(shè)備：電子白板、實物投影機、觸控筆記本電腦等；學(xué)生端設(shè)備：內(nèi)置有各種學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)軟件的電子書包/平板電腦、應(yīng)答反饋系統(tǒng)等。
　　智能錄播系統(tǒng)是一套功能強大的錄制和直播設(shè)備，能夠?qū)F(xiàn)場攝錄的視頻、音頻、電子設(shè)備的圖像信號（包括電腦、視頻展臺等）進行整合同步錄制，生成標(biāo)準化的流媒體文件，用來對外直播、存儲、后期編輯、點播。錄播系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)對教室中學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，包括自我學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)等過程的記錄，通過智能自動編輯系統(tǒng)生產(chǎn)流媒體文件，存儲在教學(xué)資源平臺中，可供學(xué)習(xí)者及教師課后復(fù)習(xí)、反思；亦可以供家長或社會人員通過課堂實錄對教師教學(xué)過程進行觀摩、評價。
　　
　　電子白板是未來教室中的主要設(shè)備之一，它是一種以計算機技術(shù)為核心，并和信息通訊技術(shù)、電子技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)等深度整合的媒體技術(shù)，是集軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、資源系統(tǒng)為一體的集成化平臺。電子白板為教學(xué)提供了一個便于整合各種信息技術(shù)及媒體資源的環(huán)境，支持課堂教學(xué)使用不同方式的調(diào)用，無縫支持各種教學(xué)行為。電子白板的突出特性是對交互的支持，包括人-機交互、人-人交互，以教學(xué)應(yīng)用為主的資源-資源交互等多種形式。在未來教室的教學(xué)中，教師利用電子白板調(diào)用資源創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生自主或合作探究、討論，觀察、發(fā)現(xiàn)問題，教師協(xié)助并圍繞學(xué)生提出的疑問參與討論，學(xué)生利用電子書包/平板電腦等學(xué)習(xí)終端將自己的發(fā)現(xiàn)或觀點通過無線網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)在白板上。
　　電子書包/平板電腦是未來教室的重要組成部分。電子書包內(nèi)置有豐富的數(shù)字化教學(xué)資源和學(xué)習(xí)軟件，是致力于提高教育信息化，提高家庭、學(xué)校和社會之間協(xié)同教學(xué)的新型移動學(xué)習(xí)終端。電子書包引入未來教室為學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)及探究學(xué)習(xí)提供了資源、工具等支撐，為最大發(fā)揮學(xué)生自主性、能動性提供了可能。
　?。?）軟件
　　軟件部分則包含無線廣播系統(tǒng)、教學(xué)資源庫平臺、實時追蹤系統(tǒng)、補救教學(xué)系統(tǒng)等，實現(xiàn)教與學(xué)的過程中，軟件與硬件設(shè)備的無縫整合。
　　教學(xué)資源平臺是未來教室中實現(xiàn)軟件和硬件的無縫連接，為教師和學(xué)生的教與學(xué)提供豐富資源與交流的平臺。同時，通過教學(xué)資源平臺，學(xué)生可以利用學(xué)習(xí)終端設(shè)備（電子書包）隨時隨地點播、瀏覽由智能錄播系統(tǒng)上傳的課堂實錄，進行復(fù)習(xí)、反思；教師通過平臺可以發(fā)布學(xué)習(xí)資源，上傳學(xué)生優(yōu)秀作品，布置作業(yè)，提供在線輔導(dǎo)等；家長亦可以通過資源平臺了解學(xué)生在校學(xué)習(xí)情況，教學(xué)安排，甚至參與學(xué)習(xí)活動等。教學(xué)資源平臺的應(yīng)用不僅為教師的教、學(xué)生的學(xué)提供了豐富的資源，也成為家庭、學(xué)校的協(xié)同教育教學(xué)的重要通道。
　?。?）資源
　　除了基本的軟硬件配置，資源更是未來教室不可缺少的重要部分。包括電子教材（互動教材）、題庫、教學(xué)資源庫、課堂生成性資源，動漫教學(xué)資源、維基百科等網(wǎng)絡(luò)資源以及各種學(xué)習(xí)工具等。
　?。?）環(huán)境
　　未來教室應(yīng)具備無線寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為師生、生生互動交流、信息傳遞提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的信息流通渠道。
　　3.未來教室的構(gòu)建方案
　　根據(jù)對上述未來教室四大組成要素的分析，參照臺灣未來教室范疇與定義圖式，本文初步提出未來教室的一種構(gòu)建方案（如下頁圖1）。
　　● 未來教室的應(yīng)用探討
　　1.簡述
　　與現(xiàn)代課堂教學(xué)相比，未來教室環(huán)境中的教學(xué)更重視學(xué)生探索知識的過程；關(guān)注學(xué)生自主探索和協(xié)作學(xué)習(xí)；關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情感和情緒體驗，使學(xué)習(xí)與現(xiàn)實生活緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。未來教室中的教學(xué)應(yīng)可以適應(yīng)于不同學(xué)科課程，根據(jù)學(xué)科特征、學(xué)習(xí)者能力培養(yǎng)需求的不同選擇相應(yīng)的教學(xué)模式，但是無論何種具體的模式，都應(yīng)該體現(xiàn)以人為本、學(xué)生主導(dǎo)、自主、探究、互動等特點?，F(xiàn)代課堂中所用的講授型、合作式、探究式、基于問題解決等信息化教學(xué)模式在未來教室這一新型交互教學(xué)環(huán)境下將被賦予新的意義，而且在未來教室中的教學(xué)實踐中，也將衍生出更多的應(yīng)用模式。
　　2.基于主題的探究式課堂互動教學(xué)應(yīng)用模式
　　本文根據(jù)未來教室的設(shè)計理念與特點，初步構(gòu)建了一種基于主題的探究式課堂互動教學(xué)應(yīng)用模式。該模式是指在未來教室環(huán)境下，學(xué)習(xí)者圍繞一個主題，通過充分發(fā)掘和利用各種信息技術(shù)手段以及教學(xué)資源，并遵循科學(xué)研究的一般規(guī)范和步驟而進行的一系列探究活動的教學(xué)模式，其目的是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，提高學(xué)習(xí)者問題解決、探究、創(chuàng)新等能力。
　　基于主題的探究式課堂互動教學(xué)應(yīng)用模式一般包括如下程序：明確主題任務(wù)、確定探究方向、組織探究活動、收集資料、形成問題解決方案、交流展示（如圖2）。
　　基于主題的探究式課堂互動教學(xué)應(yīng)用模式充分利用了未來教室的媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，并提供充足的資源方便學(xué)習(xí)者進行自我探究和協(xié)作探究，探究的過程將由智能錄播系統(tǒng)記錄，探究過程和成果也將保存在學(xué)習(xí)者的電子學(xué)檔中，作為評價學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的依據(jù)。
　　● 結(jié)束語
　　本文在對國內(nèi)外未來教室項目及相關(guān)要素進行分析的基礎(chǔ)上，初步提出未來教室的構(gòu)建方案。并根據(jù)21世紀所需人才特點，結(jié)合未來教室的設(shè)計理念及特點，探索了未來教室的一種應(yīng)用模式。但是這些工作還遠遠不夠，正如張際平教授所說，未來課堂的設(shè)計是教育技術(shù)的一個前瞻性的領(lǐng)域。當(dāng)然，對未來教室的研究不僅僅是未來課堂的設(shè)計，還需要在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，以課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新推進人才創(chuàng)新培養(yǎng)模式的創(chuàng)新。