編者按:“未來課堂”項目是華東師范大學“985工程”《教師教育創(chuàng)新基地和優(yōu)勢學科平臺建設》子項目“教師實踐創(chuàng)新的主陣地”研究內容之一。該項目由華東師范大學張際平教授領銜,帶領強大的研究團隊,并與多家科技企業(yè)緊密合作,經過兩年左右時間的研究,在課堂的理論研究、物理空間的設計、新技術新媒體的運用、多種互動形式的實現、學生座位的形態(tài)組合、教學平臺的設計開發(fā)、新型教學模式的創(chuàng)建及教學實踐的探索等方面均取得了很大成果,引起了社會各類教學機構和部門的極大關注。本文為專欄系列文章的第二篇。
● 未來課堂的理論探索
學校和教室應該隨社會環(huán)境的變化而變化,必須符合當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科關注的焦點。今天的許多教室仍然遵循19世紀非常有秩序的結構,越來越多未來課堂的研究與實踐,希望能夠解決目前存在的理論與實踐、形式與功能的不一致[1]。
基于這種不一致,許多學者從理論的宏觀視角,討論了構建未來課堂的定位與特征。Long和Ehrmann提出設計未來課堂的原則[2]:為人,而不是短暫的技術設計教室;課堂設計是為了優(yōu)化學習活動,而不能僅是充斥各類技術裝備;技術不是一成不變的,必須根據需要引入至學習空間;允許無縫技術和靈活的應用;可以24小時使用;根據聲音和活動劃分區(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,課堂要便于學生協作和交互、以學生為中心,為學生提供不同類型學習的體驗;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、無障礙設計、家具和內部的裝修、聲學效果、通風和空調、電源和光、公共空間、安全性以及存儲空間等多種要素;技術的維度,課堂既要與現有的信息技術相整合,也要為未來的技術發(fā)展預留空間,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)化六個方面詳細闡述了未來課堂的特性[4]:未來課堂的使用主體是教與學活動的人,所以設計應更多地體現對于學習者的關注;未來課堂要體現多種教與學活動的混合,正式學習與非正式學習的混合,虛擬課堂與真實課堂的混合;未來課堂要充分體現課堂教學組織形式的開放以及教學資源的開放;未來課堂應是一個嵌入了計算、信息設備和多模態(tài)的傳感裝置的智能學習空間;未來課堂應是一種平等、和諧、開放的生態(tài)系統(tǒng);未來課堂中教與學的過程更多的體現為一種互動過程,包括教學者與學習者之間的互動,學習者與學習者之間的互動,教學者、學習者與教學資源、學習資源之間的互動等。
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,作為一個實踐性很強的領域,那些簡練的標語式的特征與原則,對于課堂開發(fā)的實踐只具有宏觀上的指導意義,在實際開發(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“未來課堂”項目研究團隊傾向于通過多種類型的未來課堂的開發(fā)與應用,從理論與實踐的角度共同探討未來課堂的特征。項目組以新技術環(huán)境下的創(chuàng)新學習為目標,通過研究推動課堂變革的因素,構建未來課堂的整體架構和物理環(huán)境,開發(fā)多個具有引領作用的新型教室案例,探索基于未來課堂的學習模式。目前實踐領域的主要的工作有以下幾點。
1.未來課堂創(chuàng)新實驗室
實驗室以多屏架構、新型移動課桌、交互式顯示設備為核心,集成多種智能技術,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、多種媒體設備的整合、交互式電子白板和終端(包括學生和教師的筆記本電腦和平板電腦)之間的互動、學生機與教師機的交互、多顯示屏設備之間的交互與協同、學生隨機結組、課堂快速反饋和隨堂測試系統(tǒng)、課堂行為的自動記錄、學生小組的單獨跟蹤,等等。實驗室采用半開放式結構,用戶不僅可以在其中進行新技術環(huán)境下的創(chuàng)新教學研究,也能夠靈活地進行設備重組,進行課堂架構的設計與實驗。
2.新型探究性學習教室
以課堂實錄、交互式電子白板、自動跟蹤系統(tǒng)為核心,集成多種新型教學媒體設備,構成一個智能研討型教室,用于教學的創(chuàng)新和探索。課堂空間采用團隊協同的架構,除了可以對學習過程進行全程跟蹤、記錄、編輯以外,還能起到輔助微格的作用,教師和學生可以進行教學實驗、分析和評價。除此之外,該類教室還能進行多課堂分布式的教學,集成多個教室以遠程呈現的方式進行互動和協作。
3.泛在微型課堂系統(tǒng)
利用3G網絡、無線路由、投影路由、微型半導體投影、iPad2、iPhone以及Kindle Fire等設備,構成基于泛在技術環(huán)境的微型課堂系統(tǒng)。該系統(tǒng)適合于多種不同的異構環(huán)境,通過具體應用程序的開發(fā),與GPS和LBS相結合,可以用于學生的研究性學習和各類課外活動,隨時隨地(包括在野外環(huán)境)根據需要迅速形成一個1∶1的移動學習環(huán)境,既便于室外環(huán)境教師臨時進行知識的講解,也可進行學生室外游戲活動或者遠程的協作,甚至進行多個微型課堂(不同區(qū)域)之間的實時溝通。
4.教學新技術體驗中心
體驗中心針對目前師范生存在的基礎教學技能薄弱、新技術應用能力不足的現狀,與華東師范大學“見習、研習和實習一體化”的實踐教學體系相整合,引導學生體驗和實踐技術環(huán)境下的教師職業(yè)技能。體驗中心提供了目前最為前沿的教學技術裝備,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,該體驗室整合校內外實踐教學資源,成為新技術環(huán)境下師范生職業(yè)技能培訓的重要場所,學生可以嘗試各種新技術和新的教學方法,掌握前沿的教學技術。
5.“物理+虛擬”的課堂
在建設實際課堂的同時,建立與其對應的虛擬課堂,并且嘗試開設基于虛擬現實課堂的課程。虛擬課堂的設計基于Virtools平臺形成三維虛擬社區(qū),課堂的場景與現實課堂相對應,能夠進行基本的教學活動??臻g內的資源可以與其他的用戶分享,資源的呈現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,并且采用增強現實技術將虛擬課堂與實際課堂聯系起來,學生可以同時在虛擬空間和實際教室中參與課程的學習。
● 課堂的未來:我們的視角
從全球層面上講,未來課堂既是教育信息化應用的熱點,也是教育技術研究關注的焦點。雖然國內外有大量的研究與應用項目,但是大多數項目都屬于局部的探索,既缺少相應的理論指導,也沒有提供足夠可供參考的實踐案例,一些重要的物理環(huán)境因素也沒有得到應有的重視。華東師范大學“未來課堂”項目研究團隊基于理論與實踐的整合視角,從多個維度探討課堂的未來。
1.基于新技術的課堂架構
信息技術對未來課堂的架構將產生重要的影響。一方面,技術的發(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絡教學資源的逐漸豐富,單一功能教室將會越來越少,代替它的是為學生團隊提供的成套裝配的靈活的教室。教室空間的內容、設施等,需要增加、減少或變形,空間、形態(tài)也需要做出調整和改變,即空間的結構、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,新技術使得教室的空間架構具有新的形式。例如,超大屏幕顯示器的應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絡空間分割開來的窗口,但當空間中的屏幕尺寸擴大到足夠大的時候,將會改變空間本身的認知特征,起分隔作用的界面也變得透明。此外,與增強虛擬現實技術相結合,可以使異地的學生的真人大小的形象將一起出現在虛擬空間里。增強現實、多屏架構、超大型顯示、無線分屏等多種前沿技術融入課堂,可以將物理空間與在線虛擬空間進行有效整合,設計并開發(fā)了多種未來課堂的形態(tài)。
2.多學科的整合
未來課堂的研究與實踐需要拓展傳統(tǒng)教育學科關于學習環(huán)境研究的視角,融入圖書情報學、建筑學、社會學、信息科學的方法和手段。從環(huán)境心理學的角度,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行系統(tǒng)的研究,為未來課堂的物理環(huán)境建設提供借鑒;從教學角度,基于多種新型課堂架構,應該探索相應的教與學策略,包括多顯示空間的教學演示、基于活動課桌的學生活動、物理與虛擬混合課堂的教學、微型課堂的學習模式、課內外聯動式學習、課堂與校園非正式學習空間的整合利用,等等;從開發(fā)與管理角度,需要有一套基于教育—社會—空間—技術的課堂開發(fā)與應用的框架,以應用于未來課堂的需求分析、設計、實施、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。
● 結語
經過兩年多的努力,華東師范大學“未來課堂”項目研究團隊在理論與實踐上均取得了許多進展。項目組的成果己經開始應用于華東師大部分內部教室的改造,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)域的教育部門和學校合作,規(guī)劃、設計并實現多個新型教室,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,等等。這些案例與傳統(tǒng)課堂存在著較多的差異,可以成為各類學校新型教室開發(fā)的理論依據和實踐指導,為各類教育行政部門和學校的未來課堂設計、改造、利用、管理和評價提供幫助。
參考文獻:
[1]陳向東等.現代教室結構的形成及其對未來課堂的啟示[J]. 現代教育技術,2012(2):16-20.
[2]Long, P. and Ehrmann, S. Future of the Learning Space: Breaking out of the box[J]. Educause Review, (2005), July/Aug:43-58.
[3]高丹丹等. 未來課堂的設計[J]. 中國電化教育,2009(11):11-15.
[4]陳衛(wèi)東,張際平.未來課堂的定位與特性研究[J]. 電化教育研究,2010(8):23-28.