未来课堂：基于实践的探索

编者按：“未来课堂”项目是华东师范大学“985工程”《教师教育创新基地和优势学科平台建设》子项目“教师实践创新的主阵地”研究内容之一。该项目由华东师范大学张际平教授领衔，带领强大的研究团队，并与多家科技企业紧密合作，经过两年左右时间的研究，在课堂的理论研究、物理空间的设计、新技术新媒体的运用、多种互动形式的实现、学生座位的形态组合、教学平台的设计开发、新型教学模式的创建及教学实践的探索等方面均取得了很大成果，引起了社会各类教学机构和部门的极大关注。本文为专栏系列文章的第二篇。

● 未来课堂的理论探索

学校和教室应该随社会环境的变化而变化，必须符合当时的社会特别是教育方面的观念。随着社会的发展，未来课堂再次成为多学科关注的焦点。今天的许多教室仍然遵循19世纪非常有秩序的结构，越来越多未来课堂的研究与实践，希望能够解决目前存在的理论与实践、形式与功能的不一致[1]。

基于这种不一致，许多学者从理论的宏观视角，讨论了构建未来课堂的定位与特征。Long和Ehrmann提出设计未来课堂的原则[2]：为人，而不是短暂的技术设计教室；课堂设计是为了优化学习活动，而不能仅是充斥各类技术装备；技术不是一成不变的，必须根据需要引入至学习空间；允许无缝技术和灵活的应用；可以24小时使用；根据声音和活动划分区域，等等。高丹丹等则综合了未来课堂设计需要考虑的一些因素，并把它们分为三个维度[3]：教育维度，课堂要便于学生协作和交互、以学生为中心，为学生提供不同类型学习的体验；物理空间的维度，需要考虑教室的类型和用途、布局、绿色环保、无障碍设计、家具和内部的装修、声学效果、通风和空调、电源和光、公共空间、安全性以及存储空间等多种要素；技术的维度，课堂既要与现有的信息技术相整合，也要为未来的技术发展预留空间，等等。陈卫东等则从人性化、混合性、开放性、交互性、智能性、生态化六个方面详细阐述了未来课堂的特性[4]：未来课堂的使用主体是教与学活动的人，所以设计应更多地体现对于学习者的关注；未来课堂要体现多种教与学活动的混合，正式学习与非正式学习的混合，虚拟课堂与真实课堂的混合；未来课堂要充分体现课堂教学组织形式的开放以及教学资源的开放；未来课堂应是一个嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的智能学习空间；未来课堂应是一种平等、和谐、开放的生态系统；未来课堂中教与学的过程更多的体现为一种互动过程，包括教学者与学习者之间的互动，学习者与学习者之间的互动，教学者、学习者与教学资源、学习资源之间的互动等。

上述的研究大多基于理论的良好愿景，探讨了未来课堂的定位与特征。但是，作为一个实践性很强的领域，那些简练的标语式的特征与原则，对于课堂开发的实践只具有宏观上的指导意义，在实际开发过程中还不具备可操作性。

● 未来课堂的开发

与许多单纯理论上的研究不同的是，华东师范大学“未来课堂”项目研究团队倾向于通过多种类型的未来课堂的开发与应用，从理论与实践的角度共同探讨未来课堂的特征。项目组以新技术环境下的创新学习为目标，通过研究推动课堂变革的因素，构建未来课堂的整体架构和物理环境，开发多个具有引领作用的新型教室案例，探索基于未来课堂的学习模式。目前实践领域的主要的工作有以下几点。

1.未来课堂创新实验室

实验室以多屏架构、新型移动课桌、交互式显示设备为核心，集成多种智能技术，主要包括：参与者身份识别、参与者终端与环境系统的交互、多种媒体设备的整合、交互式电子白板和终端（包括学生和教师的笔记本电脑和平板电脑）之间的互动、学生机与教师机的交互、多显示屏设备之间的交互与协同、学生随机结组、课堂快速反馈和随堂测试系统、课堂行为的自动记录、学生小组的单独跟踪，等等。实验室采用半开放式结构，用户不仅可以在其中进行新技术环境下的创新教学研究，也能够灵活地进行设备重组，进行课堂架构的设计与实验。

2.新型探究性学习教室

以课堂实录、交互式电子白板、自动跟踪系统为核心，集成多种新型教学媒体设备，构成一个智能研讨型教室，用于教学的创新和探索。课堂空间采用团队协同的架构，除了可以对学习过程进行全程跟踪、记录、编辑以外，还能起到辅助微格的作用，教师和学生可以进行教学实验、分析和评价。除此之外，该类教室还能进行多课堂分布式的教学，集成多个教室以远程呈现的方式进行互动和协作。

3.泛在微型课堂系统

利用3G网络、无线路由、投影路由、微型半导体投影、iPad2、iPhone以及Kindle Fire等设备，构成基于泛在技术环境的微型课堂系统。该系统适合于多种不同的异构环境，通过具体应用程序的开发，与GPS和LBS相结合，可以用于学生的研究性学习和各类课外活动，随时随地（包括在野外环境）根据需要迅速形成一个1∶1的移动学习环境，既便于室外环境教师临时进行知识的讲解，也可进行学生室外游戏活动或者远程的协作，甚至进行多个微型课堂（不同区域）之间的实时沟通。

4.教学新技术体验中心

体验中心针对目前师范生存在的基础教学技能薄弱、新技术应用能力不足的现状，与华东师范大学“见习、研习和实习一体化”的实践教学体系相整合，引导学生体验和实践技术环境下的教师职业技能。体验中心提供了目前最为前沿的教学技术装备，包括苹果、Android、Kindle等各类平板电脑和电子书、无线投影路由器、超大型交互式显示器、课堂即时反馈系统，并且自主开发新型教学装备，包括教师行为跟踪系统、教室环境监测系统，等等。同时，该体验室整合校内外实践教学资源，成为新技术环境下师范生职业技能培训的重要场所，学生可以尝试各种新技术和新的教学方法，掌握前沿的教学技术。

5.“物理+虚拟”的课堂

在建设实际课堂的同时，建立与其对应的虚拟课堂，并且尝试开设基于虚拟现实课堂的课程。虚拟课堂的设计基于Virtools平台形成三维虚拟社区，课堂的场景与现实课堂相对应，能够进行基本的教学活动。空间内的资源可以与其他的用户分享，资源的呈现方式主要是靠三维模型建立系统完成。该课堂拟在虚拟环境中创造一个与真正课堂平行的身临其境的三维教室环境，并且采用增强现实技术将虚拟课堂与实际课堂联系起来，学生可以同时在虚拟空间和实际教室中参与课程的学习。

● 课堂的未来：我们的视角

从全球层面上讲，未来课堂既是教育信息化应用的热点，也是教育技术研究关注的焦点。虽然国内外有大量的研究与应用项目，但是大多数项目都属于局部的探索，既缺少相应的理论指导，也没有提供足够可供参考的实践案例，一些重要的物理环境因素也没有得到应有的重视。华东师范大学“未来课堂”项目研究团队基于理论与实践的整合视角，从多个维度探讨课堂的未来。

1.基于新技术的课堂架构

信息技术对未来课堂的架构将产生重要的影响。一方面，技术的发展使得教室功能发生了一些变化，许多功能会随之消解、融合、变化、更迭、增加和新生。随着新的信息装备的引入以及网络教学资源的逐渐丰富，单一功能教室将会越来越少，代替它的是为学生团队提供的成套装配的灵活的教室。教室空间的内容、设施等，需要增加、减少或变形，空间、形态也需要做出调整和改变，即空间的结构、大小、形状、尺寸、尺度以及造型等各个方面需要满足功能需求的更迭和改变。另一方面，新技术使得教室的空间架构具有新的形式。例如，超大屏幕显示器的应用使得近期空间的划分发生了新的变化。传统的显示屏是把我们的身体和建筑与网络空间分割开来的窗口，但当空间中的屏幕尺寸扩大到足够大的时候，将会改变空间本身的认知特征，起分隔作用的界面也变得透明。此外，与增强虚拟现实技术相结合，可以使异地的学生的真人大小的形象将一起出现在虚拟空间里。增强现实、多屏架构、超大型显示、无线分屏等多种前沿技术融入课堂，可以将物理空间与在线虚拟空间进行有效整合，设计并开发了多种未来课堂的形态。

2.多学科的整合

未来课堂的研究与实践需要拓展传统教育学科关于学习环境研究的视角，融入图书情报学、建筑学、社会学、信息科学的方法和手段。从环境心理学的角度，需要对长期以来一直被忽视的课堂的物理环境，包括光环境、声环境、家具以及空间的布局等进行系统的研究，为未来课堂的物理环境建设提供借鉴；从教学角度，基于多种新型课堂架构，应该探索相应的教与学策略，包括多显示空间的教学演示、基于活动课桌的学生活动、物理与虚拟混合课堂的教学、微型课堂的学习模式、课内外联动式学习、课堂与校园非正式学习空间的整合利用，等等；从开发与管理角度，需要有一套基于教育—社会—空间—技术的课堂开发与应用的框架，以应用于未来课堂的需求分析、设计、实施、管理和评价的各个环节，以便有针对性地开发各类新型教室。

● 结语

经过两年多的努力，华东师范大学“未来课堂”项目研究团队在理论与实践上均取得了许多进展。项目组的成果己经开始应用于华东师大部分内部教室的改造，与上海浦东新区、徐汇区，河南郑州，江苏无锡、淮安，广西南宁，浙江温州等多个区域的教育部门和学校合作，规划、设计并实现多个新型教室，包括传统教室改造、研讨型教室、多用途功能教室、图书馆信息共享空间建设，等等。这些案例与传统课堂存在着较多的差异，可以成为各类学校新型教室开发的理论依据和实践指导，为各类教育行政部门和学校的未来课堂设计、改造、利用、管理和评价提供帮助。

参考文献：

[1]陈向东等.现代教室结构的形成及其对未来课堂的启示[J]. 现代教育技术，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. 未来课堂的设计[J]. 中国电化教育，2009(11)：11-15.

[4]陈卫东，张际平.未来课堂的定位与特性研究[J]. 电化教育研究，2010(8)：23-28.