5G 技术在中小学课堂教学中的应用实践

朱国明

（昆山经济技术开发区实验小学 江苏 昆山 215300）

随着信息技术的飞速发展，5G 技术的应用正逐渐成为各行业的热门话题。在教育领域，5G 技术的应用也日益受到关注[1]。中小学阶段是学生学习生涯中的重要时期，如何将5G技术应用于中小学教育中，提高教学效果，是当前教育工作者需要探索的问题。本文从5G 技术的优势入手，探讨5G 技术在中小学课堂教学中的实践与应用。

1 5G 技术的优势

5G 技术是第五代移动通信技术，相较于4G 技术，5G技术具有更高的数据传输速率、更低的延迟、更大的网络容量和更好的网络覆盖等优势。5G 技术的优势还在于它能够支持更多的设备连接，包括传感器、智能家居设备和物联网设备，这将大大改善学生和教师之间的交互方式。此外，5G 技术还提供了更高质量的音频和视频通话，使远程教育和虚拟现实等技术成为可能。总之，5G 技术为中小学教学带来了更多的创新和机遇，也为学生提供了更好的学习体验。

1.1 更高的数据传输速率

5G技术相比4G技术拥有更高的数据传输速率，这使得它能够实现更加迅速高效的数据传输。在教育领域中，教学视频是一种常见的教育资源，可以帮助学生更好地理解知识点和加深记忆。然而，由于网络环境的不稳定性和带宽限制等问题，传统的教学视频往往会出现卡顿、加载缓慢等问题，影响学生的学习效果。而5G 技术高速传输的特点可以保证教学视频的流畅性和高清晰度，让学生更流畅地观看教学视频，提高学习效果。

1.2 更低的延迟

5G技术的延迟比4G技术更低，可以实现更快的数据传输和更快的反馈速度。在日常教学过程中，这种优势也能得到更好的发挥。例如，在中小学课堂教学中，在线答题是一种常见的教育方式，可以帮助学生更好地掌握知识点和提高应试能力。然而，传统的在线答题系统往往存在反馈速度慢、结果延迟等问题，影响学生的学习效果。而5G技术的低延迟特点可以保证在线答题时的反馈速度，让学生更快地得到答题结果，及时纠正错误，提高学习效率。

1.3 更大的网络容量

5G技术的网络容量比4G技术更大，能够支持更多的设备连接，可以实现更高的网络效率。在中小学课堂教学中，这种优势可以得到更好的发挥。在线教育需要支持大量的设备连接，5G 技术的网络容量优势可以保证学生在线学习时的网络流畅性。在线教育是一种越来越受欢迎的教育方式，它可以让学生随时随地进行学习，不受时间和地点的限制。然而，传统的在线教育往往存在网络拥堵、视频卡顿等问题，影响了学生的学习效果。而5G 技术的大网络容量可以支持更多的设备连接，实现更高的网络效率，从而保证学生在线学习时的网络流畅性和稳定性。

2 5G 技术在中小学课堂教学中的实践与应用

2.1 教学视频

教学视频是中小学教育中的重要组成部分，能够帮助学生更好地理解和掌握知识。5G 技术的高速传输和低延迟优势可以使教学视频更加流畅地播放，提高学生对知识的理解和掌握。此外，5G 技术还能为教学视频的制作和分发提供更多的可能性。

2.2 在线教育

5G 技术的大网络容量能为在线教育提供更好的网络支持，保证学生在高并发情况下的在线学习体验。此外，5G 技术还可以为在线教育提供更好的技术支持，如VR/AR等技术的应用，为学生提供更加生动、丰富的视听体验，提高学生的学习兴趣和积极性。

2.3 互动课堂

互动课堂是中小学教育中的重要组成部分，可以帮助不同地域的学生更好地参与课堂，充分发挥优质学校的辐射作用，提高薄弱学校学生的学习效果。5G 技术的大网络容量和低延迟优势有利于互动课堂更加高效地开展，进一步提高学生的参与度和学习效果。

2.4 远程教育

5G 技术具有更高的带宽和更低的延迟，这意味着它支持更高清晰度的视频传输和更快速的数据传输，从而能够更好地支持远程直播和视频教学。远程教学克服了地理位置的限制，让学生在家中就能够参与到课堂教学中来，这也为那些身体不便或者交通不便的学生提供了更多的学习机会。家长对于孩子的学习情况非常关心，而远程教学让家长能直接观看孩子的学习情况，从而更好地了解孩子的学习进展情况。5G 技术的应用让中小学课堂教学更加贴近当下的科技发展，同时也能让学生更好地了解和掌握最新的科技应用。

2.5 数字化教学

在信息化和智能化的时代，数字化教学已经成为中小学教育的重要趋势。而5G 技术的应用更是让数字化教学迎来了新的发展机遇。5G 技术的高速传输、低延迟和大网络容量优势，为数字化教学提供了更加流畅、高清的视频、音频和图像等多媒体教学资源，让学生更好地理解和掌握知识。

2.6 智能硬件

5G 技术提供了更加稳定、快速、低延迟的网络连接，可以更好地支持智能硬件的应用，从而为中小学课堂教学提供更加便捷、高效的工具和支持。智能硬件为中小学课堂教学提供更加具体的教学内容，例如通过智能手表让学生学习编写简单的计时程序，通过智能音箱让学生学习编写语音交互程序等，从而让学生在实践中掌握信息技术知识，增强学生的技能，提升其信息素养。智能硬件激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习积极性和主动性，同时也为学生提供了更加贴近实际的学习体验，从而提高学生的学习效果。

3 5G 技术在中小学课堂教学中的挑战与应对

3.1 设备更新换代

要应用5G 技术，中小学校园需要升级网络设备。学校需要购置5G 网络设备并进行维护和管理，这需要大量的资金和人力资源。此外，为了保证网络设备的正常运行，学校还需要进行人员培训，提高技术人员的专业水平和维护能力。虽然这样的投入会带来一定的成本压力，但是这也是中小学校园数字化教育发展的必要条件。只有不断地升级和更新网络设备，才能让学生和教师充分利用5G技术的优势，提高教学效果和学习效果。

3.2 教育资源的开发

随着5G 技术在教育领域的应用，中小学校园需要大量的教育资源支持。学校可以通过与在线教育平台合作，引入更多的教育资源，丰富学生的学习体验。同时，学校还可以积极开展教育资源的开发工作，推出更多优质的数字化教学资源，满足学生和教师的教学需求。此外，学校还可以通过开展教师培训，提高教师的数字化教学能力，鼓励教师利用数字化教育资源开展教学活动。

3.3 网络安全问题

5G 技术的应用需要保障网络安全，这对于中小学校园来说尤为重要。学校需通过加强网络安全管理，采取多种措施，如网络防火墙、加密技术、反病毒软件等，保护网络系统和数据的安全。此外，学校还需加强网络安全培训，提高学生和教师的网络安全意识，让他们了解网络安全的重要性，保护自己和他人的网络安全。学校应定期开展网络安全演练，提高应急处置能力，以应对各种网络安全风险和威胁。

4 5G技术在中小学课堂教学中的实践案例简介——以“江苏省城乡结对互动课堂”为例

根据《国务院办公厅关于全面加强乡村小规模学校和乡镇寄宿制学校建设的指导意见》（国办发〔2018〕27 号）《江苏省政府关于统筹推进城乡义务教育一体化促进优质均衡发展的若干意见》（苏政发〔2017〕1 号）文件精神，为充分利用省内名校名师资源和互联网技术，通过网络结对和开办名校远程教学点的方式，实现教育信息化定点帮扶，2018 年底江苏省启动城乡结对互动课堂试点项目。笔者所在学校有幸成为第一批试点学校，在项目实施过程中，充分认识到了5G 网络给“城乡结对互动”项目带来的便利。在这个案例中，我们将使用5G 技术来实现实时互动和交流。

4.1 教学准备

在开展互动课堂教学之前，教师需要先安装视频会议软件，并创建好一个与学科教学有关的资源库，包括教学课件、视频和配套的教学文档。学生需要安装智能移动终端应用程序，并登录教师事先准备好的教学资源库以获取所需的教学资源。为了方便学生学习，教师已将教学资源库按照章节或主题进行分类，学生可以快速找到所需的资源。同时，教师也会定期更新教学资源，以保证教学内容的新鲜度和有效性。在开展互动课堂教学时，教师需要注意网络安全问题，以确保教学资源的安全和保密。教师需要采取一系列措施来保护教学资源的安全，例如设置访问权限、加密数据传输等。此外，教师还需要对学生进行网络安全教育，让他们了解网络安全的重要性，避免在网络上泄露个人信息和或者具体版权的教学资源。

4.2 教学过程

在基于5G 技术的互动课堂中，教师和学生通过高清摄像头进行课堂教学的实时转播。通过视频会议软件，学生可以与教师进行实时互动和交流，有疑惑时可以实时向教师提问。这种互动和交流使教学更加生动、有趣，从而提高学生的参与度和学习效果。同时，教师可以充分利用5G 技术拓展教学资源的范围，将音频、视频和图像传输到学生的移动终端上，以拓展学生的知识面。此外，教师可利用5G 技术将游戏、动画和其他教学资源传输到学生的移动终端上，以吸引学生的兴趣，并提高学生的学习效果。基于5G 技术的互动课堂教学，师生之间可以实现远程互动，让薄弱学校的学生也能够接受优质的教育资源。这种教学模式可以帮助薄弱学校提高教学质量，缩小城乡教育差距，为更多的学生提供优质的教育资源。

利用5G技术，实现了城市优质学校和农村小规模学校（含教学点）之间的1 对1 结对帮扶。通过同步共享优秀名师课堂、同步共享优质课程资源和同步开展教师备课研修，农村学生也能够享受到城市名校的优质教学资源和名师授课，提高学习质量。同时，帮助农村教师优化教学方法、提高教学水平，解决学科专职教师缺乏、优质教学资源不足的问题，从而实现教育信息化精准扶贫、构建区域教育信息化品牌。这种结对帮扶模式为全面开展城乡结对精准帮扶提供了指导意见和实践经验，促进全省教育均衡发展，实现教育公平。通过5G 技术，城市优质学校和农村小规模学校之间可以实现教育资源共享，提高农村学生的学习水平，促进城乡教育均衡发展，推进教育现代化建设[2]。

5 总结

5G 技术的应用在中小学课堂教学中是一个重要的方向，既提高了教学效果，又促进了学生的学习效果。中小学教育工作者还需要深入了解5G技术的基本原理和应用场景，积极探索5G技术在中小学教育中的创新应用，推动中小学教育向信息化、智能化方向发展。此外，中小学校园需要优化5G 技术的应用环境，保障网络设备的安全和稳定，确保教学活动顺利进行。同时，还需要加强师生的网络安全意识，保护个人信息和隐私。只有这样，才能够实现5G 技术在中小学教育中的良性应用，真正提高教育质量，促进学生的全面发展。