数字化时代课堂教学的内涵厘定、时空演变与形态创新

陈永堂 艾兴

摘      要教育数字化转型已成为学界在教学改革方面关注的热点话题，对推动数字化时代的课堂教学进程具有现实意义。基于此，研究首先阐述了数字化时代课堂教学的理论内涵，其内涵主要是指运用数字化的思维和技术，充分发挥数据在教与学过程中的融通和流转，建立教师、学生、内容、手段等要素之间的数字化关联，促进教学结构、教学方法、教学评价的数字化，重构教学新形态，提高教学效能的动态过程。随后，从教学时间和教学空间两个维度对教学时空的数字化演变进行了分析。最后，从虚实融合的泛在环境、沉浸式的探究体验、远程临场的交流写作、自适应的智能支持、个性化的教与学活动五个方面探究了数字化时代课堂教学形态的数字化创新，以期为后续数字化课堂教学相关研究提供借鉴与启示。

关 键 词 数字化转型;课堂教学;教学时空;教学形态

2021 年教育部发布《关于大力加强中小学线上教育教学资源建设与应用的意见》《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》等文件对教育数字化转型提出具体的要求，为各级各类教育数字化发展指明了方向。《教育部2022年工作要点》明确提出实施教育数字化战略行动，加快教育数字化转型和智能升级。2023年全国教育工作会议也提出“大力实施国家教育数字化战略行动”。教育数字化转型问题已成为学界在教学改革方面关注的热点问题。

一、数字化时代课堂教学的内涵

数字化是指运用信息技术促进教育资源的优质均衡发展、共享，在教学范式、教学过程、评价方式创新方面起到一定的推动作用。数字化在教育领域的广泛应用，为教学环境、教学理念、学习方式、教材建设提供了独特的数字化视角。在实际应用中可以提高教师的教学效率，激发学生的学习兴趣，有助于学校日常教学工作的管理。数字化发展经历了由低级到高级、从简单到复杂的发展过程。有学者认为数字化转型是在数字化转换和数字化升级的基础上发展起来的，是对数字化转换和数字化升级发展的进一步深化，三者之间在内涵上存在较大差异[1]。目前对数字化转型的认识还未达成共识。有学者认为数字化转型是一种机构转型，主要体现在机构文化、技术、劳动力方面创新，从而促进教学运营模式、价值主张的创新[2]。有学者认为数字化转型是指一种策略或方法，是利用信息技术对数据进行收集、分析、存储，打破工作中数据所产生的障碍，进一步提高工作效率，也是一种过程或者模式，包括为基础设施建设、管理运营模式、行业文化特征提供解决方案[3]。美国高等教育信息化协会认为数字化转型是“优化和转变机构运营、战略方向和价值主张的过程”。由此可知，数字化转型是一种技术支持性的转型，支持个人、专业机构、组织部门、某个领域在具体业务方面的创新，形成用数字化思维、理念、行动逻辑解决问题的能力过程。

数字化转型在教育领域应用方面，部分学者也对教育数字化转型的概念进行了探讨。有学者指出教育数字化转型是一种系统性教育创新与变革的过程，具体是指将数字技术融入教育全过程，推动教学方法、教学管理、教学运行、教学评价等方面全方位的创变[4]。也有学者认为教育数字化转型是“教育信息化的特殊阶段，要实现从起步、应用和融合数字技术，到树立数字化意识和思维、培养数字化能力和方法、构建智慧教育发展生态、形成数字治理体系和机制”[5]。结合上述对数字化转型、教育数字化转型概念的阐释，在这里，我们认为，数字化时代的课堂教学是指运用数字化的思维和技术，充分发挥数据在教与学过程中的融通和流转，建立教师、学生、内容、手段等要素之间的数字化关联，促进教学结构、教学方法、教学评价的数字化，重构教学新形态，提高教学效能的动态过程。具体而言，数字化时代的课堂教学是指教学各要素在教学时间、教学空间上的数字化演变，由此形成教学形态的更替和生成。

二、构建数字化时代课堂教学新时空

时间和空间是物质的存在形式，处于不断的运行之中，课堂教学也是在一定时间范围和空间结构内完成。随着互联网、大数据、人工智能、虚拟现实等数字化技术在教育领域广泛应用，教育信息的传播方式不再局限于固定的时间与空间，逐步打破了传统教学时空的束缚，促使教学时空向数字化转变。

1.传统课堂教学的时空观

（1）传统课堂教学的时间观

传统教学的时间观念主要体现在教学时间的长度、教学时间的分配两个方面。在教学时间长度方面，根据学生的身心发展特征，各级教育行政部门和学校对教学时间均有所规定，目前一般认为小学教学时间四十分钟，中学教学时间四十五分钟，大学采取两小节合并开展大课的形式。在教学时间分配方面，有学者为了获取传统教学中教师时间分配情况，向几十位教师发放了问卷调查。问卷设计中将教学时间主要按照备课、管理、教学、互动交流、同事交流、其他六个方面进行分配。数据分析结果显示，传统教学教师对时间分配的比例主要为：备课39.5%、管理0.9%、教学18.3%、学生互动交流29.5%、与同事交流9%、其他2.6%[6]。

传统教学时间的长度和分配一定程度上取决于教师“教”的时间。因为受传统教学理念的影响，教学主要以教师、课堂、教材为中心，漠视了学生的主体能动性，学生只能填鸭式、灌输式的被动学习。在此教学时间观念下，由于部分教师教学时间观念较差，教学各环节时间分配不均，没有充分利用最佳教学时间，无形中浪费了学生的学习时间。有研究认为教学的最佳时间是在5～20分钟之间，这段时间内学生注意力集中，参与课堂积极性较高，于是教师应把握最佳教学时间围绕教学目标讲授本节课的重点和难点，尤其是需要学生理解记忆的知识点。基于此，针对传统教学时间观念存在的问题，教师应在珍惜学生时间、充分利用教学最佳时间、把课堂时间还给学生三个方面对教学时间进行优化。一是珍惜学生时间。教师要认真备课，做好教学每个环节的时间安排，注重课堂提问和语言艺术，精讲精练。二是充分利用教学最佳时间。教师需采用先进的教学方法，摒弃教师的非理智行为聚焦教学重点和难点进行讲授，解决学生疑难问题，提高教学效率。三是把课堂时间还给学生。在注入式学习方式的影响下，应培养学生自主、探究、合作的学习能力，促使学生自己控制教学时间。

（2）传统课堂教学的空间观

教学空间是学校专门育人的场所，为学校教学工作奠定了空间基础。夸美纽斯在其著作《大教学论》中首次提出了“班级授课制”，班级授课制的物理结构其实就是传统的教学空间，具有固定的时间和场所。目前，我国大多数学校仍然采用传统的教学空间，即将年龄相仿的一群学生聚集在封闭的教室，按照秧田式样态安排座位，教师根据教学大纲、教学时间完成教学内容的过程。在这种教学空间布局下，实际上是将教学空间分割成相对的两个空间，一个是教师空间，一个是学生空间，教师在教室的最前位，成为教学的把控者，凸显出教师权威和学生服从的角色定位[7]。

传统教学空间是单一的、封闭的，主要以教师为主体结构，教学缺乏活力，氛围比较严肃、沉闷，师生之间互动较少。有学者对传统教学空间从物理维度和社会维度两个方面分析存在的问题[8]。一是从物理维度分析，传统的教学空间主要存在人员密度较高且拥挤、独立封闭、单调乏味等问题。二是从社会维度分析，传统教学空间存在以教师为中心的权利空间、异化的规训空间、人为的等级化空间等问题。针对以上问题，有学者建议从“拓展教学空间规模、改变封闭隔离的空间形式、改变单调的空间搭配方式、教师权利转向学生”[9]等方面打破传统教学空间的壁垒。总之，在新时代教育的要求下，学校教育不仅要注重对知识的传授，还必须注重对学生创新性、批判性思维的培养，传统教学空间的局限性已无法适应新时代教育发展对人才培养的需求。

（3）传统课堂教学时空观的价值体现

尽管传统教学受到客观时空的限制，不利于学生创新性、批判性思维的培养，但不可否认的是传统教学调动了一切有利于教学活动开展的积极因素，在有限的时间内高效率地将无限的认识转化为学生个体的认识，充分展现了教学的魅力，体现出传统教学活动的价值[10]。主要表现为：一是突出教师言传身教的作用。教师在讲授过程中，表现出的个人风格、看事待物态度、躬身指导、语言特色等都是异时空教学不可替代的。二是有利于师生情感交流。教学中教师一个肯定的眼神、鼓励的动作以及行为暗示会对注意力分散的学生起到很大的鼓舞，激发起学生的学习积极性，促进教师和学生之间的合作与情感互动。三是充分发挥教师的示范引领作用。教师利用板书对重点和难点知识进行讲解，一方面可以使学生领会教师解题的思路，掌握知识学习的技能;另一方面，有助于学生对板书设计、粉笔字书写有切身的感受，进而促进学生综合能力的提升。四是引发师生的共鸣。传统教学方法中教师和学生之间面对面的学习交流，教师肢体语言、良好的课堂氛围容易使学生融入其中，产生情感共鸣。

2.数字化时代课堂教学的时空观

（1）数字化时代课堂教学时间的演变

数字化时代打破了传统教学时间限制，教师和学生可根据自己的时间、地点进行网络交互，既可以同步教学也可以自定步调的异步教学。因此，数字化时代教学时间观实现了两方面的转变。一方面是将以前过于注重教师“教”转变为注重学生的“学”;另一方面是将具体到每个教学环节的时间分配转变为按照“教”的时间和“学”的时间进行分配。在此转变下教师有一定的时间对学生课堂提问进行解答，学生有专门的时间展示自己的学习成果，赋予教师和学生在教学时间上的自主权，为激活教学空间提供了条件。另外，在数字化技术的推动下实现了课堂时间的延伸。数字化技术的使用，缩短了原有教学内容的时间，在实现教学目标的同时教师也有充裕的时间关注课堂，引导学生积极参与课堂学习，进而提高教学效率。

（2）数字化时代课堂教学空间的演变

传统教学对教学空间的认识主要停留在教学空间、课堂空间、教室空间的研究上，但随着虚拟现实和人工智能为核心的信息化、数字化与教学的深度融合，教学空间的边界得到扩展，打破了传统教学空间地点的限制，师生交互的地点由同地拓展到随时随地。教学既可以面对面进行，也可以异地进行。此外，教学空间变革拓展了教学空间，由原来的实体空间的线下教学拓展至融入虚拟空间的混合教学。同样有学者指出人工智能、机器人、虚拟现实等技术扩大了教学的空间限度，缩短了空间距离，丰富了教学空间资源，使复杂交互式在线学习在各个角落都可以发生[11]。如疫情以来，虚拟空间的混合教学为各级各类学校应对疫情的冲击提供了条件，学校根据当地实际情况和异地学生情况判断学生是否来校学习，对不能及时返校的学生，借助技术手段灵活开展混合教学，实现与在校生的远程同步学习。同时，在智慧教学理念的影响下，教学空间不断从网络化、信息化、数字化逐步向智慧化转变。有学者以智慧教室为核心，以智慧实验室、智慧图书馆等平台为辅助，打造了智慧教学空间体系。该体系主要运用共享资源、互动教学、流程管理、智能分析等多种方式，对教学过程的“教、学、管、评”各环节进行多元评价[12]，以适应教育需求的不断变革，促进教与学的高效融合。

（3）数字化时代课堂教学时空演变的审思

数字化技术的发展及运用，推动教学时间和教学空间发生了转变，突破了传统固定时间、固定场所的束缚，取得了一定的成绩，但也存在理念脱节、形式主义、教学习惯阻抗、变革频繁、脱离实际的问题[13]。因此，我们需要注意对存在的问题进行深入地思考。首先，在教学时空变革的过程中，不能一直强调技术的作用，一味加大投资力度，购买技术设备和服务，认为教学时空变革就是技术革命，技术可以解决一切问题，进而忽视人的发展重要性。其次，传统教学方式、时空结构形成了教师讲、学生听的教学方式，教师和学生也早已适应了这种方式。新技术的应用必然引起传统教学范式、教学时空的变革，导致部分教师和学生的不适应，以至出现抵触情绪。在此情况下，需要学校在引进技术的同时注重对师生信息素养的培养，使其转变以往传统教与学的理念。最后，技术工具在教学中已得到普遍应用，但多数只是将线下教学模式照搬到线上，无法很好应对教学时空的转变，这就需要教师认识到两个教学空间结构的差异，将线下教学的纪律性、仪式性与线上教学的信息化、数字化进行有效结合，实现教学过程最优化，进而提升教学质量。

三、数字化时代课堂教学形态的创新

数字化转型背景下的教学时空推动了教师、学生、教学内容、教学环境、教学资源、教学工具等教学要素的创新与重组。教学要素的跨时空重组与深度融合，促使数字化场域中的教学形态呈现出异于其他教学形态的新特征。有学者认为数字化技术促进教学形态在五个方面实现了创新，具体为虚实融合的泛在环境、沉浸式的探究体验、远程临场的交流写作、自适应的智能支持、个性化的教与学活动[14]。因此，本文主要从这五方面探究数字化时代课堂教学形态的数字化创新。

1.虚实融合的泛在环境

虚与实是一对哲学范畴，源于老子的“有无相生”观念，老子称“天下万物生于有，有生于无”[15]。虚与实是事物的两个不同存在点，二者之间可以相互转化。从哲学角度讲，虚实融合就是“虚与实同时存在且相互依存、相互转化的状态”[16]。在理解了虚与实、虚实融合概念的基础上，我们需要对虚实融合下的学习环境有所理解，如泛在学习环境。有学者指出虚实融合环境是通过传感器设备识别、获取真实学习环境中的客观信息，在新技术支持下将真实学习环境与虚拟学习环境融为一体的新型学习环境[17]。泛在学习环境就是一种虚拟学习环境和学习方式，即任何人可以在任何时间、任何地方利用数字化技术学习的一种方式，为实现全民教育，构建学习型社会创造了条件。新技术驱动下的教学新形态可以充分发挥泛在学习环境即时性、连接性、交互性、学习资源的丰富性、整合性，能够记录学习过程的特点，开展泛在化学习，进而构建泛在化学习空间，实现虚拟空间与真实空间的深度融合。

2.沉浸式的探究体验

沉浸式教学是建立在沉浸理论的基础上，首先是由芝加哥大学心理学教授米哈里·契克森米哈提出的，他认为沉浸式教学是全神贯注投入而更好地完成任务的一种心理状态，是在环境因素、学生因素、学生的心理状态、学生表现之间建立学习关系的一种学习方式[18]。沉浸式教学在实际教学中表现出三方面的特性：一是增强性，增强学生自我效能感。二是再现性，唤起学生的真实表现。三是证据性，为学生提供了丰富的证据线索[19]。在深层次学习、构建现实场景、多样化感官刺激等方面具有明显的优势。随着虚拟现实技术的发展创建了沉浸式虚拟现实系统，构建出以学习动机、注意力、学习适应为三级指标的评价指标体系，为评价学生在虚拟现实系统中的学习效果提供思路。该系统打破了时间与空间的限制，为学生学习提供了一种真实的学习场景体验，使学生完全投入、沉浸于虚拟的学习环境中开展科学探究，分析问题、解决问题，进而激发学生主动发现、协作探究的兴趣和动机，最终引导学生进入沉浸式学习状态。

3.远程临场的交流协作

在新技术的驱动下教学可以在虚拟时空场景中开展，技术场域中的远程操作与虚拟现实的交互界面技术合二为一，形成了远程临场。对远程临场教学而言，重要的是为学生创设身临其境的场景，让其具有临场感，通过将教学活动置于真实情景，有效提升学生的学习体验和教学效果。主要是因为，“一方面知识是情境性的，即知识通常根植于具体、真实的情境中;另一方面，学习也是情境性的，即学习者总是在特定情境中通过实践活动习得知识与技能”[20]。远程临场教学时空下，教师利用技术设备远程操作传输教学信息，将真实的教学情景传送给学生，让学生在所在空间感知到现场的真切。在技术的支撑下教师和学生不仅能进行文字交流写作，也可以通过视频、音频、图像技术与对方实时互动。这就体现了远程临场教学中教师和学生的真实写照与体验。

4.自适应的智能支持

自适应学习是“以学生为中心的基本理念，通过对学习者知识掌握状态、学习风格、认知水平等个性特征的量化分析，以及关于知识结构、学习资源的领域建模，为学习者匹配个性化的学习资源和学习路径”[21]。伴随技术的发展和教育的需求，出现了许多适用于学生自主在线学习的教育平台。自适应学习平台是通过分析学生学习情况的相关数据，为每个学生匹配适合自己学习的学习系统以及最优化的教学内容，体现了学生的主体地位，为学生自适应学习提供了智能支持。在自适应学习环境下，教师和学生能够实现一对一、一对多、多对一的信息交流，通过移动终端不断扩展教师与学生的交流空间，促使传统教学时空上的教学内容可以延伸到更广阔的时空领域。同时，自适应学习能促使教师和学生从传统教学时空限制的模式中解脱出来，让师生在自由、宽松的时空中从事创造性的教学活动。以上所述说明，要想实现教师自适应“教”的能力和学生自适应“学”的能力必须为师生提供数字化学习资源以及智能化支持，通过学习分析功能，根据平台学习情况记录对师生原有知识、认知偏好、学习风格、自我效能感等进行分析，诊断师生教与学的情况，对教与学的过程实施干预，为减轻教师工作量，  提高学生自主学习兴趣提供技术保障。

5.个性化的教与学活动

个性化教学是指在个性化教育思想的指导下，促进每一个学生充分发展的教学，包括根据学生不同学情制定教学目标、适应学生差异需求的学习内容处理、支持学生个性化的学习进程、设置个性化作业、开展差异化教学与评价等[22]。数字化时代，大数据、人工智能为个性化教学和个性化学习提供了有力的技术支持，教学资源数字化学习平台、数字化课程平台、数字化教学管理平台等在教学中的应用，同时对学生认知水平、学习动机、兴趣取向等数据进行采集、分析，形成“学生画像”，据此为学生精准推送个性化的教学资源，使得教师的因材施教和学生的个性化发展成为可能。此外，数字化时代下为完善教学评价体系提供了可能，主要包括课程学习评价、科研成果评价和实践教学评价。将评价内容与教育实践紧密结合起来，构建动态的标准化、数字化、个性化的评价体系，建立智能数字化评价系统，有利于教师教学能力和学生学习能力的数字化转型。因此，充分发挥技术优势，培育和发展适应个性化教学和个性化学习的教学新时空势在必行，以期引导个性化教与学朝着不受时空束缚，彰显个性化、自主化的方向发展。

数字技术不断发展融入教育领域，推动教学在理念、方式、形态等方面全方位系统性的变革。目前教育数字化转型已是未来教学发展的趋势，政策制定者、教师、学生、教学内容、教学环境等都在积极地回应。该研究主要阐述了数字化时代课堂教学的内涵，以及从教学时间、教学空间两个维度分析了数字化时代课堂教学时空的演变，并探究了数字化时代课堂教学形态的数字化创新，展示了数字化转型背景下课堂教学的未来发展前景。然而，课堂教学本身就是复杂的系统，数字化转型也是逐步实现的过程。未来有关数字化时代课堂教学的研究希冀在现有研究的基础上，回答以下四方面的问题。一是传统课堂教学结构、教学内容、教学模式应如何更好适应数字化的改革。二是课堂教学面临地区之间的差异，如何更好地探索适应各地区课堂教学数字化发展的实施路径。三是如何建立数字化时代课堂教学的制度机制。四是如何构建数字化的课程体系与人才培养模式等。

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[作者：陈永堂（1988-），男，甘肃庆阳人，西南大学西南民族教育与心理研究中心，博士生，和田师范专科学校教务处，讲师;艾兴（1978-），男，江西新余人，西南大学西南民族教育与心理研究中心、西南大学教育学部，教授，博士生导师，博士。]

引用格式陈永堂，艾兴.数字化时代课堂教学的内涵厘定、时空演变与形态创新[J].教学与管理，2024（21）：1-5.

【责任编辑 孙晓雯】