AR技術、人臉識別、谷歌地圖,進入了上海學校的課堂。課堂不再只是“粉筆、黑板、課桌椅”等老三樣,智慧課堂教學交互軟件、學生行為智能分析系統、數字化多功能黑板等新技術也引入教室。在學科教室、未來課堂等現代化的新型學習場所,如何探索新高考制度下的學習空間重構,倡導學生在真實情境中自主學習、自由探究?這對今后老師提升信息素養,也提出了新要求。
AR技術將抽象知識點“可視化”
上有1983年的天球星空頂,可以仰觀宇宙之大;下有一張大幅的全球地圖,可以俯瞰世界……這間地理學科教室,其實是一個全天開放式的空間,四周懸掛著大幅的多媒體屏幕。在一堂高一年級“等高線地形圖的判讀”地理課上,上海師范大學附屬中學地理教師趙禧琳不像傳統教學只站在“講臺”前,而是穿梭活躍于整個學習空間里。
“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天,兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山。”課堂上,趙禧琳給出了一道題——根據古詩的情境,畫出能反映其情境的等高線示意圖,在AR沙盤上制作景觀模型。
同學們在沙盤模型前躍躍欲試,趙禧琳通過IPAD拍攝,實時全景展示在教室的多媒體屏幕上,利用分屏技術,迅速將六組地貌投影出來。學習空間里,每個學生都能看得到屏幕,在最短時間內迅速抓住關鍵信息。這堂課上,他還使用了google earth,獲取外部信息數據,使課堂具有很強的真實感。
地理學科教室里,學生在AR沙盤上制作景觀模型。
地理學科教室里,采用了先進的人臉識別技術,對學生在整個學習過程的行為表現,以“正常”“開心”“思考”的面部表情特征加以提取,并進行大數據分析。“學生回答問題的踴躍程度、面部興奮或者疑惑的表情,可以為教師在課前和課后對學生教育教學行為進行全程數字化記錄和分析。”趙禧琳說。
“等高線,對抽象能力差的同學確實有難度,而信息技術可以把抽象的內容可視化,以此激活課堂。在課堂上,通過現代信息技術,讓學生體驗并互動,同時兼顧到學生個人之間的差異,這也是傳統課堂無法做到的。”上海師范大學附屬中學校長嚴一平說。
對拓展教學提出更高要求
“普通教室+專用(實驗)室”的配置形態和空間布局,已經無法滿足高中教育改革發展的新形勢和新要求。學科教室、未來課堂等新型學習空間,已在上海部分中小學學校開展試點建設。學習空間模式的變化,給教師教學提出了更高要求,也“倒逼”教師不斷加強自我學習。
在上師大附中劍橋化學創新實驗室,與傳統實驗室相比,這間實驗室的操作臺采用了吊艙系統,也就是說,所有的進水出水、電和抽風,都從天花板上的吊箱中運行,在地面無需鋪設任何管道。也因此,整個實驗室分為可移動的學生實驗區和討論區,無論是實驗臺,或是用于小組討論的課桌椅,都可以隨意移動,實驗儀器隨手可得,方便學生根據不同需要,任意自主結合,開展拓展性學習或研究性學習小組討論,查閱實驗書籍等資料。在創新實驗室里,還設有可移動的探頭,全過程記錄實驗過程。
劍橋化學創新實驗室。
負責劍橋化學創新實驗室的化學實驗老師孫黎穎,已有10年的化學實驗教學“教齡”。“不是傳統實驗室工作,不僅僅管理實驗室、配制溶液,還要研究國外教學方法,使用原版實驗資料,在課堂授課中堅持英文PPT和部分英語教學。”在她看來,實驗教學不是“按藥方抓藥”,而是激發學生的好奇心和想象力,培養合作交流、自主學習能力。
“豆元素實驗——學習同位素”“變色龍卷風實驗”“離子在電場和磁場中的定向運動”……這些耳目一新的劍橋化學實驗課程,吸收了國外實驗教學優點,部分內容采用英語授課。“老師上課過程中,大多數實驗讓學生先自己動手做,然后根據現象分析推斷理論,幫助學生帶著疑問分析結果,激發好奇心和質疑力。”
2017屆學生朱怡文說:“即使很多年后實驗理論全部忘記,也忘不了老師說的‘沒關系,不分對錯,有想法就提出’的鼓勵。將抽象的概念具體化,幫助理解理論知識,學會的是一種思考和方法。”也因此,多名學生從劍橋化學創新實驗室走上了上海市化學類和科技創新類競賽領獎臺。
未來教師信息素養面臨新挑戰
新高考改革后,上海正在積極推行高中走班制教學,要求為每個學生提供給個性化的學程,滿足學生個性化學習需求,促進高中學校特色化和多樣化發展。為此,上海市教委教育技術裝備中心啟動了《上海市普通中小學校教育裝備配備指南(高中分冊)》編制,依據教育發展的新要求和現代技術發展的新趨勢,探索引進學校裝備實踐成果,構建以學生發展為中心,教學內容、教學方式和設施設備深度融合的新型高中學習環境。目前,已在上海師范大學附屬中學等8所學校開展學科教室建設試點,學科已覆蓋物理、化學、生命科學、地理、科學、人文、英語等。
“探索新高考制度下的學習空間重構,建設學科教室、未來課堂、現代化的學科實驗室等新型學習空間,對于新型學習空間不是單純地‘應用’,而是綜合考慮將技術與教學怎樣充分融合,不能只是‘兩張皮’。”上海市教委教育技術裝備中心主任竺建偉說。
未來學習空間的重構,對教師備課、教學以及跨學科融合等各方面綜合能力,提出了新要求,教師信息素養也面臨新挑戰。閔行區教育學院副院長朱靖說,今后對教師信息素養的培訓,關鍵還在于不斷實踐運用,只有在一次次的課堂實踐中,信息素養才能得以真正提升。對于現代新型信息技術,并非一定是用得很“炫”,而是如何將教學與技術真正實現融合。