未来课堂人机共教的价值逻辑与实践方略

当前,人工智能与人类教师并存促使形成了有效、包容和可持续的未来教育新生态,人工智能正逐渐脱离其“工具”属性,变成能够与人类教师进行协同育人的“主体”参与者。在此情况下,如何整合人工智能与人类教师的教学智慧,构建人机共教在未来课堂中的价值逻辑和实践方略具有重要意义。为此,文章首先梳理了人类教师和人工智能在人机共教场景下的主体角色;接着,文章基于人类教师的价值定位,提出未来课堂人机共教场景中教学模型、教师行为、数据素养、教学决策四个核心教学要素;然后,文章总结了人工智能通过主体间性建立教师、学生与智能设备之间的连接,为教学过程提供多粒度知识表示、多通道人机交互和多视图行为刻画等关键技术场域;最后,文章提出以知识驱动数字教育资源平台建设、以算法公平增进跨学科教学交互理解、以人机融合提升人机共教决策效能三个实践方略,以期为人机共教场景的研究与开发提供实践导向。

“未来课堂”视域下小学心理健康教育实践探索——以小学心理课“智止谣言”教学为例

体验学习作为一种适用于心理健康教育学科的教学模式在“未来课堂”的环境与技术支持下更具有实效性和可能性“。未来课堂”在具体体验、反思观察、抽象概括、行动运用等体验学习的各个环节中都体现了学生主体和自主生成的优势,这对完善“未来课堂”设计理论体系和后续课程开发实践奠定了基础。

未来课堂人类教师主导地位的澄清与转向

人工智能赋能下的未来课堂呈现出以技术为主导的样态,教师由于诸多工作被人工智能替代而处境尴尬。人工智能虽冲击了教师的工作方式甚至存在,却无法取代教师,教学内容仍需教师的监督、筛选与补充,教学安排仍需教师的组织与重构,情感培育仍需教师的参与,人工智能在知识输出、教学设计、情感交流层面存在不足,只能作为协助教学的工具而存在。教师在未来课堂教学中仍占据主导地位,从显性主导转向隐性主导、外生式主导转向内生式主导、知识型主导转向素养型主导。

基于“未来课堂”的小学图形化编程教学创新探究

“未来课堂”是融合未来智能技术,以培养学生核心素养为目标的创新课堂形式。结合小学图形化编程教学的学科特征和学生认知发展规律,阐述了“未来课堂”的概念内涵和研究现状,指出了小学图形化编程教学存在的困境,提出了基于“未来课堂”的小学图形化编程教学创新策略,包括创造基于“未来课堂”理念的教学资源、探索“未来课堂”理念在课堂教学中的应用以及基于“未来课堂”拓展深度多元评价模式。

思维可视化视角下的未来课堂架构研究

相对课堂教与学传统与未来的分界,思维可视化视角的必要性和独特性日益显著,值得塑造。可视化标识当代文明演进的特定领域,思维可视化与知识可视化的时间临界、空间临界、人员临界,表征了思维可视化与知识可视化的对立统一联系。思维可视化技术应用于未来课堂,映射了思维可视化教与学活动和思维可视化教与学环境两元要素所缔结的未来课堂架构。未来课堂架构思维可视化的设计与开发模型,描述和说明了未来课堂的思维可视化教与学活动及其环境。未来课堂的思维可视化教学活动,展现了思维可视化教学与思维可视化学习的协同;未来课堂思维可视化教与学环境,体现了思维可视化有形技术与思维可视化无形技术的融合。

未来课堂环境下的计算思维培养策略研究

计算思维与人工智能的高契合度,使其成为人工智能时代人才必备的思维能力。未来课堂作为新型学习空间的代表,培养具有计算思维能力的学习者,应是其得以持续发展的重要支撑点。本文尝试构建了未来课堂环境下的计算思维培养策略,充分利用未来课堂富信息技术环境,为人工智能教育相关研究提供可参考的框架。

基于云端的未来课堂模型构建研究

未来课堂是针对未来创新人才培养需求、以新课程改革为支撑,以互动为核心,以促进课堂主体和谐、自由发展的一种高效课堂。本文分析了未来课堂的必要性和特性的基础上,构建了基于云端的未来课堂理论模型,该模型对创新教育有一定的借鉴作用。

未来课堂——高互动学习空间

互动是课堂教学的核心。未来课堂是一个在先进理念指导下,由泛技术支持的智能教学空间及活动场所,是实施课堂教学的主要载体。未来课堂作为学习者学习和获得发展的场所,是一个充分体现了以人为本,技术、资源、活动等诸多要素都围绕着有利于促进学习者学习和身心发展的高互动学习空间。未来课堂的互动形式主要包括人、技术、环境、思维四个维度之间的九种不同形式。未来课堂高互动实现的关键技术包括泛在网络技术——实现设备之间的无缝链接和互动,交互白板技术——构成多屏交互显示空间,触屏技术——提供友好、直观、自然的互动界面,情境感知技术——感知主体需求、提供个性服务,智能代理技术——提供人与资源交互的人性化、个性化等。研究未来课堂的高互动特性,有助于我们在学习空间设计,课堂技术选用、整合以及教学策略选择和过程实施上充分关注课堂主体的实际需要,构建人、技术、环境、资源等诸要素和谐共存的学习空间。

未来课堂环境的设计与实现

以未来课堂研究为代表的课堂学习环境设计研究,随着新技术新媒体的引入,逐步清晰起来。该研究通过确定未来课堂设计理念与原则,提出了未来课堂环境模型和设计原则,然后针对使用者—中小学教师和学生实施了问卷调查和教师访谈,获得了对未来课堂教学硬件环境的用户需求,并在结合对未来课堂相关的硬件技术(无线技术和屏显示技术)的分析后提出了未来课堂环境架构方案,进行了硬件选型和环境构建。该研究希望为未来课堂的设计提供一个实践案例,为以后基于未来课堂的教学研究提供环境基础。

未来课堂:智慧学习环境

未来课堂的设计与应用已经成为教育技术学研究的一个新领域,智能性是未来课堂的重要特性之一。未来课堂应为课堂主体而建,终极目标在于促进学习者的个体学习和社会化学习,以促进学习者的发展,它是一个充分发挥课堂主体的主动性、能动性,和谐、自由发展的教与学环境与活动的智慧学习环境。未来课堂不仅是一个智能化的学习空间,还应体现出对课堂主体教与学活动支持的智慧性。智慧性主要体现技术层面、环境层面和资源和服务层面等方面,其实现技术主要包括硬件技术和软件技术两个层面,其中硬件技术主要包括所有设备之间的智能互联技术、多功能交互设备技术;软件技术则主要是指各主体间的信息传输技术、控制技术及信息的推理技术等。

未来课堂的互动形式与特性研究

未来课堂是一个由人、技术、环境、资源等要素构成的泛在学习环境,是基于对传统课堂存在不足分析的基础上,通过使用新型的课堂教学技术和策略构建的满足学习者学习和发展需要的学习环境。互动是未来课堂的核心,未来课堂的互动除了人与人之间的人际互动之外,还包括人、技术、环境、资源四个维度之间的互动。研究未来课堂的互动形式与特性有助于更好地认识未来课堂,进行未来课堂的设计与应用研究。

未来课堂的设计框架研究

针对当前对"未来课堂"这一概念存在的问题和争议,依照术语标准化的视角从单义性、简短性、理据性和系统性四个方面,阐明了未来课堂具有作为一个研究术语存在的合法性和科学性。然后根据未来课堂的特点,在之前研究和实践的基础上,提出未来课堂设计框架(FCDF),并从基本理念、构成要素和迭代过程三个方面对框架进行了论述。最后以研究和实践的可操作性为出发点,将研究内容分为"基于FCDF的未来课堂的设计与开发"和"基于FCDF的未来课堂的评价"两个部分进行了详细地阐述,包括每个阶段的参与人员、具体维度、详细过程与方法、评价结果的使用等多个方面。研究结果有助于促进未来课堂设计研究与实践的规范化和科学化。

用户接受未来课堂的影响因素研究

未来课堂研究已成为教育技术研究领域的一个新热点。国内外研究者依据基本理念和定位已经构建了多个未来课堂环境,随之而来的一个问题是这些环境能否被使用者所接受,而关于未来课堂的用户接受方面的研究还比较鲜见,更没有形成完善的用户接受模型。本研究以技术接受模型、创新扩散理论和环境心理学的相关研究为基础,并结合未来课堂的特性,探索影响未来课堂用户接受的一般性影响因素。经由在我们所构建的未来课堂实验室进行学习的91位学生的问卷调查,并采用结构方程模型对概念模型进行验证,得知外生变量兼容性与自我效能感通过感知易用性影响感知有用性,感知参与性通过感知愉悦性和感知有用性影响行为意图,感知愉悦性和感知有用性是影响行为意图的直接变量,其中以感知愉悦性的影响力最高。研究结果将有助于指导并优化未来课堂的设计与实践。

基于体验学习的未来课堂的设计与应用

作为一种重要的学习方式,体验学习在未来课堂中的应用还缺乏相应的研究,其中基于体验学习的未来课堂研究是开展体验学习实践的基础。文章在未来课堂设计理念的指导下,以体验学习理论和实践研究成果为依据提出了强调个人反思、兼顾社会化与个性化、注重对体验学习过程的监督等三个设计重心;利用体验学习圈作为体验学习的过程模型,结合未来课堂的特征和体验学习中采取的主要活动形式,构建了基于体验学习的未来课堂应用模式;通过一个实践案例论述了基于体验学习的未来课堂设计的具体实现与应用方案。

未来课堂教学设计特性：具身认知视角

随着信息技术的飞速发展,传统课堂逐渐趋向于一个充满技术和更加人本化的泛在学习空间,未来课堂概念应运而生。目前对于未来课堂的研究主要侧重于对未来课堂的空间设计、技术应用、特点特性等方面的研究,还缺乏与未来课堂特性相应的教与学方式及教学模式的系统研究。开展具有前瞻性的未来课堂教学设计有利于推动未来课堂实践。教学设计中隐含着关于认知和学习的理论。虽然传统认知观对教师主导的,以传授客观知识为主要目的的传统课堂教学设计做出了重要贡献,但是其作为面向学习者主动建构知识和实现意义理解的教学设计的理论基础不再是充分的。当代认知理论研究已完成了由离身到具身的范式转型。具身认知理论强调身体在认知过程中的关键作用及认知、身体与环境交互的重要性。基于具身认知的视角,未来课堂的教学设计不再仅仅是提供具体的可操作性步骤,而是为在教学中产生更多的可能性而做好准备,其具有学习内容的情境性、学习环境的无意识性、教学目标的生成性、教学过程的动态性以及学习活动的体验性等特性。

3D数字化教学资源、未来课堂与智慧学习三元关系的新探讨

随着3D显示技术的创新发展,将它应用到未来课堂成为了一种非常有效的辅助教学手段。未来学习是在先进技术支撑的环境中进行的,其学习资源要符合学习者时代需求。以3D图片、3D视频等为主的3D数字化教学资源具有高度立体逼真和临场感强的特性,不仅让观者产生身临其境的感觉,带给学习者前所未有的视觉体验,而且为未来课堂提供了重要的资源支撑。3D数字化教学资源对未来课堂的建设以及促进智慧学习的发展起决定性作用,只有在充分了解3D数字化教学资源建设现状及存在问题的基础上,充分利用现有的关键技术全面推进3D数字化教学资源在未来课堂中的建设与应用,才能为智慧学习时代学生学习能力以及问题解决能力乃至创新精神的塑造提供更多的帮助。

未来课堂研究的转变:社会性回归和人的回归

技术推动的课堂变革,已经成为教育研究者们的关注热点。从"人"的本质开始对未来课堂教学重新进行思考,通过"人"认识发展的趋势来探寻未来课堂教学理念上"社会性回归"和"人的回归"的转变,并据此提出未来课堂研究要关注"人"与其学习环境的整体研究以及关注学习共同体的社会性研究。研究结论能够为未来课堂研究的聚焦提供理论的思考,开阔未来课堂研究的思路。

未来课堂的定位与特性研究

未来课堂是在针对于未来创新人才培养需求和新课程改革对课堂重构要求基础上提出的,以互动为核心,旨在构建充分发挥课堂主体的主动性、能动性,促进主体和谐、自由发展的教与学的环境与活动。文章在分析课堂的历史形态演变的基础上,结合未来社会对人才的要求,从人性化、混合性、开放性、交互性、智能型和生态性六个方面剖析了未来课堂的特性,并简要分析了未来课堂研究的关键内容。

虚拟现实视域下的未来课堂教学模式研究

虚拟现实是指由计算机技术创建的、反映真实情境的、可体验交互的虚拟世界,其中涉及四个维度,分别是计算机程序、用户(人)、现实世界、虚拟情境,构建虚拟现实的目的是用户通过与虚拟情境交互,进而获得对现实世界的认知。未来课堂是以全面构建面向未来的教学主阵地"课堂"为目标的教学科研项目,是一套整合软硬件和云端服务的教学专家系统,着重突出了个性化学习、强调交互、教学资源丰富、一键操控、技术领先和生态健康等新型课堂理念。该文基于已有未来课堂研究成果以及最新科技趋势,提出了将虚拟现实技术融入未来课堂的构想,构建了基于未来课堂环境的"VaA"教学模式,探索了从理论与实践两方面共同提升学生综合认知水平的道路,设计了以中职汽车发动机课程为例的教学活动方案,并指出了采用"VaA"教学模式的优势。最后从空间结构、资源建设和发展途径三个方面对相关后续研究提出了建议。

面向体验学习的未来课堂设计——基于改进的PST框架

以未来课堂为代表的新型学习空间的开发亟需科学化框架的指导,与此同时,体验学习方式在未来课堂中的应用研究还未引起重视。该文在分析学习空间开发框架研究现状的基础上,基于理论与实践相结合的视角提出了一种改进的PST框架,并据此开展面向体验学习的未来课堂设计。文章首先根据体验学习的特征、空间设计原则、技术设计原则三个方面衍生出未来课堂的设计准则,然后对设计准则进行归纳与提炼,根据不同层次形成了面向体验学习的未来课堂设计的基本原则和关键特征。该研究成果有助于完善未来课堂的设计理论体系,同时也为下一步的开发实践奠定了基础。