【学业辅导】AR技术、人脸识别走进课堂，新高考下学习空间重构，教师信息素养面临新挑战

AR技术、人脸识别、谷歌地图，进入了上海学校的课堂。课堂不再只是“粉笔、黑板、课桌椅”等老三样，智慧课堂教学交互软件、学生行为智能分析系统、数字化多功能黑板等新技术也引入教室。在学科教室、未来课堂等现代化的新型学习场所，如何探索新高考制度下的学习空间重构，倡导学生在真实情境中自主学习、自由探究？这对今后老师提升信息素养，也提出了新要求。

AR技术将抽象知识点“可视化”

上有1983年的天球星空顶，可以仰观宇宙之大；下有一张大幅的全球地图，可以俯瞰世界……这间地理学科教室，其实是一个全天开放式的空间，四周悬挂着大幅的多媒体屏幕。在一堂高一年级“等高线地形图的判读”地理课上，上海师范大学附属中学地理教师赵禧琳不像传统教学只站在“讲台”前，而是穿梭活跃于整个学习空间里。



“飞流直下三千尺，疑是银河落九天，两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”课堂上，赵禧琳给出了一道题——根据古诗的情境，画出能反映其情境的等高线示意图，在AR沙盘上制作景观模型。

同学们在沙盘模型前跃跃欲试，赵禧琳通过IPAD拍摄，实时全景展示在教室的多媒体屏幕上，利用分屏技术，迅速将六组地貌投影出来。学习空间里，每个学生都能看得到屏幕，在最短时间内迅速抓住关键信息。这堂课上，他还使用了google earth，获取外部信息数据，使课堂具有很强的真实感。





地理学科教室里，学生在AR沙盘上制作景观模型。

地理学科教室里，采用了先进的人脸识别技术，对学生在整个学习过程的行为表现，以“正常”“开心”“思考”的面部表情特征加以提取，并进行大数据分析。“学生回答问题的踊跃程度、面部兴奋或者疑惑的表情，可以为教师在课前和课后对学生教育教学行为进行全程数字化记录和分析。”赵禧琳说。

“等高线，对抽象能力差的同学确实有难度，而信息技术可以把抽象的内容可视化，以此激活课堂。在课堂上，通过现代信息技术，让学生体验并互动，同时兼顾到学生个人之间的差异，这也是传统课堂无法做到的。”上海师范大学附属中学校长严一平说。

对拓展教学提出更高要求

“普通教室+专用（实验）室”的配置形态和空间布局，已经无法满足高中教育改革发展的新形势和新要求。学科教室、未来课堂等新型学习空间，已在上海部分中小学学校开展试点建设。学习空间模式的变化，给教师教学提出了更高要求，也“倒逼”教师不断加强自我学习。

在上师大附中剑桥化学创新实验室，与传统实验室相比，这间实验室的操作台采用了吊舱系统，也就是说，所有的进水出水、电和抽风，都从天花板上的吊箱中运行，在地面无需铺设任何管道。也因此，整个实验室分为可移动的学生实验区和讨论区，无论是实验台，或是用于小组讨论的课桌椅，都可以随意移动，实验仪器随手可得，方便学生根据不同需要，任意自主结合，开展拓展性学习或研究性学习小组讨论，查阅实验书籍等资料。在创新实验室里，还设有可移动的探头，全过程记录实验过程。



剑桥化学创新实验室。

负责剑桥化学创新实验室的化学实验老师孙黎颖，已有10年的化学实验教学“教龄”。“不是传统实验室工作，不仅仅管理实验室、配制溶液，还要研究国外教学方法，使用原版实验资料，在课堂授课中坚持英文PPT和部分英语教学。”在她看来，实验教学不是“按药方抓药”，而是激发学生的好奇心和想象力，培养合作交流、自主学习能力。

“豆元素实验——学习同位素”“变色龙卷风实验”“离子在电场和磁场中的定向运动”……这些耳目一新的剑桥化学实验课程，吸收了国外实验教学优点，部分内容采用英语授课。“老师上课过程中，大多数实验让学生先自己动手做，然后根据现象分析推断理论，帮助学生带着疑问分析结果，激发好奇心和质疑力。”

2017届学生朱怡文说：“即使很多年后实验理论全部忘记，也忘不了老师说的‘没关系，不分对错，有想法就提出’的鼓励。将抽象的概念具体化，帮助理解理论知识，学会的是一种思考和方法。”也因此，多名学生从剑桥化学创新实验室走上了上海市化学类和科技创新类竞赛领奖台。

未来教师信息素养面临新挑战

新高考改革后，上海正在积极推行高中走班制教学，要求为每个学生提供给个性化的学程，满足学生个性化学习需求，促进高中学校特色化和多样化发展。为此，上海市教委教育技术装备中心启动了《上海市普通中小学校教育装备配备指南（高中分册）》编制，依据教育发展的新要求和现代技术发展的新趋势，探索引进学校装备实践成果，构建以学生发展为中心，教学内容、教学方式和设施设备深度融合的新型高中学习环境。目前，已在上海师范大学附属中学等8所学校开展学科教室建设试点，学科已覆盖物理、化学、生命科学、地理、科学、人文、英语等。

“探索新高考制度下的学习空间重构，建设学科教室、未来课堂、现代化的学科实验室等新型学习空间，对于新型学习空间不是单纯地‘应用’，而是综合考虑将技术与教学怎样充分融合，不能只是‘两张皮’。”上海市教委教育技术装备中心主任竺建伟说。

未来学习空间的重构，对教师备课、教学以及跨学科融合等各方面综合能力，提出了新要求，教师信息素养也面临新挑战。闵行区教育学院副院长朱靖说，今后对教师信息素养的培训，关键还在于不断实践运用，只有在一次次的课堂实践中，信息素养才能得以真正提升。对于现代新型信息技术，并非一定是用得很“炫”，而是如何将教学与技术真正实现融合。

栏目主编：徐瑞哲
文字编辑：徐瑞哲
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来源：上观新闻