Web 3.0时代的幼儿园智能活动室与教学的关联探讨

　为了迎接信息技术革命对学校教育的挑战，美国于2010年正式发布了《国家教育技术计划》（National Education Technology Plan，简称NETP），内容涉及学习方式变革、评估方式变革、教学方式变革、基础设施升级和应用系统重构等五大方面。〔1〕同年，我国教育部也制定了相应计划，即《教育信息化十年发展规划（2011～2020年）》（以下简称《规划》）。〔2〕韩国、日本、新加坡等周边国家也陆续制定了相应的发展规划。所有这些都标志着信息科技对教育的影响已经从应用阶段进入变革阶段，新一轮的学习革命正在展开。然而，正如美国教育部长在NETP发布会上所说：“一是美国的学校目前还没有充分释放教育技术改变学习方式的所有潜力。如今正处在重要的转折点，即将从以书本材料为主的学习环境转入数字化学习环境。学校需要利用教育技术更好地完成教育教学改革。二是教育技术将永远不会取代好教师。学生成功的最重要因素是教师，这将永远不会改变。只有当充满爱心、有熟练技巧的教师利用他或她掌握的一切资源，包括教育技术的力量来帮助学生学习时，最好的教学效果才有望达到。”〔3〕可见，新技术永远不能取代好教师，但我们相信，在专业的幼儿园教师手中，Web 3.0 时代的新科技可以更好地促进幼儿学习。为此，本文将着重从理论层面分析Web 3.0 时代理想的幼儿园智能活动室及教学活动，以期与传统活动室及传统教学活动相辅相成，丰富幼儿的学习体验，令教与学的过程更加个性化。
　　一、Web 3.0 时代的智能教室
　　近十年来，虽然许多高校先后推出了自己的智能教室，但目前国内外关于智能教室的认识还存在很大差异。国外大多数高校是把装备有计算机、投影仪、DVD、VCR等影视设备、扩音设备和中控设备的教室称为智能教室（smart classroom），这种教室在国内大多被称为多媒体教室。〔4〕而在笔者看来，这些都不能算是Web 3.0时代的智能教室，有关智能教室的概念有必要进一步明确。
　　智能教室在英语文献中常见的表述有三种，分别是intelligent classroom、i-classroom、smart classroom，其中以smart classroom最常见，所以本文也采用这一说法。〔5〕对智能教室概念的界定，学术界众说纷纭，莫衷一是。概而言之，主要有两种说法：（1）智能教室就是多媒体教室，是一间装配了计算机和视音频设备的教室，能够为教师提供视频投影、互联网接入、DVD播放等功能，便于教师快速获取高质量的多媒体教学资料，还能为教师提供在线课程展示所需要的技术设备。（2）智能教室是指交互式的学习环境。在这个环境中，计算机和其他电子设备是主要的信息传输系统，可以为学生的个性化和个别化学习提供支持。电子文件夹包含学生的作品，计算机辅助教学系统可以提供即时评价和反馈，学生通过互联网可以获得更大范围的信息资源，教师也能依靠智能交互空间技术增强教学环境的真实感。近几年国内外对智能教室的研究多侧重于利用高科技产品、网络技术等创设人性化、开放性、智能化、真实性的学习环境，以支持以学生为主体、以互动交流为核心的教与学。因此，上述两种说法成为主流。
　　然而，随着智能搜索、移动互联、云端存储等技术的发展，智能教室的内涵已经悄然发生变化 。上述两种说法逐渐显得有些过时了。正如我们在上一篇文章（见本刊2014年4月号，编者注）中分析的那样，进入Web 3.0时代，新技术带来了五个方面的信息革命，即信息搜索智能化、信息传输多元化、信息交流社会化、信息表达个性化、信息储存云端化，从而为智能教室注入了新的技术内涵和生命。〔6〕因此，笔者认为，Web 3.0时代的智能教室应该具有如下特征：（1）智能化共享：教室里所有电子设备均可通过移动互联网、Wifi或蓝牙进行自动识别、智能共享，方便教师寻找教学资源，与同行进行多媒体交流。（2）数字化多媒体交流：绝大多数教学资源实现数字化和多媒体化，可以通过USB移动硬盘、智能手机、平板电脑或其他移动设备随身携带，并根据需要及时通过电子白板、投影仪等呈现出来。（3）虚拟化现实：依靠互联网、云技术、物联网等技术建立虚拟学习空间，作为学生在实地探索之外的辅助学习手段，在教室里呈现虚拟现场或重现预录的现场影像。（4）云端一体化：通过各种免费的云平台储存教学资源和学习材料，形成全新的一站式教育资讯云端平台，即“教育云”（educational cloud），方便教师、家长和学生随时调用。
　　总之，Web 3.0时代的智能教室应当是依靠云端技术和移动互联实现的功能增强型教室，以自然的人机交互为特征，能够支持教师无缝接入教育资源，组织教学活动，并能满足包括远程教学在内的多种需求。智能教室是传统教室的现代技术补充，为教师组织开展教学活动提供更多技术支持。
　　二、创建幼儿园智能活动室
　　Web 3.0时代的幼儿园活动室是什么样的？笔者认为，应当在传统活动室的基础上增加智能化设备，以支持教师与幼儿利用Web 3.0技术开展多元学习、动态学习、互动学习、探究学习、虚拟学习和互联学习。要实现这一目标，幼儿园活动室应当投放以下硬件和软件。
1.硬件
　　幼儿园活动室除了配备活动室应该有的各项基础硬件设备外，还可以配备智能录播系统、教师用设备和幼儿用设备三大类智能化硬件，支持教师和幼儿利用Web 3.0技术开展教学活动。
　　智能录播系统是一个功能强大的录制和直播设备系统，既可以对活动室进行全自动监控与录播，又能够将现场摄录的视频、音频等制作成标准化的流媒体文件，用于对外直播、存储、后期编辑、点播。这套系统主要可用来记录幼儿的学习过程，包括幼儿的自我学习、小组协作学习和探究学习等。通过智能自动编辑系统生成的流媒体文件，存储到教学资源平台上，既可供教师事后重温和反思，也可供家长直观了解孩子的学习过程和行为表现。〔7〕
　　教师用设备包括电子白板、实物投影机、数字投影仪、电脑等。电子白板是集软硬件、信息和教学资源为一体的集成化平台，〔8〕具有多种开放式接口，可以通过Wifi、蓝牙、HDMI、USB、VGA等各种端口联接教师和幼儿手中的电子智能设备，为教学活动的开展创设一个便于整合各种教育信息技术及媒体资源的环境，支持教 师随时用不同方式调用需要的信息资源。Web 3.0时代幼儿园活动室里的电子白板应该突出对交互技术的利用，包括人-机交互、人-人交互、机-网交互、人-网交互以及云端交互等。教师可以利用电子白板调用资源创设关于某个主题的学习情境，以利于幼儿围绕主题进行探索性学习。教师可以将幼儿的探索性学习过程及结果等及时呈现在电子白板上。
　　幼儿用设备包括内置各种学习资源和学习软件的电子书包、平板电脑、应答反馈系统等。电子书包、平板电脑可以内置丰富的数字化教学资源和学习软件，以便幼儿据此开展自主学习、小组协作学习及探究学习，也据此促进家庭、幼儿园和社会之间的协作。需要特别指出的是，这些幼儿用设备只是辅助手段，虚拟环境的学习永远替代不了幼儿的亲身探究。因此对幼儿用设备的使用应当把握好度。
　　在智能手机和平板电脑普及之前，上述设备大多是基于电脑平台的高精尖仪器，价格昂贵，安装麻烦，维护不易。随着电脑、手机和互联网技术的飞速发展，上述设备更新换代速度加快，价格日益低廉。特别是当智能手机和平板电脑进入四核时代，互联网进入4G时代后，目前一部中等价位的智能手机或平板电脑就可以超越以前奔腾电脑的多媒体运算水平，还可以完全替代传统多媒体活动室的智能录播系统。这大大降低了幼儿园智能化设备的装配成本，因此，创设智能活动室不再是“富贵”幼儿园的专利，普通幼儿园也可以做到。
　　2.软件
　　在Web 3.0时代，个体可以通过相关软件系统的整合，达到知识管理、实时交流、历程分析等目的，使信息的提取更便捷，使用更有效率。相关软件系统包括：教学资源管理系统、在线学习管理平台、实时交流互动平台、网络视讯串流平台、无线教学广播系统等。教师可以通过这些系统发布各种有趣的学习资源，上传幼儿的作品，提供在线问答服务等。幼儿可以在需要时点播、观看由智能录播系统传播的录音、录像。家长可以通过相关系统及时了解幼儿的学习情况及幼儿园的教学安排，甚至可以远程参与教学活动。教学资源管理系统的应用不仅为教师的教、幼儿的学提供了丰富的资源，也成为幼儿园与家庭协同教育的重要通道。〔9〕
　　笔者认为，过去十年来，智能化设备之所以未能在幼儿园活动室里得到成功的推广和普及，是因为信息技术本身的限制和时代发展的局限。教学资源管理系统一般包括电子教材（互动教材）、教学资源库、课堂生成性资源、动漫教学资源、音乐歌曲库、游戏活动库、录音录像资源、电子百科全书等网络资源以及各种电子字典等学习工具。这些工具性资源幼儿园很难自己研发、建设，而一些出版商研发的多媒体教学资源库大多收费昂贵，应用平台限制颇多，很难被普通幼儿园接受。此外，幼儿园还需要铺设内联网和外联网，由于带宽限制，下载大流量影音数据困难重重，更难按串流形式实现互联网直播。这些问题，在进入Web 3.0和4G网络时代以后，全都迎刃而解了。互联网上海量、免费的教育资源均可被自由下载并储存到免费的云端账户，形成“教育云”。这是一个全新的概念，更是一种全新的知识管理模式：所有的教育资源，从模拟媒体到数字媒体，再到网络媒体，都可以聚集在云端，使用者可以随时通过手中的移动互联设备自由浏览、使用，知识不再局限于书本和图书馆，幼儿的学习也超越了传统活动室的时空限制，打破了虚拟和现实、线上和线下、幼儿园和家庭的隔阂。
　　三、Web 3.0时代的幼儿园教学活动
　　在Web 3.0时代的幼儿园活动室里，教师和幼儿可以围绕一个主题，一方面进行亲身体验，另一方面利用各种信息技术手段查找利用相关网络资源，开展一系列探究活动，真正做到基于主题的探究式学习。本文以笔者在香港地区推出的“绘本方案教学法”（Story-based Project Approach，以下简称SPA）为例，深入介绍Web 3.0时代的幼儿园教学活动。
　　2012年牛津大学出版社在香港推出由李辉主编的“绘本悦读系列”，推广一种全新的方案教学法，即SPA。〔10〕SPA的每一个主题学习活动都从绘本阅读开始，用一个又一个由绘本故事引发的问题激发幼儿的探索欲望，引导幼儿开展与绘本主题相关的专题探索活动。绘本本身所具有的趣味性、开放性和延展性，令幼儿的探索活动既生动有趣又创意无限。SPA包括四个步骤，分别是选择主题，编制主题网络，开展方案活动，呈现与汇报。每一步都可以通过讨论、调查、参观访谈、发表、展示五种方式支持幼儿学习。科学利用Web 3.0技术，可以为幼儿的探究学习提供更多支持。这里以其中一个大班的绘本故事《奇妙的一天》中“千变万化的云”主题为例，作详细介绍。
　　1.编制主题网络
　　阅读完绘本《奇妙的一天》后，教师通过提问、讨论、展示等方式，了解全班幼儿关于云的已有经验和疑问，在此基础上确定主题，然后和幼儿一起编制主题网络。传统方法是用黑板、白板或贴纸等手段，教师和幼儿一起讨论后手工画出主题网络，往往费时费力，不方便改动，也不方便保存和传播。在Web 3.0时代，教师尝试使用了一款简单实用、高效快捷的可视化思维软件Xmind来呈现主题网络。通过这一跨平台免费软件，教师可以及时呈现幼儿的观点，还能随时进行修改，便于帮助幼儿理清思路，澄清概念，形成网络。上图就是教师引导全班幼儿群策群力用Xmind绘制成的主题网络图。在这一电子网络图中，教师可以在各节点插入附件，在需要时直接通过链接播放各种影音资料，方便幼儿学习。
　　2.探究云从哪里来
　　除了翻阅相关图书资料外，教师还组织幼儿通过一些视频网站查找有关云的影音资料，到一些专业的科普网站去查找相关资料，了解云的形成条件和过程。这些影音资料可以在线播放，也可以下载到云端储存，方便幼儿需要时观看。影音资料生动形象，对幼儿的探究学习颇有帮助。很多网络免费储存平台都能够提供2T超大空间，并能做到跨平台同步，传输文件不再需要U盘、电脑和数据线，方便教师和幼儿灵活提取。
　　3.人造云小实验
　　教师和幼儿一起做科学小实验，以亲自体验云的形成过程。例如，先利用打气筒给留有小口的塑料瓶加压，然后迅速拧开瓶盖。这时，由于原被压缩在塑料瓶里的气体分子体积突然增大，发生了绝热膨胀，所吸收的新能量导致周围温度下降。随着周围温度 的下降，相对水汽饱和度提高，于是凝结出水滴，也就是云。为了取得更好的实验效果，实验者可以先在塑料瓶中加少量水，然后再用打气筒给塑料瓶加压，最后迅速将瓶盖拧开，随着“嘭”的一声，云就出现了。为了帮助幼儿更直观地观看到云产生的奇妙现象，在引导幼儿亲自实验的基础上，教师还可以搜索相关视频资料播放给幼儿看，以丰富幼儿的体验。这也正是Web 3.0时代的优势。
　　4.制作电子相册《千变万化的云》
　　幼儿在家长的帮助下，用手机或相机抓拍各种有趣的云，每人挑选三张照片上传到本班选定的云端储存设备，如Dropbox、Google Drive、金山快盘、QQ 网盘、微云等。这些平台都具有自动备份照片的功能，可以同步、跨平台共享。收集到足够数量的照片后，教师可以用幻灯片的形式做一本电子相册《千变万化的云》，让幼儿尽情想象云的奇妙形状，也可以让全班幼儿通过投票选出最美的云等。教师还可以预先下载一些与云有关的歌曲等，与电子照片相配合，以丰富幼儿的感官体验。更进一步，在整个主题探索过程中，教师甚至可以考虑利用微信的朋友圈功能建立班级网络分享社区，将所有关于云这一主题的资料及时分享到朋友圈里，形成一个小规模的“教育云”。
　　综上所述，Web 3.0时代的幼儿园活动室日益智能化，为教师和幼儿的教与学带来极大的方便，幼儿的学习内容会更加丰富，学习过程会更加个性化。在Web 3.0时代，借助智能化设备的帮助，幼儿的想象与创新、沟通与协作、研究与信息获取、决策与问题解决、信息科技应用等能力会得到日益提高。而在教学活动中，教师可以综合采用主题探索学习、合作探究学习、情境体验学习、网络社群学习、远程观摩学习和数字图书馆等方式，突破传统教学的时空限制，促进幼儿的深入探究。幼儿的探究过程和学习成果可以运用信息技术及时加以储存，形成电子文档，方便教师和家长的随时了解。当然，同样必须指出的是，这种智能化的“教育云”并不能取代传统的活动室，两者应是相辅相成的关系，也即智能活动室并不能取代幼儿的亲身体验，因为虚拟的现实终究不能完全取代现实的世界，在学前教育领域更是如此。幼儿对现实世界的探究是全方位、多感官的体验，而虚拟技术只是利用各种电子设备进一步丰富幼儿的体验而已。另外，过多使用电子书包和平板电脑等，有可能会对幼儿的视力等产生一定的负面影响，需要教师和家长帮幼儿规定好使用的时间和方法。“教育技术将永远不会取代好教师”，幼儿的亲身体验仍是学前教育的主要方式，Web 3.0时代出现的各种新的信息技术手段只是帮助幼儿加深体验的好工具。此外，创建智能活动室需要一定的电子设备投入，也需要移动互联的迅速普及，更需要有足够的免费网络教育资源，还需要具备较高的信息科技素养等，因此发展的路还很长。但无论如何，在我们看来，Web 3.0时代的学前教育将更加绚丽多彩，更加令人向往。
　　参考文献：
　　〔1〕杨宗凯.教育信息化十年发展展望：未来教室、未来学校、未来教师、未来教育〔J〕.中国教育信息化：高教职教，2011，（9）：14-15.
　　〔2〕杨宗凯.科技支撑教育创新：先进教室、数字教师、未来教育〔J〕.中国教育信息化：高教职教，2013，（1）：12-13.
　　〔3〕周红霞.美国发布《国家教育技术计划》〔EB/OL〕. 〔2010-12-24〕.http：//.
　　〔4〕〔5〕陈卫东，叶新东，张际平.智能教室研究现状与未来展望〔J〕.远程教育杂志，2011，（4）：39-45.
　　〔6〕李辉，陆静妍.Web 3.0时代幼儿园教师面临的学习革命〔J〕.幼儿教育：教育科学，2014，616（4）：1-4.