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【摘 要】本文探讨以交互式电子白板为代表的多屏显示技术在未来教室中的应用前景。通过对未来教室构成部分尤其是数字化方面进行探讨，对交互式电子白板在教学中的优势等进行总结，多方面论证其在未来教室中的应用前景。
【关键词】多屏显示技术；交互式电子白板；未来教室；数字化；应用前景
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2014）07/08-0102-03
目前，多屏显示技术已经在众多领域得到了广泛应用。在休闲生活领域，通过多屏显示技术与高尔夫模拟器相结合，实现了以绘制球场的图形图像技术决定室内高尔夫的真实感；在医疗卫生领域，通过多屏显示技术应用与医院挂号系统相结合，提高了医院的服务效率。多屏显示技术还广泛应用于监控、指挥、调度系统；公安、消防、军事、气象及铁路航空等监控系统中；视频会议、查询系统等领域。其在教学领域的应用则是以交互式电子白板、液晶屏、平板电脑等为终端，服务于教育教学。本文从未来教室的构成出发，以交互式电子白板为例，讨论多屏显示技术在未来教室中的应用前景。
未来教室的构成
台湾《启动学习革命》一书中认为，“未来教室=无所不在的学习环境 电子书包 随意教室 远距离实验室 高互动教室 相连教室”。国内也有部分学者对于未来教室构成进行憧憬，其中华东师范大学张际平、陈卫东等认为，未来教室将以人本主义、互动、环境心理学等相关的理论和信息、智能、人机互动等技术为支持，以互动为核心，构建能充分发挥课堂主体的主动性、能动性，和谐、自由发展的教与学的环境与活动。还有一种观点将未来教室描述为：在这间教室里，最大的变化是没有黑板，也没有粉笔，更没有教科书，只有一个超大屏幕的电子白板，教师的手轻轻一指，所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生也不再需要背负几公斤重的书包，只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课，电子书包里装满了生动有趣的互动教材，学生能在上面直接做好作业并提交，也能在上面回答教师提出的问题，它就是一个专用的学习电脑。
在对国外未来教室项目及文献研究的基础上，并结合国内多媒体的发展状况，笔者认为，未来教室是一种利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等，在现代创新教育理念的指导下，构建出来的以培养学生创新技能为目的，以互动为核心，能够激发学生学习兴趣，促进学生相互协作、探究学习的教学环境。
无论人们对于未来教室的描述是怎样的，数字化仍然是未来教室的基本特征，数字化产品仍然是未来教室的主要组成部分。而作为数字化大环境下的产品，以交互式电子白板为代表的多屏显示技术必将在未来教室中占据重要地位。
多屏显示技术——交互式电子白板
交互式电子白板是一个具有正常黑板尺寸，在计算机软硬件支持下工作的，既具有黑板、普通白板和联网多媒体计算机功能，又能实现与计算机功能、软硬件功能与教育资源以及人机与人际多重交互的电子感应屏板。它能创设逼真的教学环境，把教学时说不清、道不明的知识一目了然地展现在学生面前，能通过色、形、声、光将教授过程直观形象地直接作用于学生的各种感官。色彩丰富的画面、生动可感的声音有利于创设特定的意境，其景、其物、其人仿佛触手可及，大量的感性材料能使学生有身临其境之感，充分调动起学生的学习积极性，引起学生对学习内容的兴趣，为培养学生的创新意识和探索精神提供良好的教育环境。
（1）直接板书。可以使用电子感应笔直接在电子白板上板书，就像用粉笔在黑板上板书一样。如果需要，还可以随时保存，方便教师课后整理、打包，循环使用。同时，调用电子白板上不同色彩进行板书可以增强教学效果。
（2）电子备注，强调重点。电子白板具有备注功能，在教师授课过程中，可以对所使用的电子文档、软件界面、多媒体课件、教学图片等进行批注。所有这些（包括板书），后台程序会按照教师的教学时间顺序进行记录，并可自动形成电子文档，通过回放可以清楚展现授课过程。根据教学需要，教师可以对指定区域内容进行动态处理，突出显示，也可对区域内容进行放大，强调教学重点。
（3）模块化、程序化。电子白板软件本身所提供的一些模版（如方格纸、乐谱格）或图示框架（如生产流程图、头脑自由联想模板）等可以使教师在白板上方便有效地进行相关教学，而传统的教学手段很难做到这一点。
交互式电子白板在未来教室中应用的优势
（一）结束了传统的“黑板 粉笔”时代
众所周知，黑板是传统课堂教学中呈现教学内容和组织教学活动不可缺少的媒体工具，但信息呈现的过程慢、信息量小，不能即时呈现各种图表、动态画面，也不能长期保存，缺点很明显。因此，以“黑板 粉笔”为代表的传统教学模式很难满足未来教室的需求，以交互式电子白板为代表的新兴数字化产品应运而生。
1. 脱离制约，化远为近
在应用电子白板的教室，教师只要在电子白板上就可用所配备的书写笔操作电脑，还可用笔自由书写，直接使用板擦，随便涂改。同时学生也可以轻松学会利用书写笔，让教学实现互动。教师还可以随意对投射到电子白板上的任何画面进行注释讲解，用书写笔实现在电子白板上的无痕书写与图画，书写笔可以任意选择颜色、调节粗细、透明度，不用直尺、三角板、圆规等工具就可以轻松画出各种漂亮的图形。在传统“黑板 粉笔”的模式中，做到这一点需要大量的工具，准备工作就比较繁杂，而且占据讲台大量的空间。电子白板的这一功能就是对传统“黑板 粉笔”教学模式的重大改进，轻松实现现代化教学的主流手段。
2. 功能庞大，画龙点睛
电子白板具有的识别功能可将手写体自动转化为标准体。有时候教师总害怕自己的书写不够规范，电子白板的这一功能就为我们解决了这一尴尬；照相机功能可以捕捉任何软件、任意文件的全部或局部画面，并且可抓取到当前工作簿、新的工作簿、链接、图库、剪贴板，需要的时候随时调用；导出功能可以将书写内容转换成HTML、PPT等文件格式，根据需要运行。互动式多功能电子白板具有工作簿，工作簿可以任意翻页或选取其中任意一页。工作簿与计算机桌面，也可以随时、任意相互转换；特殊功能还包括放大、缩小、聚光、上下、左右拉屏等功能。这些功能使教学更方便，更具灵活性，从根本上克服了黑板的缺陷。 3. 丰富信息，化少为多
应用软件具有强大的库功能，常用的背景库、注释库、页库、链接库等，内容非常丰富，涉及领域非常广，其内容可任意添加或删除。同时教师可以根据自己的需要自己把创造的材料存入库中，日久天长的积累能为教学提供更多的素材。需要时信手拈来，及时而又丰富地为教学提供方便。这对信息的保存发挥了重要作用。
（二）弥补了传统计算机和投影仪等组成的多媒体课堂教学的缺陷
多媒体进入教室极大地丰富了课堂教学环境，有效地提高了课堂教学效率、扩大了学生接收的信息量。然而黑板与多媒体并存，使得信息技术与传统教学不能很好地融合。
以计算机和投影仪等组成的多媒体课堂教学虽然也可以克服传统课堂教学的不足，但由于教师不断操作计算机，所以无法充分展现个人课堂教学的魅力，无暇充分顾及学生的反应，缺乏师生情感交流，很难做到师生及时互动；教师大部分时间扮演着放映员的角色，学生大部分时间则成了观众和屏幕抄写员。因此，多媒体课堂也遭到了不少批评和质疑，有的教师宁愿重新使用“黑板 粉笔”来上课，还有的教师只在作课程介绍和总结时使用多媒体，在讲解和分析时仍然使用传统的教学手段，没有从根本上提高教学效率，还顺带产生了上述不少问题。
交互式电子白板的出现，实现了人机互动和师生互动。同时，利用交互式电子白板教学可以达到诱发和增强学生的审美感悟能力的效果，能够使学生在有益身心健康和积极愉快的求知气氛中，获取到知识的营养，获得了美的享受和情感上的共鸣。
1.创设学习情境，实现自主学习
交互式电子白板以其独特的交互性、趣味性和丰富的表现力、感染力，使各类教学资源得到有效的整合。教学中，交互白板上的大量感性材料可以使学生自己通过感知认识问题，分析归纳，得出结论，能充分体现以教师为主导、学生为主体的教学思想，促进教学方法和教学模式的改革。课堂上，学生被卡通、童谣、动画、游戏等深深吸引，以极大的热情参与到学习的过程中，并且融入其中。同时，教师利用电子白板辅助课堂教学，使用学生搜集的课堂教学所需的资源，促使教与学的共鸣，大大丰富了学生的学习方式，提高了课堂学习的效率，使学生学习的主动性充分发挥出来。
2.强化感性认识，延展课堂空间
交互式电子白板能够有效地打开学生感官的窗户、思维的闸门。既能激发他们的学习兴趣，又能加深感性认识，促使他们的认识由感性向理性转化，通过声音、图像等信息刺激学生的听觉和视觉，激发学生思维的积极性，促使学生迅速感知。如语文课《夏》，揭示出来电子白板与课程整合运用有效的方法：利用电子白板直观展示的教学方法，先是视觉上，映入眼帘的是几幅盛夏的美景，让学生充分感受夏的气息；而后是听觉，让学生聆听夏天特有的声音，引导学生充分运用感官去感受夏天的美；然后进入讨论区，共同去探讨、感悟人生的真谛。这样学生以合作的方式懂得怎样去发现美、创造美，用敏感的心灵来捕捉生活中细节的美。这就实现教学方式的转变，教师着重引导、指导、疏导、辅导、劝导学生，体现出学生学习的主体地位，实现师生的平等互动。
同时各种教材中，不可能每篇课文都富有生动的情节，有的是介绍一种常识，有的则寓理于文。表面看来，这类课文平凡无奇，学起来就会感到枯燥乏味。针对这种教材和学生感知的实际，恰如其分地运用多媒体辅助教学，无疑将成为学生渴求知识的好奇之火的助燃剂。例如，在教学《蝙蝠和雷达》一课时，教师运用动态的课件，结合演示和讲解，揭示了蝙蝠飞行的原理后，又要求学生自己动手演示“飞机夜航，追击敌机”课件。学生很快明白“夜航机上的雷达相当于蝙蝠的嘴和耳朵。雷达通过天线，发出无线电波，遇到敌机这个障碍物，无线电波就反射回来，显示在荧光屏上，飞机收到信号就可以对敌机作出反应──打得它有来无回。”
3.改变评价方式，促进主动发展
新课程标准要求教师重视对学生学习评价的改革，以过程评价为主。在课堂上教师利用电子白板优势，对学生的学习和练习作出正确判断，如用学生喜欢的卡通人物评价，用声音评价，用笑脸评价，用展开的花朵评价，用五颜六色的礼花评价……有的甚至用一段精彩的动画片作为对学生学习获得成功的奖励。友好的人机交互方式可以让学生及时了解自己的情况，达到自我反馈的目的。学生在鼓励和赞扬声中真正体验到自己的进步和获得知识的喜悦。这些都让学生产生积极向上的动力，体验成功的乐趣，树立学习的信心，检验和改进学生的学习和教师的教学，完善教学过程，从而有效促进学生的发展。
总之，交互电子白板是教师和学生都可以从中受益的一种功能强大的课堂教学工具，它可以有效使用各种资源，增强示范效果，提高师生互动质量。交互式电子白板通过全新的教学方式，对教学过程进行时间和资源的科学分配，使教学资源得到高效利用，减轻教师的教学压力和学生的学习负担，充分培养学生的创造性思维，调动学生的学习积极性，从而显著地提高教学效果。以交互式电子白板为代表的多屏显示技术也必将通过自我完善，在未来教室的建设中扮演重要角色。
（作者单位：北京市教育技术设备中心）
【关键词】多屏显示技术；交互式电子白板；未来教室；数字化；应用前景
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2014）07/08-0102-03
目前，多屏显示技术已经在众多领域得到了广泛应用。在休闲生活领域，通过多屏显示技术与高尔夫模拟器相结合，实现了以绘制球场的图形图像技术决定室内高尔夫的真实感；在医疗卫生领域，通过多屏显示技术应用与医院挂号系统相结合，提高了医院的服务效率。多屏显示技术还广泛应用于监控、指挥、调度系统；公安、消防、军事、气象及铁路航空等监控系统中；视频会议、查询系统等领域。其在教学领域的应用则是以交互式电子白板、液晶屏、平板电脑等为终端，服务于教育教学。本文从未来教室的构成出发，以交互式电子白板为例，讨论多屏显示技术在未来教室中的应用前景。
未来教室的构成
台湾《启动学习革命》一书中认为，“未来教室=无所不在的学习环境 电子书包 随意教室 远距离实验室 高互动教室 相连教室”。国内也有部分学者对于未来教室构成进行憧憬，其中华东师范大学张际平、陈卫东等认为，未来教室将以人本主义、互动、环境心理学等相关的理论和信息、智能、人机互动等技术为支持，以互动为核心，构建能充分发挥课堂主体的主动性、能动性，和谐、自由发展的教与学的环境与活动。还有一种观点将未来教室描述为：在这间教室里，最大的变化是没有黑板，也没有粉笔，更没有教科书，只有一个超大屏幕的电子白板，教师的手轻轻一指，所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生也不再需要背负几公斤重的书包，只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课，电子书包里装满了生动有趣的互动教材，学生能在上面直接做好作业并提交，也能在上面回答教师提出的问题，它就是一个专用的学习电脑。
在对国外未来教室项目及文献研究的基础上，并结合国内多媒体的发展状况，笔者认为，未来教室是一种利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等，在现代创新教育理念的指导下，构建出来的以培养学生创新技能为目的，以互动为核心，能够激发学生学习兴趣，促进学生相互协作、探究学习的教学环境。
无论人们对于未来教室的描述是怎样的，数字化仍然是未来教室的基本特征，数字化产品仍然是未来教室的主要组成部分。而作为数字化大环境下的产品，以交互式电子白板为代表的多屏显示技术必将在未来教室中占据重要地位。
多屏显示技术——交互式电子白板
交互式电子白板是一个具有正常黑板尺寸，在计算机软硬件支持下工作的，既具有黑板、普通白板和联网多媒体计算机功能，又能实现与计算机功能、软硬件功能与教育资源以及人机与人际多重交互的电子感应屏板。它能创设逼真的教学环境，把教学时说不清、道不明的知识一目了然地展现在学生面前，能通过色、形、声、光将教授过程直观形象地直接作用于学生的各种感官。色彩丰富的画面、生动可感的声音有利于创设特定的意境，其景、其物、其人仿佛触手可及，大量的感性材料能使学生有身临其境之感，充分调动起学生的学习积极性，引起学生对学习内容的兴趣，为培养学生的创新意识和探索精神提供良好的教育环境。
（1）直接板书。可以使用电子感应笔直接在电子白板上板书，就像用粉笔在黑板上板书一样。如果需要，还可以随时保存，方便教师课后整理、打包，循环使用。同时，调用电子白板上不同色彩进行板书可以增强教学效果。
（2）电子备注，强调重点。电子白板具有备注功能，在教师授课过程中，可以对所使用的电子文档、软件界面、多媒体课件、教学图片等进行批注。所有这些（包括板书），后台程序会按照教师的教学时间顺序进行记录，并可自动形成电子文档，通过回放可以清楚展现授课过程。根据教学需要，教师可以对指定区域内容进行动态处理，突出显示，也可对区域内容进行放大，强调教学重点。
（3）模块化、程序化。电子白板软件本身所提供的一些模版（如方格纸、乐谱格）或图示框架（如生产流程图、头脑自由联想模板）等可以使教师在白板上方便有效地进行相关教学，而传统的教学手段很难做到这一点。
交互式电子白板在未来教室中应用的优势
（一）结束了传统的“黑板 粉笔”时代
众所周知，黑板是传统课堂教学中呈现教学内容和组织教学活动不可缺少的媒体工具，但信息呈现的过程慢、信息量小，不能即时呈现各种图表、动态画面，也不能长期保存，缺点很明显。因此，以“黑板 粉笔”为代表的传统教学模式很难满足未来教室的需求，以交互式电子白板为代表的新兴数字化产品应运而生。
1. 脱离制约，化远为近
在应用电子白板的教室，教师只要在电子白板上就可用所配备的书写笔操作电脑，还可用笔自由书写，直接使用板擦，随便涂改。同时学生也可以轻松学会利用书写笔，让教学实现互动。教师还可以随意对投射到电子白板上的任何画面进行注释讲解，用书写笔实现在电子白板上的无痕书写与图画，书写笔可以任意选择颜色、调节粗细、透明度，不用直尺、三角板、圆规等工具就可以轻松画出各种漂亮的图形。在传统“黑板 粉笔”的模式中，做到这一点需要大量的工具，准备工作就比较繁杂，而且占据讲台大量的空间。电子白板的这一功能就是对传统“黑板 粉笔”教学模式的重大改进，轻松实现现代化教学的主流手段。
2. 功能庞大，画龙点睛
电子白板具有的识别功能可将手写体自动转化为标准体。有时候教师总害怕自己的书写不够规范，电子白板的这一功能就为我们解决了这一尴尬；照相机功能可以捕捉任何软件、任意文件的全部或局部画面，并且可抓取到当前工作簿、新的工作簿、链接、图库、剪贴板，需要的时候随时调用；导出功能可以将书写内容转换成HTML、PPT等文件格式，根据需要运行。互动式多功能电子白板具有工作簿，工作簿可以任意翻页或选取其中任意一页。工作簿与计算机桌面，也可以随时、任意相互转换；特殊功能还包括放大、缩小、聚光、上下、左右拉屏等功能。这些功能使教学更方便，更具灵活性，从根本上克服了黑板的缺陷。 3. 丰富信息，化少为多
应用软件具有强大的库功能，常用的背景库、注释库、页库、链接库等，内容非常丰富，涉及领域非常广，其内容可任意添加或删除。同时教师可以根据自己的需要自己把创造的材料存入库中，日久天长的积累能为教学提供更多的素材。需要时信手拈来，及时而又丰富地为教学提供方便。这对信息的保存发挥了重要作用。
（二）弥补了传统计算机和投影仪等组成的多媒体课堂教学的缺陷
多媒体进入教室极大地丰富了课堂教学环境，有效地提高了课堂教学效率、扩大了学生接收的信息量。然而黑板与多媒体并存，使得信息技术与传统教学不能很好地融合。
以计算机和投影仪等组成的多媒体课堂教学虽然也可以克服传统课堂教学的不足，但由于教师不断操作计算机，所以无法充分展现个人课堂教学的魅力，无暇充分顾及学生的反应，缺乏师生情感交流，很难做到师生及时互动；教师大部分时间扮演着放映员的角色，学生大部分时间则成了观众和屏幕抄写员。因此，多媒体课堂也遭到了不少批评和质疑，有的教师宁愿重新使用“黑板 粉笔”来上课，还有的教师只在作课程介绍和总结时使用多媒体，在讲解和分析时仍然使用传统的教学手段，没有从根本上提高教学效率，还顺带产生了上述不少问题。
交互式电子白板的出现，实现了人机互动和师生互动。同时，利用交互式电子白板教学可以达到诱发和增强学生的审美感悟能力的效果，能够使学生在有益身心健康和积极愉快的求知气氛中，获取到知识的营养，获得了美的享受和情感上的共鸣。
1.创设学习情境，实现自主学习
交互式电子白板以其独特的交互性、趣味性和丰富的表现力、感染力，使各类教学资源得到有效的整合。教学中，交互白板上的大量感性材料可以使学生自己通过感知认识问题，分析归纳，得出结论，能充分体现以教师为主导、学生为主体的教学思想，促进教学方法和教学模式的改革。课堂上，学生被卡通、童谣、动画、游戏等深深吸引，以极大的热情参与到学习的过程中，并且融入其中。同时，教师利用电子白板辅助课堂教学，使用学生搜集的课堂教学所需的资源，促使教与学的共鸣，大大丰富了学生的学习方式，提高了课堂学习的效率，使学生学习的主动性充分发挥出来。
2.强化感性认识，延展课堂空间
交互式电子白板能够有效地打开学生感官的窗户、思维的闸门。既能激发他们的学习兴趣，又能加深感性认识，促使他们的认识由感性向理性转化，通过声音、图像等信息刺激学生的听觉和视觉，激发学生思维的积极性，促使学生迅速感知。如语文课《夏》，揭示出来电子白板与课程整合运用有效的方法：利用电子白板直观展示的教学方法，先是视觉上，映入眼帘的是几幅盛夏的美景，让学生充分感受夏的气息；而后是听觉，让学生聆听夏天特有的声音，引导学生充分运用感官去感受夏天的美；然后进入讨论区，共同去探讨、感悟人生的真谛。这样学生以合作的方式懂得怎样去发现美、创造美，用敏感的心灵来捕捉生活中细节的美。这就实现教学方式的转变，教师着重引导、指导、疏导、辅导、劝导学生，体现出学生学习的主体地位，实现师生的平等互动。
同时各种教材中，不可能每篇课文都富有生动的情节，有的是介绍一种常识，有的则寓理于文。表面看来，这类课文平凡无奇，学起来就会感到枯燥乏味。针对这种教材和学生感知的实际，恰如其分地运用多媒体辅助教学，无疑将成为学生渴求知识的好奇之火的助燃剂。例如，在教学《蝙蝠和雷达》一课时，教师运用动态的课件，结合演示和讲解，揭示了蝙蝠飞行的原理后，又要求学生自己动手演示“飞机夜航，追击敌机”课件。学生很快明白“夜航机上的雷达相当于蝙蝠的嘴和耳朵。雷达通过天线，发出无线电波，遇到敌机这个障碍物，无线电波就反射回来，显示在荧光屏上，飞机收到信号就可以对敌机作出反应──打得它有来无回。”
3.改变评价方式，促进主动发展
新课程标准要求教师重视对学生学习评价的改革，以过程评价为主。在课堂上教师利用电子白板优势，对学生的学习和练习作出正确判断，如用学生喜欢的卡通人物评价，用声音评价，用笑脸评价，用展开的花朵评价，用五颜六色的礼花评价……有的甚至用一段精彩的动画片作为对学生学习获得成功的奖励。友好的人机交互方式可以让学生及时了解自己的情况，达到自我反馈的目的。学生在鼓励和赞扬声中真正体验到自己的进步和获得知识的喜悦。这些都让学生产生积极向上的动力，体验成功的乐趣，树立学习的信心，检验和改进学生的学习和教师的教学，完善教学过程，从而有效促进学生的发展。
总之，交互电子白板是教师和学生都可以从中受益的一种功能强大的课堂教学工具，它可以有效使用各种资源，增强示范效果，提高师生互动质量。交互式电子白板通过全新的教学方式，对教学过程进行时间和资源的科学分配，使教学资源得到高效利用，减轻教师的教学压力和学生的学习负担，充分培养学生的创造性思维，调动学生的学习积极性，从而显著地提高教学效果。以交互式电子白板为代表的多屏显示技术也必将通过自我完善，在未来教室的建设中扮演重要角色。
（作者单位：北京市教育技术设备中心）