1.大空間、學科化
我國中小學教室有幾個特點：一是從北到南，從東到西，從大都市到偏遠的農村，所有學校的教室形狀幾乎一樣，長方形、教室外面是走廊。二是普通教室的面積都是80平方米上下，班級人數45人左右。三是幾乎所有學校都分教學樓、實驗樓（圖書館、科技樓），教學樓的普通教室滿滿當當，實驗樓的實驗室寬大卻人煙稀少。在這樣一個現實條件下，對未來教室結構與空間的討論，是一個復雜而又困難的問題。因為教室是教學樓的細胞，而教學樓的設計與建設，涉及規劃部門、土地部門、建設部門和開發商，當然更與教育部門相關。學校的整體設計決定著教學的外形和結構，教學樓的設計決定著教室的結構，因此，站在現實的土地上，要對教室的結構與空間進行探討，只能拋開教室建設的一切前期因素，站在理想的云端，暢想未來教室。
大空間、學科化是未來教室的發展方向。大空間是指在學生人數減少的條件下，教室空間相對增大，或者在學生人數不變的情況下，教室空間增大；學科化主要指按學科特性規劃教室用途和位置，尤其以實驗為基礎的學科。從教育規律和學生受教育的機會公平來看，人數減少，符合教師在課堂教學中的有效關注范圍，便于提高教學效益；空間增大、學科化便于小組活動與實驗，有利于改變以講授為主的授課模式，實施學生自主探究的教學模式。教室學科化規劃，最突出的特點是可以充分利用學科資源，可以充分發揮教師的積極性和挖掘學科特點，改變固定的授課模式。
如果整合教學樓、實驗樓、科技樓的教室，進行大空間和學科化的教室規劃，學校的教室數量會得到極大補充。但還是存在學校教室數量不足的情況，所以應部分或全部實行走班制，這給學校管理帶來挑戰。盡管在當下全部學校實現不太現實，但在高考分數作為唯一錄取條件的政策改變之時，應鼓勵有條件的學校做有益嘗試。
2. 資源重組
目前學校教師和學生所需要的主要資源有如下四種：第一，課本教材；第二，校園網絡資源；第三，圖書館工具書和紙質閱讀資源；第四，實驗室儀器設備。這些資源的存在地點有如下四種：第一，課本教材存放在教室課桌上，是學生最便捷獲取的資源；第二，網絡資源存在學校校園網數據庫中，學生只能去科技樓或者實驗樓的計算機教室中才能訪問，或者回家才能訪問；第三，圖書館的圖書資源存在圖書館中，學生只能在課后借閱；第四，實驗室儀器設備，只有在上實驗課時才能進實驗室做實驗。學生從早上進校（8：00）到放學（5：00），一天9個小時中有6個小時在普通教室上課。一般情況下，學生在校時有67%的時間是無法使用網絡、圖書和儀器設備的。教室資源如此部署，能不能滿足學生的學習需要和教師課堂教學需要？
因此，在教室實現大空間、學科化的條件下，將各種資源重新組合到一個空間下，才是教室的未來發展方向。現行的教室條件和資源分布形式只適合講授式的教學模式，也只適合應試教育。探究式、主動式、合作式的學習模式，必須要求各種資源重組，讓教師的教和學生的學能最快、最便捷地獲取資源。因此，教室內需要有計算機、各種數字資源庫，學生能快速查詢與獲取；需要有圖書資源與工具書，需要有適合閱讀和討論的環境空間；理科教室需要有邊上課、邊動手做實驗的環境條件。另外，人力資源方面，除了需要教師以外，還需要相應的輔助人員，負責網絡資源、圖書資源和實驗資源的準備。教室的環境條件，也應有重新的設計和安排，符合學科特點，應有可變的環境，營造學科氛圍和特點，適應學生的學習心理，符合師生在相應時代的對建筑物室內設計的審美要求，發揮環境的育人本質。
3. 新技術的應用
自電化教育開始，教室中的新技術主要體現在顯示設備和媒體播放的功能上，從幻燈片、電視、投影、電子白板，到交互式觸摸屏，都是改善黑板的單一顯示條件，從增加了視頻媒體的播放功能，到具備一定的交互性。這些技術一定程度上都是適應講授式授課模式，都沒有從更寬廣的角度來發揮技術對教育與學習的作用。教室的存在是因為受到人的視覺、聽覺等感覺通道的有限影響，這些信息化產品都是在一定程度上擴展了教師寫和說的能力，延伸了學生看和聽的能力，并沒有提高教與學的實效性。
（1） 新技術應記錄教與學的行為，分析學生的個體學習有效性。現行教育體制中，評價教師和學生都是以分數作為唯一手段，欠公平與全面。新技術、新產品應記錄課堂教師“教”和學生“學”的數據，建立教師教學行為和學生的學習行為分析系統，建立教師的個體有效教學模型和學生個體有效學習模型。根據學生的學習模型，建立學生自適應學習系統、評價系統。從目前的技術來看，錄播系統能記錄教師一堂課的教學全過程和全班同學的學習場景，但技術層面上無法細化到每位學生的學習過程，管理層面上也無法記錄一年或幾年教師的教學過程。更關鍵的是，錄播系統僅能完成記錄，教師行為分析和學生的行為分析模型，還沒有有效建立起來，這就制約著新產品在學校的進一步發展。未來新技術、新產品的研發，應結合教育理論、學習心理的研究成果，綜合解決課堂行為追蹤、學校信息化管理與分析等方面技術，形成學生在學校的綜合信息數據庫，將這些信息與學習困難改進和學習評價相對接。如果能綜合這些技術，將給教育帶來革命性的進步。
（2）感知技術的應用。當前的感知技術應用于教室，主要是感應教室的燈光、空氣質量、溫度等物理參數。要解決個體學習有效性的問題，也應結合當前的感知技術。學生在校學習時，課堂聽課的專注時間、注意力的穩度和時長、情緒、討論問題的發言、運動量、敲擊鍵盤的次數、瀏覽網頁、查閱的文獻、撰寫的文章等等，都可以通過感知技術記錄，成為學生個體學習模式的研究內容。這些要通過信息技術建立龐大的數據庫，記錄分析學生的在校學習行為，對比和優化個體的學習。具體到新產品和新技術，在教室內的課桌椅上應有人體參數的感知技術應用，應具有智能記錄與分析功能。物聯網技術廣泛應用于教室，將教師和學生的人體感知信息與技術產品和環境的感應信息相互對接和融合。
（3）教室環境技術裝備與師生的個體裝備組成綜合的裝備系統。要實現記錄每位學生的學習過程，就需要每位學生都攜帶個體裝備，記錄學生在校的一切行為數據，同時在教室內應有相應裝備與每位學生的裝備進行信息交換，以彌補個體裝備無法記錄的學生學習過程。教室環境裝備并不需要屏幕有多大，而是要解決信息采集的點和信道暢通。因此當前不同廠家追求觸摸屏的尺寸大小的技術，并不一定就是未來教室的發展方向。
（4）傳統技術與新技術在未來教室并存。書寫板這種經歷了幾百年發展的產品，仍然會在教室中存在，因為它在教育信息傳遞中，所需付出的人力和經濟成本最低。只是這種書寫板，具有智能記錄功能，且其在教室中的數量并不一定只有一塊，或者只在一面墻上，應根據學科教室的需要和教學模式的要求，可以在教室內多面墻上出現。
（作者單位：北京市教育技術設備中心）
