教室里的“新面孔”

智慧教室依托人工智能技術(shù)及產(chǎn)品，通過提供數(shù)字化電子教材，有效提高教學效率、學生參與度和課后教研分析能力，完成教室環(huán)境與教學方式的雙升級。

☆黑板

“同學，請把蘿卜分別‘拉入鹽水和清水中，再對其進行稱重，……”在云南省下關(guān)第一中學的一節(jié)生物課上，教師用智慧課堂系統(tǒng)隨機邀請一位同學上臺“做實驗”。與以往的實驗操作不同的是，這個植物細胞的吸水和失水實驗是在黑板上用小程序模擬進行的。

互動黑板采用電容觸控技術(shù)，將傳統(tǒng)的手寫黑板與多媒體設備結(jié)合，可在手寫板書與多媒體應用操作之間輕松切換，是實現(xiàn)師生互動的工具。將教師從講臺“解放”出來，不僅能優(yōu)化授課模式，還能激發(fā)學生的學習熱情，達到事半功倍的效果。

在華東理工大學的教室里，傳統(tǒng)的黑板被兩塊觸控一體機液晶屏組成的雙屏媒體展示系統(tǒng)取代。該系統(tǒng)可在同一時間分別展示兩種不同的內(nèi)容，比如可同時展示PPT內(nèi)容前后頁，還能讓PPT頁面與視頻相互聯(lián)動，提高了課堂教學效果。

此外，納米黑板、激光投影等被注入高科技的黑板，打破了課堂教學信息的“時空束縛”。教師無須花費過多的時間在板書上，而是需要提前準備大量與教學相關(guān)的優(yōu)質(zhì)素材，讓課堂向?qū)W生與知識的交互轉(zhuǎn)換。

☆照明

有時候，一閃一閃的并不是小星星，而是教室里那接觸不良的日光燈。

如今，智能照明系統(tǒng)將無眩光、顯指高、無頻閃的護眼照明貫穿于課堂之中，可精準調(diào)控光照強度、光源色溫等，實現(xiàn)健康、舒適、環(huán)保等多維度的綜合平衡。

照明控制系統(tǒng)還能根據(jù)場景將教室燈光調(diào)節(jié)成板書、投影、自習、考試、課間等模式，實現(xiàn)全方位無死角照明。再搭配自動升降窗簾，能有效改善學習環(huán)境的舒適度。

☆聲控

試想一下，當同學們正沉浸在老師精彩的案例分析中，走道路過的同學一句忘我的吟唱打斷了課堂的節(jié)奏，甚至引起哄堂大笑;當老師的嗓音狀況欠佳時，關(guān)鍵知識點的講解聲在耳旁“若隱若現(xiàn)”;……這些困擾，吸音墻和拾擴音系統(tǒng)都能幫你解決。

為減少噪聲對課堂的影響，東南大學在教室墻面上搭建了可吸音降噪的吸音板，為學生營造更安靜的學習環(huán)境。西安理工大學的教室里還配備了拾擴音系統(tǒng)，它能將收集到的授課聲音進行擴展，打造高品質(zhì)的擴聲課堂。

☆行為管理

高中生平均每天8節(jié)課，約320分鐘，堅持專注聽課的時間有多長？全班同學的平均專注度是多少？課堂專注度與成績有著怎樣的關(guān)系？同學們每天在學校的學習狀態(tài)如何？……這些疑問都能在智慧課堂行為管理系統(tǒng)中找到答案。

通過在教室里安裝的一個組合攝像頭，智慧課堂行為管理系統(tǒng)能捕捉學生的面部表情和動作，再進行大數(shù)據(jù)分析，最終計算出課堂實時考勤數(shù)據(jù)、課堂專注度偏離分析、課堂行為記錄數(shù)據(jù)以及課堂表情數(shù)據(jù)，及時反饋學生的學習情況。

該系統(tǒng)不僅可實現(xiàn)“無感點名”、課堂行為記錄、課堂表情記錄、專注度偏離分析，還可將學生的課堂行為和學習成績進行對比分析，找出課堂關(guān)注度與學生成績的關(guān)系。它將學生的課堂行為與教師的教學情況進行匹配，再用課堂行為數(shù)據(jù)指導教師的教學行為。

這套管理系統(tǒng)可改善教師在大班授課時管理憑感覺、不精準的情況，有效提高授課的針對性，促進學生在學習中和教師在教學中的反思，提高教學效果。

此外，集人臉識別、課表查詢、公告發(fā)布等功能于一體的智能班牌，讓你每一堂課都儀式感滿滿;符合人體工學設計的可移動桌椅使傳統(tǒng)教學與小組討論切換自如;可根據(jù)授課者的需求調(diào)整高度的一鍵式升降式講桌，時刻將人文關(guān)懷傳遞;環(huán)境感知與監(jiān)測平臺聯(lián)動空氣質(zhì)量監(jiān)測儀與新風系統(tǒng)，可實現(xiàn)全天候智能控制教室內(nèi)的微環(huán)境;……師生有了更好的教與學的體驗。

實驗室里的“新花樣”

你對實驗室的印象是否還停留在用試管配制試劑、用顯微鏡看細胞、用手術(shù)刀解剖小青蛙？又或是老師將幾種物質(zhì)混合后，冒出一縷青煙……

在科技高度發(fā)達的今天，讓我們走進高端實驗室，探索“新花樣”，掌握新技能。

生物實驗室

現(xiàn)代化的生物實驗室配備眾多先進的多媒體和高端實驗儀器設備，如大容量全自動高壓蒸汽滅菌鍋、超凈工作臺、互動顯微鏡、PCR儀等。

交互式光學顯微鏡也是現(xiàn)代化生物實驗室的重要設備之一。它不僅能觀察各種細胞的結(jié)構(gòu)，觀察細胞在不同環(huán)境以及不同時期的變化，還可讓師生通過互動平板分享觀察到的影像。

有些學校還將生物實驗室細分為微生物實驗室和生物科創(chuàng)實驗室。湖南師范大學附屬中學的微生物實驗室配備了超凈工作臺和高壓蒸汽滅菌鍋，在這里，學生可以真實地體驗無菌操作，分離、培養(yǎng)自己制作發(fā)酵的果酒、果醋中的酵母菌和醋酸菌。

在生物科創(chuàng)實驗室，學生可以提取DNA，使用PCR儀擴增DNA序列、分離蛋白質(zhì)甚至鑒定蛋白質(zhì)的分子量，從定性實驗踏入定量實驗的殿堂。

知識小貼士

全國首個海洋生物基因編輯科普實驗室在山東省青島第九中學正式落成并投入教學使用。平臺采用獲得2020年諾貝爾化學獎的CRISPR基因編輯技術(shù)，引進了華大智造具有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因測序儀，合作首創(chuàng)了生物育才課程，旨在幫助青少年有機會接觸海洋生物基因編輯前沿技術(shù)，深入了解測序技術(shù)和生物信息學，通過興趣導向解鎖海洋生命奧秘。

化學實驗室

你知道“大象牙膏”實驗中蘊含著怎樣的科學奧秘嗎？點水成“冰”、鮮花變色的科學原理又是什么？……你的好奇心或許都能在化學實驗室里得到滿足。

在現(xiàn)代化的化學實驗室里，你能看到琳瑯滿目的器材設備——晶瑩剔透的玻璃儀器、酸堿度pH計、晶體模型和導電率儀等。此外，還有各種光怪陸離的礦物晶體，從司空見慣的碳酸鈣到鮮少接觸的鈉沸石等。

成都新世紀外國語學校的化學實驗室還配備可移動、可360°旋轉(zhuǎn)、可控制風速的懸掛式外向新風通風系統(tǒng)，覆蓋了實驗臺的每個角落。教師還可對每個操控臺上的水、電、氣進行操控，保障學生實驗過程中的安全。類似的化學實驗室也出現(xiàn)在了安徽省淮北市第一中學、湖南師范大學附屬中學等學校。

都說“生化不分家”，生物、化學這兩門學科在知識和技能上有很多相似、相通之處。一些學校設立的生化實驗室配備數(shù)控恒溫水浴鍋和光照培養(yǎng)箱，有了這臺設備，學生可利用化學試劑進行生物實驗，比如探究酶的性質(zhì)等。

物理實驗室

在2022年北京冬奧會期間，湖南師范大學附屬中學的同學們收到了物理老師贈送的冰墩墩和雪容融玩偶，還有的同學收到了聲控、光控、壓力等傳感器玩具。這些玩偶或玩具都是用該校物理實驗室中的激光切割機和3D打印機制作而成的。而這些還只是現(xiàn)代化物理實驗功能的一部分。

現(xiàn)代化物理實驗室還可細分為趣味物理實驗室和物理數(shù)字化實驗室。在趣味物理實驗室，學生可開展浮沉子、簡易電動機、光學隧道、牛頓擺、希羅噴泉和水火箭等趣味實驗。物理數(shù)字化實驗室配備光電門、位移傳感器、電流傳感器、電壓傳感器等數(shù)字化儀器，開設了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、探究平拋運動、探究向心力影響因素等分組實驗，學生可利用數(shù)字化儀器更快、更準確地測量相關(guān)物理量。

（欄目編輯? 方郁芝）