黑板上的字动起来了：黑板的昨天今天
黑板上的字动起来了：黑板的昨天今天随着信息技术的不断发展升级，黑板作为教室中最为重要的教学工具，其内涵、形态及功能也在不断发生着演变。从最初的刷上黑漆的简易木质黑板（传统板书），发展为以投影幻灯技术为支撑的多媒体投影系统（多媒体板书），再到包含着电子屏幕、计算机以及投影设备等基本组件的交互式电子白板。 在这样的发展过程中，每一阶段的黑板都有着其自身独有的特点和使命。同时，当下也有越来越多的教育专家提出，不能只是“PPT教学”。今天的中国已经处于世界科技创新的前沿，教育的目标是培育有高阶思维能力的创造性人才，我们的教育装备如何能够支撑这样的目标？ 所以，我们很有必要了解每个阶段的“黑板”对教育的价值。二、黑板的今天我问过很多人这个问题，近99%的人和我们的答案一致，就是黑板。是的，古今中外，黑板承载了无数大师思想的硕果，从产生到传播，留下了璀璨的人类文明。图1 黑板是最重要的教学载体
一、黑板的昨天
我们每个人都在教室里上过课，但是你是否关注过一件事，教室里最重要的教学工具是什么？
之所以和大家聊聊这个话题，是因为在近二十年的教育信息化过程中，国家投入了大量的经费来提升教室里的信息化水平，希望能够提升教育的质量。今天，如果大家去国外，比如欧美、日本等学校看看，就会发现，中国教育信息化的水平已经处于领先的地位，教室里的信息化设备越来越多，但是智能化效果、数字化水平似乎并没有显著提高，于是就有了刚才这个问题，教室里最重要的教学工具是什么？是不是我们现在信息化的工具都是可有可无的？
要回答这个问题，我们的方法论是做减法，也就是把教室里所有东西一样一样减掉，剩下最后一个不能减的，就是最重要的！
我问过很多人这个问题，近99%的人和我们的答案一致，就是黑板。
是的，古今中外，黑板承载了无数大师思想的硕果，从产生到传播，留下了璀璨的人类文明。
图1 黑板是最重要的教学载体
二、黑板的今天
随着信息技术的不断发展升级，黑板作为教室中最为重要的教学工具，其内涵、形态及功能也在不断发生着演变。从最初的刷上黑漆的简易木质黑板（传统板书），发展为以投影幻灯技术为支撑的多媒体投影系统（多媒体板书），再到包含着电子屏幕、计算机以及投影设备等基本组件的交互式电子白板。 在这样的发展过程中，每一阶段的黑板都有着其自身独有的特点和使命。同时，当下也有越来越多的教育专家提出，不能只是“PPT教学”。今天的中国已经处于世界科技创新的前沿，教育的目标是培育有高阶思维能力的创造性人才，我们的教育装备如何能够支撑这样的目标？ 所以，我们很有必要了解每个阶段的“黑板”对教育的价值。
教学的过程是知识建构 思维建构的过程，传统教学只需要黑板，就可以完成知识建构和思维建构，但是，很多抽象的、复杂的、立体的的概念很难通过板书、语言来描述，知识的传播效率和效果太低，教育信息化的目标就是提高教学效率和效果。通过“电脑 投影机”（数字黑板1.0），很多知识可以通过视频、动画、PPT形象的展示出来，提高知识表现的效果，让学生更容易理解，取代了传统黑板知识建构的功能，我们把它称为“多媒体板书”。
数字黑板2.0是电子白板、触控一体机，在知识显示的基础上，加入了交互，弥补了知识表达的一些功能（标注）；在知识表达数字化上，“电脑 投影机”完成70%的功能，交互的加入完成了10%，这就是为什么国外教室大多数都是“电脑 投影机”模式就够了，交互的加入性价比不高；同时，在一体机这种大尺寸高亮度的液晶屏幕上书写，对老师的眼睛还有很大的伤害，短时间的交互操作还好，长时间的板书书写绝不提倡。
所以，第一代和第二代数字黑板都没有解决思维表达的任务，这就是为什么传统黑板一直无法被取代的原因。
思维能力是新教改的核心内容，是教学效果提升的关键；思维表达很难通过事先制作好的动画或视频来完全表现，因为思维的产生路径依赖学习者（群体）的最近发展区，一个标准固定的动画或视频无法准确表达思维过程，需要老师动态的根据实际情况来构建，从某种程度来说，黑板是最简单，最快速，最廉价的动画制作载体；这也是为什么在当下国家进入高质量教育发展阶段，教育专家开始呼吁要重视板书，质疑“PPT教学”的原因。这也是为什么国家投入大量的经费建设“一师一优课”效果不高的原因。
总结一下，多媒体板书最大的优点，就是丰富、灵活的表现力，可以多角度、多方位的表达抽象的概念和原理，它解决的是教学过程中0和1的事情，是浅层学习的有效工具；传统板书是思维演绎、思维可视化的重要载体，它解决的是教学过程中0～1之间的事情，是深层学习的有效工具，是当下培养高阶思维能力、创造性能力，大规模个性化学习的重要工具。 所以，我们今天要思考的，不是传统板书和多媒体板书谁更好，而是如何把这两者融合好，为教学提供最有力的支持。
图2 传统板书与多媒体板书的价值融合
三、黑板的明天
要想将传统板书和多媒体板书充分地融合，首先要解决的，就是传统板书的数字化问题，这就是第三代数字黑板-互联黑板的价值使命，完成思维表达的数字化闭环。
互联黑板是指在传统黑板的基础上，添加红外光学传感器，在不改变老师任何使用习惯下（普通的粉笔），将上课过程中最重要的板书、PPT、语音实时高清采集，进行直播或录播，数据量是传统录播方式的1%，成本下降90%。 2020年的新冠肺炎疫情导致学校无法开学，课堂无法正常上课，而传统在线教育的方式，却出现大量网络拥堵崩溃的情况，上课质量无法保证，基于互联黑板，一节课高清采集板书、PPT、语音，数据量只有5M左右，是传统方式的1%，只有基于这样的技术架构，才能真正实现教育的大范围数字化，网络化，互联化。
互联黑板的互联是将黑板和教室内其他各种教学设备联结起来，形成一个系统性、完整的教学媒体，全方位多层次伴随性采集，分析，融合教与学过程中宝贵的内容。 在课内，互联黑板首先能够采集老师在黑板上书写板书的全过程，实时在教室的大屏端显示，可以有效的解决教室内黑板反光看不清等问题，解决教室内座位前后差异带来的不公平；课后，互联黑板还将教学过程中的语音、PPT课件等，结合板书，形成同步课程，自动上传到云端，将老师宝贵的教学资产得以保存，师生可以通过登录账号在各种终端设备上进行远程学习，重现课堂内容从而进一步学习反思。 互联黑板的系统结构图如图3所示。
图3 互联黑板系统结构图
互联黑板对教学的价值可以体现在以下三个方面：
1、大屏、多屏同步显示教学内容，扩展教学时空
互联黑板将粉笔板和电子屏幕连接起来，在电子屏幕上同步显示粉笔板的书写内容，可以大屏、多屏展示内容。 这在讲座以及大班课教学中尤为有效。 例如在讲座中，由于教师书写字体的大小有限，距离远的学习者可能看不见教师所写板书，这个时候互联黑板的应用就解决了这一问题。 它可将呈现画面变大，使黑板上的内容同步呈现到电子屏幕或投影上，这样就扩大了同时授课的范围，甚至可以在同一时间不同地点进行展示。 互联黑板的应用也可以在远程直播教学过程中，教师的授 课过程多屏展示，且不改变书写习惯，不需要刻意拍录教学视频，对信息化硬件和网络要求不高，是进行简单的远程直播教学的有效方式。 该功能对于教师而言是对师资的有效利用，扩大了单个教师的影响力。
图4 互联黑板功能结构图
2、存储记录教师板书，促进学生知识内化
互联黑板可实现课堂板书及授课内容的存储记录， 使学生从抄写板书中解放出来，促进知识真正内化。 在这个系统中，板书以图片形式保存至文件夹，教师在调取板书内容时在指定的文件夹中查找。 学生通过一键笔记的功能，保存板书图片至学生端可随时调用浏览。
同时上课过程以视频形式保存至云平台，可登录后台查看。 该功能对教师而言，记录了教师教学过程，有利于教师教研反思；对学生而言，上课未听懂的知识，课后可以重复观看学习。 该功能允许教师在课堂上查询之前课堂的板书内容，节省重复性工作。 它不仅可以将电子屏幕 上演示的或者教师黑板上书写的内容显示出来，还可以利用截图功能捕捉电子屏幕上显示的任意文件的全部或局部画面，记录存储到云平台和计算机上。 如此一来， 不仅可以避免重复的教学活动，而且可以记录教师课堂上知识生成的过程，展示教师的教学艺术。
3、自动生成线上课程，重现课程情境
互联黑板可对板书、课件、语音等教育信息进行录制，生成在线课程，实现同步直播和远程同步课堂。 该视频资源有如下特点:
- 存储空间小，每节视频课的存储空间仅几兆， 是常规录播教室视频的百分之一;
- 可促进学生的学习迁移，将原有相同的知识材料不同时间进行刺激，相同教学情境下更能够促进学生学习，真正使知识内化;
- 改装成本低，大多数的教室信息化要增加触控一体机、电子白板等一系列设备，改装成本极大，而互联黑板的引进，可在传统粉笔板的基础上进行改进，降低了改装成本;
- 避免了教育资源的浪费，能够保存及再利用每位教师的课堂行为，使师资资源发挥更大的作用。自动生成线上课程的功能，对教师和学生来说都是突破性的技术支持，随时随地的课堂重现，让教师可以迅速评价、改进教学过程，使学生能够在课后及时查漏补缺、回顾课堂内容。
四、结束语
教育的使命是支持国家和民族的人才发展，今天的中国已经走到了世界的创新前沿，需要更多极具创造力、思维能力的创新型人才，如何顺应时代需求，促进教育高水平发展是我们当下的重要责任和使命，让我们一起在“黑板”上抒写这个时代我们自己的故事！
