多年來，黑板作為教室中最為重要的教學演示工具，其內涵、形態及功能不斷發生著演變。從粉筆板到多媒體投影系統，再到交互式電子白板，技術的不斷探索，彌補著當下教與學設備的短板。總體來說，幾個階段的黑板各具特色、瑕瑜互見。截至今天，人們對於教學黑板的探索也從未停止過。
在當今信息技術影響教學的時代背景下，我們迫切需要一種新的整合式教學演示設備，集合各個階段黑板優勢並解決各階段黑板存在的問題，架起傳統黑板和電子屏幕之間無縫應用的橋梁。本文通過對不同階段黑板的優缺點進行梳理比較，突出互聯黑板的整合性和進步性，並對其結構、功能等進一步研究，旨在推動教育信息化發展，提高教學質量。
黑板是課堂教學中最為傳統、最為廣泛的一種教學媒體，是教室內不可或缺的教育裝備。它具有可重複使用、成本低廉的特徵，且能基本滿足班級授課制下教師向學生群體傳播教育信息的需要。[1]隨著信息技術的不斷發展，「黑板」這一名詞不斷豐富和完善著自身的內涵，逐漸成為演示類教學媒體的統稱，其形態也發生著翻天覆地的變化。它經歷了從最初的刷上黑漆的簡易木質黑板，發展為以投影幻燈技術為支撐的多媒體投影系統，再到包含著電子屏幕、計算機以及投影設備等基本組件的交互式電子白板的歷史變遷。[2]在這樣的嬗變過程中，每一階段的黑板都有著其自身獨有的特點和使命。
1.以傳統的「粉筆＋板面」為標誌的第一階段黑板
傳統的粉筆＋黑色木質或綠色鋼製烤漆板面是第一階段黑板的標誌特徵，從19世紀初開始興起，這樣的黑板形式在課堂教學中存在了近兩百年。在知識演示和信息傳播中，傳統的「粉筆＋板面」的黑板形式起著舉足輕重的作用。對教師而言，黑板是教學思想和教學藝術的集中體現，是課堂知識生成的主要場所。由於隨時編輯內容的便利性和書寫反饋的流暢性，在黑板上進行板書活動就成為教師呈現教學信息的重要手段；對學生而言，黑板成為課堂參與的基礎教學媒體，是學生思維拓展並和教師交互的技術依託；對教學活動的組織而言，黑板就成為組織課堂活動、創設教學情境、呈現知識結構、展示師生思維的必不可少的教學工具。
然而，傳統的黑板板書存在不能存儲和再現教學信息以及不能實現大範圍、遠距離教學等諸多問題，例如在教學中，教師如若想要再次呈現之前擦掉的教學板書，由於技術限制而無法立刻實現，只能重新書寫，這在一定程度上對寶貴的課堂教學時間是一種損耗，也勢必會造成一定的教學障礙。
除此之外，由於教師書寫字體大小有限，只能適用於一定數額授課人數的本地教學場域，如果展開大範圍教學就會直接影響後排學生的聽課體驗。值得注意的是，如果利用這種形式的黑板進行網絡遠程教學，遠程學生只能通過錄像視頻方式觀看，同時可能存在視頻文件大、傳輸效率慢、網速要求高等問題。
2.以投影幻燈技術為支撐的第二階段黑板
以投影幻燈技術為支撐的多媒體系統成為第二階段的黑板。這一階段的黑板在延用了第一階段的傳統「粉筆＋板面」的黑板內涵基礎上，進一步增添了多媒體投影系統的應用，兩者組合起來成為共同演示教學內容的媒體工具。這一階段的黑板因為有著多媒體技術的輔助，增加了很多前一階段黑板所沒有的特點：一種直觀演示的教學工具，圖文聲像並茂表現力豐富，具有可重複性、時效性強、信息量大、擴大學生知識面等眾多獨特功能。[3]由於多媒體投影技術的介入，填充了第一階段黑板無法呈現數位化媒體材料的空白，因此教室中出現了黑板與投影系統並存的現象。
然而該階段黑板也存在著如下問題：首先，由於投影和教室內計算機位置獨立，教師需要在投影、計算機和黑板之間來回走動以控制這些設備，導致學生視線也隨著教師的走動不斷轉移，極大地分散了學生的注意力。其次，多媒體投影系統存在著教學連續性的問題，即大量的知識內容是線形呈現，且顯示內容多、速度快，學生沒有足夠的時間消化前一階段知識，導致前後內容對接不上，知識體系難以構建。最後，不能實現靈活編輯交互是投影系統更深層的缺陷。多媒體投影只適合演示預先組織好的、高度結構化的數位化材料，若教師在課堂上需要對內容進行大量編輯加工時，投影系統就顯得無力為力了。[4]提前設置好的知識內容結構固化，對教師教學而言沒有生成性，禁錮了教師在課堂上的靈活發揮；對學生學習而言，限制了學生思維的跳躍性，只能跟著多媒體課件思考內容。
3.以人機互動為核心的第三階段黑板
在計算機、數字投影設備和觸摸感應白板等硬體設備的基礎上，旨在促進用戶和白板之間無縫交互的交互式電子白板成為第三階段的黑板。交互式電子白板也是繼黑板、投影等前兩個階段黑板之後發展起來的新的教學演示媒體，它集合了黑板、投影系統等階段的多種功能優勢：能夠呈現豐富多樣的教學信息、記錄課堂教學過程、體現師生雙主體作用、更好地實現教育促進學生發展的目標。[5]此外，其本身還帶有豐富的資源庫，教師可利用交互式電子白板的資源庫，設計符合學生認知規律、激發學生學習熱情、增強學習積極性的教學活動，促進學生更好地學習。[6]
然而，交互式電子白板也存在很多深層次的問題。例如，它雖然解決了多媒體投影系統難以編輯的問題，但在教師書寫觸感及反饋方面，還是和粉筆板書的體驗有所差距；雖然附帶有眾多的教學資源，但教學資源質量並不高且不能完全匹配教學要求，還需要教師的二次加工，這給教師帶來一定的負擔；更重要的是，很多教師沒有很好地掌握交互式電子白板的運用技術和策略，只是將其作為投影系統和黑板組合的替代，並沒有完全發揮其預設功能，反而降低了教學效果。[7]
回顧黑板的演變史，我們可以發現，各階段黑板的形式不斷地發展變化，它們都有著自己獨有的優勢且彌補著前一階段的部分缺陷，但每一階段也存在著各自的弊端。在電子屏幕湧入課堂教學的浪潮下，我們迫切需要一種新的整合式教學演示設備，集合各個階段黑板優勢並解決各階段黑板存在的問題，架起傳統黑板和電子屏幕之間無縫應用的橋梁。
互聯黑板[8]的出現，是解決前一階段黑板的各類問題的有效技術手段。其有著比較成熟的教育功能，且發展前景廣闊。在《義務教育階段學校信息化設備配備標準》中，互聯黑板也被列入其中。 互聯黑板是指在傳統黑板的基礎上，採用紅外技術、一體化設計，使黑板的書寫具備同步顯示、錄播等網際網路功能的智能黑板。它可集成傳統黑板、計算機、觸控一體機、電子白板等多種設備，保留了傳統粉筆書寫功能，還融合了現代化教育設備和教學軟體資源。通俗來講，互聯黑板就是在傳統黑板的基礎上加以改裝，使之集成電子屏幕，展現記錄傳統黑板上的板書過程的數位化黑板。它在不改變教師教學習慣的基礎上，還能兼具教育信息化產品的各類優點，是實現信息化教學的有效技術手段。
為使互聯黑板的優勢更加清晰明了，我們以表格的形式對各階段黑板的教學功能進行了比較。本文以教學結構論中四要素及教學活動動態組織的教學理論為依據，將各階段黑板提供的功能分為教學資源、教師、學生、教學活動組織和其他5種維度。在每一種維度中，根據教學信息的呈現順序原則，又細分為26個不同的功能類別。對各階段不同形式的黑板進行評估並進行比較研究，得出更適合教育教學的黑板形式。互聯黑板與不同階段黑板的教學功能比較如表1所示。
表1 互聯黑板與各階段黑板的教學功能比較表
通過表1的對比研究，我們發現互聯黑板具有以下幾點優勢：
1.教學形式多樣，增加課堂靈活性
互聯黑板相較於其他各階段的黑板，其所支持的教學形式多樣且課堂更加靈活。具體來講，多數的電子屏幕系統只能演示預先組織設計好的、結構化的固定內容，教師授課時不能針對學生的實際情況靈活、隨機地編輯加工或增減，這使教師教學中受到了很大的束縛。[9]雖然傳統黑板在使用時，教師可以靈活自由發揮，但終究缺乏信息技術的支持，教學效率受限。目前很多多媒體教室中，黑板和電子屏幕或投影相互遮擋，使用電子屏幕就很少使用黑板，使用黑板就難以使用投影，且電子屏幕的作用大多數只是展示呈現演示文稿，想要迅速進行注釋補充較難操作，這明顯缺乏教學靈活性。
互聯黑板的出現，解決了這一難題。對學生而言，豐富了課程互動，通過掃描課堂二維碼加入課程，在微信公眾平臺界面可以向互聯黑板連接的電子屏幕發送文字、圖片、視頻等多形式信息，教師可以在這些信息的基礎上進行實時的修改標註。同時，教師在黑板上寫的板書同步在電子屏幕上展示，學生可以通過手機端進行實時截屏，保存教師板書。在課後，學生可以通過雲平臺上的視頻隨時隨地再現課堂。對教師而言，可幫助反思提升，通過課後雲平臺上的錄課視頻，教師可以自我評價課堂及板書情況。對於家長，可實現家校互通。家長可隨時進入系統，獲取教師的上課情況，了解學生的課堂動態，對於助推家校合作非常有利。
2.產生教育數據，促進教育均衡
互聯黑板不僅實況記錄了課堂教學全過程，而且可以實時上傳至教育資源雲平臺，實現資源共享。以互聯黑板為媒介載體，學生可以通過網絡隨時隨地、輕鬆回放教師的課程實錄，為平臺增加了課程資源。互聯黑板系統具有強大的雲平臺，教師日常的教學信息都可以保存下來，且雲平臺中教師本人的教學內容可根據教師個人意願任意修改、添加或刪除。授課教師可以根據教學實際情況，對板書、課件、聲音等教學活動數據進行同步保存，學校和教師據此可以開展學情分析、學業評價和精準教學。這些教育數據的產生，是解決目前教育不均衡發展問題的有效基礎，結合互聯黑板的遠程同步上課，將優質教育資源輸送到偏遠地區，實現教育資源均衡發展。
3.減少電子產品依賴，保護學生視力
如今電子設備大量引入課堂教學，學生難免經常接觸電子屏幕，不同程度地影響了他們的視力。而互聯黑板的應用，減少了教學過程對電子設備的依賴，無電子屏幕的輻射，還原了傳統黑板課堂教學，讓學生能夠在無反光、無眩光的環境下學習，保證了學生的視力健康。習近平總書記曾在看到有關報刊刊載的《中國學生近視高發亟待幹預》一文後，作出重要指示：「共同呵護好孩子的眼睛，讓他們擁有一個光明的未來」。這要求全社會共同行動起來，尤其是在學生日常所在的教室當中，更要貫徹落實好學生的視力健康工作。
互聯黑板的互聯是將黑板和各教學設備聯結起來，成為一個系統性的教學媒體，為教學提供綜合性服務和各種功能。在互聯黑板的系統結構中，它通過大屏或多屏同步顯示教學內容；在教學後，自動生成線上視頻課程傳至雲端。通過雲平臺提供教育數字資源，師生可以通過登錄帳號在各種終端設備上進行遠程學習，重現課堂內容從而進一步學習反思。互聯黑板的系統結構圖如圖1所示。
圖1 互聯黑板系統結構圖
1.互聯黑板板面功能按鈕
本文以互聯黑板為例，簡述其基礎教學功能。互聯黑板在傳統黑板板面的基礎上，增加了部分按鍵控制，包括切換、撤銷、保存、刪除、上下頁以及紅藍黑三色筆切換等控制按鈕。「切換」是指可以任意切換電子屏幕桌面和互聯黑板筆跡顯示界面，該功能可以靈活地在板書和演示文稿之間切換，記錄教學全過程；「撤銷」是指可以返回上一步，如有筆跡上的誤觸和修改，能夠回到前一步重新進行；「保存」是指可以保存當前界面的板書內容，以圖片的形式保存至文件夾，在需要的時候可調用再現；「刪除」是指將電子屏幕上顯示的筆跡整體刪除，提高教學效率；上下頁是指可以切換電子屏幕上的頁面顯示，方便回顧之前教學的板書；紅藍黑三色筆跡是指根據教師需要，在電子屏幕上自由切換筆跡顯示，更加清楚明晰，突顯重要教學內容。
2.大屏、多屏同步顯示教學內容，擴展教學時空
互聯黑板將粉筆板和電子屏幕連接起來，在電子屏幕上同步顯示粉筆板的書寫內容，可以大屏、多屏展示內容。這在講座以及大班額教學中尤為有效。例如在講座中，由於教師書寫字體的大小有限，距離遠的學習者可能看不見教師所寫板書，這個時候互聯黑板的應用就解決了這一問題。它可將呈現畫面變大，使黑板上的內容同步呈現到電子屏幕或投影上，這樣就擴大了同時授課的範圍，甚至可以在同一時間不同地點進行展示。互聯黑板的應用也可以在遠程直播教學過程中，教師的授課過程多屏展示，且不改變書寫習慣，不需要刻意拍錄教學視頻，對信息化硬體和網絡要求不高，是進行簡單的遠程直播教學的有效方式。該功能對於教師而言是對師資的有效利用，擴大了單個教師的影響力。互連黑板大屏、多屏顯示示意圖如圖2所示。
圖2 互連黑板大屏、多屏顯示示意圖
3.存儲記錄教師板書，促進學生知識內化
互聯黑板可實現課堂板書及授課內容的存儲記錄，使學生從抄寫板書中解放出來，促進知識真正內化。在這個系統中，板書以圖片形式保存至文件夾，教師在調取板書內容時在指定的文件夾中查找。學生通過一鍵筆記的功能，保存板書圖片至學生端可隨時調用瀏覽。同時上課過程以視頻形式保存至雲平臺，可登錄後臺查看。該功能對教師而言，記錄了教師教學過程，有利於教師教研反思；對學生而言，上課未聽懂的知識，課後可以重複觀看學習。該功能允許教師在課堂上查詢之前課堂的板書內容，節省重複性工作。它不僅可以將電子屏幕上演示的或者教師黑板上書寫的內容顯示出來，還可以利用截圖功能捕捉電子屏幕上顯示的任意文件的全部或局部畫面，記錄存儲到雲平臺和計算機上。如此一來，不僅可以避免重複的教學活動，而且可以記錄教師課堂上知識生成的過程，展示教師的教學藝術。
4.自動生成線上課程，重現課程情境
互聯黑板可對板書、課件、語音等教育信息進行錄製，生成在線課程，實現同步直播和遠程同步課堂。該視頻資源有如下特點：①存儲空間小，每節視頻課的存儲空間僅幾十到一百兆，是常規錄播教室視頻的百分之一；②可促進學生的學習遷移，將原有相同的知識材料不同時間進行刺激，相同教學情境下更能夠促進學生學習，真正使知識內化；③改裝成本低，大多數的教室信息化要增加觸控一體機、電子白板等一系列設備，改裝成本極大，而互聯黑板的引進，可在傳統粉筆板的基礎上進行改進，降低了改裝成本；④避免了教育資源的浪費，能夠保存及再利用每位教師的課堂行為，使師資資源發揮更大的作用。
自動生成線上課程的功能，對教師和學生來說都是突破性的技術支持，隨時隨地的課堂重現，讓教師可以迅速評價、改進教學過程，使學生能夠在課後及時查漏補缺、回顧課堂內容。
互聯黑板是傳統黑板與電子屏幕之間的過渡整合技術，是更加適應於現階段教師習慣的智能教育裝備。本文通過對不同階段黑板的優缺點進行梳理比較，突出互聯黑板的整合性和進步性，並對其結構、功能等進一步闡釋，旨在推動一線實踐教學中教學演示工具的有效性和適切性，促進教育信息化發展，提高教育教學質量。
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（作者：王鑫，乜勇，高紅英，陝西師範大學教育學院；乜勇為本文通訊作者。文章來源：《中國教育信息化》雜誌2020年第22期）