如今的教室与几十年前传统的讲授式课堂截然不同。想象一下，学生们围坐在互动式课桌旁，平板电脑或笔记本电脑无线连接着传感器和数据记录器；教师在学生群中四处走动；学生设备的实时反馈会显示在共享屏幕或投影墙上。而这仅仅是室内；在户外，实践学习的潜力更是巨大。
无线网络已成为构建这种灵活、动态学习空间的基础设施。在这种现代化的环境中，各种STEAM（科学、技术、工程、艺术和数学）学科纷纷采用数字工具、联机和协作的教学方式，为实践探究、数据收集和创造性探索开辟了新的可能性。
向数字化教育转型
近期研究结果印证了这一转型。例如，经济合作与发展组织 (OECD) 在 2025 年发布的一份工作文件中指出，数字技术在中小学教育中具有显着潜力，能够提升教与学的过程，促进学生的参与、协作和自主学习[1]。
一项针对低年级学生的调查发现，76% 的学生表示课堂上的信息技术使课程更具吸引力，教师们也观察到学生的参与度有所提高——尤其是那些在传统学习环境中较为被动的学生[2]。
现代课堂并非仅仅是 “增加设备数量”，而是着重于传感器、移动应用、云端仪表盘和分析工具之间的互联互通。这种互联互通使学生能够超越被动的信息接收，转而主动生成数据、开展实验、进行同伴互动和迭代改进。无论是生物课上监测植物生长实验中的温度或光照水平，还是工程设计项目中追踪运动和加速度，无线工具都能让学生通过以往只有在高级实验室才能实现的方式参与STEAM学习。
无线技术为学习带来优势
无线技术已经以多种形式进入课堂——当然包括连接 Wi-Fi 的平板电脑，还有低功耗蓝牙传感器和探头、嵌入实验套件中的联网物联网设备，甚至还有散布在教室各处的网状网络模组。
这些工具具备许多优势。首先，设备不必再固定在一张桌子上或老师的计算机内。学生可以四处走动，在不同位置阅读资料，并自由协作。
其次，无线技术支持实时数据采集和可视化。例如，一个研究隔热材料对热损失影响的班级，可以在教室周围部署无线温度探头网络；学生们可以在平板电脑上检视数据，讨论结果并改进实验。这种连接方式增强了学生的参与度，并有助于教师从讲授者转变为引导者。
第三，无线网络的可扩展性和灵活性使STEAM项目更容易开展。无需在单个特别的房间内安装有线传感器让各班级轮流使用，而是使用基于套件的无线传感器，可供多个班级使用，可在校园内移动，甚至可以带到户外区域或实地考察点。这与相关研究结果相符，这些研究表明，如果恰当地将数字技术融入课程中，就能产生强大的效果。
micro:bit 助力 STEAM 教育
在数字教育生态系统中，采用 Nordic Semiconductor SoC 芯片的 micro:bit是新兴的工具。这款口袋大小的计算设备内置传感器，在全球课堂中得到广泛应用。micro:bit 已成为 STEAM 探索的理想入门设备，使学习者能够无缝连接无线传感器、移动应用和数据仪表盘。例如，一项新的教师专业发展课程使教师能够将 micro:bit 用作数据记录器，开展温度、光、声音和电导率等方面的实验。
来自世界各地的学生参加 “do your :bit” 设计挑战赛，利用各种科技和micro:bit微控制器创造出创新的解决方案来应对可持续发展目标，助力实现联合国全球目标。在2024年 “do your :bit” 国际展示会的一些亮点项目包括：马来西亚的一个项目利用加速度计和温度传感器持续监测山体滑坡和森林火灾的迹象；洪都拉斯的一个项目旨在测量空气质量，提高人们对环境污染的认识；中国台湾的一个项目则利用micro:bit微控制器集成传感器并控制紫外线，用于消毒卫生间。
一款采用 Nordic 技术的教育机器人
与此同时，教育科技公司 Sphero 近日推出了其智能机器人 BOLT+ 的升级版，旨在帮助不同年龄段和能力水平的学生学习编程。这款名为 BOLT+ 的机器人面向三至十年级的学生，可通过应用程序进行编程，采用Nordic低功耗蓝牙无线连接技术执行各种任务，例如沿路径行进、改变灯光颜色或更新显示屏。
BOLT+ 通过 Nordic nRF5340 SoC 的 2.4 GHz 多协议无线电与用户的智能手机连接。连接后，学生可以使用 Sphero Edu 应用程序对设备进行编程，使其移动、改变灯光颜色、触发灯光显示或矩阵动画、点亮显示屏、发出声音，或使用 if/then 语句组合多个操作。
该设备采用的 nRF5340 SoC配备双 Arm Cortex-M33 处理器，为机器人提供充足的计算能力。此外，它还使用 Nordic nPM1100 专用电源管理 IC (PMIC) 来延长电池寿命。
Nordic 解决方案助力打造新一代课堂
Nordic坚信无线解决方案是未来数字化教育的核心。我们新一代的 nRF54L 系列多协议 SoC 芯片不仅具备高性能处理能力，还支持蓝牙 6.0，并拥有超低功耗，例如 nRF54L15 SoC 芯片，使其成为面向教育领域的传感器阵列和联网设备的理想之选。此外，nRF54L15 等先进芯片可延长电池续航时间。同时，它还支持未来的无线协议，这意味着学校现在即可部署该技术，并随着标准的演进不断扩展。
随着无线技术在课堂上日益普及，STEAM教育将从中受益。投资于灵活的无线传感器网络和设备生态系统的机构，不仅能够让学生学习科学技术，还能让他们将科学技术融入学习过程——收集数据、迭代设计、与同伴合作并展示成果。这与下一代数字化学习的目标完美契合。
参考文献
1. “数字技术对学生学习的影响” (The impact of digital technologies on students’ learning)。经合组织，2025 年
2. “学校技术：教师调查” (Technology in Schools: A Teacher Survey)。EdWeek 研究中心调查，2023 年 2 月