中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》《加快推進教育現(xiàn)代化實施方案（2018-2022年）》指出，要實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)均衡的義務(wù)教育，加快城鄉(xiāng)義務(wù)教育一體化發(fā)展。2011年教育部頒布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》要求，到2020年基本實現(xiàn)所有地區(qū)和各級各類學校寬帶網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋。基礎(chǔ)教育信息化以促進義務(wù)教育均衡發(fā)展為重點，以建設(shè)、應用和共享優(yōu)質(zhì)教育資源為手段，保障所有適齡兒童和青少年都有學習機會，縮小城鄉(xiāng)數(shù)字化差距，促進所有學校師生享用優(yōu)質(zhì)教育資源，開足、開好國家規(guī)定課程。教育信息化發(fā)展路徑有利于推進信息技術(shù)與教學融合，建設(shè)智能化教學環(huán)境，利用信息技術(shù)開展啟發(fā)式、探究式、參與式教育，是網(wǎng)絡(luò)校際協(xié)作學習的有效方式。
　　教師資源是最重要的教育資源，教育實現(xiàn)公平首先是教師資源的配置均衡。實際情況是教師資源配置城鄉(xiāng)失衡問題長期存在，解決這個問題的基本思路是通過各種政策手段把優(yōu)質(zhì)教師資源輸送到農(nóng)村地區(qū)，但優(yōu)質(zhì)的教師資源向城市聚集的趨勢顯著。實踐證明，城鄉(xiāng)間存在的差異性使得政策配置教師資源不能完全消除城鄉(xiāng)教育發(fā)展的不均衡和鴻溝。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，基于視頻互動的同步課堂有望成為緩解這一問題的有效辦法。但現(xiàn)存的同步課堂存在教學環(huán)境不完善、教學模式不豐富、教學效果不理想等問題，迫切需要對現(xiàn)有的同步課堂教學環(huán)境進行改善與優(yōu)化，探求有效的應用模式、評價方法。
　　本書采用文獻調(diào)研、數(shù)學建模和實驗教學等方法，開展基于視頻互動的同步課堂教學環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計，探索基于視頻互動的同步課堂教學模式和策略，分析基于視頻互動的同步課堂的教學效果評價方法和有效性，設(shè)計了新型的基于視頻互動的同步課堂教學環(huán)境。在對現(xiàn)有同步課堂教學環(huán)境考察、剖析的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代教學理論，設(shè)計了具有遠程同步、雙向交互特征的同步課堂教學環(huán)境。該同步課堂教學環(huán)境系統(tǒng)具有主播教室與同步教室同步共享教師資源、遠程互動教學、生一生互動等典型特征。通過系統(tǒng)集成應用證明，基于視頻互動的同步課堂教學環(huán)境設(shè)計方案具有可行性。本書也探索了基于視頻互動的同步課堂教學模式優(yōu)化與改進策略。在分析單一課堂中講授式、討論式、探究式等經(jīng)典教學模式的基礎(chǔ)上，探索了在新型的基于視頻互動的同步課堂教學環(huán)境下開展各種模式教學活動的互動方式和教學程序，分析了基于視頻互動的同步課堂的互動參與特征。針對現(xiàn)實同步課堂中同步班級學生課堂互動參與度顯著低于主播班級的現(xiàn)象，首先，本書提出了遠程（同步教室）與本地（主播教室）相比較的同步課堂教學參與度評價方法；其次，結(jié)合實例研究，歸納出基于視頻互動的同步課堂教學參與度特征，使同步班級學生和主播班級學生具有趨于一致的課堂教學互動參與度�；�于視頻互動的同步課堂教學有效性分析，設(shè)計系列教學活動，采用問卷調(diào)查、知識測驗等實證方法，證明本書所設(shè)計的基于視頻互動的同步課堂教學環(huán)境、教學模式能帶來較可靠的教學效果。