小塊頭,大智慧!近日,2012全國“電腦鼠走迷宮”總決賽在北京交通大學(xué)舉辦。本屆賽事由中國計算機(jī)學(xué)會主辦,中國計算機(jī)學(xué)會嵌入式系統(tǒng)專業(yè)委員會、廣州周立功單片機(jī)科技有限公司承辦,臺灣嵌入式暨單晶片系統(tǒng)發(fā)展協(xié)會、北京交通大學(xué)協(xié)辦。來自58所高校的96支代表隊參加了總決賽,參賽高校和人數(shù)創(chuàng)新高。圖為總決賽現(xiàn)場。張先睿 攝
“教師上課從原來的‘粉筆+黑板’模式轉(zhuǎn)變成‘計算機(jī)+投影’的模式,但這種教學(xué)改革僅停留在教學(xué)‘表演’上,課堂教學(xué)也出現(xiàn)了由‘人灌’變成了‘電灌’的現(xiàn)象。”在日前舉行的2012數(shù)字學(xué)習(xí)與智慧校園建設(shè)研討會上,北京師范大學(xué)教育學(xué)部副部長、博導(dǎo)黃榮懷教授表示,我國從20世紀(jì)90年代后期開始了大規(guī)模教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),但多媒體教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用至今還存在諸多問題。
內(nèi)容堆砌、互動不足——多媒體教學(xué)尚存六大困境
如今,電腦和投影儀等多媒體設(shè)備幾乎成為大中小學(xué)教室必備的教學(xué)工具,使用多媒體教學(xué)設(shè)備成為教師授課的主要方式。然而,黃榮懷教授在研討會上表示,“當(dāng)前這種數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境依然側(cè)重于支持‘回憶、理解和應(yīng)用’等低階認(rèn)知目標(biāo),不利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者‘分析、評價和創(chuàng)造’等高階認(rèn)知目標(biāo)!秉S榮懷多年的調(diào)查研究表明,如今多媒體與網(wǎng)絡(luò)教室應(yīng)用主要面臨六大困境——
困境之一:多媒體呈現(xiàn)內(nèi)容的“堆砌”,妨礙了學(xué)生對內(nèi)容的“消化”。黃榮懷發(fā)現(xiàn),教學(xué)中,教師往往將書本上的知識點(diǎn)或以往黑板上的內(nèi)容簡單呈現(xiàn)在教學(xué)設(shè)備上,導(dǎo)致學(xué)習(xí)者沒有時間對知識進(jìn)行聯(lián)系和對比,因而學(xué)生的認(rèn)知活動容易受到阻礙。
困境之二:多媒體呈現(xiàn)的“間斷性”展示,割裂了教學(xué)內(nèi)容的前后聯(lián)系。例如,幻燈片翻頁式的內(nèi)容呈現(xiàn),缺少了使用板書推導(dǎo)定理、公式的過程,更容易導(dǎo)致學(xué)生思維的不連貫,影響對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。
困境之三:固定在講臺位置上的多媒體控制臺,限制了教師課堂教學(xué)能力的發(fā)揮。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師不時在同學(xué)中間走動,不僅能夠近距離觀察學(xué)生的課堂反應(yīng),更能夠與學(xué)生互動、交流。然而,“使用多媒體設(shè)備教學(xué)時,教師不得不在控制臺上完成課件的操作,因此減少了教室里的走動,不知不覺忽視了師生交流。”黃榮懷說。
困境之四:教室中統(tǒng)一固定的座位布局,限制了各種教學(xué)活動的開展。多媒體教學(xué)強(qiáng)調(diào)“以學(xué)習(xí)者為中心”的學(xué)習(xí),協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)等多種不同于傳統(tǒng)教育的學(xué)習(xí)方式。黃教授認(rèn)為,除“秧苗式”布局外,還需要“矩形”、“圓形”等多種座位布局形式,來滿足不同學(xué)習(xí)方式的需要。
困境之五:網(wǎng)絡(luò)教室的配備和控制難以滿足學(xué)生探究的需要。多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)涉及廣播、教學(xué)、學(xué)生演示、個別輔導(dǎo)、語音教學(xué)、雙向?qū)χv等多項(xiàng)功能,但目前只有個別功能在教學(xué)中體現(xiàn)。
困境之六:電子白板的數(shù)學(xué)應(yīng)用與預(yù)期的深度教學(xué)互動存在一定差距。“目前,很多課堂配置了交互式電子白板,但是白板的交互功能并未全部得到應(yīng)用,大多還僅僅作為投影屏幕使用!秉S榮懷指出。
智慧學(xué)習(xí)環(huán)境——實(shí)現(xiàn)輕松、投入、有效的學(xué)習(xí)
“信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用將改變學(xué)生認(rèn)知事物的過程,將改變某些教學(xué)原則,將改變教學(xué)內(nèi)容和教材形式,將改變教師、學(xué)生、教材三者之間的關(guān)系!秉S榮懷表示,信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用為這四種改變提供了潛在可能性。
然而,什么樣的教學(xué)資源和環(huán)境才能適應(yīng)數(shù)字化、信息發(fā)展,才能促進(jìn)多媒體設(shè)備的有效使用?研討會中,黃榮懷教授提出了“TRACE3智慧學(xué)習(xí)環(huán)境功能模型”,他認(rèn)為,智慧學(xué)習(xí)環(huán)境通過記錄學(xué)習(xí)過程、識別學(xué)習(xí)情景、感知學(xué)習(xí)物理環(huán)境、聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)社區(qū)等四個方面,最終促進(jìn)學(xué)習(xí)者輕松、投入、有效的學(xué)習(xí)。
智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠記錄學(xué)習(xí)過程。例如通過動作捕獲、情感計算、眼動跟蹤等感知并記錄學(xué)習(xí)者在知識獲取、課堂互動、小組協(xié)作等方面的情況,追蹤學(xué)習(xí)過程,分析學(xué)習(xí)結(jié)果,建立學(xué)習(xí)者模型,提供對學(xué)習(xí)全面、準(zhǔn)確評價的依據(jù)。
其次是識別學(xué)習(xí)情景。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境針對不同的時間、地點(diǎn)、學(xué)習(xí)伙伴和活動,根據(jù)學(xué)習(xí)者模型和學(xué)習(xí)情境提供個性化的學(xué)習(xí)資源和工具,以實(shí)現(xiàn)最佳的學(xué)習(xí)效果。
同時,其感知物理環(huán)境的功能,能夠利用傳感器技術(shù)監(jiān)控空氣、溫度、光線、聲音、氣味等物理環(huán)境內(nèi)容,并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),為學(xué)生提供舒適的物理環(huán)境。
此外,聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)社群的特點(diǎn),在便捷的網(wǎng)絡(luò)接入中,學(xué)習(xí)環(huán)境能夠?yàn)樘囟▽W(xué)習(xí)情境建立學(xué)習(xí)社群,為學(xué)習(xí)者有效聯(lián)結(jié),并利用學(xué)習(xí)社群進(jìn)行溝通和交流的支持。
“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境的高端形態(tài),是社會信息化背景下學(xué)生對學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展的訴求,也是有效促進(jìn)學(xué)習(xí)與教學(xué)方式變革的支撐條件!秉S榮懷說。
學(xué)習(xí)技術(shù)不斷進(jìn)步——將迎來四大發(fā)展領(lǐng)域
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,多媒體設(shè)備的普及,多媒體教學(xué)的技術(shù)與設(shè)備基礎(chǔ)也在發(fā)生變化。黃榮懷教授認(rèn)為,智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將迎來四大發(fā)展領(lǐng)域:學(xué)習(xí)助手、電子教材、云服務(wù)平臺和智慧教室。
首先,智能數(shù)字設(shè)備和系統(tǒng),將成為學(xué)習(xí)者的得力助手。隨著手持終端設(shè)備的應(yīng)用和普及,其簡單易學(xué)的操作系統(tǒng),降低了技能的要求,將使數(shù)字化教學(xué)互動更容易實(shí)現(xiàn)。
電子教材的發(fā)展,也將為數(shù)字教學(xué)提供更多的選擇。黃榮懷指出,電子教材不僅僅是紙質(zhì)書本的電子化,而且具有五種功能,包括呈現(xiàn)非線性、動態(tài)性和超媒體性的多元化方式,根據(jù)不同的需求,提供多樣化的板式、組合、風(fēng)格等;通過動畫效果呈現(xiàn)、音視頻播放,增強(qiáng)雙向互動,參與性和歸屬感;滿足學(xué)生隨時做筆記的需求,提供注釋、編輯、超鏈接等功能;提供能夠檢驗(yàn)和結(jié)果反饋的作業(yè)系統(tǒng);具有對作業(yè)分發(fā)、管理、筆記、學(xué)習(xí)軌跡的安全管理功能。
另外,云服務(wù)平臺的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了資料數(shù)據(jù)的即時同步!耙粋終端設(shè)備上的文檔修改,能夠同步到相關(guān)設(shè)備中。此技術(shù)將在數(shù)字教學(xué)中得到應(yīng)用,及時同步學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和反饋!秉S榮懷說。
智慧教室,是一種能夠優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開展,具有情境感知和環(huán)境管理功能的新型教室。智慧教室既能夠從視覺、聽覺等多角度呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,還能夠及時根據(jù)外界環(huán)境變化調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、燈光、聲音,讓學(xué)生在舒適的環(huán)境中參與學(xué)習(xí)。此外,高速安全的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置,滿足師生及時獲取學(xué)習(xí)資源,并完成互交式合作學(xué)習(xí)。