【摘要】課題組提出了計算機支持的運動認知學(xué)習(xí)策略，并實現(xiàn)“教師-學(xué)生-多媒體”多元互動學(xué)習(xí)。設(shè)計開發(fā)了共享式體育多媒體教學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)教學(xué)資源一部分適用于網(wǎng)絡(luò)自主與協(xié)作學(xué)習(xí)，一部分適用于體育館同步輔助學(xué)習(xí)，為學(xué)生自主與協(xié)作學(xué)習(xí)提供了廣泛的教學(xué)資源。

【關(guān)鍵詞】體育;教學(xué)系統(tǒng);多媒體;協(xié)作學(xué)習(xí)

【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)02—0146—04

體育教學(xué)是一項實踐性極強的教與學(xué)的雙邊活動，是運動動作感知和認知的過程;因此，直觀教學(xué)是較好的教學(xué)方法之一。教學(xué)中教師經(jīng)常形象化地講解和示范;但是，體育運動技術(shù)技巧性強，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有時教師示范也感到力不從心;而多媒體輔助教學(xué)是行之有效的方法之一。體育教學(xué)場地寬且開放、學(xué)生活動范圍大、教學(xué)場地器材各不相同，導(dǎo)致教學(xué)未能突破傳統(tǒng)的“教師口頭講解、動作示范、學(xué)生模仿，課后自練”的教學(xué)模式。[1]而協(xié)作學(xué)習(xí)作為一種學(xué)習(xí)模式和傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)相比，更能發(fā)揮學(xué)生的主動性、主體性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和終身體育的意識與能力，使學(xué)生能夠更早、更快地適應(yīng)當(dāng)今社會的要求?！爱?dāng)今教育的發(fā)展趨勢是構(gòu)建一個個體與社會有著廣泛聯(lián)系與合作的開放的社會化大系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)教育正是這種開放的社會化大系統(tǒng)的最好實踐”[2]。鑒于此，課題組提出了本研究思路和方案，于2005年建立了體育館計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)并進行了實驗研究 [3]，在此研究基礎(chǔ)上結(jié)合協(xié)作學(xué)習(xí)理論和體育教學(xué)特點，2007年初步建成了體育與健康網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，2009年將兩個系統(tǒng)進行整合形成了共享式體育多媒體教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)提供平臺。本文將對系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)在線協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能設(shè)計與教學(xué)應(yīng)用進行詳細闡述，教學(xué)實驗設(shè)計與實施以及協(xié)作學(xué)習(xí)效果評價見另文分述。

一 計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)理論研究

協(xié)作學(xué)習(xí)(Collaborative Learning，CL)是20世紀70至80年代中期取得實質(zhì)性進展的一種教學(xué)理論與策略。協(xié)作學(xué)習(xí)的重要代表人物美國約翰斯#8226;霍普金斯大學(xué)的斯來文(Slavin，R.E.)教授[4]。他認為:“協(xié)作學(xué)習(xí)是指學(xué)生在小組中進行一系列學(xué)習(xí)活動，并依據(jù)他們整個小組的成績獲取獎勵或認可的課堂教學(xué)技術(shù)”。北京師范大學(xué)黃榮懷教授把協(xié)作學(xué)習(xí)定義為，“協(xié)作學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者以小組形式參與，為達到共同的學(xué)習(xí)目標、在一定的激勵機制下為獲得最大化的個人和小組學(xué)習(xí)成果而合作互助的一切相關(guān)行為”[5]。目前，體育教學(xué)中協(xié)作學(xué)習(xí)的相關(guān)研究很少，僅有體育課堂上如何運用協(xié)作學(xué)習(xí)的相關(guān)研究，沒有利用現(xiàn)代教育技術(shù)實現(xiàn)開放式的計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)。

計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)(CSCL)是一種靈活的模式，可以采用個體或小組形式，由于在時間上是非同時的，“CSCL已成為終身教育、函授教育和職業(yè)培訓(xùn)的主要組織形式”[6]。國外對于CSCL的研究起步較早，不僅在理論研究上屢有創(chuàng)新，還開展了大批的實驗研究并有商業(yè)軟件出版發(fā)行。其中應(yīng)用較廣、較為典型的有WebCT、Blackboard、FirstClass、Learnwise等[7]。相對于國外，我國的CSCL研究起步較晚，在平臺建設(shè)方面，較為典型的有北京師范大學(xué)研制的基于Web的協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(WebCL);目前，該課題組正在致力于基于移動通訊和計算機技術(shù)的移動學(xué)習(xí)相關(guān)研究[8]。以上學(xué)習(xí)平臺是針對通用課程的，沒有考慮到體育課程直觀教學(xué)和運動認知的特點，目前沒有成型的計算機支持的體育協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

體育教學(xué)是以傳授體育知識、技術(shù)和技能，增強體質(zhì)為任務(wù)的教學(xué)活動。體育教學(xué)與其它學(xué)科教學(xué)的區(qū)別是學(xué)生既有感覺、思維和記憶的認知活動，還有運動認知活動?！坝绊戇\動認知的因素同時也是動作學(xué)習(xí)的因素包括學(xué)習(xí)動機、以往經(jīng)歷、先天能力和目前所處的學(xué)習(xí)階段”[9]。因此，在教學(xué)過程中要誘發(fā)學(xué)生的成就動機，把學(xué)生的能力和自尊心與學(xué)習(xí)的動作技能聯(lián)系起來，讓學(xué)生參與確立動作學(xué)習(xí)目標的過程，滿足學(xué)生追求自身完美的身體和精神的需要。而認知心理學(xué)用信息加工的觀點來解釋運動技能的形成過程，“這一過程包含了感受-轉(zhuǎn)換-效應(yīng)器三個連續(xù)階段;但人只有通過動覺才能意識到自己身體的運動”[10]。而動作技能學(xué)習(xí)分認知階段、聯(lián)系階段和自動階段三個階段(張英波，2003)。這就是為什么一個人學(xué)會騎自行車或游泳后，多年以后仍然還會騎車或游泳。根據(jù)以上理論，體育教學(xué)策略從感覺、知覺認知到運動認知的過程是:“感覺動作概念-動作表象記憶-知覺記憶-思維長時記憶-動作認知”。在這一過程中，要不斷地進行動作概念與表象記憶，才能形成準確的動作認知和表現(xiàn)。因此，行之有效的體育教學(xué)方法有直觀法、講解法、示范法、完整與分解法等，由于學(xué)生個體之間身體素質(zhì)、感知覺能力與運動認知能力存在著差異，加之不少學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的具體經(jīng)驗和指導(dǎo)，對直觀感受到的動作概念和要領(lǐng)難以直接建構(gòu)動作認知和表現(xiàn);而隨著多媒體技術(shù)和計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)遠程教育和網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展和成熟，以及未來教育和學(xué)習(xí)方式的改變，計算機支持的體育協(xié)作學(xué)習(xí)是有效解決運動認知學(xué)習(xí)的方法之一。[11]

綜上所述，研究中認為:計算機支持的體育協(xié)作學(xué)習(xí)是通過網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)和多媒體輔助學(xué)習(xí)等手段，以多媒體教學(xué)資源的直觀性輔助學(xué)習(xí)，在動作學(xué)習(xí)的各個階段給學(xué)生正確的動作概念刺激，引發(fā)學(xué)生準確的感知覺反應(yīng)，從而形成動作認知能力和表現(xiàn)，掌握所學(xué)運動技、戰(zhàn)術(shù)及相關(guān)知識而進行協(xié)作互動的一切相關(guān)學(xué)習(xí)行為。

二 共享式體育多媒體教學(xué)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

“教學(xué)系統(tǒng)是由一組相互關(guān)聯(lián)的部分組成，在一定的框架下，各部分可靠和有效地協(xié)同工作，安排必要的學(xué)習(xí)活動，以完成學(xué)習(xí)目標。可分為課堂教學(xué)、廣播課程、自學(xué)包、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實驗室教學(xué)、專題討論、計算機課件和遠程會議系統(tǒng)等”[12]。目前比較流行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)采用基于B/S(Browse Server)的體系機構(gòu)。因此，我們提出了一個基于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)體育在線協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型和基于C/S結(jié)構(gòu)的體育館計算機輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)模型[13]。圖1、圖2是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。在這個系統(tǒng)中，客戶機與Web服務(wù)器相連，通過Internet與協(xié)作學(xué)習(xí)知識庫服務(wù)器相連，完成異步通訊，進行異步協(xié)作學(xué)習(xí);通過體育場館內(nèi)的觸摸屏終端的多媒體課件進行實時多媒體協(xié)作學(xué)習(xí)[14]，并通過攝像設(shè)備錄制學(xué)生的動作視頻進行視頻重放和分析，構(gòu)成一個協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境。

協(xié)作學(xué)習(xí)模型融合了Web Services功能和人工智能推理技術(shù)，是一個適應(yīng)性的知識庫系統(tǒng)。它分同步協(xié)作學(xué)習(xí)與異步協(xié)作學(xué)習(xí)兩大部份，允許協(xié)作學(xué)習(xí)者通過Web瀏覽器在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點靈活地運用協(xié)作服務(wù)工具進行同步討論(觸摸屏教學(xué)系統(tǒng)、聊天系統(tǒng))或異步討論(虛擬課堂、BBS、E-mail)，不受地理位置的影響和限制。

三 共享式體育多媒體教學(xué)系統(tǒng)的功能與實現(xiàn)

1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要分為兩個模塊，教師模塊和學(xué)生模塊，主要功能如下:

教師模塊:教師通過與同行專家一同制作多媒體課件到課件數(shù)據(jù)庫，還可以在課堂利用觸摸屏電腦進行同步授課，指導(dǎo)學(xué)生同步協(xié)作學(xué)習(xí)，利用攝像機或攝像頭進行動作錄制與回放以及動作分析;教師還可以在線答疑，QQ、信箱答疑，將信息存儲在答疑數(shù)據(jù)庫中。教師可以查看資源數(shù)據(jù)庫的信息，可以對運動知識庫、運動菜單庫、答疑數(shù)據(jù)庫進行維護，可以有效管理服務(wù)器中相應(yīng)課程資源等。主要功能模塊如下:

(1) 教學(xué)菜單管理。教學(xué)菜單管理是為學(xué)生提供個性化的教學(xué)內(nèi)容及安排，為學(xué)生定制科學(xué)合理的運動處方等。

(2) 教學(xué)視頻管理。教學(xué)視頻管理包括教學(xué)視頻或教學(xué)文件的上傳和刪除等工作。教師利用課堂上的攝像設(shè)備將學(xué)生的動作視頻錄制并推送至媒體采集與制作機上，制作后上傳至Web服務(wù)器，可以在每次課后將最新的教學(xué)視頻上傳到Web服務(wù)器上并進行點評，方便學(xué)生觀看和下載。

(3) 在線測試管理。在線測試管理包括測試試題的添加和修改等功能。教師通過此模塊使學(xué)生了解自己對本單元的教學(xué)內(nèi)容掌握情況。

(4) 互動答疑管理。互動答疑管理包括對學(xué)生提問問題的管理和排序等功能。教師可以通過此模塊回答學(xué)生提問以及對學(xué)生交流的監(jiān)督。并管理留言板、論壇、信箱等互動信息。

(5) 學(xué)生信息管理。學(xué)生信息管理包括學(xué)生信息查看和學(xué)生信息確認等功能。學(xué)生注冊后，教師可以通過平臺輕松查看學(xué)生信息、設(shè)置學(xué)生權(quán)限和確認學(xué)生信息。

學(xué)生模塊:學(xué)生可以定制學(xué)習(xí)菜單，進行異步學(xué)習(xí)，也可以從課件數(shù)據(jù)庫中下載課件到本地運行，可以查看教師的答疑與互動，還可以給教師發(fā)送電子郵件向教師提出疑問，同時，有效利用資源庫的信息進行協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)生在登錄系統(tǒng)后，就可根據(jù)定制的運動菜單或知識列表，選擇課程學(xué)習(xí)以及交流等。下面對主要功能加以說明。

(1) 瀏覽教學(xué)內(nèi)容:學(xué)生可通過主頁上的鏈接，查看網(wǎng)上所有的項目信息，包括教學(xué)要點、教學(xué)視頻、測試試題、互動等教學(xué)模塊的瀏覽。

(2) 教學(xué)視頻重放與下載:學(xué)生可利用體育館計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)將自己的動作錄制成視頻進行重放，并與教師或同學(xué)進行動作分析，或登錄系統(tǒng)，觀看或下載自己或本班的教學(xué)視頻和動作視頻。

(3) 在線測試:學(xué)生可以通過測試模塊實時掌握自己對本單元教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，提高學(xué)習(xí)的準備狀態(tài)。

(4) 答疑與討論:學(xué)生在學(xué)習(xí)過程或在練習(xí)過程遇到了困難時，可以通過同步或異步方式請教同學(xué)或老師。

(6) 資源下載:下載中心、圖片中心供學(xué)生下載網(wǎng)絡(luò)課程、電子教案、運動圖片、運動視頻等資源;時尚運動則供學(xué)生在線學(xué)習(xí)、欣賞。

2 實現(xiàn)技術(shù)

ASP(Active Server Pages)，是一種Server端的網(wǎng)頁編譯環(huán)境。它可以將設(shè)計的網(wǎng)頁通過Server端編譯執(zhí)行后的結(jié)果直接送至瀏覽器端，而不像一般的腳本語言在瀏覽器端通過瀏覽器去編譯，有較強的可移植性。ASP具有易于撰寫、功能強大、安全性高等優(yōu)點，而且在眾多的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺中，NT Server搭配ASP的開發(fā)環(huán)境功能強大且操作簡便，所以系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)選擇在NT環(huán)境下的ASP。數(shù)據(jù)接口采用的是微軟最新的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)ActiveX Data Objects(ADO)，它被設(shè)計用來同新的數(shù)據(jù)訪問層OLE DB Provider一起協(xié)同工作，以提供通用數(shù)據(jù)訪問。由于ADO是ASP的一個對象，所以在ASP中，利用ADO可以很方便地從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)。除了上面提到的網(wǎng)頁編譯、網(wǎng)站建設(shè)外，還有視頻采集與制作、Authorware多媒體課件制作等技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)較多但不復(fù)雜，本文不再贅述。

四 共享式體育多媒體教學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用

1 觸摸屏電腦輔助學(xué)習(xí)

觸摸屏電腦輔助學(xué)習(xí)是把學(xué)生根據(jù)教學(xué)的需要和場地分成若干協(xié)作學(xué)習(xí)組，在教學(xué)過程中，各組按計劃和時間進行多媒體學(xué)習(xí)和練習(xí);多媒體協(xié)作學(xué)習(xí)通過觀看多媒體課件的演示和講解，以及個人動作視頻回放，進行人機交互，以建立正確的動作技術(shù)概念和糾正錯誤動作為主，是運動認知的泛化、分化階段;學(xué)生專家組以改進技術(shù)動作，分化動作并最終達到運動認知的自動化階段，鍛煉身體增進健康為主，進行師生、生生交互。(其學(xué)習(xí)策略見圖4)

2 在線自主協(xié)作學(xué)習(xí)

在線自主協(xié)作學(xué)習(xí)是通過在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的在線和離線課件進行自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握該項目的基礎(chǔ)知識、技術(shù)、規(guī)則及裁判法等。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生在自主的學(xué)習(xí)活動中去學(xué)習(xí)掌握運動知識和技能，并在此基礎(chǔ)上開展課堂小組協(xié)作學(xué)習(xí)，共享集體學(xué)練成果。(其教學(xué)策略見如圖4)

在線自主學(xué)習(xí)中，將心理補償和自主學(xué)習(xí)的理念應(yīng)用在系統(tǒng)的構(gòu)建中，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中體會運動的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的體育學(xué)習(xí)能力，并養(yǎng)成科學(xué)利用網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，為將來步入工作崗位進行終身體育學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3 教學(xué)方法體系

教學(xué)過程是一個復(fù)雜的過程，沒有一種教學(xué)方法能夠完全取代其它的教學(xué)方法。在教學(xué)中要優(yōu)化多種教學(xué)方法，如啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué)。該教學(xué)模式下教師的作用發(fā)生了變化。過去在傳統(tǒng)的課堂里，教師主要進行授課，現(xiàn)在教師不光要傳授知識，而且還是課程的設(shè)計者，教師的功能由過去的教書匠，現(xiàn)在變成了課程的設(shè)計者，課程進展的控制者。學(xué)生則成為知識的主動探索者，技能的主動實踐者，教學(xué)過程的參與者。

結(jié)束語

本文探討了計算機支持的體育協(xié)作學(xué)習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，并進行了系統(tǒng)設(shè)計。采用基于B/S與Client混合結(jié)構(gòu)構(gòu)建學(xué)習(xí)系統(tǒng)，使用的設(shè)備主要有計算機、觸摸屏電腦、模擬與數(shù)字視音頻設(shè)備。軟件系統(tǒng)實現(xiàn)用戶管理、視頻點播、在線測試、互動交流、數(shù)據(jù)庫管理等，除了以上方面，還嘗試了多媒體輔助教學(xué)和學(xué)習(xí)的方法。

從實踐效果看，通過網(wǎng)絡(luò)共享和體育課堂同步教學(xué)實驗，驗證了輔助教學(xué)的有效性;優(yōu)化了體育課教學(xué)方法，實現(xiàn)體育教育與多媒體教學(xué)的結(jié)合，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)提供良好的環(huán)境，為教師授課提供更廣泛的信息資源。

從研究的不足看，希望該系統(tǒng)能夠成為具有智能型的教學(xué)與研究系統(tǒng)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，系統(tǒng)能針對個體特征引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)個別化教學(xué);并在一定程度上表現(xiàn)出專家或教師的某些智能特征。另外，學(xué)習(xí)系統(tǒng)中還缺少成績統(tǒng)計與分析、協(xié)作學(xué)習(xí)評價等功能。

參考文獻

[1] 趙培禹，李尚濱.觸摸屏電腦輔助體育實踐課教學(xué)的實踐研究[J].首都體育學(xué)院學(xué)報，2005，17(5):111-113.

[2] 黎軍.網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)的理論與實踐[M].北京:中國人民大學(xué)出版社，2006:86.

[3] 趙培禹，李尚濱，畢宏丹.體育教學(xué)課件點播平臺的實現(xiàn)技術(shù)[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報，2008，27(10):26-27.

[4] Slavin， R.E. Cooperative learning: Theory， Research，and Practice[M]2nd ed.. Massachusetts :Allyn Bacon，1995.

[5] 黃榮懷.計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí):理論與方法[M].北京:中國人民出版社，2003:4-6.

[6] 趙建華.計算機支持的協(xié)作學(xué)習(xí)[M].上海:上海教育出版社，2006:31.

[7] Paul Cathedrall.Delivering E-learning for Information Services in Higher Education， Chandos Publishing，2005:23-50.

[8] 黃榮懷.移動學(xué)習(xí)——理論現(xiàn)狀趨勢[M].北京:科學(xué)出版社，2008:10.

[9] 張英波.動作學(xué)習(xí)與控制[M].北京:北京體育大學(xué)出版社，2003:122-132.

[10] 張力為，毛志雄.運動心理學(xué)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社，2003:219.

[11] 劉雍潛.信息技術(shù)環(huán)境建構(gòu)與教學(xué)應(yīng)用[M].北京:中國廣播電視大學(xué)出版社，2009:119.

[12] [美] Sharon E. Smaldino，James D. Russell，Robert Heinich，Michael Molenda著，郭文革譯.教學(xué)技術(shù)與媒體[M].北京:高等教育出版社，2008:32-36.

[13] Zhao Peiyu，F(xiàn)eng Di，Ji Liewei.The Development of “P.E. E-Learning” System and the Study of Cooperative Learning Method[A].The role of University sports in education and society. Book of Abstracts of 25th Universiade Conference (FISU Conference) [C].Belgrade:Faculty of Sport and Physical Education University of Belgrade，2009:107.

[14] 趙培禹，畢宏丹.“自助式”教學(xué)方法及其計算機支持系統(tǒng)的研究[J].吉林體育學(xué)院學(xué)報，2007，23(5):137-138.

Practical Research of Sharing Multimedia Teaching System in Physical Education——Cooperative Learning in PE supported by computer

ZHAO Pei-yuJI Lie-weiLI Shang-binDONG YuFENG Di

(Dept. of Physical Training， Harbin Engineering University， Ha’erbin ，Heilongjiang， 150001， China)

Abstract: We puts forward a cognition of movement in computer supported cooperative learning (CSCL) ， designs a multimedia teaching system in a shared environment on sports， and achieves the \"Teacher - Student - Multimedia\" cooperative learning， the multi-media teaching gradually exhibits its superiority and interactivity. The teaching resources partly apply to the sharing teaching on internet， partly apply to stadium assisting teaching， which supplies better environment for the students’ self learning as well as more information resources for the teachers.

Keywords: Sport; Teaching System; Multimedia; Cooperative Learning

編輯:小禾