□劉光然 陳建珍 朱丹丹

基于一體化教學(xué)的三維交互模式的構(gòu)建及應(yīng)用

□劉光然 陳建珍 朱丹丹

一體化教學(xué)是職業(yè)學(xué)校教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。探討利用交互式電子白板實(shí)施一體化教學(xué)，構(gòu)建基于一體化教學(xué)三維交互模式，該模式指出教學(xué)主體通過與教學(xué)資源以及教學(xué)媒體的不斷交互完成教學(xué)，學(xué)生在一體化的實(shí)踐場(chǎng)和情感場(chǎng)中逐步成長(zhǎng)為技術(shù)專家。

一體化教學(xué)；三維交互；交互式電子白板；實(shí)踐場(chǎng)

一、問題的提出

隨著教育信息化的不斷深入，如何利用信息技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)已經(jīng)成為教育界中研究的熱點(diǎn)問題。一體化教學(xué)是職業(yè)學(xué)校教學(xué)改革的主旋律，而交互式電子白板作為信息技術(shù)的一種。因其在課堂教學(xué)中的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為課堂教學(xué)的有利武器。但是，利用交互式電子白板實(shí)施一體化教學(xué)的研究較少。本文探討利用交互式電子白板創(chuàng)造有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境，輔助職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)，并構(gòu)建三維交互模式。

一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)地融為一體，表現(xiàn)為4個(gè)層面：

（1）內(nèi)容一體化：理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容一體化；

（2）教學(xué)方法一體化：任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、演示教學(xué)法、虛擬仿真教學(xué)等一體化；

（3）教學(xué)資源一體化：理論知識(shí)學(xué)習(xí)資源與學(xué)生實(shí)踐資源一體化；

（4）師資一體化：教師既能講授理論知識(shí)又能指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐操作，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)一體化。

信息技術(shù)環(huán)境下的一體化教學(xué)，理論與實(shí)踐如何有機(jī)融為一體，對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式提出新的要求。本研究提出的三維指教學(xué)主體、教學(xué)資源以及教學(xué)媒體。其中，教學(xué)主體包括教師和學(xué)生；教學(xué)媒體包括交互式電子白板、計(jì)算機(jī)以及其他媒體等；教學(xué)資源反映實(shí)際工作場(chǎng)景包括課件、虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)、圖片以及生成性資源等。

二、三維交互模式的構(gòu)建

（一）理論基礎(chǔ)

1.情境認(rèn)知理論。情境認(rèn)知理論把學(xué)習(xí)看成是一個(gè)社會(huì)文化現(xiàn)象，而不是單獨(dú)地從非情境化的知識(shí)主體中獲得一般信息。因此，學(xué)習(xí)是對(duì)話的過程，既包括內(nèi)部的自我對(duì)話，也包括與教師、同伴的協(xié)商，學(xué)習(xí)就其本質(zhì)而言是一個(gè)社會(huì)對(duì)話過程[1][2]。認(rèn)知過程包括思維和學(xué)習(xí)發(fā)生于一定的物理和社會(huì)背景中，只有當(dāng)學(xué)習(xí)融入所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用情境中，才可能發(fā)生有意義的學(xué)習(xí)。因此，教學(xué)應(yīng)該提供真實(shí)或模擬的情境與活動(dòng)，幫助學(xué)生理解和學(xué)習(xí)。

職業(yè)學(xué)校教學(xué)中實(shí)踐場(chǎng)的構(gòu)建，對(duì)情境具有明顯的依賴性。教師通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)操作技術(shù)的理解，逐漸將培養(yǎng)學(xué)生成為能獨(dú)立解決問題的技術(shù)能手。

2.情感化設(shè)計(jì)理論?！缎睦韺W(xué)大辭典》指出：“情感是人對(duì)客觀事物是否滿足自己的需要而產(chǎn)生的態(tài)度體驗(yàn)”。情感不僅指人的感情，還包括人的各種經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)外界刺激的反應(yīng)。人類情感交互層次塔模型包括本能層、行為層、會(huì)話層與反思層四個(gè)層次，對(duì)應(yīng)的情緒目標(biāo)依次為生理快樂、精神快樂、社交快樂和思想快樂。情感交互由低級(jí)向高級(jí)交互水平提升。

職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)以人為本，注重師生情感的交互，因此，情感的交互也應(yīng)融入教學(xué)模式中。

（二）三維交互模式的架構(gòu)

高質(zhì)量的課堂教學(xué)離不開互動(dòng)，交互式電子白板能創(chuàng)設(shè)的多種情境，有利于教學(xué)主體、教學(xué)媒體以及教學(xué)資源間的交互，三維交互模式如圖1所示。

圖1 三維交互模式

教學(xué)主體通過操作教學(xué)媒體，實(shí)現(xiàn)操作交互；通過調(diào)用教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)信息交互；教學(xué)媒體通過調(diào)用教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)信息交互。在三維交互模式中，教學(xué)主體占主導(dǎo)地位，即教學(xué)資源和教學(xué)媒體是為教學(xué)主體服務(wù)。利用交互式電子白板實(shí)施一體化教學(xué)，教學(xué)主體通過操作交互式電子白板對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行重新的整合，完成教學(xué)。教學(xué)的結(jié)果再轉(zhuǎn)換成為教學(xué)資源，形成生成性資源。

（三）三維交互模式的內(nèi)涵分析

1.交互分析。教學(xué)主體（包括教師和學(xué)生）是三維交互中的核心要素，其與教學(xué)媒體實(shí)現(xiàn)操作交互；與教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)信息交互。同時(shí)，教師與學(xué)生在進(jìn)行知識(shí)傳遞過程中，實(shí)現(xiàn)信息交互；學(xué)生與學(xué)生相互交流時(shí)也進(jìn)行信息交互；而學(xué)生個(gè)體進(jìn)行新舊知識(shí)的更新與內(nèi)化時(shí)，實(shí)現(xiàn)概念交互。教學(xué)主體交互如圖2所示。

圖2 教學(xué)主體交互

2.情感分析。教學(xué)主體（主要指學(xué)生）通過與教學(xué)媒體的操作交互，學(xué)生感受到生理快樂；學(xué)生與學(xué)習(xí)資源進(jìn)行交互時(shí)體驗(yàn)到精神快樂；而教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生在共同的教與學(xué)的愿景下進(jìn)行合作交互，不僅實(shí)現(xiàn)精神快樂，還感受到社交快樂；當(dāng)學(xué)生與新舊知識(shí)進(jìn)行概念交互時(shí)感受到思想快樂。

3.學(xué)生成長(zhǎng)模型分析。學(xué)生在一體化的實(shí)踐場(chǎng)與情感場(chǎng)中由邊緣參與者逐漸成長(zhǎng)為技術(shù)專家，經(jīng)歷邊緣參與者、一般參與者、核心參與者、技術(shù)專家等階段。學(xué)生成長(zhǎng)模型如圖3所示。

圖3 學(xué)生成長(zhǎng)模型

三、三維交互模式的特點(diǎn)

三維交互模式中，教學(xué)主體通過操作教學(xué)媒體對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行重新的整合學(xué)習(xí)，在不斷的交互中完成一體化教學(xué)。

（一）教學(xué)情境的真實(shí)性

情境認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)知識(shí)必須在真實(shí)的情境中呈現(xiàn)，才能激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需要，進(jìn)而有助于學(xué)生生成主動(dòng)解決問題的認(rèn)知興趣。一體化教學(xué)中，教師利用交互式電子白板創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲。多媒體化的教學(xué)情境，為實(shí)施一體化教學(xué)提供良好的環(huán)境。

（二）教學(xué)過程的生成性

三維交互教學(xué)模式支持下的學(xué)習(xí)，學(xué)生不是被動(dòng)的接收知識(shí)，而是以合法邊緣性參與到教學(xué)活動(dòng)中。教學(xué)在實(shí)踐和情境脈絡(luò)中通過互動(dòng)和協(xié)商而產(chǎn)生，它是一個(gè)豐富、多樣的動(dòng)態(tài)生成過程。

（三）實(shí)踐共同體的成長(zhǎng)性

在三維交互模式中，教學(xué)主體具有共同目標(biāo)，學(xué)習(xí)者通過仔細(xì)觀察、深入思考、清晰表達(dá)等活動(dòng)產(chǎn)生個(gè)體的理解，個(gè)體理解經(jīng)過清晰表達(dá)上升為組織理解，進(jìn)而形成組織知識(shí)，然后將組織知識(shí)不斷內(nèi)化為附帶個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)和理解，教學(xué)主體共同成長(zhǎng)。

（四）學(xué)習(xí)資源的建設(shè)性

教師將教學(xué)媒體，尤其是交互式電子白板與專業(yè)課程資源的有機(jī)整合，促進(jìn)學(xué)習(xí)資源的建設(shè)，不斷豐富課程學(xué)習(xí)資源。

四、三維交互模式支持的教學(xué)過程

三維交互模式支持的一體化教學(xué)過程是動(dòng)態(tài)開放的系統(tǒng)，包括3個(gè)階段，各階段螺旋式上升，學(xué)生由新手逐步成長(zhǎng)為技術(shù)專家。

第三，在創(chuàng)新發(fā)展上著手促進(jìn)國(guó)有企業(yè)迅速轉(zhuǎn)型。關(guān)鍵有效的途徑在于在經(jīng)營(yíng)模式、技術(shù)應(yīng)用、人力資源利用等方面的實(shí)際操作中加速“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)新應(yīng)用。有效融合國(guó)有企業(yè)品牌戰(zhàn)略與“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用，重視人力資源作用；積極構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過信息數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，調(diào)整組織結(jié)構(gòu)，確保企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式的轉(zhuǎn)變和管理模式的全面創(chuàng)新，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

（一）第一階段：課前準(zhǔn)備

教師根據(jù)社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)大綱準(zhǔn)備相關(guān)的教學(xué)資源，熟悉一體化教學(xué)環(huán)境。學(xué)生預(yù)習(xí)與本課程內(nèi)容相關(guān)的問題，了解知識(shí)或技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與認(rèn)知。

（二）第二階段：課堂教學(xué)

學(xué)生在積累一定感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，參與課堂學(xué)習(xí)。在這個(gè)階段中，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)用性和職業(yè)性，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐能力。

1.教學(xué)過程。首先，教師利用交互式電子白板，創(chuàng)設(shè)與知識(shí)相關(guān)的情境，反映知識(shí)在真實(shí)生活中的應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生的動(dòng)機(jī)。教師不僅要演示問題解決過程，還要清晰表述任務(wù)的要求，使學(xué)生能夠明確任務(wù)。然后，教師鼓勵(lì)學(xué)生以實(shí)踐共同體的形式參與到問題解決中，與電子白板進(jìn)行交互，教師提供指導(dǎo)。最后，教師利用交互式電子白板創(chuàng)設(shè)更加多樣化的問題情境，并逐步拆除腳手架讓學(xué)生獨(dú)立探究，促進(jìn)知識(shí)的運(yùn)用和遷移。

2.課堂教學(xué)案例。本案例將三維交互模式應(yīng)用于中職電工課教學(xué)實(shí)踐，受實(shí)驗(yàn)學(xué)校教學(xué)條件的限制，教學(xué)媒體是交互式電子白板，電子筆，教學(xué)資源是PPT。

教學(xué)知識(shí)點(diǎn)：自動(dòng)保溫式電飯鍋工作原理。

設(shè)計(jì)思想：提出問題—〉分析問題—〉解決問題—〉應(yīng)用拓展。

分析問題階段，學(xué)生討論故障。學(xué)生與交互式電子白板實(shí)現(xiàn)操作交互，學(xué)生在解決故障的實(shí)踐中學(xué)習(xí)各組成部件，從而理解電飯鍋的工作原理。

解決問題階段，即綜合故障的排除，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)一體化。教師應(yīng)用交互式電子白板展示綜合訓(xùn)練題，學(xué)生在交互式電子白板上答題，實(shí)現(xiàn)操作交互。

應(yīng)用拓展階段，學(xué)生運(yùn)用交互式電子白板的拖拽功能完成虛擬實(shí)訓(xùn)，理解常見故障的產(chǎn)生原因。

表1 S－T數(shù)據(jù)序列表

（三）第三階段：實(shí)踐訓(xùn)練

學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練，對(duì)所學(xué)知識(shí)加以理解，切實(shí)將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的提升，同時(shí)為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)積累資源。

五、三維交互模式的應(yīng)用案例分析

“自動(dòng)保溫式電飯鍋工作原理”教學(xué)案例使用S－T課堂教學(xué)分析法，具體分析如下。

設(shè)定采樣周期為20秒，教學(xué)時(shí)間共計(jì)40分鐘，記錄表中有120個(gè)T或S符號(hào)，表1是S－T數(shù)據(jù)序列表。

利用S－T教學(xué)分析方法，S－T圖的描繪方法對(duì)該案例進(jìn)行S－T分析，其中，采樣間隔是20秒，計(jì)算得出的教師行為占有率Rt=0.57,行為轉(zhuǎn)換率Ch=0.42，S－T圖和Rt－Ch圖分別如圖4和圖5所示。

圖4 S－T圖

圖5 Rt－Ch圖

從S－T分析結(jié)果可以看出：教師行為占有率Rt為57%，學(xué)生行為占有率Rs為43%，師生行為轉(zhuǎn)換率Ch為0.42，屬對(duì)話型模式。即使是以教師講解為主的課堂教學(xué)，教師通過合理的引導(dǎo)，仍可以促使學(xué)生在課堂上與教師積極互動(dòng)，并達(dá)到“對(duì)話型”模式的師生互動(dòng)率，這說(shuō)明在整個(gè)課堂教學(xué)當(dāng)中學(xué)生和教師的雙向交流十分和諧，課堂交互效果良好。

在本課的整個(gè)教學(xué)過程中，教師時(shí)刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和積極性。學(xué)生在操作交互式電子白板時(shí)，感受到生理快樂；在動(dòng)手完成電飯鍋故障的排除時(shí)感受到精神快樂；在小組協(xié)作中，感受到社交的快樂。

經(jīng)過實(shí)踐，表明三維交互模式應(yīng)用于職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)是有效的。能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)生不是完全依賴教師的講授進(jìn)行學(xué)習(xí)，而是在教師的引導(dǎo)下，經(jīng)歷觀察、交流、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等活動(dòng)來(lái)探究知識(shí)、形成技能。

六、結(jié)束語(yǔ)

三維交互模式以交互為基本的教學(xué)組織形式，反映教學(xué)主體、教學(xué)媒體以及教學(xué)資源之間的交互，將理論講解、原理演示、實(shí)物感知、交互體驗(yàn)有機(jī)地融合在一起，為職業(yè)學(xué)校一體化教學(xué)的實(shí)施奠定平臺(tái)。

為了將三維交互模式更好地應(yīng)用于職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)，還需要在以下兩方面深入研究。

（一）如何促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展

一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性的發(fā)揮，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而高階思維有利于促進(jìn)創(chuàng)新思維的形成。應(yīng)用認(rèn)知心理學(xué)和腦科學(xué)的研究成果，合理設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源，使呈現(xiàn)的資源能引起學(xué)生進(jìn)行多角度的思考、多概念的整合、運(yùn)用多種思維技能，促進(jìn)高階思維的發(fā)展。

（二）如何更好地應(yīng)用于不同的學(xué)科

進(jìn)一步探索三維交互模式在不同學(xué)科中的應(yīng)用潛力，尤其是教學(xué)資源以及教學(xué)媒體如何更好地構(gòu)建不同的學(xué)科實(shí)踐場(chǎng)。

[1]丁萊夫，等.情景學(xué)習(xí)：合法的邊緣性參與[M].王文靜，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2004.

[2]王文靜.情境認(rèn)知與學(xué)習(xí)理論研究述評(píng)[J].全球教育展望，2002.

責(zé)任編輯 葛力力

劉光然（1967－），天津市人，天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)信息學(xué)院教授，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育信息化；陳建珍（1977－），女，福建南平人，天津職業(yè)技術(shù)大學(xué)副教授，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育信息化；朱丹丹（1986－），女，吉林四平人，天津中醫(yī)藥大學(xué)講師，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)與課程整合。

本文為全國(guó)教育規(guī)劃“十一五”規(guī)劃課題“信息技術(shù)優(yōu)化中職課堂教學(xué)的理論與實(shí)踐研究”（項(xiàng)目編號(hào)：GJA094016）階段成果，主持人：劉光然。

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1001－7518（2012）15－0067－03