黃　瑛,葉冬連,李　華

(1.上饒師范學(xué)院，江西 上饒 334001；2.上饒市第二中學(xué)，江西 上饒 334000)

引言

近十年來，信息技術(shù)與課程整合的課題已受到人們的普遍關(guān)注。在信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)活動(dòng)中，信息技術(shù)手段不僅能將教學(xué)內(nèi)容以數(shù)字化的形式呈現(xiàn)，其多元?jiǎng)e致的呈現(xiàn)方式更能吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最近，國內(nèi)外各類學(xué)校紛紛嘗試使用交互式電子白板，以其可視互動(dòng)化的方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。

交互式電子白板(Interactive Whiteboard，簡(jiǎn)稱IWB)，是通過觸摸屏對(duì)數(shù)字化的教學(xué)資源進(jìn)行可視化、交互性操作，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的信息技術(shù)手段?？筛鶕?jù)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的具體特征，進(jìn)行如圖形上色、快速移動(dòng)對(duì)象、圖像縮放、文字加批注、頁面回放、細(xì)節(jié)聚光、對(duì)象隱藏等多方面生動(dòng)形象的可視化表達(dá)，以實(shí)現(xiàn)自主交互式的教學(xué)。國內(nèi)外政府積極推動(dòng)IWB在教學(xué)中的應(yīng)用,例如，英國政府于2002、2003 和2004 連續(xù)三年投入大筆資金建置中小學(xué)交互式電子白板;倫敦市的小學(xué)于2007年全面改用電子白板；新加坡于2008 年決定選出五所“未來學(xué)?！?，全面利用電子白板、無線網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新；香港教育局于2004 年開始推動(dòng)中小學(xué)IWB試點(diǎn)計(jì)劃，并對(duì)IWB應(yīng)用于課堂上的教學(xué)效果進(jìn)行研究；我國政府通過“農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程”、“班班通”等項(xiàng)目，推動(dòng)IWB在教學(xué)中的應(yīng)用，教育行業(yè)成為當(dāng)前采購IWB的主力軍，占總采購量的91%。IWB在我國大陸的銷售數(shù)量，從2005年的8000塊猛增到2010年的10.6萬塊，6年來IWB的銷售量增長(zhǎng)了12倍之多[1]。Smith(1999)[2]研究指出，IWB適用于各年齡層次的不同內(nèi)容的教學(xué)。Ball (2000)[3]研究了交互式電子白板在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，結(jié)果表明，IWB能為教師帶來便捷，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)機(jī)，提升學(xué)習(xí)成效。Dhindsa和Emran(2006)[4]等學(xué)者研究了應(yīng)用IWB進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的教學(xué)效果，指出應(yīng)讓學(xué)生有更多的交流、互動(dòng)及合作的機(jī)會(huì)，有利于建構(gòu)并重組他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)。Dill(2008)[5]探討了小學(xué)數(shù)學(xué)課

堂教學(xué)，使用IWB技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科成績(jī)是否呈正相關(guān)的問題。結(jié)果表明，五年級(jí)實(shí)驗(yàn)組比控制組的數(shù)學(xué)測(cè)試平均分更高，而在三、四年級(jí)兩者并沒有顯示出相關(guān)性。本文我們將探討在IWB環(huán)境下利用概念圖教學(xué)策略的物理學(xué)科教學(xué)效果。

概念圖是Novak 和 Gowin(1984)[6]依據(jù)Ausubel 的“有意義學(xué)習(xí)”理論發(fā)展出來的一套利用命題表示概念之間關(guān)系，通過圖表的方式表示知識(shí)架構(gòu)的一種學(xué)習(xí)策略。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，概念圖的學(xué)習(xí)策略由最初的"紙+筆”方式到計(jì)算機(jī)化，發(fā)展到如今的基于IWB的計(jì)算機(jī)化方式。國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)概念圖策略的應(yīng)用效果做了大量的研究。Kwon(2009)[7]在自然學(xué)科教學(xué)中，分別施以合作式計(jì)算機(jī)化概念構(gòu)圖模式、個(gè)別計(jì)算機(jī)化概念構(gòu)圖模式和傳統(tǒng)教學(xué)方式，探索利用計(jì)算機(jī)化概念構(gòu)圖軟件Inspiration的教學(xué)效果，其結(jié)果表明，接受計(jì)算機(jī)化概念圖學(xué)習(xí)的學(xué)生，學(xué)習(xí)效果顯著優(yōu)于未接受概念圖組，且在計(jì)算機(jī)化概念圖中，合作學(xué)習(xí)的學(xué)生其概念圖的質(zhì)量也較個(gè)別概念圖好。臺(tái)灣科技大學(xué)黃國禎教授等(2013)[8]研究了不同概念圖教學(xué)模式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)成效的影響，實(shí)驗(yàn)組一在數(shù)字化教室進(jìn)行分組合作式概念圖的自然學(xué)科教學(xué)，實(shí)驗(yàn)組二施以個(gè)別計(jì)算機(jī)化概念圖教學(xué)，控制組以個(gè)別紙筆概念圖模式進(jìn)行教學(xué)，其結(jié)果顯示，在學(xué)習(xí)態(tài)度方面，實(shí)驗(yàn)組一顯著高于其他二組，表明用IWB進(jìn)行概念圖教學(xué)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在學(xué)習(xí)成績(jī)方面，實(shí)驗(yàn)組二顯著高于實(shí)驗(yàn)組一，以個(gè)別計(jì)算機(jī)化概念構(gòu)圖的學(xué)習(xí)方式優(yōu)于分組合作式概念構(gòu)圖，同時(shí)表明，IWB的使用與學(xué)生自然學(xué)科成績(jī)并不呈顯著相關(guān)，這一研究結(jié)論與Kwon的結(jié)論在一定程度上相悖。

為了探明在IWB情境下采用概念圖教學(xué)策略，對(duì)提高物理課程教學(xué)效果是否顯著，我們以八年級(jí)106名學(xué)生為研究樣本，從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的提高、學(xué)習(xí)態(tài)度的改變和對(duì)概念圖的接受程度等三個(gè)方面進(jìn)行實(shí)證研究。

1　研究設(shè)計(jì)

本研究選擇的教學(xué)課題是人教版八年級(jí)上冊(cè)物理第五章：透鏡及其應(yīng)用。主要內(nèi)容有：透鏡、光心、光軸、焦點(diǎn)、焦距、物距、像距、放大、縮小、實(shí)像、虛像、發(fā)散、會(huì)聚等物理概念，像的虛實(shí)、大小、正倒與物距的關(guān)系等物理規(guī)律及其在生活中的應(yīng)用。其中，光心和焦點(diǎn)是描述透鏡的兩個(gè)基本概念，由此可得出焦距的概念，由物距、焦距、像距之間的關(guān)系可找到成像規(guī)律。本章節(jié)涉及的概念較多、抽象，概念間的關(guān)系復(fù)雜，這給初中生帶來了較大的困難，IWB能將光心、光線的發(fā)散與會(huì)聚、焦點(diǎn)等抽象的概念形象地表達(dá)出來，并能通過觸摸屏找出像的虛實(shí)、大小、正倒與物距的關(guān)系。概念圖是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究教學(xué)內(nèi)容中概念間因果關(guān)系的策略，有助于學(xué)生系統(tǒng)掌握概念并揭示概念間的關(guān)系，將抽象的物理概念可視化為形象的圖形圖像，從而形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)；學(xué)生通過繪制概念圖，表達(dá)對(duì)概念與規(guī)律的理解程度，評(píng)價(jià)自己對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，并在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下修正概念圖最終形成正確的知識(shí)意義建構(gòu)；繪制概念圖能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的探索能力，學(xué)生動(dòng)手完成一副精美的概念圖作品，將大大地促進(jìn)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)自我效能感的實(shí)現(xiàn)，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、從而優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方法。

本研究目的是在已有的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究基于IWB的計(jì)算機(jī)化概念圖的應(yīng)用效果。本研究結(jié)構(gòu)如圖1所示，研究的自變量分別為基于IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖策略、基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)化概念圖策略、一般計(jì)算機(jī)化概念圖策略。因變量為學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度、概念圖的接受度?？刂谱兞繛橄嗤慕處煛⒔虒W(xué)時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容。

1.1　研究對(duì)象

本實(shí)驗(yàn)以研究者所在學(xué)校八年級(jí)三個(gè)班的106名學(xué)生為樣本。其中兩個(gè)班分別為實(shí)驗(yàn)組一及實(shí)驗(yàn)組二，另一班為控制組。實(shí)驗(yàn)組一(簡(jiǎn)稱G1)接受基于IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖策略的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)組二(簡(jiǎn)稱G2)接受基于IWB的分組合作式計(jì)算機(jī)概念圖策略的教學(xué)，控制組(簡(jiǎn)稱G3)不采用IWB技術(shù)，代之以學(xué)生各自獨(dú)立地使用計(jì)算機(jī)接受概念圖策略教學(xué)。三個(gè)班級(jí)由同一名教師授課，G1、G2、G3的學(xué)生人數(shù)分別為35人、36人、35人，學(xué)生平均年齡15歲。

1.2　研究工具

圖1　研究結(jié)構(gòu)圖

本研究的研究設(shè)備為三組所需的軟硬件設(shè)備，分別由學(xué)校多媒體計(jì)算機(jī)教室提供。G1是在具備交互式電子白板的教室，以一人一機(jī)的計(jì)算機(jī)方式進(jìn)行教學(xué)；G2是在具備交互式電子白板的教室，并配有十二臺(tái)計(jì)算機(jī)，采用異質(zhì)分組的方式，以3人一組進(jìn)行教學(xué)；G3是在普通計(jì)算機(jī)多媒體教室，以一人一機(jī)的方式進(jìn)行教學(xué)。三組學(xué)生所使用的概念圖軟件均為Inspiration。

研究用于評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)采用測(cè)試的方式進(jìn)行，測(cè)試內(nèi)容由兩位物理學(xué)科教師協(xié)作完成，題目類型為判斷題、選擇題、計(jì)算題，共20題，總分100分，測(cè)試時(shí)間為1課時(shí)(45分鐘)。

研究用于評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度采用問卷調(diào)查進(jìn)行，該問卷是由研究者與專家學(xué)者討論后確定的。該問卷共有20題，包括對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度、對(duì)物理學(xué)科教師的看法及對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。問卷采用Likert五量表進(jìn)行，“完全符合”計(jì)5分，“符合”計(jì)4分，“一般”計(jì)3分，“不符合”計(jì)2分，“完全不符合”計(jì)1分。問卷所得分?jǐn)?shù)越高，代表學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度越好。該問卷通過Cronbach's系數(shù)測(cè)量，顯示具有較好的信度水平。

研究用于評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)概念圖的接受度采用問卷調(diào)查，該問卷由研究者自編完成。該問卷共有10題，包括概念圖的可用性和易用性。問卷采用Likert五點(diǎn)量表進(jìn)行，計(jì)分方式同上。

1.3　實(shí)驗(yàn)流程

本實(shí)驗(yàn)的流程如圖2所示，教學(xué)內(nèi)容為八年級(jí)《透鏡及其應(yīng)用》單元。首先，對(duì)三組學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)習(xí)態(tài)度量表的測(cè)試，測(cè)試時(shí)間為一課時(shí)，并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)特征不同，從物理學(xué)習(xí)前測(cè)成績(jī)、組織協(xié)調(diào)能力、語言表達(dá)能力等方面綜合考慮進(jìn)行異質(zhì)分組，3人一組，共分為12組。然后，對(duì)三組進(jìn)行計(jì)算機(jī)化概念圖軟件的教學(xué)即介紹概念圖的相關(guān)知識(shí)及Inspiration軟件的使用，此階段三組時(shí)間相同為一課時(shí)。

接著，在確保三組具備相同預(yù)備知識(shí)與技能的前提下進(jìn)行課堂教學(xué)。教學(xué)理念是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)開展教學(xué)活動(dòng)，G1是使用IWB教學(xué)，學(xué)生利用Inspiration軟件進(jìn)行個(gè)別化概念圖的繪制，并展示概念圖作品以進(jìn)行課程單元內(nèi)容的學(xué)習(xí)；G2是使用IWB教學(xué)并規(guī)范合作學(xué)習(xí)活動(dòng)流程，學(xué)生利用Inspiration軟件進(jìn)行合作概念圖的繪制，合作學(xué)習(xí)活動(dòng)流程圖為：個(gè)別化學(xué)習(xí)→知識(shí)共享→討論修改→完成作品→展示作品→自評(píng)與小組評(píng)價(jià) ；G3是在一般計(jì)算機(jī)教室，利用Inspiration軟件進(jìn)行個(gè)別化概念圖的繪制以進(jìn)行學(xué)習(xí)，該階段三組時(shí)間各為5課時(shí)。

課程結(jié)束后，學(xué)生完成對(duì)物理學(xué)習(xí)成績(jī)、物理學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度、概念圖的接受度進(jìn)行測(cè)試，時(shí)間約2課時(shí)，研究者收集數(shù)據(jù)并加以分析。

圖2　實(shí)驗(yàn)流程圖

2　研究結(jié)果與分析

2.1　物理學(xué)科學(xué)習(xí)成績(jī)分析

本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是八年級(jí)的三個(gè)平行班，在前測(cè)總成績(jī)平均分非常接近，因此三組學(xué)生的初始知識(shí)水平可視為相當(dāng)。在本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，考慮到學(xué)生的原有的物理成績(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，使用協(xié)方差分析實(shí)驗(yàn)后的學(xué)習(xí)成績(jī)。首先，檢驗(yàn)教學(xué)方法與學(xué)生的原有物理成績(jī)是否存在相互關(guān)系。結(jié)果顯示，概念圖策略應(yīng)用方式×物理基礎(chǔ)成績(jī)的sig.=0.225>0.05，即兩者的交互作用不顯著。在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行多因素方差分析，結(jié)果如表1。

表1　物理學(xué)科后測(cè)學(xué)習(xí)成績(jī)協(xié)方差分析結(jié)果

由表1可知，在學(xué)習(xí)成績(jī)方面，基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)概念圖的G2小組成績(jī)最好，基于IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖的G1小組成績(jī)次之，獨(dú)立使用計(jì)算機(jī)化接受概念圖教學(xué)的G3小組成績(jī)最差。對(duì)成績(jī)的協(xié)方差分析，三組的物理學(xué)科后測(cè)學(xué)習(xí)成績(jī)達(dá)顯著性差異(F=4.052，P=0.026<0.05)，G2的成績(jī)顯著優(yōu)于G3，但G1與G2、G1與G3均未達(dá)顯著差異，表明基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)概念圖組的成績(jī)顯著優(yōu)于個(gè)別計(jì)算機(jī)化概念圖組的成績(jī)，但基于IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖組的成績(jī)與個(gè)別計(jì)算機(jī)化概念圖組的成績(jī)并不呈顯著相關(guān)。該結(jié)果與黃國禎等學(xué)者的研究結(jié)論相左。我們認(rèn)為本研究樣本是八年級(jí)的學(xué)生，較之黃教授所選擇的六年級(jí)學(xué)生，具有較為成熟的心智屬性，為開展有效的合作學(xué)習(xí)活動(dòng)提供了可能；同時(shí)，在分組學(xué)習(xí)之前教師規(guī)范了合作學(xué)習(xí)活動(dòng)流程，并全程為學(xué)生提供指導(dǎo)幫助，這大大地促進(jìn)了基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)概念圖的學(xué)習(xí)效果。

為了進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我們針對(duì)G2組學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行隨機(jī)訪談。有S1學(xué)生說到：在老師的指導(dǎo)下，我們首先制定了小組規(guī)范，當(dāng)小組長(zhǎng)在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)小組所作的貢獻(xiàn)沒有某個(gè)學(xué)習(xí)者大時(shí)，組長(zhǎng)職務(wù)將被取替。在不同的學(xué)習(xí)階段，我們相互競(jìng)爭(zhēng)又相互學(xué)習(xí)。有S5學(xué)生說到：當(dāng)我們小組出現(xiàn)大的矛盾時(shí)，老師的及時(shí)引導(dǎo)很重要。有S11學(xué)生說到：在白板前面，我們展示并修改概念圖作品，見證了每個(gè)同學(xué)所做的努力。有S30說到：學(xué)習(xí)挺有趣的，我們一直在協(xié)商、改進(jìn)我們的作品，直到統(tǒng)一意見。

從以上同學(xué)的訪談內(nèi)容中，我們可看出，利用IWB，選擇有效的合作學(xué)習(xí)策略，能使得學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)更優(yōu)化。IWB體現(xiàn)了一種“特殊綜合技術(shù)”(丁興富，2004)[9]，其技術(shù)障礙相對(duì)較小，自帶的功能如聚光燈、放大鏡、拍照等更能表達(dá)物理教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，反映細(xì)節(jié)，有助于培養(yǎng)學(xué)生洞察細(xì)節(jié)的能力；它所具有的頁面回放和編輯等特殊功能，有利于學(xué)生系統(tǒng)地建構(gòu)學(xué)科知識(shí)。在本實(shí)驗(yàn)中，G2是在IWB情境下，學(xué)生通過有效的合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的安排，便捷地修改概念圖，實(shí)現(xiàn)可視化呈現(xiàn)小組的知識(shí)建構(gòu)過程；教師自如地使用IWB進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、師生交互，更能生動(dòng)形象地表達(dá)教學(xué)內(nèi)容。

由此可知，分組學(xué)習(xí)并不等同于合作學(xué)習(xí)，只有開展了有效的合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，在IWB情境下，概念圖策略對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)是有效的。雖然IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖組學(xué)習(xí)成績(jī)與一般計(jì)算機(jī)化概念圖組學(xué)習(xí)成績(jī)并未達(dá)顯著差異，但它的平均分更高， IWB技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還是可見的。教師若能長(zhǎng)期使用IWB的教學(xué)，熟練地掌握基于IWB的教育技術(shù)，提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)的適應(yīng)性，基于IWB的個(gè)別化概念圖之學(xué)習(xí)成績(jī)應(yīng)會(huì)比一般計(jì)算機(jī)概念圖教學(xué)效果更顯著。

2.2　學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度分析

為了了解實(shí)施不同概念圖策略后，學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度是否有變化，在實(shí)驗(yàn)前后，分別對(duì)學(xué)生物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行了調(diào)查。以下針對(duì)各組的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度問卷前后測(cè)進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，以了解學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度的改變情況。

G1是基于IWB情境下個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖組，其物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度的前后測(cè)配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。結(jié)果顯示，G1學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度前后測(cè)達(dá)顯著差異(t=-3.131，P=0.004<0.01)，且后測(cè)分值高于前測(cè)分值，意味著基于IWB情境下個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖方式進(jìn)行物理學(xué)科教學(xué)活動(dòng)，提升學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度具有成效，且達(dá)顯著性水平。

表2　G1物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度問卷前后測(cè)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

G2是基于IWB情境下合作式計(jì)算機(jī)概念圖組，其物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度的前后測(cè)配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。結(jié)果顯示，G2學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度前后測(cè)達(dá)顯著差異(t=-4.455，P<0.01)，且后測(cè)分值高于前測(cè)分值，意味著基于IWB情境下合作式計(jì)算機(jī)概念圖方式進(jìn)行物理學(xué)科教學(xué)活動(dòng)后，對(duì)于提升學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度具有成效，且達(dá)顯著性提升。

G3是一般計(jì)算機(jī)化概念圖組，其物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度前后測(cè)配對(duì)t檢驗(yàn)如表4所示。結(jié)果顯示，學(xué)生的物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度前后測(cè)結(jié)果沒有顯著性差異(t=1.423，P=0.164>0.01)，但后測(cè)問卷平均分?jǐn)?shù)低于前測(cè)問卷平均分?jǐn)?shù)。

表3　G2物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度問卷前后測(cè)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

表4　G3物理學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度問卷前后測(cè)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

在問卷第1題“學(xué)習(xí)時(shí)我會(huì)全身心投入本課程安排的活動(dòng)”，結(jié)果顯示進(jìn)行IWB情境下的兩個(gè)/組較之一般計(jì)算機(jī)化組更投入課程中，對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度更好；第9題“我能跟上物理老師的思維進(jìn)程”，結(jié)果顯示進(jìn)行IWB情境下的兩個(gè)組更對(duì)物理學(xué)科教師的看法更積極；第17題“為了確定我已掌握了物理知識(shí)，我會(huì)出題考自己”，結(jié)果顯示接受IWB情境下計(jì)算機(jī)概念圖的兩個(gè)組對(duì)于學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)較之一般計(jì)算機(jī)化組更強(qiáng)。

綜上分析，不同概念圖策略應(yīng)用方式進(jìn)行物理學(xué)科教學(xué)活動(dòng)后，在IWB情境下教學(xué)的學(xué)生，其對(duì)于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度、物理學(xué)科教師的看法、物理學(xué)科的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，顯著優(yōu)于一般計(jì)算機(jī)化概念圖組學(xué)生的表現(xiàn)。由于IWB其特殊功能能清晰呈現(xiàn)與修改細(xì)節(jié)內(nèi)容(如凸透鏡、凹透鏡的成像光線圖)，減少了學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙，同時(shí)學(xué)習(xí)自我效能感得以提升，故對(duì)學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度是積極主動(dòng)的。其次，在交互式白板情境下，教師不再是遠(yuǎn)離學(xué)生的設(shè)備操作者，而是面向?qū)W生，在白板上熟練操作，回歸到學(xué)生集體中，達(dá)到良好的師生情感交流，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以提高。

2.3　概念圖策略接受度分析

三組的概念圖接受度問卷調(diào)查的得分為：G1(平均值=38)>G2(平均值=35)>G3(平均值=31)，由于本實(shí)驗(yàn)用于檢驗(yàn)不同的概念圖策略是否對(duì)概念圖接受度造成顯著變化，因此我們對(duì)得分進(jìn)行單因素方差分析。結(jié)果如表5所示。由分析結(jié)果可知，三組對(duì)概念圖的接受度問卷調(diào)查得分具有顯著性差異(F=8.06，P=0.002<0.01)。

表5　三組概念圖策略接受度單因素方差分析結(jié)果

表明基于IWB的個(gè)別計(jì)算機(jī)化概念圖組對(duì)于概念圖的接受度最高，且與一般計(jì)算機(jī)話概念圖組呈顯著差異；基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)化概念圖組的概念圖接受度次之，且與一般計(jì)算機(jī)化概念圖組呈顯著性差異；基于IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖組與基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)化概念圖組的問卷得分并未達(dá)顯著性差異。因此我們認(rèn)為，由于交互式白板這種新型的信息技術(shù)手段與課程結(jié)合，在很大程度上為教學(xué)活動(dòng)的開展提供了便捷，物理學(xué)科由于其特有的抽象性，學(xué)生通過概念圖軟件能將知識(shí)結(jié)構(gòu)串聯(lián)起來以構(gòu)建屬于自己的概念圖，并通過IWB實(shí)現(xiàn)交互可視化，應(yīng)將顯著提高學(xué)生對(duì)概念圖的接受度。在IWB情境下，由于G1組學(xué)生能夠獨(dú)立完成屬于自己的概念圖作品，在很大程度上促進(jìn)了學(xué)生對(duì)概念圖的繪制的熟悉度，提高了學(xué)生對(duì)概念圖策略的接受度。

3　研究結(jié)論與啟示

本研究以八年級(jí)三個(gè)班的學(xué)生為樣本，實(shí)驗(yàn)共分為三組，G1是基于IWB的個(gè)別化計(jì)算機(jī)概念圖進(jìn)行物

理學(xué)科教學(xué)；G2是基于IWB的合作式計(jì)算機(jī)概念圖進(jìn)行物理學(xué)科教學(xué)；G3是一般計(jì)算機(jī)化概念圖進(jìn)行物理學(xué)科教學(xué)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為9課時(shí)，通過協(xié)方差分析、配對(duì)樣本t檢驗(yàn)、單因素方差分析等數(shù)據(jù)分析，從物理學(xué)科學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度、概念圖接受度三方面研究了基于IWB的概念圖應(yīng)用效果。

結(jié)果表明，在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)效果方面，實(shí)驗(yàn)組二顯著優(yōu)于控制組；在學(xué)科的學(xué)習(xí)態(tài)度方面，實(shí)驗(yàn)組一和實(shí)驗(yàn)組二顯著優(yōu)于控制組；在對(duì)概念圖的接受度方面，實(shí)驗(yàn)組一對(duì)概念圖的接受度最高。由此可知，利用交互式電子白板技術(shù)能極大地提升學(xué)生的學(xué)科成績(jī)，顯著提升學(xué)習(xí)態(tài)度和概念圖的接受度。配備交互式電子白板的計(jì)算機(jī)教室，采用合作學(xué)習(xí)方式在學(xué)科成績(jī)上顯著優(yōu)于個(gè)別化學(xué)習(xí)方式，但在概念圖接受度方面，個(gè)別化學(xué)習(xí)方式優(yōu)于合作式學(xué)習(xí)方式。

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，信息技術(shù)與課程整合已成為學(xué)者們探究的重要課題。概念圖作為“有意義學(xué)習(xí)”實(shí)施的具體策略，作為抽象知識(shí)結(jié)構(gòu)的可視化呈現(xiàn)方式，其與不同科技手段相結(jié)合，由“紙+筆”形式到計(jì)算機(jī)化概念圖到基于IWB的計(jì)算機(jī)化概念圖，由于IWB的特殊功能與效果，將能充分發(fā)揮概念圖策略的應(yīng)用效果。因此，在實(shí)施概念圖教學(xué)策略時(shí)，若能結(jié)合交互式電子白板的諸多優(yōu)勢(shì)，開展有效的小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，并輔以個(gè)別化學(xué)習(xí)，同時(shí)充分發(fā)揮教師在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)作用，將有助于優(yōu)化學(xué)科學(xué)習(xí)成績(jī)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高對(duì)概念圖的接受度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 2010 年中國交互式電子白板發(fā)展?fàn)顩r調(diào)查報(bào)告 [DB/OL].http://www.ty360.com/2011/6/2011_1_42163_1.htm.

[2] Smith, A. Interactive whiteboard evaluation [DB/OL]. http://www.mirandanet.ac.uk/pubs/smartboard.htm118，1999.

[3] Ball, B. teaching and learning mathematics with an interactive whiteboard [J]. Micromath, 2003,19(1):4-7.

[4] Dhindsa, H. S., Emran, S. H. Use often interactive whiteboard in constructivist teaching For higher student achievement [C].Proceedings of the Second Annual Conference For Middle East teachers of Science. 2006.

[5] Dill, M. J. A tool to improve student achievement in math: an interactive whiteboard[D]. Ashland :Ashland University,2008.

[6] Novak, J. d., Gowin, D. B. Learning how to learn [M]. Cambridge, London: Cambridge University Press. 1984: 625-645.

[7] Kwon, S. Y., Cifuentes, L. the comparative effect of individually-constructed vs. Collaboratively-constructed computer-based concept maps [J]. Computers & Education, 2009,52(2):365-375.

[8] Hwang, G.-J., Wu, C.-H., Kuo, F.-R. Effects of touch technology-based Concept Mapping on Students' Learning Attitudes and Perceptions [J]. Educational technology & Society, 2013,16 (3):274-285.

[9] 丁興富.基礎(chǔ)教育信息化的突破口:從校校通到班班通[J]. 中國電化教育,2004,11:8-12.

[10] Yang, C. C., Hwang, G.-J., Hung, C. M., tseng, S. S. An Evaluation of the Learning Effectiveness of Concept Map-Based Science Book Reading via Mobile devices [J].Educational technology & Society, 2013,16 (3):167-178.