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        面向智慧教育的智能手機輔助教學(xué)研究

        2021-03-21 21:49:09丁益民張余夢章天金周斌
        中國教育信息化 2021年10期
        關(guān)鍵詞:智慧教育教學(xué)研究智能手機

        丁益民 張余夢 章天金 周斌

        摘 ? 要:促進智慧教育的計算機輔助教學(xué)被大力推廣,然而同樣起促進作用的智能手機引入教學(xué)卻被大多數(shù)教師所摒棄。為了破解這個矛盾,文章將智能手機融入到課堂教學(xué)中,提出了智能手機輔助教學(xué)(Smartphone Assisted Instruction,簡稱SAI)的概念,充分利用智能手機的軟硬件構(gòu)建了智能手機輔助教學(xué)系統(tǒng)(Smartphone Assisted Instruction System,簡稱SAIS)。該系統(tǒng)將智能手機的同屏技術(shù)、移動傳感技術(shù)與“互聯(lián)網(wǎng)+”理念相結(jié)合,具有明顯的先進性,具備實施智慧教育的三個條件。文章還以《聲音的產(chǎn)生與傳播》為例進行了教學(xué)實踐分析,分析表明SAIS具有諸多優(yōu)點,能夠有效地促進智慧教育。

        關(guān)鍵詞:智慧教育;智能手機;教學(xué)研究

        中圖分類號:G40-057 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2021)10-0082-04

        一、引言

        當(dāng)今社會智能手機的發(fā)展越來越快,更新?lián)Q代更為迅速,功能也越加齊全,如智能手機擁有手機傳感器、同屏投影、大容量存儲等。這些功能若應(yīng)用于教學(xué)中必能帶來很多便利,從而提升教學(xué)效率,提高教學(xué)質(zhì)量。王竹立教授等曾提出將智能手機引入課堂,并指出這一技術(shù)產(chǎn)品有可能成為壓垮傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式這只“駱駝”的最后一根稻草。[1]黎加厚教授等也指出中國版“BYOD時代”開始到來,他認為智能手機引入課堂是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的必然趨勢,如果一所學(xué)校禁止學(xué)生在課堂上使用手機,那么這所學(xué)校就永遠也進不了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代。[2]還有一些學(xué)者也認為智能手機應(yīng)該進入“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂,并對其進行了研究分析。如龔志敏等對“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂模式的發(fā)展進行了研究,并提出了一些“手機+互聯(lián)網(wǎng)”課堂的發(fā)展策略;[3]董立國在智能手機對課堂教學(xué)的影響方面進行了探討,并介紹了幾點智能手機走進教學(xué)實踐活動方面的認識。[4]筆者發(fā)現(xiàn)關(guān)于智能手機進入課堂教學(xué)的研究很多,但其研究過程不夠系統(tǒng),且完整應(yīng)用于實踐中的研究較少。因此本研究將智能手機融入整個教學(xué)過程中,利用智能手機配置的各種硬件協(xié)同APP軟件構(gòu)建智能手機輔助教學(xué)系統(tǒng),提供實施智慧教育的三個支撐條件;旨在提供智慧化服務(wù),培養(yǎng)學(xué)生各方面能力,啟發(fā)學(xué)生智慧,進一步實現(xiàn)智慧教育;并且以《聲音的產(chǎn)生與傳播》教學(xué)實踐為例對其進行了深入的分析。

        二、智能手機輔助教學(xué)(SAI)

        1.問題的提出

        我國于上世紀80年代開始引入計算機輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction,以下簡稱CAI)。[5]40多年來,其研究熱度只增不減,特別是在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”誕生后,因計算機的網(wǎng)絡(luò)性,CAI研究量更是直線上升。CAI確實給教學(xué)帶來了不少便利,然而由于計算機本身固有的一些特點,它也存在著一些不可避免的缺點。比如,計算機操作界面多而復(fù)雜,教師難以充分發(fā)揮其功能;計算機笨重,置于教室一角,教師為操作計算機,活動范圍受到限制,不能與學(xué)生進行近距離交流;與計算機配套的音響話筒等設(shè)備容易損壞,出現(xiàn)音質(zhì)不佳等問題,需要經(jīng)常進行維修。[6]其中最致命的便是限制了教師與學(xué)生的近距離交流,不能真正實現(xiàn)課堂教學(xué)的交互性、突出學(xué)生的主體性。CAI單純追求直觀和生動,導(dǎo)致學(xué)生參與教學(xué)活動的機會少,教師與學(xué)生也沒有進行真正意義上的交互,有的只是人機交互,且限制了學(xué)生的意外學(xué)習(xí),限制了學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)、智慧的開發(fā),不利于智慧教育的實施。

        將智能手機運用于教學(xué)具有突出的優(yōu)點。智能手機因其體積小質(zhì)量輕,而且?guī)熒耸忠徊?,教師可以直接拿著它進行教學(xué),與學(xué)生進行近距離交流,使學(xué)生一起參與實驗活動。這既能實現(xiàn)師與生、生與生之間的交互,又可進行隨機教學(xué),使學(xué)生收獲意外學(xué)習(xí)效果。在基于智能手機教學(xué)的師生交互過程中,通過智能手機可以及時了解各個學(xué)生的想法,發(fā)現(xiàn)各個學(xué)生的問題并加以解決,便于對學(xué)生進行因材施教,突出了學(xué)生的主體性。當(dāng)然因為手機便于攜帶,且有各種拍照錄音功能,可以隨時收集新的生活素材,更新課件中的教學(xué)內(nèi)容,從而有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率,這剛好可以彌補計算機輔助教學(xué)的一些不足,據(jù)此,我們提出了智能手機輔助教學(xué)(Smartphone Assisted Instruction,以下簡稱SAI)的概念。

        2.智能手機輔助教學(xué)的概念

        關(guān)于計算機輔助教學(xué)的概念,學(xué)者多有論述。李藝對其進行了綜合分析后認為,應(yīng)該對其賦予更廣泛的內(nèi)涵:任何將計算機作為一種教學(xué)工具應(yīng)用于教學(xué)活動中、有利于由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化的教學(xué)方法的實施過程就應(yīng)該被認為是“正統(tǒng)的”計算機輔助教學(xué)。[7]同樣,筆者認為,只要是將智能手機運用到了教學(xué)活動中,有利于教學(xué)過程的開展、教學(xué)效率的提高、教學(xué)效果的提升、教學(xué)目標的優(yōu)化實現(xiàn),推動了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展,促進了智慧教育的實現(xiàn),均可稱之為廣義的SAI。本研究中狹義的SAI是指,利用智能手機在課前進行教學(xué)準備,課中放映課件、展示學(xué)生活動、進行教學(xué)互動,課后進行作業(yè)提交、個性輔導(dǎo),在整個教學(xué)過程中均用到了智能手機來輔助教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量。智慧教學(xué)模式如圖1所示。

        3.智能手機輔助教學(xué)系統(tǒng)

        筆者將智能手機融入到課堂教學(xué)過程中,運用智能手機的各種硬、軟件構(gòu)建了智能手機輔助教學(xué)系統(tǒng)(Smartphone Assisted Instruction System,以下簡稱SAIS),結(jié)構(gòu)如圖2所示。SAIS包括投影設(shè)備、手機終端、同屏傳輸器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)四部分。其中手機端包括手機硬件、系統(tǒng)軟件和教學(xué)軟件。手機硬件這里不加以闡述。系統(tǒng)軟件主要是指相機、視頻播放器、錄音機、QQ、微信、時鐘、指南針、手電筒、瀏覽器、直播軟件、文字處理軟件、表格處理軟件、圖形處理軟件、動畫制作軟件等。教學(xué)軟件則范疇比較廣,并且正在持續(xù)開發(fā)中,有手機傳感器應(yīng)用APP、虛擬示波器、噪聲計、NB物理虛擬實驗、猿題庫、作業(yè)盒子等。SAIS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。本系統(tǒng)中有兩個WIFI信號——無線網(wǎng)絡(luò)WIFI和同屏傳輸器WIFI。前者用于手機上網(wǎng),后者用于手機同屏投影儀。在課堂教學(xué)過程中,教師手機通過同屏傳輸器發(fā)射的WIFI信號與投影機相連,投影機便會將手機上的畫面投影到幕布上,教師則可以通過直接操作手機來開展課堂教學(xué)。

        三、SAI在智慧教育中的體現(xiàn)

        1.SAI在智慧教育概念中的體現(xiàn)

        不同的學(xué)者對智慧教育的理解不同。最早在2000年時,陳志平等認為智慧教育有別于知識教育的被動認知與灌輸模式,是在舉一反三地學(xué)習(xí)知識的同時啟發(fā)學(xué)生心靈與智慧,是一種學(xué)思并重、以提高教學(xué)質(zhì)量為主要目的教育模式。[8]后來隨著信息技術(shù)的發(fā)展,智慧教育被賦予了新的定義。其中鐘曉流等認為,智慧教育是依托移動互聯(lián)網(wǎng)與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)所打造的泛在化、感知化、一體化、智能化的新型教育生態(tài)系統(tǒng);通過實現(xiàn)教育環(huán)境、教育資源及教育管理的智慧化,最終為教育活動所涉及的各類主體提供智慧化的教育服務(wù)。[9]前者注重提高教學(xué)質(zhì)量,啟發(fā)學(xué)生心靈與智慧,后者注重信息技術(shù)的使用,提供教育服務(wù)。有人認為兩者相互矛盾。筆者認為,前者啟發(fā)學(xué)生智慧,實質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生,培養(yǎng)人,它是教育的本質(zhì),是教育的最終目的;后者信息技術(shù)的使用實質(zhì)是一種教學(xué)手段。兩者并不矛盾,應(yīng)該相互輔成、相互統(tǒng)合。使用信息技術(shù)是為了更好地培養(yǎng)人,培養(yǎng)人需要信息技術(shù)的參與。

        智慧教育應(yīng)該恰當(dāng)運用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代的信息技術(shù),提供智慧化的教育服務(wù),以提升教學(xué)質(zhì)量、提高教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力,它是啟發(fā)學(xué)生心靈與智慧的教育新形態(tài)。本研究中的智能手機輔助教學(xué)就是運用手機的移動互聯(lián)網(wǎng)、同屏、移動傳感等技術(shù)來優(yōu)化教育服務(wù),提升教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效率,一方面使學(xué)生智慧學(xué)習(xí),另一方面開發(fā)學(xué)生智慧,進一步實現(xiàn)智慧教育。

        2.SAI在智慧教育實施中的體現(xiàn)

        不少學(xué)者對智慧教育的具體實施進行了研究,其中郭紅霞對智慧教育的綜述研究中總結(jié)智慧教育具體的實施需要智慧資源、智慧教學(xué)模式、智慧技術(shù)等來支撐,以實現(xiàn)提升教育教學(xué)質(zhì)量的終極目標。[10]

        (1)智慧資源

        智能手機因其本身的一些特點,被用于教學(xué)中會使教學(xué)資源更加“智慧”,主要體現(xiàn)在以下幾點。①智能手機由于輕小方便攜帶,可以用來隨時隨地搜索資源,其時間地點不受限制,更加靈活,可以更好地為教師、學(xué)生服務(wù)。②智能手機由于系統(tǒng)自帶照相機、錄音機等,任何人都可以在生活中獲取資源。例如,即使學(xué)生坐車時遇到兩車交匯的情況也可以將其拍攝成視頻,作為相對運動教學(xué)時的資源。③利用智能手機可以在生活中獲得資源,教師便可以創(chuàng)建自己的資源庫,以自己的學(xué)生為中心選擇教學(xué)資源,實現(xiàn)個性化服務(wù)。④利用智能手機可以智慧地管理并分享教學(xué)資源。

        (2)智慧教學(xué)模式

        由于智能手機具有良好的通訊功能,尤其是某些App的應(yīng)用,教師可以與學(xué)生進行頻繁的互動和協(xié)作交流,因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式需要變革。教師不僅可以將智能手機用于課堂教學(xué)的過程中,還可以用于課前與學(xué)生的交流,了解學(xué)情、確定教學(xué)內(nèi)容、發(fā)送教學(xué)資源等;用于課后布置作業(yè)、教學(xué)評價、個性輔導(dǎo)、完善檔案等,向智慧課堂教學(xué)模式推進。但由于學(xué)校的教學(xué)制度對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)時間進行了規(guī)定,大多數(shù)中小學(xué)的學(xué)生課外學(xué)習(xí)時間受到限制,并不像大學(xué)生那么靈活,不可能在課外花大量的時間進行自學(xué)。鑒于可行性,本研究中的教學(xué)實踐還是將大量的學(xué)習(xí)時間放在課堂上,構(gòu)建三段九步式模式,即學(xué)情分析、教學(xué)設(shè)計、情境創(chuàng)設(shè)、探究學(xué)習(xí)、實時檢測、總結(jié)提升、課后作業(yè)、個性輔導(dǎo)、反思評價,如圖1所示。

        (3)智慧技術(shù)

        智能手機輔助教學(xué)系統(tǒng)是將智能手機納入到教學(xué)系統(tǒng)中,其中需要用到同屏技術(shù)。同屏顯示總共有三種方式。[6]一是利用數(shù)據(jù)線使手機有線連接教室電腦;二是利用App(ApowerSoft、ApowerMirror、MirrorOp等)將手機無線同屏到電腦上;三是利用同屏傳輸器將手機無線投屏到投影儀上。第一種方法由于需有線連接,與計算機輔助教學(xué)中教師只能在講臺上講學(xué)生在下面聽的模式相似,限制了教師的活動范圍,不便于教學(xué)。第二種方法需要用到電腦,會受到電腦性能的影響,且對教師的軟件操作能力有一定要求。因此,本研究中采用了第三種方法。其操作步驟如下:首先,將同屏傳輸器插入投影機的HDMI接口,另有USB口進行充電;其次,啟動投影機,將信號源調(diào)整為對應(yīng)的HDMI輸入,投影機會出現(xiàn)同屏器的WIFI名稱和密碼,按下同屏器上的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換按鍵,切換至安卓系統(tǒng)界面(本研究中使用的手機是安卓系統(tǒng),若為IOS系統(tǒng),則切換到IOS系統(tǒng)界面);最后,用手機連接教室WIFI,找到手機中的無線分享(有的手機是多屏互動,無線顯示、投射屏幕等)功能,搜索到該同屏器進行連接即可。

        四、《聲音的產(chǎn)生與傳播》教學(xué)案例

        《聲音的產(chǎn)生與傳播》是學(xué)生初接觸物理學(xué)科時所學(xué)習(xí)的一節(jié)內(nèi)容,這時的學(xué)生對物理學(xué)科的認識還不深,感覺物理與自己的生活有很大的距離,學(xué)習(xí)興趣不高。因此,這節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)對學(xué)生了解物理學(xué)科的特點、樹立對物理的感知、激發(fā)對物理的學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。筆者在這節(jié)課中運用智能手機輔助教學(xué)的方法,以期培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力。筆者依照圖1的智慧教育模式的三個環(huán)節(jié)分別進行了課前設(shè)計、課中設(shè)計和課后設(shè)計,如表1-3所示。

        筆者在這節(jié)課的教學(xué)中,以智慧資源、智慧教學(xué)模式、智慧技術(shù)為支撐,充分發(fā)揮了智能手機的各種功能,運用了智能手機輔助教學(xué)法。課前讓學(xué)生用手機收集生活中的各種聲音資源,并在課上的檢測中依據(jù)學(xué)情,以學(xué)生為中心選擇性地講解這些聲音的產(chǎn)生。整個教學(xué)過程中運用三段九步式教學(xué)模式,利用智能手機的同屏技術(shù)來展示學(xué)生活動,注重運用智能手機輔助教學(xué)法來培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、發(fā)現(xiàn)問題能力、自主創(chuàng)造能力等,啟發(fā)學(xué)生的智慧,進一步實現(xiàn)智慧教育。

        五、結(jié)語

        智能手機輔助教學(xué)(SAI)是將智能手機的“同屏”技術(shù)、移動傳感技術(shù)與“互聯(lián)網(wǎng)+”理念相結(jié)合構(gòu)建的新教學(xué)方法。SAI不僅簡單有效、功能強大、成本低廉,還具有良好的交互性,更能體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育理念,而且能夠更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、開發(fā)學(xué)生智慧,為智慧教育的實施提供新的思路。

        參考文獻:

        [1]王竹立,李小玉,林津.智能手機與“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂——信息技術(shù)與教學(xué)整合的新思維、新路徑[J].遠程教育雜志,2015(4):14-21.

        [2]黎加厚,王竹立.最終改變課堂的或許是手機——關(guān)于學(xué)生自帶設(shè)備進課堂的討論[J].中國信息技術(shù)教育,2015(20):4-12.

        [3]龔志敏,王會霞.智能手機與“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂的發(fā)展趨勢及策略分析[J].中國教育信息化, 2018(2):1-4.

        [4]董立國.智能手機普及背景下課堂教學(xué)的思考與變革[J].內(nèi)江科技,2017(8):137,152.

        [5]臧健,李秋萍.淺談計算機輔助教學(xué)[J].電化教育研究,1998(5):73-75.

        [6]薛勝蘭.基于智能手機移動授課平臺的構(gòu)建與應(yīng)用[J].中國電化教育,2017(3):127-131.

        [7]李藝.計算機輔助教學(xué)的概念、實踐及其它[J].中國電化教育,1999(9):5-8.

        [8]陳志平,湯重熹.智慧教育:培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵[J].廣州大學(xué)學(xué)報(綜合版),2000(2):34-38.

        [9]鐘曉流,宋述強,胡敏等.第四次教育革命視域中的智慧教育生態(tài)構(gòu)建[J].遠程教育雜志, 2015(4):34-40.

        [10]郭紅霞.我國智慧教育研究綜述(2005-2015)[J].數(shù)字教育,2016(1):16-21.

        (編輯:王天鵬)

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