張春琴

數(shù)字化教室及教學(xué)模式研究

張春琴

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展正在改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)設(shè)施和教學(xué)模式。本文旨在將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)，以交互式智能白板、電子課本、在線會(huì)議系統(tǒng)和自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)為軟件和硬件基礎(chǔ)，提出了數(shù)字化教室的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了以交互教學(xué)和協(xié)作學(xué)習(xí)為特點(diǎn)的數(shù)字化教室的教學(xué)模式。

數(shù)字化教室體系結(jié)構(gòu)教學(xué)模式交互式教學(xué)協(xié)作學(xué)習(xí)

引言

在數(shù)字校園建設(shè)中，教室作為教學(xué)活動(dòng)最主要的場(chǎng)所，其在校園數(shù)字化建設(shè)中的重要程度不言而喻。國(guó)外近年來(lái)出現(xiàn)了采用交互式電子白板（IWB）的數(shù)字化教室［1］，并與其他技術(shù)例如在線會(huì)議［2］、遠(yuǎn)程教育、電子課本相結(jié)合，更好地實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)，提升教學(xué)效果。在國(guó)內(nèi)，上海市浦東新區(qū)“數(shù)字化教室”課題于2005年立項(xiàng)［3］，南京金陵中學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)也開(kāi)展了數(shù)字化教室的建設(shè)，以交互式電子白板和課堂跟蹤錄播為主建立數(shù)字化教室。

數(shù)字化教室體系結(jié)構(gòu)

數(shù)字化教室融入眾多新型的教學(xué)工具，有助于學(xué)生的理解，使教學(xué)更輕松、直觀，在對(duì)重點(diǎn)課程和一般課程中的重點(diǎn)難點(diǎn)部分進(jìn)行教學(xué)時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)。在建設(shè)數(shù)字化教室時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮，選擇適當(dāng)?shù)能浻布O(shè)備和技術(shù)：（1）能夠建立方便檢索的數(shù)字教學(xué)資源；（2）能夠支持多媒體授課方式；（3）能夠提供良好的師生交互手段。

1.數(shù)字化教室支撐技術(shù)

從目前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展來(lái)看，可用于數(shù)字化教室的技術(shù)主要有以下幾種：交互式智能白板(Interactive Intelligent Whiteboard）。這是一種集計(jì)算機(jī)、人機(jī)交互、平板顯示、多媒體信息處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)于一體的演示系統(tǒng)。它以高清液晶屏為顯示和操作平臺(tái)，在特定應(yīng)用程序的支持下，具備書(shū)寫(xiě)、批注、繪畫(huà)、多媒體播放等功能，從而構(gòu)造出交互式的教學(xué)環(huán)境，可以完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黑板，同時(shí)還可以提供強(qiáng)大的多媒體工具，增強(qiáng)視聽(tīng)效果。此外，使用交互式智能白板還可以充分利用各種多媒體和課件等資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)。

電子課本。電子課本（E-Textbook）是一種供人們閱讀的數(shù)字化出版物，通常是在紙質(zhì)教材的基礎(chǔ)上，對(duì)教材內(nèi)容及知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深度挖掘和加工，輔以科學(xué)直觀的視、音、圖文等實(shí)現(xiàn)教材內(nèi)容的數(shù)字化和交互功能的智能化。教師甚至學(xué)生可以根據(jù)具體的教學(xué)需要修改電子課本的內(nèi)容。

在線會(huì)議系統(tǒng)（Online Conference））。在線會(huì)議又稱為網(wǎng)絡(luò)會(huì)議，是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同地點(diǎn)多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)共享，并可實(shí)時(shí)傳送聲音、圖像的通信方式。在數(shù)字化教室中應(yīng)用在線會(huì)議系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的數(shù)據(jù)共享，增強(qiáng)教師和學(xué)生的互動(dòng)，在難點(diǎn)講解、課堂討論、學(xué)生參與等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)（Automatic Tracking System）。自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)是一種視頻技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)，可提供實(shí)時(shí)跟蹤的手段，并對(duì)被跟蹤的畫(huà)面進(jìn)行錄像存儲(chǔ)。在數(shù)字化教室中，自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)可以將教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中的畫(huà)面實(shí)時(shí)、清晰地采集，并通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)插入編輯、同步記錄和網(wǎng)絡(luò)傳輸，為教師對(duì)教學(xué)過(guò)程的分析和反思提供真實(shí)可信的素材信息。

2.數(shù)字化教室體系結(jié)構(gòu)

采用數(shù)字化教室，可充分利用數(shù)字化教學(xué)資源，構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，利用信息技術(shù)和創(chuàng)新的教學(xué)方式來(lái)改變教學(xué)手段，促進(jìn)課程與信息技術(shù)的整合，提高教學(xué)效果。在廣泛搜集國(guó)內(nèi)外近年來(lái)數(shù)字化教室相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，本文提出了一種三個(gè)層次、兩個(gè)支持系統(tǒng)的數(shù)字化教室體系結(jié)構(gòu)。三個(gè)層次是數(shù)據(jù)層、支持層和應(yīng)用層；兩個(gè)支持系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)支持系統(tǒng)。數(shù)字化教室的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　數(shù)字化教室體系結(jié)構(gòu)

應(yīng)用層各部分具體功能如下。教學(xué)管理系統(tǒng)用于管理、維護(hù)學(xué)生和教師的基礎(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)教學(xué)安排。包括班級(jí)管理、課程錄入、排課管理、課表查詢及課表統(tǒng)計(jì)等功能。

教學(xué)資源管理系統(tǒng)用于對(duì)電子課本、多媒體庫(kù)、教學(xué)資料庫(kù)等進(jìn)行管理。包括資源目錄、資源檢索、資源瀏覽、資源管理、資源統(tǒng)計(jì)等功能。在線音視頻課堂教學(xué)系統(tǒng)利用在線會(huì)議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，可用于遠(yuǎn)程在線教學(xué)和互動(dòng)教學(xué)。

數(shù)字化教室管理系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的無(wú)縫集成和數(shù)字化教室的日常管理，日常管理由以下子系統(tǒng)組成：教室管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教室信息維護(hù)、教室登記和教室信息查詢等功能；設(shè)備管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教室的設(shè)備管理功能，包括設(shè)備登記、設(shè)備領(lǐng)用、設(shè)備維修、設(shè)備統(tǒng)計(jì)查詢、設(shè)備信息維護(hù)等功能；考勤管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教室的人員考勤管理功能，包括考勤簽到、考勤查詢、考勤統(tǒng)計(jì)等功能。

面向數(shù)字化教室的教學(xué)模式

在數(shù)字化教室中，教學(xué)環(huán)境強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程和知識(shí)體系的動(dòng)態(tài)性以及學(xué)習(xí)的主動(dòng)建構(gòu)性、情境性和互動(dòng)性，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到更大程度上的開(kāi)發(fā)和培養(yǎng)。基于數(shù)字化教室的教學(xué)與學(xué)習(xí)特點(diǎn)以及教學(xué)法的相關(guān)理論，本文提出了兩種面向數(shù)字化教室的教學(xué)模式。

1.交互式課堂教學(xué)模式（Interactive Approach）

交互式教學(xué)模式最早由Palincsar（1982）提出，旨在改善學(xué)生的閱讀理解和自我監(jiān)控技能。它以學(xué)生為中心，重視學(xué)生和老師、學(xué)生和學(xué)生之間的相互支持和促進(jìn)。在數(shù)字化教室教學(xué)環(huán)境中，交互式課堂教學(xué)具有特定的意義，它強(qiáng)調(diào)各教學(xué)要素，包括教師、學(xué)生、媒體和資源之間的動(dòng)態(tài)互動(dòng)，以達(dá)到學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的目的。教師使用交互式智能白板，可以方便地進(jìn)行課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)策略的講解。學(xué)生使用在線會(huì)議系統(tǒng)，可以向教師申請(qǐng)主持權(quán)，提出問(wèn)題并通過(guò)教師和學(xué)生的互動(dòng)解決問(wèn)題。同時(shí)，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠利用先進(jìn)的信息化設(shè)備和豐富的教學(xué)資源，對(duì)知識(shí)進(jìn)行更加精準(zhǔn)快速的理解和掌握。

2.基于問(wèn)題的協(xié)作學(xué)習(xí)模式（Collaborative Learning）

協(xié)作學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在沒(méi)有教師直接即時(shí)管理的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)合作達(dá)到共享性的學(xué)習(xí)目的。基于問(wèn)題的協(xié)作學(xué)習(xí)模式指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生以問(wèn)題為中心，通過(guò)合作的形式共同探討問(wèn)題，搜索資料，分享資料，解決實(shí)際問(wèn)題。數(shù)字化教室的在線會(huì)議系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)這一學(xué)習(xí)模式的有效途徑。

本文中所提出的交互式課堂教學(xué)模式和基于問(wèn)題的協(xié)作教學(xué)模式在教學(xué)中是相輔相成的?？蓪⑦@兩種教學(xué)模式靈活地融入教學(xué)的各個(gè)方面，如圖2所示。

數(shù)字化教室教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

本文以智能白板、電子課本、在線會(huì)議系統(tǒng)和自動(dòng)跟蹤錄播系統(tǒng)為技術(shù)支持，構(gòu)建了數(shù)字化教室體系結(jié)構(gòu)，它能夠適應(yīng)新形勢(shì)下教學(xué)信息技術(shù)化的趨勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)一代（Net-generation）的學(xué)生對(duì)教學(xué)手段和教學(xué)模式改革的要求。首先，可以改變傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)方法，有利于實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)、課堂討論和學(xué)生反饋。其次，有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用和共享。最后，有利于實(shí)現(xiàn)異地教學(xué)，從而使教育突破時(shí)空的限制，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。

圖2　數(shù)字化教室教學(xué)模式

［1］Yvette Coyle a，Lorena Yan~ez，Mercedes Verdu，“The impact of theinteractivewhiteboardontheteacherand children's language use in an ESL immersion classroom，”System. 38（2010）：P614-625.

［2］Beth L.Hewett，“Synchronous online conference-based instruction:Astudyof whiteboardinteractions andstudent w riting，”Computers and Composition 23（2006）：P4-31.

［3］張民生：《數(shù)字化教室建設(shè)的理論與實(shí)踐》，上海教育出版社，2009。

作者單位：西安科技大學(xué)人文與外國(guó)語(yǔ)學(xué)院陜西西安