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智慧學(xué)習(xí)環(huán)境：有效支撐學(xué)與教方式的變革 小塊頭，大智慧！近日，2012全國“電腦鼠走迷宮”總決賽在北京交通大學(xué)舉辦。本屆賽事由中國計算機學(xué)會主辦，中國計算機學(xué)會嵌入式系統(tǒng)專業(yè)委員會、廣州周立功單片機科技有限公司承辦，臺灣嵌入式暨單晶片系統(tǒng)發(fā)展協(xié)會、北京交通大學(xué)協(xié)辦。來自58所高校的96支代表隊參加了總決賽，參賽高校和人數(shù)創(chuàng)新高。圖為總決賽現(xiàn)場。張先睿攝
“教師上課從原來的‘粉筆+黑板’模式轉(zhuǎn)變成‘計算機+投影’的模式，但這種教學(xué)改革僅停留在教學(xué)‘表演’上，課堂教學(xué)也出現(xiàn)了由‘人灌’變成了‘電灌’的現(xiàn)象?！痹谌涨芭e行的2012數(shù)字學(xué)習(xí)與智慧校園建設(shè)研討會上，北京師范大學(xué)教育學(xué)部副部長、博導(dǎo)黃榮懷教授表示，我國從20世紀(jì)90年代后期開始了大規(guī)模教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，但多媒體教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用至今還存在諸多問題。 內(nèi)容堆砌、互動不足——多媒體教學(xué)尚存六大困境 如今，電腦和投影儀等多媒體設(shè)備幾乎成為大中小學(xué)教室必備的教學(xué)工具，使用多媒體教學(xué)設(shè)備成為教師授課的主要方式。然而，黃榮懷教授在研討會上表示，“當(dāng)前這種數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境依然側(cè)重于支持‘回憶、理解和應(yīng)用’等低階認(rèn)知目標(biāo)，不利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者‘分析、評價和創(chuàng)造’等高階認(rèn)知目標(biāo)。”黃榮懷多年的調(diào)查研究表明，如今多媒體與網(wǎng)絡(luò)教室應(yīng)用主要面臨六大困境—— 困境之一：多媒體呈現(xiàn)內(nèi)容的“堆砌”，妨礙了學(xué)生對內(nèi)容的“消化”。黃榮懷發(fā)現(xiàn)，教學(xué)中，教師往往將書本上的知識點或以往黑板上的內(nèi)容簡單呈現(xiàn)在教學(xué)設(shè)備上，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者沒有時間對知識進行聯(lián)系和對比，因而學(xué)生的認(rèn)知活動容易受到阻礙。 困境之二：多媒體呈現(xiàn)的“間斷性”展示，割裂了教學(xué)內(nèi)容的前后聯(lián)系。例如，幻燈片翻頁式的內(nèi)容呈現(xiàn)，缺少了使用板書推導(dǎo)定理、公式的過程，更容易導(dǎo)致學(xué)生思維的不連貫，影響對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。 困境之三：固定在講臺位置上的多媒體控制臺，限制了教師課堂教學(xué)能力的發(fā)揮。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師不時在同學(xué)中間走動，不僅能夠近距離觀察學(xué)生的課堂反應(yīng)，更能夠與學(xué)生互動、交流。然而，“使用多媒體設(shè)備教學(xué)時，教師不得不在控制臺上完成課件的操作，因此減少了教室里的走動，不知不覺忽視了師生交流?！秉S榮懷說。 困境之四：教室中統(tǒng)一固定的座位布局，限制了各種教學(xué)活動的開展。多媒體教學(xué)強調(diào)“以學(xué)習(xí)者為中心”的學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、基于項目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)等多種不同于傳統(tǒng)教育的學(xué)習(xí)方式。黃教授認(rèn)為，除“秧苗式”布局外，還需要“矩形”、“圓形”等多種座位布局形式，來滿足不同學(xué)習(xí)方式的需要。 困境之五：網(wǎng)絡(luò)教室的配備和控制難以滿足學(xué)生探究的需要。多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)涉及廣播、教學(xué)、學(xué)生演示、個別輔導(dǎo)、語音教學(xué)、雙向?qū)χv等多項功能，但目前只有個別功能在教學(xué)中體現(xiàn)。 困境之六：電子白板的數(shù)學(xué)應(yīng)用與預(yù)期的深度教學(xué)互動存在一定差距。“目前，很多課堂配置了交互式電子白板，但是白板的交互功能并未全部得到應(yīng)用，大多還僅僅作為投影屏幕使用?！秉S榮懷指出。 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境——實現(xiàn)輕松、投入、有效的學(xué)習(xí) “信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用將改變學(xué)生認(rèn)知事物的過程，將改變某些教學(xué)原則，將改變教學(xué)內(nèi)容和教材形式，將改變教師、學(xué)生、教材三者之間的關(guān)系。”黃榮懷表示，信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用為這四種改變提供了潛在可能性。 然而，什么樣的教學(xué)資源和環(huán)境才能適應(yīng)數(shù)字化、信息發(fā)展，才能促進多媒體設(shè)備的有效使用？研討會中，黃榮懷教授提出了“TRACE3智慧學(xué)習(xí)環(huán)境功能模型”，他認(rèn)為，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境通過記錄學(xué)習(xí)過程、識別學(xué)習(xí)情景、感知學(xué)習(xí)物理環(huán)境、聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)社區(qū)等四個方面，最終促進學(xué)習(xí)者輕松、投入、有效的學(xué)習(xí)。 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠記錄學(xué)習(xí)過程。例如通過動作捕獲、情感計算、眼動跟蹤等感知并記錄學(xué)習(xí)者在知識獲取、課堂互動、小組協(xié)作等方面的情況，追蹤學(xué)習(xí)過程，分析學(xué)習(xí)結(jié)果，建立學(xué)習(xí)者模型，提供對學(xué)習(xí)全面、準(zhǔn)確評價的依據(jù)。 其次是識別學(xué)習(xí)情景。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境針對不同的時間、地點、學(xué)習(xí)伙伴和活動，根據(jù)學(xué)習(xí)者模型和學(xué)習(xí)情境提供個性化的學(xué)習(xí)資源和工具，以實現(xiàn)最佳的學(xué)習(xí)效果。 同時，其感知物理環(huán)境的功能，能夠利用傳感器技術(shù)監(jiān)控空氣、溫度、光線、聲音、氣味等物理環(huán)境內(nèi)容，并進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，為學(xué)生提供舒適的物理環(huán)境。 此外，聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)社群的特點，在便捷的網(wǎng)絡(luò)接入中，學(xué)習(xí)環(huán)境能夠為特定學(xué)習(xí)情境建立學(xué)習(xí)社群，為學(xué)習(xí)者有效聯(lián)結(jié)，并利用學(xué)習(xí)社群進行溝通和交流的支持。 “智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境的高端形態(tài)，是社會信息化背景下學(xué)生對學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展的訴求，也是有效促進學(xué)習(xí)與教學(xué)方式變革的支撐條件。”黃榮懷說。 學(xué)習(xí)技術(shù)不斷進步——將迎來四大發(fā)展領(lǐng)域 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多媒體設(shè)備的普及，多媒體教學(xué)的技術(shù)與設(shè)備基礎(chǔ)也在發(fā)生變化。黃榮懷教授認(rèn)為，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將迎來四大發(fā)展領(lǐng)域：學(xué)習(xí)助手、電子教材、云服務(wù)平臺和智慧教室。 首先，智能數(shù)字設(shè)備和系統(tǒng)，將成為學(xué)習(xí)者的得力助手。隨著手持終端設(shè)備的應(yīng)用和普及，其簡單易學(xué)的操作系統(tǒng)，降低了技能的要求，將使數(shù)字化教學(xué)互動更容易實現(xiàn)。 電子教材的發(fā)展，也將為數(shù)字教學(xué)提供更多的選擇。黃榮懷指出，電子教材不僅僅是紙質(zhì)書本的電子化，而且具有五種功能，包括呈現(xiàn)非線性、動態(tài)性和超媒體性的多元化方式，根據(jù)不同的需求，提供多樣化的板式、組合、風(fēng)格等；通過動畫效果呈現(xiàn)、音視頻播放，增強雙向互動，參與性和歸屬感；滿足學(xué)生隨時做筆記的需求，提供注釋、編輯、超鏈接等功能；提供能夠檢驗和結(jié)果反饋的作業(yè)系統(tǒng)；具有對作業(yè)分發(fā)、管理、筆記、學(xué)習(xí)軌跡的安全管理功能。 另外，云服務(wù)平臺的發(fā)展，實現(xiàn)了資料數(shù)據(jù)的即時同步?！耙粋€終端設(shè)備上的文檔修改，能夠同步到相關(guān)設(shè)備中。此技術(shù)將在數(shù)字教學(xué)中得到應(yīng)用，及時同步學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和反饋?！秉S榮懷說。 智慧教室，是一種能夠優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進課堂交互開展，具有情境感知和環(huán)境管理功能的新型教室。智慧教室既能夠從視覺、聽覺等多角度呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還能夠及時根據(jù)外界環(huán)境變化調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、燈光、聲音，讓學(xué)生在舒適的環(huán)境中參與學(xué)習(xí)。此外，高速安全的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，滿足師生及時獲取學(xué)習(xí)資源，并完成互交式合作學(xué)習(xí)。 |
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