（教育技术学专业论文）小班化教学环境中交互白板的应用研究.pdf

学位论文独创性声明 本人郑重声明： l 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 成果。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构 已经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示 了谢意。 作者签名：孙三，2 盘 。日飙痧 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 作者签名： 日期： 孑小立- 】参 亏纠洲 摘要 在我国的教育实践背景下，在可预见的将来学校课堂教育特别是中小学的课堂教学将长 期存在。信息时代对教育提出了新的要求，传统的课堂教学因其固有的弱点而经常遭致批评， 利用信息技术来改进课堂教学是当前学校教育改革的一个突破口。在基础教育阶段，信息技 术与课程整合是目前教育研究者和教育实践者普遍关注的热门问题，但是，信息技术如何真 正走进中小学课堂，把信息技术的优势整合于日常课堂的教与学，就成为我们亟需解决的问 题。 交互白板的出现为这一现实问题提供了可能的解决方案。在国内外关于交互白板教育应 用研究的基础上，本研究重点探讨交互白板在目前广泛开展的小班化教学课堂环境中怎样进 行与学科课堂教学的整合。 本研究观点和结论主要有：( 1 ) 交互白板和目前中小学教师原有教学习惯接近，具有 亲近教师、亲近日常课堂教学的特点：( 2 ) 交互白板整合了传统课堂与技术支撑环境的优 势，并最大化的支持课堂互动；( 3 ) 交互白板作为一种信息技术工具，能够提供一种数字 化聚合( d i g i t a lc o n v e r g e n c e ) 学习环境，为学习提供多方面的“给养”； ( 4 ) 目前在世界 各国中小学领域广泛开展的小班化教学是交互白板的适用环境；( 5 ) 小班化教师应用交互 白板进行课堂教学，要选择合适的教学方法，合理设置教室环境，并且在教学设计时强调对 学习资源( 主题资源) 、交互活动以及教学模式( 协同学习模式) 的设计： ( 6 ) 目前在我 国的中小学应用中交互自板还存在诸多不足之处，需要加以改进。 关键词：交互白板课堂教学信息化小班化教学 a b s t r a c t i nt h ec o n t e x to fc h i n e s ee d u c a t i o n ，c l a s s r o o mi n s t r u c t i o ni ns c h o o l s ，e s p e c i a l l yi np r i m a r y a n ds e c o n d a r ys c h o o l s ，w i l le x i s tf o ral o n gt i m ei np r e d i c t a b l ef u t u r e t h ei n f o r m a t i o na g es e t s n e wr e q u e s t so n t oe d u c a t i o n t h et r a d i t i o n a lc l a s s r o o mi n s t r u c t i o nh a sb e e nf r e q u e n t l yc r i t i c i z e d b e c a u s eo fj t si n h e r e n tw e a k h e s s i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi st a k e nf o rab r e a c ho fr e f o n nt o i m p r o v et h ec l a s s r o o mi n s t r u c t i o n a tp r e s e n t ，t h ei n t e g r a t i o no ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi n t o c u r r i c u l ai sah o t s p o tw h i c he d u c a t i o nr e s e a r c h e r sa n dt e a c h e r sc o n c e r nm u c hi nt h ee l e m e n t a r y e d u c a t i o ns t a g e b u th o wc a ni n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt r u l ye n t e rt h en o r m a lp r o c e s so ft e a c h i n g a n dl e a r n i n gi nc l a s s r o o m ? t h i sq u e s t i o ni sw h a tw e r e a l l yc a r ea n dw a n tt os o l v eu r g e n t l y t h eu s eo fi n t e r a c t i v ew h i t e b o a r dr e p r e s e n t sap o s s i b l es o l u t i o nf o rt h er e a l i s t i cq u e s t i o n b a s e du p o nt h ec o n c l u s i o n sf r o mr e l a t e ds t u d i e sw i t h i nt h ec o u n t r ya n da b r o a d ，t h ep a p e rf o c u so n h o wc a ni n t e r a c t i v ew h i t e b o a r di m p r o v et h et e a c h i n ga n dl e a r n i n gi nt h es m a l l c l a s si n s t r u c t i o n t h a ti si n c r e a s i n g l ya d o p t e di nc h i n a t h ec o n c l u s i o n sa n dv i e w p o i n t sa d d r e s s e di nt h ep a p e ra r ea sf o l l o w s ( 1 ) t h em e t h o d su s i n gt h e i n t e r a c t i v ew h i t e b o a r di nt h ec l a s sa r em u c hc l o s et ot e a c h e r s o r i g i n a l l ya c c u s t o m e da p p r o a c h e s ， a n dt h u sf i t sf o rt e a c h e r sa n dn o r m a l l yd a i l yc l a s s r o o mi n s t r u c t i o n 佗) t h ef n t e r a c t i v ew h i t e b o a r d h a st h ea d v a n t a g e sb o t ho ft r a d i t i o n a lc l a s s r o o mi n s t r u c t i o na n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a n di t c a ns u p p o r tt h ei n t e r a c t i o ni nc l a s s r o o mi n s t r u c t i o n ( 3 ) a sat o o lo fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ， i n t e r a c t i v ew h i t e b o a r dc a np r o v i d ead i g i t a lc o n v e r g e n c el e a r n i n ge n v i r o n m e n ta n dm a n yk i n d so f “a f f o r d a n c e s ”f o r1 e a r n i n g f 4 、t h es m a l l c l a s s n s t r u c t i o nw h i c hw i d e l yd e v e l o p si sas u i t a b l e e n v i r o n m e n tt oi n t e r a c t i v ew h i t e b o a r d f 5 1t e a c h e r si ns i n a i lc l a s sm u s t c h o o s ea p p r o p r i a t e t e a c h i n gm e t h o d ，r e a s o n a b l ye s t a b l i s h t h ec l a s s r o o me n v i r o n m e n t ，e m p h a s i z et h ed e s i g no f l e a r n i n gr e s o u r c e ( t h e m a t i cr e s o u r c e ) a n di n s t r u c t i o n a lm o d e l ( s y n e r g i s t i cl e a r n i n gm o d e l ) ( 6 ) a t p r e s e n t ，t h ei n t e r a c t i v ew h i t e b o a r ds t i l lh a ss o m ed r a w b a c k si nt h eu s eo fc l a s s r o o mt e a c h i n g 。 w h i c ha r ew a i t i n gf o ru st oo v e r c o m e k e y w o r d s ： i n t e r a c t i v ew h i t e b o a r d ，i ti nc l a s s r o o mi n s t r u c t i o n ，s m a l l c l a s si n s t r u c t i o n 4 1 l j 日i j百 在我国的教育实践背景下，在可预见的将来，中小学领域的课堂教学仍将长期存在。虽 然不少地区改变了班级规模，由原来的大班教学改为小班教学，但是课堂教学主体地位不 可撼动。随着时代的进步和社会的发展，传统的课堂教学因其固有的弱点而经常遭致批评， 而利用信息技术来改进课堂教学是当前学校教育改革的一条重要思路。努力探讨如何在课 堂中合理而又有效地使用技术，特别是利用现代化信息技术来改进课堂教学，乃是摆在学 校教育者面前的重大研究课题。 一、问题提出 人们注意到，在实现了“校校通”的地区和学校，尽管许多学校已经装备了十分先进 的多媒体计算机和宽带网，但信息技术在教学中的应用却普遍滞后，这种滞后现象表现在 多方面：还有相当部分( 2 7 一3 2 ) 的教师和学校领导不会使用计算机和网络；大部分 学校( 8 7 ) 将计算机主要用于信息技术课程教学；教师应用信息技术的思路主要还是课 件制作和计算机辅助教学( c a i ) ；相当部分学校的教育信息化停留在演示型课件制作和公 开课上，真正把信息技术应用融入教与学全过程中的甚少。2 在基础教育阶段，信息技术 与课程整合是目前教育研究者和教育实践者普遍关注的热门问题，但是，信息技术如何真 正走进中小学课堂，突破教育信息化“最后一公里”的瓶颈，人们却发现除了一些精心准 备的公开示范课一片叫好声之外，在日常的教学和学习中，教师和学生并未真正体验到信 息技术究竟能够给自己带来什么。 丁兴富指出：“各国基础教育信息化的实践还表明，信息通信技术在中小学的教与学的 应用，起步于计算机教育与信息技术经验，随后是基于资源和基于交互的研究性学习和综 合跨学科学习。最终也是最艰难的领域是各类学科课程的日常教学，即大量常规课堂面授 教学。如何使千百万中小学教师每一天的常规课堂教学实现信息化，实现信息技术与学科 课程教学的整合，这是2 1 世纪全球基础教育革新和发展面临的重大课题。”如何把信息技 术的优势整合于日常课堂的教与学，就成为我们亟需解决的问题。 一种新兴技术工具交互白板( i n t e r a c t i v ew h i t e b o a r d ) 的出现，似乎给这个问题的解决 带来了希望。国内外现有研究都证明交互白板在课堂教学领域中可以把传统课堂教学的优 点和信息技术优点有机地结合起来，能够有效地促进教与学的过程，指出“学校教育的核 心环节依然是课堂教学，所以中小学教育信息化的核心是课堂教学信息化。实现中小学课 堂教学信息化及信息技术与学科课程教学整合，交互自板是第一选择。”4 那么交互白板是否能够为这一现实问题提供技术解决方案，与传统信息技术相比它的 优势体现何处，它又是如何解决问题的? 作者在国内外关于交互白板教育应用研究的基础 上，重点探讨交互白板在目前广泛开展的小班化教学课堂环境中怎样进行与学科课堂教学 的整合。 1 祝智庭 信息技术在课堂教学中的作用模式：理论框架与案例研究i j 】教育技术通讯 2 钟志贤王佑镁等关于中小学教师信息素养状况的调查研究阳 电化教育研究2 0 0 3 年第1 期。 3 丁兴富进入最艰难的领域 j j中国远程教育( 2 0 0 4 ，下) ：第6 6 页。 4 丁兴富交互白板及其在我国中小学课堂教学中的j , 2 n n n j 中国电化教育2 0 0 5 年第3 期。 二、研究内容 1 、交互白板的技术特点和相对于传统课堂的黑板加粉笔、多媒体投影系统( 传统电教 平台) 以及多媒体计算机室等所体现出来的优势； 2 、交互白板课堂应用的理论支撑是什么? 国内外关于交互白板课堂教学应用的研究现 状如何? 3 、分析在小班化教学的特点，教师和学生在这一环境下有什么样的教学和学习需要? 这些需要交互白板能否满足? 4 、小班教师应该如何应用交互白板这一技术工具进行教学设计，如何调控教学过程， 如何有效实施教学交互，设计适应小班化教学特点的教育资源和学习活动，并与学生在课 堂中共同应用这些资源开展各种形式的学习活动； 5 、对实践不同阶段形成的学科教学案例和教学实践效果进行观察和分析，对小班化课 堂中交互白板的应用得出自己的研究结论。 三、研究框架 本文研究从现状需要和理性思考中来，然后回到教学实践中去。本文研究框架( 如图 前1 所示) 主要包括：首先是“研究什么”的问题，对交互白板技术是什么以及它的教学 应用赖以支撑的理论基础进行概述；然后对国内外交互白板教学应用研究现状进行总结和 分析，以期确定本文研究的起点和重一t l , ，在此基础上说明本研究的特定应用环境一小班化 教学环境；根据交互白板功能特点，提供交互白板课堂中教师进行各教学要素的设计方法， 包括教学方法的选择、教室的设置、以及日常课堂教学设计( 又包括资源、活动和模式) 的方法；最后，通过教学实践来应用和提升交互白板课堂应用教学设计的方法和实践效用； 最后论文进行简要的研究总结。 主题分析 教学设计 教学实践 第l 章白板技术与理论基础 第2 章现状分析和应用环境 第3 章应用教学要素设计 第4 章课堂教学实践 给养理论 现状，小班化教学环境 教师教学方法选择 交互白板教室设置 日常课堂教学设计 教学实践案例 实践效果分析 实践研究结论 四、研究方法 图前1 交互白板课堂应用研究框架 在本论文中，根据研究的实际需要，有机结合各种研究方法。主要包括 1 、文献研究 文献研究有助于掌握有关研究领域情况，确定研究方向和研究课题；有助于形成并提 出假设；有助于搞好科研论证：有助于搞好科研设计。鉴于该课题的相关研究特别是国内 研究尚不成熟的现状，研究过程中首先运用多种渠道如电子检索( 如中国期刊全文数据库、 重庆维普期刊数据库、人大复印资料数据库等) ，通过搜索引擎如g o o g l e 等来搜索国外最 新的相关研究情况，以确定自己的研究起点和研究内容。其中不少宝贵的文献使我们的研 究工作豁然开朗，从不同的角度拓宽了我们的研究思路和研究视角。 2 、行动研究法 行动研究法是一种适应小范围内教育改革的探索性的研究方法，其目的不在于建立理 论、归纳规律，而是针对教育活动和教育实践中的问题，在行动研究中不断地探索、改进 和解决教育实际问题。笔者认为教育信息化的研究者一定不能是教育信息化建设的旁观者， 而是参与教育信息化建设过程的研究者，并将研究和自己在教育信息化建设中的行为结合 起来，反思行动方案和策略并改进之，才能达到促进教育信息化建设的目的。本文研究将 在教学第一线展开实践尝试，并对实践中所得到的数据、案例进行分析，在行动中研究、 在研究中行动。行动研究是笔者运用的最主要也是最重要的研究方法。 3 、案例分析法 案例是一种有代表性的范型，案例分析法是透过个案现象看本质结构的过程。在论述 小班化环境下交互白板的应用研究过程中，本文将尽可能地列举出丰富真实的教学案例并 作相应教学分析和点评，从而充分体现出交互白板在小班化教学环境下的真实性和适用性。 4 、调查研究 调查研究是对已形成的事实的考察与研究，它以间接的方式来研究客观事物。调查 研究方法要求在自然进程中调查客观事实，收集数据，这有利于发现事务的本质规律，它 是教育技术研究法中的一种常用的基本方法5 。笔者通过访谈和问卷调查等调查手段在实验 学校进行调查，以了解小班化教学的特点及师生的教学和学习需要，然后根据这些需要设 计教学并分析其效果，得出自己的研究结论。 5 李克东著，教育技术学研究方法，北京：北京师范大学出版社，2 0 0 3 ，第8 3 页 7 第一章交互白板概述及教学应用理论基础 在本章中，笔者首先介绍了交互白板这一新的技术工具的软硬件系统和组成，通过对 三种课堂教学应用系统的比较，说明交互白板系统的优势。接着介绍了交互白板课堂应用 赖以支撑的理论基础给养理论( t h e o r yo f a f f o r d a n c e ) 。 第一节交互白板技术 交互白板( i n t e r a c t i v ew h i t e b o a r d ) 是电子感应白板( w h i t e b o a r d ) 及感应笔等附件 ( 硬件) 与白板操作系统( 软件) 的集成。它融合了计算机技术、微电子技术与电子通信 技术，成为计算机的一种输入输出设备，成为人与计算机交互的智能平台。它集书写、记 忆、储存、打印、控制、演示等功能于一体，当与计算机连接，配合任何型号的投影机使 用时，即变成一块超大触摸屏和显示屏，用手指代替鼠标、键和笔，实现人机合一、人机 交流。屏幕上所显示的内容可随意圈点、注释、修改，并可储存打印。世界上第一块交互 白板是由加拿大s m a r t 公司率先推出的s m a r tb o a r d 互动式多媒体电脑白板。 一、硬件组成及其工作原理 交互白板硬件系统的核心组件由交互白板及其附设如鼠标笔、投影设备和计算机系 统组成。如图1 - 1 所示： 图1 1 交互白板工作示意图 图中，交互白板是系统的主体，它是鼠标笔书写与操作的界面，并不断地收集着鼠 标笔的位置和运动信息，通过电缆传送到计算机中，同时还充当了投影机的屏幕。而安装 了白板软件的计算机系统则负责对传入的电子笔位置和运动信号进行运算处理，转换成对 计算机程序和内部对象的操作，并将运算结果转换成计算机图形界面，并将视频信号送至 投影机。最后，由投影机把计算机图形界面投射在交互白板上，供更多人共享。 二、交互白板软件系统 e l 板软件是交互白板系统中极其重要的组成部分，白板软件是否强大易用在相当大程度 上决定了整个交互白板产品的优劣。目前世界市场上有三种主要的白板软件，分别是： 口 p r o m e t h e a na c t i v b o a r d s ( a ci v s t u d i o ) s m a r t b o a r d s ( n o t e b o o k ) h i t a c h i s t a r b o a r ds o f t w a r e 、 其中又以上两种最为常见，下面笔者以英国p r o m e t h e a n 公司的交互白板 a c t i v b o a r d s ( 丁兴富称之为爱睇宝) 的软件系统a c t i v s t u d i o ( 丁兴富称之为爱睇思) 为例，来介绍此软件的基本功能。 教室中安装的交互白板通常有多位教师使用，所以交互白板软件a c t i v s t u d i o 通常 采取多用户设置。不同的教师登陆软件时必须识别用户身份，以便进入特定个人的空间， 使用个人专用的文件夹及其专用资源。它的主要结构和功能可以归结为： 1 、三种工作模式 白板可以方便地相互切换到三种不同的模式下工作，这三种模式分别是计算机界面 工作模式：计算机界面注释模式；活动挂图模式。 ( 1 ) 计算机界面工作模式：在该模式下可以进行通常在计算机前才能实现的操作， 如打开一个文字处理软件或者点击网络浏览器上网。此时教师可以用感应笔对投射在交 互白板上的计算机界面中的对象进行单击、双击、拖曳等操作。远离计算机的教师也可 以通过点击交互自板上的虚拟键盘向计算机中输入字符和文字。 ( 2 ) 计算机界面注释模式：在该模式下可以使用感应笔对投射在白板上的任何计算 机对象，如图形、图标、文字等进行标注或在其上绘制图形。此外，利用白板软件提供的 工具如抓图工具、聚光灯工具等对计算机界面下的对象进行操作。 ( 3 ) 活动挂图模式：该模式环境下提供一个可书写的空白区域，最类似于黑板。在 此区域内，不仅能如黑板般书写，还可以插入、编辑多媒体元素，建立超链接等。教师可 以用感应笔在工作区自由地书写和绘图，通过工具箱可以改变画笔的颜色、粗细，可以从 资源库中调入图形、照片等，也可以通过超链接访问原始的图片、视频、音频文件或者制 作好的课件等。写完一页可以点季换页按钮即跳转到新的空白页继续书写和编辑。该模式 下的任何文字和图形都是可以移动的，可以反复回放重现。最后，教师可以随时把板书内 容保存成挂图文件存储在计算机硬盘里，也可以将其转换成网页或幻灯讲稿，供以后查阅、 重用或者分发他人。 2 、一系列工具箱 交互白板软件a c t i v s t u d i o 带有多种工具箱，如图 - 2 ，以友好方便的交互界面为师 生提供多种强大的教与学的工具。包括演示呈现工具、认知学习工具、设计创作工具、环 境构建工具、注释评价工具、资源调用工具、存储转换工具等。 9 图1 2 交互白板软件a c t i v s t u d i o 部分工具箱 3 、一系列资源库( 活动挂图资源库、注释库、超联结库、动画库等) 交互白板软件a c t i v s t u d i o 内置了多种资源库，以友好方便的交互界面为师生提供 多种强大的教与学的资源。其中活动挂图资源库又分为共用库和专用库两部分。这两种 库都又包括了文件库、页面库、背景库和图像库。每一种资源库都可以按照学科、年级 等分类，并以树形目录结构显示，方便查找和调用。师生在使用过程中，可以不断地调 整、修改和增添资源库中的内容，达到资源的优化和共享。 4 、内置网络浏览器 交互白板软件a c t i v s t u d i o 还专门设置了内置的网络浏览器，方便师生在课堂教学 时随时上网，而不必退出自板工作界面，进入计算机界面去启动其他网络浏览器。 第二节交互白板的优势 下表对课堂教学应用的三种教学系统的一个比较，见表1 1 。6 表1 1 课堂教学中三种系统比较表 传统教室系统多媒体教室系统 类别交互白板系统 ( 黑板+ 粉笔)( 投影) 数字化教学资源， 既能即时书写文字或手绘 显示内容类只能显示教师即时常演示幻灯片讲稿、 图形，又可以展示任何数字化 显示教学型 用粉笔写的板书 w o r d 讲稿和多媒体 资源 内容的能 课件等 力 显示内容高度结很容易，可以标注、改变颜 对显示的控用粉笔和黑板檫修 构化，不容易改变和色、大小、粗细，还可以移动 制改粉笔写的内容 控制位置 6 笔者发表于“计算机教与学”杂志，2 0 0 6 年第3 期，4 0 页。 由于是手写，教师可内容失陷制作好，很容易，不用操作键盘或鼠 以根据课堂实际情况高度结构化，无法对标，可以随时书写、标注、绘 处理教学内容的能力 调整讲解内容，易于教内容做编辑，教师往画，可以随时调入任何可用的 师开阔思路往照“本”宣科数字资源进行编辑和讨论 容量小，不能长期保 可以存储，并可改变格式， 存储板书能力无法存储 存打印或分发他人 好，易于教师身体语差，尤其当教师坐好，易于教师教学艺术的发 师生间沟通交流 言的发挥于主控台后时挥，且师生互动形式多样化 综合投资低较高较高，但成本在降低 从上表可以看出，交互白板除了实现了黑板和多媒体投影的功能外，在教学信息的呈 现、控制和存储，以及师生参与、交互和协作等方面与前两者相比均有明显的优势。 第一，整合了传统课堂与先进信息技术的优势。传统的基于黑板的课堂教学，教师可 以在黑板上根据需要随时板书调整教学过程，教师的教学思路可以自由地发挥。但是传统 的课堂因为技术条件的限制，无法创设丰富的教学情境，无法调用丰富的教学资源。多媒 体教学虽可弥补这些局限，但却带来新的问题，即教师容易过分依赖课前准备好的高度结 构化的多媒体教案( 课件) ，必需的键盘、鼠标操作把教师束缚在讲台生，使得课堂丧失了 本该丰富的交互活动。而交互自板系统整合了传统课堂与多媒体投影系统这两个教学支撑 环境的优势：教师既可以在白板上实现黑板的功能，又能利用白板创设丰富的教学情境、 调用丰富的教学资源。 第二，最大化支持课堂互动。在传统电教教室系统中，以教师的讲解与操作为主，多 媒体计算机教室环境则是以学生操作为主，在以上两种环境，师生互动都非常有限。在交 互白板教学系统中，教师通过白板面对整个班级的学生进行教学，可以随时在任何计算机 界面、网页上进行标注、画图和组织学生讨论，把自己从计算机键盘、鼠标的操作中解放 出来，从而有效地促进师生之间、生生之间以及学生与学习内容之间的交互。 丁兴富曾指出：课堂面授教学信息化需要特殊综合技术，交互电子白板正是这种解 决方案，它将定能成为课堂教学信息化的首选，并很快发展成为课堂信息化教学的主流技 术。7 这是一种非常有前途的信息技术与学科课程教学整合的模式，它体现出混合学习 ( b l e n d i n gl e a r n i n g ) 的好处，把传统教学和e l e a r n i n g 结合起来，把黑板教学和计算机教 学、网络教学结合起来，并能同时实现人机和人际交互。8 第三节交互白板课堂应用的理论基础 给养理论( t h e o r yo f a f f o r d a n c e ) 给养理论最早是在抛锚式教学设计中提出的。抛锚式教学模式是由温比尔特认知与技 丁兴富基础教育信息化的突破口：从校校通到班班通 j i电化教育研究2 0 0 4 ，( 1 1 ) ：8 一l2 。 5 丁兴富整合需要分步走【刀 中国远程教育2 0 0 4 ，( 1 0 ，下) ：4 2 4 3 。 术小组( c o g n i t i o na n dt e c h n o l o g yg r o u p a tv a n d e r b l i t ，c t g v ) 在约翰- 布朗斯福特0 0 h n b r a n s f o r d ) 的领导下开发的。抛锚式教学的主要目的是“使学生在一个完整、真实的问题背 景中，产生学习的需要，并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流，即合 作学习，凭借自己的主动学习、生成学习，亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过 程”。这种教学要求创设鼓励学习者积极地建构有趣的、真实的情境。抛锚式教学的设计原 则是根据吉伯逊( g i b s o n ) 的“给养理论”( t h e o r yo fa f f o r d a n c e ，也有学者翻译为“供给理 论”) 。“给养”指情境能促进学习活动的潜力。吉伯逊认为，不同的环境特征能够给各种特 殊的有机体供给不同的活动，如“能走的”“能爬的”、“能游的”等。相似地，不同类型的教 学材料也能供给不同类型的学习活动。因而，应该设计能够供给建构主义学习活动的教学 材料，这些活动类型不同于其他类型教材所促进的活动类型。“锚”不仅是学习者应用已掌 握知识的情境，更重要的是使用“锚”来帮助学生发现新学习的必要，从而树立学习目标的 重要性。也就是说教学应该帮助学生在完整的真实情境中确认学习目标。 一、学习环境为学习提供“给养” 所谓学习环境，根据w i l s o n ( 1 9 9 5 ) 的阐释，是指学习者利用资源生成意义并且解决 问题的场所。学习环境包含了丰富的信息资源和学习工具，以及学习共同体、学习支架、 学习情境等其他的各种学习支持( 转引至：戴维h 乔纳森，2 0 0 2 ) ，如图1 3 。 共同俸 图1 3 情境中的学习 在建构主义理论来看，学习环境的功能是为了给学习提供“给养”( a f f o r d a n c e ) 。因为 学习应该是学习者积极建构的过程，是学习者在原有基础上发展意义的过程。与此知识观 点相一致，学习必须处于一个丰富的、反映真实世界的情境中，以使得这一知识建构的过 程得以发生，并且能够迁移。学习环境的功能，即是为学习提供资源和工具的支持，从而 促进学习者个人知识和意义的建立，促进学习者之间意义的交流，这些环境依赖的原则是 情境、建构、合作和交流。建构主义学习环境使学生参与知识的建构，这一建构的过程需 要合作地进行，学习被安排在丰富的情境中，通过与他人的交流，学生能够反思已有的认 识和理解。根据不同学习活动性质的特点，这些给养包括对元认知发展的“给养”，对知识 建构的“给养”，对思维能力发展的“给养”，对问题解决的“给养”，从而体现真正有意义 的学习，促进学习者高级思维能力的发展。 任何形式的教与学的活动，最有价值的方面应该是为学习者提供交互与合作的机会， 使之通过有效的学习掌握新的知识和技能，培养批判性思维，协调地发展思维与个性。 b r o w n & d u g a i d ( 1 9 9 3 ) 希望能够设计出一种学习环境，以充分的环境要素为学习提供充分的 支持( 转引自：戴维h 乔纳森，2 0 0 2 ) 。对于信息时代的学习支持而言，信息化的学习 环境为学习提供全面的支持。 二、信息化学习环境提供学习给养 随着社会进步和技术发展，学习环境中对学习情境的建构、知识的建构，以及合作与 交流开展都离不开信息技术工具的支持，从这个意义上说，信息化学习环境才能够提供学 习所需要的给养。信息化学习环境以基于信息技术的资源和工具为学习提供学习环境的“给 养”，可以表示为图1 4 。 迥匪妇 空流嘴情境，每景 圈愀娜调错网 网回 圈1 - 4 信息化学习环境的“给养” 知识背景的支持：信息资源和其他学习材料为学习者提供知识背景的支持，帮助 学生调动原有知识并且结合其生活经验来解决新的问题。 学习情境的支持：复杂的真实性情境为学生提供了知识为什么有用的意义和理由 ( 钟志贤，2 0 0 4 ) 。 学习探究活动支持：信息技术工具可以在探究活动的不同阶段提供支持，包括信 息的收集、分析、归纳、评价以及问题解决和合作交流的开展。 交流合作的支持：借助信息技术工具，学习环境中的学习共同体可以进行交流与 合作。 学习支架支持：主要是在学生自主探究活动过程中，教师为其提供必要的学习支 架，包括提示研究方向、提出引导性问题、提供思维模板等。 反思总结的支持：信息技术工具为学习者的反思和总结提供工具的支持。 交互白板作为一种信息技术工具，能够提供一种数字化聚合( d i g i t a lc o n v e r g e n c e ) 学 习环境。它不仅仅可以作为知识展示的：工具，更可以作为问题和任务的情境，可以作为问 题解决的资源，可以作为学生探究的工具，可以作为知识建构和展示的：【具，可以作为交 互合作以及反思交流的工具，为学习提供全方位的支持即给养。 第二章交互白板教学应用现状分析 和适用环境界定 交互白板一经开发，首先应用于大中型企业的培训部门，很快就开始应用于教育领域， 包括幼儿、小学、中学、大学甚至特殊教育领域都有涉及，其中以在课堂教学领域中应用 最多。笔者通过文献调研，纵览了国内外关于交互白板课堂应用研究的情况，总结其研究 的主要内容和研究结论，以期对自己的研究起点有一个明确的界定，确定本研究所处的是 特定教学环境小班化课堂，阐述了小班教学的特点以及与交互白板功能的天然联系， 说明小班化课堂是交互自板的适用环境。 第节国内外关于交互白板课堂应用的研究综述 一、国外研究现状 表2 1 国外交互白扳研究组织和项目 所属国家或机构 研究组织和项目 加拿大s m a r t e r 技术公司 s m a r t e rk i d sr e s e a r c h 资助研究 s m a r t e rk i d sf o u n d a t i o n a n a l y s i so fm a pr e s u l t sf o re m i n t ss t u d e n t s u s ( 除s m a r t e rk i d sr e s e a r c h s o u t ht e x a sc o m m u n i t yc o l l e g e s t a r tc o u n t yc a m p u s 资助研究之外) c e n t e rf o re d u c a t i o n a le v a l u a t i o na n dr e s e a r c h ( c e e r ) 一f r a n k z i t t l e c l i e n t 【c & i t 】 u k b e c t a ( 英国教育通讯与技术代理) 一教育技术影响研究系列 ( i m p a c t 2a n di m p a c t 3s t u d i e s ) r i c h a r d s o np r i m a r ys c h o o lr e s e a r c h ( 2 0 0 4 ) a u s t r a 】；a a u s t r a l i a nc a p i t a lt e r r i t o r y e d u c m i o na n dt r a i n i n g ( 2 0 0 4 ) 通过广泛的文献调研，笔者把国外关于交互白板在中小学阶段( k 1 2 阶段) 的教育应 用的研究机构和组织大致分为两类，分别是s m a r t e rk i d sr e s e a r c h ( 由目前研究时间最艮 最成熟的s m a r t e rk i d sf o u n d m i o n 支持的研究) 和其他国家包括英国、美国和澳大利亚 三国研究机构和组织进行的研究。其中各国重要的研究组织或机构列举见表2 - i 。以下分 别对这两类进行说明： l 、s m a r t e rk i d sr e s e a r c h 。这是目前研究时间最长和最成熟的由加拿大的s m a r t e r k i d sf o u n d a t i o n ( 基金主要来源于加拿大s m a r t e r 技术公司的支持) 支持的研究机构。 s m a r t e rk i d sf o u n d a t i o n 由一些个人和组织( 主要是加拿大和美国) 组成，旨在帮助广大 教师和教育研究者学习以计算机为基础的技术怎样用于改进教学和学习，并为他们的研究 提供一个公共的发表平台。此机构不仅关注怎样使学生更加适应未来技术化社会，同时也 4 关注教育本身的理论和实践。其中的s m a r t e r k i d s r e s e a r c h 主要研究的是交互白板在k 1 2 阶段和高等教育阶段的教育应用。其中的研究项目包括多种主题，如数学、语言学习、社 会、音乐等各种学科以及特殊教育领域的交互白板应用、教师培训事项、教育软件和课堂 多样性等各个方面。另外，s m a r t e r 技术公司的教育门户s m a r t t e a c h 开展了多种支持 性工作。公司的专门开辟了教育门户网站h t t p ：w w w s m a r t t e a c h c o m ，包括产品信息、支持 软件的下载以及白板教育支持等，其中在教育支持中提供了交互白板教育应用的典型个案 介绍和课堂活动介绍。笔者觉得其中的n o t e b o o ks o f t w a r el e s s o na c t i v i t i e s 的浏览和下载对 教师来说是帮助最大的，对第一次接触这个技术工具的教师，他们最需要的就是已经成功 应用的范例，最初的学习是开始于模仿的。它是由一个自动更新的数据库组成，教师可以 通过查找课程标准( c u r r i c u l u ms t a n d a r d s ) 或根据国家或地区( 包括拉丁美洲、澳大利亚和 新西兰、加拿大、英国和美国等几个国家和地区) 来找到适合自己需要的课堂活动。以其 中的美国为例，你可以通过输入关键字来搜索或按照页面提示分别选择不同的年级来查找 最需要的内容。教师通过借鉴以更好地进行自己的课堂活动。 2 、其他国家的研究。美国、英国和澳大利亚等国家的很多研究组织如英国的b e c t a ( 英 国教育通讯与技术代理) 和c l i e n t c & i t 也对s m a r t 交互白板的课堂应用展开了大量的研 究。其中至2 0 0 4 年为止，英国是世界上应用交互白板最多的国家。在英国，已经有8 0 的中小学配备了交互白板，共有1 1 万间教室配备了交互白板，占教室总数的15 。所有 教室全都配备了交互白板的中小学有3 0 0 多所。此外，所有新建的教室全部采用交互白扳 的装备，英国政府从2 0 0 3 年开始对中小学装备交互白板给予直接预算拨款支持。依据2 0 0 4 年春季的调查统计结果，9 0 的小学校长都认同交互白板技术对改善课堂教与学具有巨大 的潜能。英国中小学应用交互自板的成功经验为各国提供了有益的借鉴，降低了投资风险。 除了英国和北美外，亚洲、欧洲和南美洲等地也开始加入这一行列。图2 - 1 展示了交互白 板全球年度销量的实际统计值( 2 0 0 1 - - 2 0 0 3 年) 和市场预测值( 2 0 0 4 - - 2 0 0 7 年) 。” 墨菇。凛i ；势。豢；熬 “ 餮 h l l # e “n ” 讯撕扣l m ! a 。l 雒、；j “m 。 0 “，i ；、汽 m 。 t i 皇黢强7 卜 垒球渤，p l 曼f ”。 图2 1 交互白板年度销量 总结国外众多研究项g t 的结论，可以概括为： 可以帮助教师有效地管理课堂和帮助教师备课； 认为交互白板能够高学生学习动机及课堂互动性； 交互白板能整合到不同学科的教学中去。 总结s m a a 交互白板与学科教学的整合策略，包括课题、重点问题( c e n t r a lp r o b l e m ) 、 9 资料来源：转引自史蒂芬朱瑞( s t e p h e n u r y ) 的专题报告“交互技术：“来自英嗣的经验”。 真实性( a u t h e n t i c ) 和相关性( r e l e v a n t ) 、互动元素( i n t e r a c t i o n ) 、高级认知过程( h i g h o r d e r c o g n i t i v ep r o c e s s e s ) 、示范( d e m o n s t r a t i o n ) 和指导( g u i d a n c e ) 、预期学习成果( 1 e a r n i n go u t c o m e ) 等几个部分组成。如表2 - 2 ： 表2 - 2s m a r t b o a r d 与学科教学的整合策略 小学数学科( 密铺) 重点问题( c e n t i 、a ld i o b l e m )那些能密铺一个平面的图形有什么几何特性? 真实( a u t h e n t i c ) 和息息相关( r e l e v a n t )问阜生有否留意瓷砖的形状? 互动元素( i n t e r a c t i o n )要求早生一起平移( t r a n s l a t e ) ，转动( r o t a t e ) 图形，通过小组讨论找出几何特性 一 高级认知过程探究( i n q u i r e ) 及分析( a n a l y z e ) 可密铺图形内 ( h i g h o r d e lc o g n i t i v ed r o c e s s e s )角的特性，把图形分类( c l a s s i f y ) ，提出猜想 ( c o n j e c t u r e ) 及验证( v e r i f y ) 示范( d e m o n s t r a t i o n )示范平移( t r a n s l a t e ) ，转动( r o t a t e ) 图形，并演 和指导( g u i d a n c e ) 示在遗些转换下，铺的性质不变 预期学习成果( 1 e a r n i n go u t c o m e )掣生应用( a p p l y ) 该特性，给出用不同图形密镝一平 面的方法 总之，由于交互白板作为一种技术工