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基于1_1数字化学习环境的中小学课程教学设计研究 _ 以上海市1_1数字化学习项目为例 摘 要摘 要 数字化学习和教学设计 较早成为教育技术 专业两大研究对象。 两者 相互渗透就衍生出 了基于数字化学习环境的教学设计研究这一新的研究 领域。 随着数字化学习内涵和实践的极大丰富和发展,二十一世纪,一个全新的概念被提了出来,即 1:1数字化学习。 借力于美国英特尔公司与国内多个产业间的协同合作, 伴随而来的是全国范围内1:1 数字化学习大规模的学校试点, 从而 1:1 数字化学习作为全新的教学理念和学习方式受到教育技术 专业、 教育行业乃至整个社会的强烈关注。 本研究以此为契机, 牢牢把握这一新事物, 以 新环境下 中小学课程的教学设计为研究核心,首次 提出 “基于1:1 数字化学习环境的中小学课程教学设计” 这一研究课题, 具有一定的学术研究价值。 本课题以上海市 1:1 数字化学习项目为研究背景, 搜集了大量有效的研究数据和课例资源。 本课题拟将从多个角度解决“1:1”相关的两大问题。 第一, 揭示1:1 的本质。 本研究第一、 二章部分, 主要 采用文献、 观察、 访谈的调查手段, 运用归纳比较等研究方法, 对 1:1 数字化学习的概念内涵、 基本特征、存 在 问 题 与 挑 战 及 其 对 教 学 过 程 和 教 学 效 果 的 影 响 等 诸 多 方 面 进 行 了 客 观 细 致 的论述, 旨在让读者对 1:1 数字化学习有更加全面深刻的认识, 为推动这一教育新模式和教学新理念的推广和普及 做些许建设。 第二, 解决1:1 新环境下中小学课程教学如何有效设计这一难题。 本研究第三至第五章部分, 从项目实践 中收集的教学课例中选取 4 个典型的案例进行详细描述和分析, 采用内容分析法对课例进行进一步分析研究, 从教学分析、 教学策略、 教学活动、 教学评价四个维度对 1:1 环境下课程教学设计的内容、 特征、 设计原则及策略等做了 相关研究 和描述, 并提出一些建议 。 最后, 通过精心设计的运用评价环节, 完成新模式有效性的检验, 作为进一步改进和完善的依据。 新模式的建构 旨在让教师在新环境下开展教学活动时, 有教学设计思想理念的指导, 同时在操作层面上获得一些技巧方法上的帮助和启发。【 关键 词】1:1 数字化 学习;教学设计;学科课程;活动课程i abstractabstract digital learning and instructional design are two objects of educational technologyboth link to each other, a new research area ,the study of instructional design based on the digital learning environment was derivedwith great enrichment and development of digital learning content and practice, a new concept was put out in the twenty-first century, that is 1:1 digital learning. leveraging collaboration between intel corporation of usa with domestic industries, accompanied by large-scale pilot schools of 1:1 digital learning nationwidely, and then as a new teaching idea and learning method, 1:1 digital learning received a strong concern of the field of educational technology, education industry and the whole societythe study takes this new things as an opportunity, proposed a new research project, that is the instructional design for primary and secondary school curriculum based on 1:1 digital learning environment, witch has much academic research valuethe study takes 1:1 digital learning projects in shanghai as research background, has a real and effective data and lesson resources. this research strived to solve the two major problems related to 1:1 from the multiple perspectivesfirstly, revealing the essence of 1:1. the first and the second chapterthis of this study adopts survey methods of the literature, observation and interview, using research methods of the summary and comparison, in order to make an objective and detailed exposition for many aspects of 1:1 digital learning ,such as connotation, basic characteristics, problems and challenges , the impact on the teaching process and effect ,designing to give readers a more comprehensive and profound understanding of the 1:1 digital learning, to promote the promotion and popularization of this new educational mode and new instructional concept secondly, solving a problem, that was how to design instructional process effectively in primary and secondary school under the new environment. the third to fifth chapterthis of this study selected four typical cases based on the 1:1 digital learning which derived from the project practice to make a detailed description and analysis, using content analysis method to make a further analysis for case, and then targeted research of the content , characteristics, design principles and strategies of the teaching design based ii abstract on the 1:1 environment from the four dimensions of teaching analysis, teaching strategies, teaching activities, teaching evaluation, targeted research, and make some suggestionsfinally, validity of the new model was verificated by careful design of the use of evaluation process, that could further improve and perfect the modle. the construction of the new model aimed to let teachers get some guides at the ideological and theoretical level under the new environment t, at the same time at the operational level, get some tips on help and inspiration 【keywords 】 1:1 digital learning; instructional design; subject course; activity-based course iii 目 录目 录 摘 要i abstractii 目 录. iv 图表目录vi 绪 论1 一、 研究背景1 二、 研究目的和意义3 三、 研究过程和论文框架. 4 第一章 1:1 数字化学习概述7 一、 概念界定7 二、 1:1 数字化学习的特征 9 (一)1:1 数字化学习环境的架构 9 (二)1:1 数字化学习对教育的变革 12 (三)1:1 数字化学习对师生的影响 14 (四)1:1 数字化学习对学习的支持 15 三、 1:1 数字化学习实践发展 16 (一)1:1 数字化学习教学实践发展现状16 (二)上海市1:1 数字化学习项目介绍 18 (三)1:1 数字化学习存在问题及已有的解决策略 20 第二章 1:1 数字化学习环境下的教学设计. 24 一、教学设计的内涵和一般过程24 二、1:1 数字化学习环境对教学设计的影响. 26 三、1:1 数字化学习环境下的教学设计理论体系 28 第三章 基于1:1 数字化学习环境的课例研究. 32 一、课程界定 32 二、学科课程课例描述和分析. 33 (一) 托物言志33 (二) 多彩的服装 37 三、活动课程课例描述和分析. 39 iv 目 录 (一) 温室效应39 (二) 节水校园绿地图42 四、基于课例的内容分析结果. 45 (一)研究问题45 (二)研究方法和思路45 (三)研究分析结果. 45 第四章 基于1:1 数字化学习环境的课程教学设计研究50 一、教学分析 50 二、教学策略设计51 三、教学活动设计53 四、教学评价设计55 第五章 教学设计新模式的应用与评价. 57 一、 应用设计与探究57 (一)应用目的57 (二)应用方法探究. 57 二、教学设计模式的评价58 (一)评价的意义 58 (二)评价过程设计. 58 (三)评价结果分析. 59 第六章 总结与展望61 一、研究结论 61 二、进一步研究的方向. 62 参考文献63 附 录. 66 附录a:项目专家访谈提纲 66 附录b:一线教师访谈提纲 68 附录c:主体对象访谈提纲 69 附录d:一对一数字化学习教学设计参考模板70 致 谢. 75 v 图 表 目 录图 表 目录 图1- 1 1:1 数字化学习课堂教学情景8 图1- 2 1:1 数字化学习环境. 9 图1- 3 j.-k. liang 等人的数字教室环境 10 图1- 4 1:1 数字化学习移动终端设备. 11 图1- 5 戴尔“互联课堂”解决方案示意图11 图1- 6 21 世纪 的课堂13 图2- 1 史密斯- 雷根教学模式. 25 图2- 2 乌美娜教学设计一般模式. 25 图2- 3 1:1 环境下教学设计过程的一般模式. 28 图3- 1 学生应用概念图表示 温室效应对气候和环境的影响 40 图3- 2 学生辩手在发言 40 图3- 3 学生画的鱼骨图 41 图3- 4 学生在 zoho 中记录和分析的数据结果41 图3- 5 学生做仿真实验 41 图3- 7 问卷调查文档42 图3- 8 调查楼面热水44 图3- 9 发现水龙头修理不及时 44 图3- 10 记录楼面水房中的水源44 图3- 11 某学生小组的调查记录44 表3- 1 学科课程和活动课程的比较. 32 表3- 2 教 学 分 析 编 码 结 果46 表3- 3 教 学 策 略 编 码 结 果46 表3- 4 教 学 活 动 编 码 结 果47 表3- 5 教 学 评 价 编 码 结 果48vi 绪 论绪 论数字化学习和教学设计是教育技术两大研究领域, 其中, 对教学设计的系统化研究起始于二十世纪六十年代, 而对数字化学习的研究则兴起于二十世纪九十年代。现有文献资料和各类科研成果报告显示, 有关数字化学习和教学设计的研究成果数量已然极为丰富, 在发展中形成了相对成熟和稳定的科学体系。 与此同时, 两者交叉 融 合 衍 生 出 的 基 于 数 字 化 学 习 环 境 的 教 学 设 计 这 一 研 究 领 域 也 逐 渐 受 到 重 视 和发展, 大量专家学者正在积极探索这一领域的研究成果和发现。 二十一世纪, 随着数字化学习内涵和实践的极大丰富和发展, 一个具有跨时代意义的新概念被提了出来,即 1:1 数字化学习 (下文多处简称“1:1”)。2007 年,美国英特尔公司借助其全球性的教育计划 ? 英特尔未来教育这一发展契机, 将 1:1 数字化学习这一全新的学习理念引入国内, 并开始了全国范围内较大规模的试点实验项目。 由于这一概念是引自国外, 真正做到本土化需要一个较长的适应过程, 加之国内多个非教育产业的联动, 使得当前关于 1:1 数字化学习的研究更多倾向于学习设备的研制, 教学资源的开发, 学习环境的架构以及对教师开展专业培训等方面, 对 1:1 数字化学习理论和实践的学术性研究相对贫乏, 而基于 1:1 数字化学习环境的教学设计研究则1几乎空白 。 但我们不难想象, 在全球教育信息化和教育改革的时代要求下,1:1 数字化学习发展潜力巨大, 凭借自身的特点与优势很可能成为二十一世纪替代传统教学模式的我国主流学习方式。毫无疑问,1:1 数字化学习是科技发展的产物,是教育改革的要求, 它带来了教育理念的变革和教学方式的转变, 引领着我国未来教育的发展方向, 一场由 1:1 数字化学习带来的教育革命正如火如荼地进行着。 这些都为本课题的研究提供了良好的契机。一、 研 究背 景 世界许多国家已经开展了1:1 数字化学习项目的实践和研究, 包括美国、 英国、德国、 澳大利亚、 日本 、 新加坡、 马来西亚、 法国, 我国的台湾、 香 港以及一些非洲国家等。 其中, 知名度较高的项目有: 美国十几个州的学校加入 “一对一计算项目”, 美 国 麻 省 理 工 学 院 媒 体 实 验 室 发 起 的 百 美 元 笔 记 本 电 脑 “ 一 童 一 机 ” 项 目1肖 玉 敏.1:1 数 字 化 学 习 课 题 研 究 回 顾 与 展 望r. 上 海 :1:1 数字化学习现场交流会,2009-12-101 绪 论(olpc ) , 英特尔公司的 “学友电脑” 计划 (classmate pc ) ; 法国的电子书包项目;德国的“笔记本大学”项目等。 22001 年, 国内提出 “电子书包” 概念 , 尽管 “1:1 数字化学习” 的概念正式提3出相对“电子书包”晚了 6 年 ,但 1:1 数字化学习技术在国内的应用却可追溯至2002 年 , 该 年 先 后 有 多 种 不 同 技 术 尝 试 融 入 课 堂 教 学 环 境 , 如 手 持 式 图 形 计 算 器(ti ) , 互动反馈系统 (irs) , 笔记本电脑,pda 式的手持学习设备 (好记星, 诺亚舟 的 学 习 机 等 ) 。 有 了 技 术 的 支 撑 , 人 们 开 始 探 索 科 学 技 术 作 用 在 教 学 中 所 产 生 的教学效益问题, 由此我国对1:1 数字化学习的 研究和实践也相继展开。 较早的是2002年教育部课程教材在美国德州仪器 (ti) 公司提供的图形计算器产品支持下开展的基于手持式图形计算器的数字教学改革研究。 后来, 影响较大的研究主要有 利用互动技术发展社会化学习 网络的研究 , 网络环境下基础教育跨越式发展创新实验研 究 , 手 持 式 网 络 学 习 系 统 在 学 科 教 学 中 的 应 用 研 究 , 这 些 研 究 都 为 我 国 1:1数字化学习的早期发展做出了贡献。 然而, 我国 1:1 数字化学习发展进入正式发展阶段应当起始于2007 年11 月英特尔公司在中国开展的 1:1 数字化学习项目, 该项目是英特尔公司1:1 数字学习技术的全球信息化实验的一部分, 也是 “英特尔世界4齐步走计划” 的一部分 。 该项目最初选取北京、 上海、 广东、 成都四 地 9 所学校作为试点工程,由英特尔公司免费赞助 classmate pc (学生电脑)给试点的学习者,进行教学效果研究。 随着试点结果不断彰显出 1:1 数字化学习的优势与效益, 项目也 逐 渐 由 最 初 的 摸 着 石 子 过 河 的 尝 试 阶 段 逐 渐 进 入 到 专 业 化 发 展 研 究 阶 段 , 例 如2010 年在上海启动的电子书包项目就是对1:1 数字化学习全面推广的强有力助推器。目前, 参与尝试1:1 数字化教学的试点学校已扩展到全国20 多个省市近百所学校,5而这一数字相信在不远的将来还将会不断被突破 。 在1:1 实践迅速发展的同时, 我们需面对这样一个事实, 那就是任何一项新事物的产生,其理论成果的发展总是滞后于实践的发展,1:1 数字化学习也不例外。我们应当清醒意识到, 盲目夸大试用规模也可能蕴藏巨大风险, 而只有当理论与实践同步, 才可能让一项新事物更加稳健和健康的发展。 所以, 当我们从 1:1 数字化学习发展现状中发现, 关于这项事物的理论研究存在与实践脱节的问题时, 也就是研究者需要在这方面作出更多努力的时候。 在国内, 当前关于 1:1 数字化学习的研究更多倾向于学习设备的研制, 教学资源的开发, 学习环境的架构以及对教师进行2刘颖. 电子书包已然十年n. 教 育旬刊,2010 -08 . 3/0. 最后访问时间 2012-4-84孟琦, 潘裕翼.1:1 数字学习的实 践研究 :对学生笔记本电脑教学实践应用的案例分析j. 中国 电化教育,2009,(01 )5英特尔一对一数字化学习案例集锦z,20102 绪 论6专业培训等方面,在国外,学者 elizabeth sky-mcilvain 调查认为关于 1:1 数字设备如何在学校中如何被资助、 实施和管理等相关方面的研究不在少数, 大量正式与非正式的信息正在被共享, 目前, 无论国内外 都欠缺对1:1 数字化学习教学层面的理论和实践研究, 例如基于1:1 数字化学习环境的教学设计研究、 教学实施研究、教学评价研究都还是相对空白的领域。 因此, 我们有必要对国内不断涌现的 1:1 数字学习技术的教学应用进行系统分析和评价, 做好扎实的课题研究工作, 认真总结实践中的研究成果, 避免不必要的资金浪费和教学投入, 打破教学误区, 合理规划和推进1:1 数字化学习在我国的健康发展。二、 研 究目 的和 意义 (一) 研究目的 本课题的研究主要有两个目的: 一、 揭示 1:1 数字化学习的本质 。 当前,1:1数字化学习在我国已由试点阶段逐步进入到 重大项目 研究阶段, 因此, 有必要让更多的 单位和个体了解什么是 1:1 数字化学习。 二、 解决一个问题, 即在 1:1 数字化学习环境下如何对课程进行有效教学设计。 本文架构的教学设计过程一般模式 是基于特定1:1 环境, 努力在前人研究成果基础上开展的创新。 该模式 是对 1:1 数字化学习关于教学层面研究的一个积极尝试 ,是一个创新的研究领域 。(二) 研究意义 本课题紧紧围绕 1:1 数字化学习这个新事物, 结合教育技术领域尤为关注的教学设计这一话题, 运用科学的研究方法, 致力于研究 “基于 1:1 数字化学习环境的中小学课程教学设计”这一主题,具有一定的理论价值和实践价值,体现为: 1.本课题注重理论 体系的架构。基于对“1:1 数字化学习”和“教学设计”两者的特征分析, 总结并 建构了1:1 数字化学习环境下的教学设计的理论 体系, 作为本论文 研究的理论基础 , 也为有志于对1:1 数字化学习方式做进一步研究的研究者们提供理论指导。 同时, 本课题在这方面的努力有利于 1:1 数字化学习作为一个体系的完整性。 2.本课题揭示了1:1 数字化学习的特征及其在教学实践发展过程中存在的一些问题和面临的诸多挑战, 选择性解答了社会和受众对 1:1 数字化学习可能存在的担6e lizabeth sky-mcilvain. one-to-one computing:is your school ready?.education world,20093 绪 论忧和顾虑, 有利于广大教育科研工作者和教学实践工作者乃至更多非教育产业人士对 1:1 数字化学习各要 素进行不断优化,推动 1:1 数字化学习长足 发展,也为 1:1数字化学习后续研究提供研究导向和研究视角。 3.本课题在前人架构的教学模式基础上, 创新性构建了基于1:1 环境的教学设计过程的一般模式, 同时, 在 新学习理念指导下 充实了教学设计四个要素的具体内容和设计要点。 基于课例, 运用内容分析法 构建 教学设计新模式是为了使研究成果更科学, 也 更具可操作性, 便于广大 1:1 数字化学习教学实践工作者能够快速领会和掌握 设计思想和操作 要点, 易于上手、 轻松实践 。 此外, 论文精心设计了对模式的应用评价环节, 以此获得对模式有效性的验证, 有利于新模式的进一步充实和完善。 4.本课题加强了对 课程类型的重视, 强调了 学科课程和活动课程两类 主要课程在教学设计过程中的差异 性以及各自的设计重点。 这样做一方面是为了证明 1:1 数字化学习环境 对两类课程 的教学都带来巨大影响, 新环境下, 不同课程的教学设计各具特色与创新。 另一方面是想通过细分研究对象, 更好体现 教学设计 研究成果的细致和完整 , 提高本研究的实践运用价值 。 课程类型的划分使得教育工作者在教学设计时更加具有针对性, 也可以更清晰明确的从本研究中获得 需要的方法和思想指导。三、 研 究过 程和 论文 框架 (一) 研究过程 2008 年和 2009 年上海 第一期、第二期 1:1 数 字化学习项目相继开展,数字化学习的研究不断推进和深入, 作者有幸参与到二期项目中来, 从而获得了在实践中研究课题的有利条件。 因而本研究主题是与项目的有机结合, 既创造了科学的研究环境又保障了研究操作具有现实依据, 从而提高了研究成果的 应用价值。 本课题研究从确定选题到论文成稿经历了四个阶段。 第一阶段,确立选题,海量收集信息。这一阶段,初步确立对“1:1 数字化学习” 这一新事物的研究意向, 借助网络收集大量信息, 包括文献资料以及各类网络报道、 网页讯息, 了解 1:1 数字化学习的国内外发展现状与已有研究成果, 在向导师和学科专家请教和征 求意见后,进一步确立 “教学设计”这一研究 范畴。此外,为了使研究对象更加聚焦, 研究具有更强的指向性, 作者选择了 “范式” 这一具有灵活性且操作性强的概念进行深入研究。 因而最终确立了 “基于 1:1 数字化学习环4 绪 论境的教学设计范式研究”这一研究课题。 第二阶段, 针对性收集资料、 数据, 确定合适 有效的研究方法。 这一阶段, 资料收集不再盲目, 而是根据关键词 “数字化学习” 、 “教学设计” 等进一步收集有价值文献, 同时, 有意识 地去收集项目实践过程中可获得的一切资源, 例如课例讲稿、教学视频、 会议记录、 项目汇报演示稿以及访谈结果等。 这一阶段, 也逐渐确立了文献研究、观察、访谈等调查方法。 第三阶段, 整理、 分析资料, 确立论文研究框架并不断调整。 在手头积攒了相当丰富的资料并掌握了 相对充实的信息后,作 者开始着手整理和归纳 。这一阶段,要做好的是海量信息与有效信息两者间的协调工作, 与此同时也逐步确立了归纳比较、 内容分析等研究方法。 在对信息做一遍遍取舍的过程, 也是逐渐形成清晰的研究思路, 架构完整的研究框架的过程。 而对论文结构的微调则持续到论文定稿的最后时刻。 第四阶段, 论文写作和修改调整。 有了前期大量的准备工作, 这一阶段难度适中。 完成论文初稿相对较轻松, 但为了保证论文质量, 我多次邀请导师和学科教师给予意 见和指导,不断进行修正和完善,直到最后定稿。 本研究前三个阶段的前期准备工作做得比较充分, 与上海市第二期 1:1 数字化学习项目几乎同期开展, 历时近一年。 值得一提的是, 直到本论文定稿, 作为本研究研究支撑项目之一的上海市1:1 数字化学习核心发展项目 ?电子书包项目仍在进行当中。(二) 论文框架本研究课题除绪论,主体部分共有 六个章节的内容。 绪论部分主要介绍了 1:1 数字化学习在国内外 的发展背景, 阐明 本课题研究的目的和意义, 最后对论文的研究过程和论文框架作了简要说明, 让读者对 1:1 数字化学习 形成初步认识,同时也 了解并厘清本论文的研究思路。 第一章?1:1 数字化学习概述。本章从概念界定到特征分析再到实践发展,全面细致的论述了1:1 数字化学习新事物, 旨在 界定本论文主要研究对象, 有利于后续研究的顺利开展。 其中, 对上海市 1:1 数字化学习项目的介绍为第三章中案例分析中的课例资源做了背景说明。 第二章?1:1 数字化学习环境下的教学设计。这一章首先论述了基于 1:1 数字化学习教学设计的内涵和一般过程, 架构了教学设计过程的一般模式, 提出的教5 绪 论学设计四要素是后两章研究内容的主要支撑。 然后阐述了 1:1 数字化学习环境对教学设计的影响, 最后建构 了基于1:1 环境下教学设计的理论 体系, 为本 论文提供理论依据。 第三章?基于 1:1 数字化学习的课例研究。 本章首先界定了课程的概念, 提出课程 主要有学科课程和活动课程 两类。 然后在第一章 相关概念界定 的基础上, 以第二章架构的理论 体系 为指导思想, 选取项目实践中的 4 个分别代表两类课程类型的教学课例进行分析, 以 前文提出的教学设计四要素作为内容分析维度体系, 对课例进行编码分析, 阐述 研究结果。 第四章?基于 1:1 数字化学习环境的课程教学设计研究。 本章在 前文研究结果基础上, 分别对教学设计四要素做了进一步具体的研究。 主要从教学设计各个环节的特征、内容、设计原则以及设计重心等方面作深入总结 和相应设计 。 第五章?教学设计新模式的应用和评价。 本章是对第四章建构的教学设计模型的验证, 论述了新模式的应用目的, 探究新模式的应用办法。 最后描述了基于主体对象访谈法对新模式进行评价的过程以及评价结果, 是新模式有效性研究的尝试。 第六章?总结与展望。 最后这 部分进一步简要阐述论文的研究结论 , 总结研究过程中 的不足,展望 后续研究的发展方向, 为全文画上句号。6 第一章 1:1 数字化学习 概述第一章 1:1 数字 化 学习 概 述 一、 概念界定 1.数字化学习 数字化学习是信息技术和先进教学理念发展结合的产物, 学界对它的概念界定不一而足。本研究借鉴美国教育技术首席执行总裁论坛早在 2000 年 6 月提出的数字化学习的观念。 数字化学习是指在教育领域建立互联网平台, 学生通过网络进行学习的一种全新学习模式, 这种数字技术与课程整合的方式就叫数字化学习, 数字化学习又称网7络学习 或 e-learning 。数字 化学 习离不 开数 字化教 育装 备,华 东师 大祝智 庭教授认为数字化的意义在于精准灵活、 智能应变、 联网共享。 他建构的数字化的三元结构包含了设备、 人、 生态系统三个要素, 因此, 对数字化学习的研究也必将是对硬8件和软件、方法和理念等多角度全方位的研究 。 综合上述专家学者对数字化学习概念的界定以及特征的描述, 本研究对数字化学习的认识可总结为, 它是各种数字技术, 以网络和无线移动技术为代表, 为教育教学提供支持和服务, 充分发挥数字技术的教学功能和教学效用, 是改变单一传统教学方式,建立一种全新学习模式的探索和尝试。2.1:1 数字化学习 1:1 的概念最初来自北德克萨斯大学研究员凯斯.诺里斯(cathie norris )和密歇根大学学者艾略特.梭罗维(elliot soloway ) ,他们在2002 年ieee 关于无线9和移动技术在教育领域的应 用国际研讨会所作的主题演讲中表述了这一概念 。1:1数字化学习项目最初由美国 intel 公司倡导和带动, 而本研究也依托于由 intel 公司领衔国内多个产业开展的试点项目为研究依据, 所以本研究首先借鉴了 intel 公司对1:1 数字化学习的概念界定。 英特尔提出的“1:1 ” 是 指 让 每 位 学 生 拥 有 一 套 数 字 化 设 备 , 并 享 受 这 个 设 备7李克东. 数字化学习?信息 技术与课程整合的核心j. 电化 教育研究,2001, (08 )8祝智庭. 数字化教育装备发展 动态j. 浙江教育技术, 2010, 039林建祥. 增强学习技术创新应 用的可能性思考: 探究 “1 对 1 ” 增强学习技术内地发展前景r. 信息技术教育,2006,(02 )7 第一章 1:1 数字化学习 概述10提供的各种平台和资源 ,从而在教师指导下进 行有效学习的理念、技 术和方法 。简单的说, 即指每一位老师和学生都拥有一部自己的、 可移动的, 通过无线联网的11信息与交流技术设备来进行教与学的活动 (见图 1-1) 。 图1- 1 1:1 数 字化 学习 课 堂教学 情景无论是 intel 还是教育 专家对“1:1”作出的定义,都很好体现出 1:1 数字化学习的特征。这里所谓 的“1:1 ” 首 先 体 现 为 人 与 设 备 的 关 系 , 教 师 和 学 生 每 人 拥有一台数字化学习设备是教学开展的前提条件。 其次, “1:1” 还是一种学习理念的反映, 即个性化教育、 差异性教学的体现, 具体表现为教师应针对性指导每位学生,学生要拥有各自的学习计划和学习步调。此外,1:1 数字化学习必须是支持教与学活动, 是有效的, 是教学最优化的选择。 在教学实践中, 我们尤其要摈弃为了技术而技术的错误观念,只有真正为教学带来效益的技术方法才具有生命力。 下图为当前1:1 数字化学习的教学情景3.1:1 数字化学习与移动学习、个性化教育、差异性教学的辨析 移 动学习(mobile learning )是一种在移动计算设备帮助下的能够在 任何 时 间 、 任 何 地 点 发 生 的 学 习 , 移 动 学 习 所 使 用 的 移 动 计 算 设 备 必 须 能 够 有 效12地 呈 现 学 习 内 容 并 且 提 供 教 师 与 学 习 者 之 间 的 双 向 交 流 (alexzander dye ) 。 个 性 化 教 育 (personalized education 或 customized education), 就是指 通 过 对 被 教 育 对 象 进 行 综 合 调 查 、 研 究 、 分 析 、 测 试 、 考 核 和 诊 断 , 为 学 生10余胜泉, 陈玲.1 1 课堂网络教 学环境下的教学变革j .中国 电化教育,2007,1111雷静, 赵勇, 保罗?康威.1 1 数 字学习的现状、挑战及发展趋势j. 中国电化教育,2007,1112/. 最后访问时间 2012-4-98 第一章 1:1 数字化学习 概述量 身 定 制 教 育 目 标 、 教 育 计 划 、 辅 导 方 案 帮 助 学 生 自 我 成 长 、 自 我 实 现 和 自 我13超 越 的 教 育 方 式 。 差异教学是指在班集体教学中立足学生差异, 满足学生个别的需要, 以促进学生14在原有基础上得到充分发展的教学 。 1:1 数字化学习有着现代数字技术的支持,以建构主义学习理论和教学理论、个性化学习理论、教学差异理论和泛在学习理论等为理论基础,1:1 数字化学习环境具有对个性化学习、 社会化学习以及移动学习的支持, 它是移动学习、 个性化教育 和 差 异 性 教 学 等 多 种 教 与 学 方 式 参 与 后 的 一 种 学 习 状 态 的 体 现 和 必 然 的 发 展 阶段, 移动学习、 个性化教育和差异性教学则是实现 1:1 数字化学习的重要手段和表现形式。二、 1:1 数字化学习的特征 (一)1:1 数字化学 习环境的 架构 1:1 数字化学习是移动学习的一种创新模式, 它的实现离不开信息技术的支持,而基于1:1 数字化学习的课堂或教室, 需要配备的基本设备和资源一般包括老师用的机器、 学生用的机器、 互动的一个网络、 一个互动的白板和一套教师教学和控制使用的软件(如图1-2 所示) 。图1- 2 1:1 数 字化 学习 环 境13曹晓峰编著个性化教育原理与方法第一章个性化教育概论的第一节个性化教育的概念14华国栋. 差异教学论m .北京: 教育科学出版社,2001 9 第一章 1:1 数字化学习 概述15台湾学者j.-k. liang 等人研究的数字教室环境应包含 6 大组成部分, 分别是学生用设备、 通讯网络、 教室共享显示器、 教师用设备、 教室服务以及设备管理系统(如图1-3 所示) 。图1- 3 j.-k. liang 等人的 数字 教室 环境因此, 实现1:1 数字化学习环境的架构需要考虑 3 方面任务, 即硬件设备的配置, 课堂教学解决方案的设计以及软件资源的开发。 为此, 需要国内产业界, 包括软件开发商、 硬件设计商和硬件制造商、 内容提供商以及电信运营商各个行业部门的联动合作。 当前, 在英特尔公司的引领下, 我国已逐步进入了 1:1 数字化学习全产业链合作的新阶段。 硬件设计商和硬件制造商, 如戴尔、 方正、 汉王、 联想、 同方都已分别设计并生产出各自品牌的移动终端设备 (如图 1-4) , 这些产品或曰 “电子书包” 、或 曰 “ 上 网 本 ” 、 “ 学 生 平 板 电 脑 ” 、 “ 电 子 阅 览 器 ” 、 “ 电 子 课 本 ” , 它 们 在 功 能 和 外观上类似于英特尔设计的学生电脑,基于英特尔架构的 cmpc 外形轻薄小巧、经济实惠、 全功能、 耐用, 以互联网应用为中心, 具备无线上网且电池使用时间长, 防水键盘和防震功能强的特点,手写输入触摸屏可 180旋转,配备前置摄像头以及立体扬声器。 15j.-k. liang_w, t.-c. liu_w, h.-y. wang_w, b. chang_w. a few design perspectives on one-on-one digitalclassroom environment j. blackwell publishing ltd 2005 journal of computer assisted learning 21, pp181?18910 第一章 1:1 数字化学习 概述图1- 4 1:1 数 字化 学习 移动终 端设 备有了完备的学习设备, 设计一套完整的课堂教学解决方案是关键。 在仿效英特尔提出的 “移动电脑教室解决方案” 基础上, 我国硬件制造商也提出了更为丰富且更加适应我国教学实际的关于 1:1 学习模式推广的解决方案, 例如戴尔提出的戴尔“互联课堂” 方案; 同 方 “人手一机” , 也叫 “ 移动网络教室学案教学” 解决方案;联想、汉王“电子书报 ”项目等。其中,戴尔 “互联课堂”解决方案 (图 1-5)推荐教室配置的设备包括 35-40 台的学生型笔记本电脑、1 台教师用机、1 台教师笔记本、1-2 台收纳小推车、1 个电子白板、 无线 教室教学与管理软件、 多媒体网络教学资源和课程、教师手持移动设备等。图1- 5 戴 尔“ 互联 课堂 ”解决 方案 示意 图在软件方面, 国内软件提供商也给与了极大的支持, 例如高效英语、 华夏易思、全华科极域、 乐教乐学、 敏特英语、 一百易、 知好乐等参与进来, 共同推进 1:1 数字化学习工作。 通过问卷了解到, 当前在试点学校学生电脑上使用较多的学习平台有 e-learning 平台、intel skoool 教学平台、 “家 校 e 学” 教学平台等, 软件主要包括11 第一章 1:1 数字化学习 概述高效英语、 敏特英语、 家校新干线、 乐教乐学、 家长无忧等, 常用工 具包含 google docs 、百会、问卷星、 图林工具,概念图、鱼骨图工具等。 国外也十分重视 1:1 环境的建设和架构。 澳大利亚昆士兰政府教育和培训部门16专门发布了学校实施 1