课堂网络教学环境下的教学变革

1、1:1 课堂网络教学环境下的教学变革余胜泉 陈玲北京师范大学现代教育技术研究所北京 100875 摘要 1:1 课堂网络教学环境指每位学生都有一台联网电脑，并可以通过网络访问其有丰富资源与工具的共享学习空间。在人手一台联网电脑的环境中，恰当地运用无所不在的技术时，课堂教学中四个核心要素的表现方式、相互作用方式都发生了实质性的变革，可大福度提高课堂教学效率，拓展课堂的广度、深度和学生的参与度，在促进知识学习的同时，可以有效渗透能力和素质的培养，真正落实新课程三维素质教育目标，实施知识和能力并重的、促进人的全面发展的教学。本文最后对国内比较有影响的 1:1 数字学习研究项目做了简介，分析了制约1:

2、1 数字学习发展的关键技术问题。 关键词 1:1 数字学习；信息技术与课程整合；课堂网络教学；教学结构如何顺应信息化社会的发展的要求，培养学科知识和综合能力并重的创新人才，实现以“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”的三维培养目标为核心的素质教育这需要我们在不断更新教育理念的同时，及时倾听技术时代变革的声音，跟上信息技术发展的步伐，在教学实践中积极采纳新技术，推动教学内容、教学方法、教学组织形式乃至教学结构等一系列的变革，从而提高课堂教学的效益、效率和效果，发展学生的创新意识和实践能力。而1:1 课堂网络教学正是这个教育发展潮流中所涌现的新生物，值得我们关注。1、 1:1 课堂网络教学环

3、境PaPert 曾说过： “当每个人都买得起铅笔时， 学习方式将会随之改变”。 同样，当每个学生都拥有一台能提供丰富教学资源、具有强大的多媒体信息处理能力和实时交互功能的计算机时(One to One ， 1:1) ，我们的教学更会发生翻天夜地的变革。 1:1 是一个形象的描述概念，指的是至少每位学生配备一个电脑化装置来帮助学习。其中在课堂网络环境下的1:1 数字学习，则特指利用网络技术将若干台多媒体计算机及相关的设备互联成小型的教学网络环境，每位学生都有一台计算机可随时上网在线学习。这一共享的学习环境中，同学和教师均可借助电脑和软件进行互动、协作，以提高学习效率和学生的课堂体验。2、 1:1

4、 网络环境下的课堂教学变革分析1:1 课堂网络教学环境（ 以下简称1:1 环境 ） 与常规课堂相比，它究竟能够改变什么能够带来哪些方面的有效变革呢在做理论分析之前，我们先来看一个具体的 1:1 环境下的教学案例。1案例概述本案例选自初中的课文三峡 ， 是一篇文言文，自北魏哪道元的水经注，课文以凝练生动的笔描绘了三峡春、夏、秋、冬四季的瑰丽奇特风光，历来被视为描写三峡奇观的名篇。教学目标是让学生理解课文的基础上进行有感情地朗读，能够初步领会课文的写作手法和作者所蕴含的情感，并能够鉴所学习到的写作手法进行迁移表达，深化热爱国河山的主题。本课是在人手一台联网电脑的条下展开的，并配有（ 三峡 ） 网络

5、课件，共分两个课时完成，主要环节包括:(1) 情境引人。教师利用学习资源“近三峡”中的三峡图片以及“长江之歌”歌曲激发学生的学习兴趣，导人课文，提出学习目标。(2) 借助学习资源自主学习，疏通文意。学生借助学习资源中的作者背景信息、三峡相关背景信息、课文朗读、课文的重难点字词的注释等内容自主学习（ 学习资源中的课文文字部分的一些字词提供了超级链接，单击相应字词即可显示相应的注释 ） ，初步感知课文大意，读顺课文。在此过程中，学生可以把自己碰到的问题上传到网络留言板中。教师根据学生的学习情况和比较集中的问题，对重难点进 行全班反馈和点拨。(3) 小组研讨，理解课文。在自主思考的基础上，小组围绕

6、“课文从哪些方面 写了三峡的景” “课文写出了三峡景色的哪些特点” “课文采用了什么样的手法来写三峡的景”这几个逐步递进深入的问题进行讨论和交流，并尝试分析文中作者所蕴含的思想感情。教师通过个别提问的方式针对小组研讨的结果进行总结和评价，升华文章主题。(4) 拓展阅读。学生自主阅读围绕 “三峡”主题的拓展性材料，包括古今中外的经典诗词、美文，通过拓展阅读，丰富对“三峡”主题的认识。(5) 合作探究，对比阅读。教师提供另外两篇现代写三峡的名作: 余秋雨的 三峡和刘白羽的长江三日， 让学生在自主阅读的基础上进行小组合作探究，比较、 概括这三篇文章的写作内容、写作手法、写作风格及其中心主题的异同之处

7、。在让小组合作探究之前教师帮助其明确方法和目的，探究之后则引导学生对探究过程和结果进行评价和总结。(6) 迁移应用，想象表达。教师提供多个写作题目和相应情境图片( 如桂林山水、 黄山夕照等) ， 让学生借鉴课文及拓展阅读中的描写景物的方法，围绕三峡或者是其他景点发挥想象，利用网络留言板工具，进行景物片断描写的在线表达。(7) 点评和总结。选择个别学生作品示范点评，然后引导学生互相在线浏览、相互批改、评价其他学生的作品(8) 结束。 总结课文的学习过程和学习结果，并鼓励学生课下进一步了解和记录三峡发展现状。2案例分析在上述案例中我们可以看出，与传统课堂学生听教师面面俱到地讲解课文及相关文言知识的

8、机械教法完全不同，教师通过提供和课文主题相关、适合不同课 时、体现不同目标层次的教学资源，围绕课文主题设计各种不同的自主、探究、协作等学习活动，利用网络资源首先让学生从视觉、听觉上感知三峡，然后到走进课文，理解文中作者如何描绘三峡，表达了作者怎样的情感，再到对比拓展阅读更多作家从不同角度、运用不同写作手法描写自己眼中的三峡，最后到自主外化自己来“写三峡”，活动环节层层递进，步步深人。无论是师生关系方面，课程内容方面，学生知识、综合能力目标的达成方面，还是信息技术的应用方面都出现了新的转变。首先，学生的学习内容不再拘泥于课本，学生了解、阅读了更多和课文主题相关的资源，增大了课堂阅读量，课堂的广度

9、得到了拓展；其次，通过对照阅读三篇三峡的名篇，整体感悟文章，促进了对课文的阅读深度，引发高阶思维体验，向学生提供了深化理解课文的途径，为学生写作表达提供借鉴；第三，人手一台联网电脑，学生可以利用电脑自主学习、交流讨论、相互批改、分析文章，每个人都有机会参与到课堂中来，提升了课堂的参与度。总体而言，实现了三个拓展拓展了课堂的广度；拓展了课堂的深度；拓展了课堂的参与度。从学生知识、综合能力目标的达成情况来看，在相同的课时容量下，由于课堂的广度、深度和参与度都得到了拓展，因此无论在知识与能力、过程与方法还是情感态度价值观方面，学生都在课标的基础上有了大幅度的提高。教师并非简单直接呈现给学生三峡文章的

10、译文及其主题思想，而是在相关的学习资源支持下，需要学生根据自己的学习情况，通过对相关信息的阅读、思考和提炼加工，和同学进行合作研讨，在一个一个主题相关问题解决的过程中达到知识领会、方法掌握和主题深化的目的。因此学生对学科知识的理解也更为深刻，与此同时搜集和加工信息的能力、分析解决问题的能力得到了相应的提高，并在合作探究过程中锻炼了交流合作能力和表达能力。在传统课堂中，如果一个特级教师来讲这篇课文，或许也可以实现字、词、句、课文等知识的高水平理解。但在l:1 环境中，除了知识目标的高水平达成之外，学生在课堂中还有自主学习的机会、交流讨论的机会。分析问题的机会、表达自己观点的机会、运用信息技术的机

11、会。这些机会是训练学生能力和素质的必要途径。在传统课堂中，一个优秀的教师，课讲得越好、讲得越多，学生独立自主思考、参与课堂的机会越少，反而能力素质越得不到发展，久而久之，使得学生失去了独立思考能力。而在1:l 环境下，不仅仅是让学生对知识理解深刻，而是在让学生获得知识的同时，体验和参与学习的过程，在过程参与中，综合素质得到提升，而这些，是再好的老师也讲不出来的，这也是1:l 环境下教学的独特价值所在。l:l 环境下可真正落实新课程三维素质教育目标，实施知识和能力并重的、促进人的全面发展的素质教育。(9) 1:1 环境下的变革特征分析结合上述的案例分析，我们发现与在普通教室里以教师为中心的教学结

12、构相比，在 1:1 环境下开展教学，教师、学生、教学内容与教学媒体这四个要素都各自有完全不同的作用，结构决定功能，这四者之间的关系和地位也出现了相应的转变。这种结构关系的转变，给教学带来了全面而又深刻的变革。传统的教学系统由教师、学生和教学内容构成，教师通过向学生讲授教材来达到知识传递的目的，它们之间的关系如图1、图 2 所示 :图 2 现代教学系统结构图 1 传统教学系统结构这三者之间是一种相对松散藕合的模式，它们之间相互联系的途径是:(l) 传授； (2) 接受； (3) 师生交流，它们代表教学活动的基本形式。而在1:1 环境下，则要加人一种新的要素: 现代教学媒体。现代教学媒体的介入使得

13、教学系统的基本要素及它们之间的关系发生了一些质的变化。对教学内容来说，它是一种表现工具，可以实现更优化的内容表现，对于教师来说，它是一种教学组织与实施的工具，可代替教师做很多常规的工作，而对于学生，它是一个认知工具，不仅可以帮助获取知识，而且可以帮助发展学生的认知能力，扩展学生的认知水平。现代教学媒体的三种主要作用，使得教学系统由松散的耦合系统变成一种紧耦合系统，大大提高了系统内部要素之间相互作用、相互联系的频率和强度，极大地提高了系统内部各要素之间信息传递和转化的效率，从而从整体上提高了教学系统的质量。在 1:1 环境下，每个学习者都拥有与教师平等的技术，信息技术不再仅仅作为教师辅助教的工具

14、，而是用来营造一种理想的教学环境。在这样的教学环境中能实现每个学生的自主探索，师生之间、学生之间、学生与资源之间的多重交互，能实现资源的共享和学生的按需学习，能支持自主探索、多重交互、情境创设、合作学习、资源共享等多方面要求的新型学习方式，从而把学生的主动性、积极性充分调动起来，使课堂的教学结构发生根本变革，使学生的创新精神与实践能力培养落到实处。教学结构是教师、学生和教材(教学内容)、教学媒体相互联系、相互作用的有机整体及其具体体现。21:1 课堂网络教学的本质特征在于从以 “教” 为中心的教学结构转变为“主导一主体”的教学结构以“教”为中心的教学结构（ 如图 3）主导 - 主体结构图 3

15、信息技术与课程“深层次”整合下的教学结构转变1:1 环境不仅仅是给课堂带来了先进技术，其变革的本质不是要看信息技术发挥了多大的作用，发挥了什么样的作用，而是在于在1:1 环境下， 教师、学生、教材、媒体这四个课堂教学的核心要素在教学过程展开的进程中，作用和表现形式都发生实质性的转变。(1)1:1 环境下教学的内容变革1:1 环境下教学内容内在结构发生了转变，教材不是唯一的教学内容，通过教师指导、自主学习与协作交流，学生可以从多种学习对象( 包括本门课程的教师、同学以及社会上的有关专家) 和多种教学资源( 例如图书资料及网上资源) 获取多方面的知识。由教师作为单一的知识来源的局面被打破，同时突破

16、了书本是知识主要来源的限制，教师可以用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大扩充教学知识量，使学生不再只是学习课本上的内容，而是能开阔思路，看到百家思想。1:1 环境下教学内容的表现形式发生了转变。教学内容由原来的文本性、线性结构的纯纸张形式转换成包含文本、图形、声音、动画、录像甚至模拟的三维景象的超链接的电子化的结构形式；是通过对教学内容进行合理的重组改造，结合信息技术本身的优势和课程知识的特点，在丰富学生的感官感受和激发学习兴趣、促进知识建构的同时，对教学内容的一种结构化、动态化、形象化的表示。(2)1:1 环境下教学媒体作用的变革1:1 环境可以重新定位以计算机及网络为核心的现代

17、教学媒体在教育中的作用，改变人们传统的教学媒体观，不仅仅是要作为知识的呈现工具，教学的辅助工具，而更加要强调利用信息技术构建信息化学习环境，作为学生强大的认知工具的功能，要更加重视其构筑数字化学习社区的功能。1:1 环境下现代教学媒体的正确定位有:教师教学工具: 主要是作为情景创设工具、学生的情感激励工具、知识呈现工具、师生通讯交流工具、测评工具、教学管理工具等，信息技术作为教学工具，将更加关注其教学设计的合理性，从课程目标出发，真正地把信息技术融人于教学中。学生认知工具: 作为学生强大的认知工具，通过认知工具来对所学知识进行重构表达、绘概念图、迁移应用、实施交互等变换处理，促进学生对知识的深

18、层次认知，同时让学生有主动参与学习的机会，体现学习主体性。环境构建工具: 通过其网络通讯功能以及虚拟现实等技术，营造实现学生有效学习的环境，让学生真正在其中进行知识应用的自我体验和自我反馈，学会在数字化学习环境中实现知识的主动建构，构筑自己的学习经验。(3)1:1 环境下教师教学的变革1:1 环境下教师的角色也发生了很大的转变，教师由传统的课本知识传授者、课件制作者，转变为对课程内容进行重构组合的设计者、学习的指导者和学习活动的组织者和参与者。教师要对学生及其学习过程中的教学内容及教学媒体进行总体的指导和把握；教师要根据学生的特点为其选择、设计特定的教学内容、教学媒体和交流方式；教师是教学过程

19、的组织者，学生意义建构的促进者，学生良好情操的培育者，具体表现在以下几个方面:教师教学设计重点由教学内容转移为教学过程:1:1 课堂网络教学要求教师关注以设计“问题”情境以及促进学生解决问题的教学策略为核心的教学规划，激励学生利用信息化环境协作进行探究、实践、思考、综合运用、问题解决等高级思维活动，强调学生进行有助于创新精神和实践能力培养的各种研究型学习、探究型学习或是合作型学习。传统教学中，教师进行教案设计时，主要侧重教授知识的梳理对教材的重新组织。而1:1 环境下的教学则侧重教学活动设计与教育资源的利用，教学设计成果则是一个包括教学设计方案、学习资源、学生作品范例、活动过程模板、活动过程评

20、价方法的教学过程单元包，它是为实现特定学科单元教学目标、基于多媒体网络技术开发的一套相互关联的课程单元教学规划和支持材料。从内容讲解转变为学习过程引导: 教师从知识性内容的系统讲授，转变为组织活动过程，提出高水平的问题，促进自主学习，促进交流，及时反馈与总结，从控制课堂到导演课堂。(10) 1:1 环境下学生学习的变革1:1 环境下学生拥有大t 的经过教师选择、设计并控制的学习资源，是学习活动的主体，是信息加工与情感体验的主体，是知识意义的主动建构者，学生的学习由被动地简单接受和吸收，转变为主动地意义建构。具体包含以下几点:学习目标的转变: 表现在从知识本位转移到知识与能力并重，脱离现实生活、

21、陈旧的简单知识接受被一种强调知识内在联系、基本理论和与真实生活相关的教学内容所代替。对应的学习目标也相应地由知识本位向能力本位转换，知识的获 取只是一种手段，学生通过对知识的自主探索来获得解决实际问题和创新思维的 能力成为学习过程的最根本目的。学习方式的转变: 学习方式不是指具体的学习策略和方法，而是学生在自主性、研究性和合作性方面的基本特征，是行为参与、情感参与、认知参与以及社会化参与的有机结合，其中学生的行为方式是载体，认知和情感因素表达了学习方式的实质和内涵；单纯的行为参与方式并不能促进学生高层次思维能力的发展，只有积极的情感体验和深层次的认知参与为核心的学习方式，才能促进学生包括高层次

22、思维在内的全面素质的提高。自主、探究与合作将是1:1 数字学习方式的三个基本维度，教师、学生之间要开展协商讨论与合作学习，并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识和展示知识的方式进行教与学。教师力求为学生提供多种感官参与学习的氛围，充分让学生动眼、动耳、动脑、动手、动口，并通过动手实验、操作学具，边想、边做、边练来感知事物、领悟概念、掌握原理，使学生由被动学习变为主动学习，真正成为学习的主人。3、 1:1 数字学习在国内的发展从国内的相关文献来看，早在 2002 年教育部课程教材研究所就在美国德州仪器 (TI) 公司提供图形计算器产品的支持下开展了基于手持式图形计算器的数学教学改革

23、研究。TI 图形计算器内部设置了功能强大的数学教学专用软件，如函数作图与分析系统、几何绘图系统、计算机符号代数系统、数据处理系统等，还具有程序编辑功能。与TI图形计算器配合的“以计算器为基础的实验室"(CBL)等数据采集实验装置，则可用来收集与处理真实世界中的各类物理、化学、环境、生物数据，如位移、速度、温度、声音、光、力、电等，并能方便地传输给图形计算器，进而用数学手段加以分析处理。图形计算器的应用，向教师、学生展示了一种完全不同的教学方式，尤其对数学以及许多实验学科，如物理、化学、生物等，学生人手一台计算器，自己进行探索、总结规律，真正做到以学生为主体。另外一个是“十一五”全国教

24、育技术研究重点课题利用互动技术发展社会化学习网络的研究，它基于互动反馈系统(IRS， Interactive Response System)来开展研究，这是一个基于无线网络支持交互性的课堂提问与回答系统。在课堂上，学生每人手中拿着一个遥控器，通过一个与计算机联机的接收器进行信号传递，就可以进行随堂测验活动或游戏比赛活动。系统利用学生反应数据，给予教师及时、准确的教学反馈信息；老师也能马上诊断学生的学习成效，及时补救教学，系统所搜集的各种反馈数据还可以用于随后对学生知识结构的分析研究。3第三个很值得一提的是网络环境下基础教育跨越式发展创新试验研究项目，这个试验中，很多学校采用笔记本电脑实施“1

25、:1 数字学习”。该项目的总体目标是要改变教育信息化进程中“大投人没有大产出、高投资没有高效益”的不正常现象，在完全不增加课时、不增加学生课业负担的前提下，力图通过信息技术与课程的深层次整合，大幅度提升教学质量与效率，从而实现基础教育的跨越式发展。该项目属于教育部教育科学规划立项的国家级教育科研课题，也是北京师范大学“十五”期间“211 工程”建设的重点课题。还可以提一下的是“十一五”全国教育技术研究重点课题手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究项目，该项目是我国在基础教育领域内力图将廉价手持技术应用到学科教学的探索性研究，它面向基础学科教育，定位于手持式工具与网络资源的优势互补，运用建构主

26、义理论和双环目标教学理论，采取贴近教学实践的行动研究方法，构建简单、实用、便携、经济的数字化教育环境，运 用廉价信息技术设备促进教学质量的提升，消弭数字鸿沟，实现均衡的、促进人的全面发展的素质教育，研究力图从理论和实践两个层面全方位解读手持式网络教学系统在学科教学中的技术载体优势和对未来教学所带来的改变和影响。4、 1:1 数字学习在国内发展的问题与对策目前，国内针对1:1 数字学习的研究和应用刚刚起步，制约1:1 数字学习发展的核心瓶颈问题还是技术问题，支持1:1 数字学习的技术需要在性价比、便携移动性、联通性、情境感知等方面，有实质性的发展和进步。1 提高设备的性价比教育教学对于技术手段的需求与商务、娱乐有很大的不同: 教育要面向大众，要求真务实，正确的教育消费不是去追求时尚、昂贵的技术手段，而是以最少的代价获得技术手段的最大教育功用。因此，提高教育性能，尤其是直接支持学科教学特点的功能，同时尽量降低价格是支持1:1 数字学习的设备进军教育领域的现实选择和未来的发展方向。在1:1 环境下，笔记本电脑具有最强的性能，但价格比较昂贵，短时间内无法普及。Intel 公司计划推出1500元人民币以内的学生笔记本电脑，填补了这方面的技术空白，将对1:1 数字学习产生实质性的推