網絡化階段的信息化教學研究
理論研究
作者：興喬 趙曉寧
進入新世紀之後，信息化的網絡技術獲得高速發展。網絡化深刻改變了以往多媒體教學應用模式，多媒體呈現出不斷融入網絡化的趨勢，多媒體的教學應用快速網絡化，推動教學領域廣泛深入的信息化進程。其應用研究表明，這一趨勢改變著多媒體技術應用於教學的形態和內容，多媒體從信息主要呈現形式逐漸變為信息化教學網絡的輔助部分，或者說是網絡係統的終端應用顯示部分，其相對獨立形態特點逐漸弱化。
1 網絡應用於課程教學
網絡技術的發展，隨之引發結合多媒體的針對具體教學應用的實踐研究。研究目的在於：探索可行性即網絡化教學對教學效果的影響，通過網絡化手段在教學中的應用，總結網絡技術的應用特點及規律，促進教學改革。有關這方麵的研究多集中於具體教學應用和調研方麵。如趙宇昕、胡迎賓的研究以物理電磁學教學中使用網絡技術教學為例，嚐試通過學生實驗、課堂教學、對不同水平學生教學的三種情況的考察，檢驗應用多媒體網絡技術的教學效果。
研究對象是辦公自動化設備專業1班（44人）和2班（45人），實驗前對兩個班的期中考試成績進行t檢測，發現兩班成績無顯著差異。1班定為實驗班，2班定為對照班。
實驗時間：從2004年4月12日—5月27日，曆時一月餘，計18節課。
實驗一：多媒體和網絡技術在電磁學學生實驗中的應用。
實驗班的實驗是采用真實實驗環境和模擬實驗環境相結合的方法，學生既可以進行實際操作，也可以用計算機查詢機器裏的資料以及實驗操作過程，還可以上網查找相關信息，動手動腦相結合。每人完成一份實驗報告。
對照班的實驗是在物理實驗室中進行的，每人一套實驗設備。實驗完成之後，馬上以筆試形式進行測驗，檢查學生對楞次定律掌握情況。
測試之後數據的處理利用SPSS軟件完成。
實驗的結果表明：1）實驗班的平均分、優良率、及格率都明顯高於對照班；2）對於基礎知識的掌握，實驗班得分高於對照班；3）實驗班和對照班在直覺理解方麵有顯著差異；4）在靈活應用方麵，兩個班的差異也很明顯。
實驗二：多媒體和網絡技術在電磁學課堂教學中的應用研究。
實驗班的學習是在多媒體教室中進行的，每人一份學案，每人一台計算機，每台機器上都已安裝好課件，學生隨時可以上網查找資料，通過多媒體網絡教室可以進行廣播教學、輔導遙控、師生對講、文件傳輸，師生之間、學生之間可以進行課堂討論，學生可以搶答。
對照班的課在教室中用傳統教學方法完成。實驗完成之後，馬上以筆試形式進行測驗，檢查學生對法拉第電磁感應定律掌握情況。
協方差結果表明，兩種應用模式：1）在基礎知識測驗成績上存在非常顯著的差異（P=.007
.05）；3）在靈活應用測驗成績上差異顯著（P=.020 實驗三：多媒體和網絡技術引入對不同水平學生的應用效果研究。 實驗從學習主體——不同層次學生——來研究實驗效果是否一樣，對不同層次學生按優等生、中等生和差等生進行分類，進行前、後測差異檢測。 檢測結果表明，在前測成績差異不顯著的情況下：1）優等生的實驗效果不及中、差等生顯著；2）中等生實驗效果顯著、差等生的實驗效果非常顯著。 實驗結果表明： 1）物理教學中適時引入多媒體和網絡技術對增強學生的學習效果是有幫助的。從前測和後測成績來看，實驗班的後測成績明顯高於對照班，激發了學生學習興趣和學習熱情，教師也嚐試一種新的教學方法，對優化物理教學有一定的參考價值。 2）對於中等學生和差生，效果顯著。這種學習方法提高了學生的學習興趣，培養了學生的形象思維能力，教會學生如何分析問題、解決問題。 3）從對學生的調查問卷中可以看到，大部分學生對這種教學方式是認可的，持支持態度，其中，35%的學生非常喜歡，38%的學生喜歡；38%的學生認為幫助很大，47%的學生認為有些幫助，由此可以看出這種方式的教與學對學生學習是有幫助的；43%的學生是適應這種教學方式的，同時也拓展了自己的知識麵；44%的學生通過學習，開闊了視野和思路，提高了個人素質。 2 新型教學模式——微格教學 微格教學是依托網絡係統產生的一種新的信息化教學模式，“微格教學係統是為微格教學訓練課而設置的真實的教學實驗環境的總稱”。微格教學係統綜合了多媒體和網絡教室的功能，在教學和教研上比傳統的多媒體和網絡教室更為靈活。張鴿、胡又農、徐力等參與的、獲得首師大現代教育技術重要試驗支持的項目“應用網絡化微格教學係統開展新型教學模式的研究”，比較具體地揭示了網絡化微格教學係統的構成、作用及過程，探討了如何運用微格教學係統進行教學活動的問題。 微格教學係統“最主要的作用是為微格教學提供硬件支持平台，早期主要用於師範類學校的畢業生實習和試講，即在試講的教室內架上攝像機進行自動攝像，在課後根據錄像帶資料與試講人一起分析、學習試講內容，糾正其錯誤和不良習慣，以提高試講人的授課水平和心理素質”。隨著電子技術的發展，微格教學係統中的設備已經從機電控製技術發展到計算機控製技術，使其在操作、管理上有了質的飛躍，如攝像機的精度越來越高，自動化程度越來越強等。在信號處理方麵，也從傳統的模擬方式發展到如今的數字化網絡方式，不再是一個局限於特定場所的、僅有特定功能的係統，而是一套采用了數字化傳輸、數字化存儲和網絡應用方案的，集微格教學、多媒體編輯、影視音像製作、多媒體存儲、視頻點播、數字化現場直播為一體的數字化網絡係統。微格教學係統的構成通常分為兩大部分。 一是訓練環境，包括微格教室、控製室、觀摩研討室等。微格教室是受訓者進行角色扮演和小組討論的模擬教室，控製室是由專業人員進行控製和遙控操作攝像設備進行現場錄製的場所，觀摩研討室是參與培訓的師生進行現場或重放錄像反饋、評價的教室。 二是微格教學硬件和軟件設備。硬件設備通常包括記錄角色扮演的攝錄像設備、觀看教學反饋的放像設備和進行教學評價的計算機軟硬件設備。網絡化的微格教學係統還應具備與網絡通信和數據傳輸相關的控製與存儲設備和係統。“通常在音像設備的控製上實現了自動化，在視、音頻數據的記錄和存儲上實現了數字化，在數據的處理和傳輸上實現了網絡化。” 傳統的微格教學係統一般具有以下幾大功能：攝像、錄像功能；係統多媒體監視功能，係統巡視掃描功能；評課功能；示範功能；互相觀摩功能；受控播放功能；等等。而網絡化微格教學係統則大大拓展了其功能界限。 1）基本技能訓練實現數字化信息記錄，可以通過計算機網絡進行傳輸，保存教學案例，可更好地進行技能培訓的記錄和展示。 2）教育技術基本技能訓練與“班班通”相適應，依托網絡連通各教室中的多媒體計算機設備（包括試驗室、展示台等），能夠支持學生完成從教學設計、教學策略製定、教學實施過程到最後的形成性評價所有環節的教育技術基本技能訓練。 3）視頻直播教室“和閉路電視係統結合，把微格教室內的活動和課程向全校實況轉播”。 4）還可應用於信息技術與課堂教學的整合訓練。教室結構設計為分布式結構，而且每個教室中都有網絡端口，故可以很好地支持開展基於探究式學習、協作式學習等新的教學模式。“對優秀教師、專家學者的示範課程實況錄像，以利於其他教師觀摩、學習；組織專家學者及教學管理人員在主控室對教師進行聽課、說課、評課等活動。” 研究指出：“現在的網絡化微格教學係統，其功能已不僅限於師範生技能的培訓，它已經成為一個集多媒體、網絡化教室於一體的多功能的教學、培訓及教育模式研究係統。”在現代教育技術環境下，教學係統中各要素之間的關係要進行四個轉換，即：教師由講授者變為學生學習的指導者、組織者；學生由接收者變為主動學習者；媒體從演示工具變為學生認知的工具；教學過程從傳統的分析講授轉變為學生發現問題、探究問題的過程。合理應用多媒體網絡教室，可以有效支持這些以學生活動為主的學習。在情境的創設和教學信息、教學活動的組織上，問題在於多媒體教室由於功能的單一限製，往往隻是用於被動的信息展示；而網絡教室環境下的網絡自主學習也由於教室環境的限製而難以流暢開展。其原因一方麵是未能突破傳統教育觀念的束縛，另一方麵也存在教育、教學裝備的滯後和難以駕馭等客觀因素。因而運用微格教學係統所提供的強大功能，充分利用其網絡化的優勢，可以支持新型教學模式的發展。 1）實現無幹擾和方便有效的小組學習和討論。小組活動和學習模式本身就是微格教學的基本模式。在微格教學環境中，教師在分完組或布置完任務後，學生可以很方便地按小組在不同的微格教室活動，或學習討論、或上網搜索，網絡化微格教室都可以方便地實現。而且，由於各個小組的活動是在不同的教室進行的，因而不會互相幹擾和影響，更有利於學生專心進行探究型學習。 在小組活動需要教師幫助或指導時，學生隻需要通過各教室與主控室的控製係統，便可與教師進行視音頻對話，而不會幹擾其他小組的活動。 2）教師更有效地進行控製、監督和指導。運用微格教學係統所提供的強大數字監控功能，教師可實時看到各個教室的活動情況和進度，可以更好地因材施教，適時進行指導；對進展很好的小組進行鼓勵，並且可以把他們的活動情況通過各教室相連的視頻設備展示給其他小組，並加以簡要的點評，以指導其他各小組的活動。教師還可以通過各教室連接的網絡，和各組的學生進行交流。當小組活動遇到較大的困難或阻礙時，教師可以很快到該組的實驗室進行現場指導或控製。微格教學係統為教師提供了很好的控製和監督的硬件係統，教師完全可以按照自己的教學理念和計劃去操作和完成。 3）方便案例庫的建立和深入分析改進教學行為。教學過程是一種“設計—實施—評價”的往複的信息反饋處理過程。教學過程中的信息處理可為教學過程的設計、實施、控製、評價、完善提供重要的依據，具有十分重