应用信息技术实现学习方式转变的实践例说

二、应用信息技术实现学习方式转变的实践例说

我们的实践思路是基于学科本体，基于学生认知规律生成相对理想化的教学设计，在此基础上进行整合点分析，研究难点突破方法，构建合理的教学环境，最后开展课堂实践验证。

(一)知识体系逻辑视阈下的教学设计方法——学科本体研究例说

信息技术与学科整合的方法要形成规律，不能就方法研究方法，要从形成方法的源头开始进行研究，方法的产生是基于教材、课标和学生，那么我们的研究就应该从学科本体研究和学生认知规律研究入手。建立学科本体库的原因，是在进行课题研究开始的阶段时，很多老师在教学时都会觉得某一知识点在讲解时，不知道把握讲道什么程度，当然就更谈不上用创新的技术和创新的手段来辅助、支撑教学，突破教学的重点和难点，高效地完成教学任务了。我校从2009年开始着手研究学科本体，将“语文、数学、英语”三个学科按板块进行划分，把所有分散在各册中的知识点进行梳理，建立联系，形成一个的体系化的知识系统，以数学学科为例，我校数学教师近两年来一直着力于研究学科知识体系，以课程标准为依据，我们整理出所有知识点在各学段、年级中的分布情况:横向以课程标准进行学习领域分类，纵向填充各知识点具体内容:

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针对每个知识点我们首先进行了教学目标、教学内容、主要数学思想、学习规律及一般教学方法的研究，基本的研究思路是:以知识体系和学习规律为起点，在此基础上构建理想教学过程，研究创新的教学方法，挖掘整合点，研究怎样利用信息技术支撑教学方法的创新，按照这种思路目前我们已经完成了数与代数、图形与几何这两个学习领域的66个知识点的分析，如下面两个表格即为这两个学习领域中的知识点分析:

图形与几何——图形与位置

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可以这样说，建立学科本体库的目的就是建立正确的知识体系，帮助我们梳理横向学科之间的关系，使得我们触类旁通;也通过建立学科本体库帮助我们透视纵向知识之间的联系，使得我们具有上下贯通的能力。也是想通过对知识体系的把握，了解掌握知识的重点难点目标，使我们每位教师都能掌握信息技术与相关内容的最佳整合点，最终实现知识的创新与发展。

通过构建学科知识体系，老师们全面系统地学习课标、深刻领悟编者的意图、学会了系统的思考，整体上把握教材，并在此基础上把多年积累的教学资源库和新建构的学科知识体系库有机结合形成了整合规律的初步模型。

(二)“用技术学习”理念下的环境构建方法——资源、软件建设例说

经过多年的研究，我们建立了语文、英语多维智能电子教材，小学数学教学工具。

1.数学教学工具及平台

数学是研究数量关系和空间形式的科学。数学教学普遍存在的困难概括起来主要包括:如何使抽象的知识可视化;如何使个性化教学内容构建参数化;如何使公式、符号、图形、图像、图表等学科内容编辑便捷化。

(1)针对知识可视化的困难，教学工具提供面向共性整合点的生活情境、教学互动动画、课程标准案例等素材，帮助教师解决共性教学困难，使知识可视化，促进学生能力转化;

(2)针对个性化教学内容构建的困难，平台对整数、分数、小数、方位、时间、图形、统计图表等专项内容，抽取出共性规律，将个性化内容进行参数化设置，形成专项内容教学工具软件，满足教师制作个性化资源的需求，帮助教师提高教师备课效率;

(3)针对学科内容快速编辑的困难，平台提供了快速编辑学科符号、公式、图形、图像、图表的编辑工具，教师可以方便地编辑、调用。

2.语文多维智能电子教材

教材是教师教学的基本依据，是学生学习的文本，而改革现在的普通教材，把教材变成“学生学习的平台”，这是生成多维电子教材的重要理念，多维:环境(学习场)中，按照学习过程构建支撑体系化的内容结构的资源(或工具)。智能:方便快捷的检索、推送，个性化的学习环境的构建。多维智能电子教材是指基于多媒体、网络技术，依托云服务平台，围绕某一学科教学内容建立的有序、生动、体系化、智能化的教与学支撑环境。这个学生学习的平台，集学习任务，学习资源，学习编辑工具和评价系统于一身，以学生为本，以学生自主、个性化学习、探究式学习为出发点，设计了学习任务区、学习资源区，学习编辑区，反馈评价区。

在学习任务区中设定了初级、中级和高级任务，学生可根据自己的认知基础来自主选择学习任务，从而完成相应的目标，在任务区中提供了学生学习的方法，如语文平台中是朗读法，还是圈画、分析、探究实验等方法。在学习资源区中给学生提供实用，够用的学习资源供学生自己搜集、整理、加工、归纳和总结，想学哪就进哪，想学啥就点啥，完全是一种自助式的学习，同时我们又给学生提供了简单、便捷的编辑工作，如写、画、上传、下载、粘贴等小工具，让学生在学习之后形成自己的学习汇报成果。另外我们还增设了练习与评价系统，可以系统自动评价，也可以上传给老师，通过教师的网上评价，有效地缩短反馈时间，这种穿越时间和空间的学习方式大大地提高了学习效率，激发了学生的学习积极性、主动性。

(三)信息技术支撑学习方式转变应用案例分析

我以质化研究的方法参与到课程的设计、支撑环境的构建等教学设计活动中，并通过田野笔记的方式记录课堂教学，以弗兰德斯课堂教学模式分析^[2]作为研究学习方式转变的切入点，下面是以数学学科为例的典型案例及分析。我们选取的是《年月日》:利用专题网站支撑探究学习。

1.课堂教学田野笔记(部分)

2.课堂教学模式分析(S－T教学分析)

课堂教学模式分析方法将教学中的行为分为学生(S)行为和教师(T)行为两类，并规定教师视觉的、听觉的信息传递行为定义为T行为，此外的所有行为都为S行为。由于S－T法减少了教学过程中行为的模糊性，增加了客观性，而且，将教学结果以图形表示，可用可视化的方法研讨教学，不需要复杂的计算，有利于推广、实施［10］。S－T法能够区分练习型、讲授型、对话型和混合型四种教学模式，这使得我对课堂教学模式的分析可以不仅有经验型的评价，还有了以信息论为基础的质与量综合性的评价。

本节课长40分钟，采用30秒的抽样间隔，共采集到数据79个。经过对S－T数据的统计处理，从S－T曲线图可以看出本节课教师行为占有率为38%，学生行为占有率为62%，在课堂开始3分钟后有一大段学生行为时间，师生行为转换率为33%，案例以学生的探究为主，教师讲授为辅，学生的参与度较高，师生对话和学生的练习较多。

3.课堂教学互动质量分析(基于信息技术的分析——ITIAS)

基于信息技术的互动分析系统(Information Technology－based Interaction Analyse System，ITIAS)是顾小清等人对弗兰德课堂互动分析系统的改进，可以很方便地统计出记录的时间段内教师和学生的个体的行为。在分类的过程中不作好坏的评价，只是客观的评价事实，比较客观，其编码如下表所示［11］:

基于信息技术的互动分析编码系统(ITIAS)

本节课片长40分钟，采用3秒的抽样间隔，本节课片长40分钟，采用3秒的抽样间隔，得到的矩阵图如下所示:

4.课堂结构

(1)教师语言比率=37.6%

(2)学生语言比率=57.7%

(3)教师话语——学生驱动比率(Teacher response ratio)=73.0%

(4)教师发问比率(Teacher question ratio)=63.0%

(5)学生话语——学生主动比率(Pupil initiation ratio)=75.2%

(6)课堂沉寂比率=4.7%

(7)开放性问题比率=65.5%

(8)封闭性问题比率=34.5%

(9)技术使用比率=49%

可以看出学生的参与率较高，媒体行为较多，表明师生在课堂中对信息工具的使用情况较多，说明教师对课堂掌控能力强，问题绝大多数问题属于开放性问题，利于学生高级思维能力的发展，可见教师在进行基于信息环境下的自主探究学习的教学设计时，充分考虑到了问题设计。另外教学中信息技术的使用为27分34秒，占课堂总时间的61.2%，其中用于教师用媒体对教学内容的展示为5.4%，学生操作计算机进行自主学习和成果展示的时间为55.8%，技术使用比率为49%，在整个教学过程中，体现出教师已经具有了信息技术与课程整合的技术观。

5.教师倾向

间接影响/直接影响=214.3%。直接和间接是就教师对教学的控制而言的。编码1—5所代表的教师语言行为是通过情感交流、表扬、肯定和提问对学生产生态度、情绪上的影响，其控制是间接的。编码6—8所代表的讲授、指示和批评则对学生具有更直接的控制作用。教师在课堂上使用这两类语言的频次不同，表现着教师课堂教学的不同倾向或风格。从间接影响和直接影响的比率来看，Y老师更倾向于间接控制。间接教学风格(关注学生主动学习、学习态度)。该课间接教学与直接教学的比值为214.3%，说明该课调动学生学习积极性十分有效。

积极影响/消极影响=270.0%。编码1—3表达的是期望、鼓励和赞同，是对学生的积极强化影响，而编码7—8是指示、批评，强制学生接受、服从，属于消极的强化影响。从积极强化和消极强化的比率来看，老师更注重积极强化方面影响学生。从积极影响与消极影响的比率为270.0%上可以看出，该课教师对学生积极影响的语言明显高于消极影响的语言，对学生的讲话以接纳、鼓励为主，从而使整堂课的气氛比较宽松，同时教师很好地发挥了主导作用。

6.稳态格分析

在该节课的矩阵表中，活动次数较多的稳态格［13］前三位依次是9—9格140次，8—9格90次，9—8格85次，主要原因是因为编码时将学生操纵技术、主动发言都设置为编码9，教师操纵技术、被动应答都设置为编码8，表明这节课主要是学生操纵技术进行自主学习。师生语言互动率较高。稳态格中比较多的还有4—9格和9—2，分别是45和30次，说明老师对学生的反馈主要以表扬和鼓励为主，学生主动性较高。

课堂行为曲线体现了自主探究式课堂的特点，学生语言和思考在探究、汇报时几次出现峰值，教师和学生原因峰值交替出现，体现了良好的互动性以及在教学中的主导地位。总的看来，这是一堂以信息技术支持下的以问题解决为主线的数学课。教师分步引导，利用专题网站提供的资源，培养学生提取、加工、处理数学信息的能力，探究年月日的相关知识。

通过对本节课的充分研讨，我们总结出了网络环境下小学数学主题教学模式有效应用的策略:

1.设计——构建成功的学习环境

主题教学是以学习者为核心的学习，教师的任务就是要给学生构筑一个适合主题学习的环境，在学习过程中给以适当的辅助和指导。主题学习自由度很强，虽没有固定的模式，但也有其自身特定的规律:

(1)确定主题。确定主题需遵循以下原则:

◎集中性原则。为了使学生能够把握学习内容的核心，主题应该集中反映某一个特定专题的内容和知识，而不是松散而没有条理。

◎开放性原则。主题应该具有一定的开放性，既要同课本或教学任务相结合，又应该能够激发学生的兴趣和创造性，同学生的先前经验和生活实际有一定的联系，便于学生发挥自己的主观能动性。

◎可操作原则。主题应具备学生应用文献法、实验法、调查法等方法进行实践研究的可能性，并能与学生生活及社会实践密切联系，既是学习任务、内容的深度提炼，又要在学习者的能力范围之内。

(2)学习任务和目标分析。学习任务可以是一个比较泛泛的主题的学习，如“找规律”，也可以是某一章节内容的学习，如“图形的拼组”。

(3)学习内容和学习者分析。学习内容包括既定的和不确定的两大类，不确定的内容或许教材和教师的知识结构中不一定有，需要教师重新收集和组织。学习者分析和学习内容分析同时进行，在学习者分析中，要分析学习者的能力结构中是否有要学习的任务和内容的知识背景，能否适应基于网络的学习。

(4)制定学习和指导策略。学习和指导策略指学生为完成主题的学习要采用的程序、方法、学习形式等因素的总体性考虑，如小组协作学习、个人自主学习、学习步骤、答疑形式等。

(5)调研和初步的资源准备。在分析学习内容，明确学习任务，并界定好主题后，需要在网络上将该主题合理有序地呈现出来。因此，需要做前期的调研，以初步了解该主题内容当前的进展情况，有哪些可供使用的资源，要对已有的资源和素材按照主题的内在结构进行整理和分类。

(6)主题的结构化分析。在确定主题，并对主题的相关内容初步了解之后，需要对要呈现的主题进行结构化的分析，即对主题的相关内容按照结构进行拆分，提炼出该主题的“目录”或“提纲”。

(7)结构化资源准备。对“主题”结构化分析后，各个“提纲”或“目录”需要有相应的资源来表现，需要根据“提纲”或“目录”来收集和组织相应的资源，必要的时候要对资源进行相应的处理。

(8)结构化呈现主题。结构化的主题呈现在网络环境下的主题教学中具有特殊的地位，其设计的好坏将直接关系到主题呈现效果的优劣，进而影响到学习者的主题式学习质量。

(9)主题页面美化和细节处理。

(10)确定评价量规和指标。评价量规和指标是教师评价学生主题学习效果的依据，网络环境下的主题式学习的评价需要把握下列原则:激励性原则、过程性原则、关注体验原则。

在各个阶段完成后，要注意作一个简单的阶段小结，对不适宜的地方随时修正。以上模式是我们主题教学设计实践的一个粗浅探索，主题教学设计是一个开放的动态过程，不同的主题，不同教学情境，需要对设计作相应的调整，具有很大的灵活性，应在实践中不断探索，根据自己的教学需要进行选择。

下图为网络环境下的主题教学设计的一般流程:

2.合理组织信息化资源(工具)

网络环境下的主题教学是一种基于资源、工具的学习，信息资源、工具的组织应用是否合理对教学效果有很大影响。从教师的角度来看，教师必须要管理和利用各种专题教学资源来进行教学，同时教师有权对学生开放或控制各类教学资源，以此来满足不同学生的学习。从学生角度看，合理有效的资源管理能够更好地促进学生对专题的学习。

一般来说，主题教学都要以网站为载体来组织各种资源，这个主题学习网站是学生进行主题式学习的重要入口和媒介，为主题式学习提供了集约化的资源环境，从某种意义上说，主题学习网站建设的好坏，直接决定了网络环境下的主题式学习的效果的好坏，在以网站为载体组织资源的时候主要从以下几个角度考虑:

(1)学习内容角度。依据建构主义中认知灵活性的观点，知识分为良构知识和不良构知识［16］。在组织这两种学习资源的时候，就应根据知识的特点采取不同的措施。小到简单的放置方式:一般结构良好的学习资源宜放在本地服务器上，作为相对较固定的学习材料，作为经典理论或框架式提纲的来源。而结构不良领域的知识内容应放在分布式的网络地址上供学习者参考和开拓思维;大到导航设计:对良构知识内容精心构造，组织加工，以训练学习者的逻辑思维为目标。在对非良构领域的知识构建过程中，导航与节点的设计是最关键之处，对于非良构领域的知识构建除了必备的合理的知识关系反映图(网络结构知识点之间的关系)外，还要利用页面提供的刺激使用户反应的主要因素原理进行设计，在节点转换前予以特殊说明，利用刺激提醒学习者清晰地知道自己所处的位置，去向何处，怎么去等等;再大到教学策略:非良构知识揭示了知识的多种关联性以及对情景的依赖性，可以帮助学习者形成对概念的多角度的理解，并与具体情景联系起来，形成背景性经验，适宜探究的教学方式，良构知识则更适于学生的自主学习。

(2)学生的信息技术素养角度。学习者信息水平的能力上看，有强弱之分。对于能够准确进行信息定位并能灵活运用的学习者应减少信息代理。而对信息处理能力较弱者，应该在学习前提供较多的信息处理能力的代理［17］。例如每次上课的前几分钟，教师都要先布置本节的具体任务，并根据课下对学生作品的检查，提出基本要求和较高要求。整个学习过程中，教师要对学生进行以下指导:对不会使用软件的学生进行培训;告诉学生如何获取及有效地利用资源;解决学生在制作作品中遇到的疑难问题等等。

(3)学习类型角度。网络学习又可分为个别化学习和小组协作式学习。在个别化学习中网络信息宜采取较多的动态拉取方式，学习者所获信息将有利于个别问题的解决，以适合个体的知识结构建构。而在小组协作式学习中，应以案例为基础，将信息蕴涵在其中，并以公共问题的解决为主。

3.实施——有效运用多种教学策略

好的设计和资源组织如果不能落实到实施阶段，其价值便无法体现。设计只能是一种预设，它保证了教学效益的底线。但是这种预设并不是精确而线形排列的，应是开放、动态的生成，在具体实施的时候教师要能根据具体的情况平衡处理预设与生成。通过上面的分析，我们发现经过精心设计的活动方案和资源如果没有深谙教学策略的教师导引和调控，很难发挥其教学作用。相反，即使有时我和研究者在案例和资源设计觉得不够完美，但教学实施过程中却得到了教学策略丰富的教师的修正，通过合理的调控反而取得了意想不到的效果，可见教学策略对于学习效果达成的重要作用。

在网络教学与研究的实践领域中，人们从不同的角度、立足于不同的理论背景和实践领域，提出了各种各样的教学策略，我对目前众多的教学策略进行分析，提炼出应用于网络环境下主题教学实践的一些典型策略。

表:网络主题教学策略应用

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以上讨论的是网络教学环境下常用教学策略的类别以及在教学实践中的应用。各种教学策略在教学实践中并非单一发挥作用，没有任何一种教学策略能够适用于所有的教学情境，有效的教学需要有可供选择的各种教学策略有机融合应用于教学实践，来达到不同的教学目的，完成不同的教学任务。在对网络教学策略进行研究和实践中，还有很多能够有效应用于教学的策略，这些策略有待于我们进一步的探索研究、实践验证。

上面的案例是我们结合学科内容、支撑环境、学习方式形成的不同学科的若干教学模式之一，另外还有数学学科“基于学习工具的自主探究教学”、语文学科的“基于多维电子课文的情境阅读教学”、英语学科的“基于网络环境的双主合作教学”等等，限于篇幅，这里不加表述。

【注释】

[1]此分类与梅耶按知识的认知结果将知识分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识大致相同。

[2]弗兰德斯(Ned.Flanders)，美国密歇根大学的学者。弗兰德斯互动分析法(Flanders’Interaction Analysis System，简称FIAS)，包括三部分:一套描述课堂互动行为的编码系统，即量表;一套关于观察和记录编码的规定标准;一个用于显示数据，进行分析，实现研究目标的迁移矩阵。