第七讲信息化教学技术的选择

第七讲 信息化教学技术的选择传统的教学技术关心如何根据具体的教学目标来选择媒体、设计教学材料和教学过程，而在信息化教育的情况下，我们应该把信息技术的运用放在教育改革的大背景下来考虑。因为现代信息技术具有促进教育改革的巨大潜力。本章首先讨论运用信息化教学技术的策略，接着介绍常用的信息化教学环境，最后讨论课堂中信息化教育实践方法。 在教育信息化的进程中，一个至关重要的问题就是如何将技术合理地融入教学，从而达到提高教学效果的目的。之所以强调“合理融入”，是因为在当前的教学改革中，“为技术而技术”的现象还比较严重，没能充分发挥现代化教育技术的优势，造成了相当大的负面影响。对了达到技术的合理融入，首先要对信息化教学系统中的技术应用有一个全面系统的了解。本讲座将主要介绍应用于课堂的信息化教学技术，同时也对远程信息化教学技术有所涉及。 第一部分 运用信息化教学技术的策略一、关于在教学中运用技术的策略思考如何在教学中合理而又有效地使用技术，首先有个策略性问题，当然本质上是教育观念问题。在第六讲中所提到的用教育技术支持教育改革的报告中，有关的教育专家指出，现代教育改革的核心是使学生变被动型的学习为投入型的学习（Engaged Learning），让他们在真实的（Authentic）环境中学习和接受挑战性的学习任务。在教育中应用技术的未来目标是促进教学形态由被动型向投入型转移。而技术从水平上讲有高低之分（为方便起见，以下简称高技术与低技术）。在这些认识的基础上，我们可以建立一个关于利用技术支持教学改革的策略空间。如图7-1所示，我们目前的教育状态是属于低技术支持的被动型学习。选择教学改革策略如同走象棋，存在多种走步方案：图7-1 利用技术支持教学改革的策略空间（一）一次性简单策略AB: 教学过程中越来越多地使用高技术来支持教师的教学授递功能，但教学模式无根本变化，学生仍然处于被动的学习状态，因此具有较少。正如人们通常批评的那样，传统教学是一种灌输式的教学，那么，我们可以说方案B的作用是以“电灌”代替“人灌”（假定具有提高教学效率的作用）。此外，使用多媒体技术还可能具有激发学习者兴趣，增强学习动机的作用，这在低龄学习者身上体现较为明显，但是否具有长久保持，还需通过研究加以验证。AC：用低技术支持投入型学习。假定教学模式有重大改革，贯彻了以学生为主体的思想，教学中应用一些比较普通的教学技术作为辅助手段。AD：用高技术支持投入型学习。假定在教学中以高技术为重要教学手段，并且教学模式有重大改革，体现了信息化教学的许多特征。（二）二次性简单策略AB D：先用高技术支持被动型学习，尔后转向投入型学习；AC D：先用低技术支持投入型学习，尔后进化为用高技术支持投入型学习。（三）综合性策略上述策略分析是以线性思维为基础的，但事物的实际发展一般不可能是直线式的。我们假设可以采取综合性策略，在不同的教学阶段，针对不同的教学目标和学生特点，而采取不同的教育技术应用模式。有人可能会很自然地提出这样的疑问：既然象图7-1中的方案C那样，用低技术也能支持教育改革，那么方案D有必要吗？这涉及到对教育技术，特别是媒体技术的教育作用的认识问题。按照行为主义的观点，教学就是通过提供一定的刺激来激起预期的学生反应，可以说利用任何媒体都可以产生满足这种需要的刺激，教学中起作用的是方法而不是媒体，这是以科拉克（美国著名的教育技术专家）为代表的学媒无关说的重要观点。但是，按照当前国际流行的建构主义教学观，没有适当的媒体很难创设允许学生自由探索和建构的学习环境。也就是说，现代信息技术在教育中的作用具有不可替代性。二、以教学革新为目标的技术运用策略在第六讲第二节中，我们曾经介绍了革新教学的特征。利用现代化信息技术来促进教学革新并进一步推动教育的全面改革，应该是发展信息化教育的主要目标。关于如何选择适当的技术来支持教学革新，当然有许多复杂的因素需要加以考虑，有主观方面的（如教育观念），也有客观方面的（如人、财、物、设备条件等）。但是，在你做这类考虑前，必须懂得不同的技术在支持教学革新方面有不同的作用。米因斯（B. Means）等人曾提出一些建议，现概括于表7-1，对我们有一定参考作用。表7-1 信息技术对教学革新的支持作用信息化教学支持技术 的特征学生异质分组基于绩效的评估务实的多学科任务协同作业交互式指导学生探索教师作为帮促者电子数据库 电子参考工具 超媒体智能CAI 智能工具 基于微机的实验室 微世界与模拟 多媒体工具与手段 网络及其应用双向视听远程学习 电视摄录编系统 录影光盘与CD-ROM 字处理及智能写作工具 但是在考虑使用什么技术时，应该从教育目标和教学方法出发，因为技术是与教学方法相关并且为一定的教育目标服务的。无数教育家对课堂教学方法进行过研究和分类工作，但是现在越来越多的人认识到，教学中不能单纯依靠某一个流派的理论和方法，而应该整合不同的理论和方法。例如弗勒西与茹尼斯基（Frazee & Rudnitski， 1995）就如何将传统的与现代的（建构主义的）学习理论相结合和将教学理论与实践相统一提出一个整合性的课堂教学策略规划框架，从全班、小组和个人三个层次来考虑教学方法及技术的综合运用（见表7-2）。表7-2 课堂教学策略规划 教师为中心 学生为中心 直接教学 -（连续体）- 间接教学 全班小组个人教学方法讲授法演示法合作学习法讨论法学习风格调查法学习活动课堂作业课本阅读角色扮演学习中心问题解决决策练习 被动 -学生-主动 表7-2显示的教学方法是大多数教师经常使用的，因此对于教师个人来说，很难说他是个纯粹的客观主义教育者还是建构主义者，他可能无意识的尝试多种理论取向的方法。当然，每个人惯用的方法会有不同的重心。一个优秀的教师，应该不只擅长于应用一种教学方法，而忽视其他的教学方法。有许多教学方法和教学活动能够用来帮助学生的学习。学生既可以被动地学习，也可以主动地学习，但是研究表明，学生如果使用主动的而不是被动学习方法，能够学习到更多的材料，能够学习得更快，能够对学习的内容获得更好的理解，也能够更有效地利用所学习到的技能。关于如何选择适当的技术对课堂教学进行信息化的改革，除了理论思考外，还有许多复杂的实际因素需要加以考虑，有主观方面的（如教师的教育观念），也有客观方面的（如人、财、物、设备条件等）。从教学实践出发，我们提倡以下策略：1 以教学革新为目标，通过教学方法的整合指导技术的应用；2 以经济实用为原则，做到传统媒体与现代媒体，高技术媒体与低技术媒体相结合；3 人机优势互补，把机器（各种媒体技术）所擅长的事让机器去做，把人（教师）所擅长的事留给人做。第二部分 常用信息化教学环境在教学媒体技术的应用经历了由低技术到高技术的过程：最初只是文本教材、黑板等一些低技术含量的媒体；进一步发展到使用广播、电影电视、幻灯投影等中技术含量的媒体手段；进入信息社会，以计算机多媒体、网络等为为主流的高技术则对教育活动产生了更明显地影响。这些新兴的IT技术并不排斥否定已存的传统媒体技术的作用，它们一方面渗入或代替传统的媒体手段，加强了它们的功能，如在语言实验室里加入计算机控制，使其智能化、程序化，利用电子白板代替黑板讲授等；另一方面则构造出新型的教学媒体环境，如网络教室、虚拟教室等。通过在教学环境中使用这些IT技术，极大的提高了教育教学的效率和质量。本部分将介绍几类比较典型的信息化教学媒体环境。 一、多媒体教室多媒体教室目前已经我国信息化教学的主流环境，基本上可分为普通型和集成型二大类。（一）普通型此类系统是在普通教室中安装一台数据/视频大屏幕投影机加上一台多媒体计算机。可以支持以教师为中心的课堂讲授和演示，或用于创设支持学生主体活动的情景。这类系统设备简单、操作方便、投资较少。如果多媒体计算机能够联网，则更有利于现代教学设计的实现。（二）集成型该系统是将多种媒体设备连接成公用的图像和声音系统，并清晰地显示由计算机等媒体传送的文字、图形、图像、动画等多媒体信息。该系统可以由一控制平台作综合控制多种媒体，也可以通过主机箱作综合控制，其标准构成如图7-2所示。图7-2 标准型多媒体教室的构成 集成型多媒体教室的优点是功能比较全面，实现了高技术媒体、中技术媒体之间结合，有利于直接利用现有的视听教学资源。缺点是设备费用高、维护困难，对教师的技术操作能力有较高的要求，因而不适于大范围内普及应用。二、语言实验室语言实验室是主要供语言教学和研究使用的现代化专门教室。最初的语言实验室是指利用各种实验仪器进行语音分析和研究的场所，在录音机出现后，语言实验室便逐步演变为主要用于外语教学的场所，随着科学技术的不断进步和推广，现阶段它的运用领域不仅仅局限于语言教学和研究，而且还逐步向其他学科领域拓展。（一）语言实验室的类型语言实验室设备的组成形式多种多样，按其教学功能来分有听音型（AP型）、听说型（AA型）、听说对比型（AAC型）、视听比较型（AVC型）、多媒体学习型（ML型）等。表7-3展示了这几类语言实验室在设备上的差异。类型基本设备 AP型 教师控制台：公用电唱机、录音机。 学生座位：一套有线或无线式耳机，一组可供调节音量和选听教学内容的简单装置。 AA型 教师控制台：加设学生送话器、相应的呼叫及双向通话系统。 学生座位：加设传声器、呼叫按键等。 AAC型 教师控制台及学生座位：分别加设双声道双轨录音机。 AVC型 教师控制台及学生座位：分别加设监视器。 ML型教师控制台及学生座位：分别加设微型计算机。表7-3 各类语言实验室的基本设备（二）语言实验室的功能表7-4展示了这几类语言实验室在功能上的差异。 类 型功 能AP型AA型AAC型AVC型ML型 呼叫与通话教师通过扬声器对全班讲课教师通过耳机传声器组对全班讲课教师对某一小组讲话 教师对个别学生进行辅导 教师在播放教材中间进行讲解和插话学生之间互相通话、分组学习 学生呼叫教师请求帮助 播放与示范播放录音教材播放视觉图像 学生自主选择听音教师指定听音(强制听音) 学生示范 跟读与录音教师录音机自动反复播放 学生录音机自动反复播放 学生录制教学内容 学生录制跟读内容，进行对比训练 监听与记录教师顺序监听全班或分组学生的学习情况 教师监听任一学生的学习情况 教师记录学生的学习情况 遥控与复制教师对学生录音机进行遥控 教师对学生传声器进行遥控(全班或分组关闭 教师遥控学生录音机复制教材 快速复制录音教材 分析与评价学生出席点名 分析学生回答问题状况、显示成绩 评价教学效果 打印分析评价的结果 程序化、智能化的高级处理 从上表不难看出，在这几种语言实验室中，ML型的功能是最为先进的，它集计算机技术、多媒体技术以及丰富的软件为一体，使语言教学向程序化、智能化迈进，大大地减轻教师的劳动强度，有效地提高了教学质量。当然，语言实验室的设备投资与教学功能是成正比的，各个学校应根据自己的实际经济情况进行相应的选择。三、计算机教室计算机辅助教学正朝着多媒体网络型CAI的方向发展。然而，依目前的经济状况而言，在一段时间内，计算机教室仍会存在两种形式，这就是普通计算机教室和多媒体网络教室。（一）关于教室网络化教室网络化是指将置于教室中的微机与局域网、广域网或甚至国际互联网连通（Internet）。它是实现教育信息化的必由之路，因为联网系统能够实现资源共享，能够集中监测学习过程，便于教师进行有效的教学管理。按教室中计算机的密集程度之不同，可以有不同的联网方案：（1）低密度方案：一个教室中只有12台计算机；（2）中密度方案：一个教室装备58台微机（平均五六名学生一台微机）；（3）高密度方案：一个教室装备2448台微机（二人一机或一人一机）。本书所说的网络教室是指采取高密度方案构成的联网计算机系统。对于教室中网络CAI系统的用法，存在着两种不同的教育哲学：个别化教学和集体化教学。当用于支持个别化教学时，网络的主要作用是支持课件共享和个别化的教学管理。此类系统的代表作是在美国中小学广为流行的“集成学习系统” （ILSIntegrated Learning System）。ILS系统配有一到数门课程的成套课件及CMI （计算机管理教学）系统，能够提供个别指导、操练与练习、以及联机测试、为个别学生分配学习任务、监测每个学生的学习进程、为教师提供学习情况分析数据。此类系统的用户之间不涉及实时通讯，对网络的通讯能力要求比较低。当用于集体化教学时，网络的主要作用是加强课堂中的教学通讯能力、实行教学资源的集中管理、为课堂教师实时监控与干预教学过程提供强有力的手段。此类系统的用户之间以实时通讯为主，涉及屏幕共享和语音对话，因此要求网络具有多媒体信息通讯功能。然而，目前为了解决有关技术问题，人们常采取“二网合一”的办法，在普通数字网上覆盖一个模拟网，即在每台微机上加配一块影音传输卡并用电缆连接起来，用以传输多媒体计算机输出的视频与声音信号，于是将普通的计算机网络教室升级为多媒体视听网络教室或简称多媒体网络教室。（二）普通的计算机教室所谓普通的计算机教室就是将若干台计算机有序地放置在专门的教室中，能够正常地工作，即称其为计算机教室。目前几乎所有开设了计算机课程的学校均拥有这样的教学环境。由于这种计算机教室基本采用单机运行方式，从而在教学过程中产生了很多弊端，诸如：每个学生都必须拥有自己的硬盘才能独立地引导；教学软件或其他的应用软件必须在每一台计算机上安装，费时又费力；学生多为初学者，极易造成因误操作而给计算机和机房的管理造成极大的困难；由于学生用的软盘不易控制，极易造成病毒感染。因此这样的教学环境只是对计算机课程教学有用，而对于其他课程，则无太大的用处，这限制了设备和教室的利用率，不利于进行集中教学和集中管理。为了克服以上缺点和不足，条件较好的学校开始建立教室局域网或多媒体网络教室。（三）多媒体网络教室至今，许多已配置有多媒体网络学校的校园网大多数采用WINDOWS NT平台。在这样的网络系统环境中，采用服务器/学生机（Service/Client）方式的各工作站可以共享服务器的资源，并由服务器统一管理，工作站之间可以互相通讯。在网络教室中，学生机可以是无盘工作站，因此可以节省投资。同时，每个工作站可以共享安装在服务器上的各种软件，而且可以对服务器的硬盘空间进行规划，并限定学生的使用权限，进而防止初学者误删重要软件以及一些保密的重要信息。多媒体网络教室适应了多媒体时代教学的要求，它可以提供多种网络化的教学环境，帮助教师有效应用多媒体教材，进行多元化教学，以及多形式、方便快捷的教学活动。1. 系统环境及构成模式教师工作站的配置应当是网络化的多媒体计算机，即它必须配备有网卡、光驱、声霸卡、电影解压卡、视频捕捉卡等器件，以使教师工作站能运行多媒体教学软件、采集视音频信息以及对网络中的学生进行管理和调控等。对学生机没有很高的特殊要求，只要配备有键盘、网卡，VGA彩色显示器就可以了。多媒体网络教室的基本特点是：a. 教室内部的所有学生机依托网络系统连接，通常采用WINDOWS95或WINDOWS NT平台；b. 所有的学生机可以共享硬盘、打印机、扫描仪以及各种应用软件等；c. 增加一套专门设计的网络教学软件系统，或者硬件教学网络系统设备，共同组成多媒体网络教室。2. 系统的辅助设施及注意事项多媒体网络教室的布局和辅助设备有一定的要求。一般计算机后面有很多连接线，连线要隐藏，使学生不易碰到这些连线，做到既美观又安全。多媒体网络教室的辅助设施还有桌椅、电源、UPS（不间断电源）、教科书、应用软件等。辅助硬件中需要特别注意的是电源，要保证动力电源的容量（一般每台微机的功率按200W-300W计算），同时，还要注意整个教学网络系统的良好接地，以保证网络的正常运行，免除因接地不良或没有接地而导致器件损坏。3. 多媒体网络教学系统的教学功能 这里主要介绍附加的网络系统。这种用于构成多媒体网络教室的附加网络系统，就目前市场而言，有纯软件式的和纯硬件式的，也有软件和硬件结合方式的，但是从用户的角度来看，它们的功能至少都具有广播、监看、控制、分组四部分的功能。 a.广播功能：可将教师工作站的画面同步传输到每个学生工作站的屏幕上，从而使每个学生可以同步看到教师的操作过程。此外，教师还可以将某个学生的屏幕画面转播给全体学生，用学生的操作作为示范讲解。b.监看功能：教师可以不离开自己的座位而从教师机上清楚地掌握系统运行状况，并及时显示实时工作状态，教师更可以实时监看任何座号学生的学习情况和对系统的操作情况，从而对教学过程进行有效的控制和调度。c.控制功能：控制功能使教师可以实现对学生机的控制，如锁定/解锁键盘、锁定/解锁鼠标、屏幕提示、开关计算机、全体黑屏、个别辅导等。控制功能是通过技术手段有效地帮助教师实现了课堂管理。 d.分组功能：教师在控制台上可以对学生进行编组，让各小组成员进行讨论与合作。4. 多媒体网络教室的主要运用利用多媒体网络教学系统进行的教学应用主要体现在以下几个方面：a.实时的计算机教学：系统在进行计算机教学时极为方便，教师只要在讲台上启动教师机，利用系统的广播功能便可将正在操作的屏幕内容实时传送到全体学生机的屏幕上，实现真正的“所见即所得”。同时，它也可以用于多学科的教学活动，任何一门课程的CAI软件都可以在这样的系统上得到很好的播放和讲授，而不需要让每一个学生机都安装执行程序和应用软件。 b.语言教学：多媒体网络教学系统不仅可以为语言教学提供优良的视听环境，提高视觉形象和听觉信息的比率，而且为即时有效地因人施教提供了可能。由于计算机技术的有效运用，语言实验室的大部分功能在多媒体教学系统中均被方便地实现：分组学习，接受学生单独请求，并对其进行单独辅导，而不影响其他学生的学习活动。这有利于个别化学习和集中教学相结合的教学方针，也适用于各式各类的复式教学活动。c.仿真模拟：此类教学系统在虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟实习基地中的广泛应用为仿真技术的模拟提供了机会，许多单调的训练变得趣味盎然，学生在类似玩游戏的过程中可以获得大量的知识和掌握很多的技能，同时仿真模拟在具有危险、实际操作需要耗费大量材料、资源以及微观世界的教学活动或实验中具有更为突出的作用。 d.教材及资料的编制：由于系统具有多种输入设备，这就可以为教材和资料的制作提供极为丰富的媒体素材，具有一定专业基础的教学人员可利用多媒体软件，将其通过剪切、拼接等工序编辑制作出丰富多彩、品质优良的教材和资料。四、远程教学媒体随着信息化技术的发展，教育者们开始注重远程教学媒体在学校教育中的应用。支持远程教学的媒体技术多种多样，我们首先面临如何选择媒体的问题。虽然总的原则是根据教学方法选择媒体，但媒体又反过来限定教学方法。我们首先将媒体分成三类（表7-5）：低技术、中技术、高技术，然后用表格形式建立一个媒体选择矩阵（表7-6），表示远程教学方法与媒体之间的联系。应用媒体选择矩阵的时候，首先根据学习者要访问的信息资源以及对远程教育技术熟悉的程度，选择这三类之一。表7-5 远程教学媒体的技术分类低技术中技术（还有许多）高技术（还有许多）印刷品（通过邮路）录象带录音带电子信箱（E-mail） 邮件列表（LISTSERV）本地资源（如图书馆、指导者、当地教职员工等） 电话音频会议基于Web的资源（不需要插件）FTP （网上文件传输）电讯新闻组（Newsgroups） 现有软件会议电话 图文传真（Fax） 语音信箱 远程登录（Telnet）双向视频会议卫星（单向视频会议）桌面视频会议基于Web的资源（需要插件）实时声讯实时视讯 新软件（如多媒体应用）计算机会议系统聊天室（Chats） IP电话共享工作空间数字画板 表7-6 远程教学媒体选择矩阵教学方法低技术中技术高技术演讲（包括手势）印刷品 录象带录音带E-mail （电子邮件）LISTSERV（邮件列表）音频会议基于Web的资源（不需要插件）FTP （远程文件传输）Newsgroup（新闻组）现有软件双向视频会议 卫星 基于Web的资源（需要插件）实时声讯 实时视讯 计算机会议系统 大组讨论（整个班级）LISTSERV 音频会议 Newsgroup 双向视频会议 计算机会议系统有声图文传真小组讨论E-mail 电话 LISTSERV音频会议 语音信箱Chats（网上聊天室） 桌面视频会议计算机会议系统IP电话共享工作空间合作学习印刷品E-mail 电话音频会议FTP Fax （传真机）语音信箱桌面视频会议Chats 共享工作空间计算机会议系统IP电话 手持扫描仪同伴教学E-mail 电话 LISTSERV 音频会议Voice mail Fax Newsgroup桌面会议系统Chats 共享的工作空间计算机会议系统IP电话 手持扫描仪集体讨论LISTSERVE-mail电话音频会议 Newsgroup Chats 共享的工作空间计算机会议双向的视频会议有声图文传真 案例研习印刷品（通过邮路）E-mail 录象带（用来传递原始个案） 录音带基于Web的资源（不需要插件） 音频会议 Newsgroup计算机会议双向的视频会议有声图文传真座谈LISTSERV 录象带（只用来观看）录音带（只以来听）音频会议 Newsgroup计算机会议双向的视频会议 卫星 访谈本地资源E-mail LISTSERV 电话音频会议Newsgroup Fax双向的视频会议 桌面视频会议计算机会议基于Web的资源（有插件）Chats计算机辅助教学 现有软件 基于Web的资源（不需要插件）新软件 基于Web的资源/插件实地体验本地资源录象带 录音带（如音乐会）基于Web的资源（不需要插件）卫星基于Web的资源/插件实时声讯 实时视讯实验室体验本地资源基于Web的实验室（不需要插件） 现有软件 新软件双向的视频会议 基于Web的资源/插件 角色扮演E-mail LISTSERV音频会议现有软件基于Web的资源（不需要插件） Telnet音频会议现有软件 基于Web的资源/插件模拟录象带基于Web的资源（不需要插件）现有软件 新软件 基于Web的资源/插件演示录音带（例如语言、音乐） 录象带 地方资源音频会议现有软件 基于Web的资源（不需要插件）双向的视频会议卫星（单向）有声图文传真新软件 共享的工作空间操练与练习印刷品录音带（例如语言、音乐）录象带基于Web的资源（不需要插件）现有软件 语音系统双向的视频会议桌面视频会议基于Web的资源/插件新软件实时声讯个别指导（常常是一对一的；包括人际及人机交互）地方资源印刷品（例如程序化教材片段、函授）E-mail 电话音频会议语音信箱Fax 现有软件 基于Web的资源（不需要插件） 桌面视频会议Chats 共享的工作空间计算机会议IP电话 新软件 发现法印刷品（通过邮路）本地资源录象带录音带基于Web的资源（不需要插件） 现有软件 FTP Telnet基于Web的资源/插件实时声讯实时视讯新软件 演播室（例如为艺术类课程安排）地方资源 共享的工作空间数字画板 手持扫描仪研究调查本地资源E-mail （与专家通信） LISTSERV基于Web的资源（不需要插件） Telnet基于Web的资源/插件概念表象印刷品基于Web的资源（不需要插件）现有软件 利用计算机网络的信息共享和数字化通讯功能，人们创造了许多新颖的远程教学模式，并出现了许多新的教育概念，如虚拟教室、虚拟大学等。这里“虚拟”一词表示网上教育突破了传统教育的时空限制，身处异地的师生哪怕远隔千里也能互相看得见、听得着，即使在不同时间也能进行异步讨论。在这样的远程教学环境中，信息技术的快捷使得地理上广泛分布的人们的距离感消失了。因此，有人建议用分布式学习的概念来代替远程教育的概念。 第三部分 课堂信息化教育实践方法虽然利用技术来革新课堂教学是人们的理想目标，但这并不意味着我们可以一下子轻易抛弃传统的课堂教学形式。可以预料，在今后一个相当长的时期内，传统的课堂教学形式还会起很大作用。与此同时，随着新技术的应用和教师们教学创新实践的增加，各种带有革新意义的新颖教学模式将进入课堂。 一、课堂信息化教育实践模式以上述图7-1的策略空间为基础，我们可以推导出技术在课堂教学中的可能作用模式。如图7-3所示，存在着两种基本作用模式：（1）用技术强化课堂教学（A, B）；（2）用技术革新课堂教学（C, D）。图7-3 技术在课堂教学中的作用模式图中的A代表用低技术强化课堂教学。这种作用模式在目前的课堂教学中大量存在，例如用幻灯机、投影仪、录音/影像带等呈现教学内容。B代表用高技术强化课堂教学模式，例如用电脑多媒体或网络支持课堂教学，但基本上不改变传统的课堂教学模式。C假定在没有高技术条件下进行教学改革，充分发挥人的积极因素，可以在教师作为帮促者、异质分组、协同作业、基于绩效的评价等方面体现革新教育的特征。 D模式充分发挥了高技术的优势，创建各种新颖教学方法，比较全面地体现革新教学的特点。此外，对于教师教育来说，我们还考虑如何利用信息技术来支持教师的职前/在职培训工作，使他们能够较好地掌握课堂教学技能。对于在教学第一线的广大教师来说，也可利用信息技术进行教学反思和教学研究工作。因此我们可以把信息技术的此类应用成为课堂教学的元模式。（一）强化模式谈到技术对教学的强化作用，自然是针对传统教学的弱点而言的。传统的课堂教学是以直接教学（Direct Instruction）为基础的，这种教学方法已被实践证明具有较高的教学效率。斯莱文（R. Slavin）对几个著名的直接教学模式进行过比较研究，整理出它们的主要教学事件，形成如表7-7所示的结果。表7-7 直接教学模式对照斯莱文 (1994)加涅 (1977)罗森辛 (1995)亨特(1982) （掌握教学法）古德-格劳斯 (1979) (密苏里数学教法) 声明学习目标与集中学生注意力.引起并控制注意，告知学生预期的结果提供概述 目标，提供预期设置开场白 复习先导知识刺激与先决能力相关的回忆复习，检查先前的工作复习复习回家作业，心算，复习先导知识呈示新材料呈示学习任务内在的刺激，为学习提供指导展现新的内容与技巧输入与示范开发进行学习探查 （probe）提供反馈启发学生练习，检查理解，反馈与修正检查理解程度并指导练习评价学生的理解 提供独立练习 独立练习独立练习独立练习评估行为与提供反馈 频繁的测试 提供分布式练习与复习为知识迁移作准备，以保持记忆每星期回家作业和每月复习回家作业每星期回家作业和每月复习从表7-7可见，直接教学过程的最基本方法是讲授、练习和复习。在课堂中进行直接教学这种被认为行之有效的方法时，如果采用传统的教学方式，将存在许多弱点，例如：教学表达能力较为有限，基本上限于依靠口语和黑板表达教学内容；全班学生被迫以同样的速度学习同样的内容；教师无法了解每个学生的理解程度，无法向学生提供针对性的练习和及时的反馈，等等。利用信息技术技术进行课堂支持直接教学，至少可以在以下方面使之得到强化：(1) 利用多媒体增强教学信息的表现能力；(2) 利用计算机支持匀质分组学习，有助于适应学生在学习速度方面的差别；(3) 利用自动化练习手段，可以提供及时的反馈；(4) 利用网络支持教学通讯，可以使教师随时了解学生的学习动态，并促进学生之间的相互交流。我国教育技术专家在长期的实践中提炼出一系列关于利用媒体技术强化课堂教学的基本方法，如播放教学法、示范教学法、情景教学法、模拟教学法、程序教学法等。（二）革新模式革新的教学模式是以学生探索、交互性指导、带务实任务的多学科延伸模块、协同作业、教师作为帮促者、异质分组、基于绩效的评估为特征的。从前面的技术应用策略分析我们看到，利用一步式方案AC或AD，分别借助低技术或高技术支持投入型学习，都能达到革新课堂教学之目的。课堂教学的革新是一个不断试验和发展的过程，目前还难以总结出多少个定型的模式。我们在对国内外大量的课堂教案进行分析的基础上，筛选出一批能够体现革新教学特征的范例，相信对我们设计信息化课堂教学具有指导意义。由于本文篇幅所限，本文只能择取其中一小部分案例加以简单介绍。案例1太阳系 探索游戏学习法本案例由常熟市实验小学赵立锋老师设计。教学环境为多媒体网络教室，可外访Internet；教师事先已制作了大量有关太阳系的材料存放在服务器上。教学过程分为四个阶段：（1）激趣导入：利用多媒体演示营造出在2063年人们驾驶飞船探索太阳系的情景，同学们扮演船长的角色。（2）自主学习：学生通过网上浏览观测各行星，记录观测情况；教师扮演地面指挥系统，不时与他们联络，请各“船长”汇报他观察到的星球的情况，引导学生把他所探索的星球的主要特点向同学报道“我是某某号宇宙飞船，我现在在什么星球探索，我发现了。”（3）巩固应用：学生交流上网学习情况，回答书本上的问题，接着在网站上测试学习情况，共有五个选择题和五个判断题，如果回答正确，奖励一颗星。（4）课外延伸：教师提供其他有关太阳系方面的网站，请学生课后自己再去浏览。本教案在学生探索、交互性指导、情境化、教师作为帮促者等方面体现了革新教学的特点。并且利用扮角色游戏激发学习兴趣和完全投入学习，是一个很有创意的教学设计。案例2人民军队 情景化启导学习法本案例是小学社会学科中关于人民军队一课的教学，由上海彭浦一小的吴叔君老师设计。教学过程的第一步是利用多媒体投影播放国庆阅兵的情景来导入新课，出示“人民军队”这一主题；第二步是明确问题（中国人民解放军是一支怎样的军队？为什么称之为人民军队？它是如何从不同时期发展过来的？）和介绍网上资源线索；第三步让学生上网寻找资源，鼓励同学之间共享找到的资料并交流看法，教师巡回指导；第四步是加工信息和形成真知，教师启发学生以找到的资料为背景思考问题，例如学生观看了解放军抗洪救灾和老百姓含泪送别解放军的情节，提示学生思考“子弟兵”的含义；第五步是教师小结。由于本案例以情景化学习材料作为启发学生深入思考问题的媒介，我们称之为情景化启导学习法。本案例在情景化、学生探索、交互性指导、教师作为帮促者等方面体现了教学革新的精神。案例3世界饥荒 合作性调查学习法本教案以非洲大陆发生严重饥荒现象为背景，要求学生在Internet上进行调查，了解世界饥荒的现状，明白造成饥荒的原因，并提出解决饥荒问题的建议。教案包括说明、任务、资源、调查、评价、结论六个部分。说明部分给出问题的背景，任务部分罗列出具体调查任务，资源部分给出有关的文章、参考书和网上的资源。在调查过程中要求学生分成4人小组，成员分别扮演历史学家、政治学家、营养学家、新闻记者的角色，从不同角度认识饥荒问题。评价部分给出对学生的调查结果的评定标准，体现了鼓励合作、创新、实用的原则。在结论部分要求各小组将调查结果写成专题报告和制成剪报在网上发布。调查学习本来是一种个别化CAL模式，但本教案设计为其赋予合作的内容。因此我们称之为合作性调查学习法。本案例在合作学习、多学科渗透、学生探究、基于绩效的评价等方面体现了教学革新的精神。案例4 理解时间 多学科专题学习法本教案是美国新泽西州一位名叫Ted Latham的中学物理教师设计的，由发现频道学校提供。该教学过程首先让学生带着问题观看一个关于时间的录像节目，接着通过讨论理解与时间相关的概念，然后让学生进行真实的科技活动，包括利用恒星进行测时，根据某些物体的周期运动原理来制造计时器等。这一教学设计不但注重真实挑战性学习任务的介入，还体现了多学科延伸的理念。例如。时间概念本来是物理学中的内容，但这位教师刻意将它与生命科学、动物行为、天文学、音乐、美术等联系起来，显得独具匠心。为此，我们命名这一典型案例为多学科专题学习法。同时该教案还为我们展示了一个如何利用较低的技术支持高投入学习的范例，因为它利用普通录像资料作为主要学习资源（详见资料5之范例4）。此外，国际上著名的认知学徒学习法和抛锚式学习法，以及国内读者熟知的语文“四结合”教学法，都可作为课堂教学革新的范例。（三）元模式训练和教学所要解决的是不同的问题，教学是为了使学生获得信息，训练是为了加强他们的行为。利用技术来训练教师的课堂教学技能，事实证明具有很好效果。 微型教学（micro-teaching）是一种经典的课堂训练技术，用于培训准备成为教师的师范生或已是教师的人，使其掌握课堂教学技能的方法。微型教学为师范生和在职教师提供了一个良好的训练环境和方法，使日常复杂的课堂教学得以分解和简化。微型教学的基本环境不需要很高的技术，通常以录像技术为基础。我们正在开发一个基于案例的课堂教学技能训练系统，试图将高技术引入到教学技能训练领域。图7-4所示，该系统的以多媒体案例库为资源，为受训者提供示范，还包括单个技能和多个技能的综合，并提供功能讲解、专家点评、理论参考、理解测评等功能。该系统设计之所以强调案例学习的重要性，因为我们相信，优秀的教学案例首先能够为受训教师提供仿效的原型，在仿效学习的基础上然后变化或创新。该系统以交互性多媒体技术为基础的，最终制品可以在网上运行或做成光盘提供给教师使用，帮助教师提高课堂教学设计水平和教学技能。图7-4 基于案例的教学技能训练系统结构二、多媒体网络教学系统的使用方法多媒体网络教学系统功能全面，便于实现现代教学设计，是近几年来教育界普遍青睐的媒体。该系统的功能是在教学过程中得以最终实现的，其中涉及到很多要素，如教师、学生、系统管理人员；教材、设备、媒体；教学目标、教学内容、教学策略、教学评价等等。在这里，我们主要从系统配置合理性与技术应用问题两个方面展开讨论。（一）系统组成要素及其关系系统配置的合理性是实现其功能的前提条件。在多媒体网络教学系统中，涉及到技术支持、物质环境、管理、信息资源等组成要素。1) 技术支持要素是指系统的硬软件配置；2) 物质环境要素是指教室的空间结构、桌椅的摆设、照明、温度、噪音、色彩等。3) 管理要素是指管理者的素质、管理规章的合理性等一系列与管理维护有关的因素；4) 信息资源要素包括课件、题库、网络资源等供教师和学生使用的多媒体资源；各要素之间的关系表现为：1) 技术支持要素和物质环境要素联系紧密，决定多媒体网络教学系统功能可能达到的水准，是系统技术层面功能实现的物质前提。所以这两个要素应由多媒体网络教学系统建设方面的专家和有关教学管理人员进行统一策划。2) 管理要素是系统的核心，一方面起到维护技术支持要素和物质环境要素的作用，另一方面也为信息资源要素的完善起到保障的作用。系统的功能将最终通过管理要素得以实现。3) 信息资源要素必须在管理要素参与的情况下，才能为其他要素提供信息支持，以保证整个多媒体教学网络的安全性，并为信息使用者提供有组织的、便于继续拓展的信息服务。（二）系统要素的完善（1）技术支持要素的完善技术支持要素的完善要注意实用性、统一性、开放性和安全性四个原则。实用性原则。多媒体网络教学系统一定要经济、实用，要符合教师、学生的教学训练习惯和教学要求，不要一味追求高档次而忽略基本的实用性，应该坚持普及与专用相结合，突出特点、突出特色。统一性原则。对于系统的硬件设备和软件，要尽可能地统一购置、统一管理。这样既可以保证维修服务的及时、有效，也可以最大限度的提高整个系统的性能，同时也为系统的进一步开发打下了良好的基础。开放性原则。局域网要有与互联网的连通端，以便方便地获取资源；同时硬件和软件的配置上要便于升级换代。 安全性原则。配置系统时要充分考虑网络黑客、病毒、使用者的误操作、电源中断等因素可能造成的系统故障，并通过相应的软硬件措施，如设置防火墙、配备不间断电源等在技术支持上给予积极地预防。（2）物质环境要素的完善物质环境要素的完善应从保障教学效果、保护人体健康两个方面考虑。在多媒体网络教学环境中，应保障电压稳定、室内无混响无噪声、照明均匀（以保证微机屏幕无反光）、座椅高度适中、温湿度适宜。配置硬件时首要考虑人体健康问题，如在选择显示器时，应选择那些附合国际认证标准的绿色环保型显示器，以减少幅射或闪屏等对人体健康的影响。（3）管理要素的完善管理要素的完善要注意从管理人员的素质和规章制度的合理性两个方面考虑。由于管理人员是规章制度的主要执行者，并参与规章制度的制定和修改，所以他们的素质在整个系统的功能实现中举足轻重。作为网管人员，不但应该在技术上胜任工作，具有敬业精神和服务意识，还应定期接受培训和考核，以适应现代教育技术的不断发展。规章制度的制定至少应对以下诸方面给出明确的责任分工和任务要求：网络使用者权限设定；数据备份、查毒以及系统的日常维护；对已有多媒体资源的管理和维护；资源数据库的更新；最新的教学资源网址、软件目录等的提供；教师与学生的计算机应用能力培训等。 （4）信息资源要素的完善信息资源要素的完善需要统一管理。对于必须在市场上购买的多媒体资料，要由教师提供目录，由专人负责购买并及时分类存放、登记公布，即可以避免重复投资造成消费，又可以尽可能做到与现行教材配套。对于网上获得的资源可以由获得人自行保管。但若要存放在服务器上，则必须经由管理人员，存储在相应的路径中，以便其他教师查找使用。（4）其他事实上，要想实现一个多媒体网络教学系统的功能，还有赖于教师和学生素质的提高。 作为学生利用信息资源的顾问、信息资源的开发者和学习的指导者，教师必须具备良好的计算机操作能力。管理人员应利用多媒体网络教学系统开展有组织的、分期分批的轮流培训。学校还要适当引进激励机制，将计算机应用水平做为考核标准之一。除教学以外，还要适当地安排师生自由的用机时间，以便师生有机会在宽松的环境中获取资源，丰富学术经验，增长见闻，提高综合素质。本书的资料8提供了一个多媒体网络教学系统的配置及管理范例供学习者参考。（三）使用中的问题及对策在利用计算机多媒体与网络进行教学时，教师将不可避免地遇到一些问题。下面就从这些问题入手，为教师教学提供一些建议的解决方法。问题1：当所有的学生都要到Internet上查找资料时，课堂上教师机可以联网（其他计算机可以联到教师机）。解决方法：a. 课前用“网络蚂蚁”等软件将需要的网站内容全部下载（实际上下载三层链接已经足够了）到教师机硬盘，学生可以通过教师机进行浏览。b. 如果教师机的联网速度足够快，可以利用多媒体网络教室的广播功能将资料查找过程广播给所有学生。问题2：使用多媒体展示教学内容或要求学生制作多媒体时，学生把注意力集中在软件的设计和高级功能上，而没有足够的时间关注演示内容。解决方法：a. 在选用和制作多媒体时就要注意使教学内容得到突出。b. 在学生观看多媒体演示文件之前，提出需要他们观看后回答的问题。c. 在要求学生制作多媒体之前，给他们看教师做的范例，而这个范例应很好地体现“技术为内容”服务的原则。d. 在要求学生制作多媒体时，事先给出评价标准（参见第七讲、第八讲），为“内容”分配较大的分数权重，引导他们更多地关注内容（如果学习目的本身就是为了掌握更多的技术，则另当别论）。问题3：通常情况下，教师会把学生的文件存储在硬盘或服务器上，如何有条理地管理学生的文件将是一个挑战。解决方法：a. 建立命名和保存文件的规范，以便学生有条理地工作。（如：将文件lesson1_English_jackson，保存在桌面上的Unit1文件夹）b. 学生的作品评价之后再保存到服务器上。c. 限制学生的文件大小。问题4：当学生利用电子邮件和Internet与外界交流时，教师不易管理，学生也可能遇到安全性问题。解决方法：a. 通过校园局域网的设置剔除不良网站。b. 安装屏幕拷贝程序，定时拷贝学生用机时的屏幕画面，以便教师检查。c. 为学生提供优秀教学网站的网址，以及可合作学生、教师、专家的E-mail地址。d. 告诫学生不要在与外界交流时透露自己的身份证号码、父母的工作地址、信用卡密码等私人信息。e. 提醒学生在与网友的第一次见面时，一定要选择公众场合，并有成年人陪伴。问题5：在学习与计算机有关的内容或应用计算机时，那些在家里接触计算机的学生明显比那些还没有接触计算机的学生占有优势。解决方法：a. 采取合作学生的方法，将计算机技能较高的学生与较差的学生分配在同一小组，并鼓励他们互相学生。 l 尽量提供自由上机的时间。问题6：在机房管理学生需要一定的技巧。解决方法：a. 为计算机配置还原卡，以避免学生误操作造成的文件丢失。b. 用Ghost等硬盘拷贝软件将安装有系统文件的C盘拷贝下来，以备不时之需。并在服务器上做有备份。c. 建立用机登记制度。d. 将学生用软盘进行统一管理，以防病毒侵入。