基于一體化教學(xué)的三維交互模式的構(gòu)建及應(yīng)用

【摘要】一體化教學(xué)是職業(yè)學(xué)校教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。文章探討利用交互式電子白板實(shí)施一體化教學(xué)，構(gòu)建了基于一體化教學(xué)的三維交互模式，該模式指出：教學(xué)主體通過與教學(xué)資源以及教學(xué)媒體的不斷交互完成教學(xué)，學(xué)生在一體化的實(shí)踐場和情感場中逐步成長為技術(shù)專家。

【關(guān)鍵詞】一體化教學(xué)；三維交互；交互式電子白板；實(shí)踐場

【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097(2012)06-0102-04

一 問題的提出

隨著教育信息化的不斷深入，如何利用信息技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)已經(jīng)成為教育界中研究的熱點(diǎn)問題。一體化教學(xué)是職業(yè)學(xué)校教學(xué)改革的主旋律，而交互式電子白板作為信息技術(shù)的一種，因其在課堂教學(xué)中的強(qiáng)大優(yōu)勢，已經(jīng)成為課堂教學(xué)的有利武器。目前，利用交互式電子白板實(shí)施一體化教學(xué)的研究較少。本文探討利用交互式電子白板創(chuàng)造有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境，以輔助職業(yè)學(xué)校一體化教學(xué)，并構(gòu)建了三維交互模式。

一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)地融為一體，表現(xiàn)為4個層面：(1)內(nèi)容一體化：理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容一體化；(2)方法一體化：任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、演示教學(xué)法、虛擬仿真教學(xué)等一體化；(3)資源一體化：理論知識學(xué)習(xí)資源與學(xué)生實(shí)踐資源一體化；(4)師資一體化：教師既能講授理論知識又能指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐操作，理論與實(shí)踐教學(xué)一體化。

信息技術(shù)環(huán)境下的一體化教學(xué)，理論與實(shí)踐如何有機(jī)融為一體，對現(xiàn)有的教學(xué)模式提出新的要求。本研究提出的三維指：教學(xué)主體、教學(xué)資源以及教學(xué)媒體。其中，教學(xué)主體包括教師和學(xué)生；教學(xué)媒體包括交互式電子白板、計(jì)算機(jī)以及其他媒體等；教學(xué)資源反映實(shí)際工作場景，包括課件、虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)、圖片以及生成性資源等。

二 三維交互模式的構(gòu)建

1 理論基礎(chǔ)

(1)情境認(rèn)知理論

情境認(rèn)知理論把學(xué)習(xí)看成是一個社會文化現(xiàn)象，而不是單獨(dú)地從非情境化的知識主體中獲得一般信息。其基本主張是：“學(xué)習(xí)是情境性活動，沒有一種活動不是情境性的”。因此，學(xué)習(xí)是對話的過程，既包括內(nèi)部的自我對話，也包括與教師、同伴的協(xié)商，學(xué)習(xí)就其本質(zhì)而言是一個社會對話過程，只有當(dāng)學(xué)習(xí)融入所學(xué)知識的運(yùn)用情境中，才可能發(fā)生有意義的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)與認(rèn)知本質(zhì)上是情境性的，需要在一定的情境或文化中發(fā)生才能產(chǎn)生效果。因此，教學(xué)應(yīng)該提供真實(shí)或模擬的情境與活動，幫助學(xué)生理解和學(xué)習(xí)。

職業(yè)學(xué)校教學(xué)中實(shí)踐場的構(gòu)建，對情境具有明顯的依賴性。教師通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架，以促進(jìn)學(xué)生對操作技術(shù)的理解，逐漸將學(xué)生培養(yǎng)成為能夠獨(dú)立解決問題的技術(shù)能手。

(2)情感化設(shè)計(jì)理論

《心理學(xué)大辭典》中指出：“情感是人對客觀事物是否滿足自己的需要而產(chǎn)生的態(tài)度體驗(yàn)”。情感不僅指人的感情，還包括人的各種經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)以及對外界刺激的反應(yīng)。人類情感交互層次塔模型包括本能層、行為層、會話層與反思層四個層次，對應(yīng)的情緒目標(biāo)依次為生理快樂、精神快樂、社交快樂和思想快樂。[3]其情感交互由低級向高級交互水平提升。

職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)以人為本，注重師生的情感交互，因此，情感的交互也應(yīng)融入教學(xué)模式中。

2 三維交互模式的架構(gòu)

高質(zhì)量的課堂教學(xué)離不開互動，交互式電子白板能夠創(chuàng)設(shè)的多種情境，有利于教學(xué)主體、教學(xué)媒體以及教學(xué)資源間的交互，三維交互模式如圖1所示。

教學(xué)主體通過操作教學(xué)媒體，實(shí)現(xiàn)操作交互，通過調(diào)用教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)信息交互。教學(xué)媒體通過調(diào)用教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)資源交互。在三維交互模式中，教學(xué)主體占主導(dǎo)地位，即教學(xué)資源和教學(xué)媒體為教學(xué)主體提供服務(wù)。利用交互式電子白板實(shí)施一體化教學(xué)，教學(xué)主體通過操作交互式電子白板對教學(xué)資源進(jìn)行重新整合，以有效完成教學(xué)。教學(xué)的結(jié)果再轉(zhuǎn)換成為教學(xué)資源，形成生成性資源。

3 三維交互模式的內(nèi)涵分析

(1)交互分析

教學(xué)主體(包括教師和學(xué)生)是三維交互中的核心要素，其與教學(xué)媒體實(shí)現(xiàn)操作交互，與教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)信息交互。教師與學(xué)生在進(jìn)行知識傳遞過程中，實(shí)現(xiàn)信息交互；學(xué)生與學(xué)生相互交流時也進(jìn)行信息交互；而學(xué)生個體進(jìn)行新舊知識的更新與內(nèi)化時，實(shí)現(xiàn)概念交互。教學(xué)主體交互如圖2所示。

(2)情感分析

教學(xué)主體(主要指學(xué)生)通過與教學(xué)媒體的操作交互，學(xué)生感受到生理快樂；學(xué)生與學(xué)習(xí)資源進(jìn)行交互時體驗(yàn)到精神快樂；而教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生在共同的教與學(xué)的愿景下進(jìn)行合作交互，不僅實(shí)現(xiàn)精神快樂，還感受到社交快樂；當(dāng)學(xué)生與新舊知識進(jìn)行概念交互時感受到思想快樂。

(3)學(xué)生成長模型分析

學(xué)生在一體化的實(shí)踐場與情感場中由邊緣參與者逐漸成長為技術(shù)專家，經(jīng)歷邊緣參與者、一般參與者、核心參與者、技術(shù)專家等階段。學(xué)生成長模型如圖3所示。

三 三維交互模式的特點(diǎn)

三維交互模式中，教學(xué)主體通過操作教學(xué)媒體對教學(xué)資源進(jìn)行重新整合學(xué)習(xí)，在不斷的交互中完成～體化教學(xué)。

1 教學(xué)情境的真實(shí)性

情境認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)知識必須在真實(shí)的情境中呈現(xiàn)，才能激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需要，進(jìn)而有助于學(xué)生生成主動解決問題的認(rèn)知興趣。一體化教學(xué)中，教師利用交互式電子白板創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲。多媒體化的教學(xué)情境，為實(shí)施一體化教學(xué)提供良好的環(huán)境。

2 教學(xué)過程的生成性

三維交互教學(xué)模式支持下的學(xué)習(xí)，學(xué)生不是被動地接收知識，而是以合法的邊緣性參與到教學(xué)活動中。教學(xué)在實(shí)踐和情境脈絡(luò)中通過互動和協(xié)商而產(chǎn)生，它是一個豐富、多樣的動態(tài)生成過程。

3 實(shí)踐共同體的成長性

在三維交互模式中，教學(xué)主體具有共同目標(biāo)。學(xué)習(xí)者通過仔細(xì)觀察、深入思考、清晰表達(dá)等活動產(chǎn)生個體的理解，個體理解經(jīng)過清晰表達(dá)上升為組織理解，進(jìn)而形成組織知識，然后將組織知識不斷內(nèi)化為附帶個人經(jīng)驗(yàn)的知識和理解，教學(xué)主體共同成長。

4 學(xué)習(xí)資源的建設(shè)性

教師將教學(xué)媒體，尤其是交互式電子白板與專業(yè)課程資源的有機(jī)整合，促進(jìn)學(xué)習(xí)資源的建設(shè)，不斷豐富課程學(xué)習(xí)資源。

四 三維交互模式支持的教學(xué)過程

三維交互模式支持的一體化教學(xué)過程是一個動態(tài)開放的系統(tǒng)，包括3個階段，各階段螺旋式上升，學(xué)生將由新手逐步成長為技術(shù)專家。

1 第一階段：課前準(zhǔn)備

教師根據(jù)社會對人才培養(yǎng)的需求、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)大綱準(zhǔn)備相關(guān)的教學(xué)資源，熟悉一體化教學(xué)環(huán)境。學(xué)生預(yù)習(xí)與本課程內(nèi)容相關(guān)的問題，了解知識或技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提高對所學(xué)知識的理解與認(rèn)知。

2 第二階段：課堂教學(xué)

學(xué)生在積累一定感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。在這個階段中，強(qiáng)調(diào)知識的實(shí)用性和職業(yè)性，夯實(shí)基礎(chǔ)知識，強(qiáng)化實(shí)踐能力。

(1)教學(xué)過程

首先，教師利用交互式電子白板，創(chuàng)設(shè)與知識相關(guān)的情境，反映知識在真實(shí)生活中的應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生的動機(jī)。教師不僅要演示問題解決過程，還要清晰表述任務(wù)的要求，使學(xué)生能夠明確任務(wù)。然后，教師鼓勵學(xué)生以實(shí)踐共同體的形式參與到問題解決中，與電子白板進(jìn)行交互，教師提供指導(dǎo)。最后，教師利用交互式電子白板創(chuàng)設(shè)更加多樣化的問題情境，并逐步拆除腳手架讓學(xué)生獨(dú)立探究，促進(jìn)知識的運(yùn)用和遷移。

(2)課堂教學(xué)案例

本案例將三維交互模式應(yīng)用于中職電工課教學(xué)實(shí)踐，受實(shí)驗(yàn)學(xué)校教學(xué)條件的限制，教學(xué)媒體只局限于交互式電子白板、電子筆、教學(xué)資源是PPT。

教學(xué)知識點(diǎn)：自動保溫式電飯鍋工作原理。

設(shè)計(jì)思想：提出問題→分析問題→解決問題→應(yīng)用拓展。

提出問題階段：應(yīng)用情境導(dǎo)入，教師將一個開關(guān)有故障的電飯鍋展示給學(xué)生，并請兩個學(xué)生分別感受故障；教師在交互式電子白板上投影電飯鍋的示意圖，在圖上相應(yīng)標(biāo)注，提出問題。

分析問題階段：學(xué)生討論故障，學(xué)生與交互式電子白板實(shí)現(xiàn)操作交互，學(xué)生在解決故障的實(shí)踐中學(xué)習(xí)各組成部件，從而理解電飯鍋的工作原理。

解決問題階段：即綜合故障的排除，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)一體化。教師應(yīng)用交互式電子白板展示綜合訓(xùn)練題，學(xué)生在交互式電子白板上答題，實(shí)現(xiàn)操作交互。

應(yīng)用拓展階段：學(xué)生運(yùn)用交互式電子白板的拖拽功能完成虛擬實(shí)訓(xùn)，理解常見故障的產(chǎn)生原因。

3 第三階段：實(shí)踐訓(xùn)練

學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練，對所學(xué)知識加以理解，切實(shí)將知識轉(zhuǎn)化為能力，實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的提升，同時為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)積累資源。

五 三維交互模式的應(yīng)用案例分析

“自動保溫式電飯鍋工作原理”教學(xué)案例使用了大家熟知的S-T課堂教學(xué)分析法，具體分析如下。

設(shè)定采樣周期為20秒，教學(xué)時間共計(jì)40分鐘，記錄表中有120個T或S符號，表1是S-T數(shù)據(jù)序列表。

N=120，Nt=-68，Ns=52教師行為占有率Rt：Rt=Nt／N=68／120=0.57，學(xué)生行為占有率Rs：Rs=Ns／N=52／120=0.43相同行為的連續(xù)，即數(shù)據(jù)中的連數(shù)g：g=51，師生行為轉(zhuǎn)換率(即師生互動)Ch：Ch=(g-1)／N=(51-1)／120=0.42。

利用S-T教學(xué)分析方法，S-T圖的描繪方法對該案例進(jìn)行S-T分析，其中，采樣間隔是20秒，計(jì)算得出的教師行為占有率Rt=0.57，行為轉(zhuǎn)換率Ch=0.42，S-T圖和Rt-Ch圖分別如圖4和圖5所示。

從S-T分析結(jié)果可以看出：

教師行為占有率Rt為57％，學(xué)生行為占有率Rs為43％，師生行為轉(zhuǎn)換率Ch為0.42，屬對話型模式。即使是以教師講解為主的課堂教學(xué)，教師通過合理的引導(dǎo)，仍可以促使學(xué)生在課堂上與教師積極互動，并達(dá)到“對話型”模式的師生互動率，這說明在整個課堂教學(xué)當(dāng)中學(xué)生和教師的雙向交流十分和諧，課堂交互效果良好。

在本課的整個教學(xué)過程中，教師時刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和積極性。學(xué)生在操作交互式電子白板時，感受到生理快樂；在動手完成電飯鍋故障的排除時感受到精神快樂；在小組協(xié)作中，感受到社交的快樂。

經(jīng)過實(shí)踐，表明三維交互模式應(yīng)用于職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)是有效的。能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，學(xué)生不是完全依賴教師的講授進(jìn)行學(xué)習(xí)，而是在教師的引導(dǎo)下，經(jīng)歷觀察、交流、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等活動來探究知識、形成技能。

六 結(jié)束語

三維交互模式以交互為基本的教學(xué)組織形式，反映教學(xué)主體、教學(xué)媒體以及教學(xué)資源之間的交互，將理論講解、原理演示、實(shí)物感知、交互體驗(yàn)有機(jī)地融合在一起，為職業(yè)學(xué)校一體化教學(xué)的實(shí)施奠定平臺。

為了將三維交互模式更好地應(yīng)用于職業(yè)學(xué)校的一體化教學(xué)，還需要在以下兩方面深入應(yīng)用研究。

1 如何促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展

一體化教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性的發(fā)揮，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而高階思維有利于促進(jìn)創(chuàng)新思維的形成。應(yīng)用認(rèn)知心理學(xué)和腦科學(xué)的研究成果，合理設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源，使呈現(xiàn)的資源能引起學(xué)生進(jìn)行多角度的思考、多概念的整合、運(yùn)用多種思維技能，促進(jìn)高階思維的發(fā)展。

2 如何更好地應(yīng)用于不同的學(xué)科

進(jìn)一步探索三維交互模式在不同學(xué)科中的應(yīng)用潛力，尤其是教學(xué)資源以及教學(xué)媒體如何更好地構(gòu)建不同的學(xué)科實(shí)踐場。

編輯：小禾