基于Moodle平臺的程序教學設計與應用

鄧敏杰 梁存良

(河南師范大學教育技術系，河南 新鄉 453007)

教學新論

基于Moodle平臺的程序教學設計與應用

鄧敏杰 梁存良

(河南師范大學教育技術系，河南 新鄉 453007)

程序教學自20世紀20年代提出的機器教學發展至今，已被廣泛應用于各學科教學中。但目前程序教學在網絡教學尤其是在Moodle平臺中使用還比較少。Moodle平臺在凸顯網絡教學對學習路徑的優化、診斷性反饋等優勢的同時，集成了程序教學活動。本文在闡述程序教學理論的基礎上，論證了Moodle平臺對程序教學的有效支持，探究了基于Moodle平臺的程序教學設計流程，并提供了一個具體的設計案例加以應用，為開展基于學習路徑的資源開發及相關研究提供借鑒。

Moodle平臺；程序教學；教學活動

隨著信息技術的快速發展和網絡的日益普及，網絡教學作為一種新的教學方式，已逐漸成為人們關注的熱點之一，各種網絡教學平臺也因此應運而生。其中，Moodle以其先進的教學理念、對數字化學習標準的支持、操作的低門檻和開源性贏得了無數人青睞，加上其簡單清晰的使用方式和靈活的擴展空間[1]，已成為目前最流行的網絡教學平臺之一。而程序教學自20世紀20年代提出的機器教學發展至今，已被廣泛應用于各學科教學中，但目前在網絡教學中使用的還比較少。目前網絡教學主要通過網絡教育學院與普通網絡教學兩種形式開展，由于線性組織教學內容、交互性較弱，致使在對學習者學習行為的跟蹤、學習過程的評價及學習質量的掌控等方面存在不足，如部分學習者通過刷學時行為來完成網絡教學規定的學習時間等，以至于影響網絡教學的效果。如何診斷性地規劃學習路徑、針對性地給出個性化的評價，使網絡教學效果最優化，是網絡教學亟須解決的問題。本文通過研究基于Moodle平臺的程序教學設計，并通過一個具體案例設計展示，以期能促進程序教學在網絡教學中的應用，實現學習行為的跟蹤與路徑的優化，并通過診斷性評價、即時反饋，從而提高網絡教學的質量，為開展相關研究與資源開發提供借鑒。

一、程序教學

程序教學是由1926年普萊西設計的自動教學機器帶來的機器教學逐漸發展而來的，特別是美國著名心理學家斯金納于1954年發表了《學習的科學和教學的藝術》一文后，引起人們對程序教學的極大興趣，在20世紀五六十年代的美國風行一時。程序教學理論認為學習過程是作用于學習者的刺激和學習者對它做出的反應之間聯結的形成過程，是其操作性條件反射學習理論在教學中的應用。斯金納認為，在程序教學中，應遵循小步子、積極反應、即時反饋、自定步調、低錯誤率五條原則。它能有序地選擇教學信息、改善學習者的學習活動、有效控制教與學、通過測驗即時反饋教學信息，強調學習的程序、操作和反饋，符合學習者學習的一般規律和要求，進而實現教學效果的最優化。

程序教學模式是指一種依靠教學機器和程序教材，呈現學習程序并將學生反應的正誤情況反饋給學生，引導學生進行個別學習的教學模式。它包括直線式程序(也稱外部程序)和分支式程序(也稱內在程序、衍支程序)兩大類。在直線式程序中，不管學生的反應是否正確，都會前進到下一個環節，直至達到學習目標，每個學生都要按照程序規定的順序學習，不能隨意跳越任何步子；而分支式程序則會根據答案的正確與否，將學生引到不同的環節，如果答案有誤，則引到補救分支重新學習，待糾正錯誤后，才能進行下一步新內容的學習。一般說來，在照顧學生的個別差異、跳躍步子或提供不同途徑這一點上，分支式比直線式更為有效，已被廣泛應用于英語、數學、物理、化學、地理、統計和科學等學科的教學中，發揮出“刺激—反應”對學科教學的優勢作用。

二、Moodle平臺對程序教學的有效支持

Moodle是Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment的縮寫，即模塊化、面向對象的動態學習環境，是基于社會建構主義理論而設計開發的開放源代碼網絡教學平臺。[2]它是在2002年由澳大利亞Martin Dougiamas博士開發的一款開源免費的課程管理系統。Moodle具有先進的教學理念、功能適應性、支持數字化學習標準、資源的可重用與互操作、完善的評價體系、操作低門檻、開源等特點，已在全球范圍內得到了廣泛應用，是目前最流行的網絡教學平臺之一。

Moodle平臺集成了程序教學活動這一功能，因而程序教學也可以在Moodle平臺開發的課程中得到一定的應用。在網絡教學平臺中實施程序教學活動，更能發揮程序教學的優勢。隨著計算機網絡和多媒體技術應用水平的提升，程序教學理論逐漸和計算機結合在一起，成為一種現代化教育手段。[3]計算機的高性能及決策路徑、即時反饋、使用便捷等，加上多媒體表現出的直觀、形象的特點，使得程序教學在網絡教學中有著更大的應用空間。計算機輔助教學，能測試學生的能力和標志學生的進步，因而可以補充課堂活動或利于學習者理念形成和獨立技能的發展。[4]斯金納的教學理論不僅促進了學習理論的科學化，加速了心理學與教育學的有機結合，而且推動了教育手段的現代化。因此，在Moodle中開展程序教學，是對斯金納程序教學思想的繼承與發展。

Moodle平臺在程序教學活動中提供兩種基本的頁面類型：試題頁和分支表頁。試題頁向學生呈現問題，待學習者選擇并提交答案后，系統將根據學習者的學習現狀，診斷性地給出預設的反饋，并動態地引導學習者進入下一個頁面或者回到原來的頁面。試題頁被記分，分數可以增加到學生的成績中。分支表頁可供學習者選擇所學分支，但對于每個回答沒有正誤之分，也不會影響學習者的成績。教師可以在Moodle平臺中設計試題頁、分支表頁以及相應的反饋和頁面間的跳轉。

Moodle平臺集成了程序教學活動，并通過程序教學的分支和流程，很好地實現了對學習者學習行為的跟蹤。另外，Moodle注重于過程性評價，從而達到對學習者學習質量的掌控，提高網絡教學的質量，完善程序教學的效果。

三、基于Moodle平臺的程序教學設計

在Moodle平臺中添加程序教學活動，是在正常安裝、配置Moodle，并確保其功能正常的前提下開展的。因而在Moodle平臺上設計程序教學活動，主要包括以下幾個部分。

1.創建在線課程

基于Moodle平臺開展程序教學，是在簡單開發一門網絡在線課程的基礎上實施的。因而，在添加程序教學活動前，應先創建在線課程，并對該課程進行教學系統設計、依據教學目標分解教學活動等，為添加、實施程序教學活動做好鋪墊。

盡管許多在線課程是利用某些預定的學習模板或序列，但也可通過持續的檢查和重塑其所依賴的基本假設加以改進，使之更加以人為本，具有靈活性和創新性。[5]利用Moodle平臺創建的在線課程就是一種典型的應用。教師可以從Moodle平臺注冊賬號，待管理員批準為課程管理員后，教師就可以創建在線課程了。教師以課程管理員身份登陸平臺后，進入課程設置，并根據自己的教學內容選擇課程名稱和課程分類，對所設置的課程做概括的介紹；可以設置課程的顯示風格、課程開放的時間和密鑰、添加課程的學習者等，同時也可以將學習者進行分組設置小組模式；進入課程頁面的編輯模式，也可以進行板塊設置、添加資源等。

2.添加程序教學活動

教學活動是構成網絡課程的核心要素之一，活動的設計對網絡課程建設也至關重要。Moodle平臺提供了多種活動，其中程序教學是比較重要的一種。在添加程序教學活動前，教師可以根據課程的教學內容和教學目標，進行教學內容流程設計，進而畫出程序教學直線式或分支式流程圖。根據流程圖，在Moodle中進行程序教學設計。

以教師的身份登錄創建好的在線課程，打開課程的編輯功能，并選擇相應星期“添加活動”列表中的“程序教學”項，添加一個新的程序教學。在新建的程序教學頁面中，依次填選一般、分數選項、程序教學流程控制、程序教學格式、訪問控制和其他信息。因這些都是此程序教學的描述和控制信息，所填項和供選擇的值比較多，也可依據教學的需要而定。填選完成后，保存即可。返回課程主頁，可以看到已添加的程序教學的圖標。此時，創建好的程序教學只是為活動搭建了一個環境，若利用它來輔助教學，還需進行教學系統設計、依據教學目標分解教學活動、設計流程分支圖、組織教學內容，從而對它的試題頁和分支表頁面逐個進行設置。

3.試運行及反饋

教師將設計好的在線課程的程序教學活動，展示給部分學生，并進行測試。觀看學生在執行該活動時是否會遇到一些問題及分析測試的結果，如果存在一些問題，對所設計的教學內容流程和程序教學活動進行修改完善。

四、案例設計

結合基于Moodle平臺的程序教學設計思想，從信息化環境下的教學設計與案例實踐兩個方面，探究程序教學活動案例的設計方法。本設計方法開發的學習單元包(UoL)，也可直接應用于其他支持數字化學習規范的平臺中。

1.信息化環境下的教學設計

(1) 案例選題。根據教學實踐需求，依據教學目的，結合學習者特征，進行前端分析，確定合適的實踐案例選題，為后期案例的設計與實施做好鋪墊。

(2) 素材的搜集與處理。結合案例選題，利用現代教育技術方法與手段，對所需素材進行科學組織。并結合實際需求，對搜集的素材進行分類整理。針對多種媒體形式的信息資源，可以使用相應的媒體技術，進行后期加工與處理。

(3) 教學內容組織與選擇。依據教學目標，把經過處理的素材提升為教學內容，并有效劃分和組織教學單元，保證后期教學活動能夠正常、有序地開展。

(4) 教學情境構建。教學情境是教學活動開展過程中賴以持續的情況和條件，也是提升學習效果的重要舉措。將搜集的素材及提升的教學內容合理、有效地組織在一起，通過角色扮演、教學活動參與、診斷性即時反饋等內容，完成教學前及教學實施過程中情境的構建。

(5) 教學活動設計。課堂教學活動是教學設計的核心組成部分，同時也是教學思路的重要體現，包括活動目標、活動準備、活動重難點、活動過程等環節。通過教學活動的設計與實施，完成教與學的過程，從而保證教學目標的達成。

(6) 評價與修改。在前期基礎上，進行教學評價設計，并將開發的教學設計方案進行試用，根據反饋的信息，進行評價與修改，使其愈加合理和完善。

2.案例實踐

“電磁鐵的磁力”是人教版小學六年級上冊《科學》課的內容，是電和磁現象的綜合課，也是進一步學習電磁鐵的基礎，因此本文以此為主題，依據教學目標——電磁鐵可以吸鐵、電磁鐵的磁力大小與線圈的匝數有關，在信息化教學設計的基礎上，設計了本節課的教學活動流程和Moodle平臺中分支式程序教學活動流程圖，如圖1所示。

圖1 “電磁鐵的磁力”分支式程序教學活動流程

本程序教學的分支流程，共有7個試題頁Q1-Q7和4個分支表頁B1-B4。

案例中所需的實驗器材有：電池組、銅質漆包線、鐵釘、大頭針若干等，這些實驗器材均擺放在實驗桌上，學生依據Moodle平臺給出的診斷性問題頁面自主設計方案、動手操作、記錄數據等。在實驗中驗證某一個因素是否影響電磁力大小的實驗時，其他不變。

安裝好Moodle教學平臺及創建該科內容的在線課程之后，以教師的身份登錄在線課程，單擊頁面右上角的[打開編輯功能]按鈕，選擇教學周“添加活動”列表中的“程序教學”項，添加“電磁鐵的磁力”的程序教學，依據圖1設置試題頁和分支表頁面。

(1) 添加試題頁面。單擊創建好的“電磁鐵的磁力”程序教學超鏈接，打開該程序教學頁面，單擊“添加試題頁”超鏈接。Q1是該程序教學的第一個試題，是單選題，用于詢問學生是否只有磁鐵可以吸鐵，所以保留題型的默認項“選擇題”，并完成各項內容填寫。

頁面標題：“Q1只有磁鐵吸鐵”。

頁面內容：請選擇正確答案，只有磁鐵可以吸鐵嗎？

答案1：不是！

回復1：除磁鐵外也能夠吸鐵的裝置叫什么？

答案2：是！

回復2：請用下面的材料按圖示做實驗，試試鐵釘吸大頭針嗎？

單擊[保存頁面]即完成了Q1的添加，也可以單擊更改鏈接進行Q1試題內容的更改。添加Q2試題頁面時，需單擊Q1試題頁面下方的“添加試題頁”鏈接進行操作，可以選擇頁面上方試題類別中的“填空題”標簽，完成填寫保存即可。

(2) 添加分支表頁。分支表頁是當試題回答錯誤時及時出現以糾正學生對某一問題的錯誤認識或結論為內容的頁面。本研究以Q2的分支表頁——B1為例，介紹分支頁的添加。當學生回答Q2的答案不是“電磁鐵的磁力”時，程序就自動跳轉到B1，強化認識，等掌握后再次回到Q2，完成Q2的回答。具體操作是：單擊試題列表中的“Q2也能吸鐵的裝置”打開“添加試題/分支頁”， 選擇下方的“添加分支”鏈接，打開分支添加頁面，完成內容的填寫，單擊[添加分支]按鈕即完成了B1分支的添加。用同樣的方法，完成Q3-Q7和B2-B4的添加，并把事先準備好的圖片素材插入到Q4，Q5和Q 6的頁面中。

(3) 各試題/分支的跳轉目標設置。當所有試題及分支添加完成后，打開“試題/分支列表”頁面，按照流程圖依次進行編輯。單擊“行為”中的“編輯”圖標，找到對應的答案或說明項，依據分支指向，在每一項后的跳轉列表中選擇跳轉目標試題或分支，進而完成“電磁鐵的磁力”程序教學活動的添加。

完成添加程序教學活動之后，可以進行相應的測試，并根據測試過程中存在的問題及測試結果，對設計好的教學內容流程和程序教學活動進行修改完善。

綜上，把程序教學應用到網絡教學是對斯金納程序教學理論的繼承與發展，也是拓展程序教學應用的趨勢之一。Moodle平臺為程序教學提供了一個有利的網絡實施環境。本研究利用計算機網絡和多媒體技術，在充分發揮程序教學優勢的基礎上，詳細介紹了利用Moodle平臺設計、實施“電磁鐵的磁力”程序教學活動的典型案例，很好地實現了學習路徑的規劃、診斷性評價、即時反饋等功能，能有效地提升網絡教學的質量，為開展更多的基于學習路徑的資源開發及相關研究提供借鑒。

[1] 王潤蘭.Moodle平臺在高校專業課程教學中的應用[J].電化教育研究，2008(12):80-83.

[2] 黃映玲.國內Moodle研究之內容分析[J].現代教育技術，2011(6):50-53.

[3] 徐曉琪.淺談程序教學在教育游戲中的運用[J].新課程研究，2010(7):50-51.

[4] N IZZET KURBANOGLU， YAVUZ TASKESENLIGIL， MUSTAFA SOZBILIR.Programmed instruction revisited: a study on teaching stereochemistry[J].Educational Research， 2006，7(1):13-21.

[5] JASON K MCDONALD， STEPHEN C YANCHAR， RUSSELL T OSGUTHORPE.Learning from Programmed Instruction: Examining Implications for Modern Instructional Technology[J].Educational Technology Research and Development， 2005，53(2)：84-98.

[責任編輯：黃曉娜]

10.16165/j.cnki.22-1096/g4.2015.12.011

2015-04-23

河南省教育廳科學技術研究重點項目(13A880527)；河南省高等教育教學改革省級重點研究項目(2014SJGLX026)。

鄧敏杰(1985-)，女，河南項城人，碩士，助教；梁存良(1976-)，男，河南鹿邑人，副教授，碩士生導師。

G424.1

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1002-1477(2015)12-0044-05