ARS教學應用的現狀、影響因素及對策研究*

李紅美 丁衛澤

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ARS教學應用的現狀、影響因素及對策研究*

李紅美1丁衛澤2

（1．南通大學教育科學學院，江蘇南通 226019；2．南通大學現代教育技術中心，江蘇南通 226019）

教學應答系統（ARS）是智慧教室環境中促進課堂互動的重要媒體，雖然國內外已對ARS展開了深入研究，但調查結果顯示：教師們對ARS技術創新擴散五大屬性的認識參差不齊，在ARS教學應用中存在第二道數字鴻溝。文章以基于ARS技術的課堂互動影響因素模型為理論框架，從背景、觀念、特質、任務和媒體五個維度研究影響因素；提出了推廣ARS教學應用的有效策略，具體包括社會策略和行動策略兩個方面，并針對這兩方面策略進行了具體探討。

教學應答系統（ARS）；Clicker；第二道數字鴻溝；影響因素；對策

一 文獻回顧與問題提出

媒體技術的不斷變遷促使課堂教學環境日益優化，多元互動已成為當前智慧教室的核心。教學應答系統（Audience Response Systems，ARS）作為智慧教室環境中促進多元互動的重要媒體，具有即時動態地提供教學反饋信息的功能，能將傳統課堂中一對多的師生互動轉化為師生間、生生間一對一的交流，因此ARS正成為促進師生、生生互動的有效工具[1]。

自20世紀60年代以來，國外十分重視ARS的理論研究和實踐應用。從應用領域來看，美國、英國、加拿大、澳大利亞、日本等國的高等教育領域均有相關ARS的研究，涉及數學、物理、化學、生物、醫學、英語、地理、經濟、心理、工程、會計、圖書情報等眾多學科[2]，且自然科學、社會科學也有所涉及[3]。從研究熱點來看，大多數研究認為：ARS應用有助于學生學業成績的提升[4][5]，但也有少量研究的實驗結果并不呈現出顯著性差異[6]；ARS是有效的形成性評價工具，能夠促進教師動態調整教學[7]；ARS對學生的課堂學習活動能產生積級影響，體現在出勤率、注意力、參與度、投入度等方面[8]；應答問題設計的關注點主要包括應答問題類型、問題設計的有效性、如何設計單個問題及應答問題系列等[9]。從教學法領域來看，羅謝爾（Roschelle）等[10]提出的CATAALYST模型展示了教師如何將技術與教學法進行有機整合；同時還有大量文獻研究同伴教導（Peer Instruction，PI）[11]、問題驅動教學（Question Driven Instruction，QDI）[12]等；師生對ARS的態度從總體上看是積極的[13]。

我國對ARS的應用研究起步較晚，以Clicker、教學應答系統、互動反饋系統、互動教學系統、電子表決系統等為關鍵詞進行檢索（檢索日期：2015年5月28日），返回發表的碩士論文計10篇，期刊論文約29篇；發表時間集中在2009年以后，尤其以2011～2014年發表的論文數相對較多。課堂應用試點主要集中在北京、上海、廣東等10多個省市的100余所中小學，相對來說ARS在高等學校的研究成果數量比較稀少。

綜上所述，國外ARS的教學應用已在高等院校和中小學等取得了豐碩的理論和實踐成果，而我國ARS的應用研究尚處在起步階段。借鑒國外的研究成果，分析我國ARS的應用現狀和影響因素，提出促進ARS教學應用的有效策略，對我國ARS的推廣具有重要的指導意義。

二 ARS教學應用現狀：存在第二道數字鴻溝

從技術創新擴散的角度，ARS的教學應用正處在穿越創新擴散的“早期采納者”的階段[14]。通常技術進步總是領先于實踐應用，新技術在教育領域的發展往往會經歷一個迅速發展、急劇下滑、再重新發展的曲折過程[15]。羅杰斯（Rogers）[16]認為，最先的“革新者”群體、跟隨而來的第二批“早期采用者”、爾后的“早期大多數”、“晚期大多數”和“落后者”群體基本呈倒鐘型分布，而技術發展的生命周期在“早期采用者”和“早期大多數”之間存在一個間隙，這個間隙很難跨越，因此被稱為“鴻溝”。將此概念遷移至其它領域，表現在技術、經濟、知識以及社會等層面存在數字鴻溝[17]。但對數字鴻溝的理解是多元的，如有學者將數字鴻溝分為兩道：第一道指互聯網接入上存在的差距，也稱“接入溝”；第二道指互聯網使用上存在的差距，也稱“使用溝”。數字鴻溝的早期研究大多關注“接入溝”，雖然“接入溝”適合研究技術的擴散，但卻不能幫助人們理解技術擴散帶來的效果，即使具有相同的物質接入，也并不意味著人們可以按照完全相同的方式、以相同的程度來使用[18]。

筆者通過查閱文獻發現，在ARS試點學校和班級，ARS的應用情況相對較好；但在沒有課題依托和實驗試點的學校，ARS的應用得不到足夠的重視。以浙江省某中學為例，作為該省的教育信息化試點學校，該校配備了第三代的ARS系統（即基于PAD的虛擬應答器）。在此系統普及推廣的2年多時間里，該校150名教職工中僅有20多位老師嘗試使用過ARS，可見ARS的教學應用總體狀況不容樂觀，在“早期采用者”和“早期大多數”之間存在“使用溝”。

借鑒埃羅杰斯的創新擴散理論，本研究參照創新的五大屬性——相對優勢、相容性、復雜性、可試驗性和可觀察性[19]編制了問卷量表，每個屬性通過4～5項陳述來描述。問卷量表經小樣本檢測，五大屬性的Cronbach’s α系數分別為0.665、0.764、0.735、0.648、0.651，說明本量表具有較好的信度。問卷量表針對浙江省某中學十個學科的教師展開調查，共回收有效問卷37份，被試對ARS創新屬性的認識如表1所示。整體而言，被試對ARS創新屬性的認同度處于中等偏上水平。其中，被試對“相對優勢”屬性和“相容性”屬性的認同度比較高，而對另外三大屬性的認同度相對較低。

表1 對ARS創新屬性的認識

注：1=強列反對；2=反對；3=中立；4=贊同；5=非常贊同

三 ARS教學應用的影響因素

國內外眾多學者從多元視角研究了課堂互動教學的影響因素。借鑒佐斌[20]的課堂師生互動四個影響因素（即背景因素、觀念因素、特質因素、任務因素），并從教育技術學視角增加媒體因素，即可構建基于ARS技術的課堂互動影響因素模型[21]。其中，背景因素和觀念因素是基礎性的影響因素，而特質因素、任務因素、媒體因素是課堂互動教學的直接影響因素。

為了分析ARS教學應用的影響因素，本研究借鑒基于ARS技術的課堂互動影響因素模型，從五個方面編制了問卷量表，每個影響因素用3～7項陳述來描述。問卷量表經小樣本檢測，五大因素的Cronbach’s α系數分別為0.768、0.696、0.840、0.643、0.853，說明本量表的信度較好，調查結果如表2所示。

表2 ARS教學應用的影響因素

注：1=強列反對；2=反對；3=中立；4=贊同；5=非常贊同

從教師特質因素來看，7個選項的得分大多處在中立偏贊同，說明教師對第三代教學應答系統的使用、教學方案設計、教學活動的組織和開展尚不熟悉。不少教師認為利用ARS教學不僅費時費力，而且還可能會影響學生的考試成績。同時，教師們普遍認為男老師比女老師能更熟練地運用ARS進行教學，年輕老師比年長老師更愿意使用ARS進行教學。

從學生特質因素來看，學生對ARS的使用尚不熟悉，對基于ARS的課堂教學模式需要有一個適應的過程。但從調查結果來看，“ARS會加重學生的學業負擔”這一選項得分為2.94，說明教師們并不認為ARS會加重學生的負擔。

從媒體因素來看，7個選項的得分大多處在中立偏贊同，表明ARS教學軟件平臺的導航信息、功能模塊有待進一步優化，如上傳、下載資源的傳輸速度還比較慢，數字化教學平臺中校本資源學科門類尚不齊全，校本資源內容質量參差不齊，在教學過程中時常出現技術問題。

從任務因素來看，3個選項的得分都偏向贊同，說明大部分教師認為在數學、物理、化學等理科課程中更容易設計適合ARS作答的客觀題（得分為4.06），而在語文、英語、歷史、政治等文科課程中適合ARS作答的大多數是開放題（得分為3.66）；相對于新授課，習題課或復習課更適合ARS教學（得分為3.83）。

從觀念背景因素來看，教師們大多認為學校雖已大力宣傳了新課程教學改革的重要性、組織了ARS教學應用的相關培訓，但缺少推廣ARS教學應用的激勵政策、較少開展ARS教學應用的教研活動、在使用ARS的教學過程中缺少必要的技術支持。

四 推廣ARS教學應用的有效策略

1 跨越ARS第二道數字鴻溝的社會策略

可負擔性是跨越第二道數字鴻溝的充分必要條件，主要體現在經濟的可負擔性（便宜且有效果）和技術的可負擔性（有效率）兩方面。因此ARS應用于教學，首先要滿足決策者（管理者）對經濟可負擔性的要求（必要條件），ARS才有可能被裝備、采購；其次要符合使用者（教師）對技術可負擔性的要求（充分條件），ARS才有機會被普遍應用于課堂教學。而“創建使用典范”、“適當宣傳教育”、“健全使用環境”三項社會策略可以為跨越ARS第二道數字鴻溝提供基礎——在ARS的試點過程中，需要少部分教師率先嘗試使用，以發現使用過程中存在的問題，經過適當調整后繼續實驗，直至起到典范的作用，并且所創建的使用典范最好能得到管理者、老師、學生、家長的認可和支持；通過適當宣傳，使管理者、教師、學生、家長改變原有觀念，以良好的心態適應教學方式和學習方式的轉變，做好承受變革帶來陣痛的思想準備；保障課堂內外擁有一個穩定的使用環境，讓實踐能持續開展。

2 促進ARS教學應用成效的行動策略

（1）提升師生對ARS教學應用有效性的認識

教學的有效性包括三個因素：一是有效果，即教學活動結果與預期教學目標的吻合程度；二是有效率，即以較少的投入換得較多的回報，教學效率=有效教學時間/實際教學時間；三是有效益，是指教學活動的收益、教學活動價值的實現，具體是指教學目標與特定社會和個人的教育需求是否吻合及吻合的程度[22]。但在ARS使用過程中，老師常常只會考慮“效率”和“效果”。效率針對時間，效果針對結果，它們在ARS教學應用中短時間內便能顯現；效益則需在相對長期的時間才能體現且難以衡量。從ARS革新者和早期采用者的實踐來看，效果和效率剛好相反，即老師花一倍的時間，其效果卻不見得好一倍，只是有發展到一倍的潛力罷了。對“創新者”來說，在感興趣的事情上花時間乃理所當然，其努力過程中的挑戰、風險、成就感才最為寶貴。可對一般使用者來說，效率與效果兩者都重要，而且效率更為優先。當前學校評價體系注重學業成績，這就對ARS的教學應用提出了挑戰。只要將ARS與課堂教學合理整合，才能充分挖掘ARS教學功能的長遠效益，培養學生的發散思維能力，促進學生交流協作和批判反思能力的發展。

（2）加強基于ARS的教學設計原理和方法的指導

（3）關注ARS應答問題的設計

ARS呈現的應答問題扮演著課堂教學核心動力的重要角色，通過呈現問題、思考、作答、討論等教學過程的循環，來促進教學目標的達成。對教師來說，學會操作ARS技術相對容易，更多的挑戰在于創建和改編合適的問題來促進有效的課堂討論。而設計、編寫應答問題是一項要求高、難度大的任務，因為ARS應答問題不同于測驗，也不同于家庭作業中的問題，有效的應答問題通常要讓學生感知問題的多種觀點、避免概念的混淆和誤解。具體來說，ARS的問題設計由課前預設與課堂生成兩部分構成，它不僅僅指向學科教學問題的預設（體現在課堂教學前的教學設計之中），而且指向學生學習過程中出現的不確定性問題。同時，針對文理學科和不同課型，合理設計應答問題的不同類型和不同系列，把握ARS呈現問題的最佳作用點和最佳作用時機。此外，問題備選項除了有正確答案選項外，還應包括有干擾性選項和其它選項——干擾性選項（即錯誤選項）應具有干擾性和迷惑性，能夠反映學生解決此類問題時的典型錯誤思路；“其它”選項則鼓勵學生在給定答案之外另辟蹊徑，提出具有創造性的見解。當前，如果能以區域為單位形成研究共同體，并根據不同教材集思廣益、分工協作，共建教學配套資源（如ARS問題庫、課堂教學資源包），開展理論研究和實踐反饋的交替互動，將有助于實現ARS應用的可持續發展。

（4）重視基于ARS反饋的師生反思策略

基于ARS反饋機制的教與學反思，對推動學生課堂的學習成效、促進教師的專業發展具有重要的意義。這是因為，基于ARS反饋的信息提供了即時動態的形成性評估，可讓教師了解學生正在想什么，讓學生了解他們的同伴正在想什么以及他自己正在想什么；它可以促進課堂的認知和交流，重點在于發現學生的學習困難，使教師和學生在課堂上及時采取補救措施[24]。布魯巴切爾反思教學模式著眼于教學的動態過程，認為教師反思由前反思、中反思和后反思三部分組成，且分別發生在課前、課中和課后[25]。首先，教師應具有積極捕捉反饋信息的態度與意愿，如此才會主動關注教學反饋信息，并逐步培養起捕捉反饋信息的能力；其次，反饋信息的收集與整理有利于教師明晰反思的對象與內容，而課堂教學反饋信息的來源及教師個體感知教學困境的途徑可有針對性地從學生的反應、同事的觀測、教師個體的觀察與切實感受等三個角度來進行；再次，反饋信息的加工與處理是教學反思的中心環節，具體包括對課堂教學內容和主題的建議、對教師課堂教學行為改進與完善的建議等。無論是教學反饋機制的存在與運行，還是教師個體對其教學實踐與教學假定的批判與反思，最終目的在于進一步改善課堂的教學實踐、實現教師的教育理想。教師通過反饋了解教學的實際狀況并對其深刻反思固然重要，但教師將反思所得的啟示積極地應用于教學實踐卻更為重要[26]。

五 結束語

ARS作為促進課堂互動教學的有效媒體，融課堂互動、教學測評、合作討論于一體，能有效調動學生的主動性和參與性，有利于教師動態、靈活地調整教學，有助于發展學生的團結協作精神、批判反思能力和探究創新能力。但是ARS只提供了改進教學的機會，其潛在、積極的應用價值能否發揮，取決于教師在課堂上如何有效利用ARS展開師生、生生的互動，實現ARS即時動態的反饋和調整功能。這就帶來了如下啟示：配備ARS系統只是提供了教學應用的物質條件，即使配備了相同的軟硬件條件，也未必意味著能取得相同的教學成效；只有將ARS與教學法完美結合并廣泛根植于實踐，才能發揮ARS互動反饋技術的價值。因此，在教學應答系統的擴散存在第二道數字鴻溝的情形下，如何在實踐中廣泛發揮ARS技術對教學的支持作用，形成動態的、理想的、能煥發出生命活力的互動課堂，還有待教育管理者、研究者和一線教師的研究思考和深入實踐。

[1]李紅美,張劍平.教學應答系統應用研究的現狀與熱點[J].中國電化教育,2012,(5):128-134.

[2][8]Caldwell J E. Clickers in the large classroom: Current research and best-practice tips[J]. CBE-Life Sciences Education, 2007,(1):9-20.

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[3]Macarthur J R, Jones L L. A review of literature reports of clickers applicable to college chemistry classrooms[J]. Chem. Educ. Res. Pract, 2008,(9):187-195.

[4]Poulis J, Massen C, Robens E, et al. Physics lecturing with audience paced feedback[J]. American Journal of Physics, 1998,(66):439-441.

[5]Sun J C. Influence of polling technologies on student engagement: An analysis of student motivation, academic performance, and brainwave data[J]. Computers & Education, 2014,(72):80-89.

[6]Patterson B, Kilpatrick J, Woebkenberg E. Evidence for teaching practice: The impact of clickers in a large classroom environment[J]. Nurse Education Today, 2010,(7):603-607.

[7]De Gagne J C. The impact of clickers in nursing education: A review of literature[J]. Nurse Education Today, 2011,(8):34-40.

[9]李紅美.教學應答系統問題設計的框架與策略[J].電化教育研究,2013,(8):53-60.

[10]Roschelle J, Penuel W R, Abrahamson A L.Classroom response and communication systems: Research review and theory[OL].

[11]Crouch C H, Mazur E. Peer instruction: Ten years of experience and results[J]. American Journal of Physics, 2001,(9):970.

[12]Beatty I D, Gerace W J, Leonard W J, et al. Designing effective questions for classroom response system teaching[J]. American Journal of Physics, 2006,(1):31-39.

[13]Kay R H, Lesage A. Examining the benefits and challenges of using audience response systems: A review of the literature[J]. Computers & Education, 2009,(3):819-827.

[14]Macarthur J. How will classroom response systems “Cross the Chasm”?[J]. Journal of Chemical Education, 2013,(3):273-275.

[15]Romiszowski A J. How’s the E-learning baby? Factors leading to success or failure of an educational technology innovation[J]. Educational Technology, 2004,(1):5-27.

[16][19](美)埃弗雷特·M·羅杰斯著,辛欣譯.創新的擴散[M].北京:中央編譯出版社,2002:245-249、189.

[17]薛偉賢,劉駿.數字鴻溝的本質解析[J].情報理論與實踐,2010,(12):41-46.

[18]曾凡斌.第二道數字鴻溝的影響因素研究——基于對大學生實證分析[J].江淮論壇,2011,(1):134-144.

[20]佐斌.師生互動論:課堂師生互動的心理學研究[M].武漢:華中師范大學出版社,2002:160.

[21]李紅美.基于教學應答系統的課堂互動研究[D].杭州:浙江大學,2014:252.

[22]百度百科.有效教學理論[OL].

[23]阮士桂.TPACK框架下“現代教育技術”公共課設計研究[D].長春:東北師范大學,2013:10-11.

[24]Robert J, Dufresne, William J, et al. ASK-IT/A2L: Assessing student knowlede with instructional technology[R].Amherst: University of Massachusetts Physics Education Research Group, 2000:1-28.

[25]靳玉樂.反思教學[M].四川:四川教育出版社,2006:165-167.

[26]王鳳春.課堂教學的即時性反饋與反思——教師專業成長的有效途徑[J].教育科學研究,2007,(4):58-60.

編輯：小米

Study on Usage Status, Influence Factors and Countermeasures of Audience Response System

LI Hong-mei1DING Wei-ze2

Audience response system is an effective tool to promote classroom interaction in smart classroom. Although scholars at home and abroad have conducted the in-depth research on ARS, questionnaire survey shown that teachers’ understanding towards five attributes of ARS was uneven in the perspective of technology innovation diffusion, and there was the second digital divide in the teaching application process of ARS. Furthermore, questionnaire was made based on the theoretical framework of classroom interaction influence factor model of ARS, and the effects were studied from five aspects that the background, concept, characteristics, tasks, and media. The paper also put forward the effective strategies for promoting ARS teaching application, including social strategies and action strategies, and made a concrete discussion of the two strategies.

audience response systems(ARS); Clicker; the second digitaldivide; influence factors; countermeasure

G40-057

A

1009—8097（2015）11—0025—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2015.11.004

本文為江蘇省教育科學“十二五”規劃課題“智慧教室中基于ARS系統的互動教學的影響因素研究（項目編號：D/2013/01/053）、江蘇省高校哲學社會科學研究項目“教學應答系統促進課堂互動的實證研究”（項目編號：2015SJD637）的階段性研究成果。

李紅美，副教授，博士，研究方向為數字化學習，郵箱為muzi@ntu.edu.cn。

2015年7月6日