艾 倫

首都師范大學(xué) 北京 100048

電子白板對教學(xué)的非適應(yīng)性分析

艾 倫

首都師范大學(xué) 北京 100048

本文針對目前電子白板在學(xué)校的課堂教學(xué)中大規(guī)模推廣的實(shí)際情況，提出了應(yīng)該理性對待采購和應(yīng)用的問題，并從交互性、信息量計算、思維訓(xùn)練和人文精神等幾個方面對電子白板在課堂教學(xué)中表現(xiàn)出的教學(xué)非適應(yīng)性進(jìn)行了分析。從本質(zhì)上說，任何教育裝備都存在著教學(xué)的適應(yīng)和不適應(yīng)兩方面的性質(zhì)，筆者對電子白板進(jìn)行分析的目的是希望用戶根據(jù)學(xué)科和學(xué)生特點(diǎn)來科學(xué)地選擇這一教育裝備，避免不理性的跟進(jìn)而人為地造成浪費(fèi)。

交互白板 非適應(yīng)性 熵增原理 感知降維 裝備人文

目前，中小學(xué)及一些高校越來越熱衷對電子白板的采購與應(yīng)用。此時寫這篇文章并非是要反對使用電子白板，只是想提請專家和廠商注意，當(dāng)我們向用戶推介這個產(chǎn)品時，既要說明它對教學(xué)的適應(yīng)性，也要指出其非適應(yīng)性，而讓用戶根據(jù)自己的具體情況進(jìn)行客觀的選擇，不要誤導(dǎo)他們。電子白板在教學(xué)中確實(shí)存在許多優(yōu)勢，但也不乏劣勢，客觀地對其進(jìn)行分析是理性、科學(xué)的態(tài)度。以下，我們采用邏輯實(shí)證的方法進(jìn)行分析。雖然邏輯實(shí)證法也使用“證偽”思想，即“有一例不成立，則原命題不成立”，但是我仍然表示這不是對電子白板進(jìn)行全盤否定，而只是想證明電子白板存在眾多優(yōu)點(diǎn)的同時也存在必須注意的缺點(diǎn)，我們應(yīng)該科學(xué)、理性地對待它的采購與使用。

一、課堂交互的作用

電子白板又稱“交互式電子白板”，人們普遍認(rèn)為課堂教學(xué)的交互性是其最大特點(diǎn)之一?，F(xiàn)在我們理性地思考一下，這一交互是在誰與誰之間進(jìn)行的。電子白板多用于課堂上，一個大約 40名學(xué)生的課堂在 40多分鐘的教學(xué)中不可能讓每個學(xué)生分別到電子白板前來與其交互1分鐘，所以電子白板的交互只是在教師和白板之間發(fā)生的，這一點(diǎn)與普通黑板的交互作用無異。交互的本質(zhì)在于知識的傳播，學(xué)生是知識的受體，課堂教學(xué)的交互主要發(fā)生在師生之間，白板與黑板只是信息傳播媒介。顯然，片面夸大電子白板的課堂教學(xué)交互作用是不夠科學(xué)的。

二、信息傳播的作用

許多人認(rèn)為電子白板作為多媒體教學(xué)的工具，可以有效地增加課堂教學(xué)的信息量。為此我們有必要對課堂教學(xué)中信息量的計算方法和計算結(jié)果進(jìn)行介紹。教學(xué)信息量的計算方法與教學(xué)信息的特性有著直接的關(guān)系，所以我們必須從信息的特性出發(fā)來說明。

信息的特性 1：事件i發(fā)生后,人們從中獲得的信息量iB與該事件發(fā)生的概率ip有關(guān),而且事件i發(fā)生的概率ip越大,則我們從中獲得的信息量iB越小,反之亦然。正如人們常說的：狗咬人不是新聞(因?yàn)槠涑霈F(xiàn)的概率相對較大，信息量小）,人咬狗才是新聞(因?yàn)槌霈F(xiàn)的概率小,信息量大)。于是我們可以猜測信息量與概率的關(guān)系似乎應(yīng)該是但是，由于必然事件的概率為 1，而我們從必然事件中獲得的信息量應(yīng)該為 0，為了同時滿足上述這些條件，于是定義事件i發(fā)生時我們從中獲得的信息量單位為比特（Bit）。

信息的特性 2：一個事件發(fā)生時，人們從中獲得的信息量因人而異，即原來對該事件了解多的人獲得的信息量小，了解少的人獲得的信息量大，而且人們對該事件的反應(yīng)表現(xiàn)是不同的。所以我們可以從他們的行為表現(xiàn)，側(cè)面地估算出信息量。教學(xué)測量中常用的S-T分析、Flanders課堂互動分析、語言交互分類系統(tǒng)（VICS）等，就是通過對課堂教學(xué)的教師行為和學(xué)生行為進(jìn)行分類、編碼、統(tǒng)計而計算教學(xué)信息量的。

信息的特性 3：教育信息傳播的過程中，信息熵總是具有增加的趨勢。設(shè)一個系統(tǒng)中每個事件的發(fā)生都可以取n個不同的狀態(tài)，而且總共只有n個狀態(tài)，則每個狀態(tài)在該系統(tǒng)中出現(xiàn)的概率應(yīng)該滿足而我們從中獲得的平均信息量為：

根據(jù)教育信息上面的3個性質(zhì)，VICS將課堂教學(xué)的教師行為和學(xué)生行為按表 1所示進(jìn)行分類（顯然這個系統(tǒng)的 10=n ，最大信息熵應(yīng)為然后對一個實(shí)際課堂的教學(xué)過程按時間順序進(jìn)行分段的行為編碼，最后根據(jù)每個行為編碼出現(xiàn)的概率計算信息熵，同時認(rèn)為信息熵相對較大的課堂教學(xué)效果相對較好。于是，我們用VICS對一個使用電子白板的課堂和一個未使用電子白板的課堂（同一教師，同一教學(xué)內(nèi)容，不同的班級）進(jìn)行對照分析，其中沒有使用電子白板的常態(tài)教學(xué)的信息熵為3.0138bit，使用電子白板進(jìn)行教學(xué)的信息熵為3.0219bit。其結(jié)果顯示，它們之間并無較大差異。所以，電子白板可以增加教學(xué)信息量的“神話”是值得懷疑的。

表1 能VICS分類編碼表

三、思維訓(xùn)練的作用

電子白板為人們所稱道的又一個優(yōu)點(diǎn)是直觀教學(xué)，尤其對幾何圖形變化過程的呈現(xiàn)使人一目了然。在使用電子白板的課堂教學(xué)中，我們都希望充分發(fā)揮電子白板的各種功能，例如三維動畫的顯示效果，而誰也不愿意將它當(dāng)作普通黑板使用。所以在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，我們總是將原來使用語言說明的問題設(shè)計成為直觀的圖形問題。但是語言說明是幫助學(xué)生進(jìn)行“思想實(shí)驗(yàn)”的最有力工具，所以我們必須警惕，在課堂教學(xué)中電子白板的直觀教學(xué)功能使用多了，將取代和削弱學(xué)生的形象思維和邏輯思維訓(xùn)練，對學(xué)生認(rèn)知能力的培養(yǎng)是不利的。

人對外界事物的感覺存在著“降維”的現(xiàn)象，例如人的視覺。設(shè)想我們生活在1維的空間中，則我們只能看到一個0維的點(diǎn)；如果是在一個2維的空間，我們就可以看到一條1維的線；事實(shí)上我們正處于一個3維的空間，所以我們看到的是一個物體2維的面，要想看到該物體的全部，即3維的體，就必須繞到物體的后面去看，而在“繞”的過程中我們花費(fèi)了時間，而且使用了先前對空間的記憶，其實(shí)我們是在 3維空間的基礎(chǔ)上增加了一個時間維，使整體實(shí)現(xiàn)4維。我們感知物體的維度總要比我們所處空間的維度低1維，這種“感知降維”現(xiàn)象迫使我們在認(rèn)識客觀事物時必須進(jìn)行空間感性思維和邏輯理性思維的結(jié)合。人在學(xué)習(xí)中對事物的認(rèn)識并不總是存在著足夠的時間和空間，允許我們“繞”到事物的“后面”去了解它的全貌，所以在教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行形象思維和邏輯思維訓(xùn)練就顯得十分必要，正如幾何學(xué)、制圖學(xué)等教學(xué)中對學(xué)生做的這種思維訓(xùn)練。因此，我們要充分考慮對電子白板的直觀教學(xué)功能是否應(yīng)該慎用的問題。

四、裝備人文的思考

對教育裝備的認(rèn)識，除了科學(xué)技術(shù)方面的考慮外還必須有人文精神的體現(xiàn)。人文精神的本質(zhì)是追求“真、善、美”，表現(xiàn)在教育裝備的開發(fā)和管理理念中就是以人為本的價值觀、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)觀（綠色裝備、裝備環(huán)保）以及人—機(jī)—環(huán)境的藝術(shù)觀。

電子白板作為被時代推崇的現(xiàn)代教育裝備，從人機(jī)工程學(xué)的角度看應(yīng)該體現(xiàn)以人為本才對，但事實(shí)并非如此。通過我們對電子白板尺寸的人機(jī)因素分析可以看出，由于受到投影機(jī)正投方式（長距或超短距）和投影長寬比（4:3或 16:9）的限制，電子白板在安裝上存在著無法克服的“教師夠得著與學(xué)生看得見”之間的矛盾。除此之外，還存在許多有待進(jìn)一步研究而未有定論的問題，如：電子白板的使用是否真的能夠降低教師教學(xué)的勞動強(qiáng)度；學(xué)生長期注視具有反光特性的高亮投影屏，教師也是長時間面對投影機(jī)的直接照射，這些對他們的視力是否會有影響；投影機(jī)風(fēng)扇和計算機(jī)風(fēng)扇擾動起來的塵埃在室內(nèi)空氣中占有多大比重；這些電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度在什么樣的量級上；電子白板表面涂料是否環(huán)保；系統(tǒng)的可靠性與其復(fù)雜性成反比，由計算機(jī)、投影機(jī)、電子白板構(gòu)成的系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率有多大（課堂教學(xué)對設(shè)備故障為“零容忍”）；等等。

的確，電子白板的使用可以克服課堂教學(xué)中師生“吃”粉筆末的問題，但是免“吃”粉筆末的低成本措施還有許多其它形式，如：普通白板、降塵粉筆、投影儀、投影機(jī)等。電子白板的這個優(yōu)點(diǎn)并不是“無可替代”的。另外，關(guān)于電子白板可以降低教師教學(xué)的勞動強(qiáng)度一說也是值得商榷的，且不要說其降低教師備課和上課的勞動量是無法測量的，僅從教育裝備的效率方面考慮，其目的也主要是提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率從而降低認(rèn)知負(fù)荷。教育裝備管理理論中有一個“四效”問題，它是指對教育裝備如何發(fā)揮使用的效能，優(yōu)化教學(xué)的效果，提高學(xué)習(xí)的效率和增加教育的效益。它們分別對應(yīng)有科學(xué)而理性的評價方法和評價指標(biāo)體系，是客觀、量化的評價，而非主觀、定性的評論。電子白板被主觀而非理性地美化，主要是因?yàn)閷λ厥夤δ艿男缕娓小H僅是新奇感是暫時的，不具有可持續(xù)發(fā)展性，若造成浪費(fèi)，卻需要由納稅人來買單。話雖說得重了些，但理就是這個理。

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艾倫，教授，碩士研究生導(dǎo)師。