宋金華

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基于信息技術(shù)環(huán)境的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革研究

宋金華

摘要：21世紀(jì)，教育領(lǐng)域的“生產(chǎn)率悖論”問題——信息技術(shù)投資和教育生產(chǎn)率提高之間缺乏顯著聯(lián)系的現(xiàn)象，始終困擾著教育信息化建設(shè)。但是，隨著信息技術(shù)不斷滲入人類生活，它與教育的深度融合是解決這一問題的有效途徑。對(duì)于課堂教學(xué)而言，“深度融合”并不是一般技術(shù)的應(yīng)用，也不是局限于運(yùn)用技術(shù)去改善“教與學(xué)環(huán)境”或“教與學(xué)方式”的低層面上，而是依托信息技術(shù)，進(jìn)行課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的根本性變革——由以“教師為中心”的教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處煘橹鲗?dǎo)—學(xué)生為主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu)。實(shí)踐研究表明：基于信息技術(shù)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)的發(fā)生，提高教育生產(chǎn)率。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；深度融合；課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)；變革

一、問題的提出

“為什么信息技術(shù)改變了幾乎所有領(lǐng)域，卻唯獨(dú)對(duì)學(xué)校教育的影響小得令人吃驚？”[1]這是著名的喬布斯之問，也是一個(gè)困擾眾多教育技術(shù)研究者和實(shí)踐者的問題。

我們將此問題衍生到課堂教學(xué)，形成新的課堂教學(xué)問題，它是基于課堂觀察得到的。課堂上，90%的學(xué)生都在進(jìn)行著信息時(shí)代最普通不過的事情——游戲、上網(wǎng)、聊天、電視劇，總之不亦樂乎。為此，有的學(xué)校明文規(guī)定，學(xué)生禁止帶手機(jī)到學(xué)校；有的學(xué)?！叭藱C(jī)分離”……“信息化普及率如此之高的當(dāng)今時(shí)代，為什么我們的課程還在竭力地摒棄智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的使用？”“當(dāng)越來越多的先進(jìn)的信息技術(shù)應(yīng)用于教育的時(shí)候，為什么厭學(xué)之風(fēng)還在不斷蔓延？”

從20世紀(jì)初電影的發(fā)明到云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的多媒體技術(shù)、通信技術(shù)等信息技術(shù)完全融入人類生活諸方面。每當(dāng)新的技術(shù)出現(xiàn)時(shí)，教育研究者和實(shí)踐者總是努力嘗試新技術(shù)的教育應(yīng)用，并不斷創(chuàng)新和實(shí)踐新的教育方式和方法。為此，人類創(chuàng)造了電影教育、電視教育、視聽教育、網(wǎng)絡(luò)教育……可是，“生產(chǎn)率悖論”——經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的信息技術(shù)投資和生產(chǎn)率提高(或績效改善)之間缺乏顯著聯(lián)系的現(xiàn)象，總是得到教育領(lǐng)域更多實(shí)踐證據(jù)的支持。[2]

雖然“生產(chǎn)率悖論”現(xiàn)實(shí)存在，但是信息技術(shù)已完全滲入人類生活，它與教育教學(xué)的融合是歷史發(fā)展的趨勢(shì)。本文以“信息技術(shù)如何促進(jìn)課堂教育生產(chǎn)率的提高？”和“信息技術(shù)如何才能對(duì)課堂教學(xué)產(chǎn)生革命性的影響，而非僅停留于方法、手段的應(yīng)用上？”為核心研究問題，并基于此，進(jìn)一步展開教育實(shí)踐的研究。

二、信息化課堂教學(xué)難以取得顯著教學(xué)效果的因素分析

課堂教學(xué)是工業(yè)時(shí)代的發(fā)明，目前它仍是一種很好的教學(xué)形式。課堂教學(xué)以“課”為教學(xué)單元，保證學(xué)習(xí)活動(dòng)循序漸進(jìn)，并使學(xué)生獲得系統(tǒng)、扎實(shí)而又完整的科學(xué)知識(shí)；其最大魅力在于思維的交流、碰撞和共鳴，它成為教育的主戰(zhàn)場(chǎng)。然而，信息技術(shù)已滲透并深刻改變著人類生活，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)顯得難以跟上時(shí)代的變遷，我們必須變革這種傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，這是時(shí)代發(fā)展的要求。

目前，信息化課堂教學(xué)的形式主要有多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化、交互式電子白板等各種基于數(shù)字化的教學(xué)裝備與儀器的教學(xué)形式。

盡管傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程引入現(xiàn)代信息技術(shù)，且隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的信息技術(shù)源源不斷地應(yīng)用于課堂教學(xué)。但是，實(shí)踐中往往注重基礎(chǔ)設(shè)施等硬件環(huán)境建設(shè)，忽視軟件環(huán)境建設(shè)，教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量等并沒有顯著的提高，尤其是學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力仍相對(duì)較弱。教育的主戰(zhàn)場(chǎng)依然缺失系統(tǒng)性信息化環(huán)境；新的課堂教學(xué)環(huán)境依然缺少主動(dòng)性探究和交互性思維，各種信息化教育技術(shù)的應(yīng)用依然缺乏個(gè)性化輔導(dǎo)。

1.缺乏主動(dòng)性探究

引入現(xiàn)代信息技術(shù)的課堂教學(xué)，學(xué)仍是被動(dòng)性的接受，教仍是一種“填鴨式”的灌輸，沒有改變傳統(tǒng)的“傳遞—接受”的教學(xué)模式?，F(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，雖然使得課堂內(nèi)容變得豐富，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；然而，學(xué)生總是處于一種“要我學(xué)”而非“我要學(xué)”的狀態(tài)。

2.缺乏完整性交互

從教育的角度講，交互是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中，為完成當(dāng)前知識(shí)的意義建構(gòu)，而與學(xué)習(xí)環(huán)境之間發(fā)生的相互交流與相互作用。[3]根據(jù)維果茨基的歷史文化發(fā)展理論，人的思維與智力是在活動(dòng)中發(fā)展起來的，是各種活動(dòng)、社會(huì)性相互作用不斷內(nèi)化的結(jié)果。學(xué)習(xí)是一種思維智力活動(dòng)，因而它是一種交互性行為，是情感性交互與認(rèn)知性交互的有機(jī)統(tǒng)一體，是個(gè)別化交互與社會(huì)化交互的統(tǒng)一體。情感交互是指交互主客體之間情感的交流與互動(dòng)，注重個(gè)體的主觀情緒體驗(yàn)。知識(shí)交互過程中的情感主要指其過程中的精神快樂、社交快樂、思想快樂等主觀情緒。個(gè)別化交互是指學(xué)習(xí)者與資源內(nèi)容的交互。社會(huì)化交互是指學(xué)習(xí)者與老師或其他學(xué)習(xí)者之間的交互。認(rèn)知交互是交流互動(dòng)過程中，完成諸如記憶、注意、語言、問題解決和推理等的心智功能和加工過程。無論傳統(tǒng)課堂教學(xué)，還是信息化教學(xué)，都片面強(qiáng)調(diào)交互性的某一方面，而忽略其完整性。整個(gè)學(xué)習(xí)過程，應(yīng)該是情感性交互與認(rèn)知性交互、個(gè)別化交互與社會(huì)化交互的統(tǒng)一，從而達(dá)到“思維對(duì)話”的狀態(tài)。

3.缺乏個(gè)性化輔導(dǎo)

關(guān)于“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”的研究中，“學(xué)習(xí)個(gè)性化”已是常見的研究問題，但也是“學(xué)習(xí)領(lǐng)域”研究追尋的最高研究目標(biāo)。個(gè)體差異性導(dǎo)致學(xué)習(xí)差異性，這種學(xué)習(xí)差異性包括個(gè)體智力、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)需求等多方面。由于差異性的存在，學(xué)生對(duì)同一知識(shí)的理解與掌握的進(jìn)度是不盡相同的。所謂“個(gè)性化輔導(dǎo)”是指根據(jù)學(xué)生的差異性，為其提供不同的教學(xué)輔導(dǎo)。雖然信息技術(shù)已“嫁接”于課堂教學(xué)，但是它仍然沒有改變工業(yè)化時(shí)代批量生產(chǎn)的特性。面對(duì)批量生產(chǎn)的學(xué)生，一成不變的傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)難以做到因材施教。

4.缺乏系統(tǒng)性環(huán)境

系統(tǒng)性環(huán)境是指學(xué)習(xí)硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。整個(gè)信息化教育建設(shè)的過程中，比較注重基礎(chǔ)設(shè)施硬件建設(shè)，忽視軟件環(huán)境的建設(shè)。軟件環(huán)境主要指平臺(tái)與資源。所謂平臺(tái)，是指負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)及資源管理的軟件；所謂資源，主要是教學(xué)內(nèi)容，包括文本、音頻、視頻等。硬件環(huán)境是一種教學(xué)媒體，或是教學(xué)手段。軟件環(huán)境是教學(xué)內(nèi)容，更是“教學(xué)的內(nèi)涵”。

前3個(gè)因素是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的繼續(xù)延伸。這個(gè)因素是信息化課堂教學(xué)衍生出新的問題。

三、問題解決途徑

1.基于信息技術(shù)與教育深度融合的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的內(nèi)涵

(1)教學(xué)結(jié)構(gòu)的定義。教學(xué)結(jié)構(gòu)是指在教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，在某種環(huán)境中展開的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式。[4]課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)是課堂教學(xué)環(huán)境中的教師、學(xué)生、教學(xué)媒體和教學(xué)內(nèi)容4個(gè)教學(xué)系統(tǒng)要素相互聯(lián)系、相互作用的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式。

在我國，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)是以“教師為中心”的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。在這種教學(xué)結(jié)構(gòu)中，教師處于中心地位，負(fù)責(zé)教學(xué)媒體和內(nèi)容的選擇，負(fù)責(zé)組織控制整個(gè)教學(xué)活動(dòng)。以“教師”為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)形式，如圖1所示。

圖1　以“教師”為中心的傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)形式

(2)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的文化溯源。當(dāng)技術(shù)得到社會(huì)普遍認(rèn)可和運(yùn)用，并且滲透到人類生活諸方面時(shí)，就會(huì)衍生一種文化——技術(shù)文化。[5]21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)文化與教育文化的相互交融與滲透，形成新的教育文化現(xiàn)象——信息化教育。這種文化現(xiàn)象是以一定的技術(shù)為存在基礎(chǔ)，是以技術(shù)文化的角色存在于教育文化之中。同時(shí)，它必將影響著教育文化的變遷。

課堂文化是教育文化中的一種獨(dú)特文化。以平等民主、和諧共處、互動(dòng)合作、自主探究作為最高的文化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。這種“平等、合作、自主、探究”的課堂文化，有助于提升教師和學(xué)生的生命質(zhì)量。技術(shù)以“工具”的形態(tài)進(jìn)入教育活動(dòng)中，改變和重塑了教育主體的能力和行為習(xí)慣。它不僅改變了教育活動(dòng)的外在條件(工具的改變)，而且也改變了教育活動(dòng)主體(教師和學(xué)生)的內(nèi)在條件(能力和行為習(xí)慣)。[6]同時(shí)，基于技術(shù)的聲情并茂式的、豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是最具有吸引力和價(jià)值的學(xué)習(xí)內(nèi)容，能夠不斷促進(jìn)學(xué)習(xí)能力，也將引發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為和能力的改變。[7]因此，技術(shù)文化的力量使得“平等、合作、自主、探究”的課堂文化建設(shè)成為可能，使得課堂文化建設(shè)成為必然，也使得基于信息技術(shù)與教育深度融合的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革成為必然。

綜上所述，基于信息技術(shù)與教育深度融合的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的內(nèi)涵是通過信息技術(shù)文化的建設(shè)，構(gòu)建一種“平等、合作、自主、探究”的課堂文化，使傳統(tǒng)以“教師為中心”的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變革，即由“教師為中心”的教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖處煘橹鲗?dǎo)—學(xué)生為主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu)[8]。變革后的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2　　　　“教師為主導(dǎo)—學(xué)生為主體相

2.基于信息技術(shù)與教育深度融合的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的理論基礎(chǔ)

(1)建構(gòu)主義的“學(xué)與教”理論。建構(gòu)主義本是源于兒童認(rèn)知發(fā)展的理論，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是獲取知識(shí)的過程，知識(shí)不是通過教師傳送的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，自我主動(dòng)建構(gòu)而獲得的。

(2)人本主義的“學(xué)與教”理論。以羅杰斯為代表的人本主義心理學(xué)派，其理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)要發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，并要求創(chuàng)造和諧、融洽的人際關(guān)系。人生來就有學(xué)習(xí)的潛能，教育應(yīng)以學(xué)習(xí)者為中心，充分發(fā)揮他們的潛在能力，盡可能為他們提供學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。同時(shí)，鼓勵(lì)和促進(jìn)學(xué)生自由探索。

3.基于信息技術(shù)與教育深度融合的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的基本思路

(1)構(gòu)建新型的“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的師生關(guān)系，堅(jiān)持“教學(xué)并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)?！耙越虨橹鳌钡慕虒W(xué)設(shè)計(jì)和“以學(xué)為主”的教學(xué)設(shè)計(jì)，都未能充分考慮教師與學(xué)生之間始終存在的既對(duì)立又統(tǒng)一的相互作用關(guān)系，[9]而是片面地強(qiáng)調(diào)一方?！耙越虨橹鳌钡慕虒W(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)教師的中心地位，忽視學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的能動(dòng)性。“以學(xué)為主”的教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的中心地位，忽視在學(xué)習(xí)過程中教師的指導(dǎo)作用，學(xué)生自主學(xué)習(xí)自由度過大，容易偏離教學(xué)目標(biāo)。因此，只有堅(jiān)持“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的新型師生關(guān)系，才能夠發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，消除各自的弊端；只有堅(jiān)持“教學(xué)并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)，才能夠真正實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革。

(2)注重教學(xué)媒體、教學(xué)內(nèi)容資源的建設(shè)，構(gòu)建信息化課堂文化。教學(xué)媒體和教學(xué)資源的建設(shè)是技術(shù)文化主導(dǎo)下的信息化環(huán)境建設(shè)的核心，是課堂結(jié)構(gòu)性變化的關(guān)鍵，是硬件環(huán)境和軟件環(huán)境的深度融合建設(shè)。新課堂信息化環(huán)境將更易于學(xué)生能動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，從而構(gòu)建“平等、合作、自主、探究”的課堂文化。

(3)重組“教師—學(xué)生—教學(xué)媒體、教學(xué)內(nèi)容”之間的關(guān)系。傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)下，教師與學(xué)生之間是一種單向的傳輸關(guān)系，學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。[10]技術(shù)文化的力量將技術(shù)提高到空前的高度。無論是作為“工具”的技術(shù)，還是作為“內(nèi)容”的技術(shù)，都將在教學(xué)結(jié)構(gòu)中擔(dān)任非常重要的角色。它們改變單向的傳輸關(guān)系為雙向乃至多向的傳輸關(guān)系[11]，形成多元化的互動(dòng)學(xué)習(xí)空間，其表現(xiàn)在人機(jī)互動(dòng)關(guān)系、師生互動(dòng)關(guān)系、生生互動(dòng)關(guān)系等方面。

四、課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的教育實(shí)踐——移動(dòng)學(xué)習(xí)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用

1.教學(xué)模式的設(shè)計(jì)——課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的行動(dòng)綱領(lǐng)

不同學(xué)科、不同課程之間存在差異，為此，不同學(xué)科、不同課程在堅(jiān)持“教學(xué)并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，創(chuàng)造不同的且能夠?qū)崿F(xiàn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)變革的新型“教學(xué)模式”，它是課堂教學(xué)的行動(dòng)綱領(lǐng)。筆者以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“嵌入式系統(tǒng)”課程為例，提出基于資源共享平臺(tái)的“一主三學(xué)一互動(dòng)”教學(xué)模式。

所謂“一主”，即學(xué)生自主學(xué)習(xí)。以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過學(xué)生自我獨(dú)立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)新等方法來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。[12]

所謂“三學(xué)”，即教師的導(dǎo)學(xué)、助學(xué)和促學(xué)。教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。

“導(dǎo)學(xué)”強(qiáng)調(diào)教師的引導(dǎo)作用。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是信息的加工者和知識(shí)意義的建構(gòu)者[13]，但教師仍為教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、教學(xué)信息資源的提供者、學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)者。具體的導(dǎo)學(xué)主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)問題的提出啟發(fā)、教學(xué)材料的選擇引導(dǎo)和教學(xué)活動(dòng)的設(shè)置引導(dǎo)等3個(gè)方面。

“助學(xué)”強(qiáng)調(diào)教師的幫助與輔助作用。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程中，可以隨時(shí)提出問題，教師及時(shí)給予幫助和啟發(fā)式引導(dǎo)，輔助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

“促學(xué)”強(qiáng)調(diào)教師的監(jiān)督與促進(jìn)作用。對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程的質(zhì)量監(jiān)控，以及對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果的督促，它貫穿于“導(dǎo)學(xué)”和“助學(xué)”的全過程。

所謂“一互動(dòng)”，專指教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的語言表述、思維互動(dòng)交流。語言是思維的火花，“一互動(dòng)”的環(huán)節(jié)是讓思維在語言碰撞中產(chǎn)生火花。

2.移動(dòng)技術(shù)的支持——課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的基礎(chǔ)條件

(1)系統(tǒng)的物理架構(gòu)設(shè)計(jì)。基于課堂教學(xué)的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是面向課堂學(xué)生和教師，隨時(shí)隨地地利用移動(dòng)智能設(shè)備通過無線局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。具體系統(tǒng)的物理架構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)物理架構(gòu)圖

(2)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的主要功能是為學(xué)生提供學(xué)習(xí)平臺(tái)，為教師提供教學(xué)平臺(tái)；同時(shí)，也能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖4　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

如圖4所示，系統(tǒng)的主要面向?qū)ο笫墙處熀蛯W(xué)生，具體功能模塊如下：

?學(xué)生功能模塊設(shè)計(jì)。學(xué)生是系統(tǒng)的主體，其在整個(gè)系統(tǒng)中扮演著系統(tǒng)使用者、學(xué)習(xí)參與者、評(píng)價(jià)者3種角色。細(xì)分每一種角色的活動(dòng)如表1所示。

表1　學(xué)生活動(dòng)分析

根據(jù)學(xué)生活動(dòng)的分析，學(xué)生功能模塊設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5　學(xué)生功能模塊圖

?教師功能模塊設(shè)計(jì)。教師是學(xué)習(xí)的主導(dǎo)，學(xué)生建構(gòu)知識(shí)依賴于教師的指導(dǎo)。教師是學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)者、協(xié)助者和評(píng)價(jià)者，也是系統(tǒng)的使用者。教師的角色活動(dòng)分析如表2所示。

表2　教師活動(dòng)分析

根據(jù)教師活動(dòng)的分析，教師功能模塊設(shè)計(jì)如圖6所示。

圖6　教師功能模塊圖

(3)系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，軟件開發(fā)選用Java語言的Struts、Spring和Hibernate三大主流開源框架和HTML5超文本標(biāo)記語言，用它們分別架構(gòu)Web頁面表現(xiàn)層、表示層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)持久層。數(shù)據(jù)庫開發(fā)選用Oracle數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)的具體運(yùn)行環(huán)境的構(gòu)建過程：首先，將系統(tǒng)部署到Web應(yīng)用服務(wù)器上；其次，學(xué)生通過移動(dòng)學(xué)習(xí)終端(智能手機(jī)或PAD)的瀏覽器，登錄系統(tǒng)平臺(tái)，即可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的訪問。

3.教學(xué)實(shí)施的操作流程——課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

經(jīng)過不斷的教學(xué)實(shí)踐和行動(dòng)研究，依托移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，構(gòu)建“教師為主導(dǎo)—學(xué)生為主體”的新課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)下的教學(xué)環(huán)節(jié)。以計(jì)算機(jī)專業(yè)“嵌入式系統(tǒng)”課程為例，該課程的核心任務(wù)是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇單片機(jī)為載體，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)。

第一階段：教師導(dǎo)學(xué)階段。

(1)創(chuàng)設(shè)情境。知識(shí)是具有情境性的，它受到知識(shí)所使用的活動(dòng)、情境以及文化的基本影響。因此，知識(shí)的學(xué)習(xí)好比縫制衣服的過程，學(xué)習(xí)者需要參與環(huán)境，織布、裁剪、縫紉，而不是以制好的衣服教給學(xué)生。真正融入知識(shí)活動(dòng)，才能編織屬于自己的知識(shí)之服。[14]

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，將課程內(nèi)容分為6個(gè)主題。其中，主題一為嵌入式系統(tǒng)知識(shí)緒論，主題六為課程總結(jié)，其他4個(gè)主題是基于不同的學(xué)習(xí)情境和訓(xùn)練情景，分別為基于單片機(jī)最小系統(tǒng)的信號(hào)燈控制系統(tǒng)、交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)、多路搶答器控制系統(tǒng)和溫度采集顯示系統(tǒng)，其中每個(gè)學(xué)習(xí)情境中又分為若干小項(xiàng)目。

(2)問題設(shè)置。問題是思維的載體，是獲取持久性思維動(dòng)力和進(jìn)行深刻性思維的條件。以“問題群”(問題群是以每一堂課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)為依據(jù)設(shè)計(jì)的有內(nèi)在關(guān)系、邏輯性強(qiáng)的并列或遞進(jìn)的‘一系列’問題，并將為何設(shè)置這樣的疑問，如何尋找解決問題的方法等貫穿課堂教學(xué)始終)，促進(jìn)“思維鏈”(思維鏈?zhǔn)撬季S的環(huán)環(huán)相扣的過程)的形成。

以情境四中的外中斷為例，“什么是外中斷？”“外中斷的類型哪些？”“外中斷是如何工作的？”“單片機(jī)是如何出來外中斷的？”“如何應(yīng)用外中斷設(shè)計(jì)搶答器？”層層問題，啟發(fā)思維，促使學(xué)習(xí)活動(dòng)的不斷展開。

第二階段：學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)階段，輔以教師助學(xué)、促學(xué)。

知識(shí)的產(chǎn)生，是學(xué)習(xí)者不斷地與外界交互的過程。依托移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)資源，通過情境策略、腳手架策略、問題策略、交互策略等多種學(xué)習(xí)策略[15]，促成學(xué)習(xí)者的認(rèn)知、反思、協(xié)作、問題解答等多角度的知識(shí)建構(gòu)活動(dòng)。

認(rèn)知：是新知識(shí)的加工過程，是新舊知識(shí)聯(lián)系的過程，也是一種學(xué)習(xí)的過程。

反思：是元認(rèn)知，即認(rèn)知的認(rèn)知，是對(duì)自我學(xué)習(xí)過程的計(jì)劃、調(diào)節(jié)和監(jiān)控，促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)。學(xué)習(xí)平臺(tái)提供“學(xué)習(xí)日志”功能，目的是方便學(xué)習(xí)者記錄思考的過程。

協(xié)作：是學(xué)習(xí)過程中認(rèn)知沖突的交流。學(xué)習(xí)者可以在學(xué)習(xí)平臺(tái)上或是課堂中提出問題，邀請(qǐng)其他學(xué)習(xí)者或者教師參與，進(jìn)行協(xié)作式學(xué)習(xí)。

問題解答：是衡量學(xué)習(xí)者知識(shí)掌握的程度，是檢驗(yàn)知識(shí)建構(gòu)水平的重要手段。同時(shí)，問題的解答能夠促進(jìn)思維和知識(shí)建構(gòu)。問題解答的表征形式是多樣的，可以是論文、報(bào)告、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

開放式的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)突破傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)方式，幫助學(xué)習(xí)者自主地建構(gòu)知識(shí)，也可實(shí)現(xiàn)協(xié)作交流，為學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)、自主探究性學(xué)習(xí)、協(xié)作交流式學(xué)習(xí)提供了“富技術(shù)”的支持條件。

第三階段：互動(dòng)學(xué)習(xí)階段。

互動(dòng)學(xué)習(xí)階段是學(xué)習(xí)最后一個(gè)階段，也是學(xué)習(xí)的升華階段。這個(gè)階段是學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題的匯聚、總結(jié)、評(píng)價(jià)、共享理解，達(dá)成集體共識(shí)，形成集體共同觀點(diǎn)和知識(shí)，是對(duì)共同體知識(shí)的多維建構(gòu)，是促成學(xué)生達(dá)到更深層次、更加完善的知識(shí)建構(gòu)。

4.技術(shù)的應(yīng)用評(píng)價(jià)——課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革的教學(xué)效果驗(yàn)證

本研究已完成移動(dòng)Web網(wǎng)站、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，開發(fā)嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)資源，且投入課堂教學(xué)和教學(xué)實(shí)踐運(yùn)行。

為評(píng)價(jià)該系統(tǒng)的應(yīng)用效果，2015年3月1日到2015年5月31日，本校信息工程系計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)班學(xué)生參加系統(tǒng)的應(yīng)用體驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間，學(xué)生利用智能手機(jī)完成課程的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)

束后，以問卷的形式對(duì)系統(tǒng)滿意度進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查結(jié)果如圖7所示。

圖7　面向課堂教學(xué)的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)用戶滿意度調(diào)查

由圖7可見，對(duì)于該學(xué)習(xí)方式，學(xué)生表現(xiàn)出較為強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和目標(biāo)性，學(xué)習(xí)的有效性增強(qiáng)。同時(shí)，這種學(xué)習(xí)方式更有利于發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性，并促進(jìn)師生學(xué)習(xí)的互動(dòng)。其次，依據(jù)課堂教學(xué)觀察，學(xué)習(xí)興趣性、參與性、注意力、思維的狀態(tài)和學(xué)習(xí)效率與調(diào)查問卷結(jié)果具有較強(qiáng)的一致性。最后，根據(jù)課堂教學(xué)的終結(jié)性考核結(jié)果表明，教學(xué)效果良好。

面向課堂教學(xué)的移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，雖取得較好的學(xué)習(xí)效果，仍需今后作進(jìn)一步實(shí)踐和跟蹤研究。不同課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、交互性資源的建設(shè)以及基于該系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析評(píng)價(jià)，都將是我們下一步研究的重點(diǎn)。

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責(zé)任編輯張軍濤

收稿日期：2016-01-29

DOI:10.13425/j.cnki.jjou.2016.03.010

作者簡介：宋金華，連云港開放大學(xué)信工系講師，工學(xué)碩士，主要從事學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)研究(zihuastar@hotmail.com)

基金項(xiàng)目：江蘇開放大學(xué)、江蘇城市職業(yè)學(xué)院“十二五”規(guī)劃2013年度課題“移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下的微課程研究”(13SEW-Q-067)；2016年度連云港市應(yīng)用研究課題“我市建設(shè)智慧教育的問題及對(duì)策研究”(LSYZ16409)

On Reform of Information Technological Environment Based-Classroom Teaching Structure

SONGJin-hua/Lianyungang Open University

Abstract:In the 21st century, the "productivity paradox" in education-a phenomenon that there is not significant association between the investment of information technology and educational productivity, always puzzles the construction of educational informatization. However, with its full introduction into all aspects of human life, the deep integration of the informational technology and education is the effective way to solve this problem. As to classroom teaching, "deep integration" means neither the application of general technology nor being confined to the improvement of "teaching and learning environment" or "teaching and learning mode" by using technology at the lower level, but means fundamental reform of classroom teaching structure-transforming the teaching structure from "teacher-centered" into "a combination of teacher-guide and student-body" relying on information technology. The study shows that information technology-based reform of classroom teaching structure can promote the generation of learning, and improve educational productivity.

Key words:information technology; deep integration; classroom teaching structure; reform