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众所周知,在信息技术与课程整合的过程中要充分发挥计算机的认知工具的作用。但是,为什么走进课堂的一些教学课件总是摆脱不了“课本搬家”的格式以及“放电影”式的交互方式?从我国电化教育的历史来看,受当时电视教材制作的影响,制作课件几乎要把软件工程的从需求分析到最后的测试维护等内容都涉及到。这种制作方式令广大一线教师望而生畏,在一定程度上阻碍了信息技术在课堂教学中的普及,甚至导致教师对信息技术与课程整合认识方面的误区。另一方面,传统的课堂教学模式过于强调一节课内容的完整性与独立性,强调教学环节的时空方面的固定,强调教师的主导作用,这会不可避免地迁移到课件的选用与制作中来。事实上,信息技术在与学科整合过程中作为一种学习工具,应该在教学需要时可以随时使用它。所以,制作或选用教学课件时,应该注意其多样性与开放性。
一、教学课件的开放性
开放性的教学课件系统应该具备这样的一些特征:系统可伸缩性、与第三方应用软件的可集成性、数据模型的可扩展性以及分布性。
实践表明,课件的封闭性容易导致过多的演示,教师的主导性无法较好地为学生的主体性的发挥服务。由此,专家们提出“积件”以及“可重用学习对象”等概念。相对于“积件”的组成、“学习对象”的构造而言,在课堂教学中,笔者认为更要注重这些概念所包含的“基元”或“搭积木”的思想,而这些总是被人们忽略。我们知道,认知工具有一个重要特征,那就是可泛化,也就是说,那些大部分所谓的认知工具软件所包含的内容与具体某节课的教学内容相关性不大,工具特性明显,能为学生学习提供逼真的学习环境以及探究创造的平台。但是,学生在操作这类软件时,可能会失去目标与约束,从而影响学习效果,同时教师的主导性可能无法充分发挥。因此,CAI课件可以打破原先的封闭“桎梏”,与认知工具或学习素材进行整合。这样,既保留它的原有优势(如学习目标导向作用及学习内容特定功能),又可以为学生提供自主探究和创新的环境。在这种理念下制作出来的课件就算有了某种程度的开放性。
总之,教学课件除了表达学习内容强化“灌输”功能之外,更多的应该是体现“工具箱”、“情境化”的功能,帮助学生建构学习内容的框架及学习任务途径,并在改进学生的思考方式上下功夫。具体讲,要使教学课件具有更好的开放性,笔者认为可以从课件的宏观结构与微观结构两方面入手。
二、教学课件的结构
教学课件都是教学策略与教学内容的有机结合。其结构按照组织形式可以分为微观结构与宏观结构两部分。微观结构更多涉及微教学单元或一个知识点如何组织教学,而宏观结构关心的是如何对教学各个环节或微教学单元进行教学编排以组成一个有机的整体。一般而言,一个教学课件既要重视宏观结构的布置,又要注重微观结构的雕琢。当然,宏观与微观的分界不是绝对的。在微教学单元或一个知识点的素材型课件中可能有教学过程的编排与教学策略的渗透;在大纲式的教学课件中也可以有知识点的学习。因此,教学课件的宏观结构与微观结构之间的分布是连续的。
三、教学课件宏观结构的开放性
下面对如何使课件的宏观结构更加开放做一些讨论。
目前,制作或选用的课件大部分具有封闭性与独立性的特点,原因是组成课件的对象都被集成到一个封闭的操作环境中,课件的使用层与操作层完全脱离了关系。
任何多媒体创作工具的集成性总是有限度的,不管是专业性的还是通用性的,它不可能满足我们的所有需求。同样,对于课件的理解,也不能总是抱着是一种独立的、集成所有教学单元内容与功能的实体的观念。课件应该是一种开放的、网状的结构体,特别是在网络技术发展迅速、信息量激增的信息时代,我们更要提倡学科之间的联系、知识与现实的联系、同一知识的多种表征。把所有需要的信息都固封在一个课件里是相当困难的,难怪不少教师对于课件的制作敬而远之。其实这也没有必要,利用OLE、插件等接口技术完全可以实现课件宏观结构的开放。如有的信息不需要集成到课件中去,可以通过应用程序接口直接调用相应的应用程序或者素材(通过选择参数)。这类素材创作工具的特点是小、巧、灵,操作环境较简单,教师与学生都容易掌握,如几何画板、计算器、益智小游戏等。图1是按照上述构思的“助教型”教学课件的一个框面示意图。当然,可以根据特定的学习内容改变“工具箱”的内容或素材的链接源。
实践表明,这类课件具有以下明显优势:①缩短了制作时间,特别是集成对象的时间。②修改方便。因为一部分素材对象处于自身的工具环境中,便于修改。③使用方便。如与教学内容相关的阅读资料可以放到写字板中去,以便于拷贝、查找、打印等。④教学主控流程清晰、简单。⑤素材组织更加灵活。开放性的课件结构使知识点的讲解(或微教学单元)与主控流程分离,不同教师可以根据实际教学情况重新组织素材呈现方式或者顺序,便于改变教学方法。⑥为学生提供更为广阔的探究与交互空间。这使得课件不仅仅用于演示,还可以是师生探究甚至交流的工具。
对于广大教师而言,要使课件全部实现这样的系统或功能还存在一定的困难,只能更多地依靠静态“链接”来使课件变得更加开放。有专家也曾提过开放式的积件系统,但实现起来很不容易。随着计算机技术的不断发展,特别是课件制作平台功能的增强,广大教师可以很方便、快捷地实现课件宏观结构的网络化,使之更具开放性、更符合自己的教学要求。例如,北大青鸟师友(JBMT)课件制作平台、PowerPoint2002等课件制作平台就在课程章节及媒体动态管理方面存在着优势。
四、教学课件微观结构的开放性
课件在宏观结构方面具备了某种程度的开放性之后,其功能具体表现在:师生可以自定步调、自我选择教学内容;随时选择需要的教或学的工具和素材;灵活确定教学的编排方式等。但对组成宏观结构的各个节点,如问题情境的创设、抽象概念的理解、实验过程的模拟等,仍要研究它们的开放性。因为,学习很多知识特别是理科知识,最终会落实到这些方面。这就是所谓的微观结构的开放性。
微观结构的开放性是指课件所呈现的内容或问题能够促进操作者与计算机之间的有意义的交互。这里所说的“有意义的交互”不仅仅是课件内容的随机呈现、演示,更重要的是“学生对学习内容的深层次的认知处理”,尽可能满足学生发散性思维所产生的学习需求。这种深层次的认知处理应该表现在探究的层面上,表现在让学生掌握获取知识的能力上。下面我们以小学数学课件为例来理解课件微观结构的开放性。
例1:小学数学“分数的知识”。对这一内容,很多课件都呈现与图2类似的图形,问学生阴影部分面积是整个图形面积的几分之几,学生回答后教师在括号中单击,括号中就会显示正确的答案。其实,用这种方式呈现教学内容,用投影器就足够了。
对于这部分内容,笔者是这样处理的:操作者单击任意小三角形,被选中的小三角形都会以阴影显示(若再次单击,可以取消阴影),括号里同步显示出相应的分数。另外,拖动三角形的顶点可以使所有三角形的位置、形状等都发生变化,而阴影部分所对应的分数的值不变。
实践表明,课件经过这样处理,无论教师还是学生都愿意使用它,这是用小黑板和投影器所无法取得的教学效果。这样的小课件(或教学素材)增加了很多操作接口,使学生可以方便、自主地用鼠标选择学习内容或查找资料,从而成为课件内容与学生思维的“接口”。学生学习数学不再是凭空想像,而是通过对素材的观察分析及实验探究获得知识。这种更开放的交互操作使学生能更主动、更自信地学习数学。有些学生通过自己的操作还会提出不少相关的问题,并能总结出一些规律性的结果。很明显,这种具有开放性微观结构的课件对于减少“演示”成份是很有好处的。
例2:小学数学“平行四边形的面积”。平行四边形面积公式的推导过程,主要是利用割补的方法把求平行四边形的面积转化为求长方形的面积。不少课件都是作如下的动画演示:沿虚线裁剪(如图3所示),再将剪下的三角形向右平移,拼成长方形。这样,学生虽能理解画面的内容,但是对转化思想理解不够深入。笔者对这样的动画作了进一步的处理:操作鼠标或键盘可以在平行四边形的上下边移动剪刀;确定剪刀位置后,再进行裁剪与移动。这样,学生通过简单操作,可以了解多种割补情形,从而理解转化的实质。
关于这方面的例子还有很多。提倡课件微观结构的开放性与发挥学生的主体性、培养学生探究能力是一致的。课件的作用不仅仅是为了使学生理解框面中的内容,更重要的是激发学生进一步学习相关内容的愿望,更深刻地理解所学内容。其中关键是课件要有允许学生动手与动脑进行探索的机会。当然,教学素材问题本身的设计也很重要,这里就不赘述了。
当然,课件微观结构的开放、交互作用的深入,可能会导致教学效率的降低。但是,根据具体教学情况,选取适当的内容制作成开放性的课件,对培养学生的思维能力及应用能力,改革当前大部分“电子书籍”式的课件不无裨益。
目前,广大的一线教师都期待能有更多的具有开放性、灵活性的多媒体CAI课件应用于实际的教与学。事实上,如果我们的教师具备先进的教育观念,那么,要使所制作的课件的宏观结构更加开放并不是很困难的;但是,如果要制作在微观结构上较开放的课件,除了在学科教学设计上要有创新以外,制作技术是一只“拦路虎”,比如上面所举例子中“剪刀在平行四边形的边上滑动”如何实现等。所以,一方面我们要鼓励教师自己制作课件;另一方面,教育软件产业部门也要集思广益,把教师的优秀的教学设计或创意转化为可操作的成果。
信息技术与课程整合应该是多层次、多样化的,有时一个简单的演示就可以实现难点的突破。不过,我们还是希望越来越多的开放式的课件进入课堂,给学生更多操作的机会、更多探索与思考的空间,这对于学习过程的优化、师生信息素养的提高都会有好处。
参考文献
[1]黎加厚.《从课件到积件:我国学校课堂计算机辅助教学的新发展(上)》.《电化教育研究》,1997,(3).
[2]陈天,余胜泉.《学习对象开发工具的设计》.《电化教育研究》,2002,(4).
[3]李志河等. 《基于WEB的抛锚式教学模式研究.电化教育研究》,2004,(6).
[4]祝智庭.《现代教育技术》,教育科学出版社,2002.
*本文是全国教育科学“十五”规划课题《师范生探究性学习研究》的研究成果之一。
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