钟无艳迅雷:手持式网络学习系统在学科教学中的应用模式

手持式网络学习系统在学科教学中的应用模式[①]

余胜泉  刘军

北京师范大学现代教育技术研究所  北京 100875

【摘要】从价格和支持教/学活动功能两个维度来综合考虑，手持式学习设备的潜在教学价值以及大范围普及应用的可能性体现地非常充分，具有广泛的应用前景，本文提出了手持式网络学习系统在学科教学中应用可以促进的五维发展目标，介绍了手持式网络学习环境的基本结构，并从课堂教学模式构建、课外移动学习等方面阐述了手持式网络学习系统在学科教学中的应用模式与方法，可为信息技术与课程整合和移动教育提供新思路。

【关键词】手持式网络学习系统；移动学习；双环目标教学；信息技术与课程整合

随着移动互连技术的不断发展，手持式设备以其便携性的突出优势不但受到众多商务人士的青睐，也引起了教育界的普遍关注。依托手持式学习设备、移动互联技术和网络多媒体技术开展的移动教育为实现人类终身学习提供了前所未有的可能性。因此，如何利用手持设备（如智能手机、PDA、网络学习机等）更好地开展教育活动便成为本世纪国内外教育界研究的前沿和探讨的热点。

一、廉价手持电子设备在教育中应用前景广泛

置身于信息社会，对信息技术的了解和掌握已成为每个公民所必需的基本素养和人才培养的重要目标。但就我国目前的经济状况来讲，尤其在中西部经济不发达地区，计算机等信息技术设备的昂贵价格成为其在教育中普及应用的壁垒，这就必然会导致教育信息化水平的差距越拉越大。在我国教育信息化建设的过程中，技术设备与相应教育资源建设的高额投入又在一定程度上限制了经济不发达地区教育发展的步伐，这就需要在理想与现实的矛盾中找到折中点，寻找既能满足学生个性化学习需要的、资金投入又能被大众接受的学习设备，因此价格相对低廉的学习设备便脱颖而出成为目前教育信息化所关注的焦点和现实的选择。

1．100美元电脑

鼎鼎大名的当代未来学家尼古拉斯·尼葛洛庞帝（Nicholas Negroponte）于2005年12月达沃斯世界经济论坛宣布了一个“每个儿童拥有笔记本”计划，计划在2006推出售价为100美元的笔记本电脑。如图1所示。

图1  100元笔记本电脑

100美元电脑吸引眼球的最大之处便是绝对低廉的价格和便携性，除此之外，其设计充分考虑到满足乡村和经济不发达地区的儿童使用需要，例如，手动发电则解决了偏远山区特别是不通电的地区使用电脑的问题，孩子们只要手摇1分钟就能使电脑运行10分钟。更重要的是这款笔记本可以无线上网，这就使得偏远山区的儿童能够访问优质的教育资源，开展随时随地的自主学习[1]。

可以肯定地说，100美元电脑的诞生及其他廉价信息技术设备的推广应用，将对经济不发达地区的教育起促进作用，也为我国农村远程教育工程的推进、促进教育公平带来新的思考方向，廉价信息技术设备的教育、教学功用也因此开始受到全球瞩目！

另外，100美元电脑还昭示了可移动性是今后教育领域通信形式的主流。它更易使学校教育与家庭教育融为一体，学生们可以很方便地把电脑带回家，起到“小手拉大手”的作用，通过教育领域的辐射作用，带动其它领域的信息化应用水平的提高。[2]

2．手持式网络学习系统

目前国内廉价的学习设备市场正处于高速发展阶段。面对巨大的商机，学习机厂商雨后春笋般地应运而生，品牌也是多种多样、价格相对低廉。绝大多数手持式学习设备的功能设计体现了数码产品与一定的教育理念相结合，以期通过互动技术以及较为丰富的学习资源为学习者营造一个多维学习环境。

网络学习机可谓廉价信息技术设备家族中的亮点，它具有价格低廉、小巧、便携、低辐射的突出优点。本研究所采用的诺亚舟网络学习机作为应用终端具有支持文本显示、声音（动画）播放、课堂录音、跟读对比、习题解答与反馈、辞典、益智游戏等功能[3]。若干台网络学习机、一台联网计算机以及投影设备即可构成功能更为强大的手持式网络学习系统。在此系统中，学习机可以通过联网计算机轻松下载动漫英语学习资源、英语同步教材、九门课程及考试资料、各地名师所做的教学课件等大量丰富的资源。功能的强大、资源的多样使得手持式网络学习系统在各学科教学中具有广阔的应用空间：可作为便携式阅读器，满足学生对听读材料的个性化选择和趣味性要求；可作为情景创设的工具，提供音乐、动画、文字，增强学生的情感投入并加强对听说读写的训练；可利用同步教材资源来辅助教学内容的教与学，在落实课标的基础上渗透更多的知识；可作为自主化练习与考试的工具，学生可以根据自己对知识的掌握程度来选择不同的习题进行检测；可作为动手创作的工具，利用专门的软件制作自己的动漫，既强化了信息技能又渗透了创新能力的培养……除此之外，该手持式网络学习系统还具有很多技术优势，不但可以成为学生开展自主学习、协作学习、探究性或研究性学习的好帮手，还可在辅助教师教、进行发展性评价等方面发挥作用。为了进一步说明手持式网络学习系统对于教学/学习活动的支持能力，下面将对网络学习机与多媒体计算机的教学功能进行简单对比（见表1）。

表1 网络学习机与多媒体计算机的教学功能对比

可见，从价格和支持教/学活动功能两个维度来综合考虑，网络学习机的潜在教学价值以及大范围普及应用的可能性体现地非常充分，如果将承载着优质教学资源的手持式网络学习系统应用于教学中将有助于激发学生自主学习的积极性，从而达到提高教学效果、提升教育质量的目的，具有广泛的应用前景！因此如何将这一新信息技术手段有机地融入学科教学，发挥其最大的教育功用是当前信息技术与课程整合中的新的亮点。

二、手持式网络学习环境

手持式网络学习系统在学科教学中的应用需要与其他教育技术系统配合，构成良好的手持式网络学习环境，形成稳定的信息生态，这对于教学实践的顺利开展具有非常重要的意义。手持式网络学习环境需要根据不同学校的不同条件进行设计，主要涉及到网络学习机与学校现有技术设备的兼容性和共用性。下图是一个典型的手持式网络学习环境平面图（如图2所示）。

图 2 手持式网络学习环境

普通课室内，学生人手一台网络学习机，学生可以通过网络学习机开展阅读、录音等学习活动，为了方便学生上网下载资源和开展学习活动，可以在教室内配置几台联网计算机；教师使用的多媒体计算机与投影设备相连，便于教学内容的功放。多媒体计算机可以通过学校内的网络服务器访问到学科资源网群、研究性学习系统、优质教育资源网站等项目支持平台，从而把优质的教学/学习资源引入了课堂，为课堂教学活动提供了丰富的给养。对于一些需要频繁上网的综合实践活动、探究活动可以在网络教室内进行。对于手持式网络课室与网络教室的选取主要是考虑课堂教学活动的需要，以期通过两者的搭配使用，达到优势互补。

三、手持式网络学习系统在学科教学中的应用模式

手持式网络学习系统在学科教学中的应用的模式可以围绕运用手持设备提升课堂教学质量、促进课外移动学习、开发更好支持学校教育的技术与工具等三方面展开，这三方面的应用相辅相成，教学模式研究主要是探索在手持式学习系统环境下课堂教学的方法、策略，并进一步总结提炼上升为具有推广价值的教学模式；基于实践活动移动学习设计主要是充分利用手持式学习设备的便携性，设计和开发出适于学生在课外开展的趣味实践活动，让学生体验随时随地学习的乐趣、体验移动学习；支持系统研究需要不断改进现有支持系统，使其更为人性化和易用，为教学模式研究和实践活动设计的开展提供技术保障和环境支撑。

1．课堂中的双环目标教学

Bloom等人(1956)对认知教学目标进行了分类，把认知发展水平按层级秩序分为六个层级：知识、领会、应用、分析、综合和评价，每个层级有其特定的意义和行为特征[4]，本项目依据此教学目标分类，创新出手持式网络学习系统在学科教学中的“双环目标教学模式”（如图3所示），其核心就是要发挥信息技术促进认知、情景化、自主学习、协作学习等认知深化的工具，在课堂上促进高层次思维品质的形成。知道、领会、运用属于较低层次的能力目标，在教学过程中，可以通过一系列良构问题的解决训练来达成，其主要作用是使学生对所学知识进行存储、巩固和简单应用。因此，学生在此过程中只进行了浅层次的认知加工，主要发展的是低级思维能力。分析、综合、评价属于较高层次思维发展的能力目标，课堂教学不能只是向学生提供一些简化的问题或者基本的技能练习，而应该使他们学会在复杂学习环境下处理一些复杂的、非良构的问题，以此来提高学生深层次认知加工的能力，因为对于不同情境问题的解决过程中除了要关注问题本身所需要的知识和技能等条件外，还必须考虑到更多其他的因素，比如说情感、意志、价值判断和个人信念等。从学生能力发展的角度出发，教师需要发挥主导作用，不断地进行反思，使其教学目标更清晰、问题情境设计更合理。在此过程中，手持式网络学习系统恰恰可以发挥其技术优势，为学生提供认知加工的工具、丰富的学习资源、不同层次的个性化学习情境，激发其广泛的认知投入和深层次的认知加工。

图3 双环目标教学

手持式网络学习系统的学科教学模式研究主要是以“双环目标教学”理念为指导，在手持式网络学习系统环境下，结合不同学科的教学特点构建一套完整的、能够有效促进教学质量与效率的解决方案。根据文理科性质不同，可以将现有的学科分为文史类学科和数理类学科，总结出文史类双环教学法和数理类七段双环教学法。

（1）文史类双环教学法

文史类学科教学非常注重学生对知识的大输入与大输出，也就是相关知识的广泛涉猎与迁移运用，因此可以从知识的输入以及能力的输出两个环来设计教学/学习活动（如图4所示），在输入环中，教师需要设计一系列承载着丰富教学/学习内容的活动来激发学习者的课堂参与积极性和广泛的语言交际，其目的主要是提高学生获取、理解、识记以及掌握知识的能力。在此基础上学生需要发挥积极主动性，不断进行思维加工，加速知识的内化，丰富和扩充原有的知识结构。思考是输入与输出的桥梁，也是自我思维能力提高的必经阶段，它为知识的外化提供了相应的知识、心理和情感准备。在输出环中，学习者的学习质量可以得到外显和检验，教师也需要设计一系列活动来锻炼和强化学生的某种能力。这些活动都充分体现了手持式网络学习系统的技术及资源优势，其内容具体包括：

图4 文史类双环目标教学模式

看：提供与教学内容有关的文本资料、图片、动画等让学生看，以此创设情境，导入新授知识。

听：听教师的讲解和示范，利用网络学习机听与教学内容相关的声音资源，如用于自主学习的音文同步英语资源等；

读：读教材内容，或利用网络学习机读用于理解教学内容和升华主题的拓展资源，围绕课文主题广泛拓展阅读，通过拓展阅读促进课文知识的深化理解；

查：利用网络学习机来查字典，解决疑难，促进汉语字词、英语单词的理解和掌握，掌握生字词的阅读处理方法；

问：提出启发性问题，激励学生思考和联想，帮助学生将所学知识建立联系，加深对所学内容的把握和迁移；

想：提供文字、图画、音乐等材料作为联想和想象的素材，启发学生体会和感悟其深远意境；

思：强调对启发性问题的深层次思考，强调思维训练与引导，例如，利用英语直接思考的思维能力训练；

练：由教师布置或利用网络学习机提供的测试资源开展针对某一教学内容的练习，并可得到教师或网络学习机的及时反馈，巩固所学知识；

说：针对某一教学内容或者主题训练学生的口语表达，并鼓励学生发表自己的看法，也可分小组开展讨论；

唱：将一些重点知识韵律化，变成学习者喜闻乐见的儿歌、字谜、诗歌、顺口溜等，强调在音乐的节奏中感悟知识、渗透知识；

写：写课堂随便与文摘，由教师设定主题，利用网络学习机提供情景图片、动画及范文，鼓励学生随堂写字、写片段、写文章；

演：鼓励学生角色扮演和表演，用动作与活动表达知识，提高学生的自信和课堂活动的趣味性，促使知识内化；

录：利用网络学习机录音功能，录制学生朗读，并对照回访，主要用于提高英语与语文的朗读水平；

玩：设计益智性教育小游戏，在玩游戏的过程中促进知识记忆的组块化，促进对知识的快事反应与迁移；

画：结合声音和文字给所学内容配上贴切的图画，使用专门的动画制作工具，让学生动手制作自己的学习资源，加深理解并陶冶情操；

（2）数理类七段式教学法

数理类教学注重学生问题解决的过程以及逻辑思维能力的培养。手持式设备可以做为认知工具促进情景问题的解决，深化课堂认知过程，数理类七段双环目标教学模式如5图所示。

图5 数理类七段双环目标教学模式

问题情景：提出与教学内容有关的、侧重于与实际生活相联系的问题，唤起学生的生活记以、吸引学生注意，使其投入到问题情境中去思考；

协作讨论：就问题开展自由讨论，让学生学会分析问题，发现问题，教师可以在此活动中了解学生已有基础；

重点突破：由问题入手重点讲解需要学生掌握的内容，对知识难点点拨，扫除学生的疑难；

问题探究：根据教学内容，结合知识点的具体应用，设计具有启发性的问题，启发学生高层次思维；

案例分析：提供问题解决的案例以及相应分析、解决方法，让学生自主探究学习，促进学生对知识迁移；

知识检测：利用网络学习机提供内容丰富的测试材料，学生可以开展有针对性地自我练习、自我检测，找到所学知识中的难点及未能解决的问题；

反馈强化：根据知识检测结果，尤其是所存在的问题，教师开展针对性的个别辅导，巩固知识，促进知识目标的达成；

上述的两类教学法只是为教师在手持式网络学习系统环境下开展教学实践提供了基本的思路和框架。在实际教学过程中教师需要进一步摸索手持式网络学习系统在学科教学中的潜在应用价值，结合各学科教学的理念与特点，构建出既符合学科教学规律，又促进学生能力发展的具有普遍推广意义的教学模式。

2．课外的移动学习设计

网络学习机的功能和特点还能为学生在更为自由的课外环境中随时随地地开展移动学习、娱乐活动提供了便利。为了保证其教育效果和功能不打折扣，教师需要了解学生的行为习惯以及兴趣爱好，设计一系列既具有积极教育意义又能锻炼学生综合能力的移动学习实践活动，让学生玩在其中、乐在其中、学在其中，达到“让教育充满乐趣、让学习成为生活、让生活充满文化”的效果。典型的基于手持式设备的移动学习活动有：  

表2 基于手持式设备的课外移动学习活动

课外移动学习活动尤其需要学生的积极参与和长期坚持，其关键在于在日常生活中渗透积极健康的生活娱乐。在此过程中，让学生不断地体验成就感和满足感，为其保持积极的创作欲望、良好的学习习惯提供了持久的动力，同时也有利于学生对知识的灵活运用、学会与人合作与分享、强化信息技术的掌握、促进对信息文化的理解及行为的养成，为其适应将来数码时代的生活打下良好的基础。

四、应用效果展望

《手持式网络学习系统在学科教学中的应用研究》是在我国大力推动教育信息化、深化实施新课程改革的宏观背景下开展的一项信息技术与学科教学整合的研究项目，它以“手持式网络学习系统在学科教学应用模式”为研究对象，运用手持式工具与网络资源的优势互补，在建构主义理论、双环目标教学理论的指导下，采取贴近教学实践的行动研究方法，从理论和实践两个层面全方位解读手持式网络教学系统在学科教学中的技术载体优势和对未来教学所带来的改变和影响，创造性的探索并最大限度地实现手持式工具在网络和学科教学两大环境下各具生命力的教育优势互补或整合（交互、对接、承传、拓展），从而构建简单、实用、便携、经济的数字化教育环境，普及教育信息化应用，运用廉价信息技术设备促进教学质量的提升，消弭数字鸿沟，实现均衡的、促进人的全面发展的素质教育。

将手持式网络学习系统及丰富的多媒体学习资源有效地应用到教学当中，可以有效促进学生对知识的理解和掌握，在保证学生考试成绩有所提高的基础上，可以培养学生的文化素养、信息素养、英语听说交流能力及动手创新意识与能力等，实现学生的全面发展。如图6所示：（1）可以培养学生对传统经典文化尤其是语言文字的感悟能力，让学生在潜移默化的熏陶下提高文化素养并塑造完美人格；（2）可以从小培养学生运用英语进行交际的能力，能够流畅的与国际友人交流，能够了解和理解不同国家的文化，逐渐开拓国际视野；（3）可以培养学生利用各种手段与方法自我扩充知识结构的意识与能力，打下扎实的学科知识体系；（4）可以培养学生获取、分析、加工和利用信息的知识与能力，鼓励学生动手创新，打好全面、扎实的信息文化基础；（5）可以在学科学习过程中，培养学生对艺术元素的感悟、赏析与评价能力，在耳濡目染中逐步提高学生的审美情趣与艺术修养。

图6 项目培养的目标

以上五个方面的内容构成了信息时代健康人格所应具备的五种基本素质，也充分体现了信息时代人才培养的需求，并有利地凸现了手持式网络学习系统在学科教学中应用的现实性和必要性。

【参考文献】

[1] 100美元的电脑能带给教育什么, http://www.zedu.com.cn/n/2005-10-24/20051024152921s.html，2005年12月检索

[2]张伟，由100美元笔记本带来的思考，2006年3月检索于http://www.cass.net.cn/file/2005073037719.html

[3]余胜泉、吴娟，《信息技术与课程整合——网络时代的教学模式与教学方法》，上海教育出版社，2005.1

[4]余胜泉，手持式网络学习系统在学科教学中应用研究实施方案，内部参考资料，2006年1月

[5]余胜泉、陈莉，《信息技术与课程有效整合的基本特征》，《中小学信息技术教育》，2005年第四期，P27-31；

[6]钟志贤.教学设计的宗旨：促进学习者高阶能力发展.电化教育研究[J],2004(11):17

本文发表于《中国远程教育》2007年第5期