网络化阶段的信息化教学研究

总结网络技术的应用特点及规律，促进教学改革。有关这方面的研究多集中于具体教学应用和调研方面。如赵宇昕、胡迎宾的研究以物理电磁学教学中使用网络技术教学为例，尝试通过学生实验、课堂教学、对不同水平学生教学的三种情况的考察，检验应用多媒体网络技术的教学效果。

研究对象是办公自动化设备专业1班（44人）和2班（45人），实验前对两个班的期中考试成绩进行t检测，发现两班成绩无显著差异。1班定为实验班，2班定为对照班。

实验时间：从2004年4月12日—5月27日，历时一月余，计18节课（见表1）。

实验一：多媒体和网络技术在电磁学学生实验中的应用。

实验班的实验是采用真实实验环境和模拟实验环境相结合的方法，学生既可以进行实际操作，也可以用计算机查询机器里的资料以及实验操作过程，还可以上网查找相关信息，动手动脑相结合。每人完成一份实验报告。

对照班的实验是在物理实验室中进行的，每人一套实验设备。实验完成之后，马上以笔试形式进行测验，检查学生对楞次定律掌握情况。

测试之后数据的处理利用SPSS软件完成。

实验的结果表明：1）实验班的平均分、优良率、及格率都明显高于对照班；2）对于基础知识的掌握，实验班得分高于对照班；3）实验班和对照班在直觉理解方面有显著差异；4）在灵活应用方面，两个班的差异也很明显。

实验二：多媒体和网络技术在电磁学课堂教学中的应用研究。

实验班的学习是在多媒体教室中进行的，每人一份学案，每人一台计算机，每台机器上都已安装好课件，学生随时可以上网查找资料，通过多媒体网络教室可以进行广播教学、辅导遥控、师生对讲、文件传输，师生之间、学生之间可以进行课堂讨论，学生可以抢答。

对照班的课在教室中用传统教学方法完成。实验完成之后，马上以笔试形式进行测验，检查学生对法拉第电磁感应定律掌握情况。后测结果如表2、表3所示。

协方差结果表明，两种应用模式：1）在基础知识测验成绩上存在非常显著的差异（P=.007<.01）；2）在理解知识测验成绩上的差异不显著（P=.080>.05）；3）在灵活应用测验成绩上差异显著（P=.020<.05）。

实验三：多媒体和网络技术引入对不同水平学生的应用效果研究。

实验从学习主体——不同层次学生——来研究实验效果是否一样，对不同层次学生按优等生、中等生和差等生进行分类，进行前、后测差异检测，如表4所示。

检测结果表明，在前测成绩差异不显著的情况下：1）优等生的实验效果不及中、差等生显著；2）中等生实验效果显著、差等生的实验效果非常显著。

实验结果表明：

1）物理教学中适时引入多媒体和网络技术对增强学生的学习效果是有帮助的。从前测和后测成绩来看，实验班的后测成绩明显高于对照班，激发了学生学习兴趣和学习热情，教师也尝试一种新的教学方法，对优化物理教学有一定的参考价值。

2）对于中等学生和差生，效果显著。这种学习方法提高了学生的学习兴趣，培养了学生的形象思维能力，教会学生如何分析问题、解决问题。

3）从对学生的调查问卷中可以看到，大部分学生对这种教学方式是认可的，持支持态度，其中，35%的学生非常喜欢，38%的学生喜欢；38%的学生认为帮助很大，47%的学生认为有些帮助，由此可以看出这种方式的教与学对学生学习是有帮助的；43%的学生是适应这种教学方式的，同时也拓展了自己的知识面；44%的学生通过学习，开阔了视野和思路，提高了个人素质。

2 新型教学模式——微格教学

微格教学是依托网络系统产生的一种新的信息化教学模式，“微格教学系统是为微格教学训练课而设置的真实的教学实验环境的总称”。微格教学系统综合了多媒体和网络教室的功能，在教学和教研上比传统的多媒体和网络教室更为灵活。张鸽、胡又农、徐力等参与的、获得首师大现代教育技术重要试验支持的项目“应用网络化微格教学系统开展新型教学模式的研究”，比较具体地揭示了网络化微格教学系统的构成、作用及过程，探讨了如何运用微格教学系统进行教学活动的问题。

微格教学系统“最主要的作用是为微格教学提供硬件支持平台，早期主要用于师范类学校的毕业生实习和试讲，即在试讲的教室内架上摄像机进行自动摄像，在课后根据录像带资料与试讲人一起分析、学习试讲内容，纠正其错误和不良习惯，以提高试讲人的授课水平和心理素质”。随着电子技术的发展，微格教学系统中的设备已经从机电控制技术发展到计算机控制技术，使其在操作、管理上有了质的飞跃，如摄像机的精度越来越高，自动化程度越来越强等。在信号处理方面，也从传统的模拟方式发展到如今的数字化网络方式，不再是一个局限于特定场所的、仅有特定功能的系统，而是一套采用了数字化传输、数字化存储和网络应用方案的，集微格教学、多媒体编辑、影视音像制作、多媒体存储、视频点播、数字化现场直播为一体的数字化网络系统。微格教学系统的构成通常分为两大部分。

一是训练环境，包括微格教室、控制室、观摩研讨室等。微格教室是受训者进行角色扮演和小组讨论的模拟教室，控制室是由专业人员进行控制和遥控操作摄像设备进行现场录制的场所，观摩研讨室是参与培训的师生进行现场或重放录像反馈、评价的教室。图1给出某学校微格教学系统训练环境的房间构成。“微格教室的房间构成也不是绝对的，一般通常根据各个学校的实际情况进行建设，由于微格教学系统的设计与应用直接影响微格教学的质量和效率，所以建设中至少应满足微格教学的最低要求。”

二是微格教学硬件和软件设备。硬件设备通常包括记录角色扮演的摄录像设备、观看教学反馈的放像设备和进行教学评价的计算机软硬件设备。网络化的微格教学系统还应具备与网络通信和数据传输相关的控制与存储设备和系统。“通常在音像设备的控制上实现了自动化，在视、音频数据的记录和存储上实现了数字化，在数据的处理和传输上实现了网络化。”

传统的微格教学系统一般具有以下几大功能：摄像、录像功能；系统多媒体监视功能，系统巡视扫描功能；评课功能；示范功能；互相观摩功能；受控播放功能；等等。而网络化微格教学系统则大大拓展了其功能界限。

1）基本技能训练实现数字化信息记录，可以通过计算机网络进行传输，保存教学案例，可更好地进行技能培训的记录和展示。

2）教育技术基本技能训练与“班班通”相适应，依托网络连通各教室中的多媒体计算机设备（包括试验室、展示台等），能够支持学生完成从教学设计、教学策略制定、教学实施过程到最后的形成性评价所有环节的教育技术基本技能训练。

3）视频直播教室“和闭路电视系统结合，把微格教室内的活动和课程向全校实况转播”。

4）还可应用于信息技术与课堂教学的整合训练。教室结构设计为分布式结构，而且每个教室中都有网络端口，故可以很好地支持开展基于探究式学习、协作式学习等新的教学模式。“对优秀教师、专家学者的示范课程实况录像，以利于其他教师观摩、学习；组织专家学者及教学管理人员在主控室对教师进行听课、说课、评课等活动。”

研究指出：“现在的网络化微格教学系统，其功能已不仅限于师范生技能的培训，它已经成为一个集多媒体、网络化教室于一体的多功能的教学、培训及教育模式研究系统。”在现代教育技术环境下，教学系统中各要素之间的关系要进行四个转换，即：教师由讲授者变为学生学习的指导者、组织者；学生由接收者变为主动学习者；媒体从演示工具变为学生认知的工具；教学过程从传统的分析讲授转变为学生发现问题、探究问题的过程。合理应用多媒体网络教室，可以有效支持这些以学生活动为主的学习。在情境的创设和教学信息、教学活动的组织上，问题在于多媒体教室由于功能的单一限制，往往只是用于被动的信息展示；而网络教室环境下的网络自主学习也由于教室环境的限制而难以流畅开展。其原因一方面是未能突破传统教育观念的束缚，另一方面也存在教育、教学装备的滞后和难以驾驭等客观因素。因而运用微格教学系统所提供的强大功能，充分利用其网络化的优势，可以支持新型教学模式的发展。

1）实现无干扰和方便有效的小组学习和讨论。小组活动和学习模式本身就是微格教学的基本模式。在微格教学环境中，教师在分完组或布置完任务后，学生可以很方便地按小组在不同的微格教室活动，或学习讨论、或上网搜索，网络化微格教室都可以方便地实现。而且，由于各个小组的活动是在不同的教室进行的，因而不会互相干扰和影响，更有利于学生专心进行探究型学习。

在小组活动需要教师帮助或指导时，学生只需要通过各教室与主控室的控制系统，便可与教师进行视音频对话，而不会干扰其他小组的活动。

2）教师更有效地进行控制、监督和指导。运用微格教学系统所提供的强大数字监控功能，教师可实时看到各个教室的活动情况和进度，可以更好地因材施教，适时进行指导；对进展很好的小组进行鼓励，并且可以把他们的活动情况通过各教室相连的视频设备展示给其他小组，并加以简要的点评，以指导其他各小组的活动。教师还可以通过各教室连接的网络，和各组的学生进行交流。当小组活动遇到较大的困难或阻碍时，教师可以很快到该组的实验室进行现场指导或控制。微格教学系统为教师提供了很好的控制和监督的硬件系统，教师完全可以按照自己的教学理念和计划去操作和完成。

3）方便案例库的建立和深入分析改进教学行为。教学过程是一种“设计—实施—评价”的往复的信息反馈处理过程。教学过程中的信息处理可为教学过程的设计、实施、控制、评价、完善提供重要的依据，具有十分重要的意义。以往的信息处理总是囿于没有好的信息源而无法很好地进行，而微格教学系统正可以弥补信息源采集和记录上的不足。

利用现代微格教学系统强大的视音频记录、存储和传输功能，可以更好地记录教学过程，如教师的行为、学习者的活动、师生的互动等；之后，可以分析得到隐含在教育过程中的有用信息，如学习者、学习内容、学习目标、教师等教育教学因素的自身特点以及相互关系等，并可以用来指导新一轮的教学设计和实践，使教学过程真正实现一种良性循环。

3 网络学习

2002年以后，随着互联网的普及，网络学习悄然兴起，以分享为特征的网络学习社群开始出现。网络改变着传统的学习方式，不仅打破了地域界限，也缩短了时空的差距，提供给人们更多分享知识的机会，吸引越来越多的人开始选择利用网络进行学习。福建师范大学马子驎、张杰和台湾学者张基成等关于网络学习社群的研究，定义了网络条件下学习社群的产生、特征，分析了网络学习的障碍及解决方法。

什么是网络学习社群 学习者独自应用网络在网络上学习，很容易在网络世界中迷航，或者因学习效率不高，产生不安甚至厌学情绪。同时，学习者也常常会因为无人分享学习的喜悦与悲伤而感到失落。因此，网络学习社群应运而生，并逐渐受到网络学习者的喜爱。

如图2所示，网络学习社群是一种网络虚拟环境，利用教育科技与网络传播科技观念的发展而形成，参与者通过网络参与共同的学习活动，并经由沟通讨论来互动，如此可以突破时空限制与地域障碍，让处于不同地域及时空的社群成员共同分享彼此的知识与经验，以达成资源共享、资讯共通、知识交换与经验交流。网络学习社群的成员分散在不同区域，藉由网络相互沟通、学习并且完成群组工作，以达到学习的目的。

从组织者和功能的角度，当时将网络学习社群分为两种。一种是正式的教育类学习社群，如各级各类的远程教育机构或者网络学校等。此类学习社群一般有正规机构负责管理，有明确的学习目的和评估方法。另一种是“群”——非正式教育类的学习社群。这类学习社群与一般理解意义上的网络学校不同，他们往往没有明确的组织机构，也并不在强制性管理机制下形成，大多由一群关注某一个主题，并对这一主题都怀有热情的人员组成，其最终目标是要回归知识分享。马子驎、张杰将此类学习社群作为研究的重点。

研究指出：“个人知识分为能够表达出来、易于传播的部分（即显性知识）和只可意会、不易显性化传播的部分（即隐性知识）。人们只有对知识不断地进行组织、再组织，并在一定范围、一定程度上与人分享，才能不断创新出属于个人的知识。因此，知识产生的过程就是一个不断积累、共享、利用和再创新的过程。”

网络学习社群正是在知识分享思想的指导下，帮助网络学习者摆脱以往独自学习、无人分享知识的困境，吸引众多志同道合的学习者在共同学习、互相帮助的学习氛围下获取知识、理解知识、存储知识、分享知识、创新知识。

网络学习社群的特点

1）网络学习社群的成员可以分散在不同的地理位置，主要通过电话、电子邮件、在线讨论和网络会议等方式进行联系和交流，因此在结构上呈现扁平化的网状结构。

2）网络学习社群呈现自愿、自觉、自主的学习氛围。社群成员均是自愿参与社群活动，学习动力来源于成员自身；每一个成员都是自主学习、主动建构知识的个体；每一个成员都有分享知识与合作学习的观念。

3）网络学习社群的研究专题不一定是某个课程，也可以是社群成员共同感兴趣的某一知识领域；参加网络学习社群的成员不一定是专业人士，也可以是领域内的爱好者。例如，某一天文网络学习社群的成员不仅有天文专家、天文工作者，也吸引了众多天文爱好者的加入，他们中不仅有地理教师、公司职员，也有大中专学生。尽管社群成员的社会背景不尽相同，但是社群却保持着很强的专业性和单一性。

4）与项目或任务组不同，网络学习社群可以随成员的意愿一直存续下去。所以，网络学习社群成员的基本目标是学习和交流他们所知道的知识或希望进一步了解的知识。但他们不仅仅分享知识，还分享彼此点滴生活，形成成员间的社会化互动。

网络学习社群可能遇到的障碍及解决策略 网络学习社群尽管以分享为特征而组成，但也会不可避免地遇到知识分享的障碍，“有些社群成员因为不知道自身具有其他成员需要的重要知识，不知道与人共享”；“网络学习社群成员在积累知识的过程中会耗费或多或少的经济成本和时间成本”。

如何克服这些障碍？研究提出相应对策设想，主要是在社群中培育分享文化。人们所珍视的现有权利与竞争力，正是分享他人知识的结果。每一个人所拥有的知识正是前人知识（他人知识）与全人类共同分享得来的。人们只有在互相沟通交流中交换彼此的认识，才能发现自己的不足与潜能；网络学习社群的成员在彼此分享知识的时候，人人都在付出，同时也都在受益；网络学习社群需要来自不同的声音来唤醒成员自身潜在的知识，在网络学习社群中，知识管理员应当鼓励成员大胆发言，特别是大胆提问，从而通过解答其他成员的问题共享自身的显性知识与隐性知识。

重要参考文献

[1]赵宇昕，胡迎宾.多媒体和网络技术在物理教学中的应用与研究[M]//教育技术的创新、发展与服务：第五届教育技术国际论坛论文集.2006.

[2]李建荣，钱永涛.充分利用现代教学媒体探索新型教学模式[J].周口师范学院学报，2003（2）：83-86.

[3]马子膦，张杰.以分享为特征的网络学习社群研究[J].中国教育技术装备，2007（11）：4-6.

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