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电子白板的应用及推动教学改革的突破口

信息来源:wenju.biz  时间:2009-08-03  浏览次数:303

  电子白板是一种新的高科技电子教学系统,是当前英国中小学校教育信息化装备的主流模式。它成为英国推动教学改革的突破口,并取得显著成效。目前,北京正在部分中小学进行电子交互白板的实验,以下两篇文章分别是北京教科院的两位研究人员,对英国中小学使用电子交互白板的概括和个案研究,以及对北京市中小学电子交互白板实验成效的初步总结和评估。本期将这两篇文章一起发表,以期对各级领导和广大读者有所启示。
  一种新的课堂信息化解决方案
  电子交互白板技术在英国
  有效地利用电子交互白板技术(Electronic Interactive Whiteboard简称IWB),促进中小学教学方式的变革,正在成为英国推动教学变革的重要突破口。经北京教育科学研究院与北京普乐士教学仪器公司和米兰达教育网站公司(Mirandanet Fellowship)的多次沟通和协商,决定在北京市中小学开展以应用电子交互白板为主要内容的教育实验研究。2005年1月11日至1月20日,笔者应以上英国公司的邀请,赴英国伦敦接受有关电子交互白板教学的专题培训。
  一、什么是电子交互白板
  电子交互白板是由硬件电子感应白板(White Board)和软件白板操作系统(ACTIV studio)集成。它的核心组件由电子感应白板、感应笔、计算机和投影仪组成。电子感应白板是一块具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的大感应屏幕,其作用相当于计算机显示器并代替传统的黑板。电子感应笔承担电子白板书写笔和计算机鼠标的双重功用,其作用代替传统的粉笔。教师或学生直接用感应笔在白板上操作(相当于传统教学中师生用粉笔在黑板上操作):写字或调用各种软件,然后通过电磁感应反馈到计算机中并迅速通过投影仪投射到电子白板上。白板操作系统(ACTIV studio)是存在于计算机中的一个软件平台,它不仅支撑人与白板、计算机、投影仪之间的信息交换,而且它还自带一个强大的学科素材库和资源制作工具库,并且是一个兼容操作各种软件的智能操作平台,教师可以在白板上随意调用各种素材或应用软件教学。白板集传统的黑板、计算机、投影仪等多种功能于一身,使教师使用非常方便。
  目前,电子交互白板进入中小学教室,已经成为英国中小学学校教育信息化装备的主流模式。电子交互白板代替传统的黑板,成为英国教师教学的必备工具。
  英国教育专家研究表明,教师应用白板教学一般经过三个阶段:
  第一阶段:增加视觉效果(Supported didactic)。教师通过白板增加教学的视觉效果,仅作为一种说教的工具,而不能作为一种信息化手段很好地整合在教学中,促进学生概念的掌握。这个阶段的课堂很少互动,学生也很少参与和讨论。
  第二阶段:互动阶段(Interactive)。教师能够利用白板操作系统中的某些功能,使知识与概念的讲解和演示更加清晰明了,并通过一次又一次地鼓励学生回答问题,拓展学生多种思考问题的角度和方式。
  第三阶段:极大提高教学的交互性转变思维方式(Enhanced interactive - A change of thinking)。教师在学科教学中能够熟练应用白板技术,充分应用课程资源:网络资源及本土化课件等,激发学生主动参与教学过程,积极参加教学讨论、回答问题,以及对知识的大胆假设和说明,进而促进学生的认知发展。
  二、电子交互白板技术对教学的影响
  英国教育专家认为电子交互白板技术对教与学的影响主要表现在以下方面:
  1.对教学及教师专业发展的影响
  (1)电子交互白板不同于其他教学多媒体的主要区别在于白板的交互性。
  电子交互白板技术为课堂互动师生互动、生生互动提供了技术可能和方便,为建立以学生学习为中心的课堂教学奠定技术基础。传统的多媒体课件更多的是演示功能,课件在演示过程中学生无法参与,因为课件的内容无法更改。而用白板技术制作的“课件”(确切地说是教师数字化教案),为师生在教学过程中的互动和参与提供了极大的方便。整个教学过程中,学生可以更改、充实教师原先的“课件”内容,不管是学生对知识的正确理解,还是错误的回答,只要在白板上操作,白板系统会自动储存这些宝贵的资料,从而生成每个教师每堂课的个性化的“课件”(确切地说,是整个教学过程的数字化记录),并且,成为教师以后教学的重要资源。
  (2)电子交互白板为资源型教学活动提供技术支撑。
  有效地利用教学资源是熟练应用白板技术的重要环节。白板系统为每个学科准备了大量的学科素材,但不是现成的、固定的课件,教师必须根据自己特定的教学设计和目标,应用资源库中的素材形成自己的教案,白板技术使教师应用资源库中的资源自我生成数字化教案的过程变得非常方便。并且,由于白板系统兼容微软的各种软件应用,所以,教师还可以在白板上直接上网寻找课程资源。
  (3)白板操作系统扩展、丰富了传统计算机多媒体的工具功能,更加提高了视觉效果。
  比如,白板操作工具中独有的拖放功能、照相功能、隐藏功能、拉幕功能、涂色功能、匹配功能、即时反馈功能等,更加提高了视觉效果,更加有利于激发学生的兴趣,调动学生多元智能积极参与学习过程。
  (4)提高教学效益,使教学的计划性更强。
  教师不仅用白板授课,同时白板也是教师备课的好帮手。教师可以把整个白板上的教学过程储存在自己的文件夹中,成为自己学科教学的电子档案和课程资源,成为教师今后授课、总结和反思等促进教师专业发展的资源基础。
  (5)电子交互白板有利于教师开展团队教学研究。
  有研究表明,如果教师在应用白板教学方面组成教学研究小组,共同探讨白板教学方法及策略,这样的团队教学研究方式比教师自己孤立的白板教学,更有利于促进教师专业发展。
  2.对学生学习的影响
  (1)提高学生的注意力和理解力。
  相对于传统的黑板教学,白板的视觉效果,比如色彩、隐藏、动画等多种教学功能,能够极大地吸引学生的注意力,并利用多元智能理论,帮助学生更好地理解和掌握知识。尤其是学习一些比较抽象的知识和概念时,白板为学生提供了多种分析和解决问题的方法和思路。
  (2)便于学生复习以往的知识内容并促进学生掌握新知识。
  由于白板可以记录教师以往授课内容和过程(包括学生的学习过程),有利于学生巩固和回忆旧知识及概念,从而促进学生学习和掌握新知识。
  (3)有利于调动学生在课堂上主动学习的积极性和参与性。
  有研究表明,由于白板教学更强调学生的参与和师生、生生的互动,使原来课堂教学中学生不注意听讲、做小动作、随意说话等现象大大减少,提高了学生的学习质量、学习动力和学习自信心。
  三、对北京5所学校白板实验结果的评估
  从2004年6月起,以首都师范大学为主持方,北京教科院为协助方,两个教育专业机构联手在北京地区的部分中小学校,开展了课堂教学中应用电子交互白板的实验研究。
  目前白板实验在北京161中学、北京14中学、北京中关村中学、北京东郊民巷小学、北京古城中心小学等5所学校展开。涉及的中学学科有:数学、语文、外语、物理、化学、政治、地理、信息技术(计算机)等8门学科,涉及的小学学科有:语文、数学、英语、信息技术(计算机)、美术、社会、音乐等7门学科。
  通过一个多学期的白板实验,实验校师生在以下方面对白板教学给予了充分肯定。
  (1)白板技术将传统的黑板、投影仪、电脑整合在一起,成为课堂教学的重要手段,形成统一的教学平台,大大提高课堂教学效率。
  (2)白板设计的互动理念,以及白板技术本身的互动性和操作性特点,作为一种变革性的教学手段,促进课堂教学方式的改革,有利于教师和学生之间、学生和学生之间的互动学习,补充了从演示性多媒体教学到网络条件下的个别教学之间的空白,有利于推动信息技术与学科教学的整合。
  (3)白板技术集文字、声音、图片、影像于一体,作为一种新型教学手段,不仅有利于激发学生的学习兴趣,而且使学生的学习更加容易和方便。
  (4)白板不仅在硬件设备上为教学提供了平台支撑,同时,白板的软件设计为我们的教学提供了一个新思路:比如有照相、拉幕、隐藏、资源库储存、互联网连接等多项功能,使教师的教学更加方便、生动、有趣。
  (5)白板提供了极大的资源储存空间,便于教师对教学资源、教学过程的积累和反思,便于教学经验的总结和整理,促进教师专业发展和提高,并且节省教师的教学准备时间。
  实验师生在充分肯定白板教学优势的基础上,提出了不少改进意见。
  第一,白板的硬件技术有待改进。
  (1)手写笔:右键功能不好使;双击不好使;识别不太好;容易坏;(2)白板与电脑的兼容性:与国产联想笔记本电脑不兼容;(3)白板界面与其他软件界面切换频繁,容易死机;(4)白板自带中文字库有问题。
  第二,白板的技术支撑有待完善。
  目前白板公司在北京没有售后服务等技术中心,如果技术上出现问题则难以得到及时解决,这是目前学校最担心的问题,因此不敢大规模采购。
  第三,白板资源和汉化问题成为中国师生使用的最大障碍。
  白板的自带资源大多不适合中国的教学内容,急需加入中国本土化的教学资源。另外,需要对白板进行汉化处理,否则中国的一部分教师将被拦在白板使用者之外。
  第四,关于白板教学的使用范围。
  北京的实验学校教师提出,白板适合40人以下的小班使用。在班额小的情况下,师生、生生互动比较方便,可以充分发挥白板的互动功能。如果在40人以上的大班中使用,师生、生生互动困难,不仅很难发挥白板的互动功能,而且由于白板尺寸的限制,坐在后排的学生不容易看清楚白板呈现的教学内容。
  第五,由于白板的经济成本高,投资大,所以,白板在中国学校的实用价值还有待进一步研究。
  北京教科院基础教育研究所 王唯
  英国中小学电子交互白板的应用及个案研究
  案例一:Newington Junior Foundation School 读写课
  该校位于纽因顿小镇,为7-11岁的孩子提供义务教育。这所小学一共有10个电子白板,其中一个配给了计算机教室,另外9个分别安装在各个教室。所有的电子白板都是壁挂式的,与之配套的数字投影仪固定在教室的天花板上。白板的两侧均设有扬声器,以提高音量和音质,保证课堂教学的声音效果。
  本案例是小学四年级的一堂读写训练课。这堂课的教学目标主要有两个:一是认识复合名词并学会辨认复合名词的音节个数;二是分析一首诗的结构并展开课堂讨论。由于两个目标非常明确,因此教师的课堂教学也分为前后两个部分。第一部分是认识复合名词。先由教师在电子白板上写下各种复合名词,然后学生各自独立地在自己的“即写即擦”白色书写板(这是一种供学生使用的小型书写板)上对音节个数进行辨认,最后在学生的参与下,教师对列举出的名词逐一分析。第二部分的教学重点是对一首诗的结构和意义进行解释。首先,教师利用电子白板的显示功能向学生展示出诗的一部分内容。由于这首诗是教师提前布置给学生预习的,所以学生已经有一周的时间进行准备,包括熟悉诗的内容以及韵律等。接下来,教师在电子白板上列出了几个有关的术语,考察学生对这些术语的理解程度,如:押韵、押韵两行诗、五行诗和音节等。学生对教师的这种授课方式做出了积极响应,并且很好地理解了所学的概念。
  这所学校的教师普遍认为,电子白板已经成为他们不可或缺的教学工具。所有教师都认为电子白板给他们的教学生涯带来了很大的不同,教师在课堂上可以根据教学需要随时调整或修改教学内容。电子白板的使用也让学生感到新奇,他们在课堂上更加专注于教师讲授的内容。
  案例二:Seabrook Church of England Primary School 算术课
  这所学校的规模比较小,注册的学生只有100人,一共有四个班级。学校目前共有5块电子白板,四间教室各安装一个,剩余一个自由支配。除此之外,每间教室还配备了视频播放器,并与数字投影仪相连,以便移动电视机的时候不影响观看。这个案例介绍一节关于“角”的算术课。教师的课程设计分为三大块:课程的“热身阶段”;课程的主讲部分;课程的圆满结语。
  热身阶段:为了帮助学生尽快进入教学情境,教师设计了一个互动小游戏。教师先在电子白板上提出一些与角有关的具体问题,然后要求学生给出答案,并将答案在电子白板上演示,师生共同讨论。
  主讲部分:第一步,教师向学生简单介绍量角器及这种数学仪器的正确使用。通过电子白板的演示,学生很快掌握了量角器的正确使用方法,以及如何避免错误的测量。然后,学生在电子白板上亲自用量角器测量。第二步,教师向大家讲解有关三角形内角的知识。概念讲完后,同样是由学生在电子白板上实际测量很多三角形的内角,通过内角的测量,学生进一步认识了等腰三角形,而且知道如何判断一个三角形是否为等腰三角形(见图1)。第三步,从三角形内角扩展到其他多边形的内角。教师仍然鼓励学生在电子白板上演示如何测量多边形的内角。第四步,展开合作学习和小组讨论。组织学生以小组的形式完成一个表格的制作和填写,而后每个小组轮流展示自己的作品。
  圆满结语:这节课到尾声的时候,教师对学生的任务完成情况给予评价,并引导学生自己进行总结,是否通过表格发现了一些有趣的结论。
  至此,一节关于“角”的课就在学生的思考和回味中结束了。通过这样的学习,学生不仅掌握了数学知识,而且增强了使用电子白板的自信,可谓一举两得。
  案例三:电子白板在幼儿学校(Greenvale Infant School)的应用
  这所学校约有160名4-7岁的儿童。除了满足正常教学需要的九个教室外,还有两间教室是专门为有特殊教育需求的孩子准备的。目前学校一共安装了两块电子白板,其中之一是由英国的新机会基金(NOF)提供给学校试用的,经过一段时间的尝试,师生反映效果不错,所以学校最终把它买了下来,而且买了两块。教师认为,优秀的软件与先进技术的结合(电子白板)给教学实践带来了很大改观,尤其是像Easiteach Maths(一种数学软件) 和Easiteach Literacy(一种文字处理软件)这样的软件,全校教师几乎每天都在使用。
  教师认为,自从电子白板投入使用后,孩子们在课堂上能够较长时间地集中注意力,上课容易走神的情况有很大改观,电子白板提高了学生的学习兴趣。通过操作电子白板,不但提高了孩子们的绘画技能,而且培养了他们的创造性(见图2)。孩子们最喜欢利用Easiteach Literacy软件编故事,而且喜欢听到自己的故事被朗诵出来。校长对于孩子们的进步非常自豪,她把孩子们自编的故事收集起来,打印、编辑成册,向每一位来到学校的参观者展示。
  案例四:电子白板与PowerPoint的完美结合
  Nonington C of E Primary School 是位于英国东南部港口城市Dover的一所古老小学,它始建于1861年。本案例主要介绍六年级学生的幻灯片制作与展示活动。这次活动源于秋季开学时的一次幻灯片观摩,当时老师向同学们展示了上一级毕业班学生的幻灯片精选作品集,目的是让大家了解Power Point的魔力并借此鼓励学生动手创作。同学们对这次观摩活动很有感触,有的学生比喻,通过电子白板的互动功能观看幻灯片就像在读一本有趣的书。这一点给了师生很大启发,他们决定自己动手为低年级学生制作有声读物(Talking Book)。
  确定目标之后,下一步是幻灯片内容的选择。于是,高年级与低年级学生组成联合工作组,就此问题征求低年级学生的意见并广泛进行沟通。幻灯片的内容很快就敲定了,如“我们的新农场”“丛林与动物”“三只小猪”等等。完成了前期的需求分析之后,第三步是实际操作阶段。教师负责总的组织和协调工作,并要求大家按照读写课上已经划分好的五个小组各自开展工作。为了最大限度地利用教室里的五台计算机,小组内最好也是两人一起合作。幻灯片初步制作完成后,在每周一次的读写课上,由各小组轮流在电子白板上展示,大家共同讨论修改。
  秋季学期快要结束的时候,同学们邀请低年级的小朋友以小组的形式到教室参观制作好的幻灯片,并让他们亲自在电子白板上进行演示。从其他教师和小朋友们的反馈来看,这次幻灯片制作活动取得了圆满成功。
  案例五:Charles Street Centre科学课
  查尔斯街道学习中心是西肯特地区一所规模很小的学校,提供第4学段(相当于10-11年级)的学习课程。学生来自西肯特地区的各个中学,其中绝大部分学生存在情绪或行为方面的障碍。学校教育的目的是帮助学生建立自信,提高学生的学习成绩和学习能力。学生通常在该中心学习一年,然后被送入专门的学院接受进一步的教育,为未来就业做准备。该中心拥有良好的教育信息化设备和条件,学生能人手一台计算机,所有教师都具备较强的信息技术知识和能力。
  本案例是一节科学课,教学内容是“感觉器官眼睛”。本节课的重点是眼睛的视觉假象和反应时间。上课时教师先将“眼睛的构造图”显示在电子白板上,要求学生在电子白板上的相应位置标出眼睛各部分的名称。然后学生要根据学到的知识写一个小结,存放在自己的学习文件夹中以备将来复习时使用。
  教师还要求学生登录一些网站搜索有关眼睛的知识,这些网站上提供了许多有趣的实验。学生可以对眼睛的视觉假象进行一些测试,然后记录下真实的结果。比如,图3中间那个立方体的哪一面是前面,图4中的两条平行线哪一条更长。教师还要求学生通过做“打点游戏”(一种测验眼睛反应时间的游戏,在屏幕上有一些白色的圆圈,当黑点出现在圆圈中时学生去点击它,看30秒钟内能击中多少黑点)来检验眼睛的反应时间并记录实验结果。
  本节课由于使用电子白板从而实现了高度互动,通过多种方式增强了课堂的趣味性。原本存在学习障碍的学生成为教学过程中的主动参与者,并能在第一时间体验到学习的乐趣,增强了自信心。
  从上述案例的分析中,我们不难看出电子白板在学校教学中发挥着很大作用:与传统黑板的“一擦即没”相比,电子白板能够实时记录、保存教与学的全过程,教师可以随时调用电脑中存储的课堂教学资料,不必再担心板书的内容无法重现。与现在我们的教师在课堂教学中广泛使用的“电脑+投影仪”相比,电子白板允许教师在课堂上根据学生的学习情况方便自如地随时调整、修改教学计划,并随时保存更新自己的电子教案。同时,电子白板可以让教师与学生在课堂教学中实现积极的互动,有助于提高学生的学习兴趣。比投影屏幕上只能是“一成不变”的显示内容更适合多样化教学和创造性教学的需要。
  总之,电子白板既可以像传统的黑板一样任教师随意涂写勾画,也可以满足多媒体教学的各项要求。因此电子白板兼具传统的黑板和多媒体教学的双重优势,而且弥补了后两者的不足,以灵活便捷的实用功能赢得了广泛的认可。可以想见,电子白板在以后的教学过程中应当有很大的发展潜力和良好的发展前景。

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