平板电脑在小学“1∶1”教学中的应用与反思

教学实践与研究2013.11 中国电化教育 总第322期105平板电脑在小学“1∶1”教学中的应用与反思李葆萍(1.北京师范大学教育学部，北京100875；2.北京师范大学教育信息技术协同创新中心，北京100875)摘要：平板电脑的技术特性契合了“1∶1”数字化学习需求，因此平板电脑成为当前开展“1∶1”教学的主要支持工具。该文结合教学实践，认为在小学“1∶1”课堂中应用平板电脑促进了学生参与度、支持了学生探究性学习并提高了课堂信息交互效率，认为平板电脑教学应用的核心价值存在于对传统教学模式的重新构建之中，未来应该充分发挥平板电脑作为认知工具的作用，在泛在学习、情境学习、碎片化学习方式中探讨平板电脑的创新教育应用模式。关键词：平板电脑；1∶1数字化学习；认知工具；泛在学习；情境学习中图分类号：G434文献标识码：A一、研究背景人类的学习形式和技能与所处社会的信息技术水平密切相关，从口耳相传到班级授课，从幻灯投影到计算机网络，信息技术如同强劲的浪潮一波一波加速了人类学习的进化，人类学习已经迈入高度发达的信息技术时代。随着平板电脑的问世和普及，科研机构、学校以及企业等多方面对平板电脑教育应用投入了极大的关注并开展了教学尝试。Ellington、Wilson和Nugent等在VMSC(VirginiaMathematicsandScienceCoalition)领导的为期3年的数学学科专家培养项目中尝试使用平板电脑进行教师培训，平板电脑支持了高度交互性培训课程的开展，其具备培训内容的发布，解题过程的记录，解答策略的分享和讨论，培训资源的管理等多项功能。借助平板电脑教师把以往对于答案的关注转移到了解题策略上，教师们都很自豪能够在全班面前展示他们独特的解题策略。研究显示培训课程中平板电脑不仅有效支持了培训者个人学习和小组协作活动，还培养了教师们欣赏和评价其他教师解题策略的态度和行为[1]。香港大学Li老师等在教学实验中发现和不使用平板电脑的班级相比，使用平板电脑在多个维度上促进了学生信息素养的提升，提高了学生的学习动机和效率，学生们更加愿意进行协作和分享学习资源，并对于自己的学习有着强烈的组织和自我调控的意识[2]。在苹果公司的支持下，美国加州Escondido中心小学尝试使用iPodTouch口袋型电脑开展语言练习。为期6周的实验显示学生阅读速度提高了6倍，6个月后学生达到了原本需要两年才能培养出来的阅读理解能力，而且教师也发现由于学生在学习中可以得到及时的反馈，他们的学习变得更加专心、主动、投入[3]。在中国大陆经济比较发达的地区也以平板电脑为载体，开展变革传统课堂教学的探索活动。如北京朝阳区白家庄小学将iPad引入课堂，他们构建了无线网环境，在英语、数学和美术学科等学科探索平板走入课堂教学的创新模式，其定制的“堂堂清”教学软件提高了学生学习效率和教师的教学效率。上海嘉定区实验小学开设平板电脑实验班，在多个学科尝试新的教学方法。如数学课中通过听、读、写软件学习10个数字，利用七巧板软件学习图形；语文课中使用有声读物激发学生的学习兴趣，开通微博发表学习成果；英语课中通过英语儿歌学习和累积词汇，通过录音软件学习英语发音等[4][5]。上述列举的教学实践中最大的特色便是学习者人手一部平板电脑，在1：1数字化环境下开展学习活动。1：1数字化学习是CathieNorris和ElliotSoloway在2002年无线移动技术教育应用大会(WMTE2002)和2004年智能辅助系统国际会议(ITS2004)的相关主题发言中提出的。他们认为1：1数字化学习就像是拥有铅笔和教科书那样，每个学生拥有完全属于自己的一台电脑或者数字化学习终端，在这样的技术环境下学习方式必然发生改变[6][7]。二、平板电脑与1：1数字化学习(一)平板电脑的技术特性文章编号:1006—9860(2013)11—0105—062013.11 中国电化教育 总第322期  106教学实践与研究与传统的笔记本电脑相比平板电脑轻薄便携，不受使用场所的限制，保证用户能够随时随地使用；其安装了操作系统，能够满足用户连接互联网和使用各类软件工具的个性化需求；触摸屏操作、手势识别能力以及重力感应等功能使用户得以摆脱键盘鼠标，以更加自然的方式进行人机交互。这样的技术和操作特征，使得平板电脑在使用方式上与笔记本电脑以及台式电脑有比较明显的区别。李青和王涛对平板电脑及桌面电脑之间的性能和应用方式作了比较系统的分析，笔者在其研究结论上做了调整和补充，如下表所示[8]。平板电脑与笔记本电脑的特性和使用方式比较平板电脑笔记本电脑便携性方便携带较不方便携带移动互联性无线接入互联网无线接入互联网电池续航能力可以10小时以上长时间持续使用保证2-5小时持续使用存储能力存储容量较小存储容量极大传感器配备多种传感器无操作行为触屏操作，信息输出为主键盘鼠标操作，信息输入与输出应用场所家里、休闲场所、长途交通途中等工作场所、书房等固定地点主要用途浏览网页、阅读、观看视频、游戏，专门的应用程序工作、开发、娱乐等多种用途使用时间稍长的空闲时间，随时能够使用多为工作时间段，长时间持续使用从对比中可看出笔记本电脑的计算能力、开发性能和存储能力都要强于平板电脑，两者都能够通过无线网络连接到互联网，但是笔记本电脑在使用的灵活性、便捷性、随意性和体验性等多方面要弱于平板电脑。与智能手机等设备相比平板电脑兼容移动设备的所有优势，仅在体积上稍大，但是其10寸左右的高清屏幕使得平板电脑的用户可以更加容易地分享文字、图片和视频资料；平板电脑还避免了电话和短信的干扰，用户可以更加专注地进行学习。因此平板电脑是一种功能全面，用户体验良好，性价比合理的1∶1教学终端。新媒体联盟(NMC)2012年发布的地平线报告基础教育版中将平板电脑列入未来一年甚至更短时间值得关注的技术。报告指出平板电脑特别有利于开展1∶1的学习，将为学习者提供优于移动手机、笔记本电脑和台式电脑的学习体验[9]。(二)1∶1数字化学习特征1∶1学习概念自提出以后得到了很多学者的认同并不断地挖据和创新其教育内涵。如陈德怀教授将1∶1学习扩展到无缝学习的概念，他认为1∶1学习环境支持无缝学习模式的产生，学生只要对情境具有好奇心就可以进行学习，而且通过个人化移动设备作为媒介，学生将可轻松快速地从一个情境切换到另一个情境(如从正式学习到非正式学习，个人学习和社会学习等)。Lung-HsiangWong等进一步扩展了陈德怀的研究，认为1：1支持的移动无缝学习包括10个维度的特征：融合了正式学习和非正式学习；融合了个人学习和社会化学习；不受限于时间；不受限于地点；知识获取的泛在性；物理和数字学习空间的融合；多种设备支持；多学习任务间切换；知识同步；多样化的教学或者学习活动模式等[10][11]。余胜泉认为“1:1数字学习”就是在无所不在学习情境空间中，在自然的生活场景中，学习者透过情境感知设备与情境相关群体或智能知识主体以自然的方式交互，共享和构建个体认知网络和社会认知网络的过程，其基本特征是：学习过程的情境性；按需学习；学习环境存在的无意识；普遍可及的学习内容；自然的交互与学习方式；共享和构建个体认知和社会认知网络的学习过程[12]。从目前的研究中可以看到，在信息技术支持下泛在性的学习方式和深刻的情境感知是国内外学者对1：1数字化学习的核心特征的共识。(三)平板电脑支持下的1：1学习平板电脑以其便携性、移动性、可触性、内置感应器以及基于应用程序模型技术操作特性可以保证在其支持之下，能够在更加丰富的情境下开展泛在学习、移动学习等有别于传统形式的学习活动。泛在学习是指无时无刻的沟通，无处不在的学习，是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的方式。大量的教学实践证明平板电脑能够为学生提供可以在任何地方、任何时候，使用手边可以取得的科技工具来进行学习活动的4A(Anyone、Anytime、Anywhere、Anydevice)学习。首先，平板电脑的支持下学习的场所从教室、图书馆、书房扩展到任何地点；其次，学习持续的时间具有更大的弹性，可以从几分钟到几小时不等，学习对于学习者来说不再需要专门留出一段时间来完成，任何一点空闲的时间都可以用来学习一小段内容，掌握一点技能，使碎片化的知识最终形成一个完整的知识拼图，使得学习能够走出课堂，进入非正式学习的领域。平板电脑还能够以更简洁的设备使学习者获得更加完整的学习体验。美国教育家杜威提出“做中学”的教育思想，我国教育家陶行知也提出“教学做合一”的教育观念。两位教育家观点中都有一个共识，那就是“知行合一”，教育和学习不是一个简单的知识获取过程，而是带有强烈的个人参与教学实践与研究2013.11 中国电化教育 总第322期107和体验的社会活动。当前中小学教育中，主要的教育方式是分学科的课堂教学。课堂教学是一种高效的学习方式，但是伴随着这种高效率，学习过程常常被简化为师生间信息的传播过程，生动的知识容易被抽象的信息所取代。久而久之，在很多人观念里课堂、课本、作业、试卷成为学习的代名词和唯一形式，学生被剥夺了感受知识、探索真理、生成智慧的学习体验。平板电脑内置的多种感应器，能够将外部世界的各种形态和变化展示出来，并为学习者所用，还能够通过自身的摄录像功能，帮助学习者记录他们所观察到的信息；专门的软件工具，如二维码读取等可以将学习者和外界信息连接在一起，帮助其完成自主化、个性化的知识学习，使得学习走进生活。三、平板电脑支持下的课堂教学实验2012年8月，研究者在某市4所小学的四年级语文、英语、数学和科学四个学科探索平板电脑创新课堂教学研究。在研究的实验班级中为每个学生配备了平板电脑，电脑内部安装了功能完善的学生学习系统和教师备课系统以及与教材配套的学科资源库。实验班级的教室有无线网络覆盖，并配备了大屏幕投影随时可以将教师和学生的屏幕向全班展示。经过一学期的课堂观察，平板电脑在中小学课堂中带来显著的变化。本文选择代表性的课程片段进行案例分析，展示平板电脑在课堂教学主要环节中的应用。(一)平板电脑在新课导入环节的应用——多样化的导入方式传统新授课堂中教师往往借助回顾上次学习内容，或者点评学生上节课作业等课堂活动实现新旧教学内容的过渡。这种常规的导入环节往往以教师预设教学线索为主，难以形成生成性、个性化的学习路径。在实验班级中教师借助平板电脑提前将预习活动指导发布在课程平台上，学生根据导学方案的指导自定步调进行课前准备，并将预习成果发布在作业管理平台上。新课开始时，教师可以登录到管理平台上，展示学生预习成果，根据学生在平台上的学习问题反馈，灵活进行课程内容的导入。如在科学课“土壤成分”教学中，教师通过系统发布了预习活动指导任务，要求学生将身边的土壤拍摄下来并上传到作业平台上。上课的时候教师展示同学们拍摄的各种形态的土壤，如花盆里、花园里、马路边、庄稼地里等等。通过对这些照片的观察和对比，同学们发现土壤的颜色、颗粒大小、包含的物质等都有不同，从而非常自然地引入到即将学习的内容当中，并且在观察中学生自己寻找到土壤构成的部分基本元素，通过教师的肯定，学生们的学习兴趣迅速地被激发出来。教师也可以借助平板电脑富媒体的特性，设计多媒体、互动的教学素材，营造出新知识的学习和应用的情境，增加学习的趣味性。如在英语课“ChineseNewYear”中，教师制作了“八戒拜年”的动画，学生观看动画片，跟着八戒一起经历了一次拜年活动。跟着动画片学生学会了拜年时相互问候的句式，认识了过年有关元素如“对联”“爆竹”“压岁钱”等单词，在欢快的课堂气氛中开始了新知识的学习。(二)平板电脑在教学过程中的应用——多功能的学科支持工具不同学科有独特的学科教学需求，对平板电脑的应用也各不相同。实验班级的教师设计出了很多平板电脑和学科教学结合的教学案例。科学、数学等理科类课程教学重在对学生科学探究能力的培养，平板电脑常被教师设计成为信息获取、记录、整理、分析的探究工具。如科学课“种子的萌发”教学设计中，教师要求学生在家自己种下一种植物的种子，利用平板电脑的拍摄、录影功能记录