技术支持的指导反思
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技术支持的教学
信息化环境下的教学既是对传统教学的继承，又是对技术环境下教学新模式探索与建构过程，是将各类教学模式的结构成分与技术应用条件之间的“整合”过程，追求信息技术与教育教学的深度融合，因而派生出信息化环境下的多种新型教学模式，比如基于资源的主题教学、基于网络的探究性学习、计算机支持的协作学习、基于项目的学习、基于问题的学习、网络环境下的混合式教学、翻转课堂式教学、微课教学、视网研创教学等，同时创生了多种教育新形态，比如慕课、智慧型课程等等
1．基于资源的主题教学
基于资源的主题教学是指学生围绕一个主题或专题，利用各种技术搜寻和阐释相关资源，遵循科学研究的一般规范和步骤而进行的一系列探究活动，其目的是为了提高学生对问题的解决、探究、创新等能力，促进学生的学科素养和信息素养的提升。基于资源的主题教学是以主题开发为前提，以活动探究为核心，以信息技术为支持，并从多维角度评价整个教学过程，如图5-6所示。
图5 6基于资源的主题教学模式
一个基于资源的主题教学活动过程就是一个“电磁场”，主题是“碳棒”，绕在“碳棒”外的线圈就是活动探究过程，评价反思也在整个学习过程中。一旦这个过程接通，就可产生磁力作用，整个磁场可以将“铁屑”（与主题有关的资源）从各种“屑”（所有资源）中筛选出来，为达到教学目标所用。
基于资源的主题教学步骤如下：
①明确问题，阐述问题情境。描述问题产生的情境，恰当地呈现/模拟问题情境，使学生进入问题情境。
②形成假设，确定探究方向。就问题的答案和问题解决的原则、途径和方法提出设想，明确探究方向。
③实施、组织探究活动。整个教学/学习过程的核心，教师可以根据学习目标组合多种活动进行教学，让学生获得直接的学习体验。
④搜集、整理资料，找出资料的意义。有目的地搜集、整理资料，找到资料的意义，使资料发挥最大作用。
⑤形成问题解决方案。确定并阐明问题求解者的多种意见、立场和观点，生成多个可行的问题解决方案，评价各种解决方案的可行性，最终在最佳的行动方案上达成一致意见。
⑥探究结果展示/交流。对探究结果进行展示和交流，主要有报告、角色扮演以及辩论3种方式。
2．基于网络的探究式学习（WebQuest）
WebQues是一种以探究为取向的学习活动，在这类活动中，学生活动的内容往往围绕一个特定的情境任务（问题或项目）展开。学生可以从教师提供的网络中获取大量有利于任务完成的因特网导航资源，通过对这些资源的分析与综合，最终创造性地解决任务。
WebQuest按学习时间的长短可以分为短期WebQuest和长期WebQuest。短期WebQuest目的是知识获取和整合，一般1至3课时完成。长期WebQuest目的是拓展和提炼知识，即学习者除了要整合知识外，还要学会迁移，并能以一定的形式呈现对知识的理解，一般为1周至1个月左右。
在WebQuest课程单元的教学设计中，教师依据学生的认知水平、知识经验和教学目标，编制学习方案并精心设计成网页。学习方案体现的是如何让学生学，学生直接与教师设计的网页和资源对话，根据网页上的学习任务、活动指南、过程等开展探究、合作、讨论、创作等活动。
WebQuest通常包括6个部分：
①导言。对所探究问题的简要描述。主要提供背景信息和设计动机因素，目的是让学生了解WebQuest项目的大致内容，激发学生兴趣，让学生做好研究的准备。
②任务。阐明学生要完成的具体任务。这个任务须是与现实生活有关的、真实或接近真实的。
③过程。教师要告知引导学生遵循什么样的步骤来完成任务，如时间限制、人员分组、任务分配等具体计划和安排。
④资源。学生完成任务所需要的信息资源，教师编制网页，将有助于学生完成任务的信息资源以超链接的方式整理成网页资源清单。
⑤评价。制定明确的标准来评价学生的工作，目前大多采用量规形式进行。
⑥结论。提供机会给学习者总结经验，鼓励对过程的反思，拓展和概括所学知识。
3．TPACK整合模式
（1）TPACK整合模式概述
TPACK整合模式是指整合技术的学科教学知识模式，是在反思WebQuest教学模式基础上提出和发展的课堂教学有效整合方式，旨在弥补只强调技术和以学生为中心而忽视了教师在教学过程中所起的重要作用和教师所需知识以及学科知识、教学法、技术之间复杂的关系的误区，对于有效使用技术进行教学，促进教师专业化发展至关重要。
（2）TPACK模式的构成
TPACK模式由3个核心要素、4个复杂要素和1个境脉因素构成，如图5-7示。
图5-7TPAC模式构成
1）TPACK模式的核心要素
①学科内容知识（ContentKnowledge，CK）。具体的学科知识以及教师对于所教学科结构以及学科关系的深刻理解，是一种“超越事实和概念”的知识。
②教学法知识（PedagogicalKnowledge，PK）。普通教学法知识，是所有学科所共享的一般教学法，是基本的、普遍适用的、不具备学科内容针对性。
③技术知识（TechnologicalKnowledge，TK）。包含传统技术和数字技术，TPACK框架中最具变化性的成分。
2）TPACK模式的复合要素
学科内容、教学法和技术之间的相互交互形成了4种新的知识，即4个复合要素。TPACK模式的4个复合要素和境脉因素是：
①学科教学知识（PedagogicalContentKnowledge，PCK）。学科知识与教学法知识综合而成的，是具体学科知识的“教学转化”，适用于具体学科内容教学的教学法知识。学科内容知识（CK）与教学法知识（PK）的复杂互动，能否正确理解这两种知识之间的关系，对教师具有特别重要的意义，而这两种知识的有机结合就是学科教学知识（PCK）。
②整合技术的学科内容知识（TechnologicalContentKnowledge，TCK）。由技术与特定的学科知识双向互动产生，包括教师对新技术的学科影响以及使用技术合理表征内容的知识。
③整合技术的教学法知识（TechnologicalPedagogicalKnowledge，TPK）。由技术和一般教学法相互作用产生的知识，包括理解能完成特定教学任务的各种技术手段，并以此进行合适的教学设计和策略开发，也即具体技术应用于“教与学”过程的条件下，“教与学”应如何有效开展的知识（包括对相关技术工具可提供哪些教学功能以及对这些功能的适用性及局限性的了解）。
④整合技术的学科教学知识（TechnologicalPedagogicalAndContentKnowledge，TPACK）。学科内容、教学法和技术3个核心元素之间的复杂互动，是整合了这3种知识以后“整合”形成的一种新知识形式。代表着教师能够根据具体的教学情境需要，综合考虑C、P、K而设计恰当的教学方案，即使用技术有效表征和呈现内容以利于教学和学生理解的知识。TPACK既是一种整合了技术的全新学科教学知识，又成为一种能将信息技术整合于各学科教学过程的新的可操作模式。PACK读成“TPack”，意为教师知识的总包装（TotalPACKage）。
3）TPACK模式中的境脉
境脉(Context)是指学生和教师组成的一个具体班级中，由包括课堂的物理环境（软硬件基础设施）、学生的家庭背景、认知特点、心理素质和班级的精神面貌等诸多因素结合在一起的协同作用。境脉涉及生理、心理、认知、语言、社会、文化等方面。
（3）TPACK模式的特性
①复杂性。TPACK是一种结构复杂、松散耦合的知识框架，即学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)和技术知识(TK)三个核心要素之间，即相互联系，又彼此独立。
②互动性。TPACK三个核心要素双向互动，技术知识受到学科内容知识和教学法知识影响的同时，反过来也作用于学科内容知识和教学发知识。
③平衡性。TPACK三个核心要素、四个复合要素以及一个外围要素相互作用形成一种动态的平衡，这种平衡态会随着任何一个要素的改变而被打破，随之而来的就是平衡态的重建和维持，如此循环往复。
（4）TPACK模式核心观点及实施需要把握要点
①教学过程中不仅要同时关注学科内容、教学法和技术这3个知识要素，更要关注这三者之间的交互——这种交互将形成4种新知识，不能只是单纯地强调技术，而是应当更多地关注信息技术环境下的教与学理论及方法。
②TPACK是教师应当具备且必须具备的全新知识，教师是教学改革的积极参与者，是课堂教学的设计者、实施者，在教学过程中教师应起引导和监控作用。
③不同境脉应采用不同的整合途径和方法，强调解决方案的多样性、灵活性和适切性。在课堂中整合技术是一个复杂和结构不良的问题，即不存在一种适用于每一门学科、每一位教师或每一种教学观念的解决方案，这种方案的获得取决于每位教师的认知灵活性。
④WebQuest模式影响很大，但存在只强调“技术”和“学生”对技术的自主应用，而没有认真关注“教师所需的知识”和“教师在整合过程中的重要作用”这类问题与缺陷。
⑤TPACK是整合了3种知识要素以后形成的新知识，涉及的条件、因素较多，且彼此交互作用，因此是结构不良（Ill-Structured）知识；这种知识将要解决的信息技术整合于学科教学过程所遇到的问题，都属于劣性问题（WickedProblem），这种问题不存在一种适用于每一位教师、每一门课程或每一种教学观念的解决方案（即确定的解决方案），只能依赖每位教师的认知灵活性在三种知识的结合与交叉中去寻找解决方案。
⑥由于境脉的复杂性，特别是由于构成境脉的多种因素之间的协同作用，境脉对于信息技术整合于教学过程有着重要影响。境脉及其复杂性，决定了教师在信息技术整合于学科教学过程中的重要作用。教师培训和教师的专业发展应当更多地引导广大教师关注境脉的复杂性（特别是要关注构成境脉的诸多因素之间的协同作用），并要努力探索各种不同境脉下的有效整合途径与方法。
⑦在通过TPACK模式实现信息技术与课程整合的过程中，要强化教师的角色与职责，强调“教师是设计者”的理念，确立教师在信息技术整合于学科教学的过程中应当起“主导作用”的教育思想，强调教师在课堂中拥有一定的选择教学方法、技术手段的权力，那种完全以学生为中心的理念是错误的或是片面的。
4．计算机支持的协作学习
计算机支持的协作学习（ComputerSupportedCollaborativeLearning，简称CSCL）是利用计算机技术建立协作学习的环境，使教师与学生、学生与学生在讨论、协作与交流的基础上进行协作学习的一种学习方式，是传统合作学习的延伸和发展。
一般协作学习强调学生个性的“自我实现”，将师生视为平等的合作者。计算机支持的协作学习除了具备一般协作学习的特点外，还具有突破时间和空间的限制、全面展现问题情境、交互的可控性、学习者分组方式灵活多样、简化复杂低层的工作、丰富的网络资源等特征。计算机支持的协作学习的基本方式主要有九种：竞争、角色扮演、辩论、讨论、协同、伙伴、设计、小组评价、问题解决。
①竞争。基于竞争的网络协作学习，一般是由学习系统先提出一个问题，并提供给学
生解决问题的相关信息，学生在网上选择竞争对手，制定规则后开始独立学习。在学习过程中，学习者可看到竞争对手所处的状态以及自己所处的状态，并能据此及时调整策略。
②角色扮演。角色扮演通常有两种不同的形式：师生角色扮演和情境角色扮演。师生
角色扮演就是让不同的学生分别扮演学习者和教师的角色。情境角色扮演则要求若干学生，按照与当前学习主题密切相关的情境分别扮演其中不同的角色，以营造一种身临其境的气氛，促进学生理解学习内容和学习主题的要求。
③辩论。协助者围绕给定的主题，确定自己的观点，并在一定时间内借助各种资料来支持自己的观点，辩驳对方的观点。
④讨论。学习者围绕某个话题展开交流，可以以同步讨论的方式进行，如视频会
议、聊天室等；也可以以异步方式进行，如BBS、E—mail等。通过不同观点和立场的碰撞与交流，学习者能对一个复杂事物达到相对全面深刻的理解。
⑤协同。基于网络的协作学习系统，可让多个学习者通过网络来解答系统所呈现的问
题。他们之间的交流和协作通过公共的工作区来实现，一般都要进行紧密的合作才有可能解决问题。
⑥伙伴。伙伴之间可以对共同关心的问题展开讨论和协商，并从对方那里获得问题解
决的思路与灵感。协作学习的伙伴还可以由计算机充当，但是这要求有人工智能技术的支持。
⑦设计。设计是基于学习者综合能力培养和面向过程的协作学习方式。由辅导教师给定设计主题，该主题强调学习者对相关知识的运用能力，如问题解决过程的设计、科学实验的设计、基于知识的创新设计等。
⑧小组评价。小组评价有两种含义：一种是小组对小组成员学习成果的教学评价；另一种是对小组的整体评价。在活动中，学习者的努力程度、成绩和学习策略等方面的评价是由小组来完成的。
⑨问题解决。问题解决是协作学习的一种综合性学习方式。它对于培养学生的各种高级认知活动和问题解决与处理的能力具有明显的作用。
5．基于项目的学习
基于项目的学习（Project-basedLearning,PBL）是一种以学生为中心的教学模式，通过一个长期的任务，促进学生在完成作品和执行任务的学习中进行质询和实证，从而获得知识和技能。PBL具有情景性、综合开放性、协作性等特点，包括内容、学习共同体、活动、情境和作品5大要素。
基于项目的学习强调以学生为中心，强调小组合作学习，要求学生对现实生活中的真实性问题进行探究，其操作程序分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价6个步骤，如图5-8示。
图5-8项目的学习模式
（1）选定项目
对于项目的选定，应该充分考虑学生现有的知识经验和能力水平，以及学生通过努力是否可以达到项目学习的目标，解决项目中所出现的各类问题。项目选定的根本依据是学生的兴趣，但也要考虑如下情况：所选择的项目应该是和学生的日常生活相关；项目应能融合多门学科；项目的内容应该丰富，以便进行至少长达一周时间的探究；有能力对该项目学习进行检测。
（2）制定计划
计划的内容包括学习时间的详细安排和活动计划。时间安排是学生对项目学习所需的时间作一个总体规划，做出一个详细的时间流程安排。活动计划是指对项目学习所涉及的活动预先进行规划。
（3）活动探究
这一阶段是项目学习的核心或主体部分。活动探究由学习小组直接深入实地的调查研究构成，通常包括野外旅行，对必要地点、对象或事件进行调查研究。在调查研究的过程中，学生对活动内容以及自身对活动的看法、感想作必要的记录，提出解决问题的假设，然后借助一定的研究方法和技术工具来搜集信息，并对搜集到的信息进行加工处理，对初始提出的假设进行验证或推翻，最终得出问题解决的方案或成果。
（4）作品制作
学生运用在学习过程中所获得的知识和技能来完成作品的制作。作品的形式不限，可以多种多样（研究报告、图片、电子幻灯片、录像、网页等）。学习小组通过对他们所研究的项目进行描述，展示他们在项目学习中所获得的知识和技能。
（5）成果交流
学生作品制作完成之后，各个小组要相互交流学习过程中的经验和体会，并且分享作品制作的成功和喜悦。成果交流的形式可以多种多样，如展览会、报告会、辩论会、小型比赛等，可以邀请校领导、家长、其他学校的教师和学生以及教育主管部门的领导和相关专家等参加交流会。
（6）活动评价
活动评价的内容包括项目的选择、学生在小组学习中的表现、计划、时间安排、结果表达和成果展示等方面。对结果的评价强调学生知识获得和技能掌握的程度，对过程的评价强调对实验记录、各种原始数据、活动记录表、调查表、访谈表、学习体会等评价。评价的主体可以是专家、学者、老师，也可以是同伴或学习者自己。
6．基于问题的学习
基于问题的学习（Problem—basedLearning，简称PBI）一种将学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学生以小组合作的形式共同解决复杂的、真实的问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，发展解决问题能力的教学模式。
基于问题的学习包括问题、学生和教师3个基本要素：
①问题是课程的组织核心。问题是学生学习的最初动机和挑战。它没有明确的结构，没有简单、固定和唯一的正确答案，却能吸引并维持学生的兴趣，激起学生探求解决方法的欲望。
②学生是问题求解者。他们寻求问题解答的良好方法，同时努力探求和理解问题的现实意义。
③教师是学生解决问题过程中的工作伙伴，是学生解决问题过程中的指导者，积极创造一种开放性的探究学习环境。
开展基于问题的学习应当充分体现教师、学生、媒体这三大教学要素之间的相互关系，凸显信息技术的作用。在实际教学中，信息技术作为学生问题求解的工具，应整合于基于问题的教学实施全过程中，如图5-9示。
图5 9信息技术支持的基于问题的学习模式
信息技术支持的基于问题的学习分为五个环节：提出问题、分析问题、解决问题、展示结果、评价学习。在学习过程中，学生分成若干个小组，相互交流、合作，老师则起指导、辅助的作用。整个学习过程都是在信息技术的支持下完成的。在学习的任一阶段，学生都可以运用信息技术工具的搜索、交流和认知功能等来支持学习。
7．网络环境下的混合式教学
传统教学是由教师进行面对面的方式传授知识，强调简单、快速又省时，但受到上课时间与地点的限制。网络教学虽具有多媒体教学、不受地域、时间限制的特点，但也面临可能缺乏及时地学习指导、以及网络学习的障碍问题。混合式教学则结合两种教学法的优点，既能发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又能充分体现学生作为学习主体的主动性、积极性与创造性。
网络环境为混合式教与学提供了有效的支持，还将教师的教学行为由课堂内扩展到了课堂外，并且大大提高学生的学习效率和学习效果。教师在课堂教学中可以利用网络教学资源进行授课，学生课后也可以借助网络教学资源和网络交互工具进行学习和讨论交流。网络环境下的混合式教学模式如。
图5 10混合式教学的过程模式
（1）课前在线自主学习
这一阶段以学生在线自主学习为主，教师起引导作用。首先教师对学生特征进行分析，设计学习内容并通过网络教学平台将教学内容发布，并通过邮件或即时通讯工具等通知学生。在发布学习内容的同时开展学习活动来引导学生开展自主学习。
（2）课中集体讲授
这一阶段的学习包括三部分：阶段性评价、课堂集体讲授以及交流互动。阶段性评价是对学生课前自主学习活动进行总结和评价；课堂讲授指教师对教学内容进行集体讲授，重点对学生在自主学习中遇到的共同问题进行讲解说明；交流互动是面对面的，师生之间针对教学难点、重点等开展深入交流。
（3）课后在线协作学习
教师布置课后作业，学生之间通过在线交流、共享资料等进行协作学习，并将作业在网络教学平台中上传，教师进行批改，展示优秀作业。课后学生还可以根据兴趣自愿结组，利用网络进行拓展性学习，以加深知识理解。
以上3个阶段在课程教学过程中是循环反复进行的，彼此之间相互联系。课前自主学习为课堂集体讲授提供基础，课堂讲授为课后协作提供引导和帮助，而课后协作过程中产生的资源补充了自主学习和课堂讲授的内容。
8．微课程教学
微课程（Microlecture）是针对某个学科知识点或教学环节设计开发的情景化、支持多种学习方式的以短时视频为载体的课程资源。
（1）微课程的特征或特点
①微型的学习内容，教学时间较短(一般5-20分钟)，将宏大内容解构为相对完整的特定微主题；相对于较宽泛的传统课堂，微课程的问题聚集，主题突出，强调解决问题。
内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 广种薄收”的实施策略，资本投资收益率较高。
MOOCs通过标准化的线上课程教学实现高水平大学教学资源受众的规模化和全球化，拓展了传统高等教育的知识传授链。社会资本和资源介入高等教育引发知识产业链“重组”，促进高等教育在信息化环境下的分工与重组变革进程。
（2）MOOCs课程存在问题
①教学组织形式是传统课堂教学的翻版，以结构化的知识传授为主，相应就继承了传统课程教学的优点和不足，这种学习方式并不完全适合分布式认知和高阶思维能力培养；
②MOOCs是基于“刺激-反应”行为主义理论，程式化的教学模板，教学模式单一，教学设计简单，既没有分类、分层的教学目标分析，也没有针对多种学员对象的需求，难以适应高等教育众多学科和不同类别课程的具体要求；
③MOOCs平台与以往网络教学平台相比，还有很多地方需要发展完善，自身尚处于“婴幼儿”阶段；
④MOOCs仅是课程教学层面，缺乏数字化教学资源库和与其它教学及其管理平台的数据交换共享，更是与联合国教科文组织对于开放教育资源(OERs)标准的要求相差甚远；
⑤MOOCs课程仅仅不足10%的学员坚持完成课程学习，在教学法方面还是非常传统的，教学质量也不高。
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