以学生学习为中心的电子教室软件的研制与开发

费海明

电子教室是指在网络环境下集屏幕传输、屏幕监看、程序控制、媒体传送、文本消息等于一体的多功能教学控制软件。因其可有效控制学生计算机,并能够快速、清晰地传输图文,成为教师在网络教室中开展教学的必备工具。鉴于商业化的电子教室往往忽视教学的实际需求,笔者自2000年开始研发适合中小学信息技术教学的电子教室软件。

一、研发缘由

1.商业软件过分注重教师控制而忽视学生学习

商业电子教室软件品牌众多,但功能基本一致,集中体现在屏幕传输、屏幕监看、屏幕转播、网络影院、通知发送、系统配置等软件控制上。总体而言,教师类功能占86%,学生类功能仅占14%。换句话说,企业大都站在“管理学生”的角度来设计软件,大部分功能是为教师的控制和管理服务的,忽视了对课堂教学的主体(即学生)主动学习和积极探索的技术支持。

2.网络环境需要更快捷的教学组织控制

在信息技术教学过程中,往往有作品评价这一环节,即教师转播几位学生的屏幕,让全班学生看到这几位学生的作品并进行评价。目前,各类商业电子教室软件在这一环节都较为烦琐:其一,转播学生屏幕需要经过多道操作程序。先要通过监看确定要转播的学生机,再启用转播功能并选择转播的范围来实现屏幕转播。其二,需要转播多个学生作品时,转播的切换和过渡不顺畅。当一位学生的屏幕被转播时,教师往往站在被转播学生的附近,组织全体学生进行作品的评价。评价完毕该学生的作品后,教师再快步返回教师操作台前,用控制软件结束原转播学生机,再重复转播学生屏幕的多道程序,对下一位学生的屏幕进行转播。其间,浪费了大量的等待时间。

3.信息技术呼唤分层教学的技术实现

在一个班级中,学生间的能力差异往往比较明显。对于同一个学习任务,往往不同学生的学习进度快慢不等。如何应用分层教学理念,方便地给予完成任务快的学生以新的学习任务呢?通常情况下,教师会通过电子教室发送通知或通过投影屏幕给进度快的学生布置新的学习任务。但新的问题随之产生了:发送通知虽可以个别化选择学生机,但由于进度快的学生群体也是动态生成的。这样,势必导致教师长时间驻留在教师机操作台前,反复选择完成任务的学生机并个别发送新的学习任务通知;而用投影屏幕或教师口头布置新学习任务,又会影响那些没有完成第一个任务的学生。

二、系统功能分析

以学生学习为中心的电子教室,即以生为本,紧紧围绕学生的主动学习和个性化学习而设计的新型电子教室软件。普通的电子教室在学生机端一般只有屏幕接收功能,以学生学习为中心的电子教室创新出了更多功能,见下表。

三、系统功能设计

由于电子教室涉及的技术较多,关于屏幕传输、网络影院等常规功能将不在本文讨论范畴。本文仅讨论“以学生学习为中心”的主要功能模块的设计及实现策略。

1.学生主动示范的实现

为减少教师在演示多个学生作品时频繁切换屏幕的麻烦,可在学生机端的Windows任务栏托盘中添加学生机图标,并增加相关的功能菜单(开始演示和中止演示)。为避免学生机端故意或无意地干扰操作,有必要在教师机端设置学生机主动示范的权限及相关口令。当学生机向教师机发起演示请求时,教师机端检验学生演示功能权限是否开启。如果没有开启,则不予响应;如果已经开启,则检验密码是否一致。通过口令者,教师机端模拟教师进行学生示范与转播操作(如图1)。当演示完毕,学生点击学生机端的“中止演示”命令即可。而后续学生的演示,则可继续通过学生机图标中的“开始演示”命令实现。

这样,一方面教师不必为切换学生机跑回教师操作台了,提高了课堂的组织效率;另一方面,通过让学生自己动手来下达演示命令,让学生成为学习评价的发起人,使他们在亲身体验发起请求的过程中,提高了主动意识,成为作品演示和解说的主角。

2.分层任务的实现

针对分层任务的技术实现,也可参照学生主动示范功能的设计。倘若按学习内容把课堂进程划分为“第一任务”和“第二任务”;按学习速度把学生划分为A、B两个群体,那么,预计在一定课堂时间后,学生群B会完成第一任务并进入第二任务的学习,而其个体进入第二任务的时间是不完全一致的(如图2)。

为避免教师布置的新任务对其他学生的学习造成干扰,有必要在学生机端设计便于学生主动选择第二任务的入口。这样,他们通过向教师机端发出新的学习请求,会得到新的任务提示。由于任务内容一般包含学习要求和任务素材,而任务素材可能有文本、图片、影片等多种格式。因此,教师端的第二任务服务应支持文本描述(针对学习要求)的回送和各种类型文件(针对任务素材)的自动下载(如图3)。

3.作品便捷上传的实现

在开发电子教室软件的过程中,笔者发现FTP文件传输在效率和稳定性方面都较其他方式略胜一筹。鉴于此,笔者通过系统集成,将FTPServer和FTPClient分别集成于电子教室的学生机端和教师机端。这样,教师机无需手动开启和设置第三方FTP服务器,即可实现对文件上传的管理。学生机无需输入FTP地址和登录口令、无需重命名文件,即可完成上传操作,减少了中间的操作环节,文件上传更为便捷(如图4)。

4.评价积累和获知功能的实现

在开展学生作品评价时,除了对典型案例的赏析式评价外,更需要针对每位学生进行个别化评价。让每位学生得到切合自身学习的评价,将有助于学生的成长。电子教室的数据库应支持历次评价数据的保存。学生机端即可通过“获知评价”命令来提出申请,自动触发教师机汇总历次作品的评价数据,并将汇总数据返回学生机端。这样,学生提交作品变成了一个获得成就积累的过程,不仅能激发他们持续地进行作品创作与学习,还能让学生根据教师的评价来反思自身的学习成果,改进学习行为。

四、课堂应用效果

1.提高了网络课堂教学效率

通过不断的应用与改进,笔者开发出了“以学生学习为中心”的电子教室——蓝海电子教室(如图5)。该电子教室除具备学生主动示范功能以及作业便捷上传、取回、管理等功能外,还具有普通电子教室的常规功能。这些功能的支撑,使得网络环境下的学习交互、学习交流、学习评价变得更为便捷和高效,教师可把更多的时间和精力放在课堂教学的组织上。

2.发挥了学生的学习潜力

评价积累、任务分层、主动示范等创新功能的开发与应用,在发挥学生的学习潜力方面功不可没。评价获知功能的实现,使得学生在作品创作中持续地保持学习激情。主动示范功能的实现,使得电子教室的屏幕广播应用中心从教师转移至学生,学生主动提出交流的需求,体验主讲与演示的感受,从而实现对知识的再梳理和再建构。分层任务的实现,使得课堂中学有余力的学生减少了“待机时间”,能够迅速投入新的学习任务中。

五、后续优化的思考

1.如何便于学生浏览上传的作品并开展互评

以学生学习为中心的电子教室,不但需要解决如何上传作品的问题,更需要解决作品上传后学生互相评价学习的问题。笔者开发的电子教室软件虽然解决了学生作品上传程序烦琐的问题,但在实际应用中,还会遇到学生作品上传后浏览与互评的问题。如何让学生方便地浏览作品库,又如何确保多用户的评价累积和存储,这将是后续开发中亟待解决的新问题。

2.如何整合ASP网络测试系统开展课堂内的自评和自测

由于同一班级学生能力差异的存在,一部分学生在完成第二任务后仍有“空闲”。按照教学设计策略,可以让完成第二任务的学生进行两次任务相关知识的梳理。这样,就可以结合ASP网络测试系统,让学生对学过的知识进行自我评估和检验,在“空闲”时进行知识结构的查漏补缺。如何将学生机端界面与ASP网络测试系统有机整合起来,也是后续开发中需要解决的一个技术问题。

注:蓝海电子教室的免费下载地址:www.onlinedown.net/soft/32979.htm。

(作者单位:浙江宁波江北区教育局教研室)