电子书包的发展历程并不顺利,经历了太多的质疑和反对。面对反对之声,处在争论漩涡中心的实验学校的老师们,他们是如何看待电子书包的发展、优势和劣势的?听听他们的看法,或许能引发我们更多的思索。
序:江苏省苏州市平江区凌秋虹名师工作室在导师祝智庭教授的引领下,积极投身于电子书包项目的研发与应用中,对平江版的电子书包的功能与优势、系统架构、教材的呈现方式以及在电子书包环境下的教学实践等方面进行了研究,取得了一定的成果。
作为全国首批计算机教育实验区的苏州平江区,经过20多年平江人不懈的努力,将信息技术引入教学、科研、管理和培训等各个领域,加快教育思想、教育内容、教学方法的改革取得了一定的成绩。但随着应用的不断深入,如何深度应用信息技术促进教育发展,更好地提高教学质量和效益,“电子书包”的应用,将是很好的切入点和动力源,以此来改变学生的学习方式和教师的教学方式,实现“教育无处不在,学习随时随地”。为此“凌秋虹名师工作室”的全体成员勇立潮头勇挑重担,在导师祝智庭教授的指导与帮助下,攻克了重重难关研发成功了设计合理、功能较为齐全、方便实用的电子书包原型,并将其引入了课堂教学,以崭新的面貌呈现给学生和教师,受到了师生的欢迎。
● 总结优势,分析现状,努力寻求电子书包研发的突破口
电子书包是什么呢?它是一种新型的教学载体,是未来教育发展的趋势。它不只是简单地将书装进电脑,而是用新的教育理念和教学模式加新技术的应用,它不仅仅是将课本内容电子化静态呈现,而是融入了声、影、图等多媒体;融入了学生自主探究用的各种工具、学具、笔记等,融入了许多智能化判断的练习,融入了教师个性化的拓展资源、互动教学活动,融入了教学管理与评价,可以说它是一个立体的教学平台,对促进学生学习方式和教学方式的转变起着一定的推动作用。
由此可见,电子书包对深化我国的教育教学改革,推动我国教育信息化发展起着积极的作用。虽然我国电子书包的发展已有10年了,但感觉电子书包的应用举步维艰。目前有部分地区、企业在电子书包项目上投入了大量的经费进行研发与应用,但效果并不明显,综观各地的发展情况其原因主要有两点,一是部分IT企业开发一些电子阅读器,将现有的教材电子化后装入阅读器中,实现了教材呈现方式的多样化和多媒体化,为学生自主学习提供了便利,但它缺乏课堂教学的即时通讯、互动反馈、教学资源的重组与传输等功能,因此无法满足课堂教学双边活动的需求。二是有些地区在区域推动上花费了大量的人力和物力,对电子书包运行硬件环境方面考虑更多,如无线环境的架构、PDA选型等问题,但忽视了电子书包的核心部分电子课本的研究与开发,忽视了电子书包系统的规划与设计,造成了电子书包系统虽包含了许多优质终端、平台,但各终端、平台间不能很好地耦合,不能有效地为课堂教学服务,出现有“路”有“车”但无法让车跑起来的现象,在课堂中虽已实现了学生用电子书包进行课堂学习,但细细地观察与以前的计算机辅助教学没什么两样,电子书包的优势并没有充分地发挥出来,从而造成了进退两难的尴尬局面。
● 专家引路,勇挑重任,着力研发电子书包原型
对于“电子书包”这个新兴的未来教育发展方向,“凌秋虹名师工作室”早在成立之初就确立了该项目的研究,并且该计划与上海师范大学祝智庭教授的国家级课题不谋而合,祝教授慷慨分享了他们的研究成果,并热情邀请我们全体工作室成员参与了全国电子课本与电子书包标准专题组。会上通过祝教授对电子书包国际研究动态的一席分析,使工作室成员更全面、深刻地认识到该课题内容的国际影响力及整个电子书包的系统框架。通过此次会议,工作室成员既开阔了眼界,增长了见识,也为下一步的开发奠定了扎实的基础。
1.立足课堂,分析需求,确定思路
随后我们根据祝智庭教授提出的系统框架理论,并结合当前教育对电子课本、虚拟学具、工具服务、关联阅读进行了功能分析,在此基础上我们将整个系统确定为三大模块:学生端、教师端、教学服务中心,并对三大模块进行了需求分析、三者之间的相互关系及通讯要求,初步制定了整个电子书包的可行性框架方案,确定了先以电子课本为突破口和着力点,采取“以点到线,从线到面”自下而上的研发策略,也就是先以某一学科中的某一课例作为研究对象,以培养学生实践能力、创新能力和自主学习为终极目标,通过上实验课、开座谈会的形式努力寻求电子书包与课堂教学的结合点和优势,总结归纳出电子书包支持学生进行有效学习的要点和应用模式,先以一门学科作为电子书包的教学内容试点开发,然后逐步从一个学科走向多学科的应用。
2.分析功能,创建系统,研发原型
根据初步拟定的框架方案,结合信息技术的发展,将无线技术、云技术等技术融入其中,逐步完善功能需求与技术要素,并通过实践来验证框架的可行性、合理性和前瞻性。方案确定后工作室成员大胆尝试着手自主开发,为了提高开发效率,成员根据个人特长分成课程研究、终端、服务端三组分工协调并行,在系统框架的基础上,经模块划分、功能设计、成品开发三阶段,通过近一年的开发与实验,基于信息技术学科LOGO语言模块的电子书包终于开发成功。
该电子书包的系统架构由三部分组成:以教学服务中心为核心与教师端和学生端互联,并且实现了学生、教师在课堂教学中的即时通讯、实时交互等功能。为此我们的系统以C/S模型架构为主体,即时通讯传输为辅助。服务端考虑到用户多、时间集中的特点,服务器系统采用高可承受性、高稳定性和高响应性的CENTOS系统和NGINX的组合架构,配合Windows体系的即时文件传输、访问应用。在此基础上,架设了教师教学管理平台、即时上传平台和学情监控平台。客户端在系统架构设计方面还充分考虑到了未来的可移植性,在终端应用方面采用了以Web体系为基础,AJAX、交互PDF等为拓展的新一代平台结构,既方便学生任意操作系统的本地化使用,又提供了流畅的网络同步更新服务,客户端一旦连上网络就能自动下载同步教学资源和学生学习档案;同时可以选择不同的终端,如手机、PDA、PC机等,为以后的泛在学习提供了可能;并实现学生单点登录多点应用各类学习服务等功能。
3.进入课堂,展示成果,效果突显
课堂实践是检验电子书包好坏的唯一标准,“凌秋虹名师工作室”电子书包初步成型后经过多次课堂实验,并通过展示研讨的方式在苏州市二次公开亮相,三次公开研讨,相继邀请了祝智庭教授、华东师大顾小清教授研究生团队及省特级教师等十余名专家,以及十个市、区的三十多名骨干教师参加了活动。在活动中,平江区的学科带头人运用电子书包分别执教了《重复命令》和《过程的修改与调用》,分别为与会者展现了新鲜、灵动、互动的信息技术课,更呈现了电子书包得天独厚的应用优势和广阔前景。
目前平江区开发的电子书包在功能上有以下优势:具有电子课本、学具箱、成长袋和与学习中心相联的服务如作业簿、我的课堂、拓展学习和个性化学习。
电子课本主要分成三部分(如图)。
其中“电子书”是纸质教材电子化,它具有纸质课本的功能,如注释功能:书写、笔画、橡皮,实现如在纸质书上一样可做标记;及时反馈,课堂练习能及时评测与反馈;实时帮助:呈现教学视频,为学习能力弱的学生提供帮助。“学具盒”为学生提供学习本课需要的工具。“教学服务集”包括了本课中学生需要用到的资源和同步课堂练习、课后拓展练习及学生间开展小组合作学习资源与平台,方便了学生在课中进行使用。
在教师端、学生端功能基础上增加了课程重整规划、教学课件、拓展资源、学生管理、作业管理、成绩分析等模块。教师只要在课前将相关资源放在教学管理平台中,在上课时该资源会自动下载到学生端和教师端,在上课时教师根据学生的学习情况灵活调用各种资源;可利用成绩分析系统及时了解每一位学生的学习情况,客观、科学地评价每一位学生。
这样的设计方便了教师教和学生更好地学,使得学生的内驱力得以激发,有效提高了学生建构知识、实践探究和解决问题的能力。
● 脚踏实地,努力实践,让电子书包的未来更美好
随着技术的发展,电子书包势必将越来越实用、越来越先进,为此在今后的研发过程中我们将从应用和技术两个维度将其逐步完善。
1.终端的多样化
随着“云技术”的发展,越来越多的运用将存在云端之中,因此,书包也就变得越来越小、越来越不像书包。它将不再局限于笔记本电脑、平板电脑或者手机,凡是能联网并且具有显示输出功能的设备皆可。
2.公有云与私有云
在公有云中,学生可以享受到海量的资源与应用并可以下载到本机进行更新,并可与云端的其他学生进行交流和群组学习。而在区域内部的私有云中(城域网或校内),通过实名认证登录,学生可以在区域范围内的学校中实现无缝漫游和资源共享。同样,也可以在区域内与同伴进行交流与学习。
3.对接物联网
通过内嵌GPS芯片,实现实时的坐标定位,让家长可以轻松掌握学生动向;加装感应设备,让学生携带电子书包进校门时实现考勤记录;同时也可以作为公交卡、图书卡、购物卡使用,在减轻书包分量的同时也集成E卡通的功能。
4.实时影音通讯
在三网融合的趋势下,加快推进实时影音通讯功能,让家长不仅能知道自己的孩子在什么地方,更能让孩子在需要的时候通过电子书包随时拨打家长电话,与家长进行语音或视频对话。