陕西省电子书包应用现状与发展趋势研究

王斐　傅钢善　张黎苹　惠芬　牛娜

[摘要]为进一步促进基础教育信息化的创新发展，该研究从学习环境、推进模式、师生适应度、学习资源建设以及相关课题研究等五个方面对陕西省电子书包试点学校的应用状况进行分析，在此基础上从灵活学习场所的构建、自适应学习系统的构建两方面对未来电子书包在基础教育应用中的发展状况与研究趋势提出来展望，希望对电子书包在基础教育中的全面普及和深层次应用具有一定的指导与引领作用。

[关键词]电子书包；基础教育；应用现状；发展趋势

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）05-0047-05 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.05.009

一、引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》将教育信息化上升为国家战略，明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。《中共陕西省委、陕西省人民政府贯彻（国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年））的实施意见》中提出“推进教育信息化进程，加快实现教育现代化”，并把“教育信息化建设工程”列为十大重点工程项目之一。2012年3月，教育部印发《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，对今后一段时期内教育信息化发展作了总体部署。在深入学习和领会《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》与《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》等相关文件精神的基础上，陕西省教育厅结合本省实际，于2012年8月正式颁布了《陕西省教育信息化十年发展规划（2011-2020）》，明确提出要在今后一段时期内缩小基础教育信息化差距，促进优质数字资源共建共享，推进信息技术与教学深度融合。

为进一步落实教育信息化的创新发展，促进信息技术和教与学的深度融合，陕西省教育厅要求所有地级市（区）根据地方学校自主申报情况，推荐2～3所符合条件的中学或小学，最后经过考核筛选确定了20所学校作为电子书包项目试点学校，且每个试点学校选择一个试点班。该试点项目由各级教育行政部门、电教部门、教研部门以及学校和企业等多方力量共同承担，陕西省省教育厅免费为试点班级配备电子教室、电子书包等基础设施，专家组成员定期对试点学校进行调研与指导。

二、陕西省电子书包应用现状分析

陕西省电子书包试点项目于2012-2013学年度第一学期正式实施。在全面实施初期，陕西省电子书包项目专家组在省教育厅的直接领导下，专家组成员于2012年10月16日一2012年11月13日对20所试点学校逐一进行了实地考察，各试点学校均在各级领导的大力支持下有序开展，电子书包环境下的教与学已经取得了阶段性的成果。调研结果阐述如下：

1.试点学校基本情况分析

电子书包是无线网络技术飞速发展和E-learning不断深入的必然产物，世界各地都在积极探索电子书包环境下的教与学。目前我国已有部分省（市）开展了电子书包的试点项目，与其他省（市）的试点学校相比，覆盖范围广、抽样梯度分布均匀是陕西省电子书包试点项目的一大特色。这种多地域、多学段试点学校的抽样为电子书包在基础教育领域的全面普及奠定了坚实的基础。该项目试点学校共20所，其中中学6所，小学14所，覆盖陕西省11个市（区），实现了市（区）、县、乡镇三个层面的全方位抽样，试点学校所属市（区）分布如表1所示。

调研结果显示，实验班大多集中在四年级和七年级；班级人数介于35～70人之间，平均每个班52人，偏向于大班教学；试用学科以语文、数学、英语为主；60%的试点班为固有班，其余实验班是通过自主报名、成绩选拔等方式新建的；45%的试点学校为实验班级配备了电子书包专用教室，其中2所试点学校打破了传统教室排排坐的形式，采用了便于协作交流的小组圆桌模式；鉴于目前电子书包电池待机时间有限，14所试点学校为学生提供了固定电源、4所试点学校采取课后集中充电的方式、2所学校采取学生回家自主充电的方式以保证电子书包的正常使用：试点班的代课教师均为信息技术水平较高、教学能力较强的优秀教师，年龄在25～40岁之间。

2.应用现状分析

电子书包作为一项新的学习终端融入现有教育教学中，势必会引起原有教学结构深层次、系统性的变革。也就是说，它的引入会对现有的学习环境、教师的教学能力、学生的学习能力以及学习资源的建设和使用等带来变革性的影响。此外，一种有效、切合实际的推进模式及科研的引领与推动是实现电子书包与课程教育教学深度融合的重要驱动。基于此，本研究从学习环境、推进模式、师生适应度、学习资源建设及课题研究等五个方面对陕西省电子书包试点项目的应用现状进行分析。

（1）学习环境分析

学习环境是促进学习者发展的各种支持性条件的统合，它的构建是实现教与学方式变革的基础。截至2012年8月，各试点学校硬件的安装与调试已全部到位，其硬件设备主要包括：一台交互式电子白板、一台短焦投影、一台教师机、六十台电子书包（其中十二所学校是笔记本电脑，八所学校是平板电脑）、两台无线路由器，以此为基础搭建了电子书包试点班的学习环境，如图1所示。

该学习环境与多媒体环境下的班班通相比，优势主要体现在以下两方面：（1）学习终端人人化。教师与学生都拥有一台属于自己的终端，可以个性化设置应用功能、存储学习资源等。（2）网络连接由有线连接转为无线覆盖，实现了网络连通由“班班通”向“人人通”的递变。基于上述优势，与以往学习环境相比，电子书包支持的教与学更有利于灵活学习的开展。

（2）推进模式分析

陕西省电子书包试点项目目前处于前期摸索阶段，为了使试点班师生能够尽快适应新的媒体环境、使教与学活动做到有章可循，实现电子书包环境下的有效教与学，专家组在实地调研，征求一线教师意见的基础上，从试点班级学习环境的实际出发，为电子书包试点项目的顺利推进构建了符合自身实际的推进模式。

该推进模式主要有两部分构成：1）专家组与技术人员提供外围支持。教育学专家为一线教师顺利开展电子书包环境下的教学提供理论指导，是实现电子书包向教与学渗透的“软基础”；技术人员能够为电子书包教学环境的搭建与维护保驾护航，是电子书包在教与学活动中顺利推进的“硬支撑”。2）数字化教与学平台的构建。从图一可知，试点班级在无线网络全面覆盖的前提下，使用的学习终端主要有平板电脑和笔记本两种，其中平板电脑安装了Windows XP系统，笔记本安装了Windows 7系统，除了系统自带及常用软件之外，项目组还提供了极域电子教室、优课数字化教学应用系统、辅导王理科学习软件等，共同搭建了以网络学习资源为基础，以学生为主体，以信息终端为载体，贯穿预习、上课、作业、辅导、评测等各个学习环节，覆盖课前、课中、课后的数字化教与学的系统平台。总之，在专家组及技术人员支持的条件下，教师与教师之间、学生与学生之间、教师与学生之间以交互平台为依托，借助无线网络通信技术形成了学习共同体，增强了教与学活动中的各项交互，增加学习者与教师协作学习、协同工作的机会。

（3）师生适应度分析

适应度又称“适存度”、“适合度”。从生态学的视角来看，一项新技术的融入必然会在一定程度上引起原有教与学生态系统的变革。本研究中的适应度主要是指在电子书包支撑的教与学环境中，教师或学生接纳、使用电子书包从事教学或学习活动的能力，师生适应度越高，越有利于实现电子书包与教学的深度融合。

为提升各试点学校领导与教师对电子书包教育应用的适应度，陕西省不仅从宏观层面对一线教师进行了集中培训，各试点学校结合实际情况，通过专家报告、交流研讨、网络视频教学、编写与电子书包使用相关的校本教材等方式对试点班级的教师进行了针对性培训，增强了试点班级授课教师电子书包环境下教学适应能力。在调研过程中，我们教师的积极性很高，所有试点学校的授课教师都在实际教学活动中积极探索电子书包环境下的教与学，部分试点学校在专家组调研时以公开课的形式展示了电子书包试点项目的阶段性成果。

此次调研主要采用问卷与访谈相结合的方式获取学生适应现状信息。在调研中共在19个试点学校发放1095份问卷，回收1008份，回收率为92.05%。数据统计分析结果显示：在学习兴趣方面，87.5%的学习者认为电子书包的融入增强了自身的学习兴趣和动力；77.5%的学习者认为在电子书包构建的环境中学习能够更多的与同学或老师进行交流互动，调动了他们参与课堂讨论的积极性；75.0%的学习者认同电子书包丰富了信息的表征形式，能够加深他们对知识的理解和掌握，具有积极的认知体验。在学习者信息素养方面，绝大多数学习者都能够在短期内熟练掌握电子书包具备的一些基本功能，并能熟练的查阅学习资料，在学习过程中能熟练地使用举手软件、QQ、电子邮件等通信工具与老师或同学进行交流与协作。对极域系统等较为复杂的软件掌握度偏低，但是从总体上看，学生基本具备了在电子书包环境下学习的基本技能。

综上所述，试点学校的教师与学生对电子书包的教学应用具有较高的积极性，基本上都能适应电子书包环境下的教与学。电子书包的引入使学生有了一个爱不释手的智能伙伴，这个智能伙伴对学生的自我管理里能力和教师对新环境的适应能力发出了挑战。

（4）学习资源建设现状分析

学习资源建设是教与学活动顺利开展的重要支撑，是构建学习型社会的重要组成部分。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》将构建学习型社会作为未来十年教育发展的三大战略目标之一，在逐渐形成的学习型社会中，人们对多样化的数字资源的需求与依赖程度将越来越凸显。基于电子书包的数字化学习资源的建设正是在各种新兴技术向教育领域不断渗透的背景下，顺应我国数字化资源建设的趋势，为电子书包与教与学深度融合进行尝试性套索的过程。构建合适的学习资源对实现电子书包环境下有效地教与学起着极为关键的作用，本文所指的学习资源是狭隘意义上的学习资源，主要是指在教与学活动中教师或学生所使用的学习材料、学习工具等。

目前陕西省为电子书包试点学校专门配置的资源主要是优课数字化教学应用系统和辅导王理科学习软件。优课学习资源具有覆盖面广、适用性强的特点，几乎涵盖了所有版本教材的电子书，个别未获得使用权的版本正在协商之中，且在电子书包终端为每个用户建立了个性化书架，使学习者可以根据需要下载资源，并对资源进行个性化分类整理，也可以将本地资源上传分享。此外，该系统将百度和谷歌搜索引擎内嵌，可以很便利地在因特网上获取丰富的学习资源。辅导王理科学习软件中的资源也非常丰富，该软件以知识点为基本单位建立了涵盖了中学数理化所有的知识资源库，同时嵌套了智能试题库和虚拟实验室。目前，上述资源的存储是种基于网站服务器的，教师和学生通过无线局域网或因特网相连，实现资源上传、下载或远程操作等。

（5）课题研究分析

重视科学研究的引领作用，采用先进信息技术实现产学研用相结合，将科研成果转化为高质量的数字资源，充分发挥科研成果对教育信息化的辐射与推进作用是促进电子书包与教与学深度融合的重要途径之一。在电子书包试点项目设施初期，陕西省电化教育馆采取试点学校申报、专家审批的方式积极鼓励试点学校教师开展电子书包教育应用的相关研究。最终共确定13个研究课题，涉及7大研究方向，其中“电子书包对于学生的视力影响研究”为每校必选课题，其他课题分布如表2所示。

从课题研究方向上看，几乎涵盖了信息技术教育应用的各个方面，涉及了新媒体环境下资源建设与应用研究、师生信息素养的现状调查与提升策略研究、有效教学与评价研究、应用过程中个案分析研究以及教育信息化管理的相关研究。从课题进展状况来看，各试点学校结合自身特色，综合运用多种研究方法，与“高效课堂”、“教师技能”等其他相关课题相结合，开展更为深入、系统的研究；部分试点学校将“第一课堂”与“第二课堂”相结合，通过校园文化活动观察学习者信息素养的变化，更加体现了教育回归生活的真谛。

此外，学生家长及社会共同关注的“电子书包对学生视力影响的研究”的话题作为20所试点学校的必选课题进行研究。专家组在调研中一再强调，要变革将“电子书包的使用”作为自变量、将“学生的视力”作为因变量、将“学生视力是否下降”作为研究结论的传统研究范式。基于此，专家组建议将“电子书包的使用”作为自变量，将“电子书包环境下如何有效地保护学生的视力”作为研究目的，将“不同学习群体视力疲劳时间及调节措施”作为最终结论，以此为电子书包环境下教学设计中媒体的使用时间提供参考依据。

三、发展趋势与展望

对于任何新生事物，我们都应该以包容的态度与发展的眼光去看待。目前，陕西省电子书包处于前期摸索阶段，距离理想状态仍存在很大的距离，对试点项目过程中出现的问题应以积极的态度分析其原因，寻求解决问题的新途径。在教与学理念的指导下，借助合适的技术不断推进电子书包在基础教育中的应用。在教育信息化及教育研究生态化的大背景下，我们将从灵活学习场所的构建、适应性学习系统的构建两个方面对未来电子书包教育应用的发展及研究趋势进行如下展望，以期对推进电子书包与教育教学的深度融合具有一定的引领和指导作用。

1.灵活学习场所的构建

电子书包在教育中的应用使得时间与空间对学习者的影响力成倍下降。因此，构建灵活的学习场所，促进学习者的灵活学习，是实现学习者高效学习的基本条件。所谓学习场所是指“为学习活动而设置的物理场所，包括各类电子或实物的工具、人工制品等”，灵活学习场所的“灵活性”主要是指学习活动的进行不受事务性安排和教学限制，学习者能够自主选择学习时间、学习频率、学习时长、学习方式及学习内容等。电子书包中个性化资源和强大的通信功能使灵活学习场所的构建成为了可能，如图2所示。

教育云的核心理念是实现优质数字化学习资源的共建共享。陕西省电子书包云平台的搭建为电子书包学习环境下学习者的基础数据建立及数字化学习资源的共建共享奠定了物质基础。在基础数据库中为每位用户分配“云账号”，使其能够随时随地登录电子书包云平台，访问陕西省教育专网和外网，实现对学习资源的存储、下载、修改、共享、管理等操作。此外，在无线网络覆盖的条件下，学生、教师、家长及其他社会关系成员之间可以构建不同的学习共同体，充分发挥电子书包智能学习终端及通信技术的优势，加强各学习共同体中学习对象之间的交互，促进电子书包在教与学中的深层次应用。

2.适应性学习系统的构建

信息技术的不断发展促进了学习环境的变革，学习环境的变革必然会在一定程度上引起学习者学习需求、心理表征及学习方式的变革。与多媒体环境下的学习相比，在电子书包环境下，学习者有效认知的因素更为复杂，对学习者各项学习能力的要求更为突出。因此，电子书包环境中学习者对适应性学习系统的需求显得更为迫切。所谓适应性是指“生物体或人造有机体根据环境改变其行为时所表现的能力。”在学习系统的境脉中，这种能力使得系统能够使学习者根据学习需要和其他特征改变学习行为，学习需要与学习者特征通常借助学习者模型予以表征，因此学习者模型的构建是适应性学习系统构建的基础。

所谓的学习者模型是一种由适应性系统维护的学习者的表征，通常用于为特定个体提供个性化教学，尽可能涵盖学习者认知与非认知的特征，如智力、兴趣、爱好、以及学习风格、认知风格、自我效能、归因等。然而，差异的普遍存在性使得真正意义上的个性化服务难以实现。因此，为实现电子书包环境下的有效教与学，应该以某些特征为依据对学习群体进行聚类或分类，以学习群体为基本研究单位，开展电子书包环境下学习者认知特征的群体差异研究，构建群体差异性认知特征体系：采用合适的技术对教师和学生的教与学活动进行全程跟踪记录，构建电子书包环境下教与学行为特征数据库，利用数据挖掘技术对不同学习群体的学习行为进行归纳分析。在此基础上，构建基于电子书包的有效教与学模式：为不同的学习者提供合适的学习路径导航；实现知识库由线性排序的系统化知识向基于群体差异性认知特征和学习需求的匹配性知识的转变；实现学习资源由被动广泛性索取向主动个性化推送的转变。

四、结语

从生态学的视角来看，电子书包作为一种新型的学习终端，必然会打破教与学系统原有的平衡，随着电子书包在教与学中应用的不断深入，教与学系统也定会由平衡态到不平衡态，最终走向新的平衡态；教师、学生以及家长对电子书包的接受度也必然会经历由肯定到否定再到否定之否定的过程。因此，我们要以包容的态度和发展的眼光客观地看待电子书包，以坚定的信念和科学的方法大力推进电子书包在基础教育中的全面普及和深层次应用，促进教育现代化的迅速发展。