中美物理网络教学平台的学习资源建设的比较研究——以毕博平台和WISE平台为例

☆顾健吴伟

（南京师范大学教师教育学院，江苏南京 210046）

中美物理网络教学平台的学习资源建设的比较研究
——以毕博平台和WISE平台为例

☆顾健吴伟

（南京师范大学教师教育学院，江苏南京 210046）

随着互联网的迅猛发展，网络教学平台的学习资源建设在物理教学中显得尤为重要。以毕博平台和WISE平台为例，比较中美两国物理网络教学平台的学习资源建设，对我国物理网络教学的学习资源建设提出相关启示：开发中国文化特色、本土化的物理网络教学平台；提升教师信息素养，加强学习资源的“二次建设”；落实探究教学，实现网络教学平台 “双向一体化”。

物理；网络教学平台；学习资源；比较

随着信息技术的飞速发展，基于网络的教学平台也逐步被广大教育工作者所重视。而信息技术的时代将建立在丰富的资源基础之上，如果没有学习资源的支持，信息技术与课程整合只能成为无源之水，无本之木。[1]学习资源的建设直接影响网络教学平台的教学功能，比较中美两国物理网络教学平台的学习资源建设，既是两个国家在基于网络的学习资源建设的成果展示，又能对我国物理网络教学平台学习资源的建设提供借鉴与参考。

一、毕博平台简介

毕博网络教学平台（以下简称为毕博平台）是由北京赛尔毕博公司2003年10月引进中国，针对中国用户的实际情况，进行相应的修改，满足中国广大师生的教学和学习需求。毕博平台具有操作简单，功能强大，性能稳定的优点，可为数字化学习营造一个良好的互联互动的网络学习环境。此外，毕博平台拥有以下四大特色。

1.网络课程易成性

教师使用毕博平台可以轻松制作包含文档、视频、音频、动画等多种文件格式的网络课程。上传课程大纲、课程介绍、学习要求、课程文档（讲义、教案、课件）、推荐材料和发布课程通知等，教师可以轻松制作自己的网络课程。

2.用户沟通方式多样性

毕博平台集成了多种实时与非实时交互工具，教师可以轻松创建虚拟课堂（白板）、聊天室、论坛，与学生进行实时在线交流，用户之间也可以通过课程通知、发送电子邮件与消息进行沟通。

3.教学评价的动态实时性

教师不仅可以在线为学生指导、答疑，还可以在线布置作业、生成题库与网上测试、批改作业和试卷、发布成绩。学生可以在线完成作业或测试，查看作业或测试成绩。

4.课程统计的实时性

毕博平台提供的课程统计旨在为教师提供课程使用中的相关数据，实时记录课程使用情况，方便教师根据课程数据检查课程建设情况，进行教学反思。

本文的毕博平台选取中国某高校的一门物理科学课程为例，分析该课程毕博平台的学习资源分布和建设情况（如图1所示）。

图1

二、WSE平台简介

WISE （Web－based Inquiry Science Environment）平台是由美国加州大学伯克利分校的Marcia C.Linn教授主持的“知识整合环境”研究课题的主要研究成果，其目的是利用网络信息技术与仿真可视化技术为4－12年级的教师和学生提供一个基于网络的免费探究平台，拥有七种不同的语言，世界上有许多国家使用。WISE平台在建设学习项目时，遵循知识整合结构的支架理论，包含以下四个原则。[2]

1.使得思维可视化

WISE 平台中学生可以根据提示语来完成相应的活动安排，教师和学生可以看到所进行的探究活动以及开展情况，对探究过程中的各个环节都有相应的记录。WISE平台中的在线讨论交流论坛、画图工具和学生期刊等都能以文字、图像的形式记录存档。教师通过观看记录对学生探究思维过程呈现可视化，针对学生探究和讨论过程中出现的认知偏差和思维冲突进行及时的评价反馈，以可视化的文字形式展现给学生。师生思维活动的可视化促进了教师的教和学生的学，为探究教学的开展奠定良好的基础。

2.帮助对科学的理解

学生理解科学知识后，才能跟已有的前概念进行联系、辨析和归类，形成新的知识体系。但教科书的内容可能是不连贯的，导致学生对科学知识的学习产生困扰。例如：教科书经常使用这样的例子，汽车在结冰的路上行驶来描述光滑的表面，这让学生难以理解。学生在学习高中物理时往往没有在结冰的路面上驾驶的经验。[3]而WISE平台中的项目往往是与学生个人相关的主题，学生具有强烈的生活体验，对物理现象有直观的感受。如：“我怎么样去减少温室气体的排放？”以问题链驱动学习，经历寻找支撑问题的科学依据，学生更能体会物理知识获取过程，把握科学知识内涵。

3.支持学生相互学习

当学生之间相互学习时能够开拓他们的视野，帮助他们挑选出好的想法，使他们能够建立辨别观点的标准。[4]WISE平台的案例以构建探究地图来引导学生研究一个主题，不用向老师不断地提问来获取下一步要做什么，取而代之的是学生既可独立自主也可小组合作来完成课题。例如：辩论项目，就要求学生分成反方和正方小组，小组成员之间相互分工，寻找相应论题的支撑证据。经过讨论交流，提出质疑，反驳观点，最终达成共识。辩论的开始也是双方学生彼此相互学习，从不同角度客观地看待问题，取他人之长补己之短。

4.倡导终身化学习

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WISE平台的项目与学生个人密切相关，具有真实的问题情境。学生在探究活动中经历发现问题、寻找证据、给出解释、评价反馈和修正观点的一系列研究过程，学会科学的探究方法。在探究中与同伴互助、教师沟通，掌握一定的交流技巧。运用网络解决物理问题，以技术促进学习，提升学生的信息素养。由于项目情境的真实性，学生在学习后，遇到类似的相关问题就会运用所学方法以及拥有的技能来解决实际问题，形成学习终身化。

WISE平台学习资源的建设是一个不断完善的过程，课程图书馆里的每一个项目都是在反复的课堂试验中改善的。WISE团队致力于开发和研究一个开放的资源社区。WISE平台的技术经历了多个较大修正，为了使各模块达到更高的水平，让更多的人获得这个开放的资源社区。[6]表1是WISE平台中物理学习资源的分布概述。

三、中美网络教学平台学习资源建设的比较分析

美国教育技术与传播协会（AECT）在AECT’94定义中对学习资源定义为：学习资源是指能帮助个人有效学习和操作的任何东西。从这个广义的角度讲，整个网络教学平台就是丰富的学习资源。本文对网络教学平台学习资源的界定是从狭义的方面，即学习内容和学习资料。对中美两个物理网络教学平台的学习资源建设进行统计分析后，可以发现以下异同点（如表2所示）。

表2

1.学习资源呈现的情境化、抛锚式和可修改性

WISE平台上的案例都具有情境性，创设相关的生活背景，鼓励学生在自主探究活动中学会物理知识解决问题。如表1所示的案例“厨房中的热力学”，以阿丽莎做了三份热可可给她自己还有两位朋友，倒入三个杯子分别是：木杯、塑料杯和金属杯，要解释不同杯子中热可可的能量变化情况。情境贴近生活，学生有相应的生活经历，以任务情境来驱动学生学习，激发学生的求知欲望。探究活动呈现抛锚式，探究过程中的提示和驱动性的问题引导学生独立和小组合作的学习。安排学习的阶段性检测，如果学生不能正确回答问题，就不能进入下一个环节的活动。基于建构主义理论建设探究项目，使学生在一个完整、真实的问题背景中，产生学习的需要，并通过镶嵌式的教学以及学习共同体中成员间的互动、交流，即合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习，亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过程。[7]尽管WISE的案例都是精品项目，但支持任课教师对其进行适当的修改，以符合特定学生的认知需要，体现人性化的设计理念。

2.学习资源开发的专业化水平

毕博平台的学习资源建设主要是以任课教师和助教为主，上传与课程内容相关的论文、专家论坛、书籍以及以往学生的研究成果等，资源相当丰富，但缺乏专业理论与技术人员的支持。WISE平台的学习资源建设是由研究者、教师、技术专家和课程设计者所构成的团队来完成的。基于对学生情况的研究，选择学生比较难以理解、教师也认为极具挑战性的内容来开发探究案例，具有一定的针对性。探究案例完成后经过课堂的测试、反馈和改进多次循环后正式投入使用，所形成的案例更具权威性。

3.学生生成性学习资源的运用

毕博平台和WISE平台都十分注重对学生的成果展示，形成网络教学平台中学生自主开发的学习资源。毕博平台中对学生的学情期待、专题调研和学习笔记等进行整理后共享，WISE平台对电子期刊和讨论模块中的记录进行存档，形成生成资源。既是尊重学生的劳动成果，也为后续学生的学生起到学习借鉴的作用。

四、对我国网络教学平台学习资源建设的启示

1.开发中国文化特色、本土化的物理网络教学平台

虽然毕博平台引进中国时，面向中国的用户进行了相应的改进，而且学习资源的建设完全是由中国教师来完成的，但使用过程中出现较多的问题，如使用毕博平台每年就要缴纳高额的费用、基于毕博平台的课程教学模式陈旧和毕博平台不具有学科的差异性等。中国具有悠久的历史文化，应结合物理知识的学习，开发具有中国文化特色、本土化的物理网络教学平台。例如：随着我国人民生活水平的提高，越来越多的人使用电动车。由于电动车的车速过快，有关部门限制电动车的车速，这也得到广大群众的热议。在学习速度与加速度相关知识时，就可以此为情境开发探究项目。此外，在市区的十字路口，电动车刹车产生的声音往往特别的刺耳，也可以此来引导学生探究声音的特性相关内容。我国古代还有一些经典的物理故事，如曹冲称象、杯弓蛇影和海市蜃楼等都是良好的探究活动素材。既帮助学生理解物理知识，又促进对物理学史的学习，培养良好的情感态度价值观。

2.提升教师信息素养，加强学习资源的“二次建设”

由于各种原因，我国物理教师可能自身并未经历探究教学活动的学习，也未受过信息技术专业理论和实践的学习。这样导致他们本身对探究教学也只是处于理论理解的层面，对于网络教学平台的各项功能也未充分利用。例如：在毕博平台中的聊天界面上有一块白板，可以供师生画图辅助交流。通过在线聊天，教师可以引导学生建构知识，对学生频繁地提出探索性的问题。讨论中教师也可鼓励学生把想法大胆地说出来，师生共同解决问题。[8]该研究也表明，学生普遍认为在线聊天工具对完成家庭作业是很有帮助的。然而毕博平台的该功能在中国高校中教师也未完全投入使用。从而致力于培养教师的信息技术的使用，提升教师的信息素养，可以使网络教学平台丰富的资源的使用得到有效保障。针对教师在对毕博平台学习资源建设时，往往上传后就一直存档在网站上，学习资源的数量只增不减。这让学生自主选择学习资源的特色得到弱化，过多的学习资源让学生更盲目，浪费过多的时间在选择资料。由于课程内容及目标的修订，部分学习资源地位会有所下降或上升。加强网络教学平台中学习资源的“二次建设”显得尤为重要，对以往的资料进行更新、筛选、重组归类以及完善等，都能提高学生学习效率。

3.落实探究教学，实现网络教学平台“双向一体化”

探究教学是我国广大教育工作者长期研究的目标，进一步落实探究教学也是基础教育新课程改革努力的方向。WISE平台中的探究案例活动，学生完成需用4－7小时，而我国中小学课堂一节课的时间为45分钟。完全照搬WISE平台的探究案例不仅不符合我国的实际教学情况，其探究内容也存在较大差异。我国通常是在学习课程内容后使用网络教学平台，加以对知识的巩固，借鉴国外网络教学平台中的精品项目进行修正，配套我国的中小学课堂教学，取代课本预习的作用，学生课前使用网络教学平台进行探究活动，激发学生的学习兴趣和求知欲望，实现网络教学平台的使用面向课前和面向课后为一体。在我国台湾，已有研究人员合作将WISE平台的内容定制成繁体字版本，对其进行研究来促进探究教学的开展。[9]

[1]张剑平,熊才平.信息技术与课程整合[M].杭州:浙江大学出版社,2006,10:114.

[2][3][4]MARCIA C.LINN,DOUGLAS CLARK,JAMES D.SLOTTA.WISE Design for Knowledge Integration[J].Science Education,2003.87(4):517－538.

[5]http://wise.berkeley.edu.

[6][9]Marcia C.LINN,James D.SLOTTA,Hiroki TERASHIMA,Elisa STONE,Jacquie MADHOK.Designing Science Instruction using the Web－based Inquiry Science Environment(WISE)[J].Asia－Pacific Forum on Science Learning and Teaching,2012,12,(2).

[7]蔡铁权.物理教学丛论——基础教育课程改革视野下的中学物理教学[M].北京:科学出版社,2005,2:24.

[8]Teresa L.Larkin,Sarah Irvine Belson.Blackboard Technologies:A Vehicle to Promote Student Motivation and Learning in Physics[J].Journal of STEM Education,2005(1):14－24.

[10]叶晓辉.Blackboard平台高校应用现状及思考研究[J].电子世界,2011,(11).

[11]赵建华,朱广艳.技术支持的教与学[J].中国电化教育,2009,(6).

[12]吴伟,赵阳阳,熊耀华.基于网络的科学探究教学:来自WISE的启示[J].外国中小学教育,2011,(2).

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1671－7503(2013)05－0009－04

[编辑：陈 钺]