龚朝花,陈 桄,黄荣怀
(1.西南大学 计算机与信息科学学院,重庆 400715;2. 北京师范大学 教育信息技术协同创新中心,北京 100875)
融入中小学日常课堂教学的电子教材之价值再探*
龚朝花1,2,陈 桄2,黄荣怀2
(1.西南大学 计算机与信息科学学院,重庆 400715;2. 北京师范大学 教育信息技术协同创新中心,北京 100875)
随着基础教育领域信息化建设步伐的加快,在中小学引入电子教材将成为一种必然趋势。该文选取了北京市一所小学的三个四年级班级108名学生为研究对象,探索了三种教材应用情境下电子教材对日常课堂教学过程及结果产生的影响,即在常态课中独立使用电子教材(EC)、在常态课中混合使用电子教材与纸质教材(EPC)和使用纸质教材进行常态课教学(PC)。研究结果表明:教师对电子教材进入课堂教学持肯定态度,电子教材的诸多优势提升了教师的课堂教学满意度;学生在电子教材课堂中的学习时间增多,更多地采用小组合作方式开展学习活动;尽管是否采用电子教材对学生的成绩没有显著的影响,但学生在电子教材课堂中的自我效能感和满意度显著高于对应的纸质教材课堂。该文的研究成果将为未来开展电子教材的课堂教学提供理论依据和实践基础。
电子教材;中小学课堂;教学过程;自我效能感
随着社会信息化进程的加快,人们的知识观、教学观、学习观以及评价观正在发生嬗变,这使得单向灌输式的传统课堂教学方式已经不能满足信息社会的需求,学与教方式变革的需求越来越明显。人们发现,教材的呈现方式引导着学生的学习方式和教师的教学方式,影响着学生的学习和成长,可见,教材改革是推动学与教方式变革、促进教育教学发展的关键环节[1]。传统以纸质教材为主的教材体系中,在培养学生的个性化能力和创造性能力方面存在明显不足,且无法整合课程目标的多维性和教学对象的差异性[2]。另一方面,电子教材作为一种新型数字化学习资源,越来越得到人们的关注,诸多研究者认为电子教材将是解决这一问题的重要突破口,并把电子教材界定为一类遵循学生阅读规律、利于组织学习活动、符合课程目标要求、按图书风格编排的电子书或电子读物[3]。丁兴富指出如何使千百万的中小学教师在每一天的常态课堂面授教学中实现信息化是21世纪全球基础教育改革和发展面临的重大课题[4]。随着平板电脑在教育中的普及应用,为以平板电脑为终端设备的电子教材带来了更多的应用前景。龚朝花和陈桄指出电子教材的潜能对信息时代学与教方式变革具有重要作用,并提出要想电子教材真正应用于课堂教学,研究其能否融入到师生日常课堂教学活动中将是考察电子教材应用价值的关键[5]。基于此,本文以课堂教学实践为基础,对电子教材融入中小学日常课堂的表现及价值体现进行了深入探究。
Chou(2012)等研究者指出,电子教材正在作为变革课堂教学方式的一种重要工具和资源发挥作用[6][7]。本研究将对融入日常教学的电子教材对教学过程和效果的影响进行进一步探究,并选择了三类课堂来考察电子教材的课堂教学效果,其应用情景分别是在常态课中独立使用电子教材(Using Etextbook in Regular Classroom,EC),在常态课中混合使用电子教材与纸质教材(Blended Using Etextbook and Paper Textbook in Regular Classroom,EPC)和纸质教材常态课教学(Using Paper Textbook in Regular Classroom,PC)。对于课堂效果的考量,本研究从课堂过程和课堂结果两个层面围绕如下问题展开讨论:
(1)教师对EC、EPC和PC三种课堂教学过程及结果有怎样的理解?
(2)在EC、EPC和PC三种课堂中,学习行为是否有区别?
(3)在EC、EPC和PC三种课堂中,学习结果是否有区别?
(4)在EC、EPC和PC三种课堂中,学生的自我效能感是否有区别?
(5)在EC、EPC和PC三种课堂中,学生的满意度是否有区别?
本研究选取了北京市一所小学作为实验学校。为了避免教师因素对本研究带来干扰,在挑选实验教师之前,笔者本着自愿原则与实验教师进行协商,并经过与老师一段时间的仔细沟通和观察,最终确定了一位英语教师和三个平行实验班级。英语教师是一名年轻的女教师,有4年的教龄。整个实验选取了四年级的三个平行班108名学生为研究对象,其中,男生55人,女生53人。
根据研究目的,笔者提出了如下的研究过程框架,如图1所示。
图1 电子教材课堂实验过程框架
第一,本研究首先选取了实验班级,其中1个班级作为实验组,2个班级作为控制组,每个班级的学生均为36名。
第二,对实验班级的学生进行前测。根据已有的研究,为了减少干扰因素,保证参与实验的学生在实验前的学习能力具有同质性,我们对所有实验学生的学习成绩进行了前测。另外,为了考察学生利用电子教材学习的自我效能感,我们在实验前分别对所有学生的自我效能感进行了前测。
第三,确定教学单元,设计课时,开发电子教材。根据黄荣怀等提出的电子教材设计与开发流程,我们选取了四年级上册英语的第二单元教学内容作为实验材料,并根据实验教师的教学需要,重构了电子教材的内容呈现方式和结构编排方式。三种课堂教学应用情景的描述如下:
EC:在EC中,每个学生拥有一个iPad作为电子教材的阅读终端,所有的学习内容、学习活动和随堂测试都在iPad阅读终端上完成,电子教材内容呈现在iBooks软件中,互动反馈活动采用本研究团队设计的iTeach平台。教师采用iPad完成教学活动,并且通过无线投影的方式连接iPad到大屏幕,向学生呈现教学内容。
EPC:在EPC中,每个学生拥有一个作为电子教材的阅读终端的iPad和一本纸质教材,学生在课堂上使用纸质教材来完成课堂阅读活动,学习活动中的课堂实践环节和随堂测试混合使用iPad和纸质教材,及时互动反馈活动采用iTeach平台。教师混合使用纸质教材和电子教材开展教学活动,呈现教学内容和随堂测试题目则采用iPad无线投影到大屏幕中。
PC:在PC中,师生均采用常规课堂教学方式开展课堂教学活动,每个学生只有一本纸质教材,师生的课堂教学活动和随堂测试都是采用常规课堂教学中的纸质材料。
为了克服其他因素对本研究产生的干扰,在三种课堂教学应用情景中,都配置了投影仪和两块屏幕供师生展示课堂教学内容和材料。同时,为了克服实验者效应对本研究带来的影响,在实施实验前,研究者并未告知实验教师将对哪块教学内容的课堂教学进行分析,实验教师对英语多个课时都分别设计了不同应用情景下的课堂教学活动,我们从中选取了其中的一个教学内容作为分析的对象。
第四,现场观察和录制电子教材课堂教学过程。笔者通过现场观察并拍摄了实验教师利用不同教材开展课堂教学活动的过程,记录了课堂学习行为,整个过程持续了四个星期,收集到12节课的课堂记录,每种教材应用形态的课堂教学记录各4个。
最后,采用访谈和问卷的形式对课堂实施结果进行后测。笔者在教师使用电子教材教学结束后对参与实验的教师进行了访谈,并且笔者为教师提供了撰写教学反思的脚手架,收集了教师的反思报告。为了更好地说明电子教材的课堂教学效果,本研究还对实验组和控制组的学习满意度(Learning Satisfaction,LS)进行了考察,用以解释说明实验结束后的数据。研究者利用测试题和问卷的形式对学生进行了后测,分两次获取了学生的学习成绩、自我效能感和满意度方面的数据,通过比较三种不同教材应用方式的课堂教学效果,探索电子教材融入日常课堂教学的价值。
关于课堂教学效果的测量,首先,笔者编制了访谈提纲用以考察教师对电子教材课堂教学的感知,然后对课堂上学生的行为进行了编码分析,最后通过问卷的方式从学习成绩、个人自我效能感和学习满意度三个方面对课堂学习结果进行考察。
1.对教师感知的测量
本研究编制了半结构化的访谈提纲用于收集教师在三种教材应用方式下开展课堂教学活动的感知,根据Muir-Herzig[8],Rockinson-Szapkiw[9]等人的研究,访谈提纲如表1所示。
表1 关于教师感知的访谈要点
对于访谈数据的收集:笔者在与被访教师进行访谈的过程中,安排助手负责管理录音笔,并辅以纸质文档记录访谈内容和要点,访谈内容经过听录后发送给教师核对。同时,教师还需提供一个反思报告用以分析教师对电子教材课堂教学过程的理解。
2.对学生行为的分析
借鉴美国ISTE协会2009年开发的课堂观察工具(A Classroom Observation Tool, ICOT),本研究的学生行为分为三个维度,即学生个人学习行为(Individual Learning,IL)、学生小组合作学习行为(Group Collaborative Learning,GCL)和全班学生集体学习行为(Whole Class Learning,WCL)。为了便于统计每一种学习行为所占用的课堂教学时间,本研究对收集到的视频的记录方式采用开始时间、持续时间、行为编码和备注四种类别进行统计。在正式进行视频编码之前,本研究进行了信效度分析。关于信度方面,本研究共有2 位评分员进行信度检验,研究信度为0.85,达到内容分析的要求。在效度方面则是把分析结果发送给实验教师核对,确保符合本研究的需要。
3.学习成绩测试
前后测的测试题均由两位有经验的教师进行设计,通过这种方式开发测试学生学习成绩的题目已经在先前的许多研究中被使用[10][11]。其中前测试题主要是确保参与实验的学生在原有知识掌握情况方面是比较平衡的,题目类型包含不定项选择题、判断题、排序题和问答题,共计30道题,测试时间为30分钟,满分100分。后测试题包含不定项选择题、判断题、排序题和问答题,共计25道题,测试时间为30分钟,满分100分。测试题包含对意义建构类(学习保持)和能力生成类(学习迁移)知识的考察。测试题的内部结构一致性信度(Cronbach's Alpha)为0.78,效度良好。
4.自我效能感测试
本研究采用的自我效能感测量修改自Wang &Hwang (2012)[12]开发的问卷,包含8个题项的5点式里克特量表。自我效能感主要目的是检测学生参与课堂学习活动的主动性和积极性,比如学生回答课堂问题的主动性,完成课堂任务的积极性等。该问卷的内部结构一致性信度(Cronbach's Alpha)为0.86,显示出很好的结构效度。
5.满意度测试
满意度测量修改自Chu、Hwang 、Tsai、Tseng& Judy(2010)[13]开发的问卷,该问卷包含7个题项,并采用6点式里克特量表。例如“使用这种方式进行学习,我觉得比以前的学习更具有趣味性”和“使用这种方式学习,我觉得能让我用新的思考方式来看待观察的事物”。该问卷的内部结构一致性信(Cronbach's Alpha)为0.85,显示出很好的效度。
整个课程结束后,研究者向参与实验的学生发放了108份问卷,回收的问卷均为有效问卷,其中女生有58份,男生有50份。
在本研究中,笔者首先对教师的感知进行了分析,然后对前测数据进行了描述性统计,分析了学生行为、学生成绩、学生的自我效能感和满意度。
实验教师从实验开始就与研究者进行多次沟通,并且每次上完课后都与研究者交流观点。表2是研究者根据实验教师提出的要点而整理,分别呈现了不同教材应用情境下,教师在课前准备、教学习惯、操作技能和满意度等方面的感知。
表2 关于教师感知观点的整理结果
表2表明,总体而言,教师在仅使用电子教材的情境下开展课堂教学活动,在课前准备环节确实增加了一些额外的工作,然而在整个课堂教学过程中,教师在经过简单培训后即可熟练操作iPad电子教材,从教师的教学习惯来说,课堂上使用电子教材给教学带来了许多改善的地方,比如丰富了课堂教学信息量,提高了课堂练习活动的效率等。究其原因,主要是因为电子教材的优势与他们之前使用信息技术手段优化教学过程的经验具有高度的相似性,因此教师非常容易将之前的教学习惯和信息技能迁移到电子教材课堂中。本研究发现实验教师对电子教材进入课堂持一种积极的态度,并且有很强的动机,愿意继续使用电子教材开展课堂教学活动。从教师的满意度可以看出,电子教材的教学功能确实能够弥补纸质教材的一些不足。
不过,电子教材进入课堂,对教师的课堂教学管理能力也带来了一些挑战,实验教师指出“电子教材对于我和学生来说,都是一种全新的技术。我自认为与学生的沟通非常畅通,但是在独立使用电子教材的课堂(EC)中,我发现部分学生的注意力很快就被iPad上的电子教材给迷住了,尤其在混合使用电子教材和纸质教材的课堂中,学生们对于我的指导语感到比较茫然,他们不是很明白我布置给他们的学习任务是什么。”可见,使用电子教材开展课堂教学活动,未来还需要继续探索这种新型课堂教学的管理策略,激发学生利用电子教材的优势,将更多的精力聚焦到课堂学习活动中。
本研究还进一步对三类课堂的学生行为进行了考察。就学生的行为变化来说,本研究分别就相同教学内容在三种教材应用形态下的学生个人学习行为(IL)、学生小组合作学习行为(GCL)和全班学生集体学习行为(WCL)所占时间和行为频次所占比例进行了分析,结果见图2和图3。
图2 EC、EPC和PC中的学生行为所占时间
图3 EC、EPC和PC中的学生行为频次占比
图2表明,就学生总体学习时间而言,学生在电子教材课堂(EC)中的行为时间比在EPC和PC中的学习行为时间多。具体来说,相对纸质教材课堂(PC),学生在含有电子教材课堂(EC和EPC)中,小组合作学习时间和全班集体学习时间都发生了较大的变化,其中小组合作学习行为时间增多了,全班集体学习的时间降低了,在EC中小组合作学习时间增加得更加明显。分析这一结果的原因,从课堂观察记录中发现,在电子教材课堂中,学生参与课堂的行为方式出现多样化的趋势。在个体行为中,纸质教材课堂的行为方式主要是听教师讲课、阅读课文和简单的课堂练习,在电子教材课堂中,参与课堂的行为深度得到了有效拓展,学生讨论和分享作品的时间增加,这说明电子教材课堂促进了学生课堂参与深度。由此可以推断出在电子教材课堂上,学生更多地采用小组合作学习的方式建构知识,完成课堂学习活动。
就学生行为频度占比来看(见图3),在三类课堂中,小组合作学习(GCL)的行为频次占比较低,其次是个体学习(IL)和全班集体学习(WCL)。而结合行为频次占比(见图3)和行为持续时间(见图2)来看,学生在小组合作学习中的行为持续时间较长,而行为频度较低。这说明在电子教材的课堂教学中,学生的学习方式正在发生嬗变,从单一的学习方式向多样化发展,从接受信息向主动建构知识、分享作品发展;从个体学习和群体问答式学习向小组合作学习发生转变。
在实验正式实施之前,笔者对所有学生的先前知识掌握程度进行了前测。前测方式采用单因素方差F检验,实验组A、实验组B和控制组C前测结果显示没有显著性差异(F=1.098,p > .05);因此,实验组和控制组学生的先前知识掌握程度比较均衡。
对于学生前后测成绩的描述性统计见表3。研究结果发现学生在EC中的学习后测成绩略高于两个控制组的成绩(MEC=83.05;SD=3.34),经过单因素方差F检验,EC、EPC和PC三类课堂学习后的学生成绩没有显著性差异。这表明学生使用iPad电子教材开展课堂教学活动能够顺利完成课堂任务,达成至少与使用常规纸质教材相一致的课堂教学目标。这一结果表明电子教材在课堂教学中能够继承师生原有的一些课堂教学习惯,并且与Rogers[14]在创新扩散理论中提到的用户对两个创新特性——“相对优势”和“兼容性”的认识相一致。在Rogers看来,继承过去经验而不需要付出全部变革的代价的创新是一项能够被迅速接受的创新。电子教材在诸多方面继承了纸质教材的优势特征,并且发挥了电子书的优势功能,使得电子教材的课堂教学对学生的学习结果没有产生负面的影响。当然,未来研究者还需要进一步跟踪调查,探索学习结果变化的显著性。
表3 对学生成绩前后测的描述性统计分析
自我效能感采用的是五点里克特量表进行施测的,其中“5”代表非常同意(积极正面的反馈),“1”代表非常不同意(消极的反馈)。本研究对实验前的实验组A、控制组A和控制组B分别采用了配对样本T检验的方式考察学生的自我效能感。两配对样本T检验的结果如表4所示。
表4 对学生自我效能感的配对样本T检验结果
表4表明,实验组A的学生自我效能感有显著提升(t=-3.021,p=0.021)。也就是说,独立使用电子教材的课堂教学活动增强了学生课堂学习的自我效能感,他们参与课堂学习活动的自信心得到显著提升,学生参与学习活动的主动性明显增加。对于控制组A和控制组B的学生而言,在课堂学习活动结束后他们的自我效能感没有显著性差异。因此,EC课堂激励了学生参与课堂学习活动的意愿,增强了学生的自信心,提高了学生的学习主动性。这与McFall的研究发现有着一致性,即一本适合学生阅读的电子教材会让学生从传统的被动阅读课本转变为主动与文本互动。
在实验结束后,本研究分别调查了实验组和控制组学生的学习满意度。通过对实验组A、控制组A和控制组B的学生满意度数据进行单因素方差F检验,可得下页表5所示结果。下页表5显示, 实验组A(EC)的学生满意度与控制组A(EPC)和控制组B(PC)的学生满意度有显著性差异(F=-4.211,p=0.002);最小显著性差距(LSD)检验结果显示实验组A和控制组A的学生满意度显著高于控制组B的满意度(p<0.05);实验组A和控制组A之间的学生满意度没有显著性差异。因此,本研究发现学生在采用电子教材开展的课堂学习活动中的满意度高于纸质教材课堂学习的满意度,电子教材课堂教学活动对提升学生的学习满意度有帮助,学生在电子教材课堂中更加容易理解教材内容。
表5 对学生的满意度进行单因素方差F检验
电子教材是教育信息化发展进程中的一种特定产物,它的强交互性、富媒体性和高用户体验对提升教师的课堂教学满意度发挥了重要作用,对抓住学生对新知识探究的好奇心、帮助学生理解重难点、以及增强学生的课堂参与程度等方面都体现出独特优势。本研究采用实地观察、问卷和深度访谈等多种研究方法从教师感知、学生行为、学习成绩、学生自我效能感和满意度等维度对电子教材融入日常课堂教学的效果进行考察,并与传统课堂进行了比较,研究的结果不仅体现出电子教材的应用价值,还进一步发现电子教材在课堂教学过程中给师生带来的影响及其发挥的功能,这为将来开展电子教材的实践提供了重要的方向。
电子教材作为一种新事物进入课堂,正在经历一种从“能不能用”向“怎么用”转变的考验,那么,教师如何利用电子教材开展有效的课堂教学活动就变得尤为重要。根据实验教师在不同教材应用情境下的课堂感知,笔者发现教师要想在课堂中充分发挥电子教材的应用价值,还需要关注如下三点:
(1)课前准备(备课阶段)是确保电子教材在课堂中顺利实施的重要环节,教师原有的丰富的信息化教学设计经验将使课前准备的效果更好。此外,教师电子教材备课活动既需要考虑传统备课的任务,还要与技术支持人员考察并沟通新媒体技术进入课堂后可能带来的硬件设备和软件安装问题等。
(2)教师对电子教材课堂的感知是影响教师对电子教材课堂教学满意度的重要因素。笔者发现如果教师对纸质教材教学依赖不强,同时还具有较强的技术操作能力,那么教师比较容易满意电子教材课堂教学效果。比如,从课堂观察中发现,早期教师会不自觉地盯着电子教材阅读终端看,导致对学生的关注减少。随着技术操作技能不断熟练,教师通常更专注于教学内容和学生的有效学习活动。
(3)教师非常容易将之前的信息化课堂教学习惯迁移到电子教材课堂中。这些经验包含在屏幕上呈现主要内容,展示学生作品,高亮文本或在书上记笔记,呈现多媒体教学材料等。当然,在电子教材课堂中,每个学生都拥有一个终端设备,也增大了教师的课堂组织和管理难度。比如,教师的授课顺序如果没有按照教材的编排顺序进行,学生在不同页面之间跳转,不能很好地聚焦学习任务;在新环境中,教师的指导语没能与学生形成默契,导致学生过于沉浸在电子教材丰富的内容中。
此外,笔者还发现电子教材课堂教学中普遍存在教学超时的问题,通常技术操作时间的增加或者技术故障问题是造成教学超时的主要原因。可喜的是,随着教师使用电子教材进行课堂教学的次数增多,技术的干扰正在逐渐降低,技术的支持作用越来越突出。
考察电子教材融入课堂教学的效果,其重要落脚点应体现在学生的学习过程体验和学习结果方面。要实现电子教材的应用价值,从学生层面说,应该重点关注以下三点:
(1)就学生参与学习活动的行为来说,学生在电子教材课堂中的学习行为时间显著高于其在纸质教材课堂行为的时间。学生在电子教材课堂中通过个体学习和合作学习等多种方式建构知识意义,完成有效学习活动。可见,在电子教材课堂中,学生参与课堂活动的主动性和积极性明显提高,参与课堂讨论的时间明显增加。
(2)学习的信息操作技能和对电子教材的好奇心使得他们对课堂上使用电子教材具有较高的满意度。为了促使学生完成有效的学习活动,笔者建议在普及电子教材课堂应用之前,应该先对学生的数字化学习行为进行引导,培养学生健康地使用电子教材的行为方式。此外,为了克服好奇心的副作用,建议删除电子教材阅读终端设备上与本节课内容学习不相关的应用程序。
(3)衡量学生学习结果的有效指标之一就是对知识的理解程度,本研究发现电子教材融入日常课堂教学并没有给学生的学习结果带来负面影响。可见,如何引导学生利用电子教材开展有效的学习活动才是发挥电子教材应用价值的关键。此外,笔者发现学生的自我效能感会受到不能顺利完成学习任务的影响,究其原因,主要是受到技术故障和学习任务难度的影响。
电子教材并不是孤立地在课堂上使用,从教学功能来说,它是以电子课本带动阅读终端设备上的虚拟学教具共同发挥作用,完成课堂教学活动。从学生视角来看,本研究发现电子教材在课堂教学中发挥的最主要的教学功能为作为支持课堂教学活动的学习资源和重要认知工具。
(1)作为支持课堂教学活动的主要学习资源。教材是开展课堂活动的主要学习资源,电子教材继承了纸质教材的这一重要教学功能,成为电子教材课堂教学过程中的主要学习资源,它借助学习终端设备通过内外延伸,最大化发挥学习资源的优势。向内延伸指的是电子教材集成多种学习材料通过网络或者同步功能,实现资源之间的互通互用。这样,整合后的教材内容充分体现了电子教材的资源属性。向外延伸指的是电子教材整合多种应用程序和网络资源,并对这些资源合理设计,使其成为重要的补充资源,实现虚拟课堂与现实课堂同步。
(2)作为支持课堂教学活动的重要认知工具:乔纳森(David H.Jonassen)早在1996年出版的《课堂中的计算机:支持批判性思维的认知工具》一书中就指出信息技术的认知工具作用可以帮助学生对正在学习的学科内容进行建构性地、高级地、批判性地思考。电子教材作为支持课堂教学活动的重要认知工具,它对学习的支持作用主要有即时反馈学习结果,随时捕捉学习活动过程,支持信息收集和检索,支持协同创作等。
诚然,本研究存在着诸如实验的学科和实验对象的范围比较狭窄,实验时间比较短暂,电子教材形态较为单一等不足,但电子教材作为新事物已经引起了诸多关注;未来我们将继续跟踪电子教材融入课堂教学带来的转变和更进一步探索电子教材的教学应用价值。本研究取得的研究成果一方面可以为研究者指导教师开展电子教材课堂教学提供理论支持,另一方面也为一线教师开展电子教材课堂教学活动提供了实践的指引。
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龚朝花:讲师,博士,研究方向为数字化学习资源、教育信息化(gongchaohua@gmail.com)。
陈桄:讲师,博士,研究方向为学习与认知(teastick@gmail.com)。
2013年10月24日
责任编辑:马小强
G434
A
1006—9860(2014)02—0060—07
* 本文受 “中央高校基本科研业务费专项资金”项目、西南大学博士科研启动项目“电子教材的开发技术与教学适用性研究”(项目编号:SWU113087)和中央高校基本科研业务费专项资金创新团队项目“智慧学习环境研究”(项目编号: XDJK2014A002)资助。