面向?qū)W習者的體驗式學習軟件的研究

鐵 煜,婁珀瑜

(1.西安文理學院 繼續(xù)教育學院,西安 710065;2.西安文理學院 區(qū)域教育發(fā)展研究中心,西安 710065)

【教育教學研究】

面向?qū)W習者的體驗式學習軟件的研究

鐵 煜1,婁珀瑜2

(1.西安文理學院 繼續(xù)教育學院,西安 710065;2.西安文理學院 區(qū)域教育發(fā)展研究中心,西安 710065)

從教育軟件發(fā)展的現(xiàn)狀分析入手，將體驗式學習理論融入教學軟件的設計理念中，歸納總結(jié)出以“轉(zhuǎn)變學習者的學習方式”為最終目的的體驗式學習軟件的思想，對體驗式學習軟件的內(nèi)涵、特點以及實現(xiàn)技術進行了討論，以期能為教育軟件的設計開發(fā)提供一定的參考。

教育軟件；學習者；學習方式轉(zhuǎn)變；體驗式學習軟件

隨著 “互聯(lián)網(wǎng)+教育”在中國的快速發(fā)展，教育軟件的發(fā)展極為迅速，分析當前主流的教學軟件可以看出，線性演播型軟件目標性很強，用戶干預較少；交互型軟件可以由學習者根據(jù)軟件的設置進行呈現(xiàn)內(nèi)容的控制，但是并不能讓學習者按自身需求對學習內(nèi)容進行探究。除此之外，這些軟件普遍存在缺乏統(tǒng)一規(guī)范和標準、開發(fā)者對學科內(nèi)容理解不深入等問題。

從教學軟件發(fā)展的情況來看，在計算機被引入教育至今，經(jīng)歷了作為學習對象、教學工具、學習工具這三個階段，目前正迅速朝著作為學習環(huán)境創(chuàng)設工具階段發(fā)展。[1]作為信息技術與課程深層次整合階段產(chǎn)物的CAS(Computer Assisted Study，計算機輔助探究)是當今教學軟件發(fā)展的一個方向。CAS是在CAL(Computer Assisted Learning，計算機輔助學習)的基礎上，以數(shù)據(jù)庫為主要形式，針對不同學科創(chuàng)建具有專用性的平臺，對知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化有更高的要求，為學習者進行探究創(chuàng)造環(huán)境和條件。此類軟件所具有的互動識記方法和復習機制等方面的特點可以從“質(zhì)”上提高學習效率，強調(diào)學習的引導，承擔“虛擬教師”的角色，避免學習厭倦感，通過引導減輕學習壓力，在學習中掌握知識，達到以“實用意義”為主要的學習動機，通過“實績”、“歷史記錄”跟蹤學習進度而開展的學習過程。如圖1所示：

圖1 教學軟件的發(fā)展

因此，這種以CAS為核心理念，以體驗式學習理論為基礎的體驗式學習軟件集中地體現(xiàn)了信息技術與學科教學的深層次整合。這種為學習者創(chuàng)設知識點對應學習環(huán)境的教學軟件，突出了以學習者為中心，面向?qū)W習者的教學軟件舉足輕重的作用。

一、體驗式學習軟件的設計理念

美國學者大衛(wèi)·庫伯(David·Kolb)根據(jù)經(jīng)驗形成的整體特征，構(gòu)建了體驗式學習模型——“體驗式學習圈”。該模型以具體體驗、觀察反思、抽象概念的形成以及在新情境中檢驗概念的意義四個節(jié)點為四階段，強調(diào)實踐活動對個人發(fā)展的影響，重視角色體驗在學習中的作用。[2]他認為體驗式學習是一種以學習者為主體，在一定環(huán)境中使學生主動真實地親歷或虛擬地親歷、反思來獲得知識、技能和態(tài)度的學習方式。[3]

以信息時代和知識經(jīng)濟為主體的今天，轉(zhuǎn)變學習者的學習方式已經(jīng)成為核心要求。要求學習者完成由“學”走向“會學”的過程，從而實現(xiàn)創(chuàng)新型信息化人才的培養(yǎng)。新課程改革和實施要求培養(yǎng)學習者的科學素養(yǎng)以及分析問題和解決問題的能力。計算機輔助教學和深層次的課程整合完成了由教到學到信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以上這些均可通過體驗式學習軟件創(chuàng)設學習情景，完成學習任務而實現(xiàn)。圖2清晰地詮釋了體驗式學習軟件的設計理念。

圖2 體驗式學習軟件的設計理念

由圖2可以看出，在信息時代和知識經(jīng)濟的時代背景下，“轉(zhuǎn)變學習者的學習方式”成為核心要求，在由“學”走向“會學”的過程中，創(chuàng)新型人才和信息化人才成為培養(yǎng)的目標。此目標的實現(xiàn)目前可以通過新課程改革和實施以及信息技術與課程的深層次整合而實現(xiàn)，在實際教學中體現(xiàn)為體驗式學習。因而，開發(fā)設計體驗式學習軟件，創(chuàng)設新型學習環(huán)境是十分必要的。

二、 “體驗式學習軟件”的內(nèi)涵剖析

體驗式學習軟件是CAS學件的一種典型代表，可以認為是教育游戲的一種，它是指基于互聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)設計的支持學習者通過自身體驗在虛擬環(huán)境下完成的學習。也就是說，學生在技術創(chuàng)設的情境下，利用人機交互以及學習者和教師之間的交流討論進行學習，完成自身顯性知識與隱性知識的相互轉(zhuǎn)化?？梢詮奈鍌€層面對體驗式學習軟件的本質(zhì)進行理解：

(一)作為CAS學件的體驗式學習軟件

體驗式學習軟件是為輔助學習者的學習而設計的，是創(chuàng)設學習者進行體驗式學習環(huán)境的核心要素。這是因為無論是作為計算機輔助學習的教學軟件，還是作為深層次課程整合的研究成果，體驗式學習軟件都是以“學為中心”為宗旨，以學習者的學習環(huán)境創(chuàng)設為重心，用于輔助學習的教學工具。

(二)作為教育游戲的體驗式學習軟件

教育游戲是教育軟件的一種，是指在當代教育思想的指導下，將學習因素與電腦游戲因素有機結(jié)合的具有一定積極意義的計算機游戲軟件。[4]體驗式學習軟件在輔助學習者進行學習的同時，其設計思想和實現(xiàn)手段中充分包含著教育游戲的理念，它將電腦游戲策劃和設計的一些策略和教育游戲的激勵機制遷移到教育軟件開發(fā)中，支持虛擬環(huán)境下的體驗式學習。

(三)作為交互智能性學習資源的體驗式學習軟件

在課程與信息技術整合的過程中，對適應于新課標理念的信息化學習資源的需求是巨大的，信息化教學資源在新課改中有效利用的探索是值得探索的熱點，體驗式學習軟件以為學習者體驗科學探究過程創(chuàng)設情景而提出，在課堂教學中以輔助性的教學策略使用，是對學習者體驗科學探究過程的學習資源的重要補充。

(四)作為學習環(huán)境核心要素的體驗式學習軟件

體驗式學習軟件作為學習者科學探究環(huán)境創(chuàng)設的一個重要因素而發(fā)展，通過體驗式學習軟件實現(xiàn)了學習者進行科學探究的學習環(huán)境中教師、學習者、教材和媒體等要素之間的完全交互。

(五)作為學習者自身顯性知識和隱性知識轉(zhuǎn)化的載體

作為學習主體的學習者，學習知識的過程本質(zhì)就是顯性知識和隱性知識的螺旋式上升。體驗式學習軟件為學習者的學習提供了知識轉(zhuǎn)化的場景，學習者利用軟件可以通過知識的社會化、外部化、組合化和內(nèi)化實現(xiàn)知識的轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新。

三、體驗式學習軟件的實現(xiàn)技術

筆者所在的團隊選擇Macromedia公司開發(fā)的Flash軟件作為開發(fā)平臺，在體驗式學習軟件的開發(fā)過程中，利用面向?qū)ο蟮木幊趟枷胍?，以體驗式學習思想為基礎，結(jié)合對象化的虛擬場景，實現(xiàn)對真實學習環(huán)境的模擬。[5]圖3就呈現(xiàn)了體驗式學習軟件開發(fā)時交互性實現(xiàn)所涉及的主要函數(shù)和事件。

開發(fā)者可以通過影片剪輯事件、組件事件以及時間軸交互實現(xiàn)軟件的交互性。利用相關的函數(shù)代碼，實現(xiàn)各種鼠標事件、數(shù)據(jù)交換、鍵盤事件等效果，從而實現(xiàn)學習者利用學習軟件通過人機交互實現(xiàn)自身知識的建構(gòu)。

圖3 交互性的實現(xiàn)

四、體驗式學習軟件的開發(fā)實踐

體驗式學習軟件在設計過程中使用了下拉菜單的逐級展現(xiàn)方式，筆者根據(jù)我省中學教學一線的實際需求，就新課程標準下高中必修一、必修二以及部分選修內(nèi)容為基礎入手，進行體驗式學習軟件的開發(fā)。剩余部分待后期開發(fā)繼續(xù)完善。下面是本軟件的軟件框架結(jié)構(gòu)圖，如圖4：

圖4 軟件框架圖

在程序設計過程中用到了多項技術，涉及Menubar、.loadMovie、.function等相關函數(shù)和變量的調(diào)用，采用下拉式菜單的形式對相關節(jié)點進行整合。在下拉式菜單的實現(xiàn)過程中，選擇“var my_menu:mx.controls.Menu = my_mb.addMenu(“必修一”)；”類型語句對第一級主菜單進行切分，選擇“var d1z:Object = my_menu.addMenuItem({label:"第一章"， instanceName:"d1z"})；d1z.addMenuItem({label:"實驗的基本方法"， instanceName:"syjbff"， enabled:true})；d1z.addMenuItem({label:"化學計量在實驗中的應用"， instanceName:"hxjl"， enabled:true})；”實現(xiàn)第一級子菜單節(jié)點，以下各級子菜單類推。在整合過程中，對于涉及章節(jié)的知識點內(nèi)容進行了節(jié)點名稱和變量名稱的對應，以簡化系統(tǒng)代碼。

軟件已完成在Windows 7、Mac OS X10.10系統(tǒng)上運行的試測，并針對與試測時發(fā)現(xiàn)的下拉菜單中所屬內(nèi)容打開后，部分內(nèi)容會溢出屏幕的問題進行了改善，通過更改軟件的分辨率來適配顯示器。截至目前，軟件系統(tǒng)運行良好。已在個別中學進行了初步的教學實踐，期望在一線教學實踐過程中能對軟件不斷完善，更好地服務于教學。[6][7][8][9]

四、結(jié)束語

在線教育日趨成熟的今天，開發(fā)何種學習軟件有利于學生學習尚屬于探索階段?！绑w驗式學習軟件”的設計理念與課堂教學實踐，能夠為教學軟件的研發(fā)領域探索一個較為可操作的方向。后續(xù)研究將在此類教學軟件在課堂教學中的應用模式、案例以及支持手機等設備的移動學習設備上的應用等內(nèi)容進行研究，解決軟件在教學實踐中應用效果的問題，為教學軟件的開發(fā)及應用研究提供一定的借鑒作用。

[1] 劉儒德，陳琦. 計算機整合于教育：作為學習對象、學習工具和教學工具[J]. 電化教育研究，1999，(11)：42-44.

[2] Kolb, D.A. Experiential learning: experience as the source of learning and development [M]. Englewood Cliffs, ew Jersey: Prentice-Hall, 1984：209-212.

[3] 李芒. 信息化學習方式[M]. 北京：北京師范大學出版社，2006：196-199.

[4] 尚俊杰，莊紹勇，等. 教育游戲的動機、成效及若干問題之探討[J]. 電化教育研究，2008，(6)：65-69.

[5] 婁珀瑜. 基于教育游戲理念的體驗式學習軟件的研究[J]. 西安文理學院學報(社會科學版)，2012，(2)：105-108.

[6] 馬文禮，冉鳴. 一種新型化學課件在科學探究教學中的應用[J]. 化學教育，2008，(1)：60-61.

[7] 吳海燕，劉源，冉鳴. 交互仿真智能性課件運用于氣體溶解教學初探[J]. 化學教育，2008，(2)：55-57.

[8] 黃紅梅，嚴海林，等. 應用交互智能性教學課件培養(yǎng)學生探究能力初探[J]. 化學教學，2008，(3)：46-49.

[9] 婁珀瑜，冉鳴. 基于網(wǎng)絡的化學分層實驗教學探索[J]. 中小學信息技術教育，2008，(7)：66-67.

[責任編輯 石曉博]

On the Study of Learner-based Experiential Learning Software

TIE Yu1, LOU Po-yu2

(1.SchoolofContinuingEducation，Xi’anUniversity,Xi’an710065,China;
2.RegionalEducationDevelopmentResearchCentre,Xi’anUniversity,Xi’an710065,China)

This paper analyzes the development of educational software, applies experiential learning theory to the design of teaching software, and concludes that the goal of experiential software is to “change the ways of learning”. The author discusses the connotation, characteristics and implementation techniques of experiential learning software, and hopes to provide a reference for the educational software design departments.

educational software; learners; change of learning styles; experiential learning software

2015-07-10

2015年西安社會科學規(guī)劃基金:西安職業(yè)教育教師TPACK框架的發(fā)展研究(15Y53)。

鐵 煜(1972—)，男，陜西西安人，回族，西安文理學院繼續(xù)教育學院培訓科科長，主要從事教師教育研究； 婁珀瑜(1982—)，女，陜西西安人，西安文理學院區(qū)域教育發(fā)展研究中心助理研究員，主要從事課程與教學論研究。

G652

A

1008-777X(2015)06-0083-04