中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展策略

郭蕓 龍中兒

摘 ? ?要： 積件系統(tǒng)是針對課件的局限性發(fā)展起來的新一代CAI教學(xué)軟件，已成為現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展方向。中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究多停留在理論層面，對實際操作和教學(xué)實踐關(guān)注較少，本文為此提出發(fā)展中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究的策略。

關(guān)鍵詞： 積件系統(tǒng) ? ?中學(xué)生物學(xué) ? ?教育應(yīng)用 ? ?實踐研究

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》明確指出“要大力推進信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，為教師教學(xué)和學(xué)生發(fā)展提供豐富多彩的教育資源環(huán)境和學(xué)習(xí)工具”，計算機輔助教學(xué)（CAI）成為大多數(shù)教師最常使用的教學(xué)手段。然而，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展和CAI課件的廣泛使用，其固化性強、開放性差及互動性不足等缺點日益顯現(xiàn)，極大地制約現(xiàn)代教學(xué)的發(fā)展。

1997年3月，全國中小學(xué)計算機教育工作會議提出，必須尋求適合中國教育特色與課程教學(xué)的CAI發(fā)展道路，即第二代教學(xué)軟件——CAI積件的開發(fā)[1]。同年，上海師范大學(xué)黎加厚教授系統(tǒng)闡述了“積件”的概念：是師生根據(jù)教學(xué)需要自主組合運用的教學(xué)信息和教學(xué)處理策略庫與工作平臺，由積件庫和組合平臺構(gòu)成，能充分發(fā)揮師生的創(chuàng)造力，拓展CAI資源的通用性和實用性[2]。因此，積件即積件系統(tǒng)[3]開始受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并掀起一系列研究熱潮。

本文梳理了近10年我國有關(guān)積件系統(tǒng)的研究文獻，期望通過分析研究現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)研究問題、總結(jié)研究經(jīng)驗，為中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的發(fā)展提供參考。

1.積件系統(tǒng)研究文獻統(tǒng)計及分析

通過“中國知網(wǎng)CNKI數(shù)據(jù)庫”對有關(guān)積件系統(tǒng)的學(xué)術(shù)論文進行跨庫檢索，檢索主題設(shè)定為“積件”，檢索范圍包括“期刊、特色期刊、博士、碩士、國內(nèi)會議、國際會議、報紙、專利、成果、學(xué)術(shù)輯刊”等10個數(shù)據(jù)庫，發(fā)表時間為2006—2015年，結(jié)果共檢索得到1282篇相關(guān)文獻（截止2015年8月16日）。對這些文獻進行閱讀、分析和篩選得出與積件系統(tǒng)密切相關(guān)（以積件系統(tǒng)為文章主旨）的426篇文獻，并對其進行統(tǒng)計學(xué)分析（結(jié)果見表1、2）。由此可以看出：

表1 ? ?2006—2015年積件系統(tǒng)相關(guān)文獻數(shù)量統(tǒng)計

注：括號內(nèi)的數(shù)字代表文獻數(shù)量中的碩士論文篇數(shù)。

表2 ? ?2006—2015年積件系統(tǒng)相關(guān)文獻年占比統(tǒng)計

首先，有關(guān)積件系統(tǒng)研究的內(nèi)容主要包括理論探討、技術(shù)開發(fā)、教育應(yīng)用及研究反思等四個方向。其中有關(guān)積件系統(tǒng)理論探討的文獻總占比29%，內(nèi)容包括積件系統(tǒng)的起源、定義、特點、組成、開發(fā)的必要性及原則、開發(fā)軟件簡介等，均為期刊類文獻，其間2006—2010年文獻量大，為主要研究方向，2010年后占比逐年下降，說明學(xué)者對純理論的積件系統(tǒng)探討已逐步成熟。積件系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的文獻總占比21%，主要涉及積件庫的建構(gòu)、積件制作軟件（如Flash、Authorware等）的應(yīng)用、積件的存放與管理、積件組合平臺的開發(fā)等，此類研究年占比不高，但2007—2009年文獻中的碩士學(xué)位論文數(shù)量較多，有一定參考意義。積件系統(tǒng)教育應(yīng)用（與具體學(xué)科教學(xué)的結(jié)合研究）的文獻總占比最大，為48%，且呈逐步上升態(tài)勢。本文將該領(lǐng)域文獻進一步細分為應(yīng)用理論研究和應(yīng)用實踐研究，其中應(yīng)用理論研究包含積件系統(tǒng)介紹、與具體學(xué)科結(jié)合的基礎(chǔ)、開發(fā)軟件的選擇等，占31%，應(yīng)用實踐研究涉及積件制作、積件系統(tǒng)建構(gòu)、教育實驗研究等，占17%。由此可知，積件系統(tǒng)的教育應(yīng)用研究大多停留在理論層面，積件或積件系統(tǒng)建構(gòu)及實踐應(yīng)用研究并不多。積件系統(tǒng)的研究反思是學(xué)者對當(dāng)下積件系統(tǒng)理論及建設(shè)方面的現(xiàn)狀和問題的思考，僅占2%，卻對積件系統(tǒng)發(fā)展有重要的學(xué)術(shù)意義。

其次，由上述分析可知，我國積件系統(tǒng)研究的總體發(fā)展趨勢是從純理論介紹向教育教學(xué)實際應(yīng)用轉(zhuǎn)變。但大部分教育教學(xué)實際應(yīng)用文獻（理論類）并未把握住研究的核心思想，而是直接套用積件系統(tǒng)理論，用大量篇幅介紹其起源、特點和組成部分。盡管如此，有關(guān)實踐研究的文獻占比還是呈逐年上升趨勢，碩士學(xué)位論文數(shù)量增加，由此體現(xiàn)出學(xué)者對積件系統(tǒng)實用研究的期待和努力。

第三，由年文獻量對比可知，我國積件系統(tǒng)的研究態(tài)勢呈下滑趨勢，表明積件系統(tǒng)研究進入實際應(yīng)用階段后，因開發(fā)難度較大，致使有實際成效的研究不多。

第四，進一步對積件系統(tǒng)教育應(yīng)用研究文獻在不同學(xué)科的分布情況進行統(tǒng)計（結(jié)果見表3）可知：積件系統(tǒng)的教育應(yīng)用研究在各學(xué)科中的發(fā)展極不平衡，其中生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究在整個教育領(lǐng)域中處于中等水平，但較大地落后于同是自然科學(xué)的物理、化學(xué)，且近四年均未有相關(guān)文獻報道。

表3 ? ?各學(xué)科積件系統(tǒng)教育應(yīng)用文獻數(shù)量統(tǒng)計

2.中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

結(jié)合文獻統(tǒng)計及分析結(jié)果，進一步對我國中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究展開分析，總結(jié)如下。

2.1研究內(nèi)容

積件系統(tǒng)由積件庫與積件組合平臺構(gòu)成。積件庫是教學(xué)資源的集合，包括五種類型：多媒體教學(xué)資源庫、微教學(xué)單元庫、虛擬積件資源庫、資料呈現(xiàn)方式庫和教與學(xué)策略庫。其中多媒體教學(xué)資源庫是目前積件庫建設(shè)的重要對象，該資源庫中的內(nèi)容就是積件，包括文本、圖形、圖像、聲音、動畫及視頻等六種形式[4]。

（1）積件系統(tǒng)開發(fā)平臺選擇

積件開發(fā)軟件有Flash、PowerPoint、Authorware、3DStudioMax等，其中Flash因操作控制方便、處理能力強和兼容性高等優(yōu)點成為最常使用的動畫類積件開發(fā)軟件，圖片處理軟件有Photoshop、Coreldarw等，視頻處理軟件有會聲會影等。積件的存放平臺可依托校園網(wǎng)，使師生能通過網(wǎng)絡(luò)訪問對積件素材進行下載、修改和上傳等操作，以豐富積件庫。而積件的組合可選用PowerPoint作為平臺進行操作。

（2）積件的制作與整合

中學(xué)生物學(xué)積件的獲取有兩種方式：已有資源的優(yōu)化整合和教師動手制作。目前，已有資源的優(yōu)化整合是中學(xué)生物學(xué)積件的主要來源，如收集、整理科普及教學(xué)光盤中的動畫、視頻素材，對其進行分割、合并，獲取積件;或?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)上已有的不同版本的Flash課件、圖片、動畫、元件優(yōu)化整合到一個Flash文檔中，制作成積件，此方式只是簡單地對已有資源進行分割整合。而教師動手制作則要求教師在確定積件開發(fā)的相關(guān)學(xué)科知識點后搜集素材、制定腳本進行原創(chuàng)式積件制作，該方式對教師軟件操作技能要求較高，難度較大，故資源較少。

2.2存在的問題與不足

根據(jù)分析可知，大部分文獻強調(diào)的是積件系統(tǒng)開發(fā)的必要性、與學(xué)科結(jié)合的可行性，在此基礎(chǔ)上進一步探討積件系統(tǒng)開發(fā)和建構(gòu)的具體案例并不多。在積件制作中，大多只是對已有資源進行簡單的分割、組合，沒有較大規(guī)模的原創(chuàng)式制作，也沒有對新建積件進行教育實驗研究以檢測其教學(xué)效果。所以中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究多停留在理論層面，而積件系統(tǒng)開發(fā)不完善，教師對開發(fā)軟件不熟悉，致使理論指導(dǎo)下的實踐研究出現(xiàn)停滯，研究步入瓶頸期。

3.發(fā)展我國中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究的策略

積件系統(tǒng)已成為現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展方向，針對我國中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究存在的問題，本文提出如下策略。

3.1注重實踐研究

積件系統(tǒng)從1997年發(fā)展至今在理論上已趨于成熟，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科在實踐中取得一定成效。中學(xué)生物學(xué)應(yīng)將研究重點從理論探討轉(zhuǎn)向?qū)嵺`應(yīng)用，在平臺選擇的同時，結(jié)合實例介紹平臺的使用步驟和積件的制作方法，將新建積件切實應(yīng)用于教學(xué)實踐，檢驗其教學(xué)效果，以豐富多媒體教學(xué)資源庫，真正做到積件系統(tǒng)與生物學(xué)教學(xué)的完美結(jié)合，推動中學(xué)生物學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展。

3.2完善積件系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)路線

積件系統(tǒng)的開發(fā)不僅是平臺的選擇，還要有規(guī)范的開發(fā)流程。本文結(jié)合當(dāng)前各學(xué)科積件系統(tǒng)的開發(fā)步驟，設(shè)計中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)路線，主要包括知識點篩選、積件制作、積件庫建構(gòu)、積件組合平臺選擇、積件系統(tǒng)教育實驗研究、研究數(shù)據(jù)反饋、積件系統(tǒng)再修改等步驟（見圖1）。

圖1 ? ?積件系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)路線圖

3.3提高教師的軟件操作能力

中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)開發(fā)的主要限制因素在于一線教師對開發(fā)軟件的利用能力，且生命活動過程復(fù)雜，對能力要求更高。因此，有效提高一線教師和在校師范生的軟件操作能力極為重要。對于高等師范院校的學(xué)生，可增設(shè)Flash、Authorware等軟件操作培訓(xùn)課，并組織與計算機專業(yè)學(xué)生多交流，共同舉辦和參與積件制作競賽等;對于在職教師可注重對青年教師的培養(yǎng)，集中進行專業(yè)培訓(xùn)、競賽和交流等。

4.結(jié)語

積件系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用成為現(xiàn)代教育技術(shù)研究的重要方向。中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)的研究進入瓶頸期，究其原因在于研究還停留在理論層面，實際開發(fā)應(yīng)用不多。因此，應(yīng)將研究重點集中在積件和積件系統(tǒng)的具體實踐開發(fā)上，注重積件技術(shù)與教學(xué)實踐的密切結(jié)合，同時積極提高教師的軟件操作能力，吸納跨專業(yè)人才的加入，共同促進中學(xué)生物學(xué)積件系統(tǒng)研究不斷發(fā)展。

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通訊作者：龍中兒