移動學習環(huán)境下中小學電子教材的開發(fā)

☆李寶唐明珍

（1.陜西師范大學立人中小學數(shù)字化教育研究所，陜西西安710062；2.安康市漢濱高級中學，陜西安康725000）

移動學習環(huán)境下中小學電子教材的開發(fā)

☆李寶1唐明珍2

（1.陜西師范大學立人中小學數(shù)字化教育研究所，陜西西安710062；2.安康市漢濱高級中學，陜西安康725000）

隨著信息技術的變革和大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，電子教材的開發(fā)已經(jīng)成為適應移動學習時代數(shù)字化資源建設的趨勢。本文首先介紹了電子教材開發(fā)的環(huán)境，對于目前IOS系統(tǒng)下iBooks Author和Android系統(tǒng)下EPUB進行了相關研究，提出了電子教材開發(fā)“分析、設計、制作、發(fā)布”的四個階段，并簡單地展示了《信息技術與課程整合》電子教材開發(fā)的示例，以期對電子教材的相關研究提供實踐意義。

電子教材；iBooks Author；Android系統(tǒng)；交互控件；教材開發(fā)

一、引言

隨著信息技術的變革和大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，信息化社會逐漸出現(xiàn)了三個基本特征：信息知識爆炸、生活步調(diào)加快以及學習方式的改變。為了適應信息時代這三個基本特征，傳統(tǒng)的教與學面臨著巨大的挑戰(zhàn)，當前的學習環(huán)境逐步趨向智慧學習環(huán)境。智慧學習環(huán)境最重要的是利用學習分析技術或者學習者學習的路徑設計來呈現(xiàn)學習資源，以滿足學習者個性化的學習需求。智慧學習環(huán)境作為數(shù)字學習環(huán)境的高端形態(tài)，在學習資源、學習工具、學習社群、教學社群、學習方式、教學方式六個方面有明顯的差異，其中，教材是智慧學習環(huán)境的基本要素［1］。生活在數(shù)字時代的學習者，具有高速的檢索能力，學習的認知方式逐漸趨于一種非線性的學習加工方式。在這種時代背景下，傳統(tǒng)教材的線性學習方式、穩(wěn)固性、靜態(tài)以及封閉式的學習教材已經(jīng)無法適應學習者的需求，現(xiàn)代教育環(huán)境更加注重教育情境的開元性、流通性、多樣性。所以，隨著電子書包的推廣應用，電子教材的設計與開發(fā)是必然趨勢。

二、電子教材的開發(fā)環(huán)境

目前，電子教材的制作工具主要分為IOS系統(tǒng)、Windows系統(tǒng)、Android系統(tǒng)，隨著智能手機和ipad的廣泛使用，目前作為電子書包環(huán)境下的電子教材主要以IOS系統(tǒng)和Android系統(tǒng)環(huán)境下為主。

（一）IOS系統(tǒng)

IOS系統(tǒng)目前的開發(fā)主要是使用蘋果電腦的iBooks Author進行開發(fā)制作。iBooks Author相比較之下，更加富于媒體化，制作簡單，容易上手。iBooks Author除了編輯文字的排版和圖片插入等，還提供了鏈接導航、詞匯表和Widget控件，可以插入影片、畫廊、Keynote、HTML、3D、測試題、彈出框、反饋、互動小游戲、快速記憶游戲、插入PDF和DOC文件等等Widget交互控件，制作者在制作時可以隨時預覽與修改圖書。當然制作者可以自己發(fā)布iBooks圖書，也可以利用iBooks Author公開發(fā)布并讓使用者購買。

1.iBooks Author中添加導航鏈接

在iBooks Author中可以利用文本創(chuàng)建鏈接進行導航，讀者可以隨時跳轉到教材的其它頁面或者打開相應的網(wǎng)站或者電子郵件。制作者可以利用交互控件的標題或者圖片的標題實施跳轉，也可以在相應的頁面添加標簽，利用標簽實施跳轉，對于利用文本創(chuàng)建鏈接可以設置鏈接文本的顏色透明度（如圖1）。添加鏈接導航，符合學習者學習自主性，學習者完全可以選擇學習的模塊和學習的先后順序，實現(xiàn)了學習者的自定進度學習（Self-paced Learning）。對于鏈接的添加完全要考慮學習者學習的可能路徑以及知識點之間的網(wǎng)絡關系。

圖1　iBooks Author中添加鏈接

圖2　小學語文教材中添加詞匯表

2.iBooks Author中添加詞匯表

iBooks Author中可以編輯詞匯表，對于詞匯進行編輯或者定義，同時在定義詞匯表時可以添加圖片和其它媒體（如圖2）。定義相關詞匯后，學習者可以在使用中隨時查找詞語的定義。目前，這類功能在中小學的語文和英語學習中使用較多，學習者遇到生詞或者不懂的單詞，利用詞匯表就很容易實現(xiàn)，這種學生自主查閱的學習形式恰恰體現(xiàn)了自我組織學習（Self-organized Learning）。詞匯表對于每個詞匯不僅僅只是局限于文本的解釋，也可以添加多媒體形式。對于相關知識點可以有使用的情境展示、拓展資源聯(lián)系，有效解決了學習者學習生詞或者詞匯的遷移問題。

3.iBooks Author中添加交互控件

iBooks Author中目前有很多交互控件，例如：畫廊、交互圖像、keynote、視頻、HTML、3D、測試題、彈出框及其它等?，F(xiàn)以交互圖像和測試題為例，在教學中可以進行相關探索。交互圖像可以用于在教學中對特定圖像的放大和標注，學習者輕拖圖像，點擊不同位置查看詳細信息的標示（如圖3）。測試題的編寫可以添加相應的測試題目，也可以添加一些小互動游戲來實現(xiàn)測試的效果（如圖4）。電子教材的富媒體化激發(fā)了學習者學習的興趣，教材的非線性組織符合學習者知識的加工方式。同時，交互在電子教材中的使用，減少了學習過程中實施反饋的時間，學習者能快速了解自己學習的狀況。

圖3　在地理電子教材中利用交互圖像進行學習

圖4　小學語文教材中利用互動小游戲檢驗剛學會的漢字

（二）Android系統(tǒng)

Android系統(tǒng)環(huán)境下，以EPUB格式制作軟件epub-Builder為例（epubBuilder同時支持ipad、Android手機和iphone手機）。第一代epubBuilder于2007年9月頒布，接著2010年5月頒布第二代，epubBuilder已經(jīng)出現(xiàn)了版本4.1。目前，很多閱讀設備都支持EPUB格式，EPUB標準推出之后廣受大家歡迎。國內(nèi)目前較早大規(guī)模采用EPUB標準的電子網(wǎng)站是掌上書苑，掌上書苑是針對手機和iPad閱讀的網(wǎng)站。epubBuilder制作時，開發(fā)文件包括META-INF、OPS和mimetype。epubBuilder的特點是：支持EPUB內(nèi)嵌音頻、視頻的播放；支持簡繁轉換；支持豎排閱讀；支持自定義閱讀背景圖片、顏色和文本顏色；提供書簽、筆記功能；基于HTML語言的編輯、Javascript、CSS樣式；支持互動式教學（教學的重點、難點，可以通過談論交流）；Android系統(tǒng)、IOS系統(tǒng)下ipad和智能手機都可使用；跨設備同步閱讀信息（閱讀進度、書簽、筆記）。相對于iBook Author而言，交互功能可能差點，但是其中基于HTML語言的編程完全可以實現(xiàn)相應的交互以及實施反饋等。

三、電子教材的開發(fā)步驟

電子教材是對課程教材的二次開發(fā)，是對教學進行系統(tǒng)的設計。教學系統(tǒng)的設計一般包括分析、設計、開發(fā)、實施、評價五個階段。黃榮懷曾經(jīng)將電子教材開發(fā)過程概括為需要分析、學習設計、媒體開發(fā)、作品發(fā)布四個階段［2］。筆者認為，電子教材的開發(fā)首先要考慮學習者的特征、學習路徑、界面的設計、交互活動的設計、認知方式，等等，總的來說，所有的設計都是用來支持學習者的學習。所以，前期電子教材在用戶反饋模塊是一個不斷迭代設計的過程，技術設計人員需要根據(jù)用戶的反饋不斷地進行修改和調(diào)整。同時，電子教材對于知識的表征或者呈現(xiàn)方式需要滿足學習者的視覺廣度與深度，知識可視化通過視覺表征改進知識的創(chuàng)造和傳遞為設計領域提供參考［3］?；诖?，筆者提出電子教材的開發(fā)過程（如圖5）。

圖5　電子教材的開發(fā)步驟

（一）分析階段

學習者特征分析：學習者特征分析主要從背景知識、認知方式、學習路徑三個方面入手。學習者特征分析主要是考慮不同年齡段學習者對于知識呈現(xiàn)方式偏好不同。對于學習者特征分析則是從背景知識、認知方式、學習路徑進行。學習者背景知識主要是學習者原有的知識水平，了解了學習者的知識水平，在設計教學活動或者教材的內(nèi)容順序上起著至關重要作用；在認知方式上進行分析，考慮的是不同科目不同年齡段學生的認知加工能力或者大體偏好，因為電子教材制作完成后主要是針對不同地區(qū)相同年齡段的學習者。另外，在認知方式的基礎上，也可以開發(fā)不同的校本教材、地區(qū)教材，等等；在學習路徑上進行分析，實際上是為了不同學習者可以選擇自己喜歡的路徑進行個性化學習，學習路徑的分析可以提供不同的學習方式和知識點不同的構建方式，完全改變傳統(tǒng)直線式學習的方式。

教學內(nèi)容分析：教學內(nèi)容分析主要從教學目標、知識點聯(lián)系、學習時間段、教學重難點、知識點類型五個方面入手。對于教學目標的分析，教學目標是教學設計和教學活動的起點與歸宿，一切的設計、知識的呈現(xiàn)等都是圍繞教學目標進行的。教學目標同時也是教學的起點，有了教學目標才會展開教學。教學大綱是各科教科書編寫的依據(jù)，規(guī)定了某一學科的課程性質、課程目標、內(nèi)容目標、實施建議等，其中，內(nèi)容目標是主體，明確了學生應該掌握的知識技能等學科內(nèi)容［4］；對于知識點聯(lián)系的分析，電子教材是對課本教材或者教學材料的二次開發(fā)，了解教學知識點的順序，利于知識系統(tǒng)化呈現(xiàn)和教學內(nèi)容的安排。一般知識點之間的關系可以利用思維導圖（Mind Manager/Mind Map）進行繪制，知識點之間的關系分為上位、并列、下位三種關系，利用不同線段的方向和節(jié)點關系自上而下或者自下而上繪制；對于學習時間段的分析，學習時間段是教學設計一大要素，同時也是教學效果考察因素之一。單位時間里，傳授了相同的知識，但是效率不同；單位時間里，效率都很高，但是學生掌握的知識量不同也會出現(xiàn)教學效率的不同。教學設計往往以教學時間段為基礎進行的教學活動設計，每個教學設計會有不同的課時要求，所以，時間段也是教學內(nèi)容必須分析的因素；對于教學重難點分析后，才會在知識呈現(xiàn)方式、活動設計和時間段安排有所不同；最后需要考慮的是知識點的類型，在教學內(nèi)容分析階段了解了知識點的類型，明白了所傳授知識是程序性知識還是陳述性知識，才會進行不同的教學設計。

（二）設計階段

界面設計：界面設計主要分為界面的導航設計、界面的布局、呈現(xiàn)方式。界面的導航設計是電子教材設計的關鍵，明確的導航保證學習者在學習過程中不會出現(xiàn)迷航的現(xiàn)象。在實際制作中無論是EPUB和iBooks Author都會有目錄章節(jié)的導航，但是在實際制作過程中，可以根據(jù)實際的教學活動設計的模塊，適當?shù)脑O計導航模塊，便于學習者自主選擇學習的模塊進行學習；界面的布局，一般需要符合學習者習慣的規(guī)律，同時在制作中要保持制作界面邊界的距離適中，防止觸屏邊界文字，做筆記時出現(xiàn)翻頁的反應；呈現(xiàn)方式，主要是考慮不同文字與圖片、視頻、交互等呈現(xiàn)的方式，對于界面的設計，呈現(xiàn)多以富媒體化特性為主，界面盡量保持文字、圖片、視頻等其它交互呈現(xiàn)方式要適度，不能出現(xiàn)大面積文字或者圖片過多等現(xiàn)象，同時對于不同知識點要選擇有效的呈現(xiàn)方式。

教學設計：教學設計分為活動設計、交互設計、知識點設計、評價方式四個部分?；顒釉O計，是電子教材中教學設計的核心。在電子教材中，可以設置課前問題區(qū)、內(nèi)容學習區(qū)、拓展資源區(qū)、討論區(qū)、章節(jié)練習區(qū)等，如果想做得更好的話，可以在進入章節(jié)學習之前有一個前測，確定學習者不同的學習起點。學習起點不同有相應的學習路徑可供選擇；交互設計，是富媒體電子教材的體現(xiàn)。在中小學學習中，電子教材更多的是需要交互游戲、3D虛擬實驗、反饋來激發(fā)學習的新奇性，在電子教材設計中，應該不斷地變化交互采用合適有效的呈現(xiàn)方式；知識點的設計是學習路徑或者學習模塊劃分的依據(jù)，對于知識點的設計不僅考慮知識點的劃分，還得結合知識點之間網(wǎng)狀關系進行鏈接。對于知識點之間拓展資源、討論有系統(tǒng)化的搭建，另外，在iBooks Author中可以編輯詞匯表進行重點知識點或者詞匯進行注解，等等；評價方式，在電子教材制作中可以考慮設置相關知識點的練習測試或者小游戲進行檢測，評價學習者學習的情況。

（三）制作階段

制作階段要求不僅僅是文字與媒體的呈現(xiàn)，用戶的體驗很重要，所以，在制作階段團隊中需要一支專門負責美工設計制作的團隊。制作階段是一個不斷迭代循環(huán)的過程，利用用戶體驗的反復反饋進行調(diào)整和修改，其中，用戶體驗起決定性作用。電子教材用戶體驗設計核心要素被提煉為3E（易用性Easy、吸引力Engaged、有效性Effective，簡稱3E）［5］。Bernd H.Schmitt在著作《體驗式營銷》中描述了五種不同的體驗形式，分別是Sense（感官）、Feel（情感）、Think（思考）、Act（行為）、Relate（關聯(lián)）［6］。筆者在Bernd H.Schmitt的基礎上提出了用戶體驗標準的“視覺效果、交互效果、功能效果、容錯能力”四個維度出發(fā)“效率、呈現(xiàn)方式、操作、頁面布局、容錯能力、視覺效果”六個方面（如圖6）。

圖6　用戶體驗的六個方面

（四）作品發(fā)布階段

作品發(fā)布前需要收集用戶反饋的問卷信息，之后會對用戶提出的建議進行歸納匯總分析，進而從技術層面解決提出的問題。功能完善后，繼續(xù)進入用戶體驗階段再次進行檢測，反復地迭代循環(huán)，直到用戶體驗基本滿意為止，這些完成后才將作品正式發(fā)布。在不同環(huán)境下，制作完成后，將電子教材與后臺數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，保證電子教材的可靠性。當然，教師在實際教學中，也可以針對每章節(jié)的知識點發(fā)布相應的電子教材。這樣既減少了電子教材內(nèi)容本身的容量，又利于發(fā)放和接受。

開發(fā)示例課程教材《信息技術與課程整合》如圖7、圖8所示。

圖7　適用于Android系統(tǒng)和IOS系統(tǒng)下ipad的電子教材

圖8　適用于Android系統(tǒng)和IOS系統(tǒng)手機下的電子教材

［1］黃榮懷，楊俊峰，胡永斌.從數(shù)字學習環(huán)境到智慧學習環(huán)境——學習環(huán)境的變革與趨勢［J］.開放教育研究，2012，（01）：75-84.

［2］［5］黃榮懷，張曉英，陳桄等.面向信息化學習方式的電子教材設計與開發(fā)［J］.開放教育研究，2012，（03）：27-33.

［3］王朝云，劉玉龍.知識可視化的理論與應用［J］.現(xiàn)代教育技術，2007，（06）：18-20.

［4］鐘啟泉.現(xiàn)代課程論［M］.上海：華東師范大學出版社，2003.

［6］Bernd H.Schmitt.體驗營銷：如何增強公司及品牌的親和力［M］.北京：清華大學出版社，2004.

［編輯：陳鉞］

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