面向自主學(xué)習(xí)的電子課本設(shè)計與開發(fā)

☆呂景東 張小艷

（浙江師范大學(xué)教育學(xué)院，浙江金華321000）

面向自主學(xué)習(xí)的電子課本設(shè)計與開發(fā)

☆呂景東 張小艷

（浙江師范大學(xué)教育學(xué)院，浙江金華321000）

信息化時代的今天，世界正在進入“無紙書籍”學(xué)習(xí)新時期的一個節(jié)點，電子閱讀、數(shù)字化學(xué)習(xí)是未來教育應(yīng)用的必然趨勢。在分析電子課本內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)課本和電子課本做出了比較，構(gòu)建了電子課本的結(jié)構(gòu)模型。指出電子課本設(shè)計的理論基礎(chǔ)和設(shè)計原則，最后提出電子課本的開發(fā)人員和具體開發(fā)流程。

電子課本；設(shè)計；開發(fā)；自主學(xué)習(xí)

引言

世界正進入“無紙書籍”學(xué)習(xí)新時代的一個節(jié)點，電子閱讀、數(shù)字化學(xué)習(xí)是未來教育應(yīng)用的必然趨勢［1］。為適應(yīng)信息時代的要求，2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2011-2020）》中指出“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”。信息技術(shù)的發(fā)展，不僅引發(fā)了新的教學(xué)變革，如火如荼的翻轉(zhuǎn)課堂，使傳統(tǒng)課堂發(fā)生了很大的變化，還改變了人們的學(xué)習(xí)方式，如隨時隨地、無所不在的泛在學(xué)習(xí)，短暫的微學(xué)習(xí)等，使教育活動變得更為復(fù)雜［2］。隨著信息技術(shù)在教育中的作用日益顯著，傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材在走向具體的教育情境時，它所固有的穩(wěn)定性、封閉性和靜態(tài)性之間存在的必然沖突和矛盾也日益顯著［3］。因此，為滿足信息時代的人們對學(xué)習(xí)方式的需求，電子課本（e-Textbook或Digital Textbook）作為一種新的教育資源逐漸受到了人們的重視。

一、電子課本定位

（一）電子課本的內(nèi)涵

當(dāng)前，電子課本已經(jīng)引起了人們的高度重視，從一項研究熱點、一種技術(shù)產(chǎn)品，逐步發(fā)展為推動信息化教育發(fā)展，提高教育競爭力的利器。關(guān)于電子課本的概念，并沒有一個明確的界定。顧小清教授對電子課本的定義進行了梳理，總結(jié)出電子課本的分析圖［4］（如圖1）。

圖1　電子課本分析圖

在前人研究的基礎(chǔ)之上，筆者認為，電子課本是指將教材內(nèi)容以形象直觀的視頻、音頻、動畫、圖像、文字等多種呈現(xiàn)方式結(jié)合起來，智能化、科學(xué)化地展示出來的，通過數(shù)字化設(shè)備進行閱讀學(xué)習(xí)的一種特殊的課本。從內(nèi)容上來看，電子課本主要以傳統(tǒng)教科書的內(nèi)容為主，在此基礎(chǔ)上對其進行數(shù)字化的改造，主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)輔助材料、測試等，既可以滿足班級教學(xué)活動的需求，又可充當(dāng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的載體；從呈現(xiàn)方式來看，電子課本突破了傳統(tǒng)的純文字和圖片的限制，將晦澀難懂的、需教師講解的內(nèi)容以教學(xué)視頻、教學(xué)動畫等形式呈現(xiàn)，形象直觀地展現(xiàn)出教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在不要教師指導(dǎo)的情況下亦可完成學(xué)習(xí)；從實現(xiàn)手段來看，電子課本需要借助數(shù)字化學(xué)習(xí)終端，如智能手機、平板電腦、筆記本等設(shè)備支持才能進行學(xué)習(xí)，在信息化高度發(fā)展的今天，手持移動設(shè)備早已經(jīng)大眾化、平民化，這就使電子課本的廣泛應(yīng)用成為了可能。

（二）電子課本與傳統(tǒng)課本的對比

無可否認，傳統(tǒng)紙質(zhì)課本在知識的承載和傳遞上具有極其重要的歷史地位，而且在短時間內(nèi)紙質(zhì)教材也不會被其他形式的教材所取代。但在信息時代的今天，傳統(tǒng)紙質(zhì)課本的缺點早已暴露無遺：教學(xué)信息的呈現(xiàn)主要以文字為主，信息的呈現(xiàn)方式單一，而且不容易被學(xué)習(xí)者理解；很難呈現(xiàn)事物的時空特性、運動特性和聲音特性；教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)呈線性編排，禁錮學(xué)習(xí)者的思維；教材更新與修訂周期太長，導(dǎo)致所學(xué)知識與實際應(yīng)用脫節(jié)；無法實現(xiàn)互動；等等。

電子課本與傳統(tǒng)課本形成鮮明對比，在很多方面更能滿足現(xiàn)當(dāng)代人們的需求，二者的優(yōu)缺點比較如表1。

表1　紙質(zhì)課本與電子課本的比較

學(xué)習(xí)方式便攜性再利用率制作成本使用滿意度在教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，統(tǒng)一學(xué)習(xí)步調(diào)。較差長時間使用易損壞，無法重復(fù)利用，再利用率低。制作成本較低較低自主學(xué)習(xí)，自定學(xué)習(xí)步調(diào)。較好可以反復(fù)使用，不用擔(dān)心破損，再利用率高。相對制作成本較高較高

二、電子課本結(jié)構(gòu)模型

基于電子課本的特征，筆者建立了電子課本結(jié)構(gòu)模型。電子課本結(jié)構(gòu)模型規(guī)定了電子課本的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)。我們將電子課本分為學(xué)習(xí)資源層、學(xué)習(xí)內(nèi)容層和學(xué)習(xí)控制層（如圖2）。其中，學(xué)習(xí)資源層和學(xué)習(xí)內(nèi)容層組成了電子課本的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)控制層決定了電子課本的功能結(jié)構(gòu)。

（一）學(xué)習(xí)資源層

學(xué)習(xí)資源層是指電子課本所提供的用來支持學(xué)習(xí)者完成自主學(xué)習(xí)的所有學(xué)習(xí)資源的集合，包括導(dǎo)航、內(nèi)容單元、習(xí)題、資源鏈接、測試和自定義。學(xué)習(xí)者既可以單獨使用學(xué)習(xí)資源層中的某個資源，也可以系統(tǒng)的進行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)資源層是電子課本的靈魂。

（二）學(xué)習(xí)內(nèi)容層

將多個學(xué)習(xí)資源系統(tǒng)化、科學(xué)化地聚集在一起就形成了學(xué)習(xí)內(nèi)容層，從而能夠完整地進行知識的呈現(xiàn)。學(xué)習(xí)內(nèi)容層包含了課文、教學(xué)視頻、微課程、動畫、筆記、作業(yè)等內(nèi)容，學(xué)習(xí)者在自己閱讀相關(guān)的文本內(nèi)容之后，進行教學(xué)視頻或者教學(xué)動畫的學(xué)習(xí)，教學(xué)中的重難點部分以微課程的形式呈現(xiàn)。該層還提供教學(xué)視頻或動畫相關(guān)的筆記，學(xué)生在觀看視頻的時候可以一邊看筆記，一邊聽視頻的講解，以后復(fù)習(xí)的時候可以直接查閱筆記即可。在完成某一單元的學(xué)習(xí)之后，將會有配套的習(xí)題對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果進行簡單的評測。學(xué)習(xí)內(nèi)容層是整個電子課本的核心。

（三）學(xué)習(xí)控制層

學(xué)習(xí)控制層主要是為了使學(xué)習(xí)者能夠方便地控制學(xué)習(xí)進度，包括整個教材的學(xué)習(xí)進度控制和某一單元內(nèi)容的學(xué)習(xí)進度控制。學(xué)習(xí)控制層主要包括學(xué)習(xí)進度、超鏈接、標(biāo)注、標(biāo)簽、更新和測試等。學(xué)習(xí)控制層在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中起著主導(dǎo)型的作用。

圖2　電子課本結(jié)構(gòu)模型

三、電子課本設(shè)計的理論基礎(chǔ)和原則

（一）理論基礎(chǔ)

電子課本設(shè)計的理論指導(dǎo)主要包括兩方面：一是如何根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容來選擇合適的教學(xué)媒體；二是面對不同學(xué)習(xí)類型的學(xué)習(xí)者，如何能夠滿足各自的學(xué)習(xí)喜好。針對這兩方面進行考慮，筆者認為電子課本設(shè)計的理論基礎(chǔ)主要包括戴爾經(jīng)驗之塔理論和加德納的多元智能理論。

1.戴爾經(jīng)驗之塔理論

美國視聽教育家戴爾1946年寫了一本書《視聽教學(xué)法》，其中，提出了“經(jīng)驗之塔”的理論，對經(jīng)驗是怎樣得來的，認為經(jīng)驗有的是直接方式，有的是間接方式得來的。各種經(jīng)驗大致可根據(jù)他的抽象程度分為三大類（抽象、觀察和做的經(jīng)驗）、十個層次（如圖3）。

圖3　戴爾經(jīng)驗之塔理論

經(jīng)驗之塔理論對電子教材的設(shè)計具有指導(dǎo)意義，主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是經(jīng)驗之塔理論將經(jīng)驗劃分為具體經(jīng)驗和抽象經(jīng)驗，學(xué)習(xí)要從具體經(jīng)驗過渡到抽象經(jīng)驗。因此，在電子課本的設(shè)計過程中，我們就要很好地把握具體和抽象的結(jié)合，尤其是在學(xué)習(xí)的重難點知識上，先為學(xué)生提供具體的視頻、音頻或者動畫等形式的媒體，然后，再用抽象的語言符號、視覺符號來進行總結(jié)和歸納；二是在電子教材的設(shè)計與開發(fā)過程中，我們應(yīng)該更多地應(yīng)用各種媒體來呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣可以使學(xué)習(xí)更為具體，從而過渡到更好的抽象。

2.多元智能理論

多元智能理論是由美國哈佛大學(xué)教育研究院的心理發(fā)展學(xué)家霍華德加德納（Howard Gardner）在1983年提出的，他將人的智能分為8種：語言智能、邏輯一數(shù)理智能、空間智能、運動智能、音樂智能、人際交往智能、內(nèi)省智能、自然觀察智能（如圖4）。

多元智能理論對電子課本的設(shè)計的理論指導(dǎo)意義主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計上要體現(xiàn)多元智能理論的思想

在對學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計過程中，我們將不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為不同的學(xué)習(xí)模塊，體現(xiàn)不同的智能范疇，學(xué)生可以選擇自己感興趣、自己擅長的智能理論模塊進行學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的主動性和積極性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（2）評價方式上要體現(xiàn)多元智能理論的思想

在對評價方式的設(shè)計上，學(xué)生在每個相應(yīng)的學(xué)習(xí)模塊下學(xué)習(xí)，進而形成了相應(yīng)的形成性評價，使每個模塊有所側(cè)重，從而達到評價方式的多元化。

圖4　多元智能理論

（二）設(shè)計原則

電子課本的設(shè)計與開發(fā)是一個系統(tǒng)性的過程，同時，也是一個動態(tài)化的過程，它集分析、設(shè)計、開發(fā)、評價、修改、試用于一體。筆者認為，面向自主學(xué)習(xí)的電子課本設(shè)計與開發(fā)遵循的原則主要包括自主學(xué)習(xí)原則、系統(tǒng)化原則、技術(shù)性原則和藝術(shù)性原則。

1.自主學(xué)習(xí)原則

本研究主要面向的是學(xué)生的自主化學(xué)習(xí)，所以，面向自主學(xué)習(xí)的電子課本的首要設(shè)計原則就是自主學(xué)習(xí)原則。即學(xué)生在使用電子教材的過程中，完全根據(jù)自身的情況自選學(xué)習(xí)內(nèi)容、自定學(xué)習(xí)步調(diào)、自己控制學(xué)習(xí)時間，最后自己進行自我評價，整個過程不需要教師或者家長來協(xié)助。如果學(xué)生在使用電子課本過程中或者在知識的掌握上存在問題，可以在電子課本中提供的論壇來進行交流和討論。

2.系統(tǒng)化原則

本研究設(shè)計的電子課本的內(nèi)容完全來源于傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材課本，因此，在設(shè)計與開發(fā)過程中必須要保持原有知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和完整性。不僅要有清晰的知識邏輯結(jié)構(gòu)框架，還要有明確的課程目標(biāo)和單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，詳細的學(xué)習(xí)內(nèi)容，不同的媒體呈現(xiàn)方式，配套的練習(xí)題和檢測題，最后還要有自主化的評價方式。

3.技術(shù)性原則

技術(shù)上要能夠兼容如今的主流平臺，要求具有較強的容錯能力。對于各種視頻、音頻等，文件不能太小而影響畫面的質(zhì)量或者聲音的清晰度，也不能過大而占用大量的存儲空間，影響運行的流暢度。同時，還要具備良好的交互性，方便學(xué)習(xí)者在各種資源之間的切換。

4.藝術(shù)性原則

電子課本的整體設(shè)計要符合學(xué)生的認識信息特征，在此基礎(chǔ)上要兼顧美學(xué)效果。頁面設(shè)計要美觀大方，元素布局合理；導(dǎo)航設(shè)計要清晰明了，合情合理；素材選擇要經(jīng)過嚴(yán)格篩選，不允許出現(xiàn)圖片模糊、視頻有水印或廣告等情況。

四、電子課本的開發(fā)模型

（一）開發(fā)人員

電子課本的開發(fā)人員主要包括三個層次：學(xué)科教師、專家和技術(shù)人員。各層次相互協(xié)調(diào)、相互協(xié)作，共同完成電子教材的開發(fā)。

學(xué)科教師主要負責(zé)以下幾方面內(nèi)容：教材分析（分析傳統(tǒng)教材中的重點和難點，為電子課本的內(nèi)容編排提供依據(jù)）、教學(xué)設(shè)計（根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，選擇合適的媒體呈現(xiàn)方式，滿足學(xué)生的自主學(xué)習(xí)）、評價反饋（對學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)用的效果進行評價，對不足之處提出修改意見）。學(xué)科教師是電子課本設(shè)計與開發(fā)的基礎(chǔ)人員，在整個開發(fā)過程中起到關(guān)鍵性的作用。

專家是指專門從事電子課本研究、在該領(lǐng)域有自己的一席之地，對電子教材的特色、功能、結(jié)構(gòu)、作用等多方面都非常熟悉的學(xué)者。他們是電子教材的設(shè)計與開發(fā)的把關(guān)人，主要負責(zé)把握電子教材的定位，與學(xué)科教師共同來指導(dǎo)技術(shù)人員進行電子教材的開發(fā)，是電子課本設(shè)計與開發(fā)的把關(guān)人。

技術(shù)人員主要負責(zé)具體的開發(fā)過程，他們在學(xué)科教師和專家的共同指導(dǎo)下進行分工合作，包括程序開發(fā)、代碼編寫、導(dǎo)航設(shè)計、界面設(shè)計、素材處理，等等。技術(shù)人員是電子課本開發(fā)過程中的實際操作人員，他們開發(fā)的產(chǎn)品一方面要滿足學(xué)科教師對該學(xué)科的分析和認識，另一方面又要按照專家對電子課本的定位、功能和特色來進行開發(fā)，是整個開發(fā)過程中的核心人員。

三者之間與電子課本的關(guān)系及分工如圖5所示。

圖5　電子課本的開發(fā)人員及其分工

（二）開發(fā)流程

具體開發(fā)步驟有分析階段、設(shè)計階段、開發(fā)階段和評價修改階段，開發(fā)流程與一般的教育教學(xué)軟件開發(fā)相似，但在個別分析和設(shè)計方面要體現(xiàn)出電子課本的功能和特性，還要滿足學(xué)科特點和自主學(xué)習(xí)等特點。每個階段均包括兩部分，一部分從開發(fā)人員出發(fā)，另一部分從學(xué)習(xí)者出發(fā)。

分析階段主要包括傳統(tǒng)的教材分析和電子課本功能、特性分析，與此同時進行學(xué)習(xí)者分析。教材分析包括學(xué)習(xí)條件分析、教學(xué)目標(biāo)分析和教學(xué)內(nèi)容分析，主要是為電子課本的內(nèi)容作參考和依據(jù)。電子課本分析主要是為了分析其功能和特點，分析可以實現(xiàn)哪些特性，哪些特性無法實現(xiàn)，為電子課本學(xué)習(xí)內(nèi)容的編排和設(shè)計提供指導(dǎo)。與此同時要進行學(xué)習(xí)者分析，包括學(xué)習(xí)者先前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和水平、自主學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)風(fēng)格等。

設(shè)計階段主要內(nèi)容有結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計與學(xué)習(xí)資源設(shè)計，同時進行學(xué)習(xí)路徑設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計和資源設(shè)計由學(xué)科教師來完成，包括電子課本的學(xué)習(xí)內(nèi)容編排、章節(jié)重難點的安排、學(xué)習(xí)媒體的選擇以及學(xué)習(xí)資源的選擇。學(xué)習(xí)路徑設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)學(xué)科內(nèi)容和學(xué)習(xí)者特征選擇學(xué)習(xí)方式，設(shè)計學(xué)習(xí)活動和媒體呈現(xiàn)方式，促進學(xué)生的自我認知和知識建構(gòu)。

開發(fā)階段主要包括媒體制作和電子課本功能的實現(xiàn)兩部分，功能實現(xiàn)主要依靠界面布局、導(dǎo)航鏈接和交互方式來完成，媒體制作包括圖形圖像、文本、視頻、音頻、動畫等媒體的搜集整理修改等環(huán)節(jié)，必要的時候進行親手制作。初次設(shè)計完成之后進行用戶體驗，對不足之處進行修改。修改和用戶體驗是一個反復(fù)評審的迭代過程，通過作品的多次修正，使開發(fā)出的電子課本功能更完善，學(xué)習(xí)效果更顯著。

評價階段主要是將產(chǎn)品應(yīng)用到實際的教學(xué)過程中，對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進行匯總和整理，然后進行最后的修訂。具體的開發(fā)流程如圖6所示。

圖6　電子課本的開發(fā)流程

五、結(jié)束語

電子教材作為一種優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，開拓學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的知識，拓展學(xué)生的思維，使學(xué)習(xí)充滿樂趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率。盡管電子課本在我國的研究還處于起步狀態(tài)，還沒有形成系統(tǒng)而科學(xué)的電子課本教學(xué)應(yīng)用模式，然而，電子課本作為一種的新型的學(xué)習(xí)資源，卻讓我們看到了未來教育中學(xué)與教的方式發(fā)生變化的新突破口和新發(fā)展方向：教師由課堂多媒體知識演示到面向?qū)W習(xí)者的個性化指導(dǎo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動填鴨式的灌輸?shù)椒e極主動的探索，學(xué)習(xí)資源由單一的媒體形式到各種媒體交互性使用。

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［編輯：鄭方林］

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