網絡教學環境下的中小學學件開發

　　編者按：“學件”，是以學習者為服務對象，由開發者（這里所談是中小學教師）模擬設計某種教學過程，將教學信息傳遞給學習者的輔助學習軟件。學件的開發尚處于初創時期，模式單一、結構簡單、設計粗陋，遠沒有達到我們心目中的要求，而有關學件的理論文章，在網上出現得也不多。究其原因，一是對學件研究制作的朋友不多，相應的代表作品稀少；二是理論與作品的缺失致使大家對其重視程度不夠，難以形成“關注”，進而體會到它的優勢。下面，我們試圖通過兩篇基于不同平臺的學件開發文章的探討，引起大家對學件開發的重視，從而掀起學件開發熱。希望更多的人加入學件開發的研討中。
　　
　　在現代教育教學過程中，課件與學件都是介于教與學之間的中間媒體，都屬于計算機輔助教學軟件。課件在設計目的、結構特點上更側重于為教師教學服務；而學件在使用目的、結構特點、設計原則與制作要求上更貼近學生的學習，是面向于更多學習者的學習軟件。雖然學件與課件都是利用豐富多彩的信息資源來刺激學生的大腦，但學件更加強調“學習情境”的作用，力求借助協作學習環境與人機交互功能，引導學生進行自主學習。
　　傳統教學過于強調教師的“教”，輔教的課件就顯得尤為重要。所以，作為一線教師關心最多的一直是課件的制作。各學校都很難在網絡環境或人手一機的局域網環境下授課，因此大屏幕、“演示型”課件一直是多媒體輔助教學的主體。教師也更津津樂道于課件開發的理論與技術研究。但隨著網絡教學環境的形成，建構主義理論下的“以學習者為中心”的教學模式的深入，以教師授課為特色的課件已遠不能滿足學習者的學習要求，學件的開發與推廣成為迫切的需要。
　　
　　學件開發的可行性思考
　　
　　1.學件有別于課件的使用目的，卻相同于課件的開發平臺
　　我們依然可以使用熟悉的課件開發平臺來制作學件。如，基于圖標、流程圖的程序構造軟件Authorware、功能強大的矢量動畫軟件Flash、方便易用的電子文稿軟件PowerPoint、建立Web站點和應用程序的專業工具Dreamweaver，還有如方正奧思、幾何畫板等專業的課件制作平臺。
　　2.學件有別于課件的結構特點，卻相同于課件的資源素材
　　我們為制作課件而收集并加工處理的各類媒體素材，如圖片、音樂、音效、文本、視頻、動畫以及鏈接的網頁資源等都可應用于學件制作當中；此外，相關的素材處理軟件亦可照用，如強大的圖片處理軟件Photoshop、優秀的聲音處理軟件Cooledit、簡單易用的視頻截取軟件Ultra Video Splitter或豪杰超級解霸，以及專門保存網頁文本的網文快捕軟件等。
　　3.學件有別于課件的服務對象，需面向學生實際開發
　　設計學件前，我們需對教學目標、教學內容進行重新審視，將傳統的“以老師為中心”的情境呈現、知識羅列、課程板書等環節，變更為“以學生為中心”的自主學習、思考反饋過程，模擬教學過程中師生對話、生生互動的實際授課情況。所以，學件的設計制作不能照搬課件的方案，在制作學件時，考慮更多的應該是學什么、如何學、學習者需要什么、怎樣滿足學習者需要，等等。
　　
　　學件開發的任務
　　
　　1.承擔教師指導的功能
　　學件雖是以學習者為主要服務對象，卻首要承擔著教師指導的功能與責任。在教學中，教師是學習過程的組織者、指導者、咨詢者，對學習者知識建構的促進作用不言而喻。因此，學件設計中要充分體現教師導學作用，如學習情境的創設、學習策略的指導、學習難點的咨詢、交流和反饋等。
　　學件也應體現寓德于教的要求。一方面，從設計上要力爭“以人為本”，多在環節上增加德育的內容，如通過鏈接小故事、小資料告訴學生一些人生哲理、規范道理等；另一方面，借助教師、家長、社區等與教學軟件并存的教育力量，在學件指導中增加“教師教學建議”、“家長輔導建議”、“個人自學建議”等環節，期望主動自學的與被動自學的學習者都可以感受到德育的氛圍。
　　2.引導學生自主參與學習
　　以學習者學習為中心的學件，應該是優秀的“自學教科書”，應該注重“學”的過程，呈現的教學內容和體現的教學難度應能適應不同層次、不同水平的學生學習需要。因此，學件中要體現“分層教學”的思想，如學習者接觸的課程內容因學習水平差異而不同、知識檢測難易程度因人而異、作業與練習題目允許自選等。特別希望的是，學件能夠針對性地反饋學習者的學習情況，使他們在自學過程中及時確定自己的學習方案。這就要求學件內容在具有科學性和全面性的同時，在形式上達到漸進性與啟發性，引、學、練及反饋分析等各個環節全面貫穿于自學過程中。
　　基于網絡環境的教育模式提倡“參與式”教學，強調學習者的參與意識。在學件的設計中也應體現參與性，讓學習者參與學習情境的建構。具體的方式可以多種多樣，比如，為學習者設置的預習、練習、復習、考核等，就是參與式教學的一種方式，使學習者能通過學件來完成練習、訂正修改錯題、批改自評、知識點自測等，發揮學習者學習的主觀能動性，提高學習效率，并檢驗學習者的學習效果。
　　此外，在學件教學環境中，還可設置語言操練、討論、角色扮演等參與性活動，讓學習者參與；設置交互（既有人機交互，也有教學交互）機制，引導學習者參與教學過程。
　　3.合理呈現資源素材
　　在學件中要為學習者提供種種基于課程學習的素材信息，這種資源的提供是非常重要的。特別是在前期的學件開發模式不夠成熟時，面對中小學生，多以趣味故事、小游戲、小資料的形式來嘗試刺激他們；而面對大齡的學習者，則多以模擬動畫、聲音視頻等素材幫助分析知識難點。
　　學件要能調動學習者學習的主動性和積極性，即能適應他們的興趣愛好、知識基礎、學習方法、年齡結構等特點。這要求學件從界面、功能、版式上要有選擇性，形成不同的模板以提高開發速度。學件還要特別培養學習者自主學習、創新學習的能力，使他們不僅“學會”，而且要“會學”。
　　總之，教師完全可以借助身邊熟悉的軟件、加工已有的教學素材，對課程內容重新審視并進行全新的設計，制作開發出適于學習者學習的學件。
　　《模擬船閘》——例談學件開發的設計思路
　　下面以一個智能反饋型學件《模擬船閘》（下載地址：http://www.zhyh.org/upload/res/2007-03/20070320215117.swf）為例，介紹學件的設計思路。
　　初中物理人教版第九冊教材中，課本涉及“船閘工作流程”的知識僅一幅圖片而已，教師如果不能有效地借助多媒體手段展現素材、創設情境，相信學生很難清楚地認知、切實掌握其中的原理。針對這一現實問題，筆者設計并制作了智能反饋型學件“模擬船閘”，初步達到了開放操作、反饋及時、智能引導、仿真度高的互動效果，學生完全可以自由使用、自主學習并掌握船閘的基本操作流程。
　　1.學件功能
　　學生如身臨真實現場，通過鼠標點按閥（閘）門熱區，親自控制模擬船閘上下游通道的開閉，進而使輪船從上游駛到下游或反向航行。
　　軟件畫面精美、操作簡單、交互性強，任何鼠標操作均有系統反饋，或提示，或警告，或引導。如學生在成功完成輪船通過船閘的任務后，系統會對使用者進行“操作總評”，并進行針對性的表揚，使學生感受到成就感。
　　使用方法：一，點擊屏幕左下角的按鈕，可進入“輪船從上游到下游”或相反的任務；二，鼠標觸擊不同區域，系統均會給出針對性的提示或要求；三，鼠標點按上下游閥（閘）門熱區，會打開或關閉上下游通道，控制閘室蓄水或泄水過程；四，當內外水位相平，打開閘門后，點按輪船可使其進出閘室，完成任務。
　　
　　2.設計思路
　　(1)設計動畫交互效果及制作方案，力爭貼近學習實際。
　　模擬船閘的結構相對簡單，主要包括上下游的閘門與閥門、閘室以及上下游水道。筆者意將此軟件交付學生操作使用并自主學習，故每一道閥（閘）門均設計成動作熱區，鼠標點按會觸發“門”的開閉動畫；如果條件適合，輪船會成功駛入船閘或駛離船閘。
　　(2)做好軟件、素材的準備工作，為實現動面交互打下基礎。
　　①熟悉課件制作平臺的操作，此處為Flash 8軟件。
　　②依據構思，將所需圖片、音效素材導入軟件處理。如導入模擬船閘的三維圖片，利用Flash軟件自帶功能，將圖片矢量化；導入各種閥（閘）門開閉、輪船行駛、錯誤提示等音效，存入庫中以備調用。
　　③參照課本圖片，制作模擬操作中需要演示的動畫剪輯。如制作“上下游閥（閘）門打開與關閉”、“閘室內蓄水與泄水”、“輪船駛入或駛出閘室”等動畫剪輯，并導入工作區，對它們分別命名。
　　④根據制作方案，將圖形、影片剪輯、文本框等元件合理布局、分層管理。將模擬船閘的每一部分單獨建層管理，另建腳本層、說明文字層、背景層等。各圖層命名與元件整體布局如圖1和圖2所示。
　　
　　(3)設置操作熱區，編寫動作腳本，實現交互演示、智能反饋的動畫效果。
　　依據軟件設計目的，將各個閥（閘）門等重要通道設置成操作熱區，在腳本層中編寫若干動作函數代碼，如點按通道熱區來控制閥（閘）門的開閉、鼠標移動觸發顯示不同的反饋內容、錯誤操作時調用元件庫中指定音效播放等。具體制作過程如下。
　　①將上下游主要通道作為操作熱區，將動作代碼定義在四個閥（閘）門上。如設置當鼠標點按上游閥門時，（在下游閥門沒有打開的情況下）播放上游閥門開閉的動畫，同時播放閘室蓄水動畫；否則出現錯誤提示并播放相應音效，因為，上下游閥門同時打開蓄水是不允許，也是不可能的。
　　②擴展定義操作熱區，達到開放操作的效果。為增強軟件的交互性，更加適合學生自主操作學習，筆者力求達到開放操作的效果，即學生任意操作均有信息反饋。故在設置通道熱區的同時，也將使用者所有可以接觸到的部位（如上下游水道、閘室、輪船等元件對象）設置為觸擊熱區，當鼠標觸擊這些部位時，系統將定義的文本信息顯示在文本框內。
　　③增加互動環節，豐富助學效果。筆者在該學件的制作中增加了“記錄操作錯誤”的互動環節。即當使用者成功控制輪船駛過船閘，系統根據在操作中記錄的錯誤次數，對使用者的操作情況進行總結。如：錯誤次數為零，表揚鼓勵；錯誤次數較少，提醒反思操作行為；當錯誤次數過多，督促使用者重新學習，甚至限制情況惡劣者的操作。
　　④為提高制作效率，便于筆者日后修改源文件或其他同事更好地理解軟件設計意圖，主要元件命名采用中文命名，在腳本代碼中定義函數也力求用中文。
　　⑤對課件界面進行整體包裝，設置顯示幫助、全屏切換、退出等功能按鈕。
　　本例的制作方法開放性較強，因此可以借鑒到更多學科的學件制作中。教師通過Flash軟件簡單加工現有的圖片素材，設計并制作交互性較強的情境動畫，如物理學科中的光、電學實驗，化學學科中氫氧等氣體制取實驗，地理學科中地球公轉現象等，均可化靜為動，設計合理可行的交互操作，將輔助教學軟件交付學生，使學習者自主探究，在獲得情感上滿足的同時，達到輔助教學的目的。