數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建策略分析

摘 要：隨著計算機技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，人們的生活發(fā)生了很大的改變，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式受到了前所未有的沖擊，各種新的學(xué)習(xí)模式如潮水般涌現(xiàn)，在所有學(xué)習(xí)模式中，最具有沖擊力的便是數(shù)字化學(xué)習(xí)。作為數(shù)字化學(xué)習(xí)三大要素之一的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境為師生之間的交流互動提供了多種通信機制與交流手段，更好的促進了學(xué)生的自主、探究和協(xié)作能力的發(fā)展。本文首先探討了智慧教育、數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境及智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的相關(guān)現(xiàn)狀及發(fā)展，然后結(jié)合本節(jié)課課例，從7個角度具體分析了數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境；智慧教育；智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-03

一、智慧教育

智慧教育，就是培養(yǎng)孩子智慧的教育。智慧是什么，智慧是一種人的思維能力，它是一個能夠發(fā)現(xiàn)一般人發(fā)現(xiàn)不了的能力或者是解決一般人解決不了的問題。智慧它分為創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用三種智慧。創(chuàng)新是創(chuàng)造新的學(xué)習(xí)平臺，發(fā)現(xiàn)就是已經(jīng)存在的，別人沒發(fā)現(xiàn)你發(fā)現(xiàn)了。第三個應(yīng)用，所謂應(yīng)用智慧就是運用了大家的固定知識解決了大家不能解決的問題，一說話大家都明白，但是你沒有解決，人家解決了，這就叫智慧。而且在日常當(dāng)中，這種智慧是最高層次的，最普遍的，最有用的，不一定天天開發(fā)了叫發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用智慧更重要。

二、數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境

學(xué)習(xí)環(huán)境隨著教學(xué)與學(xué)習(xí)活動的發(fā)生而出現(xiàn)，其演變過程從最初的大自然山林作為學(xué)習(xí)場所，到后來的庠序、私塾、書院等私學(xué)以及太學(xué)、國子監(jiān)等官學(xué)。具有現(xiàn)代意義的學(xué)習(xí)環(huán)境是在夸美紐斯提出“班級授課制”后出現(xiàn)的。20世紀90年代以來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，多媒體計算機、投影、互聯(lián)網(wǎng)、課件、網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)專題網(wǎng)站等數(shù)字化技術(shù)逐步走入校園和課堂。

1993年9月，美國實施了“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施：行動計劃”（TheNationalInformationInfrastructure：AgendaforAction）俗稱“信息高速公路”計劃，此計劃實施的目的在于建設(shè)以因特網(wǎng)為核心的綜合信息服務(wù)體系，進而使得信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域都能夠廣泛應(yīng)用，尤其是能夠使得信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用成為實施面向21世紀教育改革的重要途徑。之后，美國先后四次發(fā)布了“國家教育技術(shù)計劃”（NationalEducationalTechnologyPlan）。1998年，美國前副總統(tǒng)戈爾發(fā)表了題為“數(shù)字地球：21世紀認識地球的方式”的演講，其中提出了“數(shù)字地球”的概念，此后在全世界范圍內(nèi)開始普遍接受數(shù)字化的理念，繼而引出了數(shù)字城市、數(shù)字校園等相關(guān)概念。十年后，IBM公司總裁兼首席執(zhí)行官彭明盛在《智慧地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)議程》的演講中提出了“智慧地球”的理念。2009年，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后對此概念給予了積極的回應(yīng)，就此“甚至有分析認為IBM公司的這一構(gòu)想極有可能上升至美國的國家戰(zhàn)略”。我國也于2009年制定了“感知中國”的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，打造“無所不在”的網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)泛在信息社會，正式成為信息化發(fā)展的方向。泛在信息社會中要實現(xiàn)“四A1”通信，即能夠?qū)崿F(xiàn)任何人和任何人、任何人和任何東西（對象），在任何時間和任何地點的通信與聯(lián)系。

信息技術(shù)的核心是計算機、通訊以及兩者結(jié)合的產(chǎn)物——網(wǎng)絡(luò)。這三者是一切信息技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用環(huán)境的基礎(chǔ)是多媒體計算機和網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境，其中最基礎(chǔ)的是數(shù)字化的信息處理。因此，所謂信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，也就是數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境。這種學(xué)習(xí)環(huán)境，經(jīng)過數(shù)字化信息處理具有信息顯示多媒體化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息處理智能化和教學(xué)環(huán)境虛擬化的特征。

三、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境

不同學(xué)者從各自角度提出了關(guān)于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)想。鐘國祥等（2006）提出智能學(xué)習(xí)環(huán)境是從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、混合學(xué)習(xí)理論、現(xiàn)代教學(xué)理論出發(fā)，以學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)為中心，由相匹配的設(shè)備、工具、技術(shù)、媒體、教材、教師、同學(xué)等構(gòu)成的一個智能性、開放式、集成化的數(shù)字虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)空間，認為其既支持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的自主建構(gòu)，又提供適時的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。馬來西亞學(xué)者Chin（1997）認為，“智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一個以信息通信技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)、以學(xué)習(xí)者為中心的且具備以下特征的環(huán)境：可以適應(yīng)學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)能力；可以為學(xué)習(xí)者終身學(xué)習(xí)提供支持；為學(xué)習(xí)者的發(fā)展提供支持。”綜合以上觀點和對“技術(shù)促進學(xué)習(xí)”（TechnologyEnhancedLearning）發(fā)展趨勢的分析發(fā)現(xiàn)，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)具有以下特征：

1.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)實現(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的融合。在智慧環(huán)境中，對物理環(huán)境的感知、監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能進一步增強，增強現(xiàn)實等技術(shù)的應(yīng)用使虛擬環(huán)境與物理環(huán)境無縫融合。

2.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)更好地提供適應(yīng)學(xué)習(xí)者個性特征的學(xué)習(xí)支持和服務(wù)。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境強調(diào)對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的過程記錄、個性評估、效果評價和內(nèi)容推送；根據(jù)學(xué)習(xí)者模型，對其自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)起到計劃、監(jiān)控和評價作用。

3.智慧學(xué)習(xí)環(huán)境既支持校內(nèi)學(xué)習(xí)也支持校外學(xué)習(xí)，既支持正式學(xué)習(xí)也支持非正式學(xué)習(xí)。這里的學(xué)習(xí)者并非只是校內(nèi)的學(xué)習(xí)者，也包括在工作中有學(xué)習(xí)需求的所有人。

據(jù)此，我們認為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一種能感知學(xué)習(xí)情景、識別學(xué)習(xí)者特征、提供合適的學(xué)習(xí)資源與便利的互動工具、自動記錄學(xué)習(xí)過程和評測學(xué)習(xí)成果，以促進學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)場所或活動空間。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是普通數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的高端形態(tài)，是教育技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

四、對于小學(xué)數(shù)學(xué)《找規(guī)律》的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計

在理想的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，每個學(xué)習(xí)者可手持一臺智能移動設(shè)備（如iPad），其屏幕大小與紙質(zhì)課本大小接近，能模仿紙質(zhì)課本的全部功能，如做筆記、插入書簽、做標(biāo)注和批注等，具有紙質(zhì)課本的翻書效果，這種裝載于智能移動設(shè)備的“教材”稱為電子教材。電子教材的內(nèi)容是多媒體化的，知識點之間按照語義關(guān)系鏈接，可實現(xiàn)知識內(nèi)容的個性化呈現(xiàn)；電子教材能和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進度綁定，可實現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的云服務(wù)同步，能夠記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程、智能分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果、圖形化呈現(xiàn)分析結(jié)果，并能結(jié)合教師的意見對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)和幫助。對于在校學(xué)生，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將使其在學(xué)校、家庭和社會中的學(xué)習(xí)具備“智慧”性。在學(xué)校學(xué)習(xí)中，教師可利用增強現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)各種真實的學(xué)習(xí)場景，使學(xué)生能夠身臨其境地體驗學(xué)習(xí)對象，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機。在家庭學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以在家利用電子教材進行課前預(yù)習(xí)和完成教師布置的作業(yè)。在社會學(xué)習(xí)中，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境能夠感知學(xué)習(xí)者所處的地點，根據(jù)地點和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，主動推送與學(xué)習(xí)者所處環(huán)境相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，實現(xiàn)自適應(yīng)的泛在學(xué)習(xí)。

本節(jié)課的教學(xué)所處的環(huán)境正是使用iPad的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，使用iPad教學(xué)更為便捷、形象、豐富，提高課堂效率、激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和解決實際問題的能力。使用信息技術(shù)與學(xué)科課程進行整合的關(guān)鍵是找好整合點，并運用恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)來支撐。因而，我們選用了使用iPad的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間進行教學(xué)與學(xué)習(xí)，以便更好的培養(yǎng)學(xué)生的自主、探究、協(xié)作能力，從而達到培養(yǎng)學(xué)生智慧的目的。

（一）學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計

傳統(tǒng)的教授主義的觀念特點是知識是有關(guān)世界的事實；學(xué)校教育的目的是將這些陳述性知識和程序性知識傳授給學(xué)生；教學(xué)內(nèi)容以書本知識為本位，缺乏對學(xué)習(xí)者直接經(jīng)驗的重視。建構(gòu)主義的觀念則是強調(diào)學(xué)習(xí)者的知識應(yīng)該是他們在與環(huán)境的交互作用中自行建構(gòu)的，而不是灌輸?shù)摹Ｒ虼耍谠O(shè)計學(xué)習(xí)內(nèi)容時應(yīng)該注重真實情境的創(chuàng)設(shè)，以知識和能力為中心，以培養(yǎng)學(xué)生的智慧為目標(biāo)，聚焦深度學(xué)習(xí)。

在本節(jié)課中，教學(xué)內(nèi)容是第九單元第一課時，主要研究圖形的循環(huán)規(guī)律，活動性和探究性較強。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了“圖形與變換”、“剪一剪”等簡單的圖形認識的基礎(chǔ)上展開的，讓學(xué)生通過觀察、猜測、實驗、推理等活動，去發(fā)現(xiàn)圖形的排列規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作及推理能力。與一年級下冊相比，本節(jié)課最大的變化就是圖形排列規(guī)律稍復(fù)雜一些，它們的排列呈現(xiàn)形狀和顏色的循環(huán)變化。本課在內(nèi)容的選擇上聯(lián)系生活實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；為學(xué)生提供積極思考與合作交流的空間。

本節(jié)課通過首先進行情境創(chuàng)設(shè)，以小學(xué)生日常生活中最喜歡的喜羊羊與灰太狼為例，請學(xué)生進入羊村、參觀喜羊羊的家等環(huán)節(jié)來激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生主動探究的積極性，使課堂伊始便洋溢著濃郁的求知氛圍，為之后的課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。然后，通過合作探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，動手操作、感知規(guī)律，趣味游戲、運用規(guī)律，思維拓展、延伸規(guī)律等環(huán)節(jié)依次引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主、協(xié)作、探究能力。最后，結(jié)合生活中有規(guī)律的美，讓學(xué)生加深印象，設(shè)計小手帕，擦燃學(xué)生創(chuàng)新的火花，激發(fā)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識去創(chuàng)造美，而且能提高學(xué)生的動手能力，審美能力。

（二）學(xué)習(xí)資源設(shè)計

就學(xué)習(xí)內(nèi)容來說，提供的資源是經(jīng)過教師設(shè)計的、具有良好結(jié)構(gòu)的媒體材料；就內(nèi)容控制來說，一般難以允許學(xué)習(xí)者隨意獲取或瀏覽與學(xué)習(xí)主題無關(guān)的內(nèi)容，而只能獲取與授課主題具有較大相關(guān)性的內(nèi)容，如教師講稿、專題網(wǎng)站、專題資源庫等。

本節(jié)課為學(xué)生提供了一臺ipad，并在其中添加了所需的資源庫如電子課本、數(shù)字教輔、數(shù)字圖書館、聲音、視頻、相關(guān)軟件。同時將本課所在的環(huán)境置于云端學(xué)習(xí)環(huán)境中，以便于教師與學(xué)生更好的進行互動。

（三）智能工具設(shè)計

為完成預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，工具通常包括學(xué)習(xí)者模型測量工具、信息推送工具、學(xué)習(xí)軌跡記錄工具、學(xué)習(xí)者成果評價工具、教學(xué)系統(tǒng)終端、溝通工具（聯(lián)絡(luò)簿、聊天工具）、定位設(shè)備/安全設(shè)備、虛擬學(xué)具（筆記本、電子辭典、計算器、學(xué)習(xí)工具）、數(shù)字分析管理設(shè)備、媒體輸入設(shè)備等。

（四）學(xué)習(xí)方式設(shè)計

（1）突出群體協(xié)同知識建構(gòu)；（2）關(guān)注高階認知目標(biāo)；（3）多樣評價要求；（4）思維成為學(xué)習(xí)方式差異的關(guān)鍵。本節(jié)課旨在通過觀察、推理活動，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、操作及歸納推理能力，初步發(fā)展想象力、創(chuàng)新意識及簡單的數(shù)學(xué)邏輯思維能力。因而主要采用自己動手，協(xié)作探究等方式進行學(xué)習(xí)。

以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主動精神，將傳統(tǒng)的學(xué)生被動接受式的學(xué)習(xí)變?yōu)橛幸饬x的學(xué)習(xí)，主動的學(xué)習(xí)，在興趣中學(xué)習(xí)。學(xué)生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹鳌⒅R意義的主動建構(gòu)者。

（五）教學(xué)方式設(shè)計

（1）重視活動設(shè)計，重視引導(dǎo)；（2）適應(yīng)性評價學(xué)習(xí)結(jié)果；（3）學(xué)習(xí)活動干預(yù)[5]。本節(jié)課通過情境教學(xué)法、自主探究法、合作交流法、動手實踐法來更好的培養(yǎng)學(xué)生自主、探究、協(xié)作的能力。傳統(tǒng)的課堂是以教師為主宰，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的灌輸者，本節(jié)課強調(diào)教師要由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)意義的幫助者、促進者、引導(dǎo)者。

（六）學(xué)習(xí)社群設(shè)計

學(xué)習(xí)者的知識建構(gòu)是個體建構(gòu)和群體建構(gòu)，共同作用的結(jié)果。“課堂學(xué)習(xí)”學(xué)習(xí)情景傾向于個體知識建構(gòu)，學(xué)習(xí)社群建立的目的在于鼓勵學(xué)習(xí)者之間經(jīng)常溝通，彼此交流。學(xué)習(xí)社群是虛擬社區(qū)，側(cè)重在線交流，強調(diào)自我選取圈子，自動匹配圈子，它受制于信息技能，與移動互聯(lián)的現(xiàn)實社區(qū)相結(jié)合（可隨時隨地交流），依賴于媒介素養(yǎng)。

（七）教學(xué)社群設(shè)計

教學(xué)社群傾向于為教師建立學(xué)習(xí)社群，共同研究教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)支持方式、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)資源的設(shè)計和學(xué)習(xí)工具的設(shè)計。教學(xué)社群的建立有利于教師的專業(yè)發(fā)展，也有利于教學(xué)的順利進行。

五、結(jié)束語

以信息技術(shù)為代表的科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對人類的生產(chǎn)方式、生活方式、思維方式以及學(xué)習(xí)方式等都產(chǎn)生了重大的影響。信息時代的學(xué)習(xí)與以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。信息技術(shù)是以數(shù)字化為支柱，信息技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)過程后，引起了學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)方式都向數(shù)字化方向發(fā)展，形成數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源和數(shù)字化的學(xué)習(xí)方式。

進入21世紀以來，全球各界都為獲得嶄新的發(fā)展提出了相應(yīng)的要求，因此數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的產(chǎn)生就是一個必然，是時代的要求。信息技術(shù)的發(fā)展為我們營造了數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，從E-learning、B-learning到移動學(xué)習(xí)與泛在學(xué)習(xí)，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為智慧的學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)與發(fā)展提供了技術(shù)支撐。學(xué)習(xí)者對高端學(xué)習(xí)環(huán)境提出了相應(yīng)要求。隨著社會信息化成長起來的“數(shù)字土著”或“網(wǎng)絡(luò)一代”在能力傾向、學(xué)習(xí)風(fēng)格等諸多方面與“數(shù)字移民”具有一定差異，很多時候他們所接收的信息和學(xué)到的知識超過他們的老師。因此，我們必須在先進的、正確的理論指導(dǎo)下，設(shè)計與構(gòu)建能提高學(xué)生自主、探究與協(xié)作能力的、能夠培養(yǎng)學(xué)生智慧的，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性與創(chuàng)新精神的智慧的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。

智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的提出是為了讓教育研究者更加重視新型學(xué)習(xí)環(huán)境的研發(fā)；讓教育管理者充分認識到學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)與教方式變革的支持作用；讓學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)者從學(xué)與教方式變革的角度，構(gòu)建適應(yīng)新時期學(xué)生需求的學(xué)習(xí)環(huán)境；讓教師從以學(xué)習(xí)者為中心的理念出發(fā)，利用學(xué)習(xí)環(huán)境進行個性化教學(xué)；讓學(xué)生可以輕松的、投入的和有效的在可感知的、自適應(yīng)的、智能的學(xué)習(xí)場所學(xué)習(xí)。

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[作者簡介]賈驥（1990.03-），男，吉林長春人，在校碩士，研究方向：計算機科學(xué)與應(yīng)用。