基于设计的研究在《现代教育技术》实验课中的运用

来源:用户上传      作者: 刘颖

　　[摘要]文章针对基于设计的研究方法运用于现代教育技术实验课程进行探究，以数字视频采集与处理实验为例进行详细论述。以问题缘起、分析设计、教学实施、评价反思作为逻辑主线，介绍了“数字视频采集与处理”实验的设计、教学实施、评价反馈，最后提出对现代教育技术实验课教学的建议。
　　[关键词]基于设计的研究；现代教育技术实验课程；任务驱动教学法；Moodle平台
　　[中图分类号]G40－057　[文献标识码]A　[论文编号]1009－8097(2011)08－0055－05
　　
　　近几年，基于设计的研究作为一种新的研究范式在教育学、心理学，特别是在学习科学和教育技术学领域引起广泛关注和热烈讨论。目前较为公认的关于基于设计的研究的定义为Hannafm出的，即基于设计的研究(DBR)是一种探究学习的方法论，其目的是在真实情境中，以研究者与实践者的协作为基础，通过分析、设计、开发和实施的反复循环，来改进教育实践，并提炼相关的设计原则和理论。基于设计的研究一般遵循“基于实际问题和基本理论的指导，设计开发教育干预一实施验证教育干预一分析评价教育干预一完善优化教育干预、实际问题得到解决、理论得到优化”的过程。教育干预既可以是全新的工具、模式，也可以将现有的工具、模式稍加调整改变。它关注教师、学习者所面临的有意义的问题，发现问题之后，教师与课程开发者、教学设计者协作解决问题，所有参与者都积极地参与到真实的设计项目中。
　　《现代教育技术》是某大学三年级师范专业学生的公共必修课程，该课程分为理论课和实验课两部分，每年授课人数约2000名。该课程的主要目标是使学生掌握教与学的基本理论，具备在教学过程中运用信息技术的意识和能力。学生的教育技术能力直接影响教师专业技能的提高和信息化进程的发展，师范生教育技术应用能力的培养主要取决于现代教育技术实验课程的开展。该校现代教育技术实验课一学期开展两轮。数字视频采集与处理是现代教育技术中的两个实验，包括数字视频的采集实验和数字视频的处理实验，每个实验一学期分别授课14次。然而目前实验课的教学没有得到足够的重视，教学过程中存在着一些问题，为了提高实验教学效果。我们采用基于设计的研究的思想指导现代教育技术实验课程的教学设计，其正是在真实的教学情景下，通过对实验课程的分析、设计、实施和评价反馈来逐渐完善实验的教学方案和教学资源。本文以“数字视频采集与处理”实验为例详细论述研究过程，并对实验课程教学提出建议。
　　
　　一　以“问题”为研究的起点
　　
　　2010年11月我们通过问卷对《数字视频的采集与处理》实验的授课现状以及学生对实验的学习需求情况进行调查，调查对象为本学期即将参与该课程学习的学生。研究小组发放问卷160份，共收回有效问卷143份，问卷有效率为89.4％。主要从以下几个方面分析数据：
　　
　　1　学生学习课程前对本实验的了解程度
　　表1显示的是关于学生在学习本实验之前是否接触过数码摄像机的调查，其中55.2％的学生接触过，44.8％的学生未接触过。
　　图1所示的是学生对于摄像机结构、使用以及视频处理软件的了解程度，46.4％的学生基本不了解，33.3％的学生一般了解，20.3％的学生比较了解，然而没有学生非常了解。
　　综上可知，学生关于视频采集与处理方面的技能基础比较薄弱，学习起点较低，不利于实验课程的进行。因此需要学生课前进行自主学习，加深对课程的了解。
　　
　　2　学生学习过程中常用的解决问题的方法
　　学生遇到问题时，72.2％的学生希望通过与同学交流解决问题，66.7％的学生进行自主探究寻找问题解决的方法。因此需要教师提供充分的学习资源，以便学生开展自主探究和合作交流学习。此外66.7％的学生希望通过教师的指导解决遇到的问题，因此教师在进行教学设计时应该以学习者为中心，充分发挥自己的指导帮助作用，以任务不断驱动学生的学习，以学习资源为学习探究的支柱(见图2)。
　　
　　3　学习需求情况
　　图3表明学生在学习过程中期望使用的资源类型，88.9％的学生在学习过程中倾向于使用视频，83.3％的学生期望使用PPT资源，72.2％的学生选择使用专题学习网站，此外依次为文本和Flash动画。总之此实验的学习中学生期望使用的资源类型主要是视频、文本、教学案例以及PPT。然而学生认为目前学习过程中教师提供的教学资源不能满足学习的需求。
　　通过问卷调查结合访谈资料，我们总结出当前实验课程教学过程中主要存在以下几个方面的问题：
　　(1)学生的学习起点较低，未达到课程学习的要求，不利于实验课的开展；
　　(2)教学过程主要采用教师讲授，学生重复练习的方式展开，教学方式过于单调，导致学生学习积极性不高；
　　(3)学生学习过程中学习资源匮乏，不利于学生的协作学习和自主探究；
　　(4)实验课程训练时间比较短，不能满足学生的学习需求。
　　为有效解决上述问题，我们认为必须重点关注如何通过教学方案和教学资源的有效设计提高学生的学习效果。以期借助基于设计的研究的方法论指导设计有效的教学干预产品，不断迭代循环开展实验，推动实际问题的解决，进而提高学生学习的效率。
　　
　　二　问题解决的理论指导和方案制定
　　
　　基于设计的研究与教育技术领域其他研究方法的主要区别之一是理论驱动的，其不是通过理论而是通过设计来解决问题。
　　
　　1　理论指导
　　(1)建构主义学习观
　　建构主义强调对学习环境的设计，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持，而且学生之间也可以相互协作和支持。在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。基于建构主义理论的指导，本实验的教学设计以“学习者”为中心，教学资源应注重学生社会知识的意义建构，重视情境的创设，为学生的知识构建创设条件，通过协商过程实现意义建构；在学习活动设计方面强调师生之间的合作交流和对话，促进学生主动完成意义建构。
　　(2)教学方法指导
　　“任务驱动教学法”是基于建构主义学习理论基础上的教学方法，该教学方法要求在教学过程中，以完成一个个具体的任务为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中，让学生通过完成任务达到学习知识内容的目的。学生在完成任务的过程中培养创新能力以及自主学习的习惯，学会了如何去发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。教学方法的教学过程如下：教师创设情境，提出任务框架；学生查阅资料共同讨论分析任务框架、并进行分组；小组内成员讨论明确任务、制定完成任务的解决方案；学生自主探索、与小组成员积极合作并最终解决任务：课堂中教师组织学生按照小组进行成果汇报，互相交流，以达到总结提升。

　　
　　2　学习支持技术
　　本实验课程的教学设计基于Moodle平台，其界面简单、精巧，操作简单。使用者可以根据需要随时调整界面，增减内容。课程列表显示了服务器上每门课程的描述，访问者可以对课程进行分类和搜索，按自己的需要学习课程。在线教学模块采用可以自由组合的动态模块化设计，教师在使用这些教学功能模块时，可以任意指定其显示位置，灵活地移动、修改或关闭这些模块。教师利用Moodle发布课程，并将设计开发的资源上传至课程内容模块。资源主要包括指导性资源、内容性资源和生成型资源。指导性资源，由研究小组设计的资源，主要有供教师使用的数字视频的采集和处理实验规划书及教学设计方案；供学生自主学习使用的数字视频采集实验指导书和数字视频处理指导书。内容性资源即在教与学过程中能起到呈现和巩固学习作用的资源，主要包括教学视频、PPT课件、文本、视音频资源、虚拟实验等类型资源。生成型资源是教学过程中产生的学生作品等。通过平台上的聊天室和论坛模块，教师和学生之间相互交流解决学习过程中遇到的问题。
　　综上，基于教学方法的指导和学习技术的支持，解决方案的具体实施过程详见表2所示。
　　
　　三　教学实施
　　
　　基于设计的研究以干预主义为导向，强调将设计的干预付诸于实践，经由实践来检验设计的有效性，于“设计一干预一反馈”的迭代过程中优化理论和教育干预。基于教学过程的动态性，教育干预实施的过程不一定严格按照预先的设计，应该依据实际情况做适当调整。
　　将解决方案运用于实验课程的教学过程中，按照课前学生自主学习、课堂教师提出任务框架、学生讨论交流并分组、协作完成任务和成果汇报的流程展开教学。教师提供资源供学生课前自主学习，使学生明确学习目标，有助于提高学习效率；自由分组学习，使学生根据兴趣展开学习，激发了学习的积极性；任务驱动的方法增加了学生学习的动机。此外，在实施过程中记录学生存在的问题，例如有学生认为提供的专题学习网站资源不足，学生进行视频采集的时间太短，需要教师进行及时指导等。实践的探索与理论的研究在这一阶段得以融合。
　　
　　四　评价反馈
　　
　　一个学期的实验课结束后，我们通过访谈和问卷调查了解学生对此实验课程教学情况的反应和建议，依据反馈修正解决方案。
　　
　　1　教学实施的反馈
　　(1)学生对教师课程安排的反馈
　　研究小组从采用的教学方法、教师指导、学习资源、协作学习四个方面考察学生对课程教学安排的态度，其中88.9％的学生认可教师对实验课程的教学安排，仍有11.1％的学生对教学安排不太满意，表明我们的方案仍然存在改进的空间。(详见图4)。
　　图5所示为学习过程中影响学生学习效果的因素分析，其中89.6％(即影响很大与有影响的总和)的学生认为教师使用的教学方法影响本实验课程的学习；85.2％的学生认为教师的授课技巧对学习的效果有影响；85.4％的学生认为教师提供的资源可以帮助自己的学习，资源匮乏会影响学习的效果：77.6％的学生认为学习的动机影响实验操作技能的获得；此外，超过一半的学生认为知识困难度对学习效果也造成了一定的影响。因此需要教师对教学课程进行合理的安排。
　　
　　2　从评价反馈中得到一些启示
　　通过问卷调查和访谈了解到，基于Moodle平台环境下提供的学习资源，尤其虚拟实验资源(比如Flash虚拟实验动画)的学习，有助于学生清晰的了解数字视频采集与处理工具软件的各个部分，获得一些感性认识。结合教师的讲解，使学生高效的掌握实验课程要求的操作技能。教学资源的使用在教师授课和学生自主探究学习的过程中发挥着重要的作用，影响着学生的学习效果。教师教学过程中应注重教学方法和教学资源的选择，教学设计应激发学生的学习动机，知识点难易的合理安排。
　　Moodle平台环境下开展任务驱动教学对实验课程的学习具有一定的作用，为设计开发的学习资源提供了网络平台的支撑，学生基于网络平台进行自主学习和合作探究。课堂为学生提供了讨论交流的场所，有利于学生掌握操作技能的基础上探究其在教育教学中的应用，促进学生的学习热情和与人合作的能力。结合教师的指导引导学生不断的思考和学习，将课堂教学和网络学习相结合，开展网上学习、课堂互动交流相结合的混合学习模式，达到优势互补。五解决方案的优化
　　基于设计的研究，旨在通过形成性研究，采用“逐步改进”的基于设计的研究方法，把最初的设计付诸实施，检验效果，根据来自实践的反馈不断改进设计，直至排除所有缺陷，形成一种更为可靠而有效的设计。
　　经过一个学期实验课程的开展，研究小组对基于网络环境下的实验课程混合式学习进行反思，以学习者为中心，教师充分发挥指导者的角色，优化基于任务驱动教学法的实施策略，以便为下轮实验提供基础。即课前教师交流并于网络平台中提出任务框架，学生根据任务要求利用平台资源进行自主学习，有利于学生准确地明确学习目标；课堂中学生交流讨论任务并根据不同的任务主题进行分组；学生面对面或者基于Moodle平台进行自主探索和协作学习以完成任务；课堂中以小组为单位进行成果汇报；最后学生课后进行反思。基于课堂讨论和网络平台上丰富的学习资源开展混合式学习，从而进～步提高实验学习的效率。优化方案详见图6。
　　六　基于设计的研究对现代教育技术实验课程教学的启示
　　
　　研究小组探究基于网络环境的任务驱动教学法运用于实验课程的教学方案设计的目的在于，通过基于设计的个案研究分析，从以下几个方面给予现代教育技术实验课程开展的建议：
　　
　　1　注重教学设计和教学方法
　　通过学生反馈总结出教师的教学设计和采用的教学方法对学生学习的效果影响较大。因此在开展现代教育技术实验课程的过程中，教师应该根据不同的实验内容和学生水平，采用灵活多样的实验教学方法，进行合理的教学设计。比如，数字视频采集与处理实验的教学设计中采用任务驱动教学法、利用课程管理平台开展虚实结合的实践教学。学生掌握操作技能的基础上，培养他们在实际的教学过程中运用信息技术的意识和能力。实验课程中教学设计与教学方法应在不断的实践中检验，不断修正完善。
　　
　　2　重视教学资源的应用
　　实验课程主要依据“以学习者为中心”的教学设计理念，为学生创造良好的学习环境以便支持学生开展自主研究以及协作学习活动。实验课程的教学过程中教师应该提供类型多样相互补充的教学资源，教学资源的内容应具有较强的针对性。教学资源的应用有助于激发学生的学习兴趣和学习热情，挖掘学生的学习潜能，培养学生实践能力、科研精神和创新意识。教学资源的应用直接影响实验课程的学习效果。
　　
　　3　遵循教学资源设计开发原则
　　通过此项研究，我们总结出设计教学资源时应注意以下方面，即资源设计开发的适应性，多样化，实时性和异步性

以及动态生成性。
　　(1)资源设计开发的适应性
　　实验课程的教学资源设计与开发应遵循适应学习者生理特性、心理特征和学习者的初始能力，以及实验课程的内容和学习条件。实验课程的授课对象是文科、理工和艺术三类学科的大三本科生，其中文科学生的感性思维强于理性思维，逻辑思维偏弱，学习认知风格为场依存型，在学习过程中易受到环境因素的影响，倾向于合作学习并且易受暗示；理工科学生理性思维强于感性思维，逻辑思维能力较强，学习认知风格为场独立型，在学习中不易受外界环境因素的影响，较多运用理性思维，从自己的感知出发去获得知识、信息，倾向于独立自主学习；艺术类学生思维活跃，富有创造性，在学习过程中易受到环境因素的影响，欠缺团队合作精神。因此，结合实验课的内容设计实验课程的资源类型包括PPT、文本、视频和学习网站等资源，学习者可以根据自己的学习风格选用合适的资源类型进行学习。教学资源设计应满足学生进行自主学习、合作学习等学习活动，注重学生操作技能的获得，培养学生在今后参与教学过程中运用信息技术解决问题的意识。
　　(2)资源设计开发的多样化
　　实验课程的教学资源设计在形式和内容上应该具有多样性和互补性，在形式上包括PPT、文本、视频和学习网站等多种媒体类型，多种资源类型互相补充。在内容上既有实验操作的具体知识点呈现，教学案例的展示，又包含问题探究和学习活动任务的安排。
　　(3)资源设计开发的实时性与异步性
　　实时性原则是指同一时间进行教与学的活动所用到的教学资源，例如教师课程讲授和学生课堂小组讨论应用的资源。异步性原则是指在不同时间不同地点可以用于教与学活动的资源。开发教学资源应该遵循资源的实时性和异步性原则，为教师课堂讲授和学生自学探究学习提供便利条件。
　　(4)资源设计开发的动态生成性
　　实验课程的教学资源设计以学习者为中心，以问题探究和真实任务为主导，以自主学习、合作学习等形式展开实验学习活动。如选定实验活动主题，以任务驱动学生自主探究，利用网络等方式搜集、整理、鉴别、加工有关学习信息，完成学习活动；教师、学生以及小组成员之间相互交流，进行评价与学习反思，这是一个知识动态生成的过程。在此过程中，学生的学习成果不断更新，以电子作品、任务完成方案、作品汇报等形式表现出来，这些成果将作为学习中的生成性资源。
　　
　　七　总结
　　
　　基于设计的研究以设计作为探究的手段，强调实际教学问题的解决，注重理论、情境和设计相结合。经过在教学中的应用和效果反馈，构建了基于Moodle平台的课堂教学与在线学习的混合教学策略，并为现代教育技术实验课的开展提出了建议，为下一轮设计提供基础。以期为现代教育技术实验课的教学提供一定的启示。
　　
　　参考文献
　　[1]Wang Feng,Hannafm M.J.Design－based research andtechnology－enhanced learning eVironments[J]，EducationalTechnology Research＆Development,2005,53：5－23
　　[2]张文兰，刘俊生，基于设计的研究―教育技术学研究的一种新范式[J]，中国电化教育,2007，(10)：13―17
　　[3]王永锋，何克抗，建构主义学习环境的国际前沿研究述评[J]，中国电化教育,2010，(3)：8－15
　　[4]梁文鑫，余胜泉，基于设计的研究的过程与特征[J]，电化教育研究,2006,(7)：19－22
　　[5]刘志选，多媒体教学资源整合的反思[J]，黑龙江高教研究,2010，(7)：164－167
　　[6]焦建利，基于设计的研究：教育技术学研究的新取向[J]，现代教育技术,2008,(5)：5－9
　　[7]王美，基于设计的研究一以高中研究型课程一人一建筑与城市为例[J]，开放教育研究,2007,(4)：82－85
　　
　　编辑；小西

转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-954154.htm