交互式電子白板系統(tǒng)教學(xué)效果評(píng)估研究*——以蘇州市為例

周 鵬，任 慧，姚麗影，呂曉棠，武彥麗

（1.華中師范大學(xué) 信息化與教育發(fā)展研究中心，湖北 武漢 430079；2.華中師范大學(xué) 國(guó)家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心；湖北 武漢430079；3.蘇州市電化教育館，江蘇 蘇州215004）

一、引言

技術(shù)的進(jìn)步為教育帶來(lái)了巨大變革，技術(shù)與教育的融合為課堂教學(xué)帶來(lái)更豐富的教與學(xué)體驗(yàn)。交互式電子白板系統(tǒng)（InteractiveWhiteboard Systems，簡(jiǎn)稱為IWBS）是指硬件由一臺(tái)計(jì)算機(jī)和與之連接的數(shù)字投影儀和大屏幕觸控電子白板組成，以及運(yùn)行在其上的各類教學(xué)輔助軟件、可視化軟件和交互軟件組成的教學(xué)輔助系統(tǒng)。IWBS由于其可視化、交互性、多媒體和智能化的特點(diǎn)，成為課堂教學(xué)中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。在我國(guó)，各地教育行政部門也大力推進(jìn)IWBS的普及，使其成為一種主要的教育信息化技術(shù)手段。如何從區(qū)域的角度評(píng)價(jià)IWBS的應(yīng)用情況和對(duì)課堂教學(xué)產(chǎn)生的效果成為IWBS發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，一方面，能得出現(xiàn)有IWBS在區(qū)域應(yīng)用中的效果，另一方面，也為未來(lái)的發(fā)展指出了方向，并且IWBS的應(yīng)用效果評(píng)估也是理論研究的熱點(diǎn)。

本研究以IWBS在區(qū)域內(nèi)的應(yīng)用效果評(píng)估為研究問(wèn)題，選擇蘇州市IWBS的發(fā)展和應(yīng)用為典型案例，首先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析IWBS在蘇州市發(fā)展的整體情況，再構(gòu)建了包含軟件設(shè)計(jì)、硬件布置、教師技能、學(xué)生興趣和教學(xué)效果的五維度模型，以調(diào)查問(wèn)卷研究方法評(píng)估蘇州市IWBS應(yīng)用效果，并且比較了不同類型學(xué)校IWBS應(yīng)用的效果差異。

二、綜述

對(duì)于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的交互式電子白板的研究，胡衛(wèi)星等將其劃分為三個(gè)階段：技術(shù)特點(diǎn)分析階段、應(yīng)用模式設(shè)計(jì)與開發(fā)階段、效果評(píng)價(jià)即評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建階段。[1]

技術(shù)特點(diǎn)分析階段，李震英等通過(guò)分析英國(guó)中小學(xué)交互式電子白板的5個(gè)應(yīng)用案例，指出IWBS具有清晰的可視化界面、便捷的操作方法、靈活的交互功能等特點(diǎn)；[2]潘璇從中小學(xué)教育實(shí)踐出發(fā)，提出了利用交互式電子白板交互性的特征，加強(qiáng)課件設(shè)計(jì)的參與性與交互性的特點(diǎn)；[3]石映輝等通過(guò)文獻(xiàn)研究，提出了交互式電子白板對(duì)課堂教學(xué)的6個(gè)積極影響，包括增強(qiáng)學(xué)生的積極性、增強(qiáng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解、增強(qiáng)交互性和創(chuàng)造性等。[4]

應(yīng)用模式設(shè)計(jì)階段，鮑賢清把電子白板教學(xué)的交互關(guān)系劃分為：操作交互、人際交互和認(rèn)知交互三類，并分析了三類交互與教學(xué)策略、技術(shù)供給之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了電子白板教學(xué)的認(rèn)知策略、組織策略；[5]劉春燕等提出了交互式電子白板應(yīng)用于課堂教學(xué)中的四個(gè)特征，針對(duì)在使用交互式電子白板時(shí)存在的問(wèn)題，提出了基于交互式電子白板的教學(xué)優(yōu)化策略；[6]馬光仲等提出了交互式電子白板交互功能的四個(gè)實(shí)現(xiàn)步驟：創(chuàng)設(shè)情境、充實(shí)教學(xué)內(nèi)容、開展小組學(xué)習(xí)、記錄學(xué)習(xí)過(guò)程。[7]

效果評(píng)價(jià)階段，朱廣艷等以ARCS理論為概念模型，以三階段實(shí)驗(yàn)表明使用交互式電子白板的培訓(xùn)結(jié)果明顯要優(yōu)于使用普通黑板；[8]吳筱萌等用錄像分析方法，分別從行為主義和構(gòu)建主義兩種教學(xué)模式分析了交互式電子白板在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，得出了其能很好支持多模態(tài)教學(xué)及能支持“技術(shù)性交互”和“物理性交互”；[9]趙建華等采用內(nèi)容分析法構(gòu)建了一個(gè)交互式電子白板課堂教學(xué)編碼表用以分析一節(jié)英語(yǔ)例課，發(fā)現(xiàn)電子白板對(duì)知識(shí)的呈現(xiàn)形式、交互程度產(chǎn)生較大影響；[10]張學(xué)琪等用問(wèn)卷調(diào)查的方法從評(píng)價(jià)、信息、管理、影響、再關(guān)注五個(gè)維度分析了教師對(duì)電子白板的關(guān)注程度。[7]

從方法論的角度，現(xiàn)有對(duì)電子白板的研究既有定性研究又有定量研究，包括了問(wèn)卷調(diào)查、錄像分析、內(nèi)容分析等。綜上所述，現(xiàn)有研究關(guān)于IWBS的特點(diǎn)分析和應(yīng)用模式的設(shè)計(jì)已經(jīng)較為充分，而對(duì)IWBS的應(yīng)用效果評(píng)估研究仍然有待豐富。

三、研究設(shè)計(jì)

1.研究問(wèn)題

本文主要解決如下2個(gè)研究問(wèn)題：

（1）蘇州市IWBS的發(fā)展現(xiàn)狀如何？

（2）蘇州市IWBS用于課堂教學(xué)的效果如何？

2.研究方法

針對(duì)上述2個(gè)研究問(wèn)題，分別采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和問(wèn)卷調(diào)查的研究方法。通過(guò)走訪蘇州市教育局及其下轄的498所中、小學(xué)校，實(shí)地調(diào)查了這些學(xué)校的師生數(shù)、班級(jí)數(shù)、教室數(shù)和IWBS教室數(shù)，用以分析蘇州市各區(qū)、縣（市）的IWBS發(fā)展現(xiàn)狀。為了研究IWBS應(yīng)用效果，本文選取課堂教育的接收者——中、小學(xué)生作為調(diào)查對(duì)象，以問(wèn)卷調(diào)查方法展開研究。本研究選取市直轄的1所中學(xué)、2所小學(xué)9個(gè)班級(jí)共336名學(xué)生發(fā)放了調(diào)查問(wèn)卷，回收336份問(wèn)卷，其中有效問(wèn)卷281份，有效問(wèn)卷占83.6%。調(diào)查問(wèn)卷按照李克特五級(jí)量表(Likert scale)編制。

四、蘇州市IWBS發(fā)展現(xiàn)狀

1.總量初具規(guī)模

通過(guò)實(shí)地調(diào)查，蘇州市應(yīng)用IWBS的教室6286間，普及率達(dá)32.25%，表明蘇州市投入巨大資源于教育信息化建設(shè)，IWBS在蘇州的應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模。蘇州市交互式電子白板各區(qū)分布如圖1，其中昆山市和張家港市的IWBS教室占全市IWBS教室總數(shù)的20.28%和15.29%。而IWBS教室的發(fā)展并不均衡，相城區(qū)、吳中區(qū)等地區(qū)的IWBS教室的數(shù)量和占比還偏低。這表明蘇州市IWBS發(fā)展具有較高水平，但仍存在區(qū)域不均衡的情況。

圖1蘇州市IWBS教室各區(qū)分布

2.IWBS教室應(yīng)用水平較高

蘇州市IWBS教室普及率達(dá)32.26%，IWBS教室班級(jí)普及率達(dá)42.46%，表明蘇州市中、小學(xué)校已經(jīng)將IWBS廣泛應(yīng)用于課堂教學(xué)。其中，昆山市、太倉(cāng)市的IWBS教室普及率均超過(guò)50%，其中昆山市的IWBS教室普及率最高，達(dá)53.75%，如圖2。同樣，昆山市、太倉(cāng)市的IWBS班級(jí)普及率均超過(guò)70%，其中太倉(cāng)市IWBS班級(jí)普及率高達(dá)75.07%。這表明蘇州市中小學(xué)已經(jīng)具備IWBS效果評(píng)估的基礎(chǔ)。

圖2蘇州市各區(qū)IWBS教室所占比率

3.教師熟練IWBS教學(xué)方式

蘇州市IWBS教室總量的初具規(guī)模和較高的應(yīng)用水平使得教師在課堂教學(xué)中更多地接觸IWBS。調(diào)查結(jié)果顯示，蘇州市每7.7名教師共用一套IWBS。如圖3，昆山市和太倉(cāng)市的教室與電子白板的比率更高達(dá)4.2和4.0，意味著每一名教師都不可避免地應(yīng)用IWBS開展教學(xué)活動(dòng)。

圖3蘇州市各區(qū)教師與IWBS的比率

4.多樣化的IWBS教室

筆者通過(guò)深入走訪蘇州市中小學(xué)校的IWBS教室發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)教室不同，蘇州市中小學(xué)校的IWBS教室布置呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，包括單塊白板、電子雙板和多電子白板，如圖4。

綜上所述，隨著蘇州市教育信息化的不斷發(fā)展，IWBS技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，使得蘇州市既具備開展IWBS效果研究的基礎(chǔ)，又有開展IWBS效果研究的迫切需要。

圖4蘇州市電子白板布放實(shí)例

五、IWBS的應(yīng)用效果評(píng)估研究

本研究從IWBS的軟件設(shè)計(jì)、硬件布置、教師應(yīng)用IWBS的技能和能力、學(xué)生感知IWBS有趣性和對(duì)學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)五個(gè)維度評(píng)估IWBS的應(yīng)用效果。

1.IWBS軟件設(shè)計(jì)維度

軟件設(shè)計(jì)是IWBS的重要組成部分，表現(xiàn)在用戶界面的友好程度、運(yùn)行的流暢程度、操作的復(fù)雜程度和內(nèi)容的豐富程度。IWBS的軟件設(shè)計(jì)直接決定了IWBS教學(xué)的效果。本研究在問(wèn)卷設(shè)計(jì)時(shí)，把IWBS軟件設(shè)計(jì)劃分為5個(gè)變量，如表1，其一致性系數(shù)為0.631，表明具有有效的信度。對(duì)于281份有效問(wèn)卷得出5個(gè)變量的均值都較大，說(shuō)明受調(diào)查者對(duì)于蘇州市IWBS的軟件設(shè)計(jì)的滿意度較高。

表1 IWBS軟件設(shè)計(jì)

2.IWBS硬件布置維度

硬件布置同樣是IWBS的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生而言表現(xiàn)在顯示的清晰程度、對(duì)視覺(jué)器官的刺激程度、IWBS的類型（單板、雙板、多板）和受外部環(huán)境影響。IWBS的硬件布置也是IWBS教學(xué)的效果的決定因素。本研究在問(wèn)卷設(shè)計(jì)時(shí)，把IWBS硬件布置劃分為5個(gè)變量，其一致性系數(shù)為0.598基本滿足信度要求，如表2。該維度上5個(gè)變量的均值接近3，說(shuō)明受調(diào)查者對(duì)于蘇州市IWBS的硬件布置的滿意度不高。

表2 IWBS硬件布置

3.教師應(yīng)用IWBS的技能和能力維度

教師應(yīng)用IWBS的技能和能力直接關(guān)系到IWBS的效果，表現(xiàn)在能否熟練使用IWBS、是否樂(lè)于使用IWBS、能否使用視頻動(dòng)畫等多媒體模式、能否充分利用IWBS的交互性。本研究在問(wèn)卷設(shè)計(jì)時(shí)，把教師應(yīng)用IWBS的技能和能力劃分為5個(gè)變量，其一致性系數(shù)為0.605滿足一致性要求，如表3。

表3教師應(yīng)用IWBS的技能和能力

4.學(xué)生對(duì)IWBS興趣維度

學(xué)生對(duì)IWBS興趣維度是指，從學(xué)生的角度所感知到IWBS課程在內(nèi)容、形式、交互和整體方面相對(duì)于普通課程的感興趣程度。對(duì)于中、小學(xué)生而言，興趣是最好的老師，因此學(xué)生對(duì)IWBS的興趣是其應(yīng)用效果的重要指標(biāo)。由于IWBS課程既能通過(guò)引入視頻、動(dòng)畫等豐富教學(xué)內(nèi)容，又能使課程更具交互性，易于引起中、小學(xué)生的興趣。在設(shè)計(jì)問(wèn)卷時(shí)，把學(xué)生對(duì)IWBS的興趣劃分為5個(gè)變量，其一致性系數(shù)為0.703，滿足一致性要求，如表4。

表4 學(xué)生對(duì)IWBS興趣

5.IWBS對(duì)學(xué)習(xí)貢獻(xiàn)維度

IWBS對(duì)學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)指使用了IWBS對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響，包括：注意力更集中、更易理解課堂知識(shí)和抽象概念、提高學(xué)習(xí)成績(jī)等直接或間接貢獻(xiàn)。該維度是評(píng)估IWBS應(yīng)用效果最直接的指標(biāo)。該維度的變量設(shè)置參考了Liu等關(guān)于在線學(xué)習(xí)社區(qū)學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)時(shí)使用的量表[11]，將該維度劃分為6個(gè)變量，其一致性系數(shù)為0.777，如表5。

表5 IWBS對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)

6.五個(gè)維度的比較

表6為從整體上對(duì)軟件設(shè)計(jì)、硬件布置、教師應(yīng)用IWBS的技能和能力、學(xué)生對(duì)IWBS興趣、IWBS對(duì)學(xué)習(xí)貢獻(xiàn)五個(gè)維度的均值和一致性系數(shù)進(jìn)行的比較。

通過(guò)對(duì)比表6數(shù)據(jù)，表明五個(gè)維度設(shè)計(jì)的量表均能較好地滿足一致性要求，具有較高的可信度。就所調(diào)查的蘇州市直轄的中小學(xué)的IWBS教學(xué)效果而言，在軟件設(shè)計(jì)、教師的技能與能力、學(xué)生興趣和IWBS對(duì)學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)等四個(gè)維度均較為理想，說(shuō)明蘇州市IWBS的應(yīng)用在提升“量”的前提下，也保障了“質(zhì)”的提升，從軟件配套、教師技能方面全面建設(shè)，充分發(fā)揮IWBS的可視化、多媒體和交互性等特性，提高了學(xué)生對(duì)IWBS課程的興趣，加強(qiáng)了教學(xué)效果。僅僅在硬件布置的維度上存在一定不足。通過(guò)與學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，影響該維度的主要因素是：首先電子白板的尺寸相對(duì)于普通黑白的尺寸較小，其次電子白板受外部光線等環(huán)境的影響較大，此外長(zhǎng)時(shí)間使用IWBS也會(huì)引起學(xué)生的視覺(jué)疲勞。

表6 IWBS應(yīng)用效果五個(gè)維度均值

圖5中、小學(xué)IWBS效果比較

根據(jù)學(xué)校類型，把問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果劃分為初中、小學(xué)。本研究評(píng)估兩類學(xué)校IWBS教學(xué)的效果雷達(dá)圖如圖5。通過(guò)比較中、小學(xué)IWBS教學(xué)效果的評(píng)估結(jié)果，發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)、教師的技能與能力、學(xué)生興趣和IWBS對(duì)學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)四個(gè)維度上這兩類學(xué)校的IWBS應(yīng)用效果差異并不明顯，只是在硬件布置上具有一定差異。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)訪談發(fā)現(xiàn)影響該維度的主要因素是：首先區(qū)域教育信息化資源更向小學(xué)學(xué)校傾斜，其次學(xué)生隨著年齡的增大對(duì)教學(xué)設(shè)備具有更高的期望。

六、總結(jié)與展望

本研究構(gòu)建了IWBS的效果評(píng)估模型，對(duì)IWBS在區(qū)域內(nèi)的應(yīng)用效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并且對(duì)不同類型學(xué)校的IWBS的應(yīng)用效果進(jìn)行了比較。通過(guò)對(duì)調(diào)研結(jié)果的初步分析表明，本研究所提的IWBS效果評(píng)估模型具有較好的可信度，并且能反映區(qū)域IWBS應(yīng)用的效果。通過(guò)對(duì)蘇州市這一典型區(qū)域案例的分析，可知IWBS得到了蘇州市教育行政部門的高度重視，具有較高的普及率。在軟硬件建設(shè)、教師應(yīng)用水平、學(xué)生興趣和教學(xué)效果等方面，蘇州市IWBS的應(yīng)用效果都具有相當(dāng)高的水平。通過(guò)比較各維度和不同類型的學(xué)校之間的差異，發(fā)現(xiàn)在IWBS硬件布置方面具有一些差異。一方面在現(xiàn)有硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，優(yōu)化IWBS對(duì)現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境的適應(yīng)性；另一方面優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)中對(duì)IWBS的運(yùn)用方式，充分發(fā)揮教師的主觀能動(dòng)性，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

[1]胡衛(wèi)星,王洪娟.交互式電子白板課堂教學(xué)應(yīng)用研究的現(xiàn)狀分析[J].中國(guó)電化教育,2012(5)：104-108.

[2]李震英,李志濤.英國(guó)中小學(xué)交互電子白板的應(yīng)用及個(gè)案分析[J].中國(guó)電化教育,2005(3)：70-73.

[3]潘璇.交互式電子白板在課堂教學(xué)中的應(yīng)用策略[J].中國(guó)電化教育,2010(8)：85-87.

[4]石映輝,楊宗凱,楊浩等.國(guó)外交互式電子白板教育應(yīng)用研究[J].中國(guó)電化教育,2012(5)：99-103.

[5]鮑賢清.交互式電子白板的教學(xué)策略設(shè)計(jì)探索[J].中國(guó)電化教育,2009(5)：84-87.

[6]劉春燕,張龍革,吳筱萌等.基于交互電子白板的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)優(yōu)化策略研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(5)：48-52.

[7]張學(xué)琪,蔣宇,莊紹勇.框架式電子白板的教師關(guān)注差異研究——基于香港學(xué)校的分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2014,(3)：33-41.

[8]朱廣艷,李名,張豪鋒.運(yùn)用交互式電子白板培養(yǎng)師范生教學(xué)技能的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)電化教育,2010(11)：97-101.

[9]吳筱萌.交互式電子白板課堂教學(xué)應(yīng)用研究[J].中國(guó)電化教育,2011(3)：1-7.

[10]趙建華,周秋怡.基于交互式電子白板的課堂教學(xué)過(guò)程分析[J].中國(guó)電化教育,2011(1)：92-96.

[11]Liu I F,Chen M C,Sun Y S,et al.Extending The TAM Model To Explore The Factors That Affect Intention To Use An Online Learning Community[J].Computersffamp;Education.2010,54(2)：600-610.