时间：2023-08-28 16:57:33
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能课堂利弊，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：多媒体技术；课堂教学；教学工具
中图分类号：G642 文献标识码：B
1 多媒体教学工具
课堂教学中教学工具必不可少，在多媒体教学的研究中，常常强调多媒体课件与电子教案这两重教学工具的区别。其中电子教案是将教学内容提纲挈领地以幻灯片的形式展现给使用者，通常用PowerPoint开发，用光盘或网络服务器存储。它的最大优点在于开放性好，教师在拿到范本后可随意修改，满足不同层次、不同类型的教学需要，受到广大教师的欢迎；而多媒体课件又称CAI课件(CAI，英文Computer Assisted Instruction的缩写，可译为计算机辅助教学系统)是可以单独运行的教学软件，通常用专用的开发工具开发或者直接用高级语言编程，主要目的是用动画、仿真等技术讲解课程中的重点和难点，强调教学方法与教学策略，辅助教师和学生完成教学任务，提高教学效果。在实际的应用中，它们都是多媒体教学的有力工具。
2 计算机课程的分类
2.1 根据专业性分类
根据课程是否为计算机专业的课程可分为：非计算机专业课程和计算机专业课程。
非计算机专业课程一般指计算机基础科学，包括计算机概论、软硬件、信息安全、数据库、网络、计算机应用、程序设计语言、软件工程、多媒体、信息检索等领域的基础内容。重点在于日常生活中计算机的普遍应用的各个方面，在有些高校分为两个阶段(计算机文化基础，计算机技术基础)介绍。
计算机专业课程包括数据结构、离散数学、计算机组成原理、体系结构、操作系统、计算方法、编译原理、人工智能、计算机网络、软件工程、计算机图形学、多媒体技术、计算机辅助制图等课程，重点在于对计算机领域各个方向的专业知识介绍。
2.2 根据学科性分类
对于计算机专业课程而言，根据课程内容所属的二级学科可分为系统结构、软件与理论、应用技术三大类。
系统结构类课程包括计算机组成原理、单片机、计算机系统结构、微机原理、接口技术、计算机系统性能分析、计算机系统设计、计算机结构仿真、操作系统设计与分析、数字信号处理、ASIC设计技术、可编程逻辑器件的程序设计等。
软件与理论类课程包括程序设计语言原理、程序设计方法学、面对对象程序设计、计算方法、软件工程、数据挖掘、算法分析与设计、密码学与安全计算理论、可计算与计算复杂性理论、数据库技术、数理逻辑、数据安全与保密技术、人工智能与知识工程、计算机网络工程、计算智能等。
应用技术类课程包括：电子商务、多媒体技术及应用、Internet技术及其应用、网络管理与维护、网络安全、WEB系统开发、ASP编程、计算机图形学、图像处理与分析、计算机辅助软件工程(CASE)、系统仿真、人机界面与虚拟环境技术、数据挖掘、智能接口与控制等。
2.3 根据理论性分类
根据课程偏重于理论还是实践可分为：理论型、实践型、理论与实践结合型。
理论型课程指课程内容偏重于理论介绍与分析，包括的课程有：离散数学、微机原理、计算机组成原理、计算机系统性能分析、程序设计语言原理、程序设计方法学、数理逻辑、计算方法、编译原理、人工智能、密码学与安全计算理论等。
实践型课程指课程内容偏重于实际操作与应用，包括的课程有：网页制作、图形制作、动画制作、计算机辅助制图、图像处理与分析、网络管理与维护、网络安全、WEB系统开发、ASP编程、计算机结构仿真、系统仿真、人机界面与虚拟环境技术等。
理论与实践结合型包括：汇编语言、数据库原理与应用、软件工程、数据挖掘、计算机图形学、数字信号处理、计算机网络工程、可编程逻辑器件的程序设计等。非计算机专业课程一般属于理论与实践结合型。
在研究多媒体技术在课堂教学中的应用时，相对来说，以上三种常用的分类方法中按专业性区分时，课程性质不够明确；按学科性区分时，涉及课程不够全面；而按理论性分类的方式基本区分了所有计算机课程的性质，适合于研究多媒体技术在课堂教学中的应用。
3 多媒体技术的应用
3.1 理论型课程
对于理论型课程，完全依靠教师在课堂上的讲解也是可以将知识传授给学生的，因为在没有引入多媒体之前，传统的授课方式就是讲解。在讲解中，教师为了把一些抽象的概念、难懂的重点讲清楚，往往借助挂图、模型等比较直观的教具来实现，这些教具在课堂教学中起到了很大的作用。但是挂图仍然不够形象，而模型制作会花费教师大量时间，还有像化学反应等瞬间效果不能持续。对于这些问题的解决，促使多媒体技术在理论型课程的教学中日益广泛的应用。在课堂上由多媒体技术辅助教师，将教师难以用语言描述清楚和在难以以实物演示的抽象难懂的重点、难点，跨越时间与空间，形象、生动、有趣地向学生展现，更有利于学生理解，提高教学效率和效果。
例如在介绍计算机的发展史时，教师可以先利用多媒体中的图片素材来展示世界上的第一台计算机的外观，因为它是庞大的，与当前使用的微机完全不同，教师不可能用语言描述和实物展示使学生对世界上第一台计算机印象深刻；接着可以使用多媒体中的视频素材来介绍计算机发展的四个阶段，继而引出这四个阶段的实质区别在于计算机所使用的电子元件不同；然后可以利用演示软件的功能，通过缩放、旋转等一系列功能，将电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路这四个发展阶段的电子元件的构造和特点展现给学生。也许有人会说，对于以上知识的传授，我们似乎用挂图和文字也可以达到效果。的确，用挂图可以让学生了解世界上第一台计算机，知道各种电子元件，对于非计算机专业的学生也许就足够了，但是作为计算机专业内容的一部分，对于计算机的发展史，不仅仅是让学生认识世界上第一台计算机，认识各种电子元件，还要让学生能够掌握计算机在不同阶段使用的电子元件的构造和实质的区别，为计算机产业的发展打下良好的理论基础，这也是使用多媒体技术辅助理论教学的优势所在。
又如计算机硬件故障检测时，往往会给学生讲授通过声音判断故障来源，例如在AMI BIOS 中： 一短声表示内存刷新失败，内存损坏比较严重； 四短声表示系统时钟出错，维修或更换主板；六短声表示键盘控制器错误；一长八短声表示显示测试错误，显示器数据线松动或显卡未插牢；一长九短声表示主板FLASH RAM或EPROM(BIOS损坏)错误；不停的响(长声)表示内存没有插牢或者损坏；不停的响(短声)表示电源、显示器和显卡未连接好；等等。那么什么是长声，短声又是怎样的呢？不是个个教师都会用嘴发声来模拟的，也不可能破环性的让计算机产生故障，这个时候多媒体中的声音元素正好就发挥了他的强大作用。教师可以把以前或实验机器出故障时的短声和长声录制下来在课堂上播放，这样学生就可以分辨长声、短声，进而判断计算机的故障。这是传统的“粉笔加黑板”以及挂图、模型等教具不能实现的，在这里声音元素的应用必然提高教学效率和效果。
3.2 实践型课程
对于实践型课程，与理论型课程相比较而言，可以说在课堂教学中没有多媒体技术的应用，课程是无法正常进行的，更谈不上提高课堂教学效果，提升教学质量了。随着计算机技术的发展，各种各样的开发工具和软件日益专业化，在计算机课程中根据不同层次不同目标的需求，不可避免地要讲授一些开发工具的使用和软件的操作，传授这些知识的课堂教学，离开多媒体的应用，课堂教学寸步难行。首先，一般开发工具和软件的安装使用，需要多媒体计算机作为硬件平台，没有多媒体计算机，开发工具和软件将无法使用；其次，一般开发工具通过程序编写生成一些实际的界面、图形、图像等各种各样的结果，这些结果的展示离不开多媒体设备，一般软件的操作过程更需要多媒体设备的连续使用才能保证学生掌握操作方法好技巧。
例如在可视化开发工具Visual Basic(简称VB)课程中，要解决一道习题：创建窗体，在其上实现通过输入半径控制得到圆面积。在这道习题中，教师在课堂教学中，首先要向学生展示窗体、文本框、按钮这三种不同的对象和控件它们各自的外观形态和属性；其次要指出编写程序的位置，讲明为什么在此位置编写；接着给出具体实现的程序代码，并运行调试程序；最后，演示程序的运行过程和结果。在这四个步骤的具体实施过程中，每个步骤都离不开多媒体设备和多媒体技术的具体应用，窗体、文本框、按钮、编程的位置，这些都不可能用语言来描述清楚，程序的编写、运行、调试、结果的显示也都依赖计算机软件的实际操作。
又如在动画制作课程中，讲到形状渐变时，如果没有多媒体技术的应用就不会有形状渐变的产生。在形状渐变的具体制作过程中，只需要在两个关键帧中绘制原始形状对象和目标形状对象，然后创建形状渐变，而中间的渐变帧由软件本身经过一系列的计算自动生成，这些渐变帧反应了形状的逐渐变化过程，其中的每一帧都根据各自所处位置包含在这一阶段由软件自动生成的具体形状对象。形状渐变由多媒体软件产生，变化过程由多媒体设备展示，在这一过程中，多媒体的应用尤其重要。尤其是对于两种不同形状对象之间需要设计形状渐变时，形状的变化过程更加需要使用多媒体设备展示出来，供学生对这一渐变过程进行深入的理解。
3.3 理论与实践结合型课程
无论是计算机专业还是非计算机专业课程中理论与实践结合型课程都具有理论的知识和实际的应用紧密结合的特点，在这种类型的课程中，多媒体技术的应用同时具有在理论型和实践型中应用的特点，不仅能够辅助教师准确清楚的表述概念，而且能够将理论知识的应用效果生动的表示出来，为理论与实际相结合提供了牢固的基础。
例如在介绍Excel软件中的公式及应用时，教师往往先介绍什么是公式，公式由哪些成分组成，接着介绍公式在Excel中的作用是什么，然后介绍公式在Excel中的使用方法，最后给出实际应用的例子。而在具体实例的讲解中，就需要先通过理论分析，再进行实际的验证。假设给定公式E3=$A1+B$1，它表示E3单元格的结果由A1和B1单元格中的值相加得到，那么复制E3单元格直接粘贴到F4时，F4中的结果是什么，它的公式又怎么表达呢？对于这个问题，解决时可以先根据绝对引用和相对引用的原理，确定F4单元格的公式中应为A2和C1的值相加，这是理论的分析，然后通过在Excel中实际的复制、粘贴操作，看到单元格的结果和其中的公式，以验证理论分析；反过来，也可以先在Excel中通过实际的复制、粘贴操作，看到单元格的结果和其中的公式，然后分析推断绝对引用和相对引用的应用规律，这两个方向的理论与实践相结合正是通过应用多媒体技术来达到。
又如对于数据库的查询功能，有学生成绩表(表1)和学生基本信息表(表2)，通过这两个表查询籍贯为“山西太原”的学生的成绩，理论上应该得到如表3的查询结果表，当然这是理论的结果，实际实现查询结果时就需要用特定的形式来表示，就是用编程语言了实现。比如使用Visual FoxPro程序设计语言实现，如果仍然以表格形式来显示，那么这种特定的形式是否可以按照设计正确显示出来，也就是说编写的程序是否正确呢，就需要进行调试了。在运行调试的过程中，每一条语句的作用都要通过多媒体设备演示给学生以供理解，这样学生才能够不仅知道怎样写，还知道为什么这样写，是否可以用其他的方法，真正做到举一反三，学以致用，这也正是多媒体技术应用的效果。
4 结束语
多媒体技术与计算机课程的课堂教学关系密切，多媒体技术应用于计算机课程的课堂教学，已体现出其辅助理论教学、形成实践教学的优势。随着素质教育的不断深入，其应用也必然更加深入，如何更加合理的利用多媒体技术组织课堂教学，继续提高课堂教学效果，提升教学质量，是进一步研究工作的重点。
参考文献：
[1] 李晓枫，黄重庆，高晓虹，张翠丽，马莉，王洪伟. 多媒体教学利弊分析[J]. 大连医科大学学报，2004，26(4):317-318.
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[3] 周任慧. 多媒体教学在高校中应用之探讨[J]. 甘肃科技纵横，2005，34(2):115-116.
[关键词]学习环境；虚实融合；学习环境设计；关联主义；物联网
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008f2013）03-0003-07
一、引言
学习环境的研究最早可追溯到心理学家勒温（KurtLewin，1890-1947），他认为学习环境的设计应满足学习者的心理需求，与之充分互动，从而影响其外在行为表现。随着研究的深入。学者们将学习环境的概念延伸到课堂氛围、学校文化等方面，认为教与学的过程类似于社会交往。需要一定的文化氛围起外在引导作用。
20世纪90年代以来，以网络、多媒体为代表的信息技术得到迅速发展，信息技术工具已将“现实”的学习环境拓展到基于网络和多媒体的“虚拟”学习环境，打破了传统教学活动的时空限制，可以有效地激发学习者的学习热情，促进协作和分布式学习。然而，单纯的现实环境和网络中的虚拟环境对教学的影响各有利弊，在增强学习者临场体验、培育学习者实际操作能力、拓宽学习者视野、培育学习者协作式解决问题能力等等方面，实和虚的学习环境不可兼得。
为此，有必要在关联主义学习理论的支撑下，结合物联网传感器技术的应用，将课堂内/外的“现实”学习环境与基于网络/多媒体的“虚拟”学习环境进行“融合”，使之成为有机的整体。营造“虚实融合”的学习环境。该环境既能满足学习者获取真实的学习体验，促进开展基于网络的协作学习，又有利于教师在探究过程中为学习者提供多方位的指导。拓展学习者的视野。
二、学习环境及其构成要素
（一）学习环境的内涵
随着建构主义理论的兴起，教学范式的关注点逐步从“教”转向“学”，在强化情境认知理论的同时，学习环境的重要性日益受到关注。
国外学者大多从学习活动的视角来定义学习环境，认为学习环境是促进学习有效开展的活动空间。较早关注学习环境设计的学者（Jonassen，D.H，1999）从建构主义的视角出发。认为学习环境是一种以技术为支持的环境，有利于学习者开展有益的学习。Hannafin（1992）将学习环境看作是一个全面、综合的系统，它通过以学习者为中心的活动来促进人们参与学习。
国内学者更多的是通过描述学习环境的要素来界定该概念。例如，何克抗、李文光（2002）将学习环境具体化为学习资源和人际关系的组合。其中，学习资源包括学习材料（即信息）、帮助学习者学习的认知工具（获取、加工、保存信息的工具）、学习空间（比如教室或虚拟网上学校）等等；人际关系则包括学生之间和师生之间的人际交往。钟志贤（2005）认为学习环境是为促进学习者发展，“特别是为高阶能力发展而创设的学习空间”。包括物质空间+活动空间+心理空间。
（二）学习环境的构成要素
新的理论与技术为学习环境的设计研究提供了新的视角，同时也丰富和拓展了学习环境的构成。由于人们立足于不同的基础理论与支持技术。其关注点各不相同，对构成要素的理解也有所不同。表1列出了根据时间顺序，研究者们对学习环境构成要素的不同观点。
目前，国内外关于学习环境构成要素的研究大多基于计算机网络技术与建构主义理论，主要关注学习环境的设计，协作学习、基于资源的学习的有效支持等。通过文献分析可知，研究者们对学习环境要素的理解有广义和狭义两个方面。在广义上，学习环境包含了教学系统的各个要素，例如，教师、学生、内容、方法和媒体等；在狭义上，学习环境为某一类型的学习活动提供相关工具、资源与教学策略支持。此外，学习环境要素的描述也受到研究者关注视角的影响。例如，在建构主义视角下，学习环境离不开资源、工具与情境等要素（钟志贤的“7+2”模型与Jonassen的建构主义学习环境）：在协作学习的视角下，学习环境需具备协作学习的空间、工具或硬件等（李继颖、张振亭，2001；叶赐添；李克东，2009；安维琪，2011）。
三、虚实融合学习环境及其特征
（一）虚实融合环境的内涵
随着现代网络技术和虚拟现实技术的发展，基于网络和多媒体的虚拟学习环境逐步走入人们的视野，早在1999年就有研究者讨论了学习环境由实变虚的历程，具体表现在学习伙伴、学习资源与学习方法三个方面。随着技术的革新、教学理念的转变，现实的物理教学环境与虚拟的网络教学平台都暴露出各自的不足之处，为了支持开展有效的教学活动，需要将二者进行融合。现实的物理世界能为学习者提供真实的体验，在提升学习者情感和动机方面要优于虚拟的网络环境，虚拟的网络平台和工具则能够打破限制，极大地拓展学习者的探究与学习领域。
在本文中，将支持现场讲授、演示、操作练习的方法开展教学活动的真实环境称之为“现实”学习环境，而借助于网络和多媒体手段、支持非面对面形式的学习活动的场所称之为“虚拟”学习环境。由于这两类学习环境在学习者的能力培养方面各有长处和短处，十分有必要将其进行融合，从而构建“虚实融合”的学习环境。
所谓虚实融合的学习环境，是指一类通过传感器设备识别、获取真实环境中与学习活动相关的客观信息，通过互联网将基于课堂和社会的真实学习环境与基于网络和多媒体的虚拟学习环境融为一体的新型学习环境。
虚实融合的学习环境主要借助于传感器，通过互联网连接现实世界与虚拟世界。传感器设备作为物联网的重要组成部分，识别、获取真实世界中对促进学习活动开展起着重要作用的信息，经过数字化处理后直接为学习者所采用。互联网和多媒体技术的应用，主要表现在虚拟学习环境和数字化学习资源的构建，学习者通过个性化学习环境获得学习主题相关的资源，避免了在海量的网上资源中迷航，提高学习效率，并有效支持协作学习活动的开展。
当前，支持学校开展科学探究活动的学习环境主要有两类：一是基于学校课堂内/外的“现实世界”。二是基于网络/多媒体的“虚拟世界”。在图1所示的“学习环境一学习模式”坐标系中。传统的课堂教学活动、传统的研究性学习活动分别位于A、D两个象限之中；基于信息技术的教学演示活动位于B象限：基于信息技术的研究性学习活动则位于c象限。其中包括网络探究（WebQuest）、网络探究科学环境（Web-basedInquiry Science Environment，简称WISE）、信息问题解决模式（BIG6）等典型的研究性学习模式。
图中虚线勾画出的椭圆是“虚实融合环境中的研究性学习”活动，它将虚拟环境与现实环境有机地结合起来，既充分利用虚拟环境中丰富的网络信息资源、认知与交互工具来开展研究性学习活动，又将学习活动置于现实环境中的真实情景，使得学习任务更具真实性与挑战性，更加激发学习者的动机与兴趣。
（二）虚实融合环境的特征
一般说来，本文所讨论的虚实融合的学习环境具有以下特征：（1）基于传感设备与互联网技术的支持，实现真实学习环境与虚拟学习环境的有机结合；（2）通过虚拟环境向学习者提供真实环境中难以获取的数据，将基于校内的正式学习活动与基于社会的非正式学习活动有机结合；（3）支持现实环境中的问题解决型教学活动，借助虚拟化的工具和手段开展科学探究。通过协作与互动解决现实世界中的真实问题：（4）通过传感器和网络实时获取和传递现实环境中的数据，拥有虚拟环境中海量的数字化学习资源，有利于开展跨时空的自主学习：（5）参与者能够最大限度地参与学习活动并有所收益，参与者既是某一领域的学习者也可能是某一领域的专家。
总之，虚实融合的学习环境结合了真实环境与虚拟环境的优势，可以弥补二者在培养学习者协作创新与满足学生真实体验等方面的不足。使用基于传感器和通信网络的物联网技术为学习者提供真实、同步的科学探究工具与手段，利用互联网技术编织起巨大的知识网络，使所有参与者都能从中学到知识。获得体验。拓展视野。从而满足不同层次的学习需求。
基于课堂的“现实”学习环境、基于网络和多媒体的“虚拟”学习环境，以及“虚实融合”学习环境三者在理论基础、技术支持等方面均有所不同，但在促进学习者有效学习的根本目标上是一致的，如表2所示。
四、虚实融合学习环境的理论与技术支持
（一）情境认知理论与分布式认知
建构主义理论的四要素（情境、会话、协作、意义建构）奠定了学习环境的理论基础。建构主义认为，情境在促进学习者意义建构过程中的作用不容忽视，学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，学习者在实际情境下进行学习，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。会建构主义理论观点更是认为，学校中的学习应该在一种有意义的情境中发生，它不可能与儿童在“真实世界”中所获得的知识相分离。因此。学习过程类似于社会交往过程。社会文化氛围与学习情境对存在于其中的主体有很大的影响，舒适融洽的情境能够满足主体的心理需求，促进有意义的交流。
情境认知理论认为，学习者的生活经验以及在新知识的获得与应用中利用这一生活经验对于学习是十分重要的。事实上，情境认知的研究正是试图通过设置基于工作的、模仿从业者真实活动的学习环境。或借助信息技术设计的逼真、仿真环境和虚拟实境来提高学习的有效性，并保证知识向真实情境的迁移。
虽然。目前现代信息技术工具已经实现了对真实情境的复制和虚拟化，但在满足学习者的真实感和临场体验方面，真实的情境与活动仍然不可替代。因此。在重视基于网络的虚拟学习环境的同时，也要重视真实环境中的活动、情境与评价，二者相辅相成。
分布式认知是一种认知活动，既是对内部和外部表征的信息加工过程，也是一个包括认知主体和认知环境的学习系统。分布式认知强调认知现象在认知主体和环境间分布的本质，它认为认知分布于学习者个体的大脑内。大脑是一个复杂的动态系统，具有社会性。该理论把人的学习过程与大脑的自然学习过程类比，强调要设计合适的学习环境以使人类学习过程与大脑的自然学习过程相一致。随着信息技术的发展，基于计算机和网络的学习环境正在分布式认知学习中扮演着愈来愈重要的角色。
在分布式认知的相关理论中，制品（artifact）被理解为支持分布式学习的设备或学习技术，学习者与制品的交互过程促进了有效学习，人与制品构成了动态的学习环境系统，这是一个复杂的分布式学习系统。分布式学习环境中的“制品”被认为带有认知能力，例如，智能教学系统中的智能被认为拥有类似于专家的“智力”，当学习者带着大脑中的知识参与到分布式的学习环境中，将与“制品”产生交互。为了促进学习者知识体系的完善与提升，就必须科学设计和正确使用“制品”，使之与学习者的大脑知识互补。从而有效提升学习效率。
（二）关联主义学习观与物联网技术
加拿大学者乔治·西门斯（George Siemens）于2005年提出一种有别于传统学习理论的数字化时代的学习观，即关联主义（connectivism）的学习观。其基本原理包括：学习与知识建立于各种观点之上：学习是一种将不同专业节点或信息源连接起来的过程：学习可能存在于非人的工具设施中；学习的能力比当前知识的掌握更重要：为促进持续学习，需要培养与保持各种连接；发现不同领域、理念与概念之间联系的能力至关重要：知识的流通是所有关联主义学习活动的目的。该学习观认为。数字化时代的学习建立在与信息节点保持高度连通的基础上，知道“从哪里寻找答案”比知道“答案是什么”更加重要。根据关联主义的观点，在学习环境的构建与应用中，应当更加注重个体知识的有效管理，支持快速获取信息、加工信息。例如。在相关的研究中所提出的关注信息节点的聚合、打造嵌入型的学习场域、注重个人知识管理以及延展社会网络等等。
物联网（The Internet of Things。IOT）近年来互联网技术与应用的拓展与延伸，国际电信联盟（1TU）2005年的报告认为，物联网主要解决物品到物品（Thing to Thing，T2T1、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之间的互连。t23r2008年，欧洲信息社会与媒体委员会的报告《2020年的物联网：未来之路》中，将物联网定义为：由一些“具有身份标识与虚拟的个性化特征，可以利用智能化接口在智能空间进行相关操作，并可以与社会的、环境的、用户的上下文相互连接并进行有效沟通”的物体所构成的网络。鉴于此，将物联网技术应用于学习环境建设，应当是以传感器为基础元件，实时采集现实环境中人们难以直接获得的、与学习活动相关的数据并进行可视化，与基于网络和多媒体的虚拟学习环境中大量的社群节点进行无缝的关联（连接），进而构建起一个高度连通的、有效支持协作学习活动的庞大的学习环境。
物联网体系通常由图2所示的感知层、网络层和应用层三部分构成。在这里。感知层是基础，通过无线射频识别（RFID）标签或各类传感器。实时采集现实环境或真实物体的相关信息，实现物物相连，感应器将其与网络接口连接；在网络层，云计算平台实现数据信息的最大范围共享，并进行信息加工与处理，最后在应用层使用并推广；在应用层，就学习环境的应用而言，可以进行针对特定主题的探究学习，与异地学习者开展协作式学习，在虚拟仿真平台上编程并对实体机器人进行运行调试。进行数字化科学实验等等。
在基于物联网技术的虚实融合学习环境中，包含有各种类型的信息节点，例如，参与者个体所代表的专业知识库，虚拟网络空间的资源库，以及传感设备提供的信息数据库等等。应当在关联主义学习观的指导下，合理利用这些资源节点构建符合“数字化一物物相连”特点的有效学习环境。
基于关联主义学习观的虚实融合的学习环境，可以支持学习者快速获取学习资源，管理个人知识空间，提高学习效率，在加强与拓展知识节点的同时。提高协作解决实际问题的能力和多视角的探究能力。基于关联主义学习观的视角，虚实融合的学习环境既继承了传统学习环境的关键要素，又丰富和发展了其结构与内涵。
五、虚实融合学习环境的应用实例
近年来，随着现代信息技术与现代教学理念的发展，国内外先后出现了一些典型的虚实融合学习环境实例。台北市的校园数字气象站就是一个较早将传感设备应用于中小学气象数据观测和教学活动的典型例子，其他的例子还有：东北师范大学的基于概念构图的网络协作学习环境、香港培正中学的e一小区协作学习环境、台湾科技大学研究团队围绕科学探究主题构建的情境感知泛在学习环境、美国面向科学教育的可视化协作学习环境（covis）等等。可见，虚实融合的数字化学习环境的研究已逐步从理论走向实践，在各种新型的信息技术硬、软件的支持下，其内涵与结构将更加丰富和多样。
（一）校园环境信息观测与研究性学习
“基于社区/校园的环境信息监测系统及其教育应用”是我们承担的一项浙江省公益性技术应用项目。校园环境信息观测系统（Campus Environment Information System。以下简称CEIS）是其中的主要成果之一。
CEIS系统将单纯的环境数据的观察与应用进行拓展，利用物联网技术，建立一个虚实融合的，集硬/软件、环境信息服务、环境知识普及、在线协作探究为一体的区域环境观测与环境教育信息化平台。
CEIS系统的总体构成如图3所示。整个系统由室外采集器、网络数据库、信息门户构成，学习者既可利用在线工具开展探究学习。也可通过移动设备查询实时数据开展活动。其中，室外采集器（如图4左图所示）由太阳能供电、分布式传感器网络感知和无线数据传输三个部分组成，可以实时或定时采集本区域的各类环境数据并上传到远程服务器中，包括气象要素（温度、湿度、风速、风向、雨量、气压和总辐射）、环境噪声、空气质量（二氧化碳、臭氧、有毒有害气体和粉尘颗粒物）等12个环境要素。此外，本系统具有较好的扩展性，可以根据需要增减传感器的类型和数量。信息门户网站（如图4右图所示）向用户提供环境要素的实时数据信息以及相关的学习资源，如科普知识，供学习者在线开展科学探究。
CEIS系统将虚拟环境（包含了在线的信息资源、在线协作学习工具）与真实的校园环境（包含了真实的校园、基于真实情景的环境数据）有机融合，学习者既可以基于真实的环境问题，在真实的世界中，通过真实的评价反馈开展研究性学习。又能够充分利用虚拟的在线学习平台及网络工具，跨越时空界限，进行无障碍的交流与协作。在学校环境教育领域，可以较好地解决传统的课堂教学中的难点，通过该系统采集难以直接从真实情景中获取的环境信息，开展跨校间的分布式协作学习，在学习活动过程中逐步积累相关数据和优秀案例，促进学习者知识的吸收与内化，以及科学探究能力的提升。在这里，我们以面向小学3-6年级的环境教育为例，列出利用CEIS系统开展科学探究的活动设计方案如表3所示。
（二）GLOBE全球性学习与观察
“有益于环境的全球性学习与观察”（Global Learning andObservations to Benefit the Environment，简称GLOBE）是美国副总统戈尔在1994年世界地球日发起的一个国际性的环境教育远程合作项目。截至到目前，已有112个国家参与到GLOBE项目中，包含分布在2.4万个学校中的约5.8万个受过GLOBE项目训练的教师。此外，通过在线参与全球性的科学探究项目，150万的学生贡献并分享了多达2300万的数据。GLOBE项目通过GLOBE学校网络将学生、教师以及科学家联系在一起，同时，鼓励家长、科学家以及参与过GLOBE项目的校友支持学生开展活动。
2006年，我国的首都师大团队参与了GLOBE项目中的“夜晚观星”（GLOBE at Night）子项目。该子项目要求在全球范围内对星空的清晰度进行观察，通过收集的数据来评估夜晚照明对星空的污染程度。分布在全球各地的参与者在网站平台上根据学习指导，下载活动信息手册。选择观测周期内的一个时间。观察记录当地的信息数据，与参与者通过网络工具汇报、共享观测情况。最后通过邮件收到组织者对此次活观测活动的总结报告。
随着信息技术的发展，GLOBE项目也在不断地完善发展。如图5右所示。利用谷歌地球。筛选科学探究中所需的数据类别，如大气、地质、水文等，选取州、学校所在的地理位置，即可下载获取这些开放共享的数据资源。
GLOBE项目在社会各界人士的支持下，构建了一个全球范围的、开展科学探究活动的“虚实融合”学习环境，具有如下特征：（1）提供网络平台开展分布式学习活动，同时，使用物联传感设备获取、加工、共享真实情境的数据信息；（2）为学习者构建丰富的人际关系网络，如教师、参与者、科学家、伙伴等，学习者可以随时与这些拥有丰富信息资源的知识节点沟通交流。获取指导：（3）在全球范围内开展基于现实生活主题的探究活动，提供辅助认知的技术工具，如将获得数据信息实时生成图表（需要项目参与者身份），从而激发学习者的动机。促进有效学习：（4）使用“实践检验法”来评价学习效果。学习者的成果转化为真实问题的解决方案，其学习结果可直接在现实中得到检验。
（三）虚实融合的机器人教育
所谓机器人教育通常是指学习机器人的基本知识与基本技能，或利用教育机器人优化教育教学效果的理论与实践，这是人工智能技术在教育领域中的应用，是信息技术教育的一个领域，近年来已成为培养学生编程能力、创新技能的重要载体。由于传统的机器人教育大都基于实体机器人开展教学与实践活动，设备成本比较高，加之地区之间在经济和师资水平等方面的差异，难以大面积推广，在较大程度上制约了机器人教育活动的开展。
虚拟机器人的出现不仅解决实体机器人教育存在的一些问题。而且已有研究发现，在信息技术课程中利用虚拟机器人教学起到一举两得的作用，使学生不仅学习了程序设计的基本知识，也学习了机器人相关的知识，同时利用虚拟机器人与程序设计教学，在一定程度上提高了学生学习程序设计的兴趣和动力。以机器人足球比赛为例，它融合了实时视觉系统、机器人控制、无线通讯、多机器人控制等多个领域的技术，是一个有趣且复杂的人工智能研究领域。然而，真实的足球机器人比赛所需的硬件设备比较昂贵。为了降低研究机器人足球比赛相关领域的成本，一方面，人们开发了虚拟的足球机器人仿真平台（如图6左图所示），能够完全模拟实际足球机器人和比赛场地的尺寸、比例关系，调节摩擦、反弹、线性阻尼、能量消耗等物理参数。能够使仿真平台具有很高的仿真度。随着机器人足球的迅猛发展，虚拟机器人足球比赛已成为一项独立的、参加人数最多的机器人足球比赛类别。
近年来，将虚拟机器人和实体机器人结合而成的“虚实融合”机器人的教学环境，正在受到人们的重视，在学校的机器人教育中具有十分广阔的前景。例如，微软的机器人平台M-icrosoft Robotics Studio能以多种方式远程控制实体机器人，还可以利用PC通过电缆或者无线传输（蓝牙，wifi，ZigBee）等。
虚拟的机器人教育仿真平台与实体机器人的结合，有利于构建一个功能相对完善的虚实融合的机器人教学环境。在实践教学中，可借助上述环境采用“虚拟一实体一创新”的教学策略，即第一阶段开展以虚拟机器人为载体的程序设计教学；第二阶段结合实体机器人，进行设计、编程、调试等步骤，完善实体的运作，培养学生的动手能力、解决问题的能力；第三阶段，学生制作自己的创新机器人作品，多角度地培养学生的分析问题、解决问题的能力，同时增加学生的动手能力和团结合作能力。
（四）数字化探究实验室
【关键词】设计艺术教育研究性思维逻辑思维辩论式教学
随着“互联网+”、人工智能等高新技术的快速发展与普及，设计艺术教育的外部环境发生了重要变化。只会通过设计技术来解决现有问题的设计艺术人才，已经无法满足社会的需求。当前，社会更需要能够利用研究性思维整合现有信息与数据，发现新的生态模式，探索并创造出新的理念、产品、服务和模式的新型设计艺术人才。在我国现行的设计艺术教育中，有关设计技能训练的课程体系设置较为完善，有关创新创意能力培养的课程体系也初步建立起来，但关于如何培养设计艺术类学生研究性思维的课程体系尚未建立起来。本文从研究性思维的核心——逻辑思维入手，探索如何培养设计艺术类学生的逻辑思维能力。
一、设计艺术教学的现状及问题
由于早期的设计专业在学科属性上与艺术专业有许多相似点，因此在学习方式和授课方式上除了采用基于赫尔巴特（Herbart）四段教学法的传统授课方式外，更多倾向于使用艺术类课程的教学方式，特别是工作室（Studio）模式和研习班（Workshop）模式。工作室模式是一种最早出现在欧洲美术类院校的在专业艺术家工作室中进行艺术培训的方法，这种教学方式的形式灵活多样，学生可以在兴趣或任务的驱使下自由开展学习活动或是艺术创作[1]。研习班模式是另一种常用的艺术教学方式，20世纪初这个概念被包豪斯学院应用到设计艺术的教学活动中，逐渐形成以研习班为模式的教学形式。该模式通过提供学习过程中必要的工具、设备和场地，将学生聚集在一起，使其在教师的指导下，在规定时间内分工完成特定的工作任务。如今，工作室模式和研习班模式已被广泛应用到我国的设计与艺术教学活动中，并取得了一定的教学效果。这两种教学模式最大限度地保留了学生的个性，激活了他们的创造力，为他们提供了一种轻松、灵动的学习氛围，创建了一种自然的交流与学习关系。但不可否认的是，这两种模式也存在着一些问题。例如，在工作室模式教学中，由于学生的学习方式和时间非常灵活，因而其对应的学习效果和对教学过程的管理很难控制，且学生的团队合作较少；在研习班模式教学中，学生的团队合作可能只是一种假象，并没有真正做到各尽所长、思维碰撞、协同创新，也可能出现关注设计方案本身重于关注隐藏在设计过程中的基本理论、技术和方法。这两种方式虽然在改善教学活动中的学习关系、学习氛围和学习模式上取得了良好的效果，但在建构知识环节上是不明确、不全面的，存在部分重要能力培养如逻辑思维能力培养缺失的可能。近年来，由于现代化教学技术的进一步普及如慕课（MOOC）的兴起，新教学理念如“以学生为中心”“研究性学习”“体验式教学”的出现，以及社会环境发展引擎的变化，设计艺术教育内部也发生了改变。部分院校开始尝试采用这些新的理念和手段来培养学生，如在设计艺术领域开展项目式教学[2][3]、研究型教学[4][5]。这些尝试不仅丰富了学生的学习方式，巩固了他们已学的知识与技能，激活了他们参与社会创新的意识，而且让整个设计艺术教育紧随时代的步伐，与时俱进。但笔者也注意到了一些问题：学生在设计逻辑能力上的不足并没有被这些新的教学技术、方式和理念所修补。例如，在交互设计中，学生依然不知道如何按照目标用户的认知规律、习惯和需求进行产品信息架构的搭建。
二、辩论式教学对培养逻辑能力的作用
辩论式教学是一种以问与答为主要形式，以培养学生逻辑思维为核心理念之一的教学方式。早在春秋战国时期，它就已然是一种培养学生逻辑思维能力的教学方式。当时的教育家孔子、孟子、墨子就经常用辩论的形式来培养学生的思辨能力，学生们也希望通过与他人辩论的方式来阐释自己的治国理念，以期走上政治仕途[6]。在西方，古希腊思想家、哲学家、教育家苏格拉底及其弟子柏拉图，就将辩论式教学应用到日常的教学中，通过质询辩论的方式，即通过共同讨论、问答、辩论来揭示学生认识中的矛盾，从而激发学生思考问题的积极性和主动性，引导学生得出正确的答案[7]。辩论式教学之所以能培养学生的逻辑思维能力，是因为它是在正反观点被放大的环境下，引导学生通过分析、综合、比较、抽象、概括和具体化等思维过程，以及抽象的概念、判断和推理等思维形式发现问题和论证问题。目前在欧美盛行的“奥瑞冈模式”辩论教育，就是一个培养学生逻辑思维能力的典范。它要求辩论双方紧密围绕需要性（Need）、根属性（Inherency）、解决力（Solvency）和损益比（Desirability）四个方面来进行观点阐述。其中，根属性是指改变问题的必要性，它可以是结构性根属，如改变政策法规的必要性；也可以是态度性根属，如改变观念的必要性。解决力是指解决方案的可行性、阻挠和利益三个内容。损益比是指新方法所引发的利弊关系和效果[8]。每一位辩手都需要在很短的时间内通过分析、综合、比较、判断、推理等环节，围绕辩题进行“需、根、解、损”四个方面的论证。“奥瑞冈模式”辩论教育不仅增强了学生对知识的理解与应用，而且深化了他们的思维层次，训练了他们的逻辑思维能力。在实际的辩论式教学活动中，还存在着其他重要的逻辑思维训练方式。例如，采用设喻的方式，将深奥、抽象的道理说得生动形象、通俗易懂；应用典故、传说、名言等来佐证自己观点的“考之”[9]；以自己切身经验和体会来论证问题的现身说法。不管是较为复杂、程序化的“奥瑞冈模式”，还是较为直接、简短的设喻、“考之”、现身说法等，它们都在不同程度上帮助学生建构了他们的逻辑思维范式，训练了他们的逻辑思维能力，这一点正是辩论式教学带给学习者最大的福祉。正因如此，辩论式教学逐渐摆脱仅适用于人文社科领域的刻板印象，逐渐向医学、理学、农学等领域渗透。
三、基于辩论式教学的设计逻辑能力培养
在设计艺术领域，较少见到如何培养学生设计逻辑能力的文献，这在很大程度上与学者对设计艺术人才培养的传统认知有关。但科技的日新月异和市场需求的变化，使社会对设计艺术人才有了新的要求，设计师应该具有较强的逻辑思维能力，才能胜任新的工作与研究领域，如产品经理、交互设计师、用户研究者、信息架构师，且这种需求随着“互联网+”的进一步深入、人工智能的进一步普及会越来越大。这就迫使教师必须调整现有的教学理念与体系，尽早建立起培养学生设计逻辑能力的教学模块。鉴于此，笔者提出基于辩论式教学的设计逻辑能力培养模式，整个模式由4个依次递进的环节构成，分别是辩题选择、正反夹角设置、辩论及点评。
（一）辩题选择
辩论式教学中辩题的选择来源主要有三种渠道——课堂、专家或一线教师、专业领域。在以课堂为来源的通道中，辩题可以是课程开展中学生所提问的问题，也可以是教师在授课中发现的学生容易出现的错误或问题。在以一线教师或专家为来源的通道中，辩题可以是他们认为的重要问题。在以专业领域为来源的通道中，辩题可以是当下热门的领域热点，也可以是领域内新兴的话题，或者边缘化的话题。由于大多数设计艺术教育采用的是小班制，因此一个班级的辩题最好是每种来源的题目都有涉及。这样既可以解决学生平时经历的问题，也可以使其了解专家或一线教师眼中的重要问题，还可以了解行业内的热点。
（二）正反夹角设置
在设计艺术中，很多问题或现象并非都是非黑即白，如“设计是大众化好，还是个性化好？”不能简单地或者跟风认为大众化好或是个性化好。外界影响因素或环境致使设计艺术中的问题变得复杂与难以判断，而厘清这种复杂关系正是锻炼学生逻辑能力的好机会。因此，当收集完问题后，笔者制定了“夹角策略”，以此来筛选用于正式辩论式教学的辩题。“夹角”是指一个问题中两个有取舍关系的内容在语义上的相差程度，依据这种程度，将夹角大致分为180°、120°和90°三种。如果一个问题中两个有取舍关系的内容在语义上的夹角为180°，那么这种辩题称为180°辩题。如“公共座椅的设计是简约好，还是复古好？”，这类辩题往往通过应用基本的理论和一定的分析、判断就能找到答案。从逻辑思维能力训练的角度而言，这种题目属于普通级别。如果一个问题中两个有取舍关系内容的夹角为120°，那么这种辩题称为120°辩题。如“常见的‘搜索’图标，‘搜索’和‘缩放’的语义哪个表达更准确？”它对训练设计艺术类学生通过分析、综合、比较、概括、判断、推理等来建构知识，形成逻辑思维范式非常有帮助。如果一个问题中两个有取舍关系的内容在语义上的关联较弱，则将其定义为90°夹角。如“一个logo的色彩搭配最能吸引人还是形状最能吸引人？”当然，它更能训练学生通过分析、比较、辨别、判断、推理等逻辑形式来建构知识的过程。如果说夹角策略是从知识的内容上设置了逻辑思维训练难度的话，那么接下来的互动与辩论环节便是从建构知识的过程上训练学生的逻辑思维。
（三）辩论
当正反双方的辩题设置完成后，引导学生如何准备辩题论证是接下来的重点。大部分设计艺术相关专业的学生擅长艺术性思维，如发散、联想，而不擅长研究性思维。因此，在这个环节中，教师应该引导学生将各自的辩题演化为2至3个递进或并列关系的子主题，并告知学生可以使用的论证范式和技巧，如推理、例证、设喻。这个过程看似很平淡，但它奠定了学生逻辑思维训练的基础，为学生进行逻辑思维提供了一种基本的模式。除此之外，教师还应该引导学生从对立的角度去思考或探索可能存在的问题，以及这些问题出现的原因、后果和解决方法。这些问题可能会出现在自由辩论的环节，因此应该引导学生提前准备。在这一环节中，另一个需要说明的便是赛制问题。引入辩论赛到课程的目的在于培养学生的逻辑思维能力，而非辩论本身。因此在实际的教学过程中，教师可以根据自身的情况灵活安排。笔者采用了“3：15：2”的模式，即首先是正反双方一辩各3分钟的观点陈述，之后是15分钟的交替式自由辩论，最后是正反方末辩各2分钟的总结。正式开始辩论之前，教师应提醒双方辩论的规则，以及需要避免的问题，如辩手自顾自地辩说而忽略对方辩论中出现的问题、单次陈述太多等。在“3：15：2”的模式中，各自的陈述是辩论赛开始之前引导学生准备的，这一部分初步建立起了学生进行逻辑思维的范式。自由辩论环节重点训练学生在极短的时间内通过分析、综合、辨别、比较、判断、推理这些思维形式来论证自己观点的能力，同时，这也是深化对知识内容理解和建构自身知识体系的过程。陈述环节是经过激辩后对各自观点的一次梳理和总结，也是对学生归纳能力的一次训练。
（四）点评
当整个课程的全部辩题辩论结束后，教师开始对整个辩论过程进行梳理与总结。首先，根据引入辩论式教学的初衷对辩题的夹角策略进行解读，引导学生解开“非黑即白”的刻板思维模式，使其认识到学习过程中所遇到问题的复杂性。其次，对论述问题的逻辑性进行评价，指出思维中逻辑混乱或薄弱的地方，以及应该如何应用分析、综合、比较、判断、推理等方法去深入认识和思考辩题。最后，从论证的语言、团队合作等方面，对整个辩论进行点评。
四、培养实践
为了验证辩论式教学对设计艺术类学生逻辑思维能力的培养效果，笔者开展了一项为期四年的教学实践，每一年都会在同一门课程中进行辩论式教学活动。整个课程长32学时，教师会从第一节课开始，收集学生在学习过程中遇到的问题；同时与领域专家或一线教师进行学术交流，探讨、整理并筛选出可能的课程辩题。之后，会根据夹角策略筛选并生成正反辩题。通常来讲，在一个连续的课堂中，每种夹角的辩题至少应该出现一次。例如，辩题“网页端的信息架构简单，还是移动端的信息架构简单？”就是一个出现在辩论式教学中的180°辩题。因为如果针对同一产品而言，根据信息建构的基本理论，很容易判断出网页端和移动端的信息架构孰难孰易，这是一个典型的非黑即白式辩题。再如，辩题“移动端应用的信息架构是趋同好，还是各具特色好？”这是一个出现在辩论式教学过程中的120°辩题。这个辩题很难像前一个辩题那样容易地给出答案，因为它涉及到产品生命周期的概念，而这个概念很大程度地影响着移动应用所采取的架构策略（趋同还是趋异）。也可以说，在这个辩题之外，存在着一个非常重要的影响因素。又如，“线框图的绘制，是高保真好，还是低保真好？”是笔者常用到的另一个典型90°辩题。因为决定绘制线框图保真程度的主要因素是设计的开发阶段和评估设计的对象两个因素，但很多学生在学习的过程中往往会忽略这两个因素，而单纯地思考保真程度，因此他们会经常纠结“线框图的绘制是高保真好还是低保真好”这一问题。当设置好辩题即设计中逻辑思维的复杂程度之后，就开始组织学生进行辩论式教学的前期准备。为了充分激活每一个学生的主观能动性，组队和辩题的选择均采用随机抽签的方式。当辩题和队友确定后，教师会给学生一些关于论证问题的思维方式建议，如将一个大的问题分解为2至3个相互关联的小问题，然后采用例证的方式进行论证，或者应用基本理论进行推演，或者采用定性/定量的分析来论证问题。当然，在这个环节中我们也会给学生一些技巧上的建议，如尽可能简洁明了地回答问题。在正式开始辩论式教学活动之前，还会建议学生从对方的角度去思考辩题。一切准备就绪后，组织学生开展辩论式教学，辩论过程严格遵守“3：15：2”的规则。当所有辩题辩论结束后，教师首先对辩题的设置做了一个说明，消除了部分学生关于选题的困惑。之后，对整个辩论过程中出现的逻辑问题进行了分析，予以纠正，并对辩论技巧做了点评。
关键词:信息技术基础 必修模块 总结性评价
一、总结性评价的指导思想与目标分析
普通高中信息技术课程总结性评价的指导思想是建立符合新课程理念的高中信息技术总结性评价体系,重在培养学生信息素养,注重用信息技术解决实际问题,有利于创造潜能的发挥。注重发挥评价的诊断、激励和发展,促进评价与教学的有机结合,使评价更好地为教和学服务。
新课程将“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”作为三大目标,当然也是信息技术课程的三大目标,同时也是信息技术课程评价所应坚持的目标。在这三大目标的评价中,“情感态度与价值观”目标的评价适宜通过过程性评价来完成,而其他两个目标可以通过总结性评价来完成。为了评价开展的便利性,我们坚持实事求是的基本思想,针对性地重新解析信息素养,为总结性评价重新设定了三个层面的评价目标,描述如下:
1.掌握信息技术的基础知识
2.学会操作和使用信息技术工具的技能
3.具有应用信息技术解决实际问题的能力
从逻辑层次上来看,前两条是基础,后一条是充实和升华。这个新的评价目标具有较强的可操作性,是我们在信息技术课程总结性评价活动中应遵循的三个目标,参考这个特定结构设计自己的评价方案。
二、总结性评价应坚持的原则
1.依据课标,兼顾教材
首先,评价要严格按照《课程标准》的内容来实施,不论哪一个省市、哪一个地区,也不论使用哪一本教材,均要按照《课标》中的课程目标和《信息技术基础》模块的内容标准进行评价。
其次,课程标准不是教学大纲,应以达成最低要求为标准,总结性评价不是选拔考试,是过关性质的考试,应照顾到大部分同学。也就是说,试题题目不要过深,以大部分同学通过为宜。
第三,虽说评价要以《课标》为依据,但并不是说完全脱离教材,与所学教材一点关系也没有,这样容易造成教师不用教材、学生不看教材的情况发生。考核时还是应该适当兼顾教材内容。譬如在出题时可以考虑一部分试题直接来自于教材,或一部分试题的答案要求来自于教材。例如“请说出从因特网下载资料的三种常用方法,其中至少一种是教材上提到过的”这个试题,就能达到与教材适当兼顾的目的。
2.注重双基,突出运用
双基是指基础知识和基本技能。在信息技术新课程的实验过程中,有一个不太好的现象应引起注意,就是有些教师有点走向另一个极端,在课堂上大谈信息论和方法论,不做具体的操作,完全忽视了基础知识和基本能力的学习与培养。信息技术课程毕竟是一门技术类课程,不可以脱离技术和技术应用谈理念、谈方法。
当然考试时不应孤立地对基础知识和基本技能进行测试,不能简单地考一些死记硬背的知识,而应放在分析和解决实际问题的背景中去评价,从知识的整体联系上去考核。例如对于“信息的基本特征”这个知识点,传统的考法是采用选择题或填空题的形式让学生选择或填空,这种做法只能考查学生的记忆能力,对学生是否真正理解这几个特征没有能够考查到,但这恰恰又是学生应该掌握的内容。例如可以设计这样的一个考题:“信息具有价值性、时效性等特征,请结合生活实际,为每一个特点举一个实例,填入下面表格中”。
突出运用就是加强与平时生活的联系,突出考查学生采用信息技术解决生活中的实际问题的能力。根据双本体观的理论,大众信息文化取向的目标评价,重在强调对学生感受生活,利用工具处理信息和解决问题的能力的考核。考试题目的设计要注意以下三点:
(1)注重使用与学生生活、学习经验相关的、有意义的问题或评价任务。
(2)从过分注重使用脱离具体实际的抽象任务转变为注重使用情景化的问题。
(3)强调真实情景中的复杂技能。
例:某专家来你校作“人工智能”方面的科技讲座,假如你想尽可能多的留下该专家的有关资料并在校园网上,请设计你的若干种做法,并填写下表:
3.超越工具,尊重个性
我们知道,目前情况下,解决某个实际问题的方法有很多,可以选择不同的信息技术工具加以完成。例如:“因为参加省中学生机器人比赛,你现在急需要买一本《中学生机器人制作教程》,请你设计出三种获取该书的途径,并分析、比较这三种方式的优缺点”。本试题为设计题,学生只要回答出三种合适的方法即可,不限定采用何种途径和方法。
在平时解决实际问题的过程中,不同的人就存在着不同的处理方法。譬如在进行文字处理时,有人偏爱WPS,有人偏爱OFFFICE,即使在使用同一软件解决某个问题过程中,不同的人们也有不同的操作方法,有人喜欢用快捷键法、有人喜欢用工具栏法或快捷菜单法。因此我们在设计考题时,要照顾到学生的个别差异,要尊重个性。
4.笔试为主,形式多样
目前信息技术课程考试通常有三种形式:全部上机、全部笔试、部分上机和部分笔试。这三种形式各有利弊,不能一概而论说哪种形式好、哪种形式不好。要根据评价的目标、评价的规模、学校的条件、学生的情况等几个方面加以综合考虑。
考试题分为客观题和主观题两大类。其中客观题部分主要考查学生信息技术的基础知识和基本技能,试题类型通常包括选择题、填空题、判断题等。客观题部分可以采用填涂答题卡,用读卡机进行批阅;主观题主要考查学生应用信息技术解决实际问题的能力,主要有论述题、设计题等。考试可采用闭卷、开卷等形式,开卷形式的考试可以带教材、笔记、参考资料等。
三、总结性评价的设计思路
1.设计双向细目表
按照《课标》的《信息技术基础》必修模块内容标准、总结性评价目标合理划分知识单元、学习结果、分数分布,设计总结性测验双向细目表,如下表所示。
2.试题编制
(1)选择题的编制
选择题通常由一个用于呈现问题情境的题干和若干个提供该问题可能答案的选项组成。选择题可以分为单选题和多选题。
例1:一同学要搜索歌曲“Yesterday Once More”,他访问google搜索引擎,键入关键词(),搜索范围更为有效。(单选)
A.Yesterday Once More B.“Yesterday Once More”
C.Yesterday “Once More” D.“Yesterday”+“Once”+“More”
例2:图像文件的大小由()因素决定。(多选)
A.图像尺寸 B.图像颜色
C.图像分辨率 D.图像模式
(2)填空题
填空题又称短答案题目,要求应答者提供合适的词汇、数字或符号去回答一个问题或完成一个陈述,通常用于测验简单的知识型学习结果。
例3:请列出五种获取明后两天天气信息的5条途径:________、________、________、________ 、________。
(3)判断题
判断题一般用于测量学生识别一个陈述是否正确的能力。它的基本格式是呈现一个描述性句子,要求学生对其正确与否作出判断。
例4:正常情况下,从中国发一个E-mail到美国,大约几秒或几分钟对方就可以收到。()
(4)论述题
论述题是最典型的主观性试题,给学生提供作答的自由度较大,它可以有效地考查考生组织、归纳和综合所学知识的能力。
例5:从古至今,人类经过了多次信息技术的重大发展历程,每一次信息技术的变革都对人类社会的发展产生巨大的推动力。请举例说明信息技术对当今社会产生的影响。
(5)设计题
设计题是信息技术课程用得比较多的一类主观性试题,主要用于考查学生运用所掌握的信息技术知识和技能解决新问题的能力,培养学生的创新能力。
例6:日常生活中的信息管理越来越重要。
①请为自己的个人相册(包括已有的文本相片、数字相片)的电子化管理,规划工作步骤,并尝试用你认为清晰的两种方式将他们表达出来。
②比较这两种表达方式的优缺点。
参考文献:
1.李艺,张义兵.信息技术教育的双本体观分析.教育研究2002.11
2.苗逢春.信息技术教育评价:理念与实施.高等教育出版社2004.6
3.吴惟粤.普通高中新课程评价指导.高等教育出版社2005
