从“以不变应万变”看积件在计算机辅助教学中的地位和作用
徐 平(上海中医药大学,中国上海,200032)Email: xping@online.sh.cn
以多媒体计算机、Internet网络为代表的现代科学技术,迅猛推动着我国计算机辅助教学(CAI)的发展,教学领域无论在思想观念还是在教学实践上,都在发生一场深刻的变化。但与其他各类变化相比,课堂的计算机辅助教学却并未形成理想的规模和气候[1],许多CAI课件并未给辛劳的制作者带来丰收的喜悦,能被广泛用于课堂教学的课件寥寥无几,这一严峻的现实,促使教育理论工作者和计算机辅助教学实践者对CAI作出新的反思,人们开始重新认识计算机辅助教学,积件--便是这一反思过程中的一个新生儿。有人指出,积件思想的产生标志着人们对计算机辅助教学的认识上升到一个新的阶段,是我国计算机教育应用领域中观念的一个重要改变[2],预示着我国学校课堂计算机辅助教学即将发生一场新的转折[3]。
任何新思想、新理论的提出,总有不断发展和完善的过程。积件的提出,也必然经历探索和发展的过程。本文试从积件的基本定义、思维特征入手,深入分析积件的本质特征,并与以往的课件作一比较,以期探讨积件在计算机辅助教学中应有的地位和作用。
一、"积件"首先应该是一种思想
严格的定义,是理论发展的重要环节。
关于积件(Integrable Ware)的定义,目前有下列几个方面:
* 积件是师生根据教学需要,自已组合运用教学信息库、教学处理信息库以及工作平台[2]。--表明积件是一个过程。
* 积件是由教师和学生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统[3]。--表明积件是一个软件系统。
* 积件是针对课件的局限性而发展起来的新的教学软件模式和新的教材建设思想[3] --表明积件是一种教学模式,是一种思想。
* 积件系统是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践[2]。--表明积件是一个理论与实践系统。
* 积件不仅仅在技术上把教学资源素材库和多媒体著作平台简单叠加,而是从课件的经验中发展出来的现代教材建设的重要观念转变,是继第一代教学软件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论[2]。--表明积件是一种软件系统和一种理论。
综合上述,积件既表述为一个过程,一个模式,一个系统的工作过程;又表述为一个软件,一个操作平台,同时又被表述为一种思想,一种理论。其实,无论是过程,还是软件平台,或是理论,都贯穿了一种思想,一种运用和变化的思想内核,我们认为,"积件"首先应该是一种思想,是一种对计算机辅助教学起一定指导作用的思想,姑且称为"积件思想";为实现这一思想而采用的技术,可以称为"积件技术";在积件思想指导下,利用积件技术从事的教学活动模式,则可称之为"积件模式"。首先将"积件"视为一种思想,可能更符合积件在计算机辅助教学中的作用,并在某种意义上使其应用的范畴更加宽泛。
作为一种思想,它可以应用于各个方面,譬如我国的古代哲学思想,可以应用于天体、自然、社会、各类科学领域的各个方面。同样,积件作为一种思想,就应该可以贯穿于教学的各个方面。无论在制定教学策略、制定教学大纲时,或在编写教材、应用素材制作各类课件中,都可运用积件思想。运用这一思维模式进行活动的各类过程,譬如开发多媒体教学素材库、微教学单元库和教学策略库,开发组合平台,以及运用素材进行教学的实践过程,都可被认为是"积件"的过程。进一步扩展延伸,如将积件的思想运用于面向21世纪课程体系和教材建设,尽管其不属计算机辅助教学范畴,但也可视作是"积件"的过程。
如果把积件定义为一个软件平台,一个库,就会遇到诸多困惑。譬如有人认为,利用积件开发后的微教学单元还是用于课堂教学,在本质上还是"课件",因此不同意积件的提法。但是,假如将积件作为一种思想和理论运用,就可较好解决这类矛盾。
二、从积件与八卦学说的异同看积件的地位和作用
以不变应万变,是我国古代哲学思想的一个重要特征,意思是执一"法"便可解释和处理世界万事万物的变化。这一"法",就是世界万事万物变化运动的本源和基本规律,其理论的核心有太极学说、八卦学说、气一元论、阴阳学说、五行学说等等。
举八卦学说为例。八卦的核心是阴、阳爻的排列组合及其变化,阴柔阳刚,摩切交感,万物由此孕育、滋生、繁衍,八卦代表了自然万事万物衍生的物质基础,八卦的演变法则,则代表了阴阳互根、刚柔相济、盛衰消长的基本规律。八卦学说被作为一种说理工具,用于解释世间的万事万物;掌握了八卦变化的基本规律,便可穷尽万事万物的发生发展变化。
对于积件来说,一个重要的特征就是所谓"以不变应万变",以不变的积件,应千变化的教学实际;以基元(知识点)的无穷组合,来适应千变万化的课堂。基元性、可积性和重组性是积件的基本特性。
积件提出者认为[4],积件应由积件库和积件平台组成。
积件库是教学资料和表达方式的集合,包括五个部分:①多媒体教学资料库;②微教学单元库;③虚拟积件资源库;④资料呈现方式库;⑤教学策略库。其中前二者是具体的教学知识内容库,又被称作实库;后三者是知识获取与表达运用的形式,又被称作虚库。
积件组合平台则是供教师和学生使用组合积件库并最终用于教学的软件环境。
积件的过程,对课堂教学来说,就是教师根据教学的实际需求,面对不同的教学对象,针对某一教学阶段和教学目标,充分利用教学素材,结合教学策略,制作出千变万化的有效课件(或软微教学单元)。
1. 积件与八卦学说的共通性
我们试将积件与八卦作一类比,便可发现其间的共通性。积件库中的"实库",可以比作八卦的阴阳爻;而积件库中的"虚库",可以比作八卦的演变规律;积件的过程,则可比作阴阳爻通过丰富的组合方式孕育、滋生、生长万事万物。
积件的素材库以知识点为基础,每一知识点是一个基元;与此同理,积件库的其他各部分也都各是一个基元。基元自身原则上是固定的,就像阴爻(-)和阳爻(--)。这一特性被称作"基元性"。
人类的知识是不断发展的,教学的内容、方式,教育的理论、模式也随之发展变化,积件库便也相应地积累,这一特性被称作"可积性"。
在积累的基础上发生新的变化,被认为是"自繁性"。例如利用不同的素材和教学模式库可以生成微教学单元,成为积件库中新的基元。就像阴爻阳爻组合生成八卦,八卦进而演变成六十四卦。
积件的过程,是一个重组的过程。素材可以重组,生成新的微教学单元;在微教学单元基础上还可重组生成又一微教学单元,就像阴阳爻的不同组合可以产生无穷的变化,这一特性被称为"重组性"。
2. 积件与八卦学说的不同处
然而,积件与八卦并非完全相同。
首先,八卦的阴阳卦爻,代表了事物最基本的属性,是一个被高度抽象了的哲学概念,因此它虽千变万化、通于无穷,却依然呈现事物的基本规律。积件则不然。当积件指积件库、积件技术和积件过程时,积件的基元是多重的,既有知识点,又有知识的表达方式和策略,是人类各类知识的聚合、积累和发展。在这里,积件不是抽象概念,而是具体概念,积件的基元可以被赋予人为因素(如一个积件库的建库规则和标准,资料的收集和归类等常与建库人的思想、水准相关;又如某一微教学单元就含有某一教师的个性、喜好、经验等个人因素,积件创立的本意亦在于此)。于是,当基元被重组时,它所反映的不一定必然是符合教学规律的内容。因此,积件有不断发展完善的过程,必然经历实践-理论-再实践-再理论的过程。
由此想到,在积件理论中,积件库中的基元被认为与教育思想、教学方法、学习理论无关[4]。对于某一知识点来说可能确实如此,但它一旦被一种形式、一种媒体展现时,事实已表达了一定的教学思想。譬如将针灸学中某一经脉循行或腧穴定位作为基元,它可以是照片、图片等静态形式,也可是二维、三维、录像资料等动态形式。照片、图片有灰度、彩色之分,拍摄、绘制有视角的不同,动画制作又有不同的动态形式,背景衬垫也各不相同,这里本身就包含了对教学方法、教学思想的认识和运用。在微教学单元中更是如此,微教学单元的内涵已不仅是教学内容,而且还包含了制作人教学思想、教学方法和教学理论的运用。当这一微教学单元被另一教师重组利用时,首先表明这一教学内容、教学思想和教学方式等被认同。因此,从严格意义上来说,积件与教学思想、教学方法的无关性是相对的,这一方式给了教师重新组合运用的灵活性、多样性,使教师有了充分发挥创造性的广阔拓展天地,其积极意义显而易见。积件是在教材组织、教学过程、整个教学活动的更高层次上将教育思想、教学方法、学习理论与教学媒体结合起来,而且这种结合的核心是人。如果把具体的积件基元视作永恒不变的定律,就好比把一个具有基元特性的具体事物提到一个哲学的高度来运用一样。因此,积件的基元与教学思想、教学方法等是否有关的讨论,涉及对积件本质的认识,不分清这一点,就有可能重走课件过度夸大计算机在教学中作用的老路。
其次,八卦作为哲学的概念,作为一种说理的工具,可以无条件应用于天文、地理、社会、人体等各个方面,万变不离其宗。积件则不然。当积件指积件库、积件技术和积件过程时,积件的应用范围是有条件的,它主要适用于计算机辅助教学的课堂教学,主要用于教师灵活开发针对性极强的课堂小课件(微教学单位)。因为组织积件的过程,必须具备相当的专业知识、一定的教育经验和运用知识的能力。对于学生(特别是中、小学生)而言,当他们还不具备自学能力和运用知识的能力时,面对一门全新的知识学科,学生可能会无所适从,完全不知学习门径,毫无引导地漫游探索,无疑是耗时费力的。对高年级学生、大学生、研究生和成年人而言,当他们已具备一定的知识基础和自修能力时,所接受教育的方式也有多种,自行检索查询、组织调用知识是学习的重要模式之一,在这种情况下可以利用积件库从事自学;但是,学习的指导、引导也是不可或缺的过程,为满足这一类学习需求,积件库中的教学策略库中似还应包括针对学生自习的策略,让学生选择适应自已的学习方法。
积件作为一种思想,一种理论,我们可以运用它"以不变应万变"。但作为具体的积件库和积件教学的实践,恐怕还有很多的工作有待探索,认清这一点,将有助于我们冷静思考,使积件思想的发展更符合自身发展的规律,走得更加稳妥。
三、从积件与课件的比较看积件的地位和作用
一般认为,课件是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计,反映某种教学策略和教学内容的计算机软件[3、5]。课件的开发过程,就是课件设计者将自己对教学的想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的教学策略、教学的顺序、控制方法等用计算机程序描述成可以运行的程序[6]。课件可以反映一门课程或一门学科的完整内容,也可以是一门课程或一门学科的部分相关内容,甚至只是一堂课或一个教学单元的内容。因此,有人认为,积件的微教学单元也是课件。
在某种意义上,制作微教学单元的过程与上述课件的开发过程相同,二者都是运用教学目的、教学内容、教学策略的过程;积件的微教学单元与课件都有明确的教学目标,适用于特定的教学情境;积件的微教学单元和课件都包含了设计者的教学思想和教学策略,设计的好坏均与设计者的水平呈正相关……。但是,问题的实质并不在此。
第一,课件的出发点是想把人类最优秀的教学思想、教学模式、教学策略都放在一个课件里,想让所有的使用者共享这一成果,投入的精力和心血难以估测(这也是多数教学单位很难给课件设计者计算工作量的原因之一)。但是,课件的使用者千变万化,教师的思想素质、教学方式、教学经验、教学习惯各不相同,教学的对象更在层次上呈现出多元性,一个被固化的课件当然不足以适应所有的教学,"众口难调"必将成为无奈的感叹。
与课件不同,积件是把课件想放在一个系统里的东西分门别类放入一个开放的积件库里,这个库可以无限扩充、发展,库的内容可以被任一使用者重组。由于被重组的过程能充分调动使用者的主观能动性,能实时实地进行随机组合变化,因此这个库可以被更广泛地共享,最终甚至可以实现全球共享。
第二,体现在课件中的教学思想和教学模式,实际上并没有排斥计算机的交互特性,包括人机交互,因此说课件"排斥了师生的交互作用"显然有失公允,因为许多优秀的课件都体现了良好的交互性。问题在于不能把一种固定的交互模式代替教师在课堂上与学生面对面的交互,与师生交互的丰富性、生动性相比,单一的计算机交互难免显得呆板而缺乏活力。
积件则不同,积件的微教学单元可以针对某一教学需求灵活实现,在课堂上,教师可以不失时机,因人因时因地而宜地采用交互形式,因此,积件模式更适合于课堂教学。
那么,课件是否一无是处了呢?并非如此。在此,还有必要针对课件和积件的应用范围,也就是它们在计算机辅助教学中的地位和作用进行一些分析、讨论。
计算机辅助教学的应用范畴,可认为有下列方面:
①主要用于辅助课堂教学,又可称"助教型"辅助教学;
②主要用于辅导学生上机自习,又可称"助学型"辅助教学;
③主要用于辅导远程学习,又可称"网络型"辅助教学。
教学模式的多样化,体现了建构主义的学习理论。建构主义学习理论强调,要在学习过程中充分发挥学习的主动性,要让学生能根据自身行动的反馈信息形成对客观事物的认识和解决问题的方案,应该强调对学习环境而非教学环境的设计,因为教学意味着更多的控制与支配,而学习则意味着更多的主动与自由[7]。因此今后学习的模式肯定是多元化的模式,计算机辅助教育的发展将会走向多元化的时代。
在上述关于积件与课件比较的讨论中,我们没有忘记使用一个定语,即"课堂教学"。因此以上所作的各种比较,主要是基于课堂教学而言。假如换一应用场景,由学生上机自学为学习模式,对一个没有一定知识基础的学生,使用有明确教学目标、体现优秀教学思想和教学策略的课件,显然比从浩瀚的积件库中自己去寻找知识更易于实现学习目标(前文已有述及)。
在课件里,设计者的设计思想对学习起了重要的引导作用。一方面,学习者能在课件的有序引导下,由浅入深,逐步走向深入;另一方面,面对计算机的学习,就意味着更多的主动与自由,学生是学习的主导者,他可以在特定的学习场景中,通过人机交互信息反馈提高学习的能力。因此,一个优秀的课件在自学的某一场景中依然是一种有效的学习引导者。
当然积件也可用于自学,但学习者毕竟不是教育工作者,他在选择学习内容主动探索的过程中,信息资源如何获取,从何处获取,如何才能有效地利用资源,教师如何在这一系列问题上给学生提供帮助,等等,都是一些亟待解决的重大问题。建构主义提倡,应该强调利用各种信息资源来支持"学",而非支持"教"。目前有关积件思想的讨论,似乎更侧重于"教"的讨论(重于"教"而轻于"学"),这不能不算是一点缺憾。
在现一个时期里,积件似应与课件走并存互补的道路,因为优秀的课件毕竟打破了传统的教学模式,给教学带来新的活力,并且作为培养学生认识和解决问题能力的一种过渡性工具显然有一定的意义,让课件让位于还未发展起来、走向完善的积件,时机尚未成熟。
主要参考文献:
[1]王相东,我国中小学计算机学科教学的现状与发展,计算机世界,1996.12.23,P103
[2]黎加厚,课堂计算机辅助教学的新思维--积件,计算机世界,1997,10.13,D5
[3]黎加厚,从课件到积件:我国学校课堂计算机辅助教学的新发展,电化教育研究,1973.3-4
[4]黎加厚,积件的组成、特点及开发,计算机世界,1997,10.13,D11
[5]萧树滋,庄为其,冯秀琪,电化教育概论,北京师范大学出版社,1988,P316
[6]王吉庆,计算机教育应用,高等教育出版社,1992. P46, P47
[7]何克抗,论计算机教育发展的新阶段,计算机世界,1997,10.13,D3