解构与重构:将小�科�课程转换为移动�习课程

　　[摘要]移动通讯技术可以支持随时随地的无缝�习，而传统的教�材料没有为�生成为自我导向的社会�习者做好充分准备。文章主要介绍新加坡某小�三年级和四年级将科�课程转换为�生使用移动设备可以在课堂情境中使用的移动课程的一种方法。作者通过与实验班教师合作改造已有的课程，总结了解构和重构课程过程中使用的方法以及经验。第一个三年级实验班通过实施该课程一年的研究结果表明，实验班的教师和�生通过重新设计的课堂在思想认识和实践方面都产生了预期的变化，而且�生的期末考试成绩也有了明显的进步。文章通过分享一种移动课程设计的方法以期为国内的移动课程开发和实施方面的研究提供参考和借鉴。
　　[关键词]基础教育；无缝�习；课程开发；解构与重构
　　[中图分类号]G40-057　[文献标识码]A　[论文编号]1009―8097(2011)09―0017―08
　　
　　科�教育的改革通常围绕着科�课程的开发和实施_lj来进行。随着移动�习设备和软件用于教育领域的增长，科�教育者对利用移动设备进行科��习更加感兴趣。移动设备为�生在课堂内外开展基于探究的或者基于项目的科��习提供了平台，被作为进行探究�习和活动的媒介。如果每个�生有一个(或多个)手持的可连接互联网的计算设备，科�教育者就有可能开发基于移动技术的课程。目前虽然有基于移动技术的、对�生基于探究的�习的设计方面的研究，但是大部分是短期开发，没有成为正式�校科�课程的有机部分。为了将移动技术整合到科��习中，我们需要将已有的科�课程转化为移动课程。这也是我们在过去几年里将移动技术作为�校科�课程的核心元素面临的挑战。在设计移动技术支持的�习的时候，我们希望和现有的课程计划保持一致从而使重新设计的科�课程能够在常规课堂中应用。我们希望我们的移动课程设计模型适于用于�校不同年级科�课程的重新设计。本文中对课程迁移过程的描述和讨论主要基于科�课程中的真菌主题。
　　
　　一　研究对象及背相关课程教材设计
　　
　　1　研究对象
　　新加坡的北海岸小�(本文涉及的校名和人名都不是真名)是我们的合作�校。2009年的实验班在三年级。这个小�三年级共有9个班。前3个班被认为是具有较高能力的班级，�生在二年级末的考试成绩高于其他班。余下的6个班是普通班，班级中�生是按照能力水平均匀分布的。普通班中的305班是我们的实验班。全班共有39名�生，其中有24名男生和15名女生。实验班和控制班的�生被认为是没有差别的。选取的实验班教师Grace有将近三年的工作经验，控制班的教师教�大部分超过了三年。Grace虽然没有经过科�教�的培训，但她对教育技术比较了解，也愿意接受和尝试新的教�理念。实验班的�生使用智能手机�习移动科�课程，控制班的�生没有配备智能手机。
　　
　　2　为适应移动技术重新设计教材
　　新加坡小�三年级和四年级的国家科�大纲包含五个主题：多样性、循环、系统、能量和相互影响。除了能够看到大纲中的信息外，教师还能够看到教育部(MOE)的课程开发与计划部门(CPDD)出版的实施课程大纲的一个导读。这个导读的目标就是为教师上好科�课程提供信息和指导。
　　当前小�三年级的课程材料一般不支持使用移动技术进行探究�习。我们的目标是通过先解构教材的各个部分(例如�习目标及子目标之间的关系，概念和�习活动)，以�习者为中心，利用技术的优势通过移动探究�习实验重构教材。我们采用了教师和研究者合作的设计过程，这样可以产生更加有针对性的教材，同时也是研究者和教师的互相�习、共同提高的过程。我们需要转变现有的课程，创建新的课程，同时兼顾�校的日程安排。这种转变是很有挑战性的，尤其是技术与课程的有效整合，这一点我们将会在文中具体讲述。
　　
　　二　课程移动化设计的原则
　　
　　我们进入�校后发现必须将课程开发作为移动�习项目的最主要任务，同时将教师专业发展和课程开发融入到教师参与研究的协同设计方法中。根据研究者的建议，�校挑选了几名科�教师包括班主任Grace加入到移动�习课程设计的研究中。本研究使用的移动设备是带有拍照、手写、键盘、3G网络接入的HTC Tytn II手机。我们选择的设备能够运行GoKaow等软件，这些软件是专门为支持移动�习而开发的。
　　为了利用移动技术来创造一种无缝�习环境(SeamlessLeaming Environment)，我们需要提取主题作为�习目标。理解�习目标是首要的，它可以帮助研究者和教师在合作过程中识别、构造、排序和实施以移动设备为中介的�习活动。我们设计的是以�生为中心的、探究式的、协作式的移动�习课程。在课程转化过程中，考虑到科�探究方法的前景和移动通信技术的使用，我们应用了下面的设计原则。
　　
　　
　　1　充分利用移动通信技术
　　我们的移动�习课程的开发是建立在对已有研究的基础上的；以科研带动课程开发。作为一个开始，我们在正式�习中设计了支架活动去促进有效的探究性�习。我们看到了移动技术在促进探究和以�生为中心的�习中的巨大潜力，而新加坡现有的科�课程没有利用移动设备的支持�习的案例。下面介绍的是我们整合到移动�习课程的技术举例，其中一些软件是我们的合作者美国GoKnow公司免费提供的。这些软件基于密歇根大�在教育技术方面多年的研究和开发的成果。KWL(我已经懂得什么?我想要知道什么?我已经�会了什么?)允许�生通过一个目标导向的过程去�习。计时表(可以倒计时)支持控制事件的时间。Sketchy是一个制作动画的简单工具，Picomap允许�生创建、分享和开发概念图。这些都是移动�习环境所提供的软件工具。HTC智能手机还有若干硬件和软件功能可以支持探究活动，例如照相，录像和录音等功能。�生在移动�习活动中可以利用不同的软硬件来记录数据及探究过程，软件工具则支持�生创造自己的作品。
　　
　　
　　2　使用手机作为�习的枢纽来整合正式的和非正式的�习活动
　　由于人手一部智能手机，每个�生可以建立多样的课程单元的文件，例如概念图、文本文件、照片和视频。�生的所有作品可以先存储在智能手机里，然后使用互联网的备份到GoManage服务器(合作者允许我们免费使用该移动�习支持系统)上。我们将手机和GoKnow移动应用提供的硬件平台和软件工具作为�生进行无缝�习的起点，因为人和智能手机都是可移动的，从而将�生的课堂�习延伸到了教室之外。�生需要一个或多个移动设备，这样他们就可以随时随地访问�习平台和资源。�生从我们正式的�习设计开始�习。我们希望一个移动设备能够整合多个�习过程、位置和环境、目的和内容。
　　
　　3　以�生为中心的探究性�习活动设计
　　来自国际�生评估项目的研究者认为�生可能没有对他们生活和工作的世界完全做好准备。进行探究性�习是一种使�生获得所需的知识和技能的很好的方法。在基于问题 的�习的过程中，�生可能进入到自己探索自然或物质世界的过程中，他们需要自己提出问题，去探索，最后检验他们的假设。�生是探究性�习的中心，他们需要主动的�习。
　　
　　4　利用社区的支持和资源
　　当�生在�习过程中装备有移动设备时，他们可以将他们周围的世界作为�习情境。很多社区资源可以用于教育目的，如博物馆、科�中心、名胜古迹和公共服务的提供者(例如公共交通系统)。他们为来访者提供的材料可能会是�生在非正式环境下进行�习的一个很好的起点。利用社区资源的优势是�习变得情景化和真实性。
　　
　　5　促进协作知识建构
　　当�生在公共场合分享他们的观点和作品的时候，他们喜欢在讨论中建构知识，在这个过程中，�生修改自己的观点，加深他们的理解。21世纪技能(2003)中的合作技能表明仅仅教会�生核心的课程是不够的，还需要�生�习如何恰当的使用技术和通讯工具去评估、管理、整合和评价信息，建构新的知识，并与他人交流。�生在他们的智能手机上可以使用多个应用程序，通过无线网络交流，这为社会性的知识建构提供了条件。
　　
　　
　　6　支持教师成为优秀的课程开发者和辅助者
　　从固定教�变为移动教�对教师是一个很大的挑战，尤其对于没有足够教�经验的教师。为此我们选择性地引入了开发教�材料的过程模式。我们采用的是Davis和Krajcik提出的九段参与式教�中的四种指导策略。第一个是使用教育方法支持教师参与、理解和处理�生对科�的一些误解。第二个是支持教师去�习并且肯定移动技术对�习的支持。第三，我们支持教师来增加他们的�科知识。采用的最后一种策略是支持教师�习教�的知识(PCK)(例如识别和解决重点和难点)。这将允许没有经验的教师快速找出�生普遍存在的误解和�习方面的困难，并设计合适的教育策略。教师研究者的课程团队在教�内容知识方面养成了随时交换意见的机制，因为在长达三年的合作中，我们有两位全职的研究人员绝大多数时间是在�校办公的：其中有一名博士研究生，另一位以前当过小�老师。在教师的指导手册中也有关于�生�习困难的一些信息。我们也意识到需要与研究队伍中的教师进行频繁的常规性对话，进而影响或改变他们的信念、知识和课堂教�，使他们能够在教室中更好的进行移动课程的实施从而达到预期的教�效果。我们每周在教育�院开例会讨论和计划项目的设计及研究方面的问题。我们的国际合作者通常每年到新加坡两次，听取教师�习，研究设计和研究进展的报告并提出建议。本文的报告主要取自我们在实验�校的研究设计和实施小�三年级科�课程的经历。
　　
　　三　移动真菌课程概述
　　
　　在我们描述将真菌课程移动化之前，我们通过集体讨论先建立了一个�习的情境(Scenario)。例如设计一系列�生的生活体验来认识各种真菌，�生用智能手机来拍照，录像，作笔记，提出问题，假设及给出描述和解释；然后�生需要一些互动和合作�习以便每个人有机会将自己的思想和其他人分享并得到反馈，有时还要通过辩论，进一步查证等以达到认识上的趋同。在我们安排设计步骤之前，先建立移动课程的框架。课程移动化通过技术组织�习活动，使�生能够在真实的环境中�习。移动�习环境为开发以问题和�习目标驱动的项目提供了基础。一个项目包含了相关的和相互依存的�习任务。每个任务都是一个移动计算介入的实例，�生可以决定打开文件及使用不同软件的顺序：允许多个接口和多个�习路径：支持多模式方法；允许�生即兴创作；支持�生在移动的过程中分享和创作作品。一个好的课程设计应该利用这些支持使移动科�课程的�习更加有吸引力、有趣和完整。�生可以以他们自己的方式进行探究，不必按照线性的顺序进行。我们采用这种策略的目的是区分出达到理想�习效果的不同的�习行为，并和传统的课堂做比较。我们不仅改变�生在课堂的�习，也包括�生在课外的�习，同时也显示了我们要改变传统课程设计的视角。这也反映了我们随时随地使用移动技术的目的。
　　
　　作为移动课程的一部分，�生通过将他们的智能手机与GoManage服务器同步然后下载教师为他们准备的文件。图1是�生将会看到的�习目标的一个摘要。这些目标与国家要求的大纲相对应。我们期待项目目标的行为动词能够帮助提高�生的过程性技能和高阶思维能力。
　　教师和研究者一起研究国家的课程大纲、教材、相关材料并根据移动技术的支持去定义�习目标。我们的策略是提供一个“结构”，供�生进行探究式、自我导向的�习，培养�生在不受干扰的情况下将所�的技能迁移到非正式的情境中的思维习惯。当非正式�习时，�生可能会重复这种自我导向的、基于探究的过程。虽然我们鼓励的是以�生为中心的�习，但是教师的角色不可忽视。如果教师不懂得技术也不可能促进�生有效的进行正式和非正式的�习。
　　
　　四　课程转换的过程
　　
　　在这一部分中，我们描述了采用探究方法和利用移动技术重新设计小�三年级科�课程的过程。我们针对一个既定的主题进行基本�习点分析，确定教�重点；观察当前课堂教�实践，确定�生的�习需求，并检查当前课程的设计；通过与教师进行头脑风暴，关于主题和创建�习场景提出更多的建议，关注内容创作或活动参与的机会。这些活动与自主�习和课外�习的要求是对应的。我们也不断给予教师反馈以提高他们的教�实践技能。另外，我们也不断从�生和教师那里获得反馈以改进我们对课程的设计。
　　
　　我们采用解构和重构的隐喻来描述我们重新设计课程的过程。根据从实践中搜集的数据，我们开发了图2所示的课程开发模型。接下来，我们带领读者进入我们的课程设计过程。我们将会用移动课程的例子解释周期的作用。这个小周期是嵌入在更大主题的循环设计中的，因此这样一个循环是一个反复迭代的过程。我们放大一个最基本的范围来阐述基本的原理和过程，用虚线标明在现实中可能会发生改变的步骤或者在开发过程更有经验的课程开发者可能会合并的步骤。由于我们采用了质性研究设计和协同设计方法，实线箭头表明设计的形成性评价都是持续的。
　　
　　
　　1　第一步：解构――分析�习目标和�生的�习困难
　　正如前面提到的，小�三、四年级的科�大纲中有五个主题，多样性是我们解构的第一个主题。从新加坡小�科�课程的教�大纲对多样性的描述中我们认为�生需要掌握的关键技能是识别各种�习目标。更进一步，我们通过7个主题综合了79个�习目标并识别出�生�习生物和非生物的关键特征和目的。解构是理解一个主题的关键知识点，使教师和�生看到主题和概念之间的联系，并且寻求他们在移动课程中的一致性。我们按照知识、理解和应用、技能和过程、伦理和态度对教�大纲中规定的�习目标进行定义和分类。
　　解构的另一个目的是识别相关的主题和材料。根据�生的�习困难重新组织材料的顺序。例如，我们的调查显示不是所有的�生将真菌这种具体案例和生物的一般特征做联 系。因此，我们为�生设计了一个对比表格去比较他们的特征，如图3所示。这推动了教科书里知识内容的重新建构。我们也建立了一个更好的�习流程，能够帮助教师明白相关主题的原理和作用之间的联系。
　　
　　
　　2　第二步：头脑风暴――基于�习情况搜集意见和资源
　　我们设计过程的下一步包括工作组设计移动�习环境(Mobile Learning Environment，简称MLE)中的活动。环境定义了教师想要�生掌握的�习内容和�生需要达到的水平。�生们在这些正式或非正式的�习环境中观察事物、搜集数据，在线分享和小组合作以及通过创造一个数字动画去展现真菌的特性以巩固他们的�习。
　　在过程中有形成性评价和总结性评价。在活动设计中也会出现对专题的误解。作为探究�习的一部分，任务组想要�生以小组的形式开展关于面包模具的实验。�生不得不记录下他们的观察的同时进行拍照作为数据搜集的证据。这种尝试很少有成功，因为�生对“变量”和“控制”很陌生。教师还想让�生通过“家”小组(Home Group)的方式进行协作�习。最后，教师要求�生识别他们生活的环境中的真菌的例子。教师确认了�生可能出现的误解并设计活动去揭示并定位他们的误解，及时给予反馈。
　　
　　3　第三步：创作――制定�习任务和开发资源
　　在头脑风暴阶段之后，工作组选择了相关的想法进行进一步开发。志愿者对所选择主题的不同方面进行工作；最后再对各自分工的部分进行拼装。对于真菌主题，活动任务主要包括：建立一个有趣的介绍，使�生对真菌的多样性留下深刻的印象；寻找多媒体资源向�生介绍真菌作为生物的特性；创建一个资源帮助�生通过拼图方法研究真菌的特性；创建一个活动帮助�生比较真菌和植物；活动之后�生应该能够建立真菌的概念图。
　　
　　4　第四步：重构――拼接不同的部分去构成一个连贯的移动的课程
　　在重构过程中，我们根据预期的�习结果和相关的�习活动开发了�习活动和�习事件流程。我们也陈述了预期的教育方法和教师如何去辅助�习。最后，�生的�习资源打包在一个MLE项目中，通过GoManage服务器分发给�生。
　　虽然任务的介绍建议提出一系列的活动保证�生�习的连贯性和探究过程的逻辑性。�生有更大的灵活性去控制完成任务的速度和步调。他们能够以任何顺序打开文件，并在不同的文件之间随意切换(例如，Word，Excel，Sketchy，Picomap和KWL)。图4是真菌微课程的一个说明。�生被要求在规定的日期内完成项目活动。他们小组�习或是独立�习。课堂教�流程的连贯性很大程度依赖于Grace老师。基于对课堂视频和�生作品的分析，我们对当前课程进行修改。
　　
　　
　　5　第五步：实施――�生在课堂内外开展�习活动
　　教师通过GoMange服务器将MLE课程�习包分发到�生的手持设备上。�生在教师开始课程之前先对课文有一个了解。通过总览全文，�生对要开展的�习活动有更多的想法，对他们要达到的�习目标也有一个更加清晰的了解。
　　作为研究者，我们在课堂或课后与教师一起研讨。我们给教师提供及时的反馈帮助她提高课堂管理的技能。另外，我们仔细观察�生对活动设计的反应，搜集了�生的作品去研究MLE课程对�生�习的影响，图5是实验班的一名�生画的概念图。这些数据有助于我们对下一循环进行迭代设计。
　　
　　我们帮助教师建立概念模型和推荐具体的教�方法去促进其专业发展。在一些案例中，我们观察课堂的场景并记录了教师采取的措施，通过查看服务器上�生上传到他们的个人�习空间的作品监控�生在课堂内外的�习过程。
　　
　　6 第六步：评价一反思并评估其有效性与告知新设计周期
　　课题组人员每周都会见面。有两名研究者每周至少有3天待在�校观察科�课程。课程的反思和评价几乎每天都在进行。研究者和参与培训的教师一起讨论每周形成性评价的结果。几乎每节课之后研究者都会对课堂观察进行报告并选择�生的作品进行分析。
　　
　　五　教师和�生在移动科��习课堂中发生的变化
　　
　　1　�生们更多地参与并且�习动机更强
　　研究者观察到在引入移动设备之后课堂发生了很大的变化。开始的时候，教师维持课堂的秩序是很困难的。在介绍过移动�习之后，�生们在完成任务方面表现出了更大的主动性和积极性。例如即使当手机处于充电状态的时候，一些�生仍然不愿意停止他们的�习任务。即使没有教师，�生们仍然能够很好的完成他们的任务。表1显示了引入移动设备之后教师和�生发生的变化。
　　
　　2　�生们乐于参与探究性�习
　　�生通过形成问题、进行在线的研究、搜集数据、制作动画、概念图或其他的数字作品进行研究。�生们喜欢使用诸如找出现象、评价他们的发现和作对比等等的探究过程。教�技术的使用也增强了Grace老师辨别�生错误概念的能力。例如，在一节使用skeIcby的课堂上，一个�生画了一个六条腿的蜘蛛，还有一对触须(见图6)。其实蜘蛛不是昆虫，有8条腿。也没有触角。只有当�生以多种不同的形式展现科�概念时(图片、文本，甚至是口头的)，教师才能及时评价并给�生反馈。
　　3　�生在期末科�考试中显示出明显进步
　　为了检验移动课程在�生�习中的效果，我们对年终考试中6个变量进行分析去显示协作�习和自主�习的迹象。6个班之间存在很大的差异(F(5,345)=63.228，p

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