交互式電子白板互動(dòng)教學(xué)局限性淺析

【中國(guó)數(shù)字視聽網(wǎng)訊】目前，電子白板在學(xué)校教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)很普及，人們對(duì)它的熱情日益高漲，稱其為“功能無(wú)限”和“科技與教育的最完美結(jié)合”。此時(shí)寫這篇文章并非是要反對(duì)使用電子白板，只是想提請(qǐng)專家和廠商注意，當(dāng)我們向?qū)W校推介這個(gè)產(chǎn)品時(shí)，既要說(shuō)明它對(duì)教學(xué)的適應(yīng)性，也要指出其非適應(yīng)性，而讓用戶根據(jù)自己的具體情況進(jìn)行客觀的選擇，不要誤導(dǎo)他們。泰坦尼克號(hào)在第一次下水時(shí)，曾被當(dāng)時(shí)的人們譽(yù)為“上帝也無(wú)法讓它沉沒(méi)”的船只。電子白板在教學(xué)中確實(shí)存在許多優(yōu)勢(shì)，但也不乏劣勢(shì)，客觀地對(duì)其進(jìn)行分析是理性、科學(xué)的態(tài)度。以下，我們采用邏輯實(shí)證的方法進(jìn)行分析。雖然辨證的邏輯實(shí)證法也使用“證偽”思想，即“有一例不成立，則原命題不成立”，但是我們?nèi)匀槐硎具@不是對(duì)電子白板進(jìn)行全盤否定，而只是想證明電子白板具有眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存在必須注意的缺點(diǎn)，在教學(xué)中也必然存在局限性，我們應(yīng)該科學(xué)、理性地對(duì)待它的采購(gòu)與使用。

1．歷史經(jīng)驗(yàn)的啟示

筆者曾于十年前，估計(jì)是北京地區(qū)首例，在首都師范大學(xué)物理系101教室里安裝了一塊加拿大Smart Board電阻膜型80英寸的電子白板。其后學(xué)校又在不同的教室中安裝了6塊。但是到了2002年，7塊電子白板全部被拆了下來(lái)，至今睡在倉(cāng)庫(kù)里。由使用新技術(shù)而產(chǎn)生的一些新奇效果對(duì)人們的刺激是我們很快接受電子白板的根本原因，但當(dāng)人們了解了它的原理和熟悉了它的使用，并且考慮它的教學(xué)作用后，往往就不再對(duì)它投入過(guò)大的熱情。而這些表現(xiàn)都是不夠理性的[1]。
據(jù)江蘇省常州市教育裝備與勤工儉學(xué)管理中心吳靖副主任反映，目前國(guó)內(nèi)一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，電子白板的采購(gòu)已呈現(xiàn)出每個(gè)班級(jí)一塊的態(tài)勢(shì)。為了能夠?qū)δ壳半娮影装逵脩舻姆植记闆r有個(gè)大概的了解，筆者做了一些檢索和統(tǒng)計(jì)的工作。首先，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的Google對(duì)3組關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，結(jié)果顯示在表1中。然后，對(duì)《中國(guó)現(xiàn)代教育裝備》雜志2010年第6期電子白板專刊登出的27篇文章進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示在表2中。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，我們有理由相信，電子白板的用戶主要集中在基礎(chǔ)教育，尤其是在小學(xué)階段。而造成這種情況的原因是由于小學(xué)生對(duì)這一新技術(shù)的新奇感和它類似于游戲一樣的交互功能。相比較而言，高校對(duì)它的態(tài)度表現(xiàn)出更加冷靜，這是對(duì)高科技發(fā)展認(rèn)識(shí)的更加成熟的表現(xiàn)。

2．課堂交互的作用

電子白板又稱“交互式電子白板”，人們普遍認(rèn)為課堂教學(xué)的交互性是其最大特點(diǎn)之一。現(xiàn)在我們理性地思考一下，這一交互是在誰(shuí)與誰(shuí)之間進(jìn)行的。對(duì)“交互”（Intreaction）與“交互性”（Interactivity）這兩個(gè)詞，北京師范大學(xué)的陳麗教授有比較深入的研究。陳教授在她的文章中說(shuō)道：“在麥加利辭典（Macquarie Dictionary）中對(duì)‘交互’的一般定義是‘相互作用（action on each other）’。在《教育大詞典》中將Interaction翻譯成術(shù)語(yǔ)‘相互作用’，并將相互作用定義為一個(gè)因素各水平之間反應(yīng)量的差異隨其他因素的不同水平而發(fā)生變化的現(xiàn)象（顧明遠(yuǎn)，1997）。”[2]而對(duì)交互學(xué)習(xí)的分類，陳教授在她的文章中這樣總結(jié)：“Moore 的交互分類理論將交互劃分為三種類型（Moore, 1989）：1)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的交互；2)學(xué)習(xí)者與教師的交互；3)學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者的交互。Hillman在1994年提出了第四種交互：學(xué)生與界面的交互（Hillman，1994）。”[3]這就是我們常說(shuō)的課堂教學(xué)中的三種交互情況，即師-生交互、生-生交互與人-機(jī)交互。

通過(guò)對(duì)交互式學(xué)習(xí)定義和類型的分析可知：①交互的目的在于教學(xué)信息的傳播（“一個(gè)因素各水平…發(fā)生變化的現(xiàn)象”）；②交互只發(fā)生在主、客體兩者之間（action on each other）；③交互的主客體間通過(guò)語(yǔ)言、文字或非語(yǔ)言方式（圖象、表情等）進(jìn)行信息交流；④交互的雙方必須具備語(yǔ)言（或非語(yǔ)言）的問(wèn)與答的交流能力（即，有問(wèn)有答方為交互）；⑤交互的雙方在交流時(shí)應(yīng)該處于相同的語(yǔ)境（各說(shuō)各話顯然不能形成交互）。于是可以看出，電子白板由于與計(jì)算機(jī)相連，所以具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)交互性，而普通黑板則不具有交互性，一些特殊用途和處理過(guò)的小黑板則具有較弱的交互性。但是，由于交互只發(fā)生在主、客體兩者之間，課堂教學(xué)時(shí)，教師使用電子白板對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，如果學(xué)生未到電子白板前進(jìn)行直接操作，則學(xué)生與電子白板之間的人-機(jī)交互并沒(méi)有發(fā)生。可以想象，一個(gè)40人左右學(xué)生的課堂在40多分鐘的教學(xué)中不可能讓每個(gè)學(xué)生分別到電子白板前來(lái)與其交互1分鐘，那樣的課堂教學(xué)將無(wú)法進(jìn)行。所以，通常的課堂電子白板教學(xué)多為兩種交互形式占主導(dǎo)地位：一是教師與學(xué)生之間的師-生交互，一是教師與電子白板之間的人-機(jī)交互。學(xué)生與電子白板之間的人-機(jī)交互少之又少。課堂教學(xué)時(shí)，大部分時(shí)間是教師在操作電子白板，人-機(jī)交互是在教師和白板之間發(fā)生的，這一點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)與普通黑板的作用無(wú)異。交互的本質(zhì)在于知識(shí)的傳播，學(xué)生是知識(shí)的受體，課堂教學(xué)的交互主要發(fā)生在師生之間，白板與黑板只是信息傳播媒介。從性價(jià)比的角度去考量，在普通課堂教學(xué)的情況下，電子白板未必優(yōu)于黑板。顯然，片面夸大電子白板的課堂教學(xué)交互作用是不夠科學(xué)的。

3．信息傳播的作用

許多人認(rèn)為電子白板作為多媒體教學(xué)的工具，可以有效地增加課堂教學(xué)的信息量。為此我們有必要對(duì)課堂教學(xué)中信息量的計(jì)算方法和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行介紹。教學(xué)信息量的計(jì)算方法與教學(xué)信息的特性有著直接的關(guān)系，所以我們必須從信息的特性出發(fā)來(lái)說(shuō)明,于是，我們用VICS對(duì)一個(gè)使用電子白板的課堂和一個(gè)未使用電子白板的課堂（同一教師，同一教學(xué)內(nèi)容，不同的班級(jí)）進(jìn)行對(duì)照分析，其中沒(méi)有使用電子白板的常態(tài)教學(xué)的信息熵為3.0138bit，使用電子白板進(jìn)行教學(xué)的信息熵為3.0219bit。其結(jié)果顯示，它們之間并無(wú)較大差異。得到這樣一個(gè)結(jié)果其實(shí)應(yīng)該在情理之中，因?yàn)橐还?jié)課要傳達(dá)給學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)就是教學(xué)信息本身。而為了讓學(xué)生能夠很好地掌握這些知識(shí)點(diǎn)（信息），需要利用學(xué)生與該知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的事前知識(shí)（冗余），根據(jù)“最臨近發(fā)展區(qū)”理論，將這些知識(shí)點(diǎn)用大量的冗余進(jìn)行“包裝”，然后傳遞給學(xué)生。于是，在課堂上就出現(xiàn)了教師通過(guò)口述、黑板板書、電子白板與多媒體展示等方式進(jìn)行知識(shí)闡述的情況。其中，電子白板與多媒體展示的內(nèi)容會(huì)比教師口述和黑板板書的內(nèi)容要多，但是我們不能就由此得出電子白板與多媒體教學(xué)的信息量大的結(jié)論。因?yàn)檎n堂教學(xué)的信息量是指這些知識(shí)點(diǎn)，它不因多媒體的使用而增加，所以電子白板與多媒體教學(xué)增加的是冗余（或說(shuō)是相對(duì)有用的冗余），而不是信息本身。不過(guò)，針對(duì)具有不同知識(shí)儲(chǔ)量的學(xué)生，提供不同數(shù)量的冗余，也是十分必要的。所以，電子白板可以增加教學(xué)信息量的“神話”起碼是值得懷疑的。

4．思維訓(xùn)練的作用

電子白板為人們所稱道的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是直觀教學(xué)，尤其對(duì)幾何圖形變化過(guò)程的呈現(xiàn)使人一目了然。在使用電子白板的課堂教學(xué)中，我們都希望充分發(fā)揮電子白板的各種功能，例如三維動(dòng)畫的顯示效果，而誰(shuí)也不愿意將它當(dāng)作普通黑板使用。于是在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，我們總是將原來(lái)使用語(yǔ)言說(shuō)明的問(wèn)題設(shè)計(jì)成為直觀的圖形問(wèn)題。但是語(yǔ)言說(shuō)明是幫助學(xué)生進(jìn)行“思想實(shí)驗(yàn)”[7]的最有力工具，所以我們必須警惕，在課堂教學(xué)中電子白板的直觀教學(xué)功能使用多了，將取代和削弱學(xué)生的抽象思維和邏輯思維訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生認(rèn)知能力的培養(yǎng)是不利的。電子白板的直觀教學(xué)作用為西方一些國(guó)家所稱道，但是，中西方的文化有著巨大的差異，其中漢字就是這些差異之一。使用象形文字的中國(guó)人，幾乎整個(gè)兒童時(shí)期都在學(xué)習(xí)漢字，大約在小學(xué)畢業(yè)前（9、10歲前后）所掌握的文字才能夠開始閱讀各種書籍。以至于在上個(gè)世紀(jì)二、三十年代，北京大學(xué)的錢玄同教授（核物理學(xué)家錢三強(qiáng)的父親）甚至認(rèn)為中國(guó)的文字制約了國(guó)家科學(xué)技術(shù)和國(guó)力的發(fā)展，而提出要求廢除漢字。直觀（非思維）、形象（非抽象）、感性（非理性）認(rèn)知是中國(guó)兒童習(xí)慣的主要學(xué)習(xí)方式，但是應(yīng)該警惕它有可能阻礙了學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀世界能力的提高和創(chuàng)新思維的發(fā)展。
人對(duì)外界事物的感覺(jué)存在著“降維”的現(xiàn)象，例如人的視覺(jué)。設(shè)想我們生活在1維的空間中（這就是在進(jìn)行“思想實(shí)驗(yàn)”），則我們只能看到一個(gè)0維的點(diǎn)；如果是在一個(gè)2維的空間，我們就可以看到一條1維的線；事實(shí)上我們正處于一個(gè)3維的空間，所以我們看到的是一個(gè)物體2維的面，要想看到該物體的全部，即3維的體，就必須繞到物體的后面去看，而在“繞”的過(guò)程中我們花費(fèi)了時(shí)間，而且使用了先前對(duì)空間的記憶，其實(shí)我們是在3維空間的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)時(shí)間維，使整體實(shí)現(xiàn)4維。我們感知物體的維度總要比我們所處空間的維度低1維，這種“感知降維”現(xiàn)象迫使我們?cè)谡J(rèn)識(shí)客觀事物時(shí)必須進(jìn)行空間感性思維和邏輯理性思維的結(jié)合。人在學(xué)習(xí)中對(duì)事物的認(rèn)識(shí)并不總是存在著足夠的時(shí)間和空間，允許我們“繞”到事物的“后面”去了解它的全貌，所以在教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行抽象思維和邏輯思維訓(xùn)練就顯得十分必要，正如幾何學(xué)、制圖學(xué)等教學(xué)中對(duì)學(xué)生做的這種思維訓(xùn)練。因此，我們要充分考慮對(duì)電子白板的直觀教學(xué)功能是否應(yīng)該慎用的問(wèn)題。

5．裝備人文的思考

對(duì)教育裝備的認(rèn)識(shí)，除了科學(xué)技術(shù)方面的考慮外還必須有人文精神的體現(xiàn)[8]。人文精神的本質(zhì)是追求“真、善、美”，表現(xiàn)在教育裝備的開發(fā)和管理理念中就是以人為本的價(jià)值觀、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)觀[9]（綠色裝備、裝備環(huán)保）以及人-機(jī)-環(huán)境的藝術(shù)觀。一個(gè)新技術(shù)的出現(xiàn)（如：計(jì)算機(jī)、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、電子白板、Moodle、ViKi 、WebLog、移動(dòng)通信、云計(jì)算、…），人們總是將其引入教育教學(xué)中，或作為教學(xué)內(nèi)容，或作為教育裝備。從事教學(xué)和教學(xué)研究的人員一般都是以首先接受這種教育裝備的態(tài)度為前提，而對(duì)教學(xué)過(guò)程、教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便能夠最好地適應(yīng)和運(yùn)用這一教育裝備，讓人服從于裝備。教育裝備人的思路與此相反，我們更多地考慮如何使這個(gè)教育裝備能夠更好地為教育教學(xué)服務(wù)，所以我們經(jīng)常是以批判的目光來(lái)看待各種新興的教育裝備。當(dāng)然，我們做得還很不夠，沒(méi)有真正從教學(xué)需求出發(fā)去主動(dòng)設(shè)計(jì)出更多的新型教育裝備，而總是被動(dòng)地將各種新技術(shù)推向教學(xué)環(huán)境建設(shè)。但是，我們的研究對(duì)象是教育裝備本身，我們的研究工作是科學(xué)的、客觀的，也是人性化的。一個(gè)新的教育裝備出現(xiàn)，人們并不是很了解它，在這種情況下大量推廣用于教學(xué)，無(wú)異于是在拿學(xué)生做試驗(yàn)（大量的電子白板教學(xué)研究的文章反映了這一現(xiàn)象）。在醫(yī)學(xué)上，用病人做醫(yī)學(xué)試驗(yàn)是不道德的，也是法律所不允許的。雖然教育法沒(méi)有對(duì)教學(xué)試驗(yàn)的問(wèn)題做任何法律限制規(guī)定，但是慎重一些應(yīng)該是沒(méi)錯(cuò)的。畢竟，醫(yī)學(xué)試驗(yàn)失敗了，影響的只是個(gè)別人，而教學(xué)試驗(yàn)的失敗會(huì)影響更多的人，難道這不值得專家們和廠商們認(rèn)真思考嗎？

電子白板作為被時(shí)代推崇的現(xiàn)代教育裝備，從人機(jī)工程學(xué)的角度看應(yīng)該體現(xiàn)以人為本才對(duì)，但事實(shí)并非如此。通過(guò)我們對(duì)電子白板尺寸的人機(jī)因素分析可以看出，由于受到投影機(jī)正投方式（長(zhǎng)距或超短距）和投影長(zhǎng)寬比（4:3或16:9）的限制，電子白板在安裝上存在著無(wú)法克服的“教師夠得著與學(xué)生看得見(jiàn)”之間的矛盾[10]。除此之外，還存在許多我們正在進(jìn)一步研究的問(wèn)題，如：電子白板的使用是否真的能夠降低教師教學(xué)的勞動(dòng)強(qiáng)度；學(xué)生長(zhǎng)期注視具有反光特性的高亮投影屏，教師也是長(zhǎng)時(shí)間面對(duì)投影機(jī)的直接照射，這些對(duì)他們的視力是否會(huì)有影響；投影機(jī)風(fēng)扇和計(jì)算機(jī)風(fēng)扇擾動(dòng)起來(lái)的塵埃在室內(nèi)空氣中占有多大比重；這些電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度在什么樣的量級(jí)上；電子白板表面涂料是否環(huán)保；系統(tǒng)的可靠性與其復(fù)雜性成反比，由計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、電子白板構(gòu)成的系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率有多大（課堂教學(xué)對(duì)設(shè)備故障為“零容忍”）；…，等等。教育裝備管理理論中有一個(gè)“四效”問(wèn)題，它是指對(duì)教育裝備如何發(fā)揮使用的效能，優(yōu)化教學(xué)的效果，提高學(xué)習(xí)的效率和增加教育的效益。它們分別對(duì)應(yīng)有科學(xué)而理性的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是客觀、量化的評(píng)價(jià)，而非主觀、定性的評(píng)論。關(guān)于電子白板可以降低教師教學(xué)的勞動(dòng)強(qiáng)度一說(shuō)是值得商榷的，電子白板的一些特殊功能確實(shí)減少了教師上課的書寫動(dòng)作，但是他們要花費(fèi)比以前更多的備課時(shí)間來(lái)應(yīng)付電子白板的使用和相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)。而且，由于人對(duì)事物的注意力與同時(shí)關(guān)注的事物數(shù)量有關(guān)，當(dāng)同時(shí)處理的事物數(shù)量較大時(shí)，處理失誤的概率將大幅度增加。教師在課堂上講授課程的同時(shí)還要時(shí)刻分神去對(duì)付電子白板上的各種功能按鈕和鏈接操作，會(huì)使講課的失誤率增加，這必將嚴(yán)重影響教學(xué)效果。另外，僅從教育裝備的效率方面考慮，其目的也主要是提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率從而降低認(rèn)知負(fù)荷，降低教師勞動(dòng)強(qiáng)度并不是我們的主要目的，所以不應(yīng)該把降低教師勞動(dòng)強(qiáng)度作為推廣電子白板的理由。關(guān)于投影機(jī)亮度對(duì)師生視力的影響也在研究中，一些初步的研究表明，由于人眼對(duì)亮度的適應(yīng)范圍很寬[11]，所以電子白板反射光對(duì)學(xué)生視力不會(huì)造成較大影響；而由于教師在講臺(tái)上不停移動(dòng)，在投影機(jī)直接照射和無(wú)照射下頻繁切換，有可能對(duì)他們的視力造成不良影響。