交互式電子白板在教學(xué)中的應(yīng)用綜述
摘要：隨著課堂教學(xué)互動的需要，交互式電子白板有利于教師的交流互動。為了對交互式電子白板在教學(xué)中的應(yīng)用有大致的了解，本文在明確交互式電子白板含義的基礎(chǔ)上，總結(jié)了交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀；通過分析交互式電子白板在教學(xué)實踐中的研究及其與傳統(tǒng)媒體的比較，總結(jié)了應(yīng)用交互式電子白板進(jìn)行教學(xué)需要注意的問題；最后給出了電子白板在教學(xué)中應(yīng)用需要深入研究的問題。
關(guān)鍵詞：交互式電子白板；教學(xué)實踐；傳統(tǒng)媒體
隨著素質(zhì)教育的推進(jìn)、新課標(biāo)的頒布以及新課程的實施，現(xiàn)代教育技術(shù)己經(jīng)被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，成為推進(jìn)新一輪課程改革和學(xué)科教學(xué)改革的突破口。然而，在眾多先進(jìn)的技術(shù)和理念面前，中小學(xué)一線教師感到更多的是迷茫和困惑，并且產(chǎn)生了許多疑問。交互式電子白板作為被世界公認(rèn)的有效提高師生交互的信息化教學(xué)工具之一，有利于教師創(chuàng)設(shè)學(xué)生主動參與的情景，有利于提高課堂的教學(xué)效率和效果。但容易忽視的是，教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣還受到文化思維方式的制約。僅局限于技術(shù)設(shè)備層面的現(xiàn)代化，新技術(shù)的優(yōu)勢很難得以發(fā)揮。[1]
一、交互式電子白板的概述
1 交互式電子白板的概念
我國學(xué)者丁興富，從教學(xué)交互的特性上對交互白板定義如下：交互白板(Interactive white board)是電子感應(yīng)白板(硬件)與白板操作系統(tǒng)(軟件)的集成。它融合了計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)與電子通信技術(shù)，成為計算機(jī)的一種輸入輸出設(shè)備，成為人(用戶)與計算機(jī)進(jìn)行交互的智能平臺。簡言之，交互白板是一個具有正常黑板尺寸、在計算機(jī)軟硬件支持下工作的，既具有普通白板和聯(lián)網(wǎng)多媒體計算機(jī)功能，又可以實現(xiàn)普通白板功能與計算機(jī)功能、以及軟硬件功能與教育資源、以及人機(jī)與人際多重交互的電子感應(yīng)屏板。
2 交互式電子白板的組成
交互式電子白板系統(tǒng)由交互白板（包含鼠標(biāo)筆）、投影系統(tǒng)和配有白板軟件的計算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。典型的交互式白板的工作原理圖如下：[2]
交互白板是系統(tǒng)的主體，它是鼠標(biāo)筆書寫與操作的界面，并不斷收集鼠標(biāo)筆的位置與運動信息，通過電纜傳送至計算機(jī)中，同時它還充當(dāng)了投影機(jī)的屏幕。而安裝了白板軟件的計算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)對傳入的電子筆位置與運動信號進(jìn)行運算處理，轉(zhuǎn)化成對計算機(jī)程序和內(nèi)部對象的操作，并將運算結(jié)果轉(zhuǎn)化成計算機(jī)圖形界面，再將視頻信號送至投影機(jī)。最后，由投影機(jī)將計算機(jī)圖形界面投射在交互白板上，以供更多人共享。
除了硬件之外，相關(guān)軟件也是交互白板系統(tǒng)不可或缺的組成部分。目前，交互白板軟件主要由各個交互白板廠家自行設(shè)計開發(fā)，并且各個版本之間基本不相兼容。交互白板軟件是決定交互白板系統(tǒng)質(zhì)量的重要因素之一，與其他各種軟件一樣，交互白板軟件也在不斷地更新之中。
二、國內(nèi)外交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀
1 國外交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀
對交互式電子白板的課堂應(yīng)用研究在國外起步比較早，尤其在加拿大、美國、英國和澳大利亞等國，目前在課堂教學(xué)中的使用已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模。這些國家中，又以美國應(yīng)用白板最為突出。其原因如下：政府買單推廣白板應(yīng)用。英國政府投入大量資金為中小學(xué)的電子白板買單；大量進(jìn)行交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用實驗。英國的大學(xué)和教育科研機(jī)構(gòu)已同中小學(xué)合作發(fā)表了交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用成果報告和論文，其中包括英國教育通信與技術(shù)總署開展的名為“教育影響研究系列2和3”的著名研究項目[3]，英國國家白板網(wǎng)(National white board Network)為教師使用電子交互白板提供資源和技術(shù)支持；承認(rèn)交互式電子白板的教學(xué)作用。在歐洲、美洲，有些國家也開始在教育中普遍采用電子白板。
國外針對白板的功能與特性開展了大量的研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)互動白板應(yīng)用于課堂教學(xué)可以提高學(xué)生的參與程度(Reed 2001，Solvie 2004，Beeland 2002)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和注意水平(Tate 2002，Reardon 2002，JohnSon 2004)，有助于復(fù)習(xí)和記憶效果的保持(vitolo 2003)，滿足不同風(fēng)格的學(xué)習(xí)者(Beeland 2002)，在特殊教育領(lǐng)域有極大的應(yīng)用價值(Pugh 2001)。教師們認(rèn)為在白板的支持下，他們能夠更好的管理課堂，提高教學(xué)效率(Latham 2002，LeeandBoyle 2003)。[4]
有研究者將白板對課堂教學(xué)的支持階段總結(jié)為：幫助教師更有效率管理課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)及課堂互動性，能整合到不同學(xué)科的教學(xué)。并把白板對互動的支持劃分成三個階段：支持直接教授(Supported diractic)，互動(Interactive)和增進(jìn)互動(Enhanceintel一active)在這三階段中，教師從把互動白板看作傳統(tǒng)黑板的延伸，到對互動活動的支持工具，直至教師的角色從傳授者到引導(dǎo)者的轉(zhuǎn)變。在國外的相關(guān)研究中，白板對于課堂教學(xué)的支持作用被普遍肯定。
2 國內(nèi)交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀
國內(nèi)交互式電子白板的教學(xué)應(yīng)用基本處于試點實驗階段。2004年，我國開始進(jìn)行交互式電子白板的教學(xué)研究，主要包括《中國利用交互式電子教學(xué)技術(shù)改革課堂教學(xué)》、SMART Board 互動式電子互動白板等研究項目。這些研究主要涉及交互式電子白板系統(tǒng)、工具平臺、資源整合和使用效果等方面。2007年，國家教育技術(shù)重點課題《交互白板環(huán)境下的協(xié)同學(xué)習(xí)策略研究》正式啟動。在我國香港，交互式電子白板在小學(xué)常識課中的應(yīng)用正在進(jìn)行，臺灣高雄的相關(guān)培訓(xùn)輔導(dǎo)會也正在開展中。
國內(nèi)外關(guān)于交互式電子白板的教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀表明，交互式電子白板的教學(xué)應(yīng)用已成為目前教育研究的一個熱點。廣大教育工作者都在積極關(guān)注這一新興教育技術(shù)工具，這為我國新時代教育改革提供了新的契機(jī)和思路。
三、 交互白板在教學(xué)實踐中的研究
丁興富教授指出：“課堂面授教學(xué)信息化需要特殊綜合技術(shù)，交互式電子白板正是這種解決方案，它定將成為課堂教學(xué)信息化的首選，并將很快發(fā)展成為課堂信息化教學(xué)的主流技術(shù)。”[5]目前在我國某些學(xué)校中，部分學(xué)科的日常教學(xué)已經(jīng)開始使用交互式電子白板輔助教學(xué)，這些實踐為進(jìn)一步研究交互式電子白板在教學(xué)中的十幾作用提供了借鑒。
目前為止，交互白板的教學(xué)應(yīng)用實踐研究主要集中于以下幾個方面：交互白板對課堂教學(xué)呈現(xiàn)方式的影響；對學(xué)習(xí)動機(jī)、自信心的影響；對學(xué)生思維、師生互動的影響；對教學(xué)資源建設(shè)的影響；對課堂效率以及學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)的影響等。
1 對課堂呈現(xiàn)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的影響研究。
教師們認(rèn)為交互白板為滿足教師在課堂教學(xué)中的多種需要提供了更多的可能性。交互白板能夠隨意地向前或向后翻頁，使得教學(xué)更加靈活，可以自發(fā)地根據(jù)課堂的情況來進(jìn)行翻頁。交互白板的觸覺功能使它能夠及時利用各種各樣的資源，使得教師能利用預(yù)先收集的資源而不需要按順序把他們都組織好，使各種活動之間的切換更加流暢，從而有效地提高教學(xué)效率。
2 對課堂交互性和學(xué)生參與度的影響研究
相關(guān)研究表明，學(xué)生能自己在交互白板上操作文本和圖像，而且在此過程中學(xué)生心理上的參與更為重要。交互白板可以幫助教師更快地進(jìn)行課堂引入，使教學(xué)過程變得更容易，特別是學(xué)生參與白板操作時，這種作用將會更加明顯。學(xué)生覺得交互白板的信息呈現(xiàn)方式，如顏色和動畫等能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動機(jī)，并且還有利于注意力的保持。學(xué)生們還認(rèn)為交互白板不僅會對他們自己產(chǎn)生影響，對教師如何教學(xué)也會產(chǎn)生影響。學(xué)生們認(rèn)為教師應(yīng)用交互白板軟件從各個不同的方面來闡述問題能夠促進(jìn)他們的理解，并有助于記憶。
3 對學(xué)生自信心和信息技術(shù)素養(yǎng)的影響研究
雖然用交互白板備課需要花費較多的時間，但是看到學(xué)生對它的反應(yīng)是如此積極讓教師們感到非常欣慰。交互白板作為一種媒介能夠促進(jìn)學(xué)生的討論，與他們每人一臺電腦相比更能促進(jìn)課堂的互動。交互白板能夠促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展，使他們更有自信的去討論問題、尋找答案。學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)得到了有效的激發(fā)。他們的提問更有針對性，說明他們的深層思維得到了有效的發(fā)展。交互白板作為一種媒介，能激發(fā)學(xué)生對他們感興趣的問題進(jìn)行思考。由于教師在交互白板教學(xué)時，整個操作過程學(xué)生可以清楚地看到，所以這在不知不覺中提高了學(xué)生的計算機(jī)素養(yǎng)。
4 對技術(shù)與教學(xué)融合的影響研究
教師認(rèn)為由于交互白板能夠保存、共享和重復(fù)利用資源，所以它最終能縮短教師們備課的時間，而最初用于備課所多花的時間相當(dāng)于一種很好的投資。教師的專業(yè)技能在備課的過程中得到了發(fā)展，因為教師們能夠更長遠(yuǎn)地來考慮備課的問題。從學(xué)校的角度來說，因為教師們更有針對性地收集資源，而且資源可以被重復(fù)利用，所以從長遠(yuǎn)來說，可以節(jié)約學(xué)校的教學(xué)成本。
絕大多數(shù)研究認(rèn)為交互白板對課堂教學(xué)起到了促進(jìn)作用，特別是能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。但是，這些研究多數(shù)集中于學(xué)生對交互白板興趣的調(diào)查，對學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)以及應(yīng)用交互白板教學(xué)對學(xué)生自信心的影響，關(guān)于如何將交互白板技術(shù)與課堂教學(xué)進(jìn)行充分融合，如何在教學(xué)中充分發(fā)揮交互白板的特殊功能等方面的研究則比較少。
5 交互式電子白板在課堂中的應(yīng)用層次
交互式電子白板在課堂中的應(yīng)用是多層次的。根據(jù)教師對信息技術(shù)與課程整合的理解和應(yīng)用水平的差異，互動白板對課堂教學(xué)的支持，可以分為以下層次(孫洪濤，2006)。
四、 交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用的比較研究
1 課堂教學(xué)手段優(yōu)缺點比較
《發(fā)揮交互式電子白板優(yōu)勢提高課堂教學(xué)的有效性》[6]對日常課堂中黑板、多媒體和交互白板系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用作了簡單比較，如下表1：
表1 課堂教學(xué)優(yōu)缺點比較
發(fā)展階段
課堂教學(xué)手段
優(yōu)點
缺點
第一階段
黑板、粉筆
線形書寫
缺乏課堂交互性、生動性
第二階段
單機(jī)（計算機(jī)）進(jìn)課堂
生動、有趣、有序
屏幕太小、生機(jī)比太懸殊，少數(shù)學(xué)生享受
第三階段
投影、電視進(jìn)課堂
全體學(xué)生共享教學(xué)信息
共性信息豐富，個性化教學(xué)欠缺
第四階段
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教與學(xué)
全體學(xué)生共享信息；個性化操作
程序性強(qiáng)，人性化欠佳
第五階段
交互式電子白板
基本實現(xiàn)人性化教學(xué)過程
型號不同，軟件不兼容
從上表的課堂教學(xué)手段發(fā)展來看，前四個階段都不是完美地實現(xiàn)信息技術(shù)和日常課堂教學(xué)整合的技術(shù)方案。當(dāng)今的課堂教學(xué)迫切需要一種既能代替黑板，又能代替多媒體投影；技能方便的引入數(shù)字化信息資源，又能增強(qiáng)師生參與、對話和交互的教學(xué)環(huán)境。交互式電子白板的出現(xiàn)正迎合了上述教學(xué)的需求。
2 交互式電子白板與傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)的比較
丁興富教授對黑板、投影系統(tǒng)、交互式白板系統(tǒng)從顯示教學(xué)內(nèi)容的能力、處理教學(xué)內(nèi)容的能力、存儲板書的能力三個方面更加詳細(xì)的比較了交互式白板與傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)的差別（如下表2）[7]
表2 對課堂教學(xué)中三類媒體的比較表
由表2可以看出，交互式電子白板系統(tǒng)不僅擁有黑板系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)的功能，還擁有這兩種系統(tǒng)所缺乏的教學(xué)信息顯示、修改、存儲等方面的功能，其優(yōu)勢可歸納為以下幾點：靈活創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，高效實施教學(xué)過程；實時保存教學(xué)信息，方便整合教學(xué)資源；簡單控制教學(xué)過程；明顯提高教學(xué)互動；即時反饋教學(xué)結(jié)果，有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
由以上兩個表交互式白板的教學(xué)應(yīng)用優(yōu)勢可歸納如下：教師的教學(xué)空間可擴(kuò)展性；課堂教學(xué)資源可編輯性、引入的靈活性；板書的內(nèi)容可存儲性；教學(xué)材料類型形象化；教師對計算機(jī)的操作透明化；教學(xué)過程對網(wǎng)絡(luò)訪問的方便性，必將構(gòu)建愛你學(xué)生新的知識和解決問題的思維方式；親近老師，使計算機(jī)技能較差的老教師克服畏難心理。
五、交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用應(yīng)注意的問題
1 明確交互式白板在教學(xué)中應(yīng)用的地位。
交互式電子白板是一種工具，評價一堂課的質(zhì)量首先應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)得好不好，而不是關(guān)注用了哪些先進(jìn)技術(shù)。教學(xué)需要有先進(jìn)的教學(xué)理念，交互式電子白板只是一種工具，和其他現(xiàn)代教育技術(shù)工具一樣，不管其功能多強(qiáng)大，對“教”與“學(xué)”的促進(jìn)作用有多大，也不能說它適合與所有學(xué)科的所有知識域的學(xué)習(xí)和所有能力域的培養(yǎng)。這就需要我們通過研究去尋找整合點、適合點、應(yīng)用點。[8]
2 教師對新的操作方式的適應(yīng)
互動電子白板提供了新的操作方式，教師不再是線性思維地在黑板上順序書寫，而要在各個按鈕中來回切換。只有掌握它特定的操作方法成為一個自信的使用者后，教師才能在課堂中應(yīng)用自如。有的教學(xué)活動還需要學(xué)生參與基于交互白板的互動教學(xué)，和教師互動，和同學(xué)互動，這就要求學(xué)生掌握白板的基本操作。盡管它易學(xué)易用，但還是有一定應(yīng)用門檻，有一個不可避免的熟悉和適應(yīng)的過程。
3 使用環(huán)境中的光照問題
教室室外的環(huán)境光線有時會影響投影到白板上內(nèi)容的呈現(xiàn)效果，影響學(xué)生觀看。來自投影儀投射光線的干擾也是一個問題。目前的課堂教學(xué)中。白板以正投方式安裝居多。使用者正好介于白板和投影儀之間。來自投影的強(qiáng)烈光線使操作者覺得晃眼。并在白板界面上留下濃重的投影。遮擋的部分也影響學(xué)生觀看。這在一定程度上影響著它在自然條件下性能的發(fā)揮和推廣使用。
《關(guān)于電子白板在教室應(yīng)用的思考》[9]一文作者分析了電子白板與黑板的相對位置、光線反差對學(xué)生視力的影響，中小學(xué)課堂中教師板書的重要性，投影儀燈泡亮度，根據(jù)國內(nèi)外資料得出書寫屏液晶電視機(jī)是中小學(xué)教室電子白板應(yīng)用的新趨勢。最后總結(jié)電子白板在不同的教室使用時的尺寸是不同的。不論在什么場合，都采用平移組合書寫綠板的組合，這樣學(xué)生的注意力能夠在不同的媒體上即時匯聚。
4 一只電子筆帶來的效率問題
每塊互動白板只配有一只電子筆，這就意味著同一時間只能由一個人使用電子筆。當(dāng)進(jìn)行發(fā)散性思維的討論或練習(xí)時，只能由一名學(xué)生在白板上用筆操作，教師和其他學(xué)生只能在一旁觀看，無法即時地在白板上記錄自己的不同意見，這在一定程度上阻礙了師生、生生之間的交流互動，也影響了課堂教學(xué)的效率。如果同時要幾名學(xué)生上臺做練習(xí)，那么只能有一名學(xué)生書寫在白板上，其他學(xué)生仍然要書寫在黑板上，這樣就影響了課堂教學(xué)設(shè)計的完整性及完美性，畢竟記錄在黑板上的那部分內(nèi)容是無法保存下來的。
5 對圖形的操作問題
從對中學(xué)數(shù)學(xué)示范課的觀察中發(fā)現(xiàn)，白板本身所具備的對圖形進(jìn)行操作的能力較弱。對于數(shù)學(xué)這樣一個涉及較多圖形、需要數(shù)形結(jié)合思想的學(xué)科來說，圖形變換是非常重要的。白板已經(jīng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的矩形、圓形等基本圖形，教師需要做的只是點擊和拖拉，這節(jié)省了很多的畫圖時間。但它對圖形的操作也就僅限于此了，不能再對圖形作旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)等其他變化，所以在這方面不能給數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)提供足夠的功能支持。
六、交互式電子白板教學(xué)應(yīng)用仍需深入研究的問題
交互式電子白板對于中小學(xué)課堂教學(xué)的確有不可忽視的促進(jìn)作用，但是如要將其作為實現(xiàn)教育信息化的技術(shù)在中小學(xué)教學(xué)中進(jìn)行全面推廣的話，有些問題仍需深入研究。尤其是在課程改革與教師專業(yè)發(fā)展的背景下，如何有效利用電子白板進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)以及教師的成長成為必須回答的問題。除此以外，下面的問題也應(yīng)做出深入探討：電子白板作為一項新的教育技術(shù)，在使用上對教師提出了更高的要求，教師要怎樣才能熟練且有意識地使用白板的各種功能來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計？是不是所有的課程都要用電子白板來上才能獲得最大的價值？電子白板在教學(xué)中要怎樣使用才能既做到資源的有效利用，又能保證不喧賓奪主，保證學(xué)生的主體性以及知識的邏輯性與系統(tǒng)性？當(dāng)教師和學(xué)生對于交互式電子白板這一新裝備的興趣和熱情退去以后，新技術(shù)的優(yōu)勢和作用是否還能收到預(yù)期效果？這些仍是亟待解決的問題。
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