多重交互 多样交互学习_交互型学习成果

多重交互 多样交互学习由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“交互型学习成果”。

多重交互

“多重交互”是指突破时空限制的教学互动，在充分利用自主研发的实验教学优质网络信息平台的基础上，实现学生、教师、研究生助教、校内外专家的交叉交互与资源共享。

“多重交互”新模式实现了教师指导与计算机TA助学的有机结合。计算机TA着重与学生的一般性问题交互，教师侧重对学生的个性化指导，专家教授远程与学生进行深层次研讨。

新模式注重以学生为本，建立了新型“教与学”师生关系，营造了适应低年级学生的以宽松、自主、研究性学习为引导特征的物理实验优质学习环境。

解决的主要教学问题：

（1）突破学生自主学习空间的制约瓶颈，解决了传统教学中师生交互缺乏个性和深度广度的问题，实现了六模块构成的分层次物理实验教学体系向课题型、研究型实验开放。

（2）优化优质资源，在强化教师对学生个性化深层次指导的同时提高了生师比，学生享受到的优质教师资源和学习资源获得了飞跃性扩展。

（3）引导低年级学生进行研究性学习，促进教师教学水平提高，有效提升了物理实验课程的教学质量。

2.成果解决教学问题的方法：

（1）突破制约瓶颈，创建“多重交互”教学新模式十年前，在构建实验教学新体系时碰到了一些制约瓶颈，如优质教师资源短缺、实验室全面开放在实际操作和管理上遭遇困难等。

为此，我们引入计算机助教，开始探索物理实验“多重交互”教学新模式。之后不断优化改善诸多教学要素之间的配合，2005年，将数字化智能化校园的理念融入到新实验楼设计中，建成了具有前瞻性的开放实验教学支撑环境。

十年来，新模式全面应用到物理实验教学体系中，有效提升了物理实验教学质量。通过课外新生自主预备实验，引导新生学习模式的转变；课内分层次实验设计、课题（研究型）实验、校省级实验研究论文竞赛等激发广大低年级学生主动、自主、研究性学习的积极性。

（2）研发网络信息教学平台，支撑“多重交互”教学应用历经十年持续建设和发展，自主研发信息集成化的网络教学平台有效支撑了新模式的大面积高效运行。

①研发优质网络教学资源根据物理实验课程的特点和要求，采用了动画、仿真、视频等方式，综合展现教学课件、仿真建模、知识拓展和示范教学录像，优质教学资源成为学生自主学习的好伙伴。

②建立网络管理服务系统创建了开放实验远程自主预约、实验桌自动派位、桌位电源远程控制、实验日志管理、数据实时检查、教学质量测评等网络管理服务系统。

③建设“多重交互”的支撑环境建成了立体化、全方位的网络教学和开放管理支撑环境。实验楼有弱电控制中心，网络宽带连接到每个实验桌，各实验室具有多媒体教学环境和视频监控语音对讲系统。

借助于网络信息平台，逐步实现学生、教师、研究生助教、校内外专家的交叉交互与资源共享。

3.成果的创新点：

（1）引导低年级学生自主研学的教改理念针对低年级学生自主创新学习意识薄弱现象，在物理实验创新教学的体系建设中，以师生“多重交互”激发学生自主学习，通过课外新生自主预备实验引导新生转变学习模式、课内分层次实验设计、课题（研究型）实验、校省级实验研究论文竞赛等，引导低年级学生主动、自主、研究性学习。

（2）创建物理实验“多重交互”教学新模式从改变学习方式入手，突破时空限制，建立师生之间的友好交互与资源共享，创建突出学生主体地位的实验教学新模式。

创造性地引入计算机作为助教，创建了新型师生教学关系，计算机TA着重与学生的一般性问题交互，教师侧重对学生的个性化深层次指导，专家教授远程与学生深层次研讨，实施学生个性化的培养。

（3）建设优质网络资源，创新教学管理内涵自主研发立体化网络信息教学平台，建设优质网络资源，使每位学生都享受到获得飞跃性扩展的优秀教师和学习资源，确保教学质量和教学效果的提升。实现远程自主预约、实验桌自动派位、桌位电源远程控制、实验日志管理、师生多重交互等现代化开放实验管理，创新了实验教学管理内涵。

尝试不同的教学形式，将多种不同的教学形式进行优化组合，力求变以教师为中心为以学生为中心，充分调动学生的主观能动性和思维的积极性，培养创新意识和创新能力以及自我更新知识的能力。比如，可将课堂教学分成三种形式：讲授课、自学课和探索课。对概念性较强和理论性较强的内容，可发挥讲授课的长处，由教师通过启发式教学讲清、讲透，特别注重数学中蕴涵的创新思维方法的传授，以便开启学生智慧、激发学生创新欲望；对于应用性较强的内容，可考虑用自学、写小结、学生讲课和教师总结相结合的办法，以培养学生的创造性学习能力；再定期地组织探索课，在该课上教师可以提出一些学生力所能及的问题（如对某一问题的新思考、某一定理的可能推广、某个定理或习题的新证法等），让学生自己去探索，借此对学生进行创新思维的训练。

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摘要：本文在总结国内外对交互研究的基础上，较为详尽地阐释了网络教学中交互的定义、特征、类型和层次，分析了影响交互水平的各种因素，并就如何在网络教学环境中设计高质量的交互进行了探讨。

关键词：网络教学、交互、交互质量

一、研究网络教学交互的意义

交互是网络教学得以有效开展的基础和最主要的途径，交互设计的优劣将直接影响到网络教学的最终效果。可以说，交互是网络教学的生命线，无论其他方面的设计如何出色，没有良好的交互设计就无法保证网络教学的质量。研究交互的意义在于：

1． 交互是网络教学最突出的特征。“与第一、第二代远程教育相比，第三代远程教育的优势主要体现在双向通信和交互上，即通过现代信息技术可以实现同步和异步通信，使教与学更加开放和灵活、多样化和个性化”。这充分说明交互在以网络教学为主要形式的现代远程教育中的战略地位。

2．“远距离教学以时空分离作为基本属性„。在此条件下，交互成为教学成败的关键性变量”。可以说，缺乏交互的教学是失败的教学，缺乏合理、有效的交互，不仅会严重地影响学习者的学习动机的激发，影响教学效果，甚至会导致整个教学无法正常进行。

3．交互对学习者意义建构的认知过程有着重要影响。没有持续不断的交互作用，就无法保持持续的兴趣和注意，也无法促进批判性学习，而教学的质量在很大程度上取决于鼓励学习者对各种知识和不同观点进行批判性分析，并由此建构个人的解释和通过交互证实自己的理解。因此，交互对于高级的认知学习是必不可少的重要手段。

4．交互的障碍会对网络教学带来负面效应。一方面影响学生的问题得不到教师的及时解答和指导，另一方面影响教师无法及时获得学生的反馈信息，使教学无法及时调控、评价和修正。因此，科学地设计交互，使之顺畅有效，显得至为关键。

目前，国内外对网络教学交互及其设计进行了积极地研究和实践，并取得了不少成果，但仍有许多不尽人意之处。如对交互设计的专门论述明显不足；现有的研究成果缺乏可操作性的设计方法，无法完成对开发实践的指导；由于缺少网络心理和网络教学相关理论的支持，关于交互设计的阐述还不够深入等。因此，全面地研究网络教学交互及其设计，并形成一套比较完整的理论、方法和开发途径，使网络教学活动合理、规范、有序地开展，具有重大的理论意义和实践意义。

二、网络教学交互的定义、特性及类型

（一）网络教学交互的定义

在国内外有关交互的研究中，对其含义有多种解释和描述，其中较典型的定义有：

定义一：“学习中的交互是教学系统与学习者之间，包括相关信息交换在内的，实时的、动态的、相互的给予——提取过程”（Merrill, Li & Jones，1990）；

定义二：“交互是两个或多个个体为解释和挑战观点而进行的持续的双向通信”。（Garrison，1993）；

定义三：“交互是两个或多个个体在学习环境中为完成学习任务或建立社会关系而进行的双向通信”（Gilbert & Moore，1998）；

定义四：“社会互动是在共同的活动背景中，人们之间心理与行为的相互影响、依赖、作用和制约”（李虹，1998）。

上述的四种定义都是描述性定义。Merrill & Jones的定义很好地解释了交互过程的特性；Garrison的定义着重说明交互的行为目的； Gilbert & Moore的定义强调交互行为的社会性意义；李虹的定义从对象的相互关系出发来阐述交互的本质。但是，笔者认为，这些定义都是在传统教学环境下提出的，用来解释网络环境下的教学交互会不可避免地显现出片面性。如“实时的”和“共同的活动背景”的限定就显然不符和网络教学的基本特征。由于计算机网络提供了教学交互时空分离的特性，并且赋予其特定的社会功能，因此，本研究将网络教学交互的定义为：“个体在网络环境下，为完成学习任务或建立社会关系而与系统或他人进行的双向通信过程。”对该定义的理解可从两个方面进行：

1．网络教学交互是一个双向的信息传送过程。这个过程可以理解为一个实体到另一个实体的传播循环。所谓实体可以是教师、学习者、计算机系统及其它一切可以接收和发送信息的事物，而且，只有当这个传播循环闭合，才认为交互真正完成了。通常，人们将接收到反馈作为交互完成的标志。“在大多数的教学交互中，必须使学生自己认识到信息循环已经完成，而不是由教师来进行假设”，否则，学生就会感到不安，直到接到对方的答复。这给了我们启示，无论采用同步还是异步交互，都应当保证及时地反馈。

2．网络交互过程包含了两种产出，即内容学习和情感激发。内容学习是学习者通过大量相关信息的批判性分析，其意义结构获得扩展、调整和重组；情感激发是通过对媒体环境的满意程度和对交互对象的观点采择而引发的学习动机和态度的变化。传统的CMC（Computer Mediated Communication）将情感产出附着在内容产出之上，网络交互则可以借助媒体通过人际的沟通直接推动情感产出。仅从这点考虑，在理论上网络交互应当比传统交互取得更好的教学效果。

（二）网络教学交互的特性

在传统教学过程中，交互是面对面的双方交流，与之相比，网络教学中的交互具有以下的特点：

（1）跨时空性

在网络环境下，学习者几乎不受时间和空间的限制，可随时随地与教师及同伴进行信息交互，信息反馈可以实时也可以非实时，特别是实时交互，可达到类似面对面交流的效果。这使学习者可方便地获得帮助，及时发现自己的进步与不足，按要求调整学习，从而提高学习效率。

（2）多样性

多样性体现在许多方面。首先是信息形式的多样性，网络交互可以从一切可由网络传播的视、听材料中获得信息。其次是交互内容的多样性，网络交互不仅可以针对教学内容，还可以涉及所有与学习有关的话题。第三是交互手段的多样性，Internet功能各异的信息服务都可以作为传播教学信息的途径。最后是交互对象的多样性，学习者的交互对象不再是有限几个学习者或教师，而是扩大到教师群体和学习者群体，直至其他网络访问者。由于他们无论从年龄、知识水平、价值观等方面都可能存在较大的差异，这就给学习者提供了不同层次的经验。

（3）动态性

在网络教学中，学习者可以对交互的速度、时间、地点和交互方式做个性化设定。他们可以选择任何内容采用某种方式与他人进行交互，随时在网上提出问题或发表看法；可以随时与学习同一课程或同一科目的教师或学习者进行交流，即使这些人分布在不同地区甚至不同国度。交互的动态性支持建构主义学习理论提倡的自主学习过程，但是由于学习者的交互行为和交互内容往往是不可预测的，因此对交互设计提出了更高的要求。

（4）自主性 基于网络的多媒体教学使学习者拥有充分的学习自主权。一方面，学习者可以通过对学习信息和学习活动的着意控制，实现知识建构；另一方面，学习者可自由选择自己喜欢的方式与教师或其他学习者交流观点，分享心得、信息及成果，进行协作学习。

（5）延迟性

网络交互中文本、语音、视频等交互信息的产生和接收速度均低于课堂中的言语交互。即使是采用同步交互的方式，信息的接收也会由于网络传输效率和用户操作效率而产生延迟，这不可避免地影响到对信息的加工、理解和反应。但是，延迟也可以为我们提供帮助。解决一些结构不良的问题，需要用充足的时间来收集信息和深入思考，这时让交互有一定的时间差即进行异步交互是合理的。这在课堂交互中并不容易做到。

（三）网络教学交互的类型

国内外对于交互的分类，归纳起来主要有四种：

（1）Moore M.G.的分类：

学习者与学习材料的交互；学习者与教师的交互和学习者之间的交互[9]。

（2）Gilbert和Moore的分类：教学交互和社会交互。

（3）Northrup 和Rasmuen的分类：

学生与学生的交互；学生与教师的交互；学生与教学材料的交互以及学生与反馈/管理的交互。

（4）国内的一种观点是将网络交互分为人际交互；自我交互和人与学习系统的交互。

本文根据交互对象的不同，将网络教学交互归结为内容交互和人际交互两大类型。

内容交互是指学习者与教学资源之间的交互。通过内容交互，学习者能动态的、全面地控制学习资源，网络资源的非线性组织方式也有利于学习者在获取信息时对自身的知识结构作更多的反思。从这种意义上讲，内容交互能够实现建构主义学习理论的基本思想。

人际交互是发生在交互个体之间、个体与群体之间以及群体与群体之间的信息交流，具有灵活性和双向性的特点。人际交互是推动认知过程、提高学习技能、增强问题解决信心的重要因素。研究表明，利用积极鼓励和即时反馈建立的人际交互对于学生批判性思维和问题解决能力有着肯定的意义。人际交互既可以是有特定任务的对话，也可以是非特定任务的交流。后者虽然不针对教学内容本身，但它能对学习效果起到促进作用。例如，保持良好的个人关系对于师生间学术观点的交流就非常重要。

比较可知，本文的分类能够包含前面所提到的各种交互类型：“学生与教学材料的交互”实质上就是内容交互；而“学生与教师”、“学生与学生”的交互则是人际交互的具体形式。对于“反馈/管理”，如果通过教学信息呈现，就属于内容交互的范畴；如果在教师与学习者之间进行就是人际交互的一种。所谓的“人与教学系统的交互”可以看作三个方面：学习者与学习资源的交流、协作；支持学习者与计算机交互的技术和学习者相互链接的技术。显然，前两者可归纳为内容交互，而后者则属于人际交互。国内学者提出的“自我交互”的概念，是指学习者新旧知识和经验的对话。这种自我交互实际上是渗透在整个交互过程，是通过内容交互集中进行的，它是外显交互行为的内部心理映射，因此也可以看作是特殊的内容交互形式。

Gilbert和Moore按照行为目的对交互加以区分，所指的教学交互是一切为达成教学目标而进行的交互，它既包含获取信息和选择路径的操作，也包括信息交流和协作活动，即同时包含了内容交互和人际交互成分。他所指的社会交互虽然是人际交互，但它可以部分地与教学内容相关，或者完全脱离教学内容。在笔者看来，人际交互即使涉及最广泛的内容，也应当保持与教学内容较大程度地相关。可见，两者虽有相似之处，但也有着本质的区别。

三、网络教学中影响交互质量的因素

“建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境及社会文化背景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得”[4]。因此，学习是在个体与环境相互作用的过程中产生的，个体与环境的交互是学习的关键。然而，随着各种新的网络学习环境被相继运用于教学中，越来越多的实践经验和研究数据表明，并不是所有的网络教学都是成功的；也并非有了先进的网络双向交互技术，就能实现所期望的高质量的交互。影响交互质量的原因主要表现在两个方面：

1、学习环境的因素

学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所，它不仅仅是包括物质环境如网络平台、互连技术，软件资源等，往往包含着物质之外的教学模式、教学策略、学习氛围等。学习者与学习系统的交互和人际交互的顺利进行往往依赖于网络学习环境的构建，在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源(如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体课件以及案例库等)来达到自己的学习目标。影响交互的因素主要有：

（1）网络传递的迟滞性。网络传输速度缓慢往往会挫伤学习者的交互积极性，甚至学习者会减少或放弃交互。随着宽带网的进一步普及，网络的传输速度会得到提高。而且，在网络课程的软件设计中，按照一定的技术规范，合理地使用图像、声音、动画和视频，控制信息量的分布，也可以避免由于下载时间过长而影响学习者交互的积极性。

（2）教学设计

精心设计的教学内容、恰当的学习情景设计以及辅助学习环境的设计无疑会吸引更多的学习者访问和浏览，这样也就增加了交互的机会。交互的设计是围绕内容和知识进行设计的。枯燥和烦琐的内容形式、简单的交互设计（如菜单的点击）以及反馈评价体系的缺乏会使学习者因缺乏成就感而失落，以致影响交互的动机和交互的质量。

（3）网页界面的设计

网页界面的设计包括组织形式设计以及人机界面的设计。精彩动人的网页（内在内容和外观展示结合）能吸引访问者；良好的导航组织结构和界面规划能给学习者的艺术性享受，这些无疑会增强学习者交互的动机。

2、学习者的特性

“交互不是简单地偶然发生的，而是特意地设计到教学计划中的”[3]。在网络教学过程中，有意义的高质量的交互主要取决于学习的动机、学习能力、学习风格、学习材料的类型以及其他更多的影响学习交互类型和水平的因素。

（1）学习动机

动机是指使个体引起各种行为的动力。由于学习者任何知识的获得，不管它的形式如何，都需要他们积极地参与，主动地构建知识的意义，因此，在教学活动中，要充分发挥学习者的主体作用，促进学习者对学习材料进行主动地认知和加工。而学习者学习动机的缺乏会使交互失去动力。

（2）学习者的能力水平

交互能力是学习者使用网络进行学习时，在没有他人直接帮助下，自己对学习资源或学习伙伴的操作和控制水平。对学习者学习能力的充分预估是高质量交互的前提

（3）学习者的学习风格学习风格是对学习者感知不同刺激，并对刺激作出反应这两个方面产生影响的所有必要的心理特征。威特金的知觉研究将学习风格分为“场独立性”和“场依存性”。“场独立性”学习者在认知活动中会更多地利用内在参照作为信息加工的依据，他们的自我交互能力较强。对于这类学习者，应该提供更多的交互路径和交互工具，使学习者能对学习材料根据需要进行重组。场依存性学习者则偏好集体学习情境。对于这类学习者，要尽量利用网络提供各种人际交互方式，例如利用网络平台进行小组讨论、角色扮演、模拟等，提供给他们有明确指导的、结构严密的学习材料。

3、教师的特征

网络技术和多媒体技术的发展，不但没有削弱教师在教学过程中的作用，相反，对教师的能力提出了更高的要求。

⑴．交互的意识 多媒体网络教育要求教师具有现代教育意识。如果教师仍然停留在传统的教育观念上，还没有建立以开放、创新、个性化等为特点的网络交互意识，他就不会有设计网络交互活动的主动性。

⑵．能力水平

在多媒体网络环境下进行教学交互活动，对教师提出了下述要求：首先，具有熟练操作网络和多媒体的能力；第二，能灵活组织教学活动，运用各种教学方法，创设轻松愉快的教学环境和融洽的心理氛围，激发学习者探究兴趣和创造性思维，培养学习者自主探索的能力；第三，根据交互反馈的情况及时对学习者予以恰当的评价，以维持较高水平的交互活动。

四、在网络教学中实现高质量的交互

针对交互中可能存在的问题，参照实验数据分析，我们认为实现具有教育意义的高质量交互必须注意以下几个方面。

1、注重学习环境的设计

（1）对于教学内容的设计

复杂的问题简单化。对于复杂的问题，可以运用图形、图像、声音、视频、动画等多种表现形式，简单、直观、明了地细化问题，降低学习难度。抽象的问题具体化，理论问题事例化。充分采用计算机模拟技术。计算机模拟是对学习环境的抽象化和模拟化。计算机模拟不仅可以模拟现实世界，而且还可避免较危险或破坏性事情发生造成损失，或缩短持续时间较长的事物变化所需时间。图形、动画等的应用使学习者有很好的临场实感。

（2）人机界面设计交互界面设计直接影响着学习者学习的效果。基于网络学习的交互效果首先取决于网络传输速度和各媒体信息表现形式及其设计方法等以及画面结构版式处理。其主要体现在如下几个方面：

图像处理最好采用JPG格式，且图形大小不可太大，以免影响文件浏览时下载的速度。

动画和影视可以表现微观、过程较慢的物理化学变化以及避免危险性的实验等，通过演示和解析过程，降低学习的难度，是软件设计的主要表现形式。由于动画和影视的信息量大，受网络带宽的制约，播放可能会出现停顿现象，这时应适当减小影像的播放窗口或制作高压缩比的信息资源通过专业软件播放如RealVideo播放软件。

声音的处理上，应要求解说准确无误，通俗生动，流畅清晰；配乐紧扣主题，有利于激发学习者学习兴趣。在www.daodoc.com/open.asp?kind=1&id=1236，2005.1.6.[ 11 ]． 张智君.当前人-计算机交互作用研究的若干人因素问题.浙江大学学报（理学版）,2000第4期