交互式电子白板系统教学效果评估研究*——以苏州市为例

周 鹏，任 慧，姚丽影，吕晓棠，武彦丽

（1.华中师范大学 信息化与教育发展研究中心，湖北 武汉 430079；2.华中师范大学 国家数字化学习工程技术研究中心；湖北 武汉430079；3.苏州市电化教育馆，江苏 苏州215004）

一、引言

技术的进步为教育带来了巨大变革，技术与教育的融合为课堂教学带来更丰富的教与学体验。交互式电子白板系统（InteractiveWhiteboard Systems，简称为IWBS）是指硬件由一台计算机和与之连接的数字投影仪和大屏幕触控电子白板组成，以及运行在其上的各类教学辅助软件、可视化软件和交互软件组成的教学辅助系统。IWBS由于其可视化、交互性、多媒体和智能化的特点，成为课堂教学中广泛应用的技术。在我国，各地教育行政部门也大力推进IWBS的普及，使其成为一种主要的教育信息化技术手段。如何从区域的角度评价IWBS的应用情况和对课堂教学产生的效果成为IWBS发展的关键问题，一方面，能得出现有IWBS在区域应用中的效果，另一方面，也为未来的发展指出了方向，并且IWBS的应用效果评估也是理论研究的热点。

本研究以IWBS在区域内的应用效果评估为研究问题，选择苏州市IWBS的发展和应用为典型案例，首先通过现场调查分析IWBS在苏州市发展的整体情况，再构建了包含软件设计、硬件布置、教师技能、学生兴趣和教学效果的五维度模型，以调查问卷研究方法评估苏州市IWBS应用效果，并且比较了不同类型学校IWBS应用的效果差异。

二、综述

对于国内现有的交互式电子白板的研究，胡卫星等将其划分为三个阶段：技术特点分析阶段、应用模式设计与开发阶段、效果评价即评价系统构建阶段。[1]

技术特点分析阶段，李震英等通过分析英国中小学交互式电子白板的5个应用案例，指出IWBS具有清晰的可视化界面、便捷的操作方法、灵活的交互功能等特点；[2]潘璇从中小学教育实践出发，提出了利用交互式电子白板交互性的特征，加强课件设计的参与性与交互性的特点；[3]石映辉等通过文献研究，提出了交互式电子白板对课堂教学的6个积极影响，包括增强学生的积极性、增强对教学内容的理解、增强交互性和创造性等。[4]

应用模式设计阶段，鲍贤清把电子白板教学的交互关系划分为：操作交互、人际交互和认知交互三类，并分析了三类交互与教学策略、技术供给之间的关系，设计了电子白板教学的认知策略、组织策略；[5]刘春燕等提出了交互式电子白板应用于课堂教学中的四个特征，针对在使用交互式电子白板时存在的问题，提出了基于交互式电子白板的教学优化策略；[6]马光仲等提出了交互式电子白板交互功能的四个实现步骤：创设情境、充实教学内容、开展小组学习、记录学习过程。[7]

效果评价阶段，朱广艳等以ARCS理论为概念模型，以三阶段实验表明使用交互式电子白板的培训结果明显要优于使用普通黑板；[8]吴筱萌等用录像分析方法，分别从行为主义和构建主义两种教学模式分析了交互式电子白板在教学实践中的应用，得出了其能很好支持多模态教学及能支持“技术性交互”和“物理性交互”；[9]赵建华等采用内容分析法构建了一个交互式电子白板课堂教学编码表用以分析一节英语例课，发现电子白板对知识的呈现形式、交互程度产生较大影响；[10]张学琪等用问卷调查的方法从评价、信息、管理、影响、再关注五个维度分析了教师对电子白板的关注程度。[7]

从方法论的角度，现有对电子白板的研究既有定性研究又有定量研究，包括了问卷调查、录像分析、内容分析等。综上所述，现有研究关于IWBS的特点分析和应用模式的设计已经较为充分，而对IWBS的应用效果评估研究仍然有待丰富。

三、研究设计

1.研究问题

本文主要解决如下2个研究问题：

（1）苏州市IWBS的发展现状如何？

（2）苏州市IWBS用于课堂教学的效果如何？

2.研究方法

针对上述2个研究问题，分别采用现场调查和问卷调查的研究方法。通过走访苏州市教育局及其下辖的498所中、小学校，实地调查了这些学校的师生数、班级数、教室数和IWBS教室数，用以分析苏州市各区、县（市）的IWBS发展现状。为了研究IWBS应用效果，本文选取课堂教育的接收者——中、小学生作为调查对象，以问卷调查方法展开研究。本研究选取市直辖的1所中学、2所小学9个班级共336名学生发放了调查问卷，回收336份问卷，其中有效问卷281份，有效问卷占83.6%。调查问卷按照李克特五级量表(Likert scale)编制。

四、苏州市IWBS发展现状

1.总量初具规模

通过实地调查，苏州市应用IWBS的教室6286间，普及率达32.25%，表明苏州市投入巨大资源于教育信息化建设，IWBS在苏州的应用已经初具规模。苏州市交互式电子白板各区分布如图1，其中昆山市和张家港市的IWBS教室占全市IWBS教室总数的20.28%和15.29%。而IWBS教室的发展并不均衡，相城区、吴中区等地区的IWBS教室的数量和占比还偏低。这表明苏州市IWBS发展具有较高水平，但仍存在区域不均衡的情况。

图1苏州市IWBS教室各区分布

2.IWBS教室应用水平较高

苏州市IWBS教室普及率达32.26%，IWBS教室班级普及率达42.46%，表明苏州市中、小学校已经将IWBS广泛应用于课堂教学。其中，昆山市、太仓市的IWBS教室普及率均超过50%，其中昆山市的IWBS教室普及率最高，达53.75%，如图2。同样，昆山市、太仓市的IWBS班级普及率均超过70%，其中太仓市IWBS班级普及率高达75.07%。这表明苏州市中小学已经具备IWBS效果评估的基础。

图2苏州市各区IWBS教室所占比率

3.教师熟练IWBS教学方式

苏州市IWBS教室总量的初具规模和较高的应用水平使得教师在课堂教学中更多地接触IWBS。调查结果显示，苏州市每7.7名教师共用一套IWBS。如图3，昆山市和太仓市的教室与电子白板的比率更高达4.2和4.0，意味着每一名教师都不可避免地应用IWBS开展教学活动。

图3苏州市各区教师与IWBS的比率

4.多样化的IWBS教室

笔者通过深入走访苏州市中小学校的IWBS教室发现，与传统教室不同，苏州市中小学校的IWBS教室布置呈现多样化趋势，包括单块白板、电子双板和多电子白板，如图4。

综上所述，随着苏州市教育信息化的不断发展，IWBS技术的应用日益广泛，使得苏州市既具备开展IWBS效果研究的基础，又有开展IWBS效果研究的迫切需要。

图4苏州市电子白板布放实例

五、IWBS的应用效果评估研究

本研究从IWBS的软件设计、硬件布置、教师应用IWBS的技能和能力、学生感知IWBS有趣性和对学习的贡献五个维度评估IWBS的应用效果。

1.IWBS软件设计维度

软件设计是IWBS的重要组成部分，表现在用户界面的友好程度、运行的流畅程度、操作的复杂程度和内容的丰富程度。IWBS的软件设计直接决定了IWBS教学的效果。本研究在问卷设计时，把IWBS软件设计划分为5个变量，如表1，其一致性系数为0.631，表明具有有效的信度。对于281份有效问卷得出5个变量的均值都较大，说明受调查者对于苏州市IWBS的软件设计的满意度较高。

表1 IWBS软件设计

2.IWBS硬件布置维度

硬件布置同样是IWBS的重要组成部分，对于学生而言表现在显示的清晰程度、对视觉器官的刺激程度、IWBS的类型（单板、双板、多板）和受外部环境影响。IWBS的硬件布置也是IWBS教学的效果的决定因素。本研究在问卷设计时，把IWBS硬件布置划分为5个变量，其一致性系数为0.598基本满足信度要求，如表2。该维度上5个变量的均值接近3，说明受调查者对于苏州市IWBS的硬件布置的满意度不高。

表2 IWBS硬件布置

3.教师应用IWBS的技能和能力维度

教师应用IWBS的技能和能力直接关系到IWBS的效果，表现在能否熟练使用IWBS、是否乐于使用IWBS、能否使用视频动画等多媒体模式、能否充分利用IWBS的交互性。本研究在问卷设计时，把教师应用IWBS的技能和能力划分为5个变量，其一致性系数为0.605满足一致性要求，如表3。

表3教师应用IWBS的技能和能力

4.学生对IWBS兴趣维度

学生对IWBS兴趣维度是指，从学生的角度所感知到IWBS课程在内容、形式、交互和整体方面相对于普通课程的感兴趣程度。对于中、小学生而言，兴趣是最好的老师，因此学生对IWBS的兴趣是其应用效果的重要指标。由于IWBS课程既能通过引入视频、动画等丰富教学内容，又能使课程更具交互性，易于引起中、小学生的兴趣。在设计问卷时，把学生对IWBS的兴趣划分为5个变量，其一致性系数为0.703，满足一致性要求，如表4。

表4 学生对IWBS兴趣

5.IWBS对学习贡献维度

IWBS对学习的贡献指使用了IWBS对学习效果的影响，包括：注意力更集中、更易理解课堂知识和抽象概念、提高学习成绩等直接或间接贡献。该维度是评估IWBS应用效果最直接的指标。该维度的变量设置参考了Liu等关于在线学习社区学习效果评价时使用的量表[11]，将该维度划分为6个变量，其一致性系数为0.777，如表5。

表5 IWBS对学生学习的贡献

6.五个维度的比较

表6为从整体上对软件设计、硬件布置、教师应用IWBS的技能和能力、学生对IWBS兴趣、IWBS对学习贡献五个维度的均值和一致性系数进行的比较。

通过对比表6数据，表明五个维度设计的量表均能较好地满足一致性要求，具有较高的可信度。就所调查的苏州市直辖的中小学的IWBS教学效果而言，在软件设计、教师的技能与能力、学生兴趣和IWBS对学习的贡献等四个维度均较为理想，说明苏州市IWBS的应用在提升“量”的前提下，也保障了“质”的提升，从软件配套、教师技能方面全面建设，充分发挥IWBS的可视化、多媒体和交互性等特性，提高了学生对IWBS课程的兴趣，加强了教学效果。仅仅在硬件布置的维度上存在一定不足。通过与学生的访谈发现，影响该维度的主要因素是：首先电子白板的尺寸相对于普通黑白的尺寸较小，其次电子白板受外部光线等环境的影响较大，此外长时间使用IWBS也会引起学生的视觉疲劳。

表6 IWBS应用效果五个维度均值

图5中、小学IWBS效果比较

根据学校类型，把问卷调查的结果划分为初中、小学。本研究评估两类学校IWBS教学的效果雷达图如图5。通过比较中、小学IWBS教学效果的评估结果，发现软件设计、教师的技能与能力、学生兴趣和IWBS对学习的贡献四个维度上这两类学校的IWBS应用效果差异并不明显，只是在硬件布置上具有一定差异。通过现场访谈发现影响该维度的主要因素是：首先区域教育信息化资源更向小学学校倾斜，其次学生随着年龄的增大对教学设备具有更高的期望。

六、总结与展望

本研究构建了IWBS的效果评估模型，对IWBS在区域内的应用效果进行了评价，并且对不同类型学校的IWBS的应用效果进行了比较。通过对调研结果的初步分析表明，本研究所提的IWBS效果评估模型具有较好的可信度，并且能反映区域IWBS应用的效果。通过对苏州市这一典型区域案例的分析，可知IWBS得到了苏州市教育行政部门的高度重视，具有较高的普及率。在软硬件建设、教师应用水平、学生兴趣和教学效果等方面，苏州市IWBS的应用效果都具有相当高的水平。通过比较各维度和不同类型的学校之间的差异，发现在IWBS硬件布置方面具有一些差异。一方面在现有硬件设备的基础上，优化IWBS对现有教学环境的适应性；另一方面优化教学环节中对IWBS的运用方式，充分发挥教师的主观能动性，扬长避短。

[1]胡卫星,王洪娟.交互式电子白板课堂教学应用研究的现状分析[J].中国电化教育,2012(5)：104-108.

[2]李震英,李志涛.英国中小学交互电子白板的应用及个案分析[J].中国电化教育,2005(3)：70-73.

[3]潘璇.交互式电子白板在课堂教学中的应用策略[J].中国电化教育,2010(8)：85-87.

[4]石映辉,杨宗凯,杨浩等.国外交互式电子白板教育应用研究[J].中国电化教育,2012(5)：99-103.

[5]鲍贤清.交互式电子白板的教学策略设计探索[J].中国电化教育,2009(5)：84-87.

[6]刘春燕,张龙革,吴筱萌等.基于交互电子白板的数学课堂教学优化策略研究[J].现代教育技术,2011(5)：48-52.

[7]张学琪,蒋宇,庄绍勇.框架式电子白板的教师关注差异研究——基于香港学校的分析[J].现代教育技术,2014,(3)：33-41.

[8]朱广艳,李名,张豪锋.运用交互式电子白板培养师范生教学技能的实验研究[J].中国电化教育,2010(11)：97-101.

[9]吴筱萌.交互式电子白板课堂教学应用研究[J].中国电化教育,2011(3)：1-7.

[10]赵建华,周秋怡.基于交互式电子白板的课堂教学过程分析[J].中国电化教育,2011(1)：92-96.

[11]Liu I F,Chen M C,Sun Y S,et al.Extending The TAM Model To Explore The Factors That Affect Intention To Use An Online Learning Community[J].Computersffamp;Education.2010,54(2)：600-610.