基于Moodle平台的程序教学设计与应用

邓敏杰 梁存良

(河南师范大学教育技术系，河南 新乡 453007)

教学新论

基于Moodle平台的程序教学设计与应用

邓敏杰 梁存良

(河南师范大学教育技术系，河南 新乡 453007)

程序教学自20世纪20年代提出的机器教学发展至今，已被广泛应用于各学科教学中。但目前程序教学在网络教学尤其是在Moodle平台中使用还比较少。Moodle平台在凸显网络教学对学习路径的优化、诊断性反馈等优势的同时，集成了程序教学活动。本文在阐述程序教学理论的基础上，论证了Moodle平台对程序教学的有效支持，探究了基于Moodle平台的程序教学设计流程，并提供了一个具体的设计案例加以应用，为开展基于学习路径的资源开发及相关研究提供借鉴。

Moodle平台；程序教学；教学活动

随着信息技术的快速发展和网络的日益普及，网络教学作为一种新的教学方式，已逐渐成为人们关注的热点之一，各种网络教学平台也因此应运而生。其中，Moodle以其先进的教学理念、对数字化学习标准的支持、操作的低门槛和开源性赢得了无数人青睐，加上其简单清晰的使用方式和灵活的扩展空间[1]，已成为目前最流行的网络教学平台之一。而程序教学自20世纪20年代提出的机器教学发展至今，已被广泛应用于各学科教学中，但目前在网络教学中使用的还比较少。目前网络教学主要通过网络教育学院与普通网络教学两种形式开展，由于线性组织教学内容、交互性较弱，致使在对学习者学习行为的跟踪、学习过程的评价及学习质量的掌控等方面存在不足，如部分学习者通过刷学时行为来完成网络教学规定的学习时间等，以至于影响网络教学的效果。如何诊断性地规划学习路径、针对性地给出个性化的评价，使网络教学效果最优化，是网络教学亟须解决的问题。本文通过研究基于Moodle平台的程序教学设计，并通过一个具体案例设计展示，以期能促进程序教学在网络教学中的应用，实现学习行为的跟踪与路径的优化，并通过诊断性评价、即时反馈，从而提高网络教学的质量，为开展相关研究与资源开发提供借鉴。

一、程序教学

程序教学是由1926年普莱西设计的自动教学机器带来的机器教学逐渐发展而来的，特别是美国著名心理学家斯金纳于1954年发表了《学习的科学和教学的艺术》一文后，引起人们对程序教学的极大兴趣，在20世纪五六十年代的美国风行一时。程序教学理论认为学习过程是作用于学习者的刺激和学习者对它做出的反应之间联结的形成过程，是其操作性条件反射学习理论在教学中的应用。斯金纳认为，在程序教学中，应遵循小步子、积极反应、即时反馈、自定步调、低错误率五条原则。它能有序地选择教学信息、改善学习者的学习活动、有效控制教与学、通过测验即时反馈教学信息，强调学习的程序、操作和反馈，符合学习者学习的一般规律和要求，进而实现教学效果的最优化。

程序教学模式是指一种依靠教学机器和程序教材，呈现学习程序并将学生反应的正误情况反馈给学生，引导学生进行个别学习的教学模式。它包括直线式程序(也称外部程序)和分支式程序(也称内在程序、衍支程序)两大类。在直线式程序中，不管学生的反应是否正确，都会前进到下一个环节，直至达到学习目标，每个学生都要按照程序规定的顺序学习，不能随意跳越任何步子；而分支式程序则会根据答案的正确与否，将学生引到不同的环节，如果答案有误，则引到补救分支重新学习，待纠正错误后，才能进行下一步新内容的学习。一般说来，在照顾学生的个别差异、跳跃步子或提供不同途径这一点上，分支式比直线式更为有效，已被广泛应用于英语、数学、物理、化学、地理、统计和科学等学科的教学中，发挥出“刺激—反应”对学科教学的优势作用。

二、Moodle平台对程序教学的有效支持

Moodle是Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment的缩写，即模块化、面向对象的动态学习环境，是基于社会建构主义理论而设计开发的开放源代码网络教学平台。[2]它是在2002年由澳大利亚Martin Dougiamas博士开发的一款开源免费的课程管理系统。Moodle具有先进的教学理念、功能适应性、支持数字化学习标准、资源的可重用与互操作、完善的评价体系、操作低门槛、开源等特点，已在全球范围内得到了广泛应用，是目前最流行的网络教学平台之一。

Moodle平台集成了程序教学活动这一功能，因而程序教学也可以在Moodle平台开发的课程中得到一定的应用。在网络教学平台中实施程序教学活动，更能发挥程序教学的优势。随着计算机网络和多媒体技术应用水平的提升，程序教学理论逐渐和计算机结合在一起，成为一种现代化教育手段。[3]计算机的高性能及决策路径、即时反馈、使用便捷等，加上多媒体表现出的直观、形象的特点，使得程序教学在网络教学中有着更大的应用空间。计算机辅助教学，能测试学生的能力和标志学生的进步，因而可以补充课堂活动或利于学习者理念形成和独立技能的发展。[4]斯金纳的教学理论不仅促进了学习理论的科学化，加速了心理学与教育学的有机结合，而且推动了教育手段的现代化。因此，在Moodle中开展程序教学，是对斯金纳程序教学思想的继承与发展。

Moodle平台在程序教学活动中提供两种基本的页面类型：试题页和分支表页。试题页向学生呈现问题，待学习者选择并提交答案后，系统将根据学习者的学习现状，诊断性地给出预设的反馈，并动态地引导学习者进入下一个页面或者回到原来的页面。试题页被记分，分数可以增加到学生的成绩中。分支表页可供学习者选择所学分支，但对于每个回答没有正误之分，也不会影响学习者的成绩。教师可以在Moodle平台中设计试题页、分支表页以及相应的反馈和页面间的跳转。

Moodle平台集成了程序教学活动，并通过程序教学的分支和流程，很好地实现了对学习者学习行为的跟踪。另外，Moodle注重于过程性评价，从而达到对学习者学习质量的掌控，提高网络教学的质量，完善程序教学的效果。

三、基于Moodle平台的程序教学设计

在Moodle平台中添加程序教学活动，是在正常安装、配置Moodle，并确保其功能正常的前提下开展的。因而在Moodle平台上设计程序教学活动，主要包括以下几个部分。

1.创建在线课程

基于Moodle平台开展程序教学，是在简单开发一门网络在线课程的基础上实施的。因而，在添加程序教学活动前，应先创建在线课程，并对该课程进行教学系统设计、依据教学目标分解教学活动等，为添加、实施程序教学活动做好铺垫。

尽管许多在线课程是利用某些预定的学习模板或序列，但也可通过持续的检查和重塑其所依赖的基本假设加以改进，使之更加以人为本，具有灵活性和创新性。[5]利用Moodle平台创建的在线课程就是一种典型的应用。教师可以从Moodle平台注册账号，待管理员批准为课程管理员后，教师就可以创建在线课程了。教师以课程管理员身份登陆平台后，进入课程设置，并根据自己的教学内容选择课程名称和课程分类，对所设置的课程做概括的介绍；可以设置课程的显示风格、课程开放的时间和密钥、添加课程的学习者等，同时也可以将学习者进行分组设置小组模式；进入课程页面的编辑模式，也可以进行板块设置、添加资源等。

2.添加程序教学活动

教学活动是构成网络课程的核心要素之一，活动的设计对网络课程建设也至关重要。Moodle平台提供了多种活动，其中程序教学是比较重要的一种。在添加程序教学活动前，教师可以根据课程的教学内容和教学目标，进行教学内容流程设计，进而画出程序教学直线式或分支式流程图。根据流程图，在Moodle中进行程序教学设计。

以教师的身份登录创建好的在线课程，打开课程的编辑功能，并选择相应星期“添加活动”列表中的“程序教学”项，添加一个新的程序教学。在新建的程序教学页面中，依次填选一般、分数选项、程序教学流程控制、程序教学格式、访问控制和其他信息。因这些都是此程序教学的描述和控制信息，所填项和供选择的值比较多，也可依据教学的需要而定。填选完成后，保存即可。返回课程主页，可以看到已添加的程序教学的图标。此时，创建好的程序教学只是为活动搭建了一个环境，若利用它来辅助教学，还需进行教学系统设计、依据教学目标分解教学活动、设计流程分支图、组织教学内容，从而对它的试题页和分支表页面逐个进行设置。

3.试运行及反馈

教师将设计好的在线课程的程序教学活动，展示给部分学生，并进行测试。观看学生在执行该活动时是否会遇到一些问题及分析测试的结果，如果存在一些问题，对所设计的教学内容流程和程序教学活动进行修改完善。

四、案例设计

结合基于Moodle平台的程序教学设计思想，从信息化环境下的教学设计与案例实践两个方面，探究程序教学活动案例的设计方法。本设计方法开发的学习单元包(UoL)，也可直接应用于其他支持数字化学习规范的平台中。

1.信息化环境下的教学设计

(1) 案例选题。根据教学实践需求，依据教学目的，结合学习者特征，进行前端分析，确定合适的实践案例选题，为后期案例的设计与实施做好铺垫。

(2) 素材的搜集与处理。结合案例选题，利用现代教育技术方法与手段，对所需素材进行科学组织。并结合实际需求，对搜集的素材进行分类整理。针对多种媒体形式的信息资源，可以使用相应的媒体技术，进行后期加工与处理。

(3) 教学内容组织与选择。依据教学目标，把经过处理的素材提升为教学内容，并有效划分和组织教学单元，保证后期教学活动能够正常、有序地开展。

(4) 教学情境构建。教学情境是教学活动开展过程中赖以持续的情况和条件，也是提升学习效果的重要举措。将搜集的素材及提升的教学内容合理、有效地组织在一起，通过角色扮演、教学活动参与、诊断性即时反馈等内容，完成教学前及教学实施过程中情境的构建。

(5) 教学活动设计。课堂教学活动是教学设计的核心组成部分，同时也是教学思路的重要体现，包括活动目标、活动准备、活动重难点、活动过程等环节。通过教学活动的设计与实施，完成教与学的过程，从而保证教学目标的达成。

(6) 评价与修改。在前期基础上，进行教学评价设计，并将开发的教学设计方案进行试用，根据反馈的信息，进行评价与修改，使其愈加合理和完善。

2.案例实践

“电磁铁的磁力”是人教版小学六年级上册《科学》课的内容，是电和磁现象的综合课，也是进一步学习电磁铁的基础，因此本文以此为主题，依据教学目标——电磁铁可以吸铁、电磁铁的磁力大小与线圈的匝数有关，在信息化教学设计的基础上，设计了本节课的教学活动流程和Moodle平台中分支式程序教学活动流程图，如图1所示。

图1 “电磁铁的磁力”分支式程序教学活动流程

本程序教学的分支流程，共有7个试题页Q1-Q7和4个分支表页B1-B4。

案例中所需的实验器材有：电池组、铜质漆包线、铁钉、大头针若干等，这些实验器材均摆放在实验桌上，学生依据Moodle平台给出的诊断性问题页面自主设计方案、动手操作、记录数据等。在实验中验证某一个因素是否影响电磁力大小的实验时，其他不变。

安装好Moodle教学平台及创建该科内容的在线课程之后，以教师的身份登录在线课程，单击页面右上角的[打开编辑功能]按钮，选择教学周“添加活动”列表中的“程序教学”项，添加“电磁铁的磁力”的程序教学，依据图1设置试题页和分支表页面。

(1) 添加试题页面。单击创建好的“电磁铁的磁力”程序教学超链接，打开该程序教学页面，单击“添加试题页”超链接。Q1是该程序教学的第一个试题，是单选题，用于询问学生是否只有磁铁可以吸铁，所以保留题型的默认项“选择题”，并完成各项内容填写。

页面标题：“Q1只有磁铁吸铁”。

页面内容：请选择正确答案，只有磁铁可以吸铁吗？

答案1：不是！

回复1：除磁铁外也能够吸铁的装置叫什么？

答案2：是！

回复2：请用下面的材料按图示做实验，试试铁钉吸大头针吗？

单击[保存页面]即完成了Q1的添加，也可以单击更改链接进行Q1试题内容的更改。添加Q2试题页面时，需单击Q1试题页面下方的“添加试题页”链接进行操作，可以选择页面上方试题类别中的“填空题”标签，完成填写保存即可。

(2) 添加分支表页。分支表页是当试题回答错误时及时出现以纠正学生对某一问题的错误认识或结论为内容的页面。本研究以Q2的分支表页——B1为例，介绍分支页的添加。当学生回答Q2的答案不是“电磁铁的磁力”时，程序就自动跳转到B1，强化认识，等掌握后再次回到Q2，完成Q2的回答。具体操作是：单击试题列表中的“Q2也能吸铁的装置”打开“添加试题/分支页”， 选择下方的“添加分支”链接，打开分支添加页面，完成内容的填写，单击[添加分支]按钮即完成了B1分支的添加。用同样的方法，完成Q3-Q7和B2-B4的添加，并把事先准备好的图片素材插入到Q4，Q5和Q 6的页面中。

(3) 各试题/分支的跳转目标设置。当所有试题及分支添加完成后，打开“试题/分支列表”页面，按照流程图依次进行编辑。单击“行为”中的“编辑”图标，找到对应的答案或说明项，依据分支指向，在每一项后的跳转列表中选择跳转目标试题或分支，进而完成“电磁铁的磁力”程序教学活动的添加。

完成添加程序教学活动之后，可以进行相应的测试，并根据测试过程中存在的问题及测试结果，对设计好的教学内容流程和程序教学活动进行修改完善。

综上，把程序教学应用到网络教学是对斯金纳程序教学理论的继承与发展，也是拓展程序教学应用的趋势之一。Moodle平台为程序教学提供了一个有利的网络实施环境。本研究利用计算机网络和多媒体技术，在充分发挥程序教学优势的基础上，详细介绍了利用Moodle平台设计、实施“电磁铁的磁力”程序教学活动的典型案例，很好地实现了学习路径的规划、诊断性评价、即时反馈等功能，能有效地提升网络教学的质量，为开展更多的基于学习路径的资源开发及相关研究提供借鉴。

[1] 王润兰.Moodle平台在高校专业课程教学中的应用[J].电化教育研究，2008(12):80-83.

[2] 黄映玲.国内Moodle研究之内容分析[J].现代教育技术，2011(6):50-53.

[3] 徐晓琪.浅谈程序教学在教育游戏中的运用[J].新课程研究，2010(7):50-51.

[4] N IZZET KURBANOGLU， YAVUZ TASKESENLIGIL， MUSTAFA SOZBILIR.Programmed instruction revisited: a study on teaching stereochemistry[J].Educational Research， 2006，7(1):13-21.

[5] JASON K MCDONALD， STEPHEN C YANCHAR， RUSSELL T OSGUTHORPE.Learning from Programmed Instruction: Examining Implications for Modern Instructional Technology[J].Educational Technology Research and Development， 2005，53(2)：84-98.

[责任编辑：黄晓娜]

10.16165/j.cnki.22-1096/g4.2015.12.011

2015-04-23

河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A880527)；河南省高等教育教学改革省级重点研究项目(2014SJGLX026)。

邓敏杰(1985-)，女，河南项城人，硕士，助教；梁存良(1976-)，男，河南鹿邑人，副教授，硕士生导师。

G424.1

A

1002-1477(2015)12-0044-05