将教育理论融入可行的数位环境

江苏省南京民办育英外国语学校 谢嘉欣

一、信息化教育理论背景

在过去20年中，信息技术（IT）对教育领域产生了重大影响。世界各地的学校课程中都包括信息技术课程，这些课程向学生介绍现代技术，帮助他们发展新的技能，而这些技能是他们今后生活所必需具备的。除此之外，历史、数学或地理等传统课程的教师也尝试利用计算机、移动设备和教育软件更有效、更深入地与学生联系，提高教育过程的质量。计算机和教育软件渗透进文化遗产课程的相关教学中，并为文化遗产教育和学习增加了价值。这类课程有其独特的特点，如能够在文化遗产或纪念碑的教室外进行教学，以及教师和学生之间的高度互动，正如相关文献所述：“检查文化遗产文物所在的环境和景观的可能性对文物本身的研究及其分析和评估具有重要影响。”这类课程的教师往往会要求学生组成协作团队，共同探索文化遗产内容，以便通过自己的学习或同学的发现，接触到尽可能多的知识。此外，文化遗产课程分享共同的知识，不论教育过程的时间和地点。

将上述特点整合到文化遗产课程的统一教育数字环境中，需要教育理论的指导。协作学习理论促进了学生的协作和积极参与；移动学习理论解释了如何在课堂内外有效地利用移动技术进行教学；学习对象理论指导创建可重用、可聚合、独立和元数据丰富的教育资源内容。更具体地说，协作学习理论指导学生组成小团队，让学生一起工作，以达到一个共同的教育目标，其中每个学生都积极参与，并负责完成分配的任务。移动学习提供了独特的特性，如便携性、用户移动性、普及性、普遍性以及与外部环境的即时交互，使年轻学生的学习体验更具吸引力和趣味性。学习对象理论将小型的、独立的、可重用的、可聚合的教育单元作为教育过程的主要元素。这些单元可以在数字手段的帮助下轻松设计和实现，并且可以在学习过程中为学生提供，而不管他们使用的数字环境或工具是什么。这些教育理论很容易在信息技术应用中实现，因为它们指导了许多教育软件应用的实现。

上述信息化教育理论指导了文化遗产课程教育平台的设计与实施。该平台提供了一个完全个性化的学习环境，实施各种促进学生之间协作的服务，并使用移动应用程序将教育过程从课堂转移到现场，从而提供沉浸式和普及式的学习体验。此外，该系统将学习对象中的信息组织起来，这些信息可以单独使用，也可以在集合中使用，并且还为用户提供了为每个学习对象提供个性化标记和元数据的机会。该平台支持学生提供原始或现有的文化内容，并创建自己的个人学习单元，单独或团队合作。教师可以实时监控学生与系统的互动，引导学生通过协作和协同任务构建集体知识，并检查学生贡献的有效性和可靠性。为了衡量所提议的平台的可接受性，我们在不久的将来可能成为中小学文化遗产课程教育者的大学生的帮助下进行了定性评估。评估结果表明，某些教育理论的主要特征已经成功地整合。

二、研究现状

将协作学习理论、移动学习理论或学习对象理论的特点整合到教育软件应用的实现中，已经在许多情况下被证明是可行的。Wang的文献介绍了一个协作学习环境的设计，该环境致力于使学生之间的协作更加融洽。Chen和Choi提出了一个用于历史学习的在线协作位置感知平台的设计。Dorca等人提出了一种利用学习对象对教学过程进行个性化的有效方法。关于移动学习的各个技术方面，包括可用性、用户体验和可访问性的详细讨论。

文化遗产教育领域引入了各种平台，具体如下：WebQuests是一个教育环境，它提供了大量文化遗产课程的在线资源，促进以探究为导向的教育活动。MedcGame是一个协作的文化遗产交互软件，它试图让学生参与到一个积极的学习过程中。MusEd平台提供了一个可重用文化遗产内容的在线学习库，按学习对象组织学习。Castle Route鼓励学生反思、调查、传播和分享文化遗产和历史内容，创造一个协作的环境。

一些平台实现了上述两种理论的特性。ACME系统是一个通用的移动基础设施，旨在增强移动无缝学习，促进教师和学生之间的协作。学生和教师参与预定义课程中的在线讨论，该系统是独立于平台的，因为它可以通过任何设备，从任何位置访问，以满足个性化的用户需求。虽然ACME是为在教育环境中使用而定制的，但是提议的平台是一个参与性的文化环境，可以作为无缝学习的教育工具，提供比ACME更多的特性。ACME将会话作为一种基本的教育工具，教师发起讨论并提供相关信息，学生可以通过移动设备参与对话。在提议的平台中，教师可以邀请学生参加他们提供的课程。通过Collector应用程序，可以从学生处获取材料，教师可以修改学生提供的内容，并在整个过程中检查学生的学习效果。在该平台中，所有资料都可以通过一个交互式的文化地图服务可视化。此外，还提供了讨论论坛功能，作为师生对话的辅助工具。

该平台允许学生和教师根据自己的经验贡献个人内容或参与教育讨论，学生通过小组工作、协作以及小组互动学习和构建个人体验。这些单元在项目的上下文中起着重要作用，但它们既不是独立于平台的，也不能作为典型的学习对象准备聚合或丰富数据。

许多研究人员试图测量或评估教育系统的接受程度。Gan等人研究互动数字媒体对教师和学生在高等教育中协同学习的积极影响。Domingo和Gargante从教师的认知角度，探讨了移动学习在小学教育中的应用效果。Sung等人发现，移动设备在教育中的应用具有中等平均效应，可以提取移动学习的好处和缺点。

三、拟建教育平台

该系统是一个教育参与式数字平台，用于收集和传播文化遗产内容，并可以在教育过程中使用。该平台整合了三种不同教育理论的主要特点——学习对象、协作学习和移动学习，同时还提供了建构主义和多媒体学习等其他教育理论的特点。

（一）教学内容

该系统以学习对象理论为指导，以单元为单位组织教学内容，并且每个单元都保留了学习对象的主要特征。具体地说，每个单元包含少量的信息并且可以由一个或多个人同时使用。每个单元在语义上独立于其他单元，可以单独使用，也可以在集合中与其他单元聚合，这些单元共享一个共同的语义特征。一个单元可以根据需要多次重复使用，而不会失去它的价值，并且可以通过个性化的方式通过附加信息丰富它。

为了实现这些设计目标，本文依赖于广泛接受的LOM标准，其中教育元数据分为九个顶级类别：常规、生命周期、元数据、技术、教育、权利、关系、注释和分类。这些类别中的每一个都在不同的领域进行了细化，为每个学习对象提供了语义，本文通过向存储系统教育内容的数据库表中添加适当的字段实现上述规范。每个单元显示为一个表记录，其中有大量字段反映了标准的各种顶级类别，元数据信息出现在由数据库表导出的包含系统教育内容的文件中。此外，由于该文件是一种独立于平台的脚本语言，系统的教育内容可以被各种应用程序利用，从而实现高水平的互操作性。

根据元数据中描述的一般教育元素，将学习对象聚合到集合中。更具体地说，教育单元可以按文化学科、关键字、互动类型和层次、上下文、年龄范围、难度、学习时间和语义密度进行集合。如果教师想要创建一个特定的集合，可以根据需要下载相应文件，其中包含过滤的内容。

（二）教育服务

移动学习和协作学习理论的特点指导了平台教育服务的设计与实现。该平台将所提供的教育服务分为三类：普通教育服务、学生协作学习服务和移动学习服务。

1.普通教育服务

搜索教育内容：该平台提供了几种用户交互式方式搜索位于平台各个部分的地理地图上的搜索栏和交互式选项等内容。用户可以通过在搜索栏中以关键字或短语的形式提供适当的搜索词，或通过在地图上选择可用的过滤选项搜索教育内容。

查看教育内容：为了用户易于使用，平台提供了两种不同的方式呈现教育单位。第一种方法是交互式地理地图，所有教育单元都以图钉的形式出现。当用户希望查看承载信息时，可以单击阅读项目的标题和简要说明，或者可以导航到项目的专用网页以获取更多信息和多媒体内容。第二种方法是按文化学科列出教育单位，每个单元都表示为一个列表项，它将用户重定向到一个专用的网页。

内容贡献：该平台允许注册用户轻松上传原始或现有的教育内容。学生和教师都可以提供与特定课程或一般教育文化内容相关的内容。

内容创作：教师可以要求平台版主允许他们检查学生的成果，然后再向公众发布。教师会检查学生的学习成果，并告知他们是否需要更改某些内容。在此过程中，教师使用LOM标准所要求的适当元数据信息丰富内容。

2.学生协作学习服务

学生小组形成：教师可以要求平台主持人创建一个私人用户组，并在其中担任领导。组成员可以共享仅在组内可见的私人教育内容。

协作项目：教师可以创建特定的教育项目，设定最终目标和中间任务，为每个任务提供提示和解决方案，并将项目分配给特定的学生群体。学生与队友合作完成项目任务。完成每个任务后，系统将解锁下一个任务，直到达到最终目标，该系统按照扩展的学习上下文模型将潜在项目分为四个不同的类别。教师可以根据CML的要求创建个人和社会文化背景的项目和任务，也可以根据教师的个人经验创建其他项目和任务。个人情境的项目和任务是根据学生的兴趣、动机、先前的知识和经验设计的。教师可以在平台上找到随时可用的个人情境项目和任务的例子。此外，该系统还提供了指导方针和链接，帮助教师动态创建此类项目。物理情境的项目和任务旨在帮助学生将教育概念与现实世界中的对象和经验联系起来。社会文化背景的项目和任务旨在帮助学生通过调整教育概念以适应与概念相互作用的外部社会和文化环境创造知识。教师可以允许系统将自己的项目和任务呈现给其他教师使用，通过用户友好的屏幕支持项目和任务创建。教师可以使用平台提供的、预先制作的项目样本，这些样本是其他教师创建的。

四、结果与讨论

问卷调查中学生答案的分析结果，可以计算出克朗巴赫阿尔法测量问卷的可靠性，产生了一个可接受的值0.75。评价结果表明，将学习对象理论中的特征整合到该平台是成功的。学生理解教育内容的独立性、可重复使用性和可改进性，但对项目在具有共同语义内容的集合中的聚合能力仍具有怀疑态度。该平台实现了协作学习和学生主动参与的目标，结果表明，尽管大多数学生对学生协作服务理解得很好，但仍有一小部分学生持怀疑态度，渴望获得更有效的协作服务。总体而言，该平台完成了其设计目标，即整合特定教育理论的特点。学生发现平台内容、服务和模块与学习对象、移动学习和协作学习理论的主要特征相当符合。

本研究设计并实现了统一的教育平台，该平台能够有效地融合学习对象、协作学习和移动学习理论的主要特点。教师可以利用平台呈现相关信息、上传内容、创建项目、督促学生单独或小团队完成学习任务，有效在课堂外进行教学。学生可以利用平台的互动服务，贡献原始或现有的文化内容，并与其他学生团队协作完成教育任务。平台可以作为学生搜索特定主题信息的起点，提供一个移动应用程序，让学生在课堂外实时注释文化遗产教育内容，并与教师进行讨论。教师和学生可以创造可重用、独立、可聚合的现成元数据，丰富文化遗产教育内容。这种内容，根据LOM标准组织在学习对象中，可以被教育界广泛使用。今后我们计划进一步评估所提出的中小学学生的系统可接受性和满意度，以更深入地解决用户友好、用户满意和个性化等问题。