中小学开展网络环境下研究性学习的基本策略

军休强军路 2013-02-28

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中小学开展网络环境下研究性学习的基本策略

黄荣怀北京师范大学网络教育实验室

(Email:huangrh@bnu.edu.cn, Http://www.vschool.net.cn)

[摘要]本文根据北京市教育科学“十五”规划重点课题“网络环境下的研究性学习理论与实践”的经验，介绍了中小学开展网络环境下研究性学习的四条基本策略：第一，明确网络环境下研究性学习的目标；第二，构建既能发挥网络本身优势又能充分体现研究性学习本质特点的学习环境；第三，建立一支高素质的指导教师队伍；第四，在实践教学中不断探索以网络为基础的信息技术在研究性学习中的应用模式。

[关键词]研究性学习、网络、中小学

一、明确网络环境下研究性学习的目标

在深化教学改革、进一步推进素质教育、培养适应信息社会需要的新型人才的大背景下，研究性学习应运而生。自教育部印发了《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》以来，研究性学习在全国各中小学校的教学活动逐渐普及，相关研究工作日益深入。

网络环境下的教学不仅是教育信息化的必然产物，也是教育改革发展的必然走向。通过因特网或其他数字化内容进行学习与教学的活动即数字化学习（e-learning），可以充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式；这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生之间的关系，从而根本改变教学结构和教育本质^[1]。美国教育部2000年12月向国会递交的“国家教育技术计划”中就打算以网络化学习作为提高年青一代“21世纪能力素质”的根本措施。

“网络环境下的研究性学习”正是代表了研究性学习与数字化学习两种发展趋势的有机融合。网络可以提供海量资源以支持自主学习、个性化学习，多样的外部刺激有利于知识的获取与保持，超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理。数字化的学习有利于充分实现交互与共享，有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用，有利于培养学习者的信息素养和信息能力。一方面网络为研究性学习提供了很好的实施环境，另一方面研究性学习也有利于充分发挥网络特性，因此网络环境下的研究性学习适应信息时代的人才要求，能更好的促进学生创新能力和实践能力的培养以及学习方式的转变。

实施网络环境下的研究性学习就是要在先进的教、学理论指导下，构建既能发挥网络本身优势又能充分体现研究性学习本质特点的学习环境，建立一支高素质的指导教师队伍，并在实践教学中不断探索以网络为基础的信息技术在研究性学习中的应用模式，结合各学校及各学科的特点改革教学，努力培养学生的创新精神和实践能力，从而达到全面提高学生素质的目的。

二、构建研究性学习的网络环境

网上资源、工具软件、网络平台是网络环境下研究性学习的三个要素^[4]。首先，因特网上的关于自然、社会、生活以及各学科的教育教学资源为研究性学习提供了研究、探索、实践的材料。即网上资源是研究性学习的重要研究探索材料。其次，基于网络的搜索引擎、相关的计算机软件工具如几何画板等为研究性学习提供研究、探索、实践的辅助工具。即工具软件是研究性学习的辅助研究工具。第三，基于网络的教学支撑平台，特别是基于Web的协作学习和研究性学习平台，为研究性学习提供了交流、协作和项目（活动）管理工具。即网络平台是研究性学习的交流管理工具。上述三个要素也是教育信息化的主要内容，即信息资源的利用与信息技术的应用^[2]。

1. 网络教育资源的建设与应用

网络资源是研究性学习的重要知识源泉。目前中小学实施研究性学习主要基于两类资源：Internet上的教育资源和学校自行开发或购买的学科教学资源。

Internet已经遍及世界186个国家，连接了13万多个计算机网络、1600多万台计算机主机、600多个大型图书馆、400个学术文献库、100多万个信息源。可见，互联网就像一个存储了海量信息的大型资源库，它是当今世界上最大的信息网络系统和全球信息资源的公共网，受到用户的广泛使用。Internet上的资源门类众多，涉及政治、经济、科学、文化、法律、体育、医学等领域，已经成为人类智慧的海洋、知识的宝库，其中的资源多数能为教育所用。

但是，如果要在Internet这个巨型资源库中查找一条具体的信息，犹如大海捞针一般。因此，有人发出这样的感叹：“我们淹没在数据资料的海洋中，却又在忍受着知识的饥渴”。为提高资源的利用效率，丰富针对性的学科教学资源，学校或地区有必要根据实际情况组织人力物力建设一定规模的教育教学资源，并通过网络平台实现教育教学资源的高效利用和广泛共享，以提高学校和地区的信息化水平，为研究性学习方式的实施和推广奠定良好的资源环境基础。

网络教育资源库建设模式是教育资源整体的分布和组织情况，目前主要有以下几种：

l 资源中心模式：省市一级有城域教育资源中心系统，区、县有区县的教育资源系统，各学校有学校教育资源库系统，三级资源系统可以进行资源交换和沟通。

l 学科资源库：按学科存储资源，使用户能够快速检索和定位所需资源.

l 数字图书馆：提供海量的、可跨库检索的、按统一标准规范加工整合过的数字化信息资源，通常由专门从事电子出版的企业或科研部门建设。

l 专题学习资源库：针对某一主题，如太空知识、克隆人等，提供各种探究活动、学习资源和讨论组

l 虚拟社区资源库：以讨论组的方式将网站中的资源划分成不同版块，用户在获取资源时也可以将自己的资源贡献出来，每个版块的负责人会定期整理本版中的发言，将零散、无序的内容条理化和系统化，并作为精华资源推荐给用户。

借助不同形式的网络教育资源，可以在以下一些方面服务于研究性学习的开展：

l 研究性学习的教学设计：教师不再局限于仅有的课本与教学参考书，能根据自己的教学需要，在Internet和专门的教育资源库中检索并下载有关的多媒体资源、研究课题资源和课件资源等，利用各种软硬件备课工具，将资源按照自己的教学思路进行线性或非线性组合，为学生创设能实现主动意义建构的资源环境。

l 基于资源的研究性学习模式：基于网络资源的研究性学习是一种学习者通过对各类网络资源进行开发和利用来完成学习和研究目标的学习方式，以信息素养培养和自我拓展知识为根本特征。在该模式中，学生常常通过搜集零散的信息逐步形成相关研究主题的、具体的、系统的知识体系，成为自我发现问题和解决问题的学习者。

l 知识存储与共享：资源库的建设与应用是一个知识积累的过程。研究性学习的过程同样也是一个信息利用和知识创建的过程。比如：学生的实验观察表、访谈记录、小组会议记录、日记、整理的资源、作品成果等，教师的阶段性评语和指导意见、教师的观察表等。系统化存储和共享这些动态资源有利于师生对积累的知识有更为深刻的理解和认识，并藉此发现新问题，得到新启示和新想法。

2. 工具软件的开发与应用

研究性学习的一般程序是：指导确定选题、制订研究计划、实施研究、撰写研究成果等四个步骤。其中每一个步骤都可以用计算机辅助完成。

在选题阶段，教师需要清楚地陈述问题或创设问题情境引发学生发现并提出问题。利用文本信息处理工具如MS Word，图形图像处理工具如ACDSee、Adobe Photoshop等，动画及视音频展示工具如Flash Player、Windows Media Player等可以从多种角度演示问题情境，激发学生的研究兴趣，促使学生认识到问题研究的价值和意义。

确定研究课题后，学生通过搜索引擎、实地调研、图书馆查阅、实验等多种形式搜集研究所需的资料。收集资料后，需要对资料进行处理。如果数据量大，或者运算工作量大，处理程序复杂，就可以借助相关的数据处理软件或编程工具来完成。如，几何画板、物理虚拟实验室、化学虚拟实验室、MS Excel、SPSS等。

研究过程中的交流和协作是研究性学习得以成功完成的重要条件。借助同步及异步的交流工具，比如视/音频会议系统、文本聊天室、BBS讨论区、电子邮件、留言板等可打破时空的限制，使研究跨越课堂、班级或学校围墙，而延伸到课外、校外或国内外。

研究成果的展示是研究性学习不可缺少的环节。与创设问题情境一样，学生展示研究成果时，如果借助展示工具，则可以更形象生动地表达信息，同时也能提高学生的信息利用和表现能力。研究成果的展示工具与问题情境的展示工具基本相同，选择工具时可依据成果的表现形式和表达的需要而定。

3. 研究性学习管理平台的建设

研究性学习管理平台是合作研究与过程管理的重要工具。对于综合性的研究专题，学生可能需要几个月到半年时间完成研究性学习任务。这么长时间的研究，教师如何对其进行监控和评价？其他同学或其他小组如何了解其进展？小组成员如何共享资源和研究成果，如何协调研究进度？这些都需要借助网络平台的支持。

北京师范大学网络教育实验室研发的基于Web的研究性学习（WebIL：Web-based Inquiry Learning）平台就集成了一系列的管理工具，具体功能包括：

l 支持广泛领域内的研究课题以及多样化的学习方式：平台并没有具体限定研究课题的生成过程，而通过提供师生引入探究问题的入口来支持广泛领域内的研究课题；学生在平台上有充分的自主探究权限，他们可以自主选择指导教师、自主管理小组、自主控制研究进程等；虽然平台以协作式研究小组为主要活动组织形式，但是平台同样支持个人探究以及“无指导教师”情况下的非正式研究性学习。

l 建立包括教师、管理人员、学生、研究领域专家和其他有兴趣的人在内的研究共同体：WebIL中的研究小组并不是封闭的，平台的合法访问者可以不断加入到协作研究的集体当中，并通过共享交流的工具进行共同探讨，这些合作的经验有助于学生理解和解决复杂的问题。

l 提供促进和激励学习的评价支架和工具：平台不仅考虑了评价内容的多样性，而且比较全面而系统地实现了小组评价、自评、互评和教师评价方法的综合。

l 提供促进小组协同活动的工具： WebIL注重课题和小组活动空间的设计，提供了丰富的小组成员互动交流的工具，比如共享文件夹、共享日历、讨论区、聊天室、留言本、议案表决、成果展示等。

l 方便教师的监控和管理：平台可以自动记录和保存小组成员所提交的任何信息，指导教师不仅可以进入小组活动空间逐项细致浏览、查看这些信息，也可以直接通过小组活动情况报表（比如上传文章数、提问数、登录频率等）快速了解这些过程信息。学生的大部分档案资料在一定条件下可由WebIL平台管理员调整为面向平台所有用户开放的资源，比如管理员可以将优秀研究小组提交的开题报告、结题报告、阶段成果和研究文件归入到平台资源库中供所有合法用户查询共享。

三、建设一支高素质的指导教师队伍

网络环境下研究性学习实施的支持条件不仅包括软件资源、管理平台，还包括一支优秀的教师队伍。网络环境下研究性学习的指导教师应该是一个由各学科教师（甚至包括学科专家）共同构成的、基于网络实现协作交流的团体，该团体经常在研究性学习指导过程中进行沟通、交流，分享各种学习和学生资源，共同完成研究性学习指导任务。

指导网络环境下研究性学习的教师除了具备一般教师的能力素质以外，还应符合以下一些特定的知识和能力要求：

l 掌握信息技术教育教学应用的基本理论、研究性学习指导的基本方法

l 能熟练搜索、管理和应用与学科内容相关的最新、最有价值的网络教学资源

l 从学生整体发展观念出发，综合考虑信息技术的潜能，科学合理地设计各项网络环境和传统环境下的研究性学习活动

l 能在探究教学课堂或研究性学习活动中恰当应用多媒体课件、专题学习网站等教学媒体资源

l 具有一定的创新能力、科研能力和与他人的协作教学能力，能有效引导学生进行创造性思维活动，能创造性地把握教学内容、运用教学方法，能有效应用教育科研方法解决实际的教育教学问题，能与其他教师高效协作，通过共同交流和反思提高教学和科研能力

我们曾在北京市教育科学“十五”规划重点课题“网络环境下的研究性学习理论与实践”的支持下，对参与该课题研究的近30个实验学校开展了研究性学习指导教师情况调查。该次调查共发放了220份问卷，回收问卷208份。调查结果表明，大约86%的教师胜任传统日常教学，84%的教师比较了解研究性学习的基本知识，但是95%的教师在指导过程中都遇到了一定程度的困难。教师的网络教学技能和协作与科研能力相对都较低，有86%的教师还不善于应用网络资源解决教学问题，90%的教师还不清楚如何开展网络教学，70%的教师在协作态度与技能上需要改善，80%的教师尚缺乏开展常规教科研的经验。如果以5分为满分，那么教师在日常教学设计技能、研究性学习相关知识、研究性学习的实际指导能力、网络教学技能、协作能力、科研能力得分可以用图1表示^[3]：

图1 教师六个方面能力的平均分

因此，研究性学习指导教师队伍建设的重要一环就是培训工作的开展。培训内容应强调研究性学习方式与学科课堂教学的整合，强调教师应用网络开展教学的意识和实践操作能力，强调在实际行动中积极思考、发现并解决学与教的问题。“网络环境下的研究性学习理论与实践”课题组明确了七个模块的培训内容，综合应用了远程培训、实地集中培训的方式，并组织各实验学校开展了“分期培训、以点带面、部分带动整体”的校本培训活动。

表1 七个培训内容模块

l 研究性学习与协作学习的基本理论与方法

l 信息技术环境下的教学设计

l 信息技术在研究性学习中的应用模式与案例分析

l 网络教学资源的获取与应用

l 网络课件的设计与开发

l 专题学习网站的设计与开发

l 研究性学习网络支持平台（WebIL平台）的使用

四、探索信息技术整合研究性学习的教学模式

研究性学习的开展主要有两种方式：①通过专门的研究性学习课程或专题研究活动来开设；②在日常的学科教学中渗透研究性学习。“网络环境下的研究性学习理论与实践”课题组结合各校具体情况分别就这两种基本方式进行了有效的探索和扩展。

第一，我们组织学科教师深入分析学科教学内容，以学生自主探究为基本特点重新设计课堂教学，实施整合现代信息技术的微型探究，即创设情境引导学生开展微型探究。该模式就是在课堂教学环境下，围绕特定的教学目标，运用信息技术创设能够引发学生探究兴趣或欲望的问题情境，使学生的学习状态由被动变为主动，让学生通过参与真实的问题发现和求解等探究活动掌握特定的学习内容，获得有效的主动生成知识、解决问题的学习经验。

第二，通过搜集、整理、丰富校园网上的资源，实验教师设计了延伸到课外扩展学习的探究活动，以更有效地推动学科教学、信息技术和研究性学习三者的整合，即整合课堂教学和网上探究实施拓展学习。网络为有机地整合课堂教学和课外学习提供了有利的条件。在该模式中，教师先设计课堂教学，学生在课堂上学习基本知识和基本方法；然后教师以课堂教学内容和目标为起点，设计组织网上探究活动，学生在课外搜寻、整理和掌握更多的相关材料，以此拓展学习内容，并合理分配学习时间，获得比课堂上所学知识的更深层次、更广视角的认识和理解；同时网上探究的问题及收获还可以在课堂上集中交流。

第三，部分实验学校结合自身在研究性学习课程方面的优势，实施了整合多学科领域的基于网络的主题探究学习；“主题”，既可以表现为一个开放性的问题，也可以是一个宽泛的研究领域。学生围绕主题进行探究的过程中，彼此之间相互分享或沟通，通过综合运用多学科领域的知识或多方面的技能全面分析问题、解决问题。在此模式中，多媒体网络技术的应用主要表现在四个方面：提供丰富的多媒体信息资源、提供自由开放的交流平台、提供过程记录的管理平台、提供电子作品的媒体平台。

第四，借助网络环境的交流互动潜能，比如基于研究性学习网络支持平台WebIL（http://www.），可以创建由不同学校师生组成的虚拟研究共同体，实现跨地区跨学校的网上协作探究。在该模式中，学习者、辅导教师、学科专家或其他相关人员基于网络交流、分享各种学习资源，共同完成一定的学习任务，逐步成长为一个相对稳定的研究团体。