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論文關鍵詞：化學實驗教學　實驗教學評價　實驗教學功能　實驗教學資源

論文摘要：對寧波地區實施高中新課程以來，化學實驗教學的實際情況進行了調查，從實驗教學的功能、實驗開設情況、學生實驗中活動方式、實驗教學的評價、實驗資源的開發利用等方面進行了分析，并就如何落實實驗教學的三維目標、發揮實驗教學功能、加強實驗教學評價、開發實驗教學資源等方面進行了反思，試圖為一線教師和教材編寫者提供一些參考。

1問題的提出

浙江省從2006年開始實施高中化學新課程。通過教學實踐，高中化學教師正在從新舊課程理念的沖突中轉型和磨合，化學新課程從課標到教材突出了化學學科的特征，更好地發揮化學實驗的教育功能，強調化學實驗對全面提高學生的科學素養的重要作用。化學新課程創造性地設置了“實驗化學”模塊，彌補了知識模塊教學中化學實驗偏重于為知識教學服務的缺陷，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。

筆者多年來關注新課程的推進，曾參與教材編寫、教師培訓、一線教學，發現課標制訂者、教材編寫者、教育專家、不同層次的教師對新課程的理解存在差距。化學教學離不開化學實驗，因此筆者想以實驗教學為切口，通過調查對化學新課程實驗教學的現狀作一分析。

2調查內容的設計和實施

2. 1調查內容的設計

在進行此次調查前，筆者進行了多次討論交流，確定從4個方面設計調查表。

(2)對實驗開設情況的調查。從“實驗組織形式”、“實驗開設情況”、“實驗學習方式”和“實驗教學的開放”4個層面進行調查。希望通過對實驗的具體開設情況的調查掌握第一手真實的事實數據，從中發現問題、總結經驗。

(3)實驗評價方面的調查。針對實驗評價方式、評價的具體形式設計了相應的問題，調查在實際教學中教師是否實施多樣化評價及實施的程度如何。

以上4個方面相輔相成，相互補充，實驗教學理念是前提，實驗的開設情況是落實，實驗評價方式是關鍵，實驗資源開發是保障。

2. 2調查的實施

調查的形式是問卷調查，此次調查隨機選取了寧波市18所高級中學，在市教研室的支持下，將調查問卷發放到相關學校的教研組長或骨干教師，共收回有效問卷16份，其中省一級重點中學12所，省二級重點中學和三級重點中學各1所，普通高中2所。

3調查結果及其分析

3. 1對實驗教學功能的認識

由表1可見，教師普遍認為“新課程實驗數量增加，實驗教學受到加強，并注重實驗的探究性”，但在認識上和實際操作中仍認為“新課標理念好，實驗教學實際落實難”。

表2表明，新課程實施以來教師對實驗教學功能認識有較大提高，但也有部分教師對“化學實驗有利于課程標準三維目標的落實，化學實驗有利于化學概念的形成和知識的構建”持保留意見，還有不少教師的認識停留在為教材而教和為高考而教。

由表3可見，有一半以上的教師認為“單獨設實驗化學模塊沒有必要”，但又有75%的教師認為“實驗化學與其他模塊的化學實驗功能不同”，可見對新課程各模塊的教學功能的理解還不一致，對“實驗化學”這一全新模塊的教學缺乏經驗，如何組織教學還在探索過程中。

3. 2對蘇教版教材中化學實驗的調查

浙江省使用的是蘇教版化學教材。調查結果顯示，75%的教師認為“沒有分演示實驗和學生實驗，學生實驗實際減少”。課程標準和新教材中都未明確界定學生實驗和演示實驗，但蘇教版教材中 “活動與探究”欄目偏重于學生實驗，“觀察與思考”欄目偏重于演示實驗的編寫意圖是明確的。因為教學的課時減少，使得一些教師(43. 8%)感到課堂實驗數量偏多。大多數學校實施新課程后，沒有根據新教材的要求增添儀器藥品，使某些實驗因缺少儀器藥品而無法開設(87.5%)。

3. 3對實驗開設情況的調查

(1)課堂實驗教學的組織形式的調查結果為:邊講邊實驗((75.0%)、演示實驗(68.8%)、實驗錄像(12. 5%)、動畫模擬和口頭實驗(12.5%)，邊講邊實驗和演示實驗是目前課堂實驗的主要形式，大多數教師為了減少課時不足與教學內容多的矛盾，將一些學生實驗改為課堂邊講邊實驗的方式。

(2)教師對實驗教學的態度和做法。表4顯示，絕大多數教師對化學實驗教學是重視的、態度是端正的，表現在“學生實驗課，教師同樣備課，提前做過，確保實驗成功”，“學生實驗由備課組討論，將各專題整合”，但對教材以外實驗的開發和利用很少。

(3)“實驗化學”的開設情況。“實驗化學”為浙江省高考理科學生必考內容，因此“實驗化學”模塊為必選型選修模塊。目前“實驗化學”開設方式主要有2種:分散到其他模塊相關知識教學時開設(56.2%)和單獨集中時間開設(43. 8%)，在集中開設中開出率在“80. 0%及以上”僅有28. 6%，“實驗化學”中實驗的完整開出率有待于提高。

3. 4學生實驗中學生的活動方式

3. 4. 1學生實驗的方式

調查發現，學生實驗中教師(75.0%)強調“要求學生進行實驗預習，完成預習提綱”，這繼承了傳統實驗教學中好的做法，而“在學生實驗中強調小組合作和獨立操作”(100. 0%)、“鼓勵學生對“反常”現象提出質疑”(87. 5%)是貫徹了新課程的教學理念，但對學生獨立完成實驗報告要求不夠(50.0%)，往往以完成實驗習題代替之(100. 0%)。

3. 4. 2實驗教學的開放

調查發現，只有一半左右的教師“經常鼓勵學生開展家庭小實驗”(56. 35)、“允許學生課外帶著問題進行實驗探究”(43. 8 %)，但幾乎沒有教師“允許學生在實驗課中做其他實驗”(0.0%)、“三年中沒有帶學生外出參觀化工廠等經歷(93. 7%)"，因此，實驗教學的延展和開放是新課程教學的弱項。“鼓勵學生進行實驗創新”雖然有較高的比例68.8%，但了解后發現主要是實驗方案的設計和改進，沒有進行實驗的實做。

3. 5實驗教學中對學生的評價

3.5.1實驗評價的方式

調查顯示，只有50. 0%的教師和學校進行了實驗的考查，進行實驗考查的學校大都采用“筆試和實際操作相結合”的方式(62.5%)，大多數學校“不單獨進行實驗教學評價，只用測試中的實驗題作為評價方式”(75. 0%)，評價中很少有同時采用“自評、互評和他評”相結合的評價方式(37. 5%)。

3. 5. 2教師對實驗評價的態度

調查顯示，教師評價的態度是積極的，對學生“鼓勵、表揚、贊賞，(87.5%)，進行“批評、懲罰、重做”僅有12. 5%，經常采取“小結、點評”(93.8%)，但讓學生“演示、展示”等更具有激勵性的評價方式運用不夠(43.8%)

3. 5. 3過程性評價情況

表5顯示，教師注重學生實驗的過程教學，但偏重于實驗現象的合理解釋、實驗習題回答是否正確，很少有教師對學生實驗進行“檔案袋”評價管理。

3. 6實驗資源的開發和利用

調查結果表明，學校班級數在30個以上的有10所，占62. 5%，而學生實驗室有2間的學校占18. 7%、有3間的占43.8%、有4間的占31.2%，有5間的占6.300;沒有專職化學實驗員的學校占12.5%、有1名專職實驗員的占56.3%、有2名專職實驗員的占31.2%;實施新課程以來，大量添置實驗設備和藥品(5萬元以上)的學校只占25%;目前，寧波市各學校化學實驗儀器和藥品的添置途徑是市、區教育局裝備中心占37.5%，學校自購占25%，兩者結合占37.5%。此外，很少有學校進行校間的資源共享和面向社區、科研單位的資源開發。“向兄弟學校或其他單位借用實驗儀器和藥品”的學校占6.3%，“因實驗教學而利用社區資源”的學校占6.3%。

4反思和建議

4. 1更好地理解課標的理念和教材設計的意圖

4.1.1深人理解課標要求的實驗教學目標

《普通高中化學課程標準》對實驗教學的總體目標作出了明確具體的規定，應通過對各模塊教學中實驗教學要求的分析而采取切實有效的措施，具體落實實驗教學目標所體現的的“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三維目標。明確教材實驗設計的意圖，學生實驗的內容應創設條件讓學生親自操作和探究。

4.1.2充分發揮實驗教學的功能

課標中對化學實驗教學的功能作了充分的說明:(1)化學實驗能激發學生學習化學的興趣;

其他模塊中的化學實驗與實驗化學模塊中的化學實驗均具有_[述教學功能，但有所側重，其他模塊中的化學實驗更多地為知識教學服務，用于創設情境、提供化學事實、驗證化學假設，《實驗化學》教材的內容編排按照“分離、提純(獲取純凈的物質)~物質性質的探究~物質的性質和應用的研究物質的制備與合成的研究”的順序展開。通過對物質定性、定量2方面的研究，達到對研究對象有一個系統而深刻的認識。《實驗化學》教材中的化學實驗，以實驗問題(主題)為線索進行教學，學生不僅可以獲得知識、方法和技能，更能通過對實驗過程的體驗深刻地認識科學方法在化學研究中的重要性，培養對科學的興趣和情感，發展學生的創新精神和實踐能力。

調查表明，當前“實驗化學”的開設情況不容樂觀，主要問題是認識不到位，認為有些實驗可在知識教學中進行或已經在知識教學的實驗中涵蓋，不必單獨再開設。筆者認為若有條件，應在在知識模塊教學后集中時間獨立開設“實驗化學”課程，這樣可發揮其最大的功能。過早提前在知識模塊教學中開設某些實驗，學生無論從知識還是能力上都不到位，綜合性實驗很難發揮其應有的教學功能。4. 2教師應創造性地進行化學新課程的實驗教學

4. 2. 1整合、共享、開發實驗教學資源

課標指出“學校應高度重視化學實驗室建設，配置必要的藥品、儀器和設備，確保每個學生都能進行實驗探究活動。在保證實驗安全、有序的前提下，條件較好的學校應向學生開放化學實驗室，為學生自主地開展實驗探究活動創造良好條件。”，“社區是學生的生活環境，也是學生的學習環境。社區中蘊藏著豐富的化學課程資源。充分開發和利用社區學習資源，是化學課程順利實施的重要保證。”

新課程大大加強化學實驗，使儀器的數量、藥品的消耗增加，教材中新增的實驗需要添置新的儀器和藥品，如電子天平、磨口儀器、抽濾設備、pH計、鋁試劑、乙酸醉等，調查發現大部分學校實驗室的配置、儀器藥品的添置、化學實驗員的配置明顯不足，校間共享資源和社區資源基本沒有開發利用。需要整合現有的化學實驗資源，并積極爭取得到教育行政部門和學校對化學實驗教學的重視。

4.2.2使學生成為化學實驗的主體

化學新課標、新教材具有“開放性”和“生成性”特點，不統一規定“演示實驗”和“學生實驗”、哪些實驗必做哪些實驗可選做，這是為化學教師教學時留下更為廣闊的創造空間。這利于教師創造力的發揮，利于促進教師的專業發展。

要實現化學實驗教學的目標，必須發揮學生在化學實驗中的主體地位，在課堂教學中變演示實驗為邊講邊實驗;在學生實驗中運用自主、合作、探究的教學模式;在課外開放實驗室允許學生進行自主實驗探究，布置實踐性作業進行家庭小實驗，有條件也可與高校和科研機構協作進行化學課題研究。

4. 3發揮教研部門在實驗教學中的作用

4. 3. 1彈性規定化學實驗開出的內容和方式

針對當前某些化學教師對新課程理念的理解和化學實驗的教學內容、教學方式、評價方法等沒有具體硬性的規定，而存在認識偏差和迷茫，各地教研室是否可根據本地區的教育發展水平和實驗裝備、師資的配置情況，彈性規定教材中哪些實驗必做，哪些實驗可以根據條件選做，哪些實驗建議為“演示實驗”，哪些實驗建議為“邊講邊實驗”和“學生實驗”。這樣，使教師有據可依，可以保證實驗教學的底線。

4.3.2開展以實驗教學為主題的教研活動

當前各地教研部門組織的教研活動，以教材分析(教學設計)、課堂教學(說課、聽課、評課)、高三復習、命題測試為主，而專題進行實驗教學的研討很少。建議各地教研部門能將實驗教學的研究作為教研活動的一個重要主題，經常開展教師實驗基本功比賽、實驗調演、實驗創新設計、以實驗為核心的教學設計等專項教研活動。

4.3.3加強實驗教學評價，規范實驗考查

化學實驗應納人化學教師基本功考核的范圍，應成為課堂教學評價的重要部分。對學生的評價要注重過程性評價，可從學生實驗的態度、在實驗中發現問題提出質疑的數量、實驗結果和實驗的創新等方面進行評價，也可讓學生在參加實驗表演、比賽和展示中進行活動表現評價。學生實驗考查是推動實驗教學和進行實驗教學的很好載體，浙江省實施新課程前有全省統一的實驗考查，在實施新課程后，將理、化、生實驗考查及信息技術和通用技術納人了勞動與技能項目綜合素質測評中，取消了省統一組織的實驗考查，而改由學校自主安排實驗考查，導致一部分學校停止了實驗考查，使實驗考查被大大削弱。建議當地教研部門是否可以根據本地實際承擔起組織統一實驗考查的任務。

4. 4教材編寫者要積極聽取教師意見改進教材

4. 4. 1優化化學實驗的呈現方式

教材中的實驗應根據教學目標、教學功能和活動方式的不同，采用不同的呈現方式。例如，在用實驗創設教學情境或進行知識點教學的過渡時，可設計導學類實驗;在概念形成教學中，應設計成“演示實驗”、“邊講邊實驗”等隨堂實驗;在研究性學習中，應設計探究性的學生實驗;在實驗拓展中，可設計微型實驗和家庭實驗。并要注意不同模塊中，實驗內容和能力要求的層次性、遞進性和開放性。

4.4.2改進某些費時低效的實驗

在幾年的教學實踐中，已發現某些實驗費時低效或成功率不高，建議教材編寫者將這些實驗進行更換或改進。例如，蘇教版《實驗化學》中比較乙醇、苯酚的乙醚溶液分別與金屬鈉反應，從實驗現象判斷和從結構預測的反應速率不一致。又如，《有機化學基礎》中苯的澳代反應實驗，設計者關注了綠色化和與實際生產的貼近，但裝置過于復雜，且教室中演示無法接人冷卻水，建議改為微型化的實驗。

篇2

隨著電子書包在試點學校的開展，電子書包環境下的資源建設已經成為電子書包發展的核心問題。文章試圖根據目前電子書包資源建設的現狀分析，提出個性化資源建設中資源的情景知識網絡結構化、有效拓展、非線性組織、碎片化與易獲易讀和個性化推送等要求，在此基礎上提出個性化資源建設的服務模型，并分析個性化資源服務的實質是一種自組織的學習空間（SOLS），同時列舉了基于問題學習的服務示例，展望了服務模型的發展前景，以期對電子書包環境下資源建設的研究提供參考。

【關鍵詞】 電子書包；個性化資源；服務模型；SOLS

【中圖分類號】 G434 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1009―458x（2016）02―0010―07＼

一、引言

自從電子書包納入“十二五”重大工程項目后，全國各地相繼展開試點項目。筆者認為，電子書包將云學習的概念和技術發展結合起來，從傳統“以教促學”轉向“以學促學”，基于正式學習和非正式學習的結合，允許學習者進行自適應學習，構建個性化學習空間，提高學習/教學的針對性，從而體現分層教學的思想。為了滿足個性化學習、教學針對性和分層教學等，需要個性化的推送服務，而個性化的推送服務則體現在資源的呈現與服務上。《教育信息化十年發展規劃（2010-2020年）》中明確提出要“推進信息技術與教學融合，建設智能化教學環境，提供優質數字教育資源和軟件工具，利用信息技術開展啟發式、探究式、討論式、參與式教學，鼓勵發展性評價，以此縮小基礎教育數字鴻溝”[1]。目前，在信息泛濫和知識大爆炸時代，對于電子書包能否在教學中獲得預期的“減負”還存在一些質疑。余勝泉曾經提到“信息量不是越大越好，而是越有針對性越好，學習在于內化，在于知識的深度交互與互動”。如果在實際教學試點中僅僅將電子書包作為電子教材、作業輔導、課堂搶答、視頻播放和課后測評的移動終端，那么電子書包僅僅只是一個工具，沒有提升到作為教學有效手段的層次。目前，電子書包的研究與實踐時間短，個性化資源更少。鑒于此，筆者認為電子書包環境下新的有效學習視角發生了變革，電子書包要成為教學的有效手段，需要的是資源的交互性、體驗性、開放性、富媒體性和針對性，真正體現技術環境下教學的特定性、個性化以及分層教學的思想。

二、研究現狀

新加坡在2006年就推出“IN2015年教育目標計劃”；英國在2008年的“利用技術：新一代學習（2008-2014）”中提出“提供不同的課程和學習經驗，滿足不同需求和學習興趣與愛好，為學生提供評價學習結果的標準”；韓國在2007-2011年間開發了25本電子教材在100所實驗學校開展試點研究，側重于關注構建資源建設中的環境，完善相關法規與制度，分析資源使用的效果以及存在的潛在風險[2]；美國在2009年提出“加州免費電子教材計劃（Free Digital Textbook Initiative）”，關注開放、自由下載、基于網絡互動和在線網絡課程與教材。目前，國外的研究更多關注學習績效分析、生理影響、應用意向、分析學習行為、資源獲取方法和學習導航等。Neema利用Adaptive Book軟件分析了學習者的交互行為特征并創建“預測性”的電子教材閱讀瀏覽清單和導航地圖[3]；加州大學的QSP項目（The Quality School Portfolio）提出基于網絡的決策支持工具，輔助學校或地區通過分析學習者行為滿足個性化學習需求；普渡大學的Course Singals項目提出通過對課程管理系統或其他數據源采集到的數據進行特定分析，跟蹤學生學習進程，通過數據可視化分析向學習者提供相關的提示信息或者資源推送服務。

國內的研究比較遲，集中于2011年以后。祝智庭指出，電子書包資源應該以電子教材為核心，并關聯e-Publishing與e-Learning服務平臺，形成全方位、開放式的學習支撐體系[4]；郁曉華提出了利用“多觸點技術”解決教育中認知的變革和不同人群的應用需求[5]，隨后又引入了新的概念“虛擬學具”，體現一種以用戶體驗為中心趨于智能化、開放化、個性化以及過程導向、活動敏感甚至內容敏感的自主服務機制[6]。國內電子教材未來的發展計劃，將建成適合學生特點的數字化新型學習環境放在2016-2020年的規劃中，由此可見，對于電子書包環境下個性化電子教材資源研究還處于初期階段（如圖1所示）。

圖1 我國電子教材未來的發展規劃（K-12）

荊永君在基礎教育資源網中提出，在分析資源和用戶特征的基礎上，討論資源的描述、用戶興趣的建模方法以及用戶的興趣漂移[7]；李寶敏認為資源建設不僅包括靜態資源，還需要重視學習過程中生成的有價值的個性化動態資源，將資源建設看成是知識積累、挖掘、不斷更新、動態流動的循環過程[8]；姜媛媛針對目前資源建設的問題，重點研究了個性化推薦系統的整體框架、算法以及實現的過程[9]。

筆者認為，電子書包環境下的學習資源不僅僅是電子教材或者電子資源，它應該是電子教材、交互資料、虛擬學具、管理系統與平臺、個性化推送服務相結合的數字化信息單元，借助于網絡促進學生互動與協作學習，創設情境，激發學生體驗學習，進而加強學習遷移和完善學生認知結構的智能化，自適應生成學習資源。目前，電子書包環境下個性化資源建設應該借鑒個性化資源建設推送服務的特點，結合電子書包基于Android系統和iOS系統的移動終端的優勢與局限，構建個性化資源建設的特色與服務模型。

三、電子書包個性化資源建設的要求

（一）資源的情景知識網絡結構化

電子書包環境下資源表現出富媒性（如視頻和動畫等多種知識表征方式）和知識來源多途徑（相關拓展的資源豐富等）。在一個信息超載的環境下，學習者如何獲取與辨別資源成為重中之重。目前，很多研究者利用概念圖、認知地圖、思維導圖等進行知識信息的個人化管理與資源管理。但這些研究只是提供了知識的來源與途徑，不能滿足個性化學習的有效性。電子書包環境下的資源應該是一個大的知識網絡結構庫，學習者只是處于學習網絡結構中的某一個節點。學習者首先需要弄明白知識之間的關系，在有學習渴求時，便會和網絡中相應的其他節點發生知識流通，進行互動交流。經由一段時間的學習后，所處的節點便會發生位置變化，進入一個新的“坐標”，開始與新的環境進行交流與互動。如此循環，學習者不斷完善自己的知識結構。如圖2所示，學習者1所處的位置不斷變化，不斷與新的知識點發生關聯。當然，學習者與學習者、學習者與知識點之間都是流動的，也包括知識點本身的不斷更新與完善。

知識網絡結構的建構在于揭示知識之間的內在聯系。所謂教學的藝術性便體現在知識節點之間關系連接的緊密程度以及是否能達到無縫連接等。傳統教學由于受到技術條件的約束，學習者在學習知識時，接收到的信息都是經過人為加工的，很難領悟學習的思路或者解決問題的思想。信息技術的出現為學習者創造了更多的實際情境，學習和實際生活緊緊地聯系在一起，學習者可以在技術創造的虛擬環境里進行體驗式學習、協作學習和探究式學習，最終解決實際問題，讓學習者做以往不可能做的事，實實在在地感受學習的過程。學習者只有了解了知識的關系結構，在情境中內化，才會達到相應的理解深度。

圖2 學習者所處知識網絡圖

（二）資源的有效拓展

技術環境下，網絡教育與學習資源的移動性使資源拓展范圍延伸得很廣泛，資源的碎片化呈現也導致學習時容易出現迷航。在建設電子書包資源時，應該對相應的資源進行歸類，將課外與課內、學校、社會、家庭的資源進行系統化，將資源放置在對應資源拓展的位置，無關聯資源進行“單點”聚合，不同知識等級放置在網絡結構圖中不同的“坐標”；應該對資源進行相應的處理，有效地編碼、更新和重組；應該設置相應的關聯資源、關聯情境、關聯測評和關聯操作與體驗等活動，提高解決實際問題能力，有利于學習過程中知識點的遷移。

（三）資源的非線性組織

作為“數字原居民”的新一代，其閱讀方式、信息加工方式、認知方式和思維方式都具有典型的非線性和知識貫通性（如圖3所示）。筆者在電子書包試點中發現，中小學學生在學習某個知識點之后，往往需要大量的輔助拓展材料與活動來加深理解，同時在練習中獲得獎勵后會提升學習者學習的成就感，相應的懲罰則會加深學習者的思考。所以，在建設資源時，不能按照知識點的線性結構進行組織，應該在各知識點中添加相應的資源來強化學習，以達到知識的遷移與內化。同時，應該提高知識點之間的聚合性，降低知識點之間的耦合性[10]。知識點的耦合性是按照知識的內在邏輯關系進行辨別，而不是從表面知識的相似度進行區分的。非線性組織是資源拓展的前提，資源拓展為資源組織服務。

圖3 知識貫通型學習方式

（四）資源的碎片化和易獲易讀

目前，基于Android系統和iOS系統的資源相對較少。電子書包是基于Android系統和iOS系統的學習終端，資源相對匱乏。在試點學校中，由于資源基本上是試點研究所或公司開發的，在很大程度上有版權的限制，導致了資源獲取存在一定問題。同時，由于目前資源比較分散，知識碎片化，學習者在獲取資源時會出現焦慮，甚至迷航。利用電子書包獲取電子資源也會受到網速等的限制。所以，電子資源應該分章節、分模塊，視頻、動畫短小精煉，相應系統軟件自動更新。在資源獲取時，學習者往往偏向有圖解的、明了的資源。因此，在資源建設方面盡量考慮利用圖式說明原理和知識點，盡量有情境體驗，和實際生活相聯系。

（五）資源的個性化推送

電子書包環境下資源的個性化推送主要靠學生自主訂閱、教師推薦和基于學習分析的自適應系統推薦。自主訂閱是指學習者根據自己的需要自主訂閱相關資源，可以根據資源呈現的方式選擇自己喜歡的類型，完全是學習者自組織的學習（Self-organized Learning，簡稱“SOL”），系統只需按時給學習者推送已訂閱的資源即可；教師推薦是指學習者在學習資源時，可以看到相關專業領域教師對于學習知識點的推薦資源，這個資源是根據學習者學習進度與所處的相關環境推薦的，系統記錄學習者學習的知識點，然后根據學習者的興趣、風格、學習方式等推送資源庫中相似特征的資源給學習者；基于學習分析的自適應系統推薦是利用學習者個人產生的數據進行分析從而選擇資源的推送，這也是個性化資源建設的關鍵。在建設電子書包環境下個性化資源時，需要考慮到“產、學、研、政”四位一體，多方支持學習者的學、教師的教、資源的建設等，利用家校溝通、專家引導、第三方軟件介入，從技術上延伸資源建設的途徑，豐富學習過程的分析數據，實現個性化的資源推薦，優化云端資源體系（如圖4所示）。

圖4 電子書包個性化的資源推送運行機制

四、電子書包個性化資源的服務模型

結合已有的相關研究來看，目前對于個性化學習資源推送主要是利用學習分析技術等構建學習者特征，之后采用學習者特征與資源庫資源特征進行相似度匹配來實現。Yan-wen Wu和Qi Luo等提出了E-learning環境下個性化知識服務體系PKSSCE（Personalized knowledge service system based on community E-learning），重點介紹利用工作流和關鍵技術實現學習者特征、用戶興趣、個性化教學資源等篩選模型[11]；Jun-ming Su和Shian-shyong Tseng提出了個性化學習內容適應機制PLCAM（Personlized Learning Content Adaptation Mechanism），使用數據挖掘技術，包括簇和決策樹的方法來有效管理學習者大量的歷史學習需求[12]；Jia-liang Xu和Jiao Guo提出了在修改傳統向量空間方法的基礎上，考慮利用遞歸的算法，激發用戶的興趣[13]。

（一）服務模型

電子書包環境下個性化資源服務的關鍵是利用學習分析技術挖掘學習者的個性化特征，建立學習者的學習特征庫。學習分析是利用數據挖掘、解釋和建模技術，實時統計和反饋學習者學習數據，實現對學習者個性化的有效教學，量身定制適合每一位學習者的教育，以達到教育教學的個性化推送服務。實際數據存在非結構化、數據量大、信息大量不相關，而數據挖掘就是對數據作實時分析、立竿見影，進而做出相應的決策。對于學習分析，加拿大阿薩巴斯卡大學的G.Siemens教授認為，學習分析是利用數據挖掘成果，利用學習者產生的數據和分析模型探究信息和社會聯系，并且對學習做出預測和建議[14]。筆者認為，學習分析就是將學習者學習過程中產生的多樣化數據，采用現代化的分析方法或者分析工具進行挖掘、分析和加工，進而提供可視化的分析結果，以促進教育教學資源的建設預測教學、優化教學設計、提高教與學的效果。基于此，筆者提出了電子書包環境下個性化資源服務模型，該模型主要針對學習者的特征建立用戶特征庫。當學習者有個性化需求時，分析學習者個性特征與云端資源特征的相似度，進而實現個性化資源的推送服務，包括在電子書包終端提供個性化的資源、界面、學習路徑、測評和檢索等服務（如圖5所示）。

圖5 電子書包環境下個性化資源的服務模型

在建立學習者特征庫時，需要對學習者特征進行建模，主要包括學習者個人的顯性特征和隱性特征數據的挖掘、整理與分析[15]。對于學習者的顯性特征主要是通過學習者對自身特征的評價以及開始學習前的前期調查來完成，這些都可以通過學習者在電子書包的學生端登錄學習平臺時進行。學習者進入學習平臺后，可以對自身的特征進行描述或評價，這些資料都會保存在系統里，教師和學生都可以查看到，系統會隨時根據這些信息進行關鍵字提取，建立相應的學習者用戶特征模塊。在學習開始前，也可以利用第三方軟件，對學習者的基本技能、信息素養和知識水平等利用前測和訪談生成評價報告，也可以通過問卷生成學習者的分析診斷報告，這些分析結果都作為用戶特征模塊存儲在學習者顯性特征模塊中。對于學習者的隱性特征，需要利用學習分析技術挖掘學習過程產生的數據，學習過程包括學習者利用電子書包進行的正式學習活動和非正式學習活動。正式學習活動是指學習者在正式教育環境下進行的教育活動，一般需要教師的參與或者學習者與學習者之間的互動等活動；非正式學習活動是指學習者在非正式學習環境下進行的自主學習活動，多以碎片化的自主學習為主。在利用學習分析技術進行分析時，可以利用社會網絡分析軟件、關鍵字段提取、數據更新對比分析、行為特征分析等方法對學習者所處的位置、學習的方式、學習的偏好、興趣的漂移、學習的效果等作量化處理。例如，在用戶偏好方面，已經有學者采用關鍵詞、基于向量空間以及基于本體和多級用戶模型等建模技術進行用戶建模[16]。利用分析技術完成特征分析后，對用戶學習不同的知識點需要標記不同的特征，分模塊化處理后存儲在用戶的隱性特征模塊中。用戶的顯性特征模塊和隱性特征模塊分析完成后，采用建模技術對用戶進行建模，生成結果存儲在學習者特征庫中。

在資源建設方面，除了滿足個性化資源建設的要求外，在建模時，需要對資源作分層、聚類和標簽處理。分層是將資源有序化、結構化和系統化；聚類是對資源利用相關的技術與策略作特征分類；標簽處理是將資源的不同特征作標簽，以實現向特征相似的用戶完成相似資源的推送。另外，資源在傳遞、交流和共享的過程中常常會出現增值，所以在資源建模的過程中需要注重資源的生成性過程處理。

（二）服務模型的本質

電子書包環境下的個性化資源服務模型構成了一個自組織的學習空間SOLS（Self-organized Learning Space，簡稱“SOLS”）。SOLS由“網絡+資源+互動+激勵”組成。學習者可以隨意從云端獲取資源，同時云端對學習者的學習信息和路徑進行記錄并做出相應的判斷與決策，以對學習者的學習表現進行獎勵或相應的懲罰，利用學習產生的數據，如此反復互動與反饋產生更加符合學習者特征和興趣的個性化資源。另外，學習者可以進行互動交流，創造新的知識，產生新的學習動機，豐富云端資源，完成后學習者所處的位置發生轉移，進入新的“知識場”，進行新一輪的學習（如圖6所示）。自組織學習空間（SOLS）更重要的是體現學習的自主性、創造性、獲取資源便捷性和個性化等，學習者處于一個學習的知識網絡庫，學習者不斷與其他學習者和云端資源進行互動，獲得不同的反饋信息，這些反饋信息不斷改變著云端系統呈現與推送的服務，學習者處于不斷流動的狀態，滿足學習興趣的漂移。在完成滿足學習者興趣漂移的過程中，服務模型不斷對學習者獲取資源的類型進行標簽、分析與建模，進一步完善和更新學習者最近學習狀態的學習者特征庫，從而實現學習者特征庫與資源特征庫高效的匹配，達到個性化資源的推薦服務。

圖6 個性化資源服務的自組織學習空間（SOLS）

（三）服務模型的實例

該服務模型需要重視學習者“軟技能”的掌握和知識的內化。如果學習者在學習中遇到失敗或其他問題，系統會自適應地改變相應的服務，在學習者動機的激發與維持方面進行相應的調整，但這種個性化反饋服務主要以激勵為主，遵循“羅森塔爾效應”。當學習者在學習中出現了問題，系統服務首先對學習者有一個反饋服務，減少學習者學習過程的害怕與擔心，激發學習者進一步學習的興趣。之后，對學習者學習過程中的數據進行分析，找出問題的原因，針對不同的原因進行協同過濾和聚合處理，完成對學習者特征的建模。學習者特征建模完成后，需要和資源庫的特征進行相似度檢驗，最終實現分層學習過程中資源的個性化服務。個性化資源服務的推送要針對問題的反饋信息，包括成功的期待、問題的難度、相應的激勵和數據分析報告等。其中，問題難度的控制是關鍵，在難度等級適合學習者學習的情況下，學習者才會有進一步學習的期待，如此逐步循環，學習者的學習效果或解決問題的能力不斷提高，向多元智能的方向發展。然而，在實際的學習中學習者不可能一直處于這種狀態，服務系統會隨著時間和知識類型的不同或難度等級，逐步加大檢測難度，學習解決問題的情景會更加復雜和細化，如此反復，學習者與云端系統的資源不斷進行著個性化的反饋服務（如圖7所示）。

圖 7 學習者與云端系統的資源個性化反饋服務示例

在學習者學習過程中，服務模型可以根據學習者所處學習狀態推送相應的學習資源。以西安某高校已建立的學習資源推送服務模型課程平臺中“信息技術與課程整合”為例，在學習“信息化教學設計”這一專題時，首先推送的資源是需要信息化教學設計的文本內容、課前問題討論、課程課件、學習視頻以及拓展資源等，引導學習者了解信息化教學設計的一些基本知識，根據學習者訪問資源的頻度、累計時間和跳出率等判斷學習者的學習進度。完成感知階段的學習任務后，會推送給學習者信息化教學設計的一些案例，提出學習者需要思考并完成的討論問題，之后對學習者學習信息化教學設計的情況進行測試和練習，根據測試結果進一步推送學習資源。

學習者A在學習中對于信息化教學設計的方法應用比較弱，系統平臺會重點給學習者推送關于信息化教學設計方法應用的資料，并且分析每一種方法應用情況的解析。這些活動完成后，系統推送消息給學習者，提示學習者提出學習中存在的問題，根據問題關鍵字段，系統資源庫調用相關資源推送給學習者。系統也可以將與學習者A類似的學習者結合成小組，其中小組成員發送的信息，系統也會推送給小組其他成員，共同交流。最后，根據學習任務的要求，每個學習者都需要提交一份信息化教學設計的方案，教師會根據學習者提交信息化教學設計方案進行評價并提交到平臺，資源服務模型會將評語和信息化教學設計特征的資源隨機發送給同類特征的學習者（如圖8所示）。另外，該服務模型也從學習者學習風格角度考慮個性化資源服務模型的構建。

（四）服務模型的前景

在電子書包個性化資源的服務模型基礎上，筆者認為未來學校呈現的是一個“云端學校”，這個云端學校也許需要的僅僅是一個在后臺對學習者的回答進行及時反饋稱贊的自適應系統，學生之間的學習是基于網絡的資源交流、信息互動和自主創造。當然，“云端學校”需要云計算作為輔助。云計算（Cloud Computing）以資源共享為核心，是分布式處理、并行處理和網格計算的發展，計算任務分布在大量計算機構成的資源池上，各種應用系統能夠根據需要獲取計算力存儲空間和各種軟件服務，能夠為用戶提供近似無限的計算資源，為學習者構建一個資源豐富、功能強大、協作學習、互動交流的網絡平臺，實現資源互動與分享學習。教育云是未來教育信息化建設的基礎架構，它向教育機構、教育工作者和學習者提供各種教育活動所需的信息化服務[17]。當然，SOLS也是一種學習設計，沒有威脅、沒有考試的限制，體現的是教育的自主化，知識是誘導學習的因素，不是威脅的元素。學習中學習者之間可能不需要教師進行組織與監督，云端學校的自適應系統會對學生不同表現做出反饋，可以是激勵機制，也可以是推送服務，更可能是相應的警告與提示等。這種“智能化、自適應”的反饋服務模型，是智慧學習的體現，當然其中也有“智慧人”的成分，偏向于“虛擬助理/虛擬助教”。“智慧人”在SOLS資源體系中是云端服務個性化的體現，它的藝術性體現在即時反饋與推送以及分析學習者學習路徑上，這種設計是基于學習分析和數據挖掘的自適應學習設計，達到了資源的個性化需求，滿足了個性化資源服務。因此，在此服務模型基礎上，“虛擬助理/虛擬助教”將成為未來個性化資源服務教育的一大趨勢。

五、結語

數字化信息時代是個性化學習的時代，也是個性化服務的時代。電子書包正是在智慧教育的環境下出現的一種移動終端，有效地解決了學習的泛在化、碎片化。然而，要做到正式學習和非正式學習的無縫結合，滿足個性化需求的資源服務是關鍵。本文僅就電子書包環境下個性化資源提出了幾點建設要求及其服務模型，并重點分析了其本質，舉例說明了基于問題學習的服務，最后展望了個模型的發展前景。電子書包等移動終端作為信息化教育環境下一種新型學習媒體，催生了一種新型學習方式――一對一數字化學習。數據挖掘作為信息化教育環境下一種新型學習分析技術，也促成了一種滿足不同學習者需求的在線教學形式――分層教學。然而，這些教與學的形式最終落腳點都在于提供符合學習者特征的個性化資源，所以電子書包這種信息化教學環境下學習資源建設服務的研究就顯得更加重要。

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收稿日期：2015-06-01

定稿日期：2015-09-06