前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的拋錨式教學(xué)理念的節(jié)能教育體系的設(shè)計(jì)，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、指導(dǎo)理論

該節(jié)能教育學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參考了拋錨式教學(xué)理論。拋錨式教學(xué)由約翰•布瑞斯福特（JohnBransford）領(lǐng)導(dǎo)的溫特比爾特認(rèn)知與技術(shù)小組（The　Cognition　and　Technology　Group　at　Vander2bilt，簡稱CTGV），后更名為學(xué)習(xí)技術(shù)中心（The　Learning　Technology　Center，簡稱LTC）提出，是深受建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論影響的、以技術(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的一種重要的教學(xué)。拋錨式教學(xué)的主要目的是使學(xué)生在一個完整、真實(shí)的問題背景中，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要，并通過鑲嵌式教學(xué)以及學(xué)習(xí)共同體中成員間的互動、交流，即合作學(xué)習(xí)，憑借自己的主動學(xué)習(xí)、生成學(xué)習(xí)，親身體驗(yàn)從識別目標(biāo)到提出和達(dá)到目標(biāo)的全過程。應(yīng)用拋錨式教學(xué)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，所包含的教學(xué)活動將圍繞某一“錨”來設(shè)計(jì)，“錨”是某種類型的個案研究或者問題情境。并且，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)允許學(xué)習(xí)者對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探索。拋錨式教學(xué)要求系統(tǒng)提供一個與真實(shí)更接近的虛擬情境，而并非簡單的多媒體素材展示，因此，系統(tǒng)在構(gòu)建可探索的案例時需要花費(fèi)更多心力。教師在應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)的過程中，更多時候扮演著一個學(xué)習(xí)伙伴的身份，激勵學(xué)生去主動探究，以及自我指導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)程。

2、系統(tǒng)的模塊

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，分為6個模塊。各個模塊在主界面上的圖標(biāo)放置順序按照人類自左往右的視覺習(xí)慣，依次為系統(tǒng)簡介、節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)、教學(xué)視頻、交流室、自我測試和幫助。通過眼球轉(zhuǎn)動原理，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者按照“創(chuàng)設(shè)情境—確定問題—自主學(xué)習(xí)—協(xié)作學(xué)習(xí)—效果評價(jià)”的拋錨式教學(xué)一般流程進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.1系統(tǒng)簡介

此模塊默認(rèn)設(shè)置為在打開系統(tǒng)后自動運(yùn)行。它將告訴學(xué)習(xí)者本系統(tǒng)開發(fā)的背景、所涉及的教學(xué)知識、表現(xiàn)形式等梗概信息。它的作用是消除學(xué)習(xí)者首次使用時的陌生感，對系統(tǒng)有一個粗略的認(rèn)知，了解教學(xué)目標(biāo)。因此，本模塊是創(chuàng)設(shè)情境的準(zhǔn)備工作。

2.2節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)

此模塊是構(gòu)建拋錨式教學(xué)過程并使之順利持續(xù)的重要條件，也是系統(tǒng)的核心，它將主要負(fù)責(zé)創(chuàng)設(shè)情境、確定問題和自主學(xué)習(xí)這三個環(huán)節(jié)。將模塊設(shè)定為“節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)”，是因?yàn)樗鼘⒛M普通人一天的生活軌跡，并如圖2構(gòu)建一系列生活場景（衛(wèi)生間、客廳、公交站臺、餐廳、商場等）。其設(shè)計(jì)思路是一個普通人起床后，先去衛(wèi)生間，接著去客廳，出門后坐公交，接著在辦公室上班，然后吃飯，最后下班去商場購物這樣一個行為流程。在這些模擬真實(shí)的情境中，系統(tǒng)鑲嵌了許多真實(shí)性任務(wù)，提供一些暗示去引導(dǎo)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)問題、確定問題。選出的問題是“錨”，這一環(huán)節(jié)的作用就是“拋錨”。在這一天中，學(xué)習(xí)者需要面對從早到晚在各個生活場景中的節(jié)能問題，而每個人所確定的問題可能不盡相同，這時，系統(tǒng)并不提供直接的解決方案，而是通過提供線索引導(dǎo)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)、自我解決問題。以衛(wèi)生間場景為例，系統(tǒng)以一段Flash動畫描述一個普通人起床走入衛(wèi)生間的畫面，從而創(chuàng)設(shè)節(jié)能生活的第一個情境。如圖3所示，在衛(wèi)生間情境內(nèi)，學(xué)習(xí)者用鼠標(biāo)單擊坐便器、手紙盒、水龍頭、浴缸等對象時都會有問題提示出現(xiàn)。

學(xué)習(xí)者如果確定了“坐便器的水箱耗水量大”這個問題，那么就必須自我尋求答案。學(xué)習(xí)者可以通過將裝滿水的飲料瓶放入水箱或者換上節(jié)水型坐便器來解決。如果想不出解決方案，則在每個物體對象上都有小貼士（含有關(guān)于節(jié)能的基礎(chǔ)知識），學(xué)習(xí)者可以通過閱讀上面的知識來思考解決方案。其余的三個問題（手紙盒內(nèi)的紙張不宜使用餐巾紙，洗澡不宜使用浴缸，水龍頭不宜始終打開），也都需要通過類似的節(jié)能操作去解決。此外，在問題解決過程中，系統(tǒng)適當(dāng)給予學(xué)習(xí)者反饋，負(fù)責(zé)一部分的效果反饋。此模塊作為一種學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者在探索中更深地體驗(yàn)節(jié)能、了解節(jié)能的重要性，構(gòu)建新的節(jié)能意識與用能價(jià)值觀。同時，此模塊也是一種有趣的挑戰(zhàn)。根據(jù)馬斯洛需求層次理論，問題解決滿足了自我實(shí)現(xiàn)的需要，提升了學(xué)習(xí)動機(jī)。

2.3教學(xué)視頻

此模塊將輔助學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，其作用類似于一個支架，系統(tǒng)將代替教師引導(dǎo)學(xué)生建立概念框架，是對“節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)”模塊內(nèi)自主學(xué)習(xí)的延伸。它以多媒體播放器的形式，演示一系列關(guān)于生活中節(jié)能的教學(xué)視頻。如果學(xué)習(xí)者在“節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)”內(nèi)即使依靠小貼士仍無法解決問題，那么可以在這個模塊內(nèi)詳細(xì)學(xué)習(xí)節(jié)能的操作技能，然后再回到“節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)”解決問題。這部分的教學(xué)內(nèi)容對于學(xué)習(xí)者來說是非強(qiáng)制性的。

2.4交流室

此模塊將負(fù)責(zé)協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的正常進(jìn)行。學(xué)習(xí)者在登錄交流室后，可以在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時進(jìn)行交流，以學(xué)習(xí)伙伴的形式討論彼此遇到的問題，分享所獲得的經(jīng)驗(yàn)。借助Flash　Media　Server技術(shù)，可以運(yùn)用視頻、音頻等豐富的多媒體方式拉近彼此的心理距離。不同的學(xué)習(xí)者還可以分別扮演“指導(dǎo)者”與“學(xué)習(xí)者”的角色，由“學(xué)習(xí)者”解答問題，“指導(dǎo)者”對“學(xué)習(xí)者”的解答進(jìn)行判別和分析。如果“學(xué)習(xí)者”在解答問題過程中遇到困難，則由“指導(dǎo)者”幫助“學(xué)習(xí)者”解決。在協(xié)作過程中，他們所扮演的角色可以互相轉(zhuǎn)換。皮亞杰認(rèn)為，當(dāng)學(xué)習(xí)者具備一定的背景知識后，與其他學(xué)習(xí)者的平等協(xié)商、對話、討論將有助于他們形成良好的認(rèn)知結(jié)果并加深對認(rèn)知內(nèi)容的認(rèn)識。

2.5自我測試

此模塊的作用是負(fù)責(zé)效果評價(jià)環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)者在經(jīng)歷上述幾個模塊后，除了在“節(jié)能虛擬現(xiàn)實(shí)”模塊內(nèi)得到若干過程性評價(jià)外，在自我測試模塊還可以得到較為詳細(xì)的總結(jié)性評價(jià)。學(xué)習(xí)者可以選擇包含節(jié)能知識的隨機(jī)題庫進(jìn)行自我測試，以檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)效果。此模塊將依據(jù)學(xué)習(xí)者的答題成績給出有效的反饋，以量化的方式讓學(xué)習(xí)者更全面地了解當(dāng)前自身的節(jié)能知識水平。評價(jià)是一個循環(huán)往復(fù)的過程，學(xué)習(xí)者在下一個學(xué)習(xí)周期仍然可以進(jìn)行自我測試，以獲得相應(yīng)的反饋。

2.6幫助

此模塊將提供一張系統(tǒng)地圖，以圖表與文字的形式介紹如何使用系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。個別復(fù)雜的功能將由專門的視頻文件來進(jìn)行演示，幫助使用者迅速掌握系統(tǒng)的使用方法。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

該系統(tǒng)采用Abode　Builder　Flex　3作為開發(fā)平臺，使用Photoshop　CS3、Flash　CS3、CoolEdit　Pro等軟件作為素材設(shè)計(jì)工具，數(shù)據(jù)源采用XML。Flex作為Adobe公司面向企業(yè)端推出的RIA技術(shù)，能兼容網(wǎng)絡(luò)幾乎所有的資源，以其更高效的異步傳輸速度與更豐富的特效，正成為Web技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。［5］該系統(tǒng)的開發(fā)思路是利用Flex搭建一個Application框架，使用ViewStack組件控制各個模塊的跳轉(zhuǎn)，各模塊則用容器組件進(jìn)行構(gòu)建。Flex與Flash所用的腳本語言都是ActionScript　3。0，兩者互相兼容，這為構(gòu)建虛擬情境提供了方便。衛(wèi)生間、客廳、公交站臺等各個生活場景均用Flash進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了在Flex框架內(nèi)，使得Flash與Flex的組件能夠通信，采用了Flex提供的本地共享對象SharedObject。

實(shí)現(xiàn)方法是在Flash端與Flex端分別寫入腳本。［6］假設(shè)Flash游戲是發(fā)送端，F(xiàn)lex組件是接收端，F(xiàn)lex端的關(guān)鍵代碼如下：＜mx：Script＞　＜！［CDATA［　import　flash。net。LocalConnection；　private　var　localconnr：LocalConnection；　public　function　initapp（）：void｛　localconnr＝new　LocalConnection（）；localconnr。connect（"＿myconnect"）；　localconnr。client＝this；｝　public　function　infoConnect（）：void｛　localconnr。close（）；　trace（"發(fā)送成功"）；｝　］］＞＜／mx：Script＞Flash端的關(guān)鍵代碼如下：var　localconns：LocalConnection；localconns＝new　LocalConnection（）；localconns。send（"＿myconnect"，"infoConnect"）；教學(xué)視頻使用HTTPService加載XML數(shù)據(jù)源，從而調(diào)用視頻文件的播放。視頻文件的上傳通過FileReference對象實(shí)現(xiàn)。交流室模塊的實(shí)現(xiàn)需要構(gòu)建Flash　Media　Server，登錄者的昵稱、聊天內(nèi)容等臨時信息都存儲在SharedObject對象所創(chuàng)建的＊。sol文件內(nèi)。［7］借助Flash　Media　Server，多用戶可以實(shí)時進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。自我測試模塊使用隨機(jī)函數(shù)Math。random（）來導(dǎo)入題庫，進(jìn)行判斷。關(guān)于系統(tǒng)的特效，除了Flex自帶的一些效果外，還將引入一些外部的類，比如PaperVision　3D設(shè)計(jì)一些更加豐富的3D視覺效果等。

三、系統(tǒng)效果分析

該系統(tǒng)依托先進(jìn)的Flex技術(shù)，借助ActionScript腳本達(dá)到了良好的跨平臺性，使得系統(tǒng)無論在功能設(shè)計(jì)上還是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，都達(dá)到了同類軟件的領(lǐng)先地位。網(wǎng)絡(luò)化功能的實(shí)現(xiàn)，使得系統(tǒng)突破時間空間的限制，為網(wǎng)上異步學(xué)習(xí)提供方便，能有效降低教學(xué)者的工作量，優(yōu)化資源，達(dá)到教學(xué)效率的最優(yōu)化。該系統(tǒng)利用人機(jī)工程學(xué)的友好界面，提供了交互性良好的WebOS操作系統(tǒng)，適用于不同水平的學(xué)習(xí)者，整個操作步驟簡單、易懂。此外，采用了模塊化教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容清晰明確，能根據(jù)不同情況安排教學(xué)進(jìn)程。

四、結(jié)論

筆者描述了構(gòu)建一款節(jié)能教育學(xué)習(xí)系統(tǒng)所依據(jù)的教學(xué)理論，闡述了該系統(tǒng)各項(xiàng)功能模塊的設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)開發(fā)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)還有需要探索的地方，比如教學(xué)理論如何更好地與Flex提供的UserInterface（用戶界面）結(jié)合，如何更精確地分析學(xué)習(xí)者的活動數(shù)據(jù)并給予其有效反饋，如何構(gòu)建更有趣的場景吸引學(xué)習(xí)者等。隨著后續(xù)研究的完善，網(wǎng)絡(luò)節(jié)能教育將會更加成熟。

作者：顧漢杰 單位：浙江樹人大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)中心