基于电子书包课堂的学习 有效性分析实证研究
柳立言 杨彦栋 党瑞玲
摘 要：电子书包是电子课本、学习资源、课程管理、统计分析等功能相整合的、为教与学提供支持的服务平台。很多中小学将电子书包引入课堂，以促进学习更加高效和培养学生的协作能力，分析电子书包的课堂学习有效性是当前教育信息化发展需要研究和解决的问题。文章以基于电子书包的课堂学习有效性评价为切入点，运用内容分析法、课堂观察分析法和实验研究法，深入试点学校宁夏固原市X小学五年级语文课堂教学现场，实地听课观察并采集课堂录像，利用弗兰德斯互动分析模型进行分析，对课堂教学进行可量化观察和数据处理，发现电子书包在课堂中的应用对学习有效性具有一定的影响，最后采用实验法对利用电子书包课堂实验班和没有利用电子书包的对照班测试评价，结果证明采用电子书包的班级学习效率和学习效果优于对照班，教师的信息技术能力也得到了进一步提高。
关键词：电子书包;课堂学习有效性;弗兰德斯互动分析系统
中图分类号：G434? ? 文献标志码：B
一、前言
1.研究背景
教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》重点指出，要将“教育信息化作为教育系统性变革的内生变量，持续推动信息技术与教育深度融合” [1]。两者融合的关键在于优质资源的建设和应用。《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中提出要通过优质数字教育资源共建共享、信息技术与教育全面深度融合、促进教育教学和管理创新，助力破解教育改革和发展的难点问题，促进教育公平、提高教育质量、建设学习型社会[2]。
近年来，电子书包以其独有的便捷、交互、个性化的优点，为中小学课堂教学带来了前所未有的变革。这一新气象得益于我国将教育信息化提升至国家战略目标的政策背景，也源于国内外教育行业对以电子书包为代表的新兴媒体技术的关注与推广。但也应当看到，目前国内电子书包与学科整合的试点尚处于试水和摸索阶段，相关的理论与实践都亟需充实完善。
信息技术的不断发展让电子书包成为信息化教育的研究热点。电子书包推广使用至今，理论界虽然也就电子书包进入校园的推广策略、应用现状、教学模式、电子书包的发展以及对于存在的问题、电子书包的前景等进行了各种探讨[3]，但在课堂中电子书包的使用对学生的学习是否真的有效，有效性又是如何体现的等方面研究较少，课堂学习有效性是学生学习效果体现的重要指标之一。因此，通过对使用电子书包进行教学的课堂学习有效性的分析研究，可以强化课堂教学效果，让教师了解应用电子书包后的学习效果，从而优化课堂教学模式，让电子书包的使用更加灵活，为以后的发展奠定理论基础。
电子书包虽然越来越热，但其在宁夏地区的普及程度还较低，2018年宁夏被教育部列为国家“互联网+教育”的示范省（区），在宁夏的一些试点学校推广使用了电子书包，但仍存在形式化、利用率较低等问题，电子书包与课堂教学的深度融合尚处于摸索阶段。
固原市X小学作为宁夏“互联网+教育”的试点学校，已经开展了为期两年的电子书包项目，凝聚了学校试点、高校指导、企业研发的三方合力，积极探索并研究如何更好地使用电子书包，共同推进电子书包项目的发展。通过学校自身不断地摸索探究，以及高校、企业共同开展实证研究，通过指导磨课、授课、评课、反馈、反思等一系列行动研究，电子书包项目初见成效。
2.实证研究设计及研究伦理
通过观察教师运用电子书包上课的情况，了解固原市X小学目前电子书包的使用现状;在经过研究参与者同意后，對使用电子书包的课堂进行了视频采录。运用课堂教学分析评价法将电子书包授课情况进行采样;运用实验研究的方法设计测试试卷，通过实验班和对照班的成绩对比，分析学生掌握知识的程度，从而判断基于电子书包课堂的学生学习有效性。
二、国内外研究现状
相对于我国，国外较早地开展了电子书包研究，首先研究电子书包并试行的国家是新加坡，其研究内容大多是成效评估、结构设计、教学应用等方面。马来西亚早在2001年就在吉隆坡及其周边地区200所中小学试验性地推广电子书包，并在全国重点地区推广电子书包[3]。
国外研究电子书包的文章较多，其中康斯坦丁·道克斯等人认为使用技术设备等方法为学生创造一个强吸引力的学习环境是学校的目标，作者将其称作 “未来学校”。在这里，学生通过“电子书包”（平板电脑），运用无线网络连接到教室里交互式的电子白板，在这个“电子书包”里包涵了所有的课本教材、虚拟实验室、相关教辅资料等[4]。还有学者认为建立一个拥有丰富且开放的资源，能进行灵活协作工作能力的平台是电子书包项目的目标[5]。
电子书包正引起越来越多国家的关注，截至目前，全球己有50多个国家与地区积极展开了电子书包的试点研究，我国也在其中。
笔者以“电子书包”为关键词，检索了我国2011年到2018年的CNKI相关文献，如图1所示，文献发表数量逐年增多，电子书包融入多学科、多领域的研究逐渐成为热点。
运用内容分析法，综合分析我国电子书包相关文献并量化表述，然后进行梳理与总结。其文献来源是中国知网所能检索到的文献，笔者又以2016-2018年为搜索年限，检索项是“关键词”，检索词是“电子书包”，搜索到的文章有399篇。其中剔除掉与研究无关的样本，最终确定了313篇文章作为样本，类目表统计结果如表1所示。
从表1可知：国内研究电子书包主要集中于基础与实践应用研究两个方面，前者多是探讨发展现状、遇到的障碍、相关建议，忽视了理论基础研究。后者多是探讨将电子书包与具体课程结合的应用研究等。
由于翻转课堂与智慧课堂的普及，其与电子书包融合的研究也在逐渐增多，但很少有研究者研究将电子书包引入课堂后学生的学习有效性。所以本文以此为切入点，通过实证研究固原市X小学基于电子书包课堂的学习有效性。
三、电子书包
“电子书包”是指一种新型的能够覆盖学生在学校以及家庭学习全过程的一个数字化学习与教授的系统平台[6]。该平台为学生提供了大量的学习资源，且功能多种多样，学生可以利用此平台进行信息交流、自主学习等。
华东师范大学祝智庭教授在一次专访中曾谈到：“个性化、移动性、按需服务成为新一阶段电子书包的关键特性，从这个意义上说，用电子书包这个名称似乎已经不能表征这种新型学习技术的内涵了[7]。也就是说，电子书包它不只是电子产品，而是一种赋予了人性化、智能化的现代教育“导师”。电子书包让学习环境从传统的物质媒介走向了数字化、多媒体化，只要有网络，学生就可以自主安排学习时间，让不同学生的学习需求都能得到满足。
其实我们还可以将电子书包看作是一个智能化的教育“导师”。它不仅为教师提供了更多的教学资源，方便教师的教学，优化教学模式，更主要的是它具有极强的交互性，能指导学生制定属于自己的学习计划。通过电子书包，教师可以及时查看并反馈学生的学习情况，方便师生交流。
四、固原市X小学电子书包应用现状
在教育信息化实施的过程中，“三通两平台”的建设使得更多偏远地区的农村学校受益，电子书包最先作为“校校通”工程的一个终端产品被提出来。
固原市位于宁夏南部山区，属于典型的西部落后地区，固原市中小学的教育信息化水平整体相对落后。固原市X小学近年来被评为宁夏回族自治区信息化示范校之一，目前学校在四、五两个年级开展了电子书包课堂试点项目。
针对X小学电子书包的应用现状，本研究主要对该试点小学利用电子书包开展课堂教学的师生进行了专门访谈，部分访谈汇总数据如下。
由图2可以看出：“完成教师布置的作业”“下载教师的课件”“搜索资料”是学生使用电子书包最多的几个功能，这说明学生使用电子书包的形式单调且意识不强，没有很好地发挥电子书包的优势。
根据图3显示，X小学学生目前应用电子书包最多的功能是“学习园地”，其次是 “自主练习”“课件资料下载”“课外作业”等功能的使用。
由以上数据可以看出，试点校电子书包的使用集中于完成作业和下载课件资料，这不仅要求教育者要创建较全面的学习资料库，更要求教师让电子书包的应用不再单一，设计出学生喜欢用的学习功能，让学生乐于使用电子书包，从而提升学习的有效性。
五、基于电子书包课堂教学行为的分析评价
1.课堂教学行为分析
现代心理学认为，“人类的行为是基于特定的欲求，为了实现特定的目标，并选择各种各样的手段去实现目标的活动”[8]。在课堂教学中，可对教师的教学行为进行分析，从而评价教师的行为。
课堂教学分析评价是指按照一定的教学目标，运用科学可行的评价方法，对课堂教学过程和教学成果给予价值上的分析与判断，从而为改进教学、提高教学质量提供可靠的信息和科学依据[9]。S-T分析法、FIAS和TIMMS录像分析法在课堂教学分析评价中最为常见，本研究中我们选用的分析评价法是FIAS。
2.弗兰德斯互动分析系统（FIAS）
弗兰德斯互动分析系统（Flanders Interaction Analysis System，简称FIAS）是美国明尼苏达大学的学者弗兰德斯（Flanders）在20世纪60年代提出的一种课堂行为分析技术，用于记录和分析课堂中师生语言互动過程及影响[10]。即观察者对教学录制的视频进行反复观看，取样间隔为3秒，每一个3秒钟的课堂语言活动都有相应的编码号，这个编码号是根据编码系统得来的，这也称作观察记录。然后依据记录的编码填写矩阵信息记录表，进行数据分析。编码系统是FIAS的基础，其主要用来说明课堂师生互动的行为。教师语言分为间接与直接教学，并且每一种语言行为都意义明确，编码系统如表2所示。
3.基于电子书包课堂教学行为的数据分析
在本研究中，我们对同一节讲授相同内容的两次视频课分别进行观察并记录分析数据，其中第一次课中不使用电子书包授课，第二次课使用电子书包。两次授课的视频资料是在授课教师和学生同意的前提下，使用数码摄像机实时录制的课堂教学全过程。其数据来源真实有效，数据分析如下：
（1）第一次语文课数据卡片（见表3）
矩阵分析：矩阵中的缺陷格是A1部分，积极整合格是B1部分。从表4中可以看出两者的记录次数相比几乎没有多大的差别，所以师生互动不足。
综合表5中数据可知，此次授课是以教师语言引导为主，虽然学生也参与其中，但课堂沉寂率偏高，学生主观能动性较弱，主要是听从教师安排进行学习活动。其次，整堂课中教师多次鼓励学生来活跃课堂气氛。
（2）第二次语文课数据卡片（见表6）
矩阵分析：矩阵中缺陷格是A2部分，积极整合格是B2部分。积极整合格的记录次数明显比缺陷格多，表明师生互动频繁，情感氛围和谐。
从表8中可知，此次授课是以教师语言引导为主，学生也积极参与其中，是一个比较开放的课堂。学生主观能动性有所提高，除了听从教师安排进行学习活动外，还会主动地探索发现问题。相比第一节课气氛更加活跃。
综上所述我们可以看出：相对于第一次没有使用电子书包的语文课堂，第二次使用电子书包的语文课堂教学中，教师语言比率、教师提问比率都有所提升;尤其是学生语言所占比例从38.2%提升到44.4%，这表明学生主动性提高;课堂沉寂率明显下降，说明大部分学生对基于电子书包的课堂很感兴趣。这表明运用电子书包授课能更好地活跃课堂气氛，让学生主动参与课堂，从而使学习更有效。
六、基于电子书包课堂学习有效性分析的实验研究设计与实施
1.实验的设计
2.基于电子书包课堂学习有效性实验具体实施过程
（1）实验准备阶段
教师授课前，相关人员调试好使用电子书包授课的信息环境，并且有效控制每个变量。由于实验班和对照班的学生都没有学习过本节课的内容，其知识基础基本一致，且期中考试两个班的语文成绩无显著性差异，所以此次实验不再另设前测。
（2）实验具体实施阶段
同一教师分别给甲乙两个班进行授课，在控制其他量不变的情况下，甲班运用电子书包，乙班则不使用电子书包。一单元学习结束后，设计出一张针对本单元知识点的测试试卷对实验结果进行后测，两个班级的学生同时作答。试卷所涉及的题目根据本节课所学知识进行设计，并对两个班的后测结果进行统计，得出甲乙两个班学生每一部分题目的得分情况。经分析研究后，将两个班的成绩进行横向对比，判断电子书包为学生语文知识掌握带来的积极影响。
3.基于电子书包课堂学习有效性实验结果分析
一单元授课结束后，对两个班的后测数据进行了统计和分析，得出如下结果：
由表10可知，两组后测成绩对比P<0.05，差异具有统计学意义，即电子书包的使用在很大程度上促进了学生的学习，明显提高了课堂学习的有效性。
从各部分得分中我们可以看出：阅读得分、扩展知识得分、字词得分、修改句式得分P值均小于0.05，差值具有统计学意义，也就是说电子书包的使用极大地提高了学生在课堂中对阅读、扩展知识、字词、修改句式等知识学习的有效性;只有课文内容得分P值大于0.05，差异无统计学意义，也就是说电子书包的使用对于促进学生学习课文内容没有发挥作用。
七、结论及建议
1.结论
本研究主要探究基于电子书包课堂的学习有效性分析，以固原市X小学电子书包项目为例，运用内容分析法，对电子书包国内外应用现状进行分析可知：电子书包在国内外的发展正处于高潮，人们越来越多地关注电子书包的使用;通过运用FIAS对课堂教学进行量化观察并处理数据，分析教师的教学行为，说明教师利用电子书包可以更好地掌控语文的课堂教学，让学生更加积极主动地学习，活跃了课堂气氛，使学习更加有效。运用实验研究法，对实验班和对照班后测成绩及各部分得分进行分析可知：电子书包的使用令课堂学习更加有效。
2.建议
（1）教师要主动探究适合电子书包授课的教学方法
笔者在研究中发现，学生对语文课是否感兴趣与教师的授课方法有关。所以在教学过程中教师不能被传统思想束缚，要将电子书包运用到适合的教学内容中，不能盲目使用。在课堂中要引导学生参与学习活动，要求教师授课条理清楚，尽可能使用与生活相关的实例，运用幽默的言语、丰富的肢体语言营造良好的课堂气氛，让学生在轻松的环境中学到尽可能多的知识。学生很喜欢教师使用电子书包进行授课，这就要求教师做好教学设计，让学生成为学习的主体，改变传统的教学模式，给予学生更多的机会去与同伴讨论、自主探究、思考问题等，教师只扮演设计者、指导者和帮助者的角色。
（2）提升教师信息化教育教学能力
电子书包作为教育信息化的产物，其所创建的教学环境新颖独特，有些地区的教师才刚刚接触到电子书包，所以在调研中我们发现很多教师不会恰当地使用电子书包，有的教师甚至不会解决使用电子书包过程中突发的问题，这就导致电子书包的使用很片面。经过一段时间的使用后，教师的信息技术能力普遍得到了提高，同时了解到很多教师希望与使用电子书包授课的外校教师进行交流，并且渴望有专门的人为她们进行指导，促进其信息化教学能力的不断提升，更好地推进电子书包与课堂教学的深度融合。
参考文献：
[1]教技[2018]6號.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[Z].
[2]教技[2012]5号.教育部关于印发《教育信息化十年发展规划 （2011-2020年）》的通知[Z].
[3]孙洋.基于电子书包学习方式的现状与对策研究[D].西安：陕西师范大学，2014.
[4]Doukas. CI，Kotsanis.Y，Economu.V，et al.Developing the School of the Future Based on Quality Principles[A].1st International Conference on Reforming Education， Quality of Teaching and Technology-Enhanced Learning： Learning Technologies， Quality of Education， Educational Systems， Evaluation，Pedagogies[C].Athens，Greece：Springer，Berlin， Heidelberg，2010：625-631.
[5]Christian Martel， Laurence Vignollet. Educational Web Portal Based on Personalized and Collaborative Services[A].IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies（ICALT 2001）[C]. Madison， WI， USA：IEEE CPS，2001：313-314.
[6]滕雪梅.电子书包环境下的高一数学教学探究[D].济南：山东师范大学，2015.
[7]祝智庭，郁晓华.电子书包系统及其功能建模[J].电化教育研究，2011（4）：24-27+34.
[8]李东昕，夏志芳.后现代课程愿景的课堂教学行为反思[J].陕西教育（高教版），2008（2）：31-32.
[9]王伟.信息技术课堂教学行为量化分析研究[D].武汉：华中师范大学，2013.
[10]张一春.教育技术研究方法[M].南京：南京师范大学出版社，2008.
（编辑：李晓萍）
