基于教学策略和信息技术的自适应学习方法

2015-12-09邓敏，徐方，刘振

湖北工程学院学报 2015年3期

关键词：自适应学习方式教学策略

邓　敏，徐　方，刘　振

(1.湖北工程学院计算机与信息科学学院，湖北孝感 432000；2.湖北工程学院现代教育技术中心，湖北孝感 432000)

基于教学策略和信息技术的自适应学习方法

邓敏1，徐方2，刘振2

(1.湖北工程学院计算机与信息科学学院，湖北孝感 432000；2.湖北工程学院现代教育技术中心，湖北孝感 432000)

摘要:研究表明，不同的学生往往有不同的学习风格，并且使用不同类型的教学资源。许多教学研究者一致认为，教师不能仅按自己的风格准备教学材料，而更应该考虑各种类型的学生及其学习风格。提出了一种人性化的自适应分类教学方法，该方法应用Felder-Silverman分类理论，选择适合学生的教学策略和电子媒体进行教学，有助于提高教学质量。应用该方法能够激发学生的学习兴趣，有效提高学生的学习效率。

关键词：自适应；信息技术；学习方式；教学策略

中图分类号：G420

文献标志码：码：A

文章编号：号：2095-4824(2015)03-0107-04

收稿日期：2015-03-25

基金项目：湖北工程学院教学研究项目(2013040)；湖北工程学院教学研究项目(201518)

作者简介：邓敏(1983-)，女，湖北汉川人，湖北工程学院计算机与信息科学学院讲师，硕士。

Abstract：Research shows that different students tend to have different learning styles and use different types of teaching resources. Many researchers agree that the teachers should not make preparations for the learning materials merely according to their own style but should take the various types of students and their learning styles into consideration. This paper proposes a humanized adaptive classified teaching method. The method applies Felder-Silverman classification theory to choose the appropriate teaching strategies and electronic media for teaching to improve teaching quality. This method can stimulate students’ learning interest and improve their learning efficiency.

徐方(1981-)，男，湖北洪湖人，湖北工程学院现代教育技术中心教师，硕士。

刘振(1985-)，男，湖北云梦人，湖北工程学院现代教育技术中心教师，硕士。

研究者发现，人们的学习方式呈现不同的特点。不同的人擅长使用不同的感知器官获取知识，这些感知器官包括视觉、听觉或其他感知器官。心理学和认知科学对这一问题进行了长期研究和探索[1]。诺贝尔奖获得者斯佩里的思维模型表明，左右两边的大脑分别拥有各自的功能分工[2]，研究认为左脑偏重于语言、逻辑和判断，而右脑更多地影响艺术和感知方面的能力。整个大脑的学习被认为是一种更有效的学习方法，能更好地联合大脑的左脑和右脑的功能，有效激发大脑的学习潜力和创造力[3]。然而，大多数教育方式忽略了学习者之间存在的个体差异，如学习能力、背景知识、学习目标和学习风格等。目前的教育体系通常提供一种标准化的教材，对所有学习者采用相同的教学风格和教学材料。如果教师的教学风格与学生的学习风格相匹配，那么学生的学习将变得更容易和自然，有利于提高学习效率，减少学习时间[4]。另一方面，如果一个学生擅长于通过图像视觉学习，而对文字学习资料不太敏感，传统的教学方法将难以让学生在规定的时间内达到教学所期望的目标。

从这个意义上讲，必须针对不同的学习过程来准备教学资源，让具有不同学习风格的学生都能获得合适的教学资源。在信息技术快速发展的背景下，大量电子媒体的应用极大地丰富了教育资源。20世纪90年代末以后，研究者一直在探索有效结合教学方式与各种电子媒体的教学方法。在教育系统中，有很多研究者试图把各种电子媒体的特征与不同学生的学习风格联系起来，提出了许多评估学习方式的工具和方法[5]，但研究如何有效地匹配不同学习方法和各种电子媒体的学习方法较少。鉴于此，本文使用费尔德&西尔弗曼(Felder-Silverman)分类法定义学习风格[6]，应用现有教学经验建立相应的分类系统，使得各种电子媒体与教学策略与学生的学习风格相匹配。

1　Felder-Silverman分类法

学习风格是指人们接收和处理信息的特点和偏好。事实上，每个人在学习时，都有自己独特的学习方法和策略。目前主要存在四种学习方式评价工具[7]： Myers-Briggs类型指标、Kolb学习方式分类、Canfield学习方式分类和Gregorc类型指标。本文选择费尔德&西尔弗曼Felder-Silverman方法作为自适应教学分类系统的基础，原因如下：

(1)该模型在以前的个性化自适应电子学习资源的研究工作中得到了成功的应用。

(2)该模型是用户友好的，并且结果易于解释说明。

(3)该模型容易实现维度数量的控制。

对学生的学习风格采用四个维度进行描述，根据对如下四个问题的不同回答来定义不同的学习风格:

(1)学习倾向于接受哪些类型的信息：敏感的(Sensitive)，如位置、声音、身体感觉；直观的(Intuitive)，如可能性、观点、直觉。

(2)通过哪一种感知途径学生能更有效接受信息：视觉(Visual)，如图像、图表和视频；听觉(Verbal)，如口语、音频。

(3)知识的学习过程：活跃的(Active)，如通过身体活动和讨论；自反式(Reflexive)，如通过反复思考、回顾。

(4)学习的进展和方式：连续的(Sequential)(连续步骤)；全局的(Global)，如跳跃式。

表1描述了四种学习方式维度(LSD)，其中每个维度有两种类型，并对每种类型的实际意义进行了解释说明。

2　教学策略

学习策略主要包含用于记忆、学习和信息利用的方法。此时的教学的主体在于学生，需要他们具有一定的理解能力、文字写作能力和解决问题的能力等。经过一个阶段的学习，学生吸收了新的知识，能够回顾以前学习的概念，组织和恢复以前的知识，将原有知识与新学到的知识融会贯通，对某一类问题有统一的认识。教学策略的基本内容是为学生设计合适的教学方法和过程，帮助学生深入理解有关知识和信息，其重点在于通过精心设计和组织教学活动使学生高效地完成学习任务。教学策略必须设计出一个能鼓励学生观察、分析和表达意见的教学方式，使得学生能自由想象，自主地解决问题和发现知识。教学策略是教师在进行教学活动时系统化组织教学活动和教学资源的策略，其最终目标是促进学生高效地学习知识。教学策略的主要组成部分为学习过程、方法和教学资源利用。有一些研究者提出了在教学中引导学生自适应地选择学习方式的概念，还有一些研究者探索了如何应用好的教学策略来提高教学质量的方法，他们分别从个体的角度和集体合作的角度进行了阐述[8]。

本文研究的一个重要方面是整合电子媒体与教学策略，因为信息技术的发展使人们能够使用多样性的教学资源。同时需要把这些教学策略与学习风格联系起来。表2是本文提出的不同教学策略。

表2　教学策略(TS)

3　自适应分类学习方法

分类教学是教学系统中提供目标分类的基础，如对学生所期望的学习方式进行分类。根据教学策略的角度及其描述，可以为每种学习风格选择适合的电子媒体和教学策略，实现Felder-Silverman理论的应用。

3.1　基本原理

本文提出的分类法目的在于匹配不同的学习风格和教学策略。研究表明，适合学生的电子媒体是学生个性化的表现。这种分类系统根据人们给不同学生教授不同课程的经验、费尔德学习方式理论和电子媒体的应用而设计。这个分类是基于四个学习风格维度(LSD)

LSD={LSD1,LSD2,LSD3,LSD4}

根据学习风格维度(如表1)每个维度的定义结合如下四个值：

LSD={(Sensitive(S)/Intuitive(I)),(Visual(Vi)/Verbal(Ve)),(Active(A)/Refexive(Re)),(Sequential(Seq)/Global(G))}

在这种情况下，存在16种学习方式组合(LSC):

LSC={(S,Vi,A,Seq),(S,Vi,A,G),(S,Vi,R,Seq),(S,Vi,R,G),(S,Ve,A,Seq),(S,Ve,A,G),(S,Ve,R,Seq),(S,Ve,R,G),(I,Vi,A,Seq),(I,Vi,A,G),(I,Vi,R,Seq),(I,Vi,R,G),(I,Ve,A,Seq),(I,Ve,A,G),(I,Ve,R,Seq),(I,Ve,R,G)}

学习风格理论为每个学习风格建立如下三个属性：(1)描述；(2)合适的教学方法；(3)适合使用的媒体特征。人们可以结合相应的描述和适当的方法来找到合适的教学策略，并根据与学习风格理论中提到的媒体特征适合学生学习方式的电子媒体关联起来。每一个学习方式组合LSC可以对应一个教学策略(TS):

TS = {TS1,TS2,…,TS8}

教学策略与学习风格是一对多关系，也可以有一个或多个教学策略对应一个学习方式。每个LS可以关联到一个适合的电子媒体(EM):

EM = {EM1,EM2,…,EM20}

学习风格与电子媒体是一个一对多的关系。对于每种学习风格有一个或多个教学策略与之对应，教学策略的实施可以使用一种或多种电子媒体，以满足不同学习方式的需要。教师可以根据教学方法、媒体特征和课程特点来确定学习方式维度。然后，根据不同学生群体不同的学习方式维度选择与之相适应的教学策略和电子媒体进行教学活动，从而使不同学习习惯的学生获得人性化的教学资源和教学方法。图1是自适应学习方法的实体关系图。

图1　自适应学习方法的实体关系图

比如，具有sensitive学习风格的学生更倾向于了解解决现实问题的内容和方法，在选择策略时，应首先考虑基于问题的学习和基于陈述、提问和回答的教学方法。自适应教学分类对改变我们的教学方法具有建设性意义，使教师的教学以学生为中心，充分了解学习风格理论的内涵和实际应用效果。

3.2　自适应学习方法的应用流程

自适应教学分类法改变了现有的教学方法，以学生为中心，了解自适应学习方法的理论与实际应用，尽可能地使教师的教学行为符合学生的学习风格。一个班级的学习在学习风格上存在多样性，教师采用传统的统一教学方法不能达到理想的教学效果。利用自适应学习方法，学生根据不同的学习风格采用个性化的学习方法，并对多样化教学方式的效果进行评估。通过这种方法，教师能够正确地指导学生高效地学习。图2是自适应学习方法的应用过程。由图可知，首先将学生的学习风格、各种教学媒体的基本特征和课程特点进行自适应的学习分类，然后根据自适应分类的输出结果制定教学计划，选择适合该类学生的教学策略和电子媒体，最后对教学效果进行评估，如果没有达到预期的效果，则返回到自适应分类学习，重新自适应学习过程，否则结束。

图2　自适应学习方法的应用过程

4　结论

本文研究了基于教学策略和信息技术的自适应分类教学方法的基本原理和应用过程，该方法有机组合不同的学习风格、不同的学习策略和相适应的电子媒体，利用与学生学习特点相适应的结构化方法指导教学，通过提供个性化的教学资源来促进学生的学习效率。该方法不仅可用于传统面对面的课程，教师可以根据学生的学习风格来选择适合大多数学生的媒体来进行教学，而且可以对班级内的学生分组进行自适应分类教学。该方法还可以用于远程课程学习，利用网络多媒体系统实现自动化、个性化的教学。此外本文提出的自适应学习方法还可以结合其他的教学方法和教学资源，以适应特殊的教学场景。

[参考文献]

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[8]李红恩,靳玉乐.论教师教学策略的知识管理[J].高等教育研究,2012 (1):81-85.

Accommodative Taxonomy Teaching Method Based on Education Strategies and Information Technology

Deng Min1，Xu Fang2，Liu Zhen2

(1.SchoolofComputerandInformationScience，HubeiEngineeringUniversity，Xiaogan，Hubei432000，China；