吴杨，康顺利

(天津理工大学，天津300384)



基于信息化技术构建ARCS式网络课堂平台的实证研究
——以听障群体为例

吴杨，康顺利

(天津理工大学，天津300384)

本文首先分析了ARCS式网络课堂平台对听障群体在教学上的优势和影响；而后从视频资料的搜集与改进、平台构成理念与区域划分以及综合性评价体系的建立三个方面阐释了基于信息化技术构建的ARCS式网络课堂平台的设计方案，并呈现了网络课程平台运作静态图；最后针对构建ARCS式网络课堂平台所面临的三类矛盾进行了讨论。

信息化技术 网络课堂平台 听障群体 ARCS

[DOI]10.13980/j.cnki.xdjykx.2016.10.024

一、引言

在日常生活中，有效运用科学技术能帮助听障群体进行更加独立的生活，这不仅打破了社会参与的界限，也增加了生活便利的使用技巧。如何将这种科技优势运用到听障群体的教育中弥补教育教学上的缺陷，是目前亟待解决的问题。当前，教育领域已经探索出多种方式帮助听障群体提高教学效果，其中就包括网络课堂的运用。Lindstrand的调查表明，父母相信电脑提供的视觉支持对他们的孩子在语言发展、词汇和概念学习上有帮助[1]。多项研究也表明，网络课堂在听障群体教育教学上拥有不可替代的优势。当今针对听障群体的远程教育方法与教学模式一直在探索与改进中，但信息化技术的进步和MOOC网络课程的出现使现存的网络课堂模式受到了冲击。新的教学理念不但对听障群体的现场教学提出挑战，也对听障群体网络课堂的变革提供了新的视角。

目前，国内听障群体的教育研究与实践的发展方向之一是，教育工作者致力于运用各种信息技术手段优化教育与教学过程。一些信息技术作为辅助设备，在传统课堂之外，学习者可以通过网络学习和远程教育等方式获得更多的知识，但在运用过程中发现诸多与使用者信息不对称的问题。随着MOOC课堂模式的出现以及更多信息化技术的使用，期望能将其中的优势融入到已有的模式中，使其能弥补使用者的缺陷，让听障群体与正常人一样享有各种教育资源。在利用信息化技术的同时，也要注意使用者的特点。Erik(2005)的研究表明，言语能力低的学习者如果在多种注释条件下学习，多种注释可能导致其更高的外在认知负荷，与言语能力强的学习者相比，学习效果会更低[2]。这个假设对多媒体教学的设计有两个重要启示：一是呈现的材料应该有相应的结构，二是应该向学习者提供结构建立的信息。特别是复杂的学习材料，要在空间或时间上增加信息相关元素，以获得更好的学习效果，但考察现有的网络课堂教学，在考虑群体特点和专业性的改变上有欠缺。此外，听障群体是具有追求群体内部归属强烈意愿的群体，需要在群体中获得归属感和认同感。但叶伟剑在研究大学生网络课程学习环境需要时发现，现存的网络课堂在满足群体归属感、个体成就感和情感认同三个方面上，只满足了情感认同这一方面，其他两个方面仍有欠缺[3]。本研究力图在原有听障群体网络课堂的基础上，吸取MOOC网络课堂模式的优点，结合国外针对听障群体的网络课堂设计，将先进的信息化技术与听障群体特点相结合，探索出适合听障群体的网络课堂模式。

二、基于信息化技术构建的ARCS式网络课堂平台的优势与影响

(一)该平台在听障群体教学上的优势

听障群体主要学习障碍是听觉与语言的沟通，他们主要通过视觉联系作为初级获取信息接收的渠道，而信息在网络中主要是用文章和图片呈现的，这使听力受损的学生能够从网络中获得社会信息，同时降低了在公开场合中遇到交流问题的机率。网络公共场合的交流允许在文本交流的背景下分享观点和知识。这些写作和阅读的过程增强了听障群体认知的能力和独立思考的能力。根据Barnes的研究，网络开发的在线文字对话能够帮助听障群体提高交流水平，与面对面对话相比，能够缓解有特殊需求学生(如在教师和同伴面前有听力受损的学生)的压力和焦虑[4]。此外，网络课堂的训练可以提高聋生视觉动力集成能力。视觉动力集成被定义为一种运用视觉刺激来调节视觉动力动作的能力，也被定义为处理几何形状的能力。对于就撰写文章来说，如书写和文字处理，手眼协调是必要的[5]。而聋生由于从小缺乏声音刺激，语言功能退化，致使文字处理能力较弱，而网络课堂中特别设计的练习活动可在一定程度上提高学生的这种能力。一个对有学习障碍儿童的研究表明，针对有写作损伤的，可运用设计的电脑活动刺激视觉知觉和视觉动力进行整合[6]，而且与那些没有电脑训练的儿童相比，这些儿童有明显的进步。

此外，对听障学生的研究表明，对其学习动力的影响主要是环境因素，学习环境直接影响个人学习动力，特别是环境中的学习模式对学生产生深远的影响。Reuterskiold的研究表明，学校内保护性的环境降低了残疾学生的学习积极性，而与健听生的友好竞赛对增强其学习动力却有积极作用[7]。而且，健听生的公开接纳以及援助和支持会有效增强其学习动力。此外，同伴中的鼓励和赞赏会促进个人目标的实现。Chen(2013)的研究曾试图创建一个交互式自我调节的网络学习环境，在设计过程中使用注意、关联、自信、动力满足模型，在教学内容和材料的展现上使用超链接技术、模块化概念和在线学习交流模式。研究结果表明，交互式和自我调节式学习环境可以有效增强听力受损学生的学习动力，并能激发积极的学习行为[8]。

(二)该平台对听障群体在教学方面的影响

目前，虽然大部分残疾人高等教育机构对听障生采取的是双语(手语、口语)教学，并辅以多媒体教学，但仍无法避免听障所带来的问题，如信息在传递过程中会变形、丢失甚至错位。而网络课程教育中的视频教学可以灵活使用各种辅助教学手段，帮助学生提高学习质量。基于网络教学的认知理论分析认为，网络课程在教学设计上要遵循如下原则才能凸显这种信息化技术的优越性。一是呈现原则，认为用文字和图画呈现解释信息比单纯用文字呈现好；二是接近原则，认为在呈现解释性信息时应同时呈现文字以及与之相关的图画；三是相关原则，认为呈现解释性信息时应包含较少无关的词和声音；四是冗余原则，认为图文并茂比单独用动画、叙述或屏幕显示好[9]。这些原则通过信息化技术在网络课程平台中都可以实现，但在现场教学中由于教师的个体差异较难达到统一。

网络课程教育视觉性强、及时性好、交互性佳的优势符合听障群体的学习特点与生理特点，在某种程度上能够弥补听障群体学习问题上的缺陷。听障群体的生理特点决定了他们具有注意力短暂、学习重复率较高的学习特点，网络课堂互动式、视觉化的教学方式以及回馈式评分体系，可以帮助听障生解决难以长时间集中精力进行学习的问题，满足他们在获取信息时需要不断重复、补充再重复的学习需求。这种模式不但有利于提高学生学习的积极性，同时能帮助教师在反馈中及时了解学生学习动态与学习效果。由于生理缺陷，听力受损的学生常常需要更长的时间去思考他们学习的内容。如果他们只能通过常规学校学习时间来学习，那么学习成绩会非常不理想，而网络异步讨论的环境允许学生用更多的时间去思考，并且能为其提供更好的教育环境(详见图1)。

图1 基于信息化技术构建的ARCS式网络课堂平台静态图

三、基于信息化技术构建的ARCS式网络课堂平台的设计方案

John M. Keller在2000年提出了ARCS( 分别取attention 、relevance 、confidence与 satisfaction四个单词的首字母构成)模型[10]，它主要有三个特点：一是动力趋向与情感唤起，二是教育理论和设计的联合应用，三是关注教学效果的增强和学习乐趣。这个模型是通过系统性的教学设计激发学生参与学习和交流的积极性，整个过程从吸引注意力开始使学生对学习产生兴趣，结合学习经历，学生开始认识到他们学习的内容与其生活紧密相联，进而产生学习的兴趣，而后帮助其建立自信心，使其完成学习使命，从而得到满意和成功的体验。因此，ARCS模型是由一系列唤起注意和联系学习兴趣的策略组成的。基于此，本研究的设计方案是在采纳ARCS模型的理念以及 Chen的研究结果，融合先进的信息化技术，结合国内聋生的学习条件和特点的基础上进行建构的。

(一)视频资料的搜集与改进

现有的特殊教育领域包括各类培训机构已经录制了很多残疾人教育视频，但这些视频的质量参差不齐，效果不一。网络课堂的建立首先要对现有的视频资料进行整理、分类和改进。教学视频要求根据听障学生认识特点设计成双语(手语、口语)教学，多界面(教学内容结构图解、教学课件动画播放)教授的方式，课件以图表、动画为主，在屏幕中穿插滚动字幕，标出重点教学词汇，在视频过程中加入停顿小测试，以集中学生注意力。

认知负荷理论表明，人类的工作记忆能力是有限的，因此需要把复杂的任务分割成更小的有意义的块，以避免工作记忆的超负荷或者妨碍学习[11]。基于此，课程将会分解成与学习者生活经历有关的小单元。这些单元标题会设计成课程目录，当学习者看到这些标题时，就会在学习课程之前对课程有大概的了解。教学视频会分解课程的重点，并运用手语和唇语研究成果，来唤起学生的注意。文本提示和指令符号如横线、箭头或者标注等方式运用于教学材料，以引导和保持学生的注意力。有听力受损的学生常常认为，自己不能完成学习任务的原因来自于自身的缺陷，并因此不相信在任务和成功之间有因果关系，从而导致自主学习积极性的丧失。通常，他们学习能力会因为听力受损而变弱，但若有较高的自我效能感，这些学生会有信心面对这些挑战，并且会产生更强的学习动机。因此，在课程设计中会加入游戏类测试，以调动学生参与的积极性，通过强化任务与成功之间的因果关系提高学生的自我效能感。

(二) 平台构成理念与区域划分

认知负荷理论认为，人在完成任务过程中对信息的加工需要耗费认知资源，其中无效认知负荷与学习材料的组织和呈现方式有关，当要求学习者从事与图式获得或自动化没有直接关联的活动时，便会产生额外认知负荷。如果学习材料较为复杂，且学习者在专业知识较为欠缺的情况下，也会产生较高的额外认知负荷[12]。而有效认知负荷，产生于学习者在学习时将未用完的认知资源用到与学习有直接相关的加工(比如图式构建)中去，让学习者进入更高级的有意识的认知加工，如重组、抽象、比较和推理等，这样的加工会促进学习任务的完成[13]。根据认知负荷理论，平台会形成一个综合性认知模式的导航地图，增加学习者元认知负荷以及对平台的理解。同时，对平台的学习过程进行模拟导航，减少学习者在学习平台内容时所耗费的认知资源，因为在新的网络平台进行学习对于听障群体来说毕竟是一个复杂的问题，对平台的熟悉过程也是对学习者认知资源的一种消耗。有研究表明，当学习者被要求解决整个复杂问题时，他们已经有了一定量的具体领域的先前知识即图式的可得性，这种先前知识可以减少完成总的任务所要产生的内在认知负荷。此外，平台上主要的教学页面以分屏的方式呈现，避免一个界面出现超出学习者负荷的信息，不同的界面呈现不同性质的知识内容，但所有界面的内容都有内在链接的关系，主要目的是为了让学习者更好地把握这些知识点之间的关系，并及时消化所学的内容。Lee(2006)等人采用将复杂材料分解成两屏呈现的形式来降低内在认知负荷，他们将复杂的化学知识材料分成两页呈现，而学习者可以在两页之间随意查看[14]。结果表明，分屏呈现降低了内在认知负荷，对学习者的记忆和迁移效果都有积极影响。

平台以学生为中心，建立课后讨论区，可随时分享学习心得；建立师生互动区，帮助教师定时在讨论区内回答学生重点提问，得到反馈并检测学习成果；建立作业考核区，考核方式包含教师单方考核以及同伴内互评考核等多种方式，以此推动学生相互之间的沟通，营造良好学习氛围。在学习区，学生不但可自由选择学习内容，同时可以通过线上学习考核获得一定学分，表明自己在这门课程学习上的完成程度，课程每个部分的赋分与考核都由授课教师在线完成。教师除了调整教授内容和策略外，还能在互动区鼓励并且协调听力受损学生和同伴之间的交流。同伴间交流越顺畅，表明学生的社会适应能力越强，而且同伴交流带来的学习机会也会促进学习动力的增强。Keller认为，信心会影响一个学生的坚持和成就，必须通过建立学生的信心来增强学习动力并且维持它。此外，在线测试、教师考核以及同伴互评的任务和评价都会被附在每个单元的结尾，学生可以通过评价了解自己在本单元的学习情况。这些策略使学生认识到，他们可以通过努力完成学习任务。

(三)建立综合性评价体系

评价体系采用多元化评价的方式，由各教育机构成立相关领域专家组、教师组以及学生组，建立网络课堂的多元化评价体系，将反馈结果及时运用于网络课堂上的改进。教师以及专家评价在每门课程吸纳到网络平台前送到专业教师组和专家组内进行评分，并根据专业教师组和专家组意见对课程进行修订。评价体系的学生部分以网络形式挂在每门课程的学习平台上，学生在学习中以及学习后都可以对本门课程进行打分和点评。整个评价过程规范化，制定平台整体评价规范，并根据课程特点对具体的网络课程实施分类评价，通过平台收集的数据在后台进行数据分析，最后将评价结果和修正意见反馈给负责各门课程的教师，对产生的问题给予解解决。评价体系的建立将克服以往网络课堂无反馈机制、无专业评定的难题，对于提高网络课堂质量具有重要的促进作用。

四、基于信息化技术构建的ARCS式网络课堂平台面临的问题

(一)学生的依赖性与自学机制之间的矛盾

ARCS式网络课堂对学生的自学能力以及自我掌控能力有较高的要求，由于师生间的互动是通过网络软件而非面对面教授，学生对教师的依赖程度非常小，知识与成绩的获得基本上靠学生自身的努力与学习能力，这对听障生来说是个非常大的挑战。由于本身生理障碍、从小的成长环境造成听障群体具有很强的依赖性，因而自学是听障学生的薄弱环节。如何提高听障生的自学能力，使其能较好地适应网络课程的学习方式，将是当前亟需解决的一个重要问题。

(二) 网络教学的单向教授与教学结果及时反馈之间的矛盾

ARCS式网络课堂的教授方式主要是教师通过制作的视频对学生进行教授，与日常教学不同，教师无法通过课堂来及时了解学生对教授内容的反馈，只能通过后期学生对视频中问题的解答来了解学生的掌握程度，师生之间积极互动限制于网络讨论区，缺少师生面对面的交流。这种师生互动方式的改变是否会影响教学目标的实现还有待研究，但如果教师能将线上与线下互动有效结合，那么在一定程度上可以避免这种矛盾的发生。

(三)教学科目的复杂性与网络课程简易化之间的矛盾

ARCS式网络课程的一个显著特点就是教学内容由精简的短小视频组成，并且教学周期较短，这点在一定程度上限制了教学内容的深度与广度。相比之下，日常教学内容覆盖面较广，教学重点与教学目标要求繁多，并且在教学过程中需要教师根据学生的接受程度来调整课程进度，这种教学的复杂性与网络课程的简易化教学之间存在矛盾是必然的，如何通过调节网络课程内容来更好地实现教学目标，以避免课程简易化影响教学质量也是亟需探讨的问题。

此次研究的网络课程融合了MOOC教学、ARCS模型以及国内外先进的设计理念，并结合认知负荷理论对网络课程的构成进行调整，为听障群体定制出最适合他们的网络课程模式。在研究展望中仍考虑到一些可能存在的矛盾，但网络平台会随着信息化技术的发展进行更新和调整，为了让学习者更好地掌握平台所传递的知识，可以增加一些辅助性的技术，如虚拟现实技术或者触摸性体验等。相信随着信息化技术的发展，技术性的手段可以尽量消除听障群体在获取外界资源过程中因生理问题而产生的各种障碍。

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(责任编辑：赵淑梅)

WU Yang, KANG Shunli

(TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300384,China)

This paper first analyzed the ARCS type network classroom platform’s advantage and influence to the deaf community in teaching, and then explained the design scheme based on information technology and presents the network curriculum platform for the operation of the static graph from the video data’s collection and improvement, constitute philosophy and regional division and comprehensive evaluation system. At last, three kinds of contradictions are discussed in order to construct problems appeared in the process of arcs network classroom platform faced.

information technology; network classroom platform; deaf community; ARCS

2016-05-26

国家社会科学基金资助项目“学语后感音神经性聋儿语言理解的神经语言学研究” (批准文号14BYY066)；天津理工大学校级教学基金项目MOOC专项(批准文号ZX14-46)。

吴杨(1983—)，女，硕士，天津理工大学聋人工学院讲师；研究方向：高等教育学。康顺利(1971—)，男，硕士，天津理工大学聋人工学院教授；研究方向：高等教育学。

G642.0

A

1005-5843(2016)10-0112-05