电子白板对教学的非适应性分析

艾 伦

首都师范大学 北京 100048

电子白板对教学的非适应性分析

艾 伦

首都师范大学 北京 100048

本文针对目前电子白板在学校的课堂教学中大规模推广的实际情况，提出了应该理性对待采购和应用的问题，并从交互性、信息量计算、思维训练和人文精神等几个方面对电子白板在课堂教学中表现出的教学非适应性进行了分析。从本质上说，任何教育装备都存在着教学的适应和不适应两方面的性质，笔者对电子白板进行分析的目的是希望用户根据学科和学生特点来科学地选择这一教育装备，避免不理性的跟进而人为地造成浪费。

交互白板 非适应性 熵增原理 感知降维 装备人文

目前，中小学及一些高校越来越热衷对电子白板的采购与应用。此时写这篇文章并非是要反对使用电子白板，只是想提请专家和厂商注意，当我们向用户推介这个产品时，既要说明它对教学的适应性，也要指出其非适应性，而让用户根据自己的具体情况进行客观的选择，不要误导他们。电子白板在教学中确实存在许多优势，但也不乏劣势，客观地对其进行分析是理性、科学的态度。以下，我们采用逻辑实证的方法进行分析。虽然逻辑实证法也使用“证伪”思想，即“有一例不成立，则原命题不成立”，但是我仍然表示这不是对电子白板进行全盘否定，而只是想证明电子白板存在众多优点的同时也存在必须注意的缺点，我们应该科学、理性地对待它的采购与使用。

一、课堂交互的作用

电子白板又称“交互式电子白板”，人们普遍认为课堂教学的交互性是其最大特点之一。现在我们理性地思考一下，这一交互是在谁与谁之间进行的。电子白板多用于课堂上，一个大约 40名学生的课堂在 40多分钟的教学中不可能让每个学生分别到电子白板前来与其交互1分钟，所以电子白板的交互只是在教师和白板之间发生的，这一点与普通黑板的交互作用无异。交互的本质在于知识的传播，学生是知识的受体，课堂教学的交互主要发生在师生之间，白板与黑板只是信息传播媒介。显然，片面夸大电子白板的课堂教学交互作用是不够科学的。

二、信息传播的作用

许多人认为电子白板作为多媒体教学的工具，可以有效地增加课堂教学的信息量。为此我们有必要对课堂教学中信息量的计算方法和计算结果进行介绍。教学信息量的计算方法与教学信息的特性有着直接的关系，所以我们必须从信息的特性出发来说明。

信息的特性 1：事件i发生后,人们从中获得的信息量iB与该事件发生的概率ip有关,而且事件i发生的概率ip越大,则我们从中获得的信息量iB越小,反之亦然。正如人们常说的：狗咬人不是新闻(因为其出现的概率相对较大，信息量小）,人咬狗才是新闻(因为出现的概率小,信息量大)。于是我们可以猜测信息量与概率的关系似乎应该是但是，由于必然事件的概率为 1，而我们从必然事件中获得的信息量应该为 0，为了同时满足上述这些条件，于是定义事件i发生时我们从中获得的信息量单位为比特（Bit）。

信息的特性 2：一个事件发生时，人们从中获得的信息量因人而异，即原来对该事件了解多的人获得的信息量小，了解少的人获得的信息量大，而且人们对该事件的反应表现是不同的。所以我们可以从他们的行为表现，侧面地估算出信息量。教学测量中常用的S-T分析、Flanders课堂互动分析、语言交互分类系统（VICS）等，就是通过对课堂教学的教师行为和学生行为进行分类、编码、统计而计算教学信息量的。

信息的特性 3：教育信息传播的过程中，信息熵总是具有增加的趋势。设一个系统中每个事件的发生都可以取n个不同的状态，而且总共只有n个状态，则每个状态在该系统中出现的概率应该满足而我们从中获得的平均信息量为：

根据教育信息上面的3个性质，VICS将课堂教学的教师行为和学生行为按表 1所示进行分类（显然这个系统的 10=n ，最大信息熵应为然后对一个实际课堂的教学过程按时间顺序进行分段的行为编码，最后根据每个行为编码出现的概率计算信息熵，同时认为信息熵相对较大的课堂教学效果相对较好。于是，我们用VICS对一个使用电子白板的课堂和一个未使用电子白板的课堂（同一教师，同一教学内容，不同的班级）进行对照分析，其中没有使用电子白板的常态教学的信息熵为3.0138bit，使用电子白板进行教学的信息熵为3.0219bit。其结果显示，它们之间并无较大差异。所以，电子白板可以增加教学信息量的“神话”是值得怀疑的。

表1 能VICS分类编码表

三、思维训练的作用

电子白板为人们所称道的又一个优点是直观教学，尤其对几何图形变化过程的呈现使人一目了然。在使用电子白板的课堂教学中，我们都希望充分发挥电子白板的各种功能，例如三维动画的显示效果，而谁也不愿意将它当作普通黑板使用。所以在进行教学设计时，我们总是将原来使用语言说明的问题设计成为直观的图形问题。但是语言说明是帮助学生进行“思想实验”的最有力工具，所以我们必须警惕，在课堂教学中电子白板的直观教学功能使用多了，将取代和削弱学生的形象思维和逻辑思维训练，对学生认知能力的培养是不利的。

人对外界事物的感觉存在着“降维”的现象，例如人的视觉。设想我们生活在1维的空间中，则我们只能看到一个0维的点；如果是在一个2维的空间，我们就可以看到一条1维的线；事实上我们正处于一个3维的空间，所以我们看到的是一个物体2维的面，要想看到该物体的全部，即3维的体，就必须绕到物体的后面去看，而在“绕”的过程中我们花费了时间，而且使用了先前对空间的记忆，其实我们是在 3维空间的基础上增加了一个时间维，使整体实现4维。我们感知物体的维度总要比我们所处空间的维度低1维，这种“感知降维”现象迫使我们在认识客观事物时必须进行空间感性思维和逻辑理性思维的结合。人在学习中对事物的认识并不总是存在着足够的时间和空间，允许我们“绕”到事物的“后面”去了解它的全貌，所以在教学中对学生进行形象思维和逻辑思维训练就显得十分必要，正如几何学、制图学等教学中对学生做的这种思维训练。因此，我们要充分考虑对电子白板的直观教学功能是否应该慎用的问题。

四、装备人文的思考

对教育装备的认识，除了科学技术方面的考虑外还必须有人文精神的体现。人文精神的本质是追求“真、善、美”，表现在教育装备的开发和管理理念中就是以人为本的价值观、可持续发展的生态观（绿色装备、装备环保）以及人—机—环境的艺术观。

电子白板作为被时代推崇的现代教育装备，从人机工程学的角度看应该体现以人为本才对，但事实并非如此。通过我们对电子白板尺寸的人机因素分析可以看出，由于受到投影机正投方式（长距或超短距）和投影长宽比（4:3或 16:9）的限制，电子白板在安装上存在着无法克服的“教师够得着与学生看得见”之间的矛盾。除此之外，还存在许多有待进一步研究而未有定论的问题，如：电子白板的使用是否真的能够降低教师教学的劳动强度；学生长期注视具有反光特性的高亮投影屏，教师也是长时间面对投影机的直接照射，这些对他们的视力是否会有影响；投影机风扇和计算机风扇扰动起来的尘埃在室内空气中占有多大比重；这些电子设备产生的电磁辐射强度在什么样的量级上；电子白板表面涂料是否环保；系统的可靠性与其复杂性成反比，由计算机、投影机、电子白板构成的系统出现故障的概率有多大（课堂教学对设备故障为“零容忍”）；等等。

的确，电子白板的使用可以克服课堂教学中师生“吃”粉笔末的问题，但是免“吃”粉笔末的低成本措施还有许多其它形式，如：普通白板、降尘粉笔、投影仪、投影机等。电子白板的这个优点并不是“无可替代”的。另外，关于电子白板可以降低教师教学的劳动强度一说也是值得商榷的，且不要说其降低教师备课和上课的劳动量是无法测量的，仅从教育装备的效率方面考虑，其目的也主要是提高学习者的学习效率从而降低认知负荷。教育装备管理理论中有一个“四效”问题，它是指对教育装备如何发挥使用的效能，优化教学的效果，提高学习的效率和增加教育的效益。它们分别对应有科学而理性的评价方法和评价指标体系，是客观、量化的评价，而非主观、定性的评论。电子白板被主观而非理性地美化，主要是因为对它特殊功能的新奇感。仅仅是新奇感是暂时的，不具有可持续发展性，若造成浪费，却需要由纳税人来买单。话虽说得重了些，但理就是这个理。

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艾伦，教授，硕士研究生导师。