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【摘 要】
电子书包在基础教育中的应用发展已经十余年，然而因成效甚微一直饱受争议。学习成效金字塔理论用数字形式揭示了运用不同方式学习后个体对知识的保持率，从新的角度阐述了提升学习效率的途径，可为电子书包环境下的教与学提供借鉴。本研究聚焦语文阅读教学，在学习成效金字塔理论指导下设计了电子书包环境下的小学语文阅读教学模式，并予以实施。在教学实践中，采用问卷调查法和课堂观察法对教学效果进行分析。实践证明，与传统教学模式相比，学习成效金字塔理论指导下的以“讨论、做中学、马上应用”为特征的语文阅读教学模式有助于提升学生的阅读成绩和高阶思维能力，能够有效改善传统课堂师生互动行为，实现以学生为中心的教与学。
【关键词】 电子书包；学习成效金字塔；语文阅读教学模式
【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009-458x（2017）04-0057-09
一、引言
电子书包作为一种兼具个性化和移动性的智能终端，隐喻着构建一种一对一创新的数字化学习环境，凸显着学习者主体地位的教育变革的追求，为促进学生的个性化发展提供了现实路径（武法提， 等，2014）。目前，电子书包凭借其独特优势在基础教育领域得到了广泛关注，相关试点、电子教材、教学资源等的开发与建设遍地开花，然而由于电子书包的利益相关者看不到电子书包在促进学生成绩、学习综合能力和变革教与学方式方面的有效作用，又不得不面对电子书包应用可能对学生身心健康带来的负面影响（比如影响学生视力、分散学习注意力）等，使得电子书包的推广应用受到很多质疑甚至反对（童慧， 等， 2016）。
教师教学任务、教学活动的设计是影响学习者学习积极性，进而影响其学习方式、学习效果的重要因素，在基于电子书包的教学中应该加以重视（张文兰， 成小娟， 等， 2016）。因此，教师如何利用电子书包的优势设计教学任务、教学活动来改革传统教与学方式并提升教学效果将成为助推电子书包深入发展的关键所在。学习金字塔理论揭示了从简单的灌输式学习到深入体验式学习给学习者带来的学习效率的改变，从新的角度描述了提高学习效率的途径，能为电子书包环境下的教学提供一定参考。研究表明，语文、数学等学科均遇到了学科课程与电子书包整合不够的困惑，还处于不断摸索的阶段（管珏琪， 等， 2015），具体问题表现为教师应用电子书包的方式还非常传统，应用的频率和强度不足，应用后收获的教学效果甚微，等等。阅读作为语文教学的核心，是培养学生听、说、读、写能力的重要环节，是学生获取外界信息的重要方式，在语文教学中占据重要地位。因此，为解决语文学科与电子书包融合过程中存在的问题，本研究以语文阅读为切入点，在学习成效金字塔理论的指导下设计了电子书包环境下的语文阅读教学模式，并予以实施。实践后，通过对比实验班和对照班学生在阅读成绩、高阶思维能力、课堂师生互动行为方面的差异来分析新语文阅读教学模式的有效性。
二、学习成效金字塔理论指导下的
语文阅读教学模式
（一）学习成效金字塔理论概述
学习金字塔（Learning Pyramid）理论（或称学习成效金字塔理论）（如圖1所示）是美国缅因州的国家训练实验室20世纪60年代的研究成果，该理论根据信息的不同传播途径揭示了个体对知识的保持率，指出学生采用听讲、阅读、视听、看演示等方式学习两周后，学习内容平均留存率在30%以下，采用讨论、实践和教授他人等方式学习两周后，学习内容的平均留存率在50%以上，其中留存率在30%以下的学习方式属于被动学习，在50%以上的学习方式属于主动学习。
目前，国内外已有研究探究了学习成效金字塔理论对教学的有效指导。在国外，学习成效金字塔理论在工程教育、医学教育、学科教学论（国际研究、护理教育、信息技术教育）等领域得到了广泛认可，积累了一定研究基础，比如伍德（Wood， 2015）在学习成效金字塔理论的指导下，阐述了知识学习中PBL模式促进有效学习的具体作用机制；莫根尼斯等（Magennis， et al.， 2005）在学习金字塔理论框架的指导下，通过实验研究得出了实践练习中可供高等教育工作者借鉴的教学策略；马斯特斯（Masters， 2013）基于医学教育杂志发表的43篇与学习成效金字塔理论相关的文献，综述了学习成效金字塔理论在医学领域的应用情况。在国内，相关研究成果主要关注的是学习成效金字塔理论指导下的具体学科教学实践，一线教师基于学习金字塔理论设计了涵盖语文、数学、英语、生物、地理等在内的多门课程的教学应用。比如臧青（2011）在学习金字塔理论的指导下，结合具体教学内容，设计了高中数学教学实践；薛松宝（2012）指出应该基于学习成效金字塔理论打造高效语文课堂。
学习成效金字塔理论从量化角度直观呈现了学生积极主动参与学习与被动学习效率之间的巨大差异，启示教育者将传统教师控制的照本宣科的“填鸭式”的被动学习转变为学生多感官主动参与的生成性学习。伍德在其研究中指出，学习金字塔底部的教学方法（讨论、实践、教授给他人）是促进学生高效学习的方法，这些方法主要提升的是布鲁姆目标分类中的高层学习目标（应用、分析、综合、评价）。由此可以看出，学习成效金字塔理论的要义在于：在教师的组织和指导下，让学生通过积极主动参与小组探究、体验式学习、实践性学习来提升学习效率和高阶思维能力。
（二）技术支持
电子书包系统是由移动终端、学习资源、服务平台构成的统一体（各部分内涵与功能如表1所示），三者协调作用，互动反馈，能够通过为学习者提供丰富的资源、个性化的体验、即时的沟通交流、多元认知工具等支持有效保障这一模式的顺利实施。
（三）构建教学模式
教育部颁布的《义务教育语文课程标准（2011版）》指出：阅读是运用语言文字获取信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的重要途径。阅读教学应注重学生对丰富资源材料的个性化感知，注重学生对课文思想感情的深刻体会，注重为学生提供多种展示与交流的机会，注重对学生多角度、有创意阅读的评价。结合语文阅读教学特点，在学习成效金字塔理论指导下，本研究设计了电子书包环境下的小学语文阅读教学模式（如图2所示）。 1. 激趣导入，吸引注意
兴趣是最好的老师，一个成功的教师要在教学中有意识地培养学生对学习的持久兴趣，使他们乐学、善学、会学、学而忘我、乐此不疲（王正， 2014）。在课堂导入阶段，教师可以使用电子书包上的图片、动画、音频、视频等多媒体素材呈现生动有趣、与学生认知存在冲突的问题和现象来吸引学生的注意，激发学生的兴趣，使其尽快进入“最佳学习状态”。
2. 初读课文，整体感知
在该阶段，教师提出学习任务，学生在明确任务的情况下自主学习课文。学生先初读课文，了解课文内容，形成对课文的独特体验，并结合自己的理解用电子书包上的思维导图梳理课文脉络；然后通过与小组成员交流分享习文结果，完善思维导图。
3. 互动探究，深入体验
在该阶段，教师为学生创设语文学习情境、提供问题支架和学法指导。学生则在教师的引导下精细研读课文内容，译解作者言语编码，走进作者心灵，在设身处地体验作者情感的同时，体会课文的表达方式、段落布局等，这有助于学生感受语文的魅力，增强学习语文的兴趣。此外，学生可以使用电子书包的共享、交流工具与小组其他学生分享自己的体验结果。通过小组成员之间的对话、商讨、争论，学生小组形成对课文内容丰富而又一致的情感认识。
4. 拓展阅读，应用练习
在该阶段，教师为学生提供丰富的课外阅读素材，并组织、引导学生应用所学知识。学生通过阅读拓展素材，形成对课文更加全面、深刻的认识，灵活应用所学知识。本研究认为，可以基于布鲁姆的目标分类标准对学生应用练习的方式进行分类：在知道理解层面，学生可以口头造句、解读文本、运用所学的修辞手法仿写、运用文中的表达方法写作等；在运用分析层面，可以采用角色扮演、为课文配插图、表演课本剧等方式；在评价创造层面，可以应用所学知识创造性地解决生活中的难题，比如通过写广告词宣传自己的家乡特产，以及正确认识虚构的历史人物，并在生活中树立积极的榜样形象等。
5. 交流展示，评价总结
学生使用电子书包的即时反饋系统展示学习成果，将自己的观点和想法呈现给他人。这里的成果主要指的是学生在学习中取得的有形和无形的收获，包括自主习文情况，在应用练习阶段产生的学习结果等。汇报时采用“代表轮流制”，即由小组代表汇报本组的结果，每次汇报由不同的代表完成。汇报后由教师和其他学生小组共同评价其作品。
三、小学语文阅读教学模式的实施设计
（一）研究对象
本研究选取西安市大雁塔小学五年级的两个班为研究对象，其中电子书包试点班五年级8班为实验班，基于传统多媒体网络环境教学的5班为对照班，研究对象的基本信息见表2。可以看出，两个班学生的男女比例基本一致，均为1∶1；学生的平均年龄均约为11岁。该阶段学生的认知处于具体运算阶段，认识事物需要依赖实践和经验，在学习过程中喜欢动手操作，这些特点可为后续教学实施提供重要依据。
实验前，本研究采用语文试卷和5C量表（下面将对这两种研究工具作详细介绍）分别对两个班学生的语文阅读成绩和高阶思维能力进行了测试（分析结果见表3）。可以看出，实验班和对照班学生在这两方面的得分均不存在显著性差异（在阅读水平上，t=0.445，p=0.657>0.05；在5C能力上，无论是整体水平，还是各个子维度均存在p>0.05），两个班属于平行班，可以做进一步研究。
（二）研究工具
本研究综合采用试卷、量表、改进的视频编码系统等多种工具分析了新模式的应用效果，研究工具的具体内容如下：
1. 语文测试卷
本研究采用大雁塔小学统一标准化考试语文期中、期末试卷，试卷内容包含字、词、句、阅读、口语交际、综合性学习、作文七大部分（连云梅， 2014），总分100分，其中阅读30分。本研究选取学生的语文阅读成绩。
2. 5C量表
本研究对高阶思维能力的测量主要参考黄国祯教授的5C量表。该量表中的5C分别指的是Communication（沟通交流倾向）、Collaboration（团队合作倾向）、Critical thinking（批判性思维）、Complex problem solving（问题解决倾向）、Creativity（创造力倾向）五大部分。本问卷采用李克特五点式量表记分方式（5-1分别表示非常同意、同意、一般、不同意、非常不同意）。在调查前，本研究检验了该量表的信效度。问卷信度的检测采用克朗巴哈α信度系数法，问卷的整体信度系数为0.941，创造力0.741，问题解决0.867，批判性思维0.918（其中，元认知监控0.860，元认知评价0.846），团队合作0.778，沟通交流0.851，因此整份问卷具有较高的内部一致性。问卷的效度通过各维度与总分之间的相关系数来检验，其中创造力与总分的相关系数为0.702**，问题解决与总分的相关系数为0.822**，批判性思维与总分的相关系数为0.898**，团队合作与总分的相关系数为0.664**，沟通交流与总分的相关系数为0.832**，相关系数基本在0.7以上，说明本问卷具有较好的结构效度。
本研究前测和后测对高阶思维能力的测量均使用5C量表，后测量表是在调整前测量表题目顺序的基础上形成的，但两份量表的结构基本保持一致。
3. 课堂视频分析系统
通过对国内外文献的研究发现，依据研究内容与目标的不同，不同研究者在分析课堂视频时采用了不同的视频编码系统，比如弗兰德斯互动分析系统（FIAS）、教师—学生（S-T）分析法、TIMSS课堂录像分析法、1：1 数字化环境下课堂教学互动行为分析编码体系（OOTIAS）等。其中，弗兰德斯提出的FIAS最为著名（万昆， 等， 2016）。FIAS把课堂语言分为教师语言、学生语言和沉寂或混乱三类共十种情况。该编码系统采用时间抽样方法，每隔3秒钟依照分类情况记录相应的编码，一节40至50分钟的课大约有800至1000个编码，这些编码反映了课程中按时间顺序发生的一系列事件，由于这些事件按时间顺序连接成一个序列，因此能够呈现出课堂教学的结构、模式和风格（宁虹， 等， 2003）。但由于FIAS存在忽视学生的行为、信息技术的作用等局限，顾小清教授在对其改进的基础上提出了TFIAS，改进后的视频分析系统添加了学生提问、交流讨论、师生与技术的交互等内容，包含教师言语、学生言语、技术、沉寂四个维度，共18个编码（顾小清， 等， 2004）。 本研究结合学习成效金字塔理论的内容和电子书包的实际教学应用情况，提出了基于学习成效金字塔理论的视频编码系统（如表4所示），新的编码系统包含14个编码，分为教师言语、学生言语、沉寂三部分，采用与FIAS编码系统一致的时间抽样方法。在TFIAS的18个编码上做如下改变：①由于在课上师生操作电子书包已经成为师生教学活动的一部分，我们分别在教师言语和学生言语中添加了操作技术这一编码项，没有单独设立“技术”这一维度。②参考学习金字塔理论包含的学习方式，在教师言语中添加了示范；在学生言语中添加了阅读、做中学、马上应用/教别人等编码项。③将教师的课堂导入、课中引导、课堂管理、阐述要求、重申问题、采纳意见、称赞鼓励、纠错、教学反馈等行为归入组织教学的范畴。
（三）研究过程
本研究的实施过程包含前测、实施、后测三个阶段，具体流程如图3所示。
四、小学语文阅读教学模式的成效分析
一个学期后，为了解在参与我们设计的语文阅读教学模式后，实验班学生的阅读成绩和高阶思维能力是否发生显著性变化，我们分别对实验班和对照班的语文阅读成绩、高阶思维能力水平以及师生课堂行为进行了分析。阅读成绩数据来源于该学期两次大型考试（期中、期末）中学生的得分（实验班和对照班试卷的有效率均为100%）；高阶思维能力得分来源于使用调整后的5C量表对实验班和对照班进行后测得到的数据（问卷发放情况：对照班发放67份，有效回收63份；实验班发放66份，有效回收61份）；课堂行为分析的数据主要来源于录制的课堂教学视频。下面将对收集到的数据做详细分析。
（一）语文阅读成绩分析
实验班和对照班两次考试（期中、期末）语文阅读成绩的独立样本t检验统计结果如表5所示。
由表5可以看出，在期中、期末考试中，实验班学生的阅读成绩均显著高于（p<0.05）对照班学生，说明新语文阅读模式的应用在一定程度上提升了实验班学生的阅讀成绩，这大概是因为新教学模式理念下开展的自主体验、交流表达等活动有利于学生熟练掌握和灵活运用所学知识，故成绩得到提升。
（二）5C能力调查分析
为全面了解实验班学生高阶思维能力的提升情况，我们对实验班和对照班的后测结果做了独立样本t检验（统计结果见表6），对实验班的前测和后测结果做了配对样本t检验（配对样本t检验要求同一样本的前后测数据一一配对，故综合考虑实验班前后测的有效问卷数量，选取样本量为61，统计结果见表7）。
由表6、表7可以看出，无论是在后测中与对照班相比，还是与前测中实验班的5C得分相比，使用新语文阅读教学模式后实验班学生的高阶思维能力在问题解决、批判性思维、团队合作、沟通交流四个方面得到了显著提升（p<0.05），而在创造力上（p=0.099>0.05）的提升却不显著，我们认为造成这样结果的原因可能有以下两个方面：
一方面，小组协作探究、做中学、汇报展示等活动促进了学生问题解决、批判性思维、团队协作、沟通交流等能力的提升。具体而言，主要表现为以下几点：
第一，小组协作探究有助于提升学生的团队合作能力。小组协作中，为保障协作学习顺利开展，确保所有小组成员积极参与任务，小组内部会通过协调成员关系、合理分工等方式来建立小组信任、增强集体归属感、增强小组凝聚力，这有助于提升学生的团队协作能力。
第二，做中学促进学生问题解决能力的提升。学习过程中给课文配插图、开展故事会等多样化方式促进学生眼、手、耳、嘴等多感官参与学习，在这样的学习中学生完成对知识全面、多元的建构；学习内容后，学生通过做练习、解决真实情境中的问题，应用所学知识解决问题的思维更加灵活。因此，在对知识形成全面认识后并能及时在真实情境中迁移应用有利于学生问题解决能力的提升。
第三，展示汇报有助于提升学生的沟通交流和元认知能力。展示汇报时，学生需要在头脑中反复构思、加工自己的新想法和观点，并以别人能够明白的形式表达出来，同时回答师生提出的质疑，并辩解、澄清观点。此外，在这个过程中，学生也在聆听、评价别人的观点中不断完善、审视自己的学习过程和认知结构，因此沟通交流和批判性思维能力得到提升。
另一方面，教师没有充分发挥新模式在培养学生创造力方面的功效。虽然新语文阅读模式设计了培养学生创造力的内容，但在应用该模式开展教学时，教师主要引导学生通过沟通交流和多感官参与等方式掌握知道理解、应用分析层面的知识，而很少采用相关策略辅助学生开展创造层面内容的学习。经过调查了解到，教师认为语文教学中缺乏可操作性的创造性能力培养策略是导致学生创造力没有提升的重要原因。培养学生的创造精神、开发学生的创造力是当代教育的重要目标之一，应加强对学生创造力的培养，因此，在该模式的后续应用中，应该加强对教师创新教学策略（比如续编、创编故事和虚构人物等）的指导。
（三）课堂教学情况分析
为进一步验证新模式在小学语文阅读中的应用成效，了解该模式应用中师生课堂互动过程和结构与传统多媒体环境的异同，本研究对两个班同一节课（“阅读大地的徐霞客”）的课堂录像进行了分析，分析结果如下：
1. 师生课堂互动情况
根据教学交互行为编码矩阵，可分别计算出两个班本节阅读课中教师言语、学生言语、沉寂三类行为所占比率，并绘制出对照班、实验班这三类课堂行为比率图，如图4、图5所示。
从图4可以看出，在对照班，学生言语占54.5%，以阅读和应答为主，分别占25.2%、7.4%；教师言语占44.3%，以提问和组织教学为主，分别占15.3%、8.4%。表明传统多媒体环境中的语文阅读教学常采用教师提出预设、封闭性的问题，学生被动应答这一方式展开，在整个过程中，教师代替学生体验、思考，学生缺乏个性化阅读，参与学习的积极性不高。从图5可以看出，在实验班，学生言语占67%，以做中学为主，占12.9%，其次是学生的小组讨论，占11.4%；教师言语占30.8%，以组织教学为主，占9.2%。表明在新模式指导下的语文阅读教学中，教师是课堂的组织者，学生则在做中学，在交流讨论中积极学习，充分发挥学习的主体性。 2. 学习成效金字塔理论视角下的教与学
从两个班课堂视频分析数据中抽取学习金字塔理论包含的七种学习方式在课堂教学中所占的比例，统计绘制结果见表8。
从表8可以看出，对照班学生的主动学习占5.9%，被动学习占30.5%，以被动学习为主；实验班学生的主动学习占34.7%，被动学习占18%，以主动学习为主。研究表明，与对照班相比，该模式的应用确实为学生提供了交流讨论，练习、应用所学知识，将所学知识外化、表达的机会，促进了学生的主动学习。
3.动态特性曲线分析
在前面课堂师生行为整体对比分析的基础上，笔者将每节课教师言语、学生言语、沉寂这三部分在课堂中每分钟（以一分钟为一个时间片，按照每秒进行编码的规定，一个时间片段是20个编码）编码出现的频数和百分比进行了统计，并选取这两节课中教师言语、学生言语为数据源，生成能够反映师生言语行为持续、衔接和变化情况的动态特性曲线（连云梅， 2014）。对照班和实验班的教学过程动态曲线如图6、图7所示。
通过观察图6和图7可以看到课堂上教师言语、学生言语的起伏波动和节奏（张晓佳， 2015）。从图6对照班师生的动态特性曲线可以看出，师生的教学活动处于此起彼伏的波动情况，教师与学生的活动在交错进行。具体而言，基本过程是教师先提出问题（多是与课文内容相关的封闭性问题），学生基于问题学习课文内容并积极回答教师的问题，教师针对学生回答情况给予反馈，随后进入下一环节的学习，各个环节的教学流程基本一致。可以看出，传统多媒体环境下的语文教学采用“提问—应答”的方式，教师是知识的提供者、问题的提出者，学生则在阅读、浏览课文内容的基础上回答教师预设的问题，整个教学过程井然有序，但教学形式单一，学生主体性的发挥不足。
从图7实验班师生的动态特性曲线可以看出，学生言语占总时长的2/3，教师占1/3，教师和学生的言语呈现此消彼长的波动情况。具体而言，除了在0-1这两分钟内（课堂导入）教师言语先于学生言语外，在后面2-41分钟内，学生的言语总是先于教师，教师的行为随着学生的行为在波动，说明整个教学过程在“以学定教”这一原则的指导下，学生积极、主动参与学习，教师则给予学生及时指导和帮助以保证教学流程的顺利进行。
从对两个班阅读教学过程中师生课堂互动情况、主要采用的学习方式、动态特性曲线的分析，可以看出，新模式的应用确实改变了传统课堂师生互动行为，在一定程度上削弱了教师对课堂的绝对控制权，加强了学生的主体地位，将“教师主导，学生主体”这一教学思想落在了实处。
五、小结
学习成效金字塔理论指导下的教与学是一种发现、探究、任务驱动、基于问题的积极主动的教学活动，有助于体现学习者的主体地位，这与新时代“以学生的发展为根本”的教育理念一致。本研究在学习成效金字塔理论的指导下，借助电子书包的优势设计并应用了新技术环境下的语文阅读教学模式，通过对该模式应用效果的分析发现，该模式不仅能够提升学生的学习成绩，而且有助于提升问题解决、批判性思维、团队合作、沟通交流等高阶思维能力，能够显著改善电子书包环境下的课堂教学互动行为，能够为电子书包与语文课程的深度融合提供一定参考。
但是，在实施过程中也发现本研究存在以下不足：一方面，本研究持续时间短，样本量少。学生高阶思维能力的培养是一个循序渐进的过程，需要花费较长时间，而本研究仅持续了一个学期，这可能导致学生部分高阶思维能力无法立即提升（比如创造力），因此为了进一步探寻本研究的效果需要延长研究周期；本研究中提出的新语文模式仅在一个班级实施，这使得研究结果可能具有一定偶然性，后续应扩大研究范围以进一步验证实施效果并在实践中不断完善该模式。另一方面，前面已经提到，从五年级学生的认知特点可以看出该年龄段的学生对进入课堂的电子书包会有极大的好奇心，电子书包本身会对学生的学习产生极大影响。而本研究探讨的是电子书包环境下新教学模式对学生高阶思维能力的影响，电子书包作为辅助教学的环境，与新的教学模式是一个系统，不是单独变量，这可能会使本研究得到的结论具有一定争议，到底是电子书包本身还是设计的新模式对学生高阶思维能力的影响作用更大。因此，为了解决这一问题，后续有必要进一步探讨电子书包环境与传统网络环境对学生高阶思维能力的影响情况，在电子书包环境下研究不同的教学模式对学生高阶思维能力的提升情况。
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收稿日期：2016-09-05
定稿日期：2016-12-04
作者簡介：成小娟，硕士研究生；张文兰，教授，博士生导师，陕西师范大学教育学院副院长。陕西师范大学教育学院（710062）。
李宝，助教，安康学院电子与信息工程学院（725000）。
责任编辑 刘 莉
电子书包在基础教育中的应用发展已经十余年，然而因成效甚微一直饱受争议。学习成效金字塔理论用数字形式揭示了运用不同方式学习后个体对知识的保持率，从新的角度阐述了提升学习效率的途径，可为电子书包环境下的教与学提供借鉴。本研究聚焦语文阅读教学，在学习成效金字塔理论指导下设计了电子书包环境下的小学语文阅读教学模式，并予以实施。在教学实践中，采用问卷调查法和课堂观察法对教学效果进行分析。实践证明，与传统教学模式相比，学习成效金字塔理论指导下的以“讨论、做中学、马上应用”为特征的语文阅读教学模式有助于提升学生的阅读成绩和高阶思维能力，能够有效改善传统课堂师生互动行为，实现以学生为中心的教与学。
【关键词】 电子书包；学习成效金字塔；语文阅读教学模式
【中图分类号】 G420 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009-458x（2017）04-0057-09
一、引言
电子书包作为一种兼具个性化和移动性的智能终端，隐喻着构建一种一对一创新的数字化学习环境，凸显着学习者主体地位的教育变革的追求，为促进学生的个性化发展提供了现实路径（武法提， 等，2014）。目前，电子书包凭借其独特优势在基础教育领域得到了广泛关注，相关试点、电子教材、教学资源等的开发与建设遍地开花，然而由于电子书包的利益相关者看不到电子书包在促进学生成绩、学习综合能力和变革教与学方式方面的有效作用，又不得不面对电子书包应用可能对学生身心健康带来的负面影响（比如影响学生视力、分散学习注意力）等，使得电子书包的推广应用受到很多质疑甚至反对（童慧， 等， 2016）。
教师教学任务、教学活动的设计是影响学习者学习积极性，进而影响其学习方式、学习效果的重要因素，在基于电子书包的教学中应该加以重视（张文兰， 成小娟， 等， 2016）。因此，教师如何利用电子书包的优势设计教学任务、教学活动来改革传统教与学方式并提升教学效果将成为助推电子书包深入发展的关键所在。学习金字塔理论揭示了从简单的灌输式学习到深入体验式学习给学习者带来的学习效率的改变，从新的角度描述了提高学习效率的途径，能为电子书包环境下的教学提供一定参考。研究表明，语文、数学等学科均遇到了学科课程与电子书包整合不够的困惑，还处于不断摸索的阶段（管珏琪， 等， 2015），具体问题表现为教师应用电子书包的方式还非常传统，应用的频率和强度不足，应用后收获的教学效果甚微，等等。阅读作为语文教学的核心，是培养学生听、说、读、写能力的重要环节，是学生获取外界信息的重要方式，在语文教学中占据重要地位。因此，为解决语文学科与电子书包融合过程中存在的问题，本研究以语文阅读为切入点，在学习成效金字塔理论的指导下设计了电子书包环境下的语文阅读教学模式，并予以实施。实践后，通过对比实验班和对照班学生在阅读成绩、高阶思维能力、课堂师生互动行为方面的差异来分析新语文阅读教学模式的有效性。
二、学习成效金字塔理论指导下的
语文阅读教学模式
（一）学习成效金字塔理论概述
学习金字塔（Learning Pyramid）理论（或称学习成效金字塔理论）（如圖1所示）是美国缅因州的国家训练实验室20世纪60年代的研究成果，该理论根据信息的不同传播途径揭示了个体对知识的保持率，指出学生采用听讲、阅读、视听、看演示等方式学习两周后，学习内容平均留存率在30%以下，采用讨论、实践和教授他人等方式学习两周后，学习内容的平均留存率在50%以上，其中留存率在30%以下的学习方式属于被动学习，在50%以上的学习方式属于主动学习。
目前，国内外已有研究探究了学习成效金字塔理论对教学的有效指导。在国外，学习成效金字塔理论在工程教育、医学教育、学科教学论（国际研究、护理教育、信息技术教育）等领域得到了广泛认可，积累了一定研究基础，比如伍德（Wood， 2015）在学习成效金字塔理论的指导下，阐述了知识学习中PBL模式促进有效学习的具体作用机制；莫根尼斯等（Magennis， et al.， 2005）在学习金字塔理论框架的指导下，通过实验研究得出了实践练习中可供高等教育工作者借鉴的教学策略；马斯特斯（Masters， 2013）基于医学教育杂志发表的43篇与学习成效金字塔理论相关的文献，综述了学习成效金字塔理论在医学领域的应用情况。在国内，相关研究成果主要关注的是学习成效金字塔理论指导下的具体学科教学实践，一线教师基于学习金字塔理论设计了涵盖语文、数学、英语、生物、地理等在内的多门课程的教学应用。比如臧青（2011）在学习金字塔理论的指导下，结合具体教学内容，设计了高中数学教学实践；薛松宝（2012）指出应该基于学习成效金字塔理论打造高效语文课堂。
学习成效金字塔理论从量化角度直观呈现了学生积极主动参与学习与被动学习效率之间的巨大差异，启示教育者将传统教师控制的照本宣科的“填鸭式”的被动学习转变为学生多感官主动参与的生成性学习。伍德在其研究中指出，学习金字塔底部的教学方法（讨论、实践、教授给他人）是促进学生高效学习的方法，这些方法主要提升的是布鲁姆目标分类中的高层学习目标（应用、分析、综合、评价）。由此可以看出，学习成效金字塔理论的要义在于：在教师的组织和指导下，让学生通过积极主动参与小组探究、体验式学习、实践性学习来提升学习效率和高阶思维能力。
（二）技术支持
电子书包系统是由移动终端、学习资源、服务平台构成的统一体（各部分内涵与功能如表1所示），三者协调作用，互动反馈，能够通过为学习者提供丰富的资源、个性化的体验、即时的沟通交流、多元认知工具等支持有效保障这一模式的顺利实施。
（三）构建教学模式
教育部颁布的《义务教育语文课程标准（2011版）》指出：阅读是运用语言文字获取信息、认识世界、发展思维、获得审美体验的重要途径。阅读教学应注重学生对丰富资源材料的个性化感知，注重学生对课文思想感情的深刻体会，注重为学生提供多种展示与交流的机会，注重对学生多角度、有创意阅读的评价。结合语文阅读教学特点，在学习成效金字塔理论指导下，本研究设计了电子书包环境下的小学语文阅读教学模式（如图2所示）。 1. 激趣导入，吸引注意
兴趣是最好的老师，一个成功的教师要在教学中有意识地培养学生对学习的持久兴趣，使他们乐学、善学、会学、学而忘我、乐此不疲（王正， 2014）。在课堂导入阶段，教师可以使用电子书包上的图片、动画、音频、视频等多媒体素材呈现生动有趣、与学生认知存在冲突的问题和现象来吸引学生的注意，激发学生的兴趣，使其尽快进入“最佳学习状态”。
2. 初读课文，整体感知
在该阶段，教师提出学习任务，学生在明确任务的情况下自主学习课文。学生先初读课文，了解课文内容，形成对课文的独特体验，并结合自己的理解用电子书包上的思维导图梳理课文脉络；然后通过与小组成员交流分享习文结果，完善思维导图。
3. 互动探究，深入体验
在该阶段，教师为学生创设语文学习情境、提供问题支架和学法指导。学生则在教师的引导下精细研读课文内容，译解作者言语编码，走进作者心灵，在设身处地体验作者情感的同时，体会课文的表达方式、段落布局等，这有助于学生感受语文的魅力，增强学习语文的兴趣。此外，学生可以使用电子书包的共享、交流工具与小组其他学生分享自己的体验结果。通过小组成员之间的对话、商讨、争论，学生小组形成对课文内容丰富而又一致的情感认识。
4. 拓展阅读，应用练习
在该阶段，教师为学生提供丰富的课外阅读素材，并组织、引导学生应用所学知识。学生通过阅读拓展素材，形成对课文更加全面、深刻的认识，灵活应用所学知识。本研究认为，可以基于布鲁姆的目标分类标准对学生应用练习的方式进行分类：在知道理解层面，学生可以口头造句、解读文本、运用所学的修辞手法仿写、运用文中的表达方法写作等；在运用分析层面，可以采用角色扮演、为课文配插图、表演课本剧等方式；在评价创造层面，可以应用所学知识创造性地解决生活中的难题，比如通过写广告词宣传自己的家乡特产，以及正确认识虚构的历史人物，并在生活中树立积极的榜样形象等。
5. 交流展示，评价总结
学生使用电子书包的即时反饋系统展示学习成果，将自己的观点和想法呈现给他人。这里的成果主要指的是学生在学习中取得的有形和无形的收获，包括自主习文情况，在应用练习阶段产生的学习结果等。汇报时采用“代表轮流制”，即由小组代表汇报本组的结果，每次汇报由不同的代表完成。汇报后由教师和其他学生小组共同评价其作品。
三、小学语文阅读教学模式的实施设计
（一）研究对象
本研究选取西安市大雁塔小学五年级的两个班为研究对象，其中电子书包试点班五年级8班为实验班，基于传统多媒体网络环境教学的5班为对照班，研究对象的基本信息见表2。可以看出，两个班学生的男女比例基本一致，均为1∶1；学生的平均年龄均约为11岁。该阶段学生的认知处于具体运算阶段，认识事物需要依赖实践和经验，在学习过程中喜欢动手操作，这些特点可为后续教学实施提供重要依据。
实验前，本研究采用语文试卷和5C量表（下面将对这两种研究工具作详细介绍）分别对两个班学生的语文阅读成绩和高阶思维能力进行了测试（分析结果见表3）。可以看出，实验班和对照班学生在这两方面的得分均不存在显著性差异（在阅读水平上，t=0.445，p=0.657>0.05；在5C能力上，无论是整体水平，还是各个子维度均存在p>0.05），两个班属于平行班，可以做进一步研究。
（二）研究工具
本研究综合采用试卷、量表、改进的视频编码系统等多种工具分析了新模式的应用效果，研究工具的具体内容如下：
1. 语文测试卷
本研究采用大雁塔小学统一标准化考试语文期中、期末试卷，试卷内容包含字、词、句、阅读、口语交际、综合性学习、作文七大部分（连云梅， 2014），总分100分，其中阅读30分。本研究选取学生的语文阅读成绩。
2. 5C量表
本研究对高阶思维能力的测量主要参考黄国祯教授的5C量表。该量表中的5C分别指的是Communication（沟通交流倾向）、Collaboration（团队合作倾向）、Critical thinking（批判性思维）、Complex problem solving（问题解决倾向）、Creativity（创造力倾向）五大部分。本问卷采用李克特五点式量表记分方式（5-1分别表示非常同意、同意、一般、不同意、非常不同意）。在调查前，本研究检验了该量表的信效度。问卷信度的检测采用克朗巴哈α信度系数法，问卷的整体信度系数为0.941，创造力0.741，问题解决0.867，批判性思维0.918（其中，元认知监控0.860，元认知评价0.846），团队合作0.778，沟通交流0.851，因此整份问卷具有较高的内部一致性。问卷的效度通过各维度与总分之间的相关系数来检验，其中创造力与总分的相关系数为0.702**，问题解决与总分的相关系数为0.822**，批判性思维与总分的相关系数为0.898**，团队合作与总分的相关系数为0.664**，沟通交流与总分的相关系数为0.832**，相关系数基本在0.7以上，说明本问卷具有较好的结构效度。
本研究前测和后测对高阶思维能力的测量均使用5C量表，后测量表是在调整前测量表题目顺序的基础上形成的，但两份量表的结构基本保持一致。
3. 课堂视频分析系统
通过对国内外文献的研究发现，依据研究内容与目标的不同，不同研究者在分析课堂视频时采用了不同的视频编码系统，比如弗兰德斯互动分析系统（FIAS）、教师—学生（S-T）分析法、TIMSS课堂录像分析法、1：1 数字化环境下课堂教学互动行为分析编码体系（OOTIAS）等。其中，弗兰德斯提出的FIAS最为著名（万昆， 等， 2016）。FIAS把课堂语言分为教师语言、学生语言和沉寂或混乱三类共十种情况。该编码系统采用时间抽样方法，每隔3秒钟依照分类情况记录相应的编码，一节40至50分钟的课大约有800至1000个编码，这些编码反映了课程中按时间顺序发生的一系列事件，由于这些事件按时间顺序连接成一个序列，因此能够呈现出课堂教学的结构、模式和风格（宁虹， 等， 2003）。但由于FIAS存在忽视学生的行为、信息技术的作用等局限，顾小清教授在对其改进的基础上提出了TFIAS，改进后的视频分析系统添加了学生提问、交流讨论、师生与技术的交互等内容，包含教师言语、学生言语、技术、沉寂四个维度，共18个编码（顾小清， 等， 2004）。 本研究结合学习成效金字塔理论的内容和电子书包的实际教学应用情况，提出了基于学习成效金字塔理论的视频编码系统（如表4所示），新的编码系统包含14个编码，分为教师言语、学生言语、沉寂三部分，采用与FIAS编码系统一致的时间抽样方法。在TFIAS的18个编码上做如下改变：①由于在课上师生操作电子书包已经成为师生教学活动的一部分，我们分别在教师言语和学生言语中添加了操作技术这一编码项，没有单独设立“技术”这一维度。②参考学习金字塔理论包含的学习方式，在教师言语中添加了示范；在学生言语中添加了阅读、做中学、马上应用/教别人等编码项。③将教师的课堂导入、课中引导、课堂管理、阐述要求、重申问题、采纳意见、称赞鼓励、纠错、教学反馈等行为归入组织教学的范畴。
（三）研究过程
本研究的实施过程包含前测、实施、后测三个阶段，具体流程如图3所示。
四、小学语文阅读教学模式的成效分析
一个学期后，为了解在参与我们设计的语文阅读教学模式后，实验班学生的阅读成绩和高阶思维能力是否发生显著性变化，我们分别对实验班和对照班的语文阅读成绩、高阶思维能力水平以及师生课堂行为进行了分析。阅读成绩数据来源于该学期两次大型考试（期中、期末）中学生的得分（实验班和对照班试卷的有效率均为100%）；高阶思维能力得分来源于使用调整后的5C量表对实验班和对照班进行后测得到的数据（问卷发放情况：对照班发放67份，有效回收63份；实验班发放66份，有效回收61份）；课堂行为分析的数据主要来源于录制的课堂教学视频。下面将对收集到的数据做详细分析。
（一）语文阅读成绩分析
实验班和对照班两次考试（期中、期末）语文阅读成绩的独立样本t检验统计结果如表5所示。
由表5可以看出，在期中、期末考试中，实验班学生的阅读成绩均显著高于（p<0.05）对照班学生，说明新语文阅读模式的应用在一定程度上提升了实验班学生的阅讀成绩，这大概是因为新教学模式理念下开展的自主体验、交流表达等活动有利于学生熟练掌握和灵活运用所学知识，故成绩得到提升。
（二）5C能力调查分析
为全面了解实验班学生高阶思维能力的提升情况，我们对实验班和对照班的后测结果做了独立样本t检验（统计结果见表6），对实验班的前测和后测结果做了配对样本t检验（配对样本t检验要求同一样本的前后测数据一一配对，故综合考虑实验班前后测的有效问卷数量，选取样本量为61，统计结果见表7）。
由表6、表7可以看出，无论是在后测中与对照班相比，还是与前测中实验班的5C得分相比，使用新语文阅读教学模式后实验班学生的高阶思维能力在问题解决、批判性思维、团队合作、沟通交流四个方面得到了显著提升（p<0.05），而在创造力上（p=0.099>0.05）的提升却不显著，我们认为造成这样结果的原因可能有以下两个方面：
一方面，小组协作探究、做中学、汇报展示等活动促进了学生问题解决、批判性思维、团队协作、沟通交流等能力的提升。具体而言，主要表现为以下几点：
第一，小组协作探究有助于提升学生的团队合作能力。小组协作中，为保障协作学习顺利开展，确保所有小组成员积极参与任务，小组内部会通过协调成员关系、合理分工等方式来建立小组信任、增强集体归属感、增强小组凝聚力，这有助于提升学生的团队协作能力。
第二，做中学促进学生问题解决能力的提升。学习过程中给课文配插图、开展故事会等多样化方式促进学生眼、手、耳、嘴等多感官参与学习，在这样的学习中学生完成对知识全面、多元的建构；学习内容后，学生通过做练习、解决真实情境中的问题，应用所学知识解决问题的思维更加灵活。因此，在对知识形成全面认识后并能及时在真实情境中迁移应用有利于学生问题解决能力的提升。
第三，展示汇报有助于提升学生的沟通交流和元认知能力。展示汇报时，学生需要在头脑中反复构思、加工自己的新想法和观点，并以别人能够明白的形式表达出来，同时回答师生提出的质疑，并辩解、澄清观点。此外，在这个过程中，学生也在聆听、评价别人的观点中不断完善、审视自己的学习过程和认知结构，因此沟通交流和批判性思维能力得到提升。
另一方面，教师没有充分发挥新模式在培养学生创造力方面的功效。虽然新语文阅读模式设计了培养学生创造力的内容，但在应用该模式开展教学时，教师主要引导学生通过沟通交流和多感官参与等方式掌握知道理解、应用分析层面的知识，而很少采用相关策略辅助学生开展创造层面内容的学习。经过调查了解到，教师认为语文教学中缺乏可操作性的创造性能力培养策略是导致学生创造力没有提升的重要原因。培养学生的创造精神、开发学生的创造力是当代教育的重要目标之一，应加强对学生创造力的培养，因此，在该模式的后续应用中，应该加强对教师创新教学策略（比如续编、创编故事和虚构人物等）的指导。
（三）课堂教学情况分析
为进一步验证新模式在小学语文阅读中的应用成效，了解该模式应用中师生课堂互动过程和结构与传统多媒体环境的异同，本研究对两个班同一节课（“阅读大地的徐霞客”）的课堂录像进行了分析，分析结果如下：
1. 师生课堂互动情况
根据教学交互行为编码矩阵，可分别计算出两个班本节阅读课中教师言语、学生言语、沉寂三类行为所占比率，并绘制出对照班、实验班这三类课堂行为比率图，如图4、图5所示。
从图4可以看出，在对照班，学生言语占54.5%，以阅读和应答为主，分别占25.2%、7.4%；教师言语占44.3%，以提问和组织教学为主，分别占15.3%、8.4%。表明传统多媒体环境中的语文阅读教学常采用教师提出预设、封闭性的问题，学生被动应答这一方式展开，在整个过程中，教师代替学生体验、思考，学生缺乏个性化阅读，参与学习的积极性不高。从图5可以看出，在实验班，学生言语占67%，以做中学为主，占12.9%，其次是学生的小组讨论，占11.4%；教师言语占30.8%，以组织教学为主，占9.2%。表明在新模式指导下的语文阅读教学中，教师是课堂的组织者，学生则在做中学，在交流讨论中积极学习，充分发挥学习的主体性。 2. 学习成效金字塔理论视角下的教与学
从两个班课堂视频分析数据中抽取学习金字塔理论包含的七种学习方式在课堂教学中所占的比例，统计绘制结果见表8。
从表8可以看出，对照班学生的主动学习占5.9%，被动学习占30.5%，以被动学习为主；实验班学生的主动学习占34.7%，被动学习占18%，以主动学习为主。研究表明，与对照班相比，该模式的应用确实为学生提供了交流讨论，练习、应用所学知识，将所学知识外化、表达的机会，促进了学生的主动学习。
3.动态特性曲线分析
在前面课堂师生行为整体对比分析的基础上，笔者将每节课教师言语、学生言语、沉寂这三部分在课堂中每分钟（以一分钟为一个时间片，按照每秒进行编码的规定，一个时间片段是20个编码）编码出现的频数和百分比进行了统计，并选取这两节课中教师言语、学生言语为数据源，生成能够反映师生言语行为持续、衔接和变化情况的动态特性曲线（连云梅， 2014）。对照班和实验班的教学过程动态曲线如图6、图7所示。
通过观察图6和图7可以看到课堂上教师言语、学生言语的起伏波动和节奏（张晓佳， 2015）。从图6对照班师生的动态特性曲线可以看出，师生的教学活动处于此起彼伏的波动情况，教师与学生的活动在交错进行。具体而言，基本过程是教师先提出问题（多是与课文内容相关的封闭性问题），学生基于问题学习课文内容并积极回答教师的问题，教师针对学生回答情况给予反馈，随后进入下一环节的学习，各个环节的教学流程基本一致。可以看出，传统多媒体环境下的语文教学采用“提问—应答”的方式，教师是知识的提供者、问题的提出者，学生则在阅读、浏览课文内容的基础上回答教师预设的问题，整个教学过程井然有序，但教学形式单一，学生主体性的发挥不足。
从图7实验班师生的动态特性曲线可以看出，学生言语占总时长的2/3，教师占1/3，教师和学生的言语呈现此消彼长的波动情况。具体而言，除了在0-1这两分钟内（课堂导入）教师言语先于学生言语外，在后面2-41分钟内，学生的言语总是先于教师，教师的行为随着学生的行为在波动，说明整个教学过程在“以学定教”这一原则的指导下，学生积极、主动参与学习，教师则给予学生及时指导和帮助以保证教学流程的顺利进行。
从对两个班阅读教学过程中师生课堂互动情况、主要采用的学习方式、动态特性曲线的分析，可以看出，新模式的应用确实改变了传统课堂师生互动行为，在一定程度上削弱了教师对课堂的绝对控制权，加强了学生的主体地位，将“教师主导，学生主体”这一教学思想落在了实处。
五、小结
学习成效金字塔理论指导下的教与学是一种发现、探究、任务驱动、基于问题的积极主动的教学活动，有助于体现学习者的主体地位，这与新时代“以学生的发展为根本”的教育理念一致。本研究在学习成效金字塔理论的指导下，借助电子书包的优势设计并应用了新技术环境下的语文阅读教学模式，通过对该模式应用效果的分析发现，该模式不仅能够提升学生的学习成绩，而且有助于提升问题解决、批判性思维、团队合作、沟通交流等高阶思维能力，能够显著改善电子书包环境下的课堂教学互动行为，能够为电子书包与语文课程的深度融合提供一定参考。
但是，在实施过程中也发现本研究存在以下不足：一方面，本研究持续时间短，样本量少。学生高阶思维能力的培养是一个循序渐进的过程，需要花费较长时间，而本研究仅持续了一个学期，这可能导致学生部分高阶思维能力无法立即提升（比如创造力），因此为了进一步探寻本研究的效果需要延长研究周期；本研究中提出的新语文模式仅在一个班级实施，这使得研究结果可能具有一定偶然性，后续应扩大研究范围以进一步验证实施效果并在实践中不断完善该模式。另一方面，前面已经提到，从五年级学生的认知特点可以看出该年龄段的学生对进入课堂的电子书包会有极大的好奇心，电子书包本身会对学生的学习产生极大影响。而本研究探讨的是电子书包环境下新教学模式对学生高阶思维能力的影响，电子书包作为辅助教学的环境，与新的教学模式是一个系统，不是单独变量，这可能会使本研究得到的结论具有一定争议，到底是电子书包本身还是设计的新模式对学生高阶思维能力的影响作用更大。因此，为了解决这一问题，后续有必要进一步探讨电子书包环境与传统网络环境对学生高阶思维能力的影响情况，在电子书包环境下研究不同的教学模式对学生高阶思维能力的提升情况。
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收稿日期：2016-09-05
定稿日期：2016-12-04
作者簡介：成小娟，硕士研究生；张文兰，教授，博士生导师，陕西师范大学教育学院副院长。陕西师范大学教育学院（710062）。
李宝，助教，安康学院电子与信息工程学院（725000）。
责任编辑 刘 莉