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计算机辅助研究报告(李小校)

2013-12-23

――“计算机技术辅助盲校教与学的研究”课题组

执笔:  李平毅  李庆忠

        一.课题研究的背景和意义

        1、题目的内涵和背景

        信息技术被定义为:利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法,对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。在本课题中“计算机”既作为一种硬件设备,又作为相关技术、信息包裹网络技术的载体。

        在世界范围内,现代信息技术的发展正在引起教育观念、教育模式和教育技术的变革。计算机技术为现代信息技术中的一部分,正成为教育工作者的研究和关注焦点。本课题重点研究计算机技术对盲校教师的“教”与视障学生的“学”的辅助方法和效果。课题特别关注计算机技术辅助教学的盲校特色以及对于视障学生学习方式和效果的影响。

        2、研究背景

        (1)视障学生的现代信息技术教育水平已经不能满足时代的要求

        以计算机技术为核心的现代信息技术已经把我们带到了信息时代并且已经彻底改变了我们的生活、生产和学习方式。作为一个现代人,掌握一定的现代信息技术是必须的。然而由于视障人信息无障碍技术的相对滞后,特别是对于视障学生信息技术教育的落后,使得他们有落伍于时代的危险。现代信息技术和素养的缺乏使得视障学生无法像同龄人那样学习,严重影响他们获取信息的能力,进而影响他们平等竞争的能力和生存质量。因此,研究如何提高视障学生的现代信息技术素养和能力进而提高他们的学习能力显得刻不容缓。

        (2)教育改革的要求

        随着我国社会经济的迅速发展,教育事业也在很短的时间内发生了深刻变革。我国教育改革的基本策略是以教育信息化带动教育的现代化,广泛运用现代信息技术是教育改革的突破口。随着现代信息技术广泛应用,教育的观念、教学模式特别是学生的学习模式已经发生了巨大的发展。然而,由于多方面的原因特别是缺乏对盲校计算机辅助技术的系统探索和研究,盲校教学长期停留在教师“讲”、学生“听”的模式上,教育观念和方式严重落后于普通学校的教学。盲校迫切需要利用现代信息技术来提高教学质量,并对其使用策略进行探索。

        (3)首都特教事业的发展要求

        在发达国家,辅助技术用用于视障教育已经积累了相当多的经验。2005年开始的“中国-费城计算机辅助技术项目”带动了国内盲校相关项目的发展。北京市盲人学校是市教委直属的、承担对外交流的窗口特教学校,国内盲校纷纷在此领域展开实践探索。作为首都盲校,我校要成为和首都地位相适应的国际一流的特教学校,必须抓住这一历史机遇,积极吸收普校和国外先进经验,提高我校计算机技术辅助教学水平,为我国视障教育做出自己的贡献。另外,旨在帮助视障人群掌握和利用计算机技术的“信息无障碍”技术已经达到了非常实用化的程度,并且已经改变了部分视障者的工作和生活方式,盲校的计算机硬件条件也已经达到了相当高的程度,在这种条件下,系统研究计算机技术辅助盲校教学的课题既有必要性,又有了相当好的基础。

        3、研究的总目标

        通过系统的实践研究,探索计算机技术辅助盲校教与学的效果、模式和方法,以便教师在盲校教学中科学、合理地使用计算机等信息技术以取得最优教学效果,同时建立信息化教学环境,培养学生的自主学习能力,为培养他们的终生学习能力和平等参与社会的能力打下基础。

        二.课题研究的假设和理论基础

        1.课题研究的基本假设

        (1)视障学生可以掌握计算机技术

        视障学生掌握必要的计算机技术是计算机技术辅助教与学的基础,如果视障学生不能掌握相关的技术,他们就不能充分有效利用和处理现代化信息资源。对此,许多人是心存疑虑的。但通过课题实践研究证明,视障学生完全可以掌握必要的计算机技术。其中低视生通过一定的辅助技术(如,放大软件和改变字号等)可以达到或者接近普通人的水平,充分利用多媒体资源。全盲生也可以通过特别设计的软件掌握大部分计算机基础技术,包括文字和声音信息的处理和获取、网页浏览、编辑软件操作等。

        (2)计算机技术可以提高盲校的教与学的效果

        计算机技术是以视觉媒体为主的信息技术,它能不能对盲校的教学起到有效的辅助作用?在课题研究之前,根据普通学校和我校的相关经验,我们认为,计算机技术可以提高盲校的教学效果。通过多年的实践探索,证明这一假设是正确的。

        2.课题研究的理论依据

        (1)“缺陷补偿”和“潜能开发”理论

        眼是人体的重要感觉器官。资料显示,人类获得外在世界信息的80%是通过视觉感知。视觉具有传递信息速度快、容量大、精细和超距等优势,视觉障碍对视障学生的学习和生活产生巨大的挑战,使他们对事物的认识缺少了相应的视觉形象支持,信息来源较为狭窄,导致其认知途径、广度、深度及速度上受到严重影响,影响了他们的学习能力和个体思维发展水平。

        “盲缺陷补偿”是盲校教学的根本原则之一。教师要利用多种途径和手段包括利用视障儿童的其它感官补偿他们的视觉缺陷,让他们尽量获得和普通儿童对等的信。因此教学中教师和学生需要充分利用多种媒体,调动学生的多感官参与教学,从而对视障学生进行针对性补偿、获得良好的教学效果。而计算机技术为“缺陷补偿”提供了巨大的潜力和可能。“潜能开发”是相对于“缺陷补偿”而言的,是指要充分发挥残疾儿童的特长、挖掘他们的各方面的潜力。针对视障人的“信息无障碍”技术充分利用了视障人的听觉和触觉优势,开发了语音计算机操作系统以及把数字信息转化为触觉符号的“点显器”。特别值得一提的是,视觉障碍固然是盲校学生的缺陷,但不可忽视他们的剩余视力。现代视障教育研究表明:视力残疾人中绝大多数是有一定视力的,这些剩余视力对他们的学习和生活非常有用,应当积极创造条件开发、利用他们的视觉潜力。因此,以视觉媒体为主要媒介的计算机技术不但可以被视障学生利用和使用,而且可以为他们的视觉训练提供极好的条件。

        (2)分层分类和差异教学理论

        根据有关研究,由于后天教育的差异以及多重残疾等因素的影响,视障儿童的个体差异比普通儿童要大得多,在盲校教学实践中我们也深深感受到这一点,每个班级的学生发展水平非常不平衡,有的班甚至一个学生一个层次。另外,盲校目前采取的是盲和低视复式教学模式,教师需要同时考虑两类学生的教育需求。长期以来,这是盲校教育教学中的一大难题,给教师的教学带来极大的挑战。在现代信息技术条件下,我们就可以为学生提供丰富的、多样化的资源,使学生实现自主学习,分层分类和差异教学的理念在盲校教学中才有可能得到落实。

        (3)建构主义和多元智能理论

        建构主义和多元智能理论是新课改的理论基础,同样也是盲校教育改革的理论基础。建构主义理强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构,是一种在教师指导下的、以学习者为中心的教学(学习)模式。多元智能理论重视人的智能的多样性,尊重智能的差异性。由于以往盲校学生不能利用普通的信息媒介、学习资源缺乏,建构主义和多元智能理念很难在盲校教学中推行开来,但随着计算机辅助技术的发展,学生掌握了获取信息的能力后就可以获取到充足的信息资源,进行自主探索,根据自身需求采用不同的学习方式,学习相应的学习内容,学生的不同的能力和个性发展才可能得到尊重。

        三.课题研究的内容、方法和过程

        (一) 课题的组织、研究方法

        本课题研究方法主要是以教学实践为基础的行动研究法,即在理论指导下,通过实践探索解决和回答问题。行动研究的途经有:计算机辅助教学课堂研究课、课堂观察和研讨、师生访谈、经验总结、国内外学术交流活动等形式。另外,还会用到文献法、问卷调查法等方法。

        为了保障课题研究和教学活动的一致性,课题组长由主管副校长挂帅,学校教学、科研和信息中心管理部门负责人、教研组长和各科骨干教师作为课题组核心成员,有计划地开展研究活动,特别是开展一系列辅助教学的研究课、公开课活动、课题的研讨活动。为了便于研究盲校各科的辅助特点,我们把课题组分成了核心组及文科、理科和职教组三个子课题组,核心组负责整个课题的设计、组织、总结等全面规划工作,三个子课题组在核心组的指导下,分别独立开展组内研讨和研究课等研究活动。

        (二)研究的主要问题

        计算机辅助盲校教与学,是一个涉及多方面的系统工程。我们采取将任务系统分析的方法将课题研究的内容分解成若干问题,再将大问题分解成若干小问题。分别解决这些问题的过程就是课题研究的过程。

        1. 计算机辅助教与学的研究状况如何?

       相对盲校来说,普通学校进行现代教育技术的改革要早些,在这个过程中,许多宝贵的经验和成果已经积淀下来,因此我们应该首先了解计算机辅助普校教与学的发展状况,另外要了解国内外相关领域的发展。这既是课题研究的前提准备工作,也是研究过程中要经常交流的内容。

        除了进行大量文献调研之外,为了获得最新的技术信息,我们还通过大量的国内外交流活动来获得最新的技术和信息。

        2.计算机辅助盲校教学应具备怎样的软、硬件环境?

        计算机辅助盲校教学需要一定的软硬件条件支持,根据课题的整体需要和学校的发展状况,需要对学校的整体信息化环境进行规划并实施。

        3.计算机技术对盲校教与学的模式和整体影响效果怎样?

        这是课题需要回答的核心问题,需要依靠在大量教学实践和观察,才能在此基础上进行总结和回答。

       4.计算机辅助盲校教学的指导原则和评价标准是什么?

        在教学探索的工作基础上,结合最新的教学理念和盲校学生身心特点,研讨和制定计算机辅助盲校教与学的指导原则。在形成原则的基础上,研究出可操作的评价标准方法,经过在研究课中反复试用和修改后定稿。

        5.盲校师生应该掌握的相关知识和技能有哪些?

        根据多年来我校在计算机教学方面的经验,对不同学段计算机课程教学的课程标准、教学内容进行研究,编出教学标准和教材提纲,并在教学中实施。在实施过程中总结经验,对教学内容和标准进行修订。

        盲校教师必须具备一定的计算机技能基础才能保证计算机辅助教学的正常开展,解决的方法是根据教师的使用需求,有针对性地组织教师进行多种计算机技能的培训。

        6.计算机辅助不同学科教与学的特点是什么?

        这是本课题的重点研究内容。三个学科组,通过应用计算机进行辅助教学的研究课,个案分析和研讨、学生问卷等方法,探讨适合于本类学科的计算机辅助教学可采用的方式、特点及相关技术。

        7.在计算机辅助盲校教与学中如何兼顾盲和低视力两类学生?

        这是一个在计算机辅助盲校教与学中不容回避的挑战,在课堂教学中,我们常见的以视频信号为主的多媒体技术,通过专门的设计,这些技术无疑对低视生是有帮助的,但同时如何使班级中占多数的盲生能够获取主要的学习信息则是需要深入研究的。研究的主要途径是通过教师根据两类学生的特点设计相关的教学资源和课件,课题组成员对使用教师的教学个案进行分析研讨,寻找相应的策略。

        8.计算机技术在其他教学领域中有什么作用?

        除了一般的学科教学外,还需要探索和总结计算机在某些特殊教学领域的辅助作用,如:学前教育、多重残疾教育和视觉康复训练。同时还需要通过针对性的设计和教学实践来关注计算机辅助盲文和盲图制作技术的运用、数字图书馆的使用等问题。

        9、计算机辅助盲校教与学的技术方法有哪些?

        课题主要采用经验总结和个案研讨的方法,找出计算机辅助盲校教与学的基础技术线路,总结这些技术辅助不同学科教学中的作用和应用策略,总结计算机技术对盲校教与学模式的影响,形成有推广价值的经验。

        (三)课题研究机制建立和支持条件形成

        (1)开展多种形式的研究课活动

        课题开展以来,为将课题研究与提高教学效果密切结合起来,学校组织了多种形式的研究课、公开课,例如,青年教师教学基本功比赛、高级教师展示课、教师评优课、骨干教师示范课等。在这些活动中明确要求应用计算机辅助教学并在制订了相应的评课标准和课件评比标准。通过大量研究课的活动,我们积累了经验,收集和分析了大量课件,进行了成果总结。

        (2)组织和参与多种形式的交流活动

        从2003年起,我校作为骨干学校,参加了“中国-费城”计算机辅助盲校教与学中美合作项目,在项目中,我校承担了“数学辅助教学”的研究内容,所做工作受到国外专家的高度评价;2006年,我校作为中国教育学会视障教育委员会的主任学校,组织了全国计算机辅助机盲校教学网上教研组;2008年,我校精心组织教师团队参加“全国第二届特殊教育学校教师信息综合运用能力大赛”,在比赛中取得了非常好的成绩。通过这些活动的举办,不但促进了国内外的交流,获取到先进的信息,同时也促进了教师的课题意识,提高了教师的技术水平。

        (3)建立了先进的学校信息环境

        辅助技术的深入使用需要以完善的网络教学环境为基础,课题开展以来,通过一系列的调研和讨论,根据我校信息技术发展的整体要求,学校颁布了《北京盲校信息化发展规划》,按照这一规划,学校逐渐建立了完备的信息无障碍环境环境,这些硬件设施在全国盲校处于领先水平,为提高教学质量、推广计算机辅助技术在我校的打下了坚实的基础。

        (4)开展教师培训活动

        为推动课题进展,我校对教师进行了全员培训,培训内容包括常用办公软件、Tiger、Brlpaint制作盲图软件、阳光读屏软件、网页制作技术、多媒体展台使用等;2008年结合北京市特教中心要求,组织全体教师参加特殊学校教师教学基本功培训并通过考试,其中即包括计算机应用技术。

        四.课题研究的成果

        本课题的研究通过数年的探索,在理论和实践方面取得了一系列的成果,这些成果基本回答了研究设定的问题。

        1.信息辅助技术让视障学生有了平等参与社会的平台

        计算机辅助技术的产生改变了视障学生参与社会的局限性,他们可以利用辅助技术进行汉字信息的处理从而与普通人进行有效交流,也可以像普通人一样获取各种信息,通过网络进行快速交流。通过几年的教学实践,我校小学阶段学生即可熟练上网收集所需信息,如游戏、音乐、小说等,初中以上学生通过网络获取各种信息外,还掌握了网络聊天、建立论坛、发帖等。这些对普通学生看似平常的能力对于视障学生来说具有特别重大的意义,使他们跟上了信息时代的步伐,获得了和普通学生一样正常学习和参与社会的能力,让他们获得了尊严和自信。

        2.计算机技术改变了盲校教与学的模式、提高了教学效果

        在盲校的传统课堂上,教师主要靠讲授,由于教学手段的单一,学生很容易产生厌倦情绪,教学效果不佳。计算机辅助技术可以实现多种媒体的呈现,实现做种感官的刺激,在多方面进行盲缺陷补偿。低视力学生可以通过学习特殊的放大软件、改变背景颜色和对比度拓宽获取知识的方式和范围;盲生可以通过读屏软件进行知识的补充。教师可以采用图片、声音、视频等多种信息元素进行教学情景的设计,使得盲校课堂教学有声有色、生动活泼,大大提高了学生学习的兴趣。

        辅助技术同样也改变了盲校的而教学模式特别是学生的学习方式产生影响。信息技术作为教学过程中一个要素,带给教学的不仅仅是教学技术的优化,更重要的是为教学带来一种以学生自主学习为主的教学思想的转变。随着课题开展,我校建成了统一的网络体系、统一的数据中心和信息化支撑体系。在这样的网络环境下,主要产生了以下几个教学模式:

        (1)多媒体课堂教学模式

        随着课题的展开,越来越多的老师尝试多媒体课堂教学,运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展课程教学活动,其中用到许多与课程有关的图片、声音等多种素材,丰富教学资源。

        (2)基于网络技术的教学模式

        对于初步掌握了网络技术的初中以上学生来说,充分利用网络资源,进行自主的、有选择性的学习成为可能。这种模式分成三个层次:一是让学生利用校园网和信息中心的资源,这些资源相对固定,比较容易寻找;二是主题网页,教师根据教学内容设计主题网页供学生学习;三是利用广域互联网实现远程交流和信息收集,学生通过电子邮件收发、网上浏览、资料检索等信息技术获取信息。这种模式下,教师、学生、专业资源通过网络联系在一起,网络成为学习、教学的工具,学生主动积极地查找相关资料,主动积极地思考,寻求问题的解决方案,与教师、同学分享学习心得,上交作业等。教师可以利用网络设计课堂,充分借鉴名师名家的经验,实现教学设计的最优化,追求教学效率最佳化,通过网络与学生进行沟通,交流、监测学习成果,分析教学中取得的成绩和存在的问题。这种模式在高中和职教阶段的教学中产生了很好的效果,如高中综合实践课,有的教师就尝试让学生利用互联网进行专题研究,取得了非常好的效果。

        传统盲校教学中对视障学生个体需求关注不足,辅助技术让我们有条件尊重学生个体差异,将“学生”和其需求放在首位。在信息时代,学生获取信息的来源不再是单一的盲文文本,因此传统的老师讲授、学生被动接受的方式也对着发生了改变。

        3.盲校教师和学生的计算机辅助水平不断提高

        通过课题的带动和培训,我校教师的计算机辅助技术水平不断提高,现在大部分教师已经能够熟练使用PPT、网页制作、Flash等技术制作课件,利用办公平台和校园网办公和指导学生学习。许多年轻教师在计算机辅助技术的帮助下在各种教学比赛中脱颖而出,取得突出成绩。在我校参加的全国盲校的各种计算机辅助技术的活动中,我校教师表现优异,在兄弟盲校中处于领先地位。2007年,我校在北京市教委组织的国际特殊教育论坛上进行项目主题发言;2008年,作为全国盲校的代表在全国信息无障碍大会上进行大会发言,获得好评;同年,我校选派三名教师参加全国第二届特殊教育学校教师信息技术综合应用能力大赛,取得一等奖、三等奖和优秀奖的好成绩。在与普校教师同台竞技的比赛中,我校教师也获得理想的成绩,2007年海淀区中等职业学校青年教师教学基本功比赛中我校教师即获得第一名,比赛中,教师的辅助技术受到高度评价。

        通过信息技术课程的不断改革和完善,学生计算机水平得到明显提高,为学生自身可持续发展打下良好的基础。小学高年级以上学生熟练使用盲用读屏和放大软件对电脑进行操作,进行文字处理、资料搜寻、文件下载、收发邮件、网上聊天、音乐编辑、程序设计等各种工作,获取信息,进行以往不可能进行的作品创作,丰富了他们的生活,解决与外界沟通时的文字和空间障碍,拓宽了视障学生的就业渠道。

        4.构建了先进的校园信息环境

        根据信息辅助技术和首都盲校的发展定位,我校建成比较先进和完备的信息无障碍软硬件系统,包括:

        (1)无障碍校园局域网和对外网站。

        (2)信息管理中心和教学资源数据库,实现各种系统数据的动态更新,为师生提供适合的教学资源。

        (3)多媒体装备普及到教室,除建成多媒体教室和电子图书馆各一间外,初中阶段电脑进教室,保证学生人手一机,并装配视障学生使用的“盲用读屏软件”及“低视力放大软件”,这些软件可以将屏幕上的文字转为语音输出或放大,引导视障学生进行电脑操作,同时每一台电脑均与INTERNET连接,实现校园网“班班通”。

        (4)建立视觉康复专业教室,为利用计算机技术开展视觉康复、早期干预等奠定基础。发挥了重要作用。

        5.研究制定了《盲校计算机辅助教学的指导原则》和相关评价标准

        通过大量的实践和研讨,我们认为:辅助技术应当有助于提高教学效果和效率,有助于提高学生的学习兴趣,有助于学生自主学习能力的培养,对于不适合的内容不能刻板使用,画蛇添足。在此理念的指导下,课题组研究制定了《盲校计算机辅助教学的指导原则》,并在原课堂评价标准中增添了辅助教学项目的有关评价内容,促进了计算机辅助技术的应用。

        6.研制了《盲校信息技术课程标准》和小学教材

        长期以来,盲校信息技术课缺乏和视障学生相应的课程标准和教材,教师教学随意性强,不利于教学的有序开展,影响了视障学生信息技术能力的提升。我们根据十几年的教学实践,制订课程标准,注重体现视障学生的生理特点,针对盲和低视生、不同年龄段的学生提出了详细的要求,同时编写出各阶段教材。课标和教材对规范和提高信息课质量起到了明显效果,同时为全国盲校提供了宝贵经验。

        7.总结了计算机辅助的技术路径和辅助不同学科的应用特点

        我们在研究的过程中,将盲校学科根据学科特点分成文科、理科和职业学科三个学科组,各个小组分别根据学科特点进行研究。研究表明:不同的学科有不同的辅助特点和途径,文科学科利用计算机多媒体技术更容易创造生动的教学情景,理科学科可以通过多媒体展示试验过程和科学原理,学生利用互联网探索学习,职教的学生可以利用互联网进行主题研究等。(附:各科研究的成果总结)

        根据实践探索和分析,我们总结出了现阶段计算机辅助教学的技术路径,共老师们参考使用。(附后)

        8.总结了辅助教学中的分类教学策略

        如何使盲生和低视生在教学中得到对等的信息是辅助技术教学应用中的一个挑战。通过对典型课例的研讨,我们发现:对于低视生来说,需要通过改变颜色反差、字体大小、适合的视频等方式,让他们充分利用残余视力获取信息,同时需要为盲生准备好相应的盲文材料,教师课件中出示的文字部分,可以插入与这些文字相应的音频,使低视生看的同时盲生可以听,这样就兼顾了低视力和盲生。针对读屏软件对图像信息不能辨认的问题,教师可以进行适当的解释和说明,这样盲生就可以利用专门软件基本上可以获得和低视生对等的信息。

        9.计算机辅助技术在教学多领域中得到有效应用

        课题组在注重研究计算机辅助课堂教学的同时,也注意发挥其他技术辅助的作用,取得了良好的效果。

        (1)利用计算机辅助盲文和盲图制作取得显著成效

        目前我校大部分教师已经掌握了利用计算机辅助翻译制作盲文和制作盲图的技术,为盲生制作了大量相关材料,大大提高了教学质量。

        (2)计算机技术应用于视觉康复等训练取得明显效果

        视觉训练的原理是利用丰富多彩的视觉刺激激发学生的视觉欲望、增加他们的视觉经验和能力。在训练中我们有意利用计算机创设丰富的训练情景,受到学生的欢迎,达到了很好的训练效果。同时,在学习中,学生大量使用数码助视器和助视软件,提高了学习效率。除此之外,计算机由于能提供丰富的资源和选择,在我校多重残疾、学前儿童教育等新项目的教学中也发挥了很好的作用。

        (3) 数字图书馆深受学生欢迎

        由于辅助技术的普及,学生课余学习的主动性和积极性空前高涨,我校数字图书馆深受学生欢迎、利用率非常高,从一个侧面说明了计算机辅助技术的成功。

        五.问题和讨论

        在我国乃至世界范围,计算机辅助盲校教学还是一个比较新的课题,这一课题随着计算机辅助技术的不断发展和特教事业的不断发展得到不断深化和发展。虽然本课题取得了一些成果,但还存在较多的问题,需要在后续研究中加以解决:   

        1.利用计算机辅助技术在教学中兼顾“盲”和“低视”的策略需要进一步研究,着重关注策略的普遍应用。

        2.计算机辅助教学还不够深入,还很难达到计算机技术和学科完全整合的程度。

        3. 如何在视障学生掌握网络技术后管理网络资源,引导学生有效、健康地利用计算机技术是目前应当关注的问题。

        4.盲校教学专用信息资源库不够丰富,视障学生的适用资源明显缺乏,有待于全国盲校的共同努力建成共享的盲教资源系统。

        5.从课题研究本身看,由于课题涉及面广,问题太多,研究注重实践经验的总结较多,对盲校辅助教学特色的科学研究不够精细和深入。

【结束语】

        计算机辅助技术已经为盲校教学带来了深刻变革,显示了其对盲校教育教学的强大的推动力,计算机辅助技术为视障学生打开了一个新的天地,为他们融入社会搭建了必备的阶梯。随着计算机技术和视障教育的发展,盲校计算机辅助技术必将更加深刻地影响盲校的教学,推动盲教事业到达新的高度。