交互式电子白板的技术演进与教学应用分析

☆ 阳永清 阳丽娜

（浙江师范大学教师教育学院，浙江金华 321004）

当今多媒体计算机已广泛应用于教学中，交互式电子白板凭借着既可以方便地引入和呈现数字化资源，又可以根据需求随时增减内容的特性，在一定程度上创新了师生互动的形式和程度，丰富了知识讲授的内容和方式，对融洽师生关系、提高教学效果具有一定“功效”。

一、电子白板概述

电子白板从1991年问世就被世人寄予了很高的希望和热情。它集成了大量的新技术，适应了教育的需求，成为推动中小学变革教学模式、提高教学效率的有效工具。

1.电子白板的技术演进路线

最早的电子白板称为复印式电子白板，它比较简单，没有交互的设计，就是在原有的普通白板上通过增加感应器、可以将书写的内容扫描和打印出来；随着计算机的普及，将白板与计算机实现连接成为迫切需求，外围式白板呼之而出。它将白板与计算机主机连接，在计算机上将白板的内容转换成数字文档，进行编辑和存储，通过网络与外界实现共享。随着电磁感应技术、红外线技术、超声波技术等新技术的出现和应用，电子白板真正意义上的交互成为现实，通过交互式电子白板，可以由技术的交互实现概念的交互，由人－机的交互实现人－人的交互。

2.交互白板在中小学得到广泛应用

电子白板自1991年问世，就在世界各地受到广泛的关注并得到政府的财政支持。在2004年，英国小学采用交互式电子白板的比率只有28%，而在2007年英国教育通信与技术总署（BECTA） 的调查表明，在英国98%的中学以及100%的小学已经配备了交互式电子白板。据相关的市场研究预计，到2011年底，全世界每7间教室就会有1块交互式电子白板。交互式电子白板进入我国的中小学课堂始于2004年，经过2005年－2008年的大量试验，从2009年开始交互式电子白板在中小学校迅速普及。根据市场调查统计，2009年交互式电子白板的销售量达6.7万台，全年实现109%的高速增长，其中教育系统占有率高达91%。[1]中小学研究者、教师和生产厂家共同掀起了一股交互式电子白板的应用和研究热潮。

二、交互式电子白板的技术特点比较

随着交互式电子白板在中小学的迅速普及，电子白板产品也呈现多样化发展态势。为了进一步促进交互白板在中小学的应用，笔者对交互白板的分类及其技术特征做整理和分析。

1.交互白板的分类

目前，市场在售电子白板主要是交互式电子白板，产品品种很多，根据不同的分类标准有不同的划分，按其结构可分为两大类：薄膜式和框架式。其中薄膜式是将薄膜贴装在白板表面，既节省空间又美观，但制造工艺复杂；框架式，不论是采取内置还是外挂的形式，均会占用电子白板上的空间，外观上不如薄膜式的美观，但制造工艺相对简单。大多数研究者采取的分类标准是按照定位技术划分的，主要分为：电磁感应式、红外线式、超声波式、电容式和电阻膜式，[2]其中使用比较广泛的是电磁感应式和红外线式。电磁感应式电子白板的定位原理是：电子笔以间歇方式发射电磁波，当电子笔靠近接收线圈的膜时，线圈就会感应到电子笔发射的电磁波，根据水平方向和垂直方向感应到的电动势，通过计算可以获得电子笔在电子白板上的坐标位置。红外线式电子白板的定位原理是：在由密布在显示区四周红外接收和发射对管形成的水平和垂直方向的扫描网格形成一个扫描平面网中，当有阻挡红外光的物体阻挡住网格中的某对水平与垂直红外扫描线时，就可以通过被阻挡的水平和垂直方向的红外线位置确定坐标位置。

2.技术特征比较

根据电子白板定位技术的分类标准，从感应轴、分辨率、有无漂移、耐磨性能、响应速度、环境干扰、污物影响、稳定性、专用笔九个维度分析对比电磁感应式、红外线式、超声波式等交互白板的主要特性，得出数据（如表1）。

表1 各类电子白板技术特征比较

从以上结果可知：电磁感应式交互电子白板在分辨率、漂移、耐磨性能、响应速度、污物影响、稳定性方面优势比较明显，但容易受到电磁干扰，相比较而言，其综合优势比较明显。国际权威市场调查机构的分析报告中表明，近年国际市场上，采用电磁感应技术的电子白板逐渐占据市场主导地位，占有1／2以上的市场份额，其次是红外传感及超声波传感技术，占有大约1／6的市场份额。

三、交互白板的教学应用

交互式电子白板可以与计算机进行信息通讯，将电子白板连接到PC，并利用投影机将PC上的内容投影到电子白板屏幕上，在专门的应用程序的支持下，可以构造一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境。它既能方便地引入和呈现数字化信息资源，又能根据需要随时增减内容，既能充分发挥教师的主导作用和个人魅力，又能增强师生参与和互动，有助于提高学生的自我效能感和增强学生的注意力。

因此，交互式电子白板在教学中应用广泛，在推动课堂互动、促进教师专业发展、完善资源集成管理等方面有明显的优势，甚至有学者提出，电子白板的核心价值观是构建信息化教育的基础平台。[3]

1.利用交互式电子白板，构建课堂互动平台

交互式电子白板在课堂教学中的交互分为三种类型：（1）技术性交互——即与交互式电子白板的技术功能进行交互；（2）物理上的交互——即让学生走到交互式电子白板前面，操作上面的元素；（3）概念上的交互——即与课程的概念和观点进行交互、探索和建构。技术性交互和物理上的交互是概念上的交互的基础，概念上的交互是技术性交互和物理上的交互的最终目标。教师在熟练使用交互式电子白板后，会自然而然地把交互式电子白板作为一种教学要素融入自己的教学中，并将师生与媒介的交互发展为师生间的信息交互，最终实现师生新旧概念之间的交互，从而改变学生认知图式，产生有效的学习。

Glover和Miller等人认为教师使用交互式电子白板要经历三个阶段：教学的辅助工具阶段（Supported Didactic）、交互阶段 （Interactive） 和增强交互阶段（Enhanced Interactivity）。Lewin等人在2008年发表的研究报告中也指出，教师应用交互式电子白板进行课堂教学主要存在以下几种模式：（1）教师在已经建构好的教学方法中，探索新技术的使用；（2）教师利用新技术提供的工具，将其整合到自己的教学中；（3）教师熟练地使用交互式电子白板之后，对于自己原有的教学方法进行改进或者改变原来的教学方式。

在构建互动课堂上，交互式电子白板具有如下优势：（1）能够支持教师创造出更多变化的、创造性的和更有魅力的课堂（Judge,2007），如支持教师进行基于资源的多分支型课堂讨论教学；（2）不仅能为不同学习风格的学生提供学习支持，而且还能够实现内容丰富且声情并茂的有吸引力的课堂讲授（Higgins etal，2005）；（3）支持不同水平的学生都能积极参与到学习活动中（Somekh,2007）；（4）支持学生处理更多的复杂概念，使得学习更清晰、更有效，并能够动态化地表达与陈述（Smith，2001）；（5）能够更有效地支持班级范围内的启发性学习。

2.利用交互式电子白板，构建教师专业发展平台

教师专业发展的主要目的并不在于外在的、技术性知识的获取，而是在于通过这种或者那种形式的“反思”，促使教师对于自己、自己的专业活动直至相关的物、事有更深入的“理解”，发现其中的“意义”，以促成所谓“反思性实践”为追求。[4]目前实践－反思取向的教师专业发展，主要通过写日志、博客等方式进行个人反思，或通过教研组评课、观摩专家课堂等方式与人合作进行反思；通过这些方式，加强教师对其自身实践的认识，并在此基础上提升教育实践效果。与传统黑板的“一擦即没”相比，交互式电子白板能够实时记录、保存教与学的全过程，教师可以随时调用计算机中存储的课堂教学资料，不必再担心板书的内容无法重现；与在课堂教学中广泛使用的“计算机＋投影仪”相比，电子白板允许教师在课堂上根据学生的学习情况方便自如地随时调整、修改教学计划，并随时保存更新自己的电子教案。交互式电子白板的录制等功能，可以将课堂整个教学过程采集为数字化的视频文件，形成生动而丰富的再生资源，为教师的专业发展提供生动形象的、原滋原味的反思材料。教师可以充分利用这些反思材料，结合其他材料（如背景设计，同行意见，专家意见，学生反馈等），以自身的教学经验为基础，加深对课堂的理解，发现其中的意义，最终将反思应用于教学实践当中。

教师可以根据教学的进展和需要调用交互式电子白板向用户提供大量的可重复使用的教学积件资源，在自己经验的基础上，参考同行的反思经验和专家的指导意见，生成具有自身特色的教学课堂。在这样的课堂环境中，教学课件的设计不再是预设灌输式，而是强调以学生为中心，以学生对知识的掌握程度为基础来确定下一步学习的进度，形成生成性教学。这无形之中，转变了教师的教学理念，改变了知识的传播形式，提高了教师的专业素养。

3.利用交互式电子白板，构建资源集成管理平台

随着信息技术的飞速发展和相关教育理念的不断成熟，教育资源平台的建设大致经历了单机版资源库、校园网资源管理平台和区域资源共建共享平台三代发展历程。[5]交互式电子白板正好可以满足区域资源共建共享的需求，教师通过交互式电子白板的网络功能可以获得学校内甚至区域内其他教师共享的教学资源，而这些资源往往对本地课堂教学有很好的适应性，避免以往资源建设质量低、资源发现困难、资源利用率低等问题。而且交互式电子白板对Microsoft office软件具有很好的兼容性，教师可以充分利用在计算机上制作的教学材料和网络上的教学资源，从而避免在课前花大量的时间和精力准备课件，节省大量的备课时间，为教学科研活动留出时间。

教师在获得资源后，将其合理地组织是一项极为费时费力的工作，交互式电子白板在资源管理方面拥有自身独特的优势，它允许教师使用更多类型的资源，采用素材式、可视化和开放性的管理机制。教师在使用资源笔拖曳资源库中的某个资源，就可以完成对资源的组织，使资源管理更加方便灵活，资源的使用效率得以提高。交互式电子白板，是一个优秀的教育资源集成管理平台

[1]2009中国交互电子白板状况调查报告[OL／D].http://www.shengyidi.com／news／d－251625／

[2]曲国林.基于红外定位的电子白板软硬件系统实现[D].成都:电子科技大学,2010,05.

[3]王陆.交互式电子白板的核心价值观:构建信息化教育的基础平台[J].中小学信息技术教育,2010,(5):42－43.

[4]何以敏.以基于听说评课的反思促进教师专业发展[J].湖北教育,2007,(3):21－22.

[5]贺志强,韩政涛,贺龙祥.教育资源建设平台的发展与展望[J].现代教育技术,2009,(4):67－72.