互式电子白板教学环境下的教学设计

活动2研讨交互式电子白板教学环境下的教学设计第1步了解交互式电子白板

一、交互式电子白板环境的构成

严格说，交互式电子白板环境是多媒体教室环境的一种，但其跟原来的多媒体教室环境相比具有更多的交互功能，更符合老师平时的书写、讲解习惯，具有更加丰富、完善的功能。

一个有效的交互式电子白板硬件系统通常包括交互式电子白板、计算机和数字投影仪及数字展台几部分。它以计算机技术为基础，借助USB线与电脑连接进行信息通讯，利用投影机将电脑显示器上的内容同步投影到交互白板屏幕上。

在白板软件平台的支持下，可以通过手指触摸或感应笔代替鼠标、键盘在白板上直接操控电脑和白板，轻松实现即时书写、标注、画图、编辑、打印、存储、过程回放等多项功能。

（一）硬件系统

1．交互式电子白板

交互式电子白板是系统的主体，它既是书写与操作的界面，又是计算机的显示器和投影机的幕布。

目前常见的电子白板品牌有加拿大斯马特（SMART）、英国普罗米修斯(Promethean)、深圳巨龙(IPBOARD)以及鸿和科技（Hite vision）等等。

依据实现定位原理的不同，电子白板分为红外电子白板、电磁感应电子白板、压力感应电子白板和超声波电子白板等不同类型。

2．计算机

与白板相连的计算机没有特殊的要求，台式机或笔记本都可以。其硬件

配置和软件要求可以参照普通多媒体教室中的计算机配置，目前主流配置均可胜任，现在大多被集成商跟黑板及白板高度集成在一起，形成一个完整的教学系统，更加便于操作和维护。

3．投影仪

普通投影仪（长焦3-5米）投射距离远，操作者会受到投影仪强光刺眼的干扰，对视力造成损伤，另外操作者在白板上进行书写等操作时，会受到自身阴影的干扰，遮挡画面。因而在实际选购中大多选用短焦或超短焦（<1.2米）投影仪解决上述问题，使课堂更加轻松自如。

4.数字视频展台

目前和交互式电子白板配套的数字视频

展台大多是采用最新CMOS技术和影像处理

技术的高效、智能的文档扫描及视频采集的高

科技教学专用设备。它不仅是一台自带高效光

源和内置麦克风的高清视频采集设备，更是一

台品质卓越的专业扫描仪和数字摄录机。通过

高速USB2.0接口连接电脑和投影仪后即成为

一部高清晰度的实物展台，不仅可以拍照各种

文件的高清图片，还能展示各类方案资料，也

可直接展示立体物品，是备课、课堂讲评、展

示、课件制作、远程交流的最新工具，不仅大大提高了课堂教学的质量和效率，也有力地推动了培训及远程视频教学的发展。

它能快速把教师的手稿、学生的作业作品、各种纸质资料拍摄扫描，教师的板书写在A4的纸上，通过拍摄扫描制作成课件。在课堂上配合电子白板的应用，老师在课堂上讲解学生的作业、作品、试卷非常方便，生动形象，提高学生兴趣和热情，并且，大量节省老师写板书的时间，增大了信息量。另外它还

可以把讲解文件和手稿的过程（语音、画面）录制成MP4或FLASH。让大家共享，重现课堂教学过程。实现课堂的回放，彻底解决快速制作音视频课件的问题。

（二）软件系统

1.安装配套的驱动程序及应用软件

根据白板厂家的硬件白板不同，各厂家提供的有相应的白板驱动程序和相应的应用软件，虽各不相同，但操作及功能大同小异。使用前，计算机都需要安装相应白板驱动程序和白板应用程序，才使白板能够正常工作。

2．除白板强大的的工具软件外，交互式电子白板自身还内置了较丰富的资源库，如背景库、各学科工具资源库、注释库、页库、链接库等，其内容丰富、领域广泛，并且允许用户自己任意添加或删除。

二、交互式电子白板的功能

交互式电子白板以“触摸屏+传统黑板+素材库+特色功能”为基本特征，体现的是“多媒体课件＋板书批注”为主要功能的设计理念，对于优化多媒体课堂的教学过程和不断提高教学质量提供了有效支持。

其主要功能可以分为以下三个层次：

（一）具有传统黑板的功能

交互式电子白板可以替代黑板，利用手指或电子笔直接在白板上书写，白

板背景颜色可调，书写颜色可调，一个板面书写完成，不需要擦除，可直接翻页，继续书写，书写内容可保存回放。

（二）具备“计算机+投影仪”的多媒体教室功能

交互式电子白板是在原“计算机+投影仪”的多媒体教室功能教室的基础上将投影屏幕换成了电子白板，因而具备原多媒体教室的所有功能，并且可以直接通过电子白板操控计算机，比原来在主控台操作计算机更方便、灵活。（三）交互式电子白板的特殊功能

1．强大的书画功能

各个交互式电子白板厂家都提供了多种性能的书写笔，用户可用书写笔或手指直接在显示屏幕上进行书写、批注、绘图和擦除。

如多种白板都提供了普通笔、毛笔、荧光笔、排笔4 种笔形选择，并允许用户随意调整笔的粗细和颜色，以书写不同风格、大小和颜色的线条。

利用电子白板的“智能画笔”功能，还可以直接在白板上画出各种规范的圆、直线、矩形等图形。

莹光笔

2．强大的教学功能

电子白板能够兼容多种常见的教学软件，如：PowerPoint、Word、Excel 文档及各种格式的图片、视频、动画，方便用户调用丰富多彩的资源库。

其中编辑功能可以对每一个对象进行编辑，包括复制、粘贴、删除、组合、锁定、图层调整、平移、缩放、旋转等。

链接功能支持文本的超链接，以便链接到其他页面或应用程序，也可以利用超链接添加声音和视频文件等，极大地丰富了课堂内容，同时保证了教学环节的连贯性。

3．多种辅助功能

在电子白板应用程序中都带有许多常用的各学科电子教具，如数学教学中的直尺、量角器工具等，可以方便地用于图、测量、角、扇形等知识的教学过程中。

聚光灯、放大镜、遮屏、刮奖刷、计时器等，不仅可以使基于电子白板的教学具有特殊的视觉效果，也可以有效支持课程教学策略的实施。

4．网络共享、远程交互功能

交互式电子白板一般内置了网络浏览器，师生在进行课堂教学时，不必退出白板工作界面就能随时直接上网。

交互白板还可以通过网络进行视频、音频等信息的传送，实现资源共享和远程交流，不仅可以加强班级之间、学生之间的交流与合作，同时在远程教学、在线培训、远程视频会议等方面也大有用武之地。

活动建议：

调查您所在学校或周边学校的交互式电子白板环境，了解其设备的配备情况和使用情况，上网搜索更多关于交互式电子白板应用于教育教学的资料，将你的

感受和规划写在下面的横线上。____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __

扩展阅读：

交互式电子白板主流技术的比较

从硬件原理上说，交互式电子白板融合了大屏幕投影技术和精确定位测试技术等。依据其精确定位测试技术的原理不同，可以将交互式白板分为压感式、电磁感应式、红外式和超声波式几种。

1．压感式白板

这种白板在两层涂覆了导电材料的薄膜中间设有一层气隙，如图5-3所示。当用手指或电子笔在外层薄板板面上施加压力后，将会导致这两层薄板接触造成短路，从而使系统检测到这个点的位置。

其优点是定位相对准确；无需专用笔，可做触摸操作。缺点是板面怕划伤或击打，一旦有划伤就不能使用；无意识接触易误操作影响正常使用；响应速度较慢且无法制作超大面积的白板。

图5-3 压感式白板图5-4 电磁感应式电子白板2．电磁感应式电子白板

电磁感应式电子白板采用一支可以发射电磁波的电子笔，以不同频率发射电磁波。当这支笔靠近内置于白板内部的由水平和垂直两个方向排列而成的接

收线圈时，电子笔发射的电磁波会在若干接收线圈中产生不同的感应电动势，根据水平方向和垂直方向各个不同线圈所感应导读电动势，按照特定的算法，就可以获得电子笔所在的X坐标和Y坐标的精确位置，如图5-4所示。

其优点是定位相对准确、操作灵敏；书写过程中有压感，即根据书写的轻重不同，笔记的粗细会不同；电子笔能完全实现鼠标功能，制作成本较低并支持双笔功能；坚实耐磨，不易损坏和误操作，更适合学校使用环境。缺点是必须使用专用笔才能书写，不能做触摸操作。

3．红外感应式电子白板

红外感应式电子白板由弥补在白板显示区四周的红外接收与发射对管形成水平和垂直方向的扫描网格，如图5-5所示。当有可以阻挡红外光的物体阻挡住网格中的某对水平和垂直扫描线时，就可以通过被阻挡的红外线位置精确定

位X坐标和Y坐标，实现坐标定位。

图5-5 红外感应式电子白板图5-6 超声波式电子白板

优点是无需专用笔，可用手指、教鞭等进行书写或触摸操作；白板版面不怕划伤，即板面有任何划伤也不影响操作使用；反应速度较快且造价较低。缺点是定位精度不高；不能完全模拟鼠标；无压感反应；可能受强光的干扰。

4．超声波式电子白板

此种白板采用三点定位原理及测距定位模式。超声波式电子白板在屏幕的一边放置两个按固定距离分布的超声波接收装置，用于定位的电子笔实际上是一个超声波发射器，如图5-6所示。当电子笔在屏幕的表面移动时，所发射的超声波沿屏幕表面被接收器检测到，由收到超声波的时间可以换算出电子笔在两个接收器的距离，即已知了三角形的三个边长，从而可以确定电子笔所在的顶点位置。

其优点是可以在不同面积尺寸的白板上使用，适用性强。缺点是定位精度不均匀；受温度影响较大；需要专用电子笔书写。

第2步交互式电子白板环境下的教学设计

马乔里?斯卡汀诺曾说过：无论技术多么令人激动，真正重要的还是我们如何利用它。克拉克也曾说过：是教学设计而不是用来传递教学的媒体，决定了学习者的学习。因此虽然交互式电子白板作为一种新型的信息化教学媒体表现出其他传统媒体所没有的诸多优点，如人机交互、遮罩、拖动等等，但是它本身的这些特点并不能直接决定教学效果，更重要的是教师如何利用它的这些优点进行合理化的教学设计。

在这个交互式电子白板环境的教学系统中，教师和学生、学科和电子白板的教学环境关系如下图：

交互式电子白板的诸多特性为呈现知识、解释原理提供了有效的支持。如：遮罩功能可以依次呈现新旧知识或者依次呈现问题与答案；拖放功能可以实现归类与匹配或者实现物体运动；书写功能可以实现连线和任意绘画；复制、旋转等功能可以展示思考的过程。与此同时其交互功能为课堂交互提供了多种可能，从传统课堂的师生交互、生生交互到现在的生机交互（由与白板界面的交互上升到与学习内容的交互高度）等，提高了学生的课堂参与度，调动了学习积极性，优化了学习效果。

在交互式电子白板环境下教学设计时，我们还要注意如下几点：

（1）处理好技术和学科的关系

在使用交互式电子白板进行教学时，要防止过度重视技术而弱化学科教学特点，为用技术而用技术，要积极寻求学科教学、交互技术与学生认知的结合点，尽快从技术交互走向教学交互层面，从而提高教学效果。

（2）从“预制”走向“弹性”的设计观

传统课堂上的教学资源多为多媒体课件，里面固封了课堂所要讲的所有内容，整堂课完全照本宣科；在交互式电子白板环境下，学生的参与互动使得课堂不仅局限于老师课前准备的内容，同时随堂产生的生成性资源，往往是课堂精华和升华。因此教师在设计教学时，应当有意增加适当的弹性，给课堂留以自由发展的空间，并注意保存、收集。

（3)处理好教师用与学生用的关系

在交互式电子白板的课堂，不仅仅是教师使用白板进行交互，更要注重学生利用电子白板的功能进行思考、表达、探索、尝试等。教师可以从认知策略、组织策略等进行具体的设计。认知策略的目的是帮助学生建立新旧知识的联系，使思维过程可视化，建立正确的知识结构。组织策略的目的是促进教师与学生、学生与学生间的人际交互，构建互动的课堂参与结构。通过组织多样的教学活动，让学生积极参与。

三、教学课例

课例1（课本P119-123）

4.结合本节内容和您上网收集的关于交互式电子白板环境下的教学案例，思考在您的教学实践中基于交互式电子白板环境的教学设计还需要注意哪些问题？将您的思考记录下来，并与同事分享。

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课例2（课本P124-129）

扩展阅读：

几种常见教学环境对比