6.1信息技术的概述
在当今社会中,“信息技术”(Information Technology)是使用频率最高的词汇之一,也是国际上比较流行的说法,研究发现,人们因其使用目的、范围、层次的不同对其定义有不同的表述。对信息技术的概念,目前大致有三种不同的理解:(1)信息技术就是计算机技术;(2)信息技术是计算机与网络技术的组合;(3)信息技术包括三种技术:视听技术、计算机技术、整合技术。
1.信息技术的定义 信息技术的一般定义为:应用信息科学的原理和方法对信息进行获取、处理和应用的技术,它覆盖微电子技术、计算机技术、通信技术和传感技术而成为一门综合技术。它的内涵包括两个方面:(1)手段。即各种信息媒体。如印刷媒体、电子媒体、计算机网络等,是一种物化形态的技术;(2)方法。即运用信息媒体对各种信息进行采集、加工、存储、传播、应用的方法,是一种智能形态的技术。
2.信息技术的特征
信息技术的发展对社会进步产生了巨大的影响和推动作用。产生如此强大的作用是由它的特征所决定的,具体表现为:
(1) 数字化
数字技术是信息技术的核心基础。数字化技术可以将多种媒体信息数字化,如文字、符号、图形、声音、影像等,为信息的统一处理和传输提供了基础。
(2) 网络化
计算机技术与通信技术的结合将人类带入了全新的网络环境,把分布在各地的具有处理能力的众多计算机系统通过通信链路联结起来,实现了资源共享。
(3) 智能化
用计算机来模拟、延伸和扩展人类的智能,使机器具有人类的思维和逻辑判断能力。在通信领域将出现具有类似人类大脑思维能力的智能通信网,当网络提供的某种服务因故障中断时,它可以自动诊断故障,恢复原来的服务。
(4) 个人化
信息技术将实现以个人为目标的通信方式,充分体现可移动性和全球性。它所实现的目标简称为5W,即无论何人(Whoever)在任何时候(Whenever)和任何地方(Wherever)都能自由地与世界上其他任何人(Whomever)进行任何形式(Whatever)的通信。
(5) 多媒体化
电子通信和计算机网络的信息传输,融合了超文本技术和超媒体技术,集文本,图形、图像、声音和视频于一体。信息传递的多媒体化能够消除信息的不确定性,有利于受众的认知。
(6) 虚拟化
人们通过由计算机仿真生成的虚拟现实情境去感知客观世界和获取有关技能。包括虚拟教室、虚拟实验室、虚拟校园、虚拟图书馆、虚拟学社等。虚拟教育可分为校内模式和校外模式。
6.2 信息技术与课程整合的内涵与技术基础
6.2.1信息技术与课程整合的含义 在系统科学方中,“整合”表示为由两个或两个以上较小部分的事物、现象、过程、物质属性、关系、信息、能量等在符合具体客观规律或一定条件的前提下,凝聚成较大整体的过程及结果。信息技术与课程整合的定义可以分为“大整合论”和“小整合论”两种。
“大整合论”所理解的课程是一个较大的概念。这种观点主要是将信息技术融入到课程的整体中去,改变课程内容和结构,变革整个课程体系。
“小整合论”则将课程等同于教学。这种观点,将信息技术与课程整合等同于信息技术与学科教学整合。
在新教学理念和新技术结合的支持下创设的新教学环境和教学活动,与传统的教学环境和教学活动的区别可概括如表6-1。
表6-1 新旧教学环境和教学活动比较 传统教学环境和教学活动 教师中心 单感觉通道刺激 单方面发展 单一媒体 学习和活动 (信息的)单向传递 被动学习 基于事实 被动反应 孤立的人工的背景 新教学环境和教学活动 学生中心 多感觉通道刺激 多方面发展 多媒体 合作学习和活动 (信息的)双向传递 积极的/探索性的/探究式学习 批判思维和基于信息的决策 积极主导的/有计划的行动 现实生活中的背景
6.2.2 信息技术与课程整合中的技术支撑 在教学过程中,教与学活动对技术有一定的依赖性。依据学生的参与程度对信息技术的特征和功能的不同要求,信息技术与课程整合的技术支撑在教与学过程中起到不同的作用。
1.信息技术作为演示工具
演示是教师通计算机做示范性实验,使学生通过观察获得感性知识或印证所学书本知识的方法。教师利用一些多媒体集成创作工具(如PowerPoint),集成各种教学素材,将某些内容加以演示,用以讲解教学中的知识点。
2.信息技术作为交流工具
将信息技术以辅助教学的方式引入教学,实现师生之间教与学信息的交流。如:实时的视频/音频会议系统、电子白板和NetMeeting或者应用互联网上的论坛、聊天室等交流工具。交流可以使学生们集思广义、取长补短,加深对所学知识的理解,获取和建构新知识,发挥学生的主动性、积极性,发展学生的思维能力和语言表达能力。
3.信息技术作为个别辅导工具
操练练习型软件和计算机辅助测验软件,让学生在练习和测验中巩固、熟练所学的知识,为下一阶段的学习奠定基础。计算机课件代替了教师的部分职能,如出题、评定等。在教学中,计算机课件在一定程度上兼顾学生的个别差异,实现因材施教。
4.信息技术作为信息加工工具
信息社会需要人们具有信息能力就是指获取、分析和加工信息的能力。如何在广袤的信息海洋中迅速、准确的找到自己所需的资源,如何判断资源的价值并对其进行取舍。
5.信息技术作为协作工具 教育科学研究已经证实,协作学习有利于促进学生高级认知能力的发展,有助于学生协作意识、技巧、能力、责任心等方面的素质的培养。信息技术为协作学习提供了良好的技术
基础和支持环境,大大扩充了协作的范围,减少了协作的非必要性精力的支出。
竞争,一般是由教师预先提出一个问题或目标,并提供学生解决问题或达到目标的相关信息。在开始学习时,选择一位竞争对手或选择计算机作为竞争对手,并达成竞争协议,然后开始各自地解决学习问题。在学习过程中,学习者可看到竞争对手所处的状态以及自己所处的状态,学习者可根据自己和对方的状态调整自己的学习策略。竞争一般需要在智能性较强的网络教学软件支持下进行。
协同是指多个学习者共同完成同一个学习任务,在共同完成任务的过程中,学习者发挥各自的认知特点,相互争论、相互帮助、相互提示或者是进行分工合作。学习者对学习内容的深刻理解和领悟就在这种和同伴紧密沟通、协调和合作的过程中逐渐形成。协同需要多种网络技术的支持,如视频会议系统、聊天室、留言板等。
伙伴就是在网络环境下找到与现实环境中的伙伴相类似的学生,然后共同协作、共同进步的过程。另一种伙伴形式是由智能计算机扮演伙伴角色,和学生共同学习、共同讨论,在必要时给予忠告等。
角色扮演是指在用网络技术创设的与现实或历史相类似的情境中,学生扮演其中的某一角色,在角色中互相学习的过程。要实现角色扮演一般采用实时交互的网络工具,如Net-meeting、视频会议、多功能聊天室等。
6.信息技术作为研发工具
很多工具型教学软件都可以为研究性教学和研究性学习提供良好的支持。如几何画板软件在中学数学教学中,可为学生提供自我动手、探索问题的工具。使用几何画板自己做实验来发现、总结一些学习的规律。如三角形的内角和为180度、圆周率的存在及近似值的计算等。
6.3 信息技术与课程整合的目标与原则 6.3.1 信息技术与课程整合的目标
信息技术与课程整合要达到的宏观目标:建设数字化教育环境,推进教育信息化进程,促进学校教学方式的根本性变革,培养学生的创新精神和实践能力,实现信息技术环境下的素质教育与创新教育。具体目标可以概述为:
1.优化教学过程,提高教学质量、效率和效益 信息技术与课程整合的本质是在先进的教育思想、教育理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术,作为教学环境的创设工具和促进学生学习的认知工具,应用到各学科教学过程中。将各种教学资源、各个教学要素和教学环节,经过组合、重构,相互融合,提高教学质量,促进传统教学方法的变革。
2.培养学生的信息素养
培养学生获取(包括信息发现、信息采集与信息优选)、分析(包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价)、加工(包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题)和利用(包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等)信息的知识与能力,为学生打好全面、扎实的信息文化基础,同时具备对信息内容的批判与理解能力,并能在虚拟的环境中具有良好的伦理道德和法律意识。
3.培养学生掌握信息时代的学习方式
海量的网络信息,改变了人类的学习方式,学习方式从接受式学习转变为自主学习、探究学习、研究性学习和协作学习。新的学习方式要求学习者必须能够利用资源进行学习,学会在数字化情境中进行自主发现,学会利用网络通信工具进行协商交流、合作讨论式的学习,学会利用信息加工工具和创作平台,进行实践创造的学习。
4.培养学生具有终身学习的态度和能力
在信息时代,知识的更新率加快,各学科间相互渗透,出现了更多的新兴学科和交叉学
科。在这种科学技术、社会结构发生剧变的大背景下,要求学习者能够具有主动汲取知识的愿望并能付诸于日常生活实践,要能够自主的学习,能够自我组织,并能控制整个学习过程,对学习进行自我评估。
6.3.2 信息技术与课程整合的基本原则 信息技术与课程整合,是将信息技术有机地融合在各学科教学过程中。但整合不等于混合,在利用信息技术之前,教师要清楚信息技术的优势和不足,并了解学科教学的需求。在整合过程中,教师要设法找出信息技术在哪些地方能提高学习的效果,从而使学生用信息技术来完成那些用其他方法做不到或效果不好的学习任务。
1.正确的运用教育理论指导信息技术与课程整合的实践
现代学习理论为信息技术与课程整合奠定了坚实的理论基础,在教与学的层面上,每一种理论都具有其正确性的一面。但是,在教学实践中,没有一种理论具有普适性,无论哪一个理论都不能替代其它理论而成为惟一的指导理论。
行为主义学习理论,在对需要机械地记忆知识或具有操练和训练教学目标的学习中突显出来。
认知主义学习理论的指导作用,则主要体现在激发学生的学习兴趣、控制和维持学生的学习动机。
建构主义学习理论,提倡给学生提供建构理解所需要的环境和广阔的建构空间,让学生自主、发现式地学习。如利用信息技术进行适当的内容重复,帮助学生记忆知识。通过信息技术设置情景,让学生便于意义建构。
2.根据学科特点构建整合的教学模式
每个学科都有其固有的知识结构和学科特点,它们对学生的要求也是不同的。
语言教学是培养学生应用语言的能力。主要训练学生在不同的场合,正确、流利地表达自己的思想,较好的与别人交流的能力。
数学属于逻辑经验学科,主要由概念、公式、定理、法则以及应用问题组成,教学的重点应该放在开发学生的认知潜能上。
物理和化学,则是与人们的生产、生活密切相关的学科。在教学中,应注意学生的观察能力、解决问题的能力和做实验的能力的培养。
如果需要培养学生的操作能力,那么用计算机的模拟实验全部代替学生的亲手实验,将会违背学科的特点,背离教学目标中对学生动手能力的培养。
3.根据教学内容选择整合策略
信息技术与课程的整合应该根据不同的教学对象,实施多样性、多元化和多层次的整合策略。对于学习类型和思维类型不同的人来说,他们所处的学习环境和所选择的学习方法将直接影响他们的学习效果。如有的学生不能主动地对外来信息进行加工,喜欢有人际交流的学习环境,需要明确的指导和讲授。而有的学生在认知活动中,则更愿意学习、进行个人钻研,更能适应结构松散的教学方法或个别化的学习环境。
4.运用“学教并重”的教学设计理论来进行课程整合的教学设计
目前流行的教学设计理论主要有“以教为主”的教学设计和“以学为主”的教学设计两大类。理想的方法是将二者结合起来,取长补短,形成优势互补“学教并重”的教学设计理论。而且,这种理论也正好能适应“既要发挥教师主导作用,又要充分体现学生主体作用的新型教学结构”的要求。将信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具。
5.个别化学习和协作学习的和谐统一
信息技术给我们提供了一个开放性的实践平台,对于同一任务,不同的学生也可以采用不同的方法和选择不同的工具来完成。这种个别化的教学策略,对于发挥学生的主动性,进行因人而异的学习是很有帮助的。既要为学生提供个别化的学习机会,又要组织学生开展协
作学习。
6.4信息技术与课程整合的形式与模式
6.4.1信息技术与课程整合的三种基本形式 在信息技术与课程的整合中,信息技术是作为一种认知工具出现的,且与教学的总体能力目标一致,即培养学生的“信息素养”和实践能力。但对于不同的学科,信息技术的作用是不一样的,为此可以将信息技术与课程整合分为三种基本的课程模式。
1.对于信息技术课程——信息技术是学习的对象 信息技术课程作为一门专门的学科开设,主要学习信息技术的基本技能和基本工具的使用。开设信息技术课程并不仅仅是为了学习信息技术本身,更主要的是培养学生利用信息技术解决问题的习惯和能力。根据具体操作流程的不同,课程整合理念指导下的信息技术课程模式也不同。
(1)带疑探究——讲授示范——动手操作型
首先,教师要根据信息技术课程的教学目标,提出具有吸引力或探究性的问题,并用激励和引导性的语言点拨学生进行思考与自主探究,引导学生运用已具备的信息技术技能主动寻找问题的解决方法。
然后,教师将问题分解为若干个小的信息技术学科知识点,向学生讲授相关内容,通过计算机示范操作。学生通过亲自动手操作和练习,获得相关的知识和技能。
最后,教师展开评价并鼓励学生间进行互评。 (2)任务驱动——协作学习型
教师首先依据教学的重点、难点,以及不同的学校环境、个人特长和社会背景,灵活地设计融合了信息技术教学目标的任务。任务应是一个具有层次性、由易到难的梯级状的任务系统。
然后,将设计好的任务呈现给学生,让学生主动寻求学习伙伴,组成小组,采用协作学习的形式进行主动探究。学生将在学习过程中探索发现的信息和学习资料,与小组中的其他成员共享,彼此之间互相交流,进行共同学习。
最后,教师进行总结性评价,评价重点要放在对学生信息技术应用能力的考查上,主要检查学生运用信息技术的能力和信息素养的提高方面。
2.与其他学科的整合——信息技术作为教学工具 学生在教师的组织下利用信息技术进行学习,这时信息技术起着为其它学科教学服务的工具作用。信息技术辅助下的课堂教学有多种表现形式。
(1)群体——讲授型
信息技术辅助的群体——讲授模式,是对传统教学方式的继承与发展。它是在同一时间内,对整个班级群体进行同样内容的教学,只是将信息技术作为一种教学手段加以运用。这种模式有三个优点,一是集文字、图片、声音、图像的表达于一身,使课堂教学活动变得生动活泼。二是可以不受时间、空间和宏观、微观的,便于突破教学重点和难点。三是简单、易操作,能够快速、及时地呈现教学内容,提高教学效率。
该模式的基本步骤:备课时教师研究教学内容,自己设计课件或从资源库里选择课件;课上教师利用课件创设情境,展示教学内容,引导学生接受教学内容并认真思考;最后,教师进行总结。
(2)自主——监控型
自主——监控模式是在网络教室里,学生利用教师提供的教学资源(包括数字化资源和非数字化资源)进行学习,教师监控学生的学习过程,及时辅导。由于超文本链接,实现了网络资源的共享及对教学信息有效的组织与管理应用,因而学生可以根据个人需要使用网络资源。在教学过程中,教师利用教师机监看监听任意指定的单个学生机上的学生活动,用遥
控学生计算机的键盘和鼠标,对学生进行“手把手”的交互式辅导教学。
在自主——监控模式中,首先,要求教师根据教学目标对教材进行分析和处理,决定用什么形式将教学内容呈现给学生;学生接受了学习任务以后,在教师的指导下,利用教师提供的资料或自己查找的信息进行个别化和协作式相结合的学习;最后,教师总结教学内容并对学生进行个别化评价。
(3)协作——讨论型
讨论模式的基本特点是师生利用网络交流工具实现实时和非实时的讨论。首先,教师根据教学目标对教材进行分析和处理,决定用什么形式来呈现什么教学内容,并以课件或网页的形式呈现给学生。学生接受学习任务后,在教师的指导下,利用教师提供的资料(或自己查找的信息)进行个别化和协作式相结合的学习,并利用信息技术完成任务。最后,师生一起进行学习评价、反馈。在整个教学过程中,学习集体和学生的个体都得到重视,这样的教学十分有利于学生创新精神、问题解决能力和协作能力的培养。
3.研究型课程,信息技术作为学习工具
研究型课程是以一种类似于科学研究方式组织的教学。在该模式下,学生是学习的积极参与者,他们在信息技术的帮助下,从多种渠道寻找信息,对各种资料进行分析、归纳、综合、提炼并从中发现有价值的信息,运用各种信息工具,体验科研的过程和方法,为自己的观点提供依据。研究型课程更加突出学生的主体性和参与的过程性,从研究方案的形成、方案的实施,到最后任务的完成都由学生自主完成。教师在选择研究主题时,要考虑学生的认知能力和年龄特点,采用循序渐进的原则。一般小学低年级以生活实践性的活动为主,小学高年级以社会综合课题学习为主,初中以学科性综合实践活动为主,高中以综合学科的学习为主。
6.4.2信息技术与课程整合的模式 信息技术与课程整合的模式很多,按照不同的划分方法有不同的形式。按照教学环境来分,可以分为多媒体组合课堂教学模式、计算机辅助教学模式、基于多媒体网络的交互式教学模式、利用网上资源自主学习模式、利用互联网及卫星传播授课模式(南国农,2005)。按照教与学来分,分为以教师使用信息技术为主的演示型教学模式、以学生使用信息技术为主的自主学习型教学模式和教师演示与学生自主学习综合型教学模式三种。下面我们介绍七种常用的信息技术与课程整合的教学模式:
1. 基于课堂的“情景——探究”模式 这种模式主要是用在课堂讲授型的教学中,也是最常用的一种信息技术与课程整合的模式。如图6-2所示。
信息技术应用 情境资 源共享 意见表 达工具 情境资 源展示 信息加 工工具 测评 工具 情境 探究 教学 创设 课程教学过程 情境 思考 讨论 实践 探索 意义 建构 自我 评价 目标
图6-2 基于课堂讲授型教学的“情境——探究”模式
这一模式主要分为如下5个步骤:
(1)教师利用数字化的共享资源,创设探究学习情境。
(2)教师指导学生初步观察情境,提出思考问题,借助信息表达工具(Word、BBS)表达对问题情境的看法与见解。
(3)针对数字化所展示的学习情境,教师指导学生进行深入观察和探索性操作实践,
从中发现事物的特征、关系和规律。
(4)借助信息加工工具(如:PowerPoint、FrontPage、概念图工具)进行意义建构。 (5)借助测评工具,进行自我学习评价,及时发现问题,获得反馈信息。
表6-2 信息技术与课程整合的基于课堂讲授式的“情境——探究”模式
课堂教学过程 创设不同的问题情境∶ (1)社会、文化、自然的情境; (2)问题情境; (3)虚拟实验环境供学生观察、思考和操作。 教师指导学生观察事物的现象、特征、关系和运动规律,并进行思考和发表见解。 学生对呈现的情境进行操作实践、验证与原来思考的意见是否一致。 指导学生进行知识建构,把思考和实践的结果进行归纳总结。 利用NetMeeting、OICQ或BBS作为意见表达工具进行思想交流,表达见解。 利用信息技术的演示播放功能,重新展示学习情境。 利用文字处理工具、文字编辑工具和网页制作工具进行知识建构。 利用形成性练习题库和在线测试系统进行练习指导学生进行自我评测,了解学习效果。 巩固,利用Excel或在线统计分析系统进行自我评价。 利用多媒体课件、网络教学资源创设情境。 信息技术应用 ①
【《摩擦力》基于课堂的“情境——探究”模式的教学设计案例】
① 创设情景、发现问题 教师:《市民守则》的第七条内容还记得吗? 学生:不乱扔杂物。
教师:乱扔瓜果壳不但不卫生,而且还有可能造成伤害事故,请同学们看一段录像。 播放录像:一块西瓜皮害了一条人命,这一飞来之祸与摩擦有关„„ 发现问题:脚踩在西瓜皮上为什么会滑倒呢?
教师:脚踩在西瓜皮上容易滑倒,在日常生活中你们还有哪些类似的感受? 学生:在结冰的路面上走路容易滑倒。 ② 学生活动
两人拔河:让力气最小的学生与力气最大的学生拔河,力气小的获胜。(在讲台后放一块光滑的装饰板,适度抹些润滑油,让体重大力气大的学生站在上面,体重小力气小的学生站在地面上。)
播放录像:大力士拖动大汽车.画外音:若汽车无轮子,大力士拖得动吗? ③ 提出问题:什么叫滑动摩擦力后,提出滑动摩擦力的大小与哪些因素有关? ④ 学生猜想:学生猜想很活跃,归纳起来有如下几种:
滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。
滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。 滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度大小有关。 滑动摩擦力的大小可能与物体接触面积的大小有关。 ⑤ 教师指导:怎样测定滑动摩擦力。 ①
朱俊峰.初中物理课内探究教学模式设计及案例解析[EB/OL].http://www.jsrgjy.gov.cn/jxyj/shownews.asp?info_id=1034, 2007.4.13/2008.10.20
⑥ 实验设计、合作探究
提出问题:怎样设计实验来探究滑动摩擦力的大小与上述四个因素有关?有什么样的关系呢?
⑦ 小组讨论,全班交流,教师引导,确定方案。
方案一:先在桌面上匀速拉动木块,再分别在木块上加1个和2个砝码,再以同样的速度向同一方向匀速拉动木块,观察三种情况下的弹簧秤的读数,来探究滑动摩擦力与压力大小的关系。
方案二:将同一木块先后放在木板面、玻璃面和毛巾面上,以相同的速度向同一方向匀速拉动,观察两种情况下弹簧秤的读数,来探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
方案三:在同一桌面上,沿同一方向以不同的速度匀速拉动同一木块,观察两种情况下弹簧秤的读数,来探究滑动摩擦力与速度大小的关系。
方案四:将木块侧放、平放在同一桌面上,沿同一方向、以相同的速度匀速拉动,观察两种情况下弹簧秤的读数,来探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系。
表6-3 测定滑动摩擦力的实验方案
控制因素 改变因素 改变方法 一个木块 粗糙程度、接触面积速度 压力 木块加小砝木块加大砝木板表面 压力、速度、接触面积 粗糙程度 玻璃面 毛巾面 压力、接触面积、粗糙程度 速度 缓慢匀速 较忆匀速 平放木块 侧放木块 测力计示数 (即摩擦力大小) 结论 压力、速度、粗糙程度 接触面积 ⑧ 小组合作探究:教师巡回指导(略)。
2. 个别辅导模式
个别辅导(Individual Tutoring)是经典的信息化教学模式之一。该模式试图在一定程度上利用计算机来替代教师的指导性教学行为,对学生实施个别化教学。其基本过程为:计算机显示与提问——学生应答——计算机判别应答并提供反馈。在多媒体和自然语言识别技术支持下,个别辅导型教学软件的教学内容的显示可变得图文并茂、声色俱全,交互的形式更为生动活泼。学生遇到问题时,可以通过email或BBS等非实时的通讯工具与教师进行交流, 也可以通过OICQ或MSN等实时交流工具向教师请求帮助。
②
【《功》个别辅导模式的教学设计案例】 教学环境为多媒体网络教室。
教师事先制作网页形式的教学课件并存放在学校服务器上,网页的内容包括学法指导、学习任务、电子教材、思考归纳、课堂练习、知识拓展、相关链接、课后练习。教学过程可以分为四个阶段:
(1)激趣导入:以神舟五号推力做功引入课题。 ②
叶治康.运用网络技术改革物理教学模式[J/OL].
http://www.studa.net/xueke/061130/11042444.html,2006.12.7/2008.10.20
②
(2)自主学习:学生用20分钟时间完成“学习任务 电子教材 思考归纳 课堂练习 ”,如果比较快地完成任务,可以进入“知识扩展”、“相关链接”获取更多的知识。
(3)讨论巩固:教师应用作业批改统计软件实时处理作业并反馈信息,引发讨论;学生带着问题学习讨论并提高认识。
(4)思维拓展:评价学习并请同学认真探究功、力、位移、力与位移的夹角四个主题的拓展知识。
3.“问题——探究”模式
教师 根据教学任务 学生
创设问题情境 体验问题情境 产生问题意识 明确学习任务 分析问题条件 提出解决方案 创设问题情景 将教学目标分解 为学习任务 指导分析任务 促进创新思维 提出问题 分析问题 观察探索搜集资料假设讨论 对解决问题的途径、方法进行指导,并提供必要的帮助 解决问题 利用信息工具,探索学习任务的解决方案 推理证明 总结、评价任务的 完成情况,并提 出反馈意见 验证假说合作协商强化迁移 归纳整理 总结、归纳、整理、 反馈信息,完成知识迁移 总结评价迁移发展 图6-2 基于课程整合的“问题—探究”教学模式
“问题——探究”模式是以问题解决为中心,仿照科学家探究未知知识领域的途径,通过发现问题、分析问题、创造性地解决问题等步骤去掌握知识、培养学生的创造能力和创新精神。“问题——探究”学习模式从提出问题开始,到创造性地解决问题结束。基于课程整合的“问题——探究”学习模式如图6-2所示。
学生在教师的指导下,以问题解决为核心参与认知过程,整个过程是以任务驱动的形式进行的,两者在问题情境的创设、问题(任务)的解决过程上有许多不谋而合之处。
③
【《Word的图文混排》问题——探究学习模式的教学设计案例】
对“Word的图文混排”内容的教学,从培养学生自主学习,引导学生应用信息,进而 ③
杜春芳. “问题探究”模式在信息技术课堂教学中的运用[J/OL]. http://www.bxla.net/ReadNews.asp?NewsID=481, 2005.10.10/2008.10.22.
③
更好的培养学生创新能力的角度出发,将若干个知识点集成在一张贺卡中,让学生在编制作品的过程中,自觉探索,学习新知识,回顾旧知识,并将所学的知识点应用在具体的作品中。
(1)创设情境,提出问题
在该阶段,由教师创设一个恰当的问题情境(制作一张贺卡或一页小报),让学生自己提出探究的问题。
(2)分析问题,提出解决方案 ① 探究明确问题
一旦学生产生了问题意识——创作欲望,教师就要引导他们将问题变成一种可解决的形式。教师要指导学生对展示的作品进行分析、归纳和总结,看看它们包含哪些知识点(如软件环境、图片制作、版面设计、文字处理、内容筛选等等),哪些自己可以解决,哪些需要查询资料,让学生自由创意,自主选择主题其及作品的呈现形式。
② 围绕主题,收集资料 学生明确了作品主题之后,下一步就要组织学生收集有关作品内容和制作环节中某些未知知识点的资料信息。
③ 提出问题解决方案 资料备齐后,学生就可以拟订编制作品的步骤。准备小组协作任务,组员之间具体分工,明确各自的任务和责任。
(3)解决问题
在这个阶段,大家独自操作或小组协作,学习未知知识点,完成作品的制作。教师可以在旁边对个别学生出现的问题进行单独指导。对于共性的问题,有必要在网上进行广播指导。
(4)作品展示,相互评析
最后,请大家把作品存到教师指定的文件夹里,自由展示自己的作品。并鼓励大家自我评价或相互评析,发现优点,找出不足,师生一起总结该课的心得体会和收获。
4.“协作式”学习模式
“协作式”学习模式总的指导思想是,针对所要研究的问题,同一协作小组内各个成员或不同协作小组针对研究问题的不同方面,进行任务分工,担任不同的角色,承担不同的个人责任,协作交流,最终形成研究成果。协作学习主张将教学内容精心设计为各个任务,学习者以小组的形式一起进行学习,各自担当一定的角色,共同完成某一任务或解决某一问题。在协作学习中,学习者借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,实现学生之间的双向互动,并利用必要的共享学习资料,充分发挥其主动性和积极性,进行意义建构获得事物的性质、规律以及事物之间的内在联系,强调学习者的创造性、自主性和互动性。基于课程整合的“协作式”学习模式如图6-3所示。
成果汇总 协作交流 小组计划 最终评价 明确任务 总结评价 协作交流 明确目标 小组分工 发布成果 接受分组 学生 评价标准 分组策略 观察辅导 评价总结 协作环境 学生分组 问题情境 ④教师 【《农业生态系统》协作式学习模式的教学设计案例】 图6-3 “协作式”学习模式
④
佚名. 运用网络技术改革物理教学模式[J/OL].
http://www.czkxw.cn/Thesis/ShowArticle.asp?ArticleID=1576, 2006.12.7/2008.10.22
教学环境为多媒体网络教室,可外访Internet; 教师事先制作网页形式的教学课件,网页的内容包括前言、任务、资源、评价、讨论区。 前言部分介绍了辉煌的中国古代农业文明,提出现代农业的困惑和出路;
任务部分请同用所学的生态学知识设计一个有苍南特色的良性循环的农业生
态系统;
资源部分给出电子课本、视频资料、相关网页; 评价部分给出评价标准、评价实施办法和评价表; 学生设计的方案和学生评价表可提交讨论区。 在完成任务的过程中,要求学生分成4人小组,每一小组的学生可以通过与一起学习的同学共同探讨,完成任务的过程,彼此之间互教互学。同学完成任务的教程大致分为以下几个阶段:
复习生态系统物质循环和能量流动的特点,生态平衡的调节等知识。 了解农业生态系统的特点
理解生态农业设计的原理和遵循的原则。
利用internet上的信息,搜集苍南的主要的经济作物、家禽家畜和名优特产。 小组成员充分讨论后设计一个有南方特色的良性循环的农业生态系统。 把小组所设计的方案提交到“讨论区”,署上小组成员姓名。 请一位小组成员向全班同学阐释所属小组的设计理由。 取众家之长,完善自己的设计。
5.游戏化教学模式
游戏化教学模式能提供和控制一种富有趣味性和竞争性的教学环境,激发学生的学习动机,使学生在富有教学意义且教学目标明确的游戏活动中得到训练或有所发现,取得积极的教学效果。教师合理地将电脑教育游戏应用到学科教学中,可以:
(1)利用电脑游戏进行课堂导入教学,营造学习情境、激发学习欲望。 (2)利用电脑游戏进行新授示范,变被动学习为主动学习。 (3)利用电脑游戏进行巩固练习,提高学生的基本技能。 (4)利用电脑游戏创设故事情境,使课堂更富有情趣。
在课堂教学中恰当应用电脑教育游戏可以取得较好的教学效果,但并不是所有的游戏都适合在课堂内开展,相对而言,在兴趣学习活动中可以有更多的时间和空间进行游戏化教学。电脑教育游戏在兴趣活动中的运用策略包括:
(1)根据活动内容的需要,确定练习游戏,进行强化练习。 (2)借助练习游戏,进行擂主竞赛,提高练习兴趣。 (3) 开放各类游戏,拓展学生思维,促进学生智趣。
在具体教学中,教师进行游戏化教学时应该注意如下六个方面的问题:1)根据教材实际,围绕教学内容,挖掘教材的游戏化内涵;2)搜集或研制与教材内容相关的游戏作品;3)设计教学活动,让电脑游戏自然融入教学情境;4)组织教学,借助游戏作品,让学生体验娱乐性学习;5)自然切入教学内容,在交流评价中体验收获;6)激发学习兴趣,延伸教学时空,引导课外学习。
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【《翻转与旋转》信息技术与课程整合的教学设计案例】
(1)设情境,设疑激趣 ⑤
周迎春. 创设游戏化网络教学情境——“翻转与旋转”教学设计及反思[J].中小学信息技术教育,2004(10):28-29.
(音乐背景,讲故事)同学们,孙悟空听说人间有了很大的变化,决定下凡间来走一遭,可刚下来就遇到了一个卡通怪物拦住了去路。悟空变出了三个假身将怪物团团围住。
大家仔细观察一下,这几个孙悟空的假身与真身有什么相同点和不同点,悟空到底怎么变出来的?大家想不想学学他的本领?
(2)自学课本,学习新知
①(继续讲故事)悟空打败了卡通怪物之后,看到别人在赛车,也开了一辆准备跟选手们一比高低。但是太过匆忙,居然开反了方向。他想让同学们帮忙给他的赛车调个头。你能帮他吗?
学生打开赛车文件,试着给赛车调头。(请一位学生边讲边演示) 提问:你用水平翻转后,赛车有什么变化?(左右反过来了)
②(继续讲故事)开完赛车后,悟空听说“神舟五号”上天了,心里痒痒的,想开着航天飞机飞向宇宙,于是就做了个“孙行者号” 航天飞机。但这个马大哈,把航天飞机运到发射场,才发现居然弄颠倒了。你能把颠倒的航天飞机正过来,并安装到发射架上去吗?
学生操作完后,教师提问:你用了垂直翻转后,航天飞机有什么变化?(上下翻过来了) (3)解疑揭题,巩固新知
① 大家通过自学课本,帮助悟空解决问题。今后,我们在很多情况下可能也要用到这种方法。现在悟空要考考大家他是用了哪几招变出三个假悟空的?(操作:进入“考考你”,把假身移到相应的框内,如果正确的话会加分,看谁的分数高。如果有困难,可以看教材,或者自己在画图软件中试验。)
② 反馈得分情况后,请学生上台用教具(悟空像)演示水平翻转、垂直翻转和旋转180 度。(教师强调:水平翻转是左右反过来;垂直翻转是上下翻过来;旋转1 8 0 度与垂直翻转的不同点。)
请学生上台贴旋转90 度和旋转270 度的悟空。教师屏幕演示翻转和旋转的三维动画,让学生深入了解图形变化的动态过程。
③ 小结:今天悟空带领我们学习了画图软件的重要本领。(出示三维动画制作的课题)
6.虚拟实验室
虚拟实验室是在传统实验室的基础上,利用先进的计算机、网络通讯、多媒体、虚拟现实等技术,将现实中各种实验资源虚拟,并通过计算机软件系统进行实验管理的综合性的开放型实验教学环境。虚拟实验室不但使实训过程在时间和空间上得到延伸,而且借助于多媒体和虚拟仿真技术使得实验现象更明显、生动,实验周期也在一定程度得到缩短。在虚拟实验室的学习环境中,学生利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情节,观察或控制某些对象,获得某些体验或有所发现。
图6-4所示的实验操作界面来自中学电路实验的仿真模拟软件。该软件能像真实实验一样随意连接试验元件和导线,还可画标准电路图,用于中学电路教学与学习,能增强中学生学习兴趣。具体说来,它的主要功能如下:
(1)支持任意结构的单电源串联、并联电路的实验模拟; (2)操作简单自然,效果逼真,近似于真实实验
(3)支持任意放置、移动、删除、添加试验元件或导线,能任意设置实验元件的参数,能随意设置任意元件参数显示和隐藏,能保存实验、打开原来实验、导出图象、画出电路图,等等。
图6-4 中学电路虚拟实验室
7.头脑风暴模式
古语云:“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”。综合各人的智慧,各种难题都会迎刃而解。头脑风暴模式是在规定的时间内,学生围绕一个主题或问题,在不对别人的见解有任何批评或指责的前提下,尽量展开自己的想象与思维,随意发表自己的见解,从而寻求问题解决策略的模式。这种模式多用于发现式学习、问题解决式学习和抛锚式学习中,它有利于培养学生的想象力、发散思维和创新思维。教师在实施头脑风暴的模式时一般需要经历以下5个阶段:
(1)教师公布头脑风暴教学的开始时间。
(2)学生登录到头脑风暴演播厅(实时聊天室、QQ的群组聊天)。 (3)教师宣布题目、开始时间和结束时间。 (4)学生针对题目自由发表各自的见解。
(5)结束时间到,学生停止自由发言。教师总结发言,综述学生的主要观点,帮助学生进行总结和归纳,总结学生发言中存在的问题与不足,对学生的表现作适当评价。
头脑风暴模式可以促进学生之间的情感交流,起到加强协作和沟通目的。另外,还可以锻炼学生的语言表达能力和思维快速反应能力。但是,在具体的教学实践中,还需注意以下几个问题:
(1)题目选择和问题的确定。题目和问题要具备较好的开放性,学生可以有较大的发挥空间。另外,题目的选择和问题的确定都要使题目或问题处在学生的最近发展区之内,以使学生可以对其作比较全面、深入地交流,从而碰撞出思维的火花。
(2)学生能自由发表见解。当某个学生发言时,其他同学或教师不允许对他的观点和见解有丝毫的批评和指责,否则将会抑制发言人的思考能力,打断其后续思维,破坏整个群体交流的自由发言的氛围。
(3)时间。时间的范围不宜过长,也不宜过短,这要根据问题的难度、学生人数以及学生的知识水平来确定。教师要在实践中不断积累这方面的经验,使学生在整个头脑风暴过程中既有时间上的紧迫感,促进他们积极地思维,又有一定地发挥余地,以免挫伤其学习的积极性和兴趣。
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【《雷雨》头脑风暴学习模式的案例】
《雷雨》一课的教学过程中,授课教师让学生讨论:周朴园与侍萍之间是否是爱情?要求在课文中找出答案。
问题一出,同学们兴趣高涨,钻进课文中找寻答案,根据归纳,分为两派:周朴园对侍萍是有感情的,当年是迫于无奈,现在由于现在环境变了,所以对她“严厉”;另一派认为, ⑥
程维薇, 《“头脑风暴法”在中学语文课堂教学中的运用》,成都大学学报(社科版),2006(4),P55-56
周朴园是一个彻头彻脑的伪君子,他根本不爱侍萍。
双方相持不下,笔者又抛出两个小问题:周朴园为什么怀念侍萍?又为什么对侍萍的态度忽冷忽热?要求每个小组的答案不得重复。
对第一个问题,学生分别列出:
① 当年周朴园很年轻,感情比较纯洁,他是在怀念自己纯洁的初恋。 ② 他将繁漪与当年的侍萍作比较,怀念当年侍萍的温顺、贤惠。 ③ 他对侍萍心怀内疚,而眼前的一切让他感觉到不如意。
对学生的回答,授课教师作了充分的肯定,学生能从人性的角度挖掘人物的潜在动机,值得高兴。对第二个问题的回答,各小组的回答逐渐趋于统一,逐渐认识到周朴园的“怀念”、“内疚”是值得怀疑的,因为他的“惊愕”、他的“支票”、他的“严厉”,以及他对亲身儿子鲁大海的冷酷无情。虽然还是有小组提出年轻时的周朴园与现在的周朴园是有区别的,但基本上给周朴园定义为“伪君子”。
课堂上人人争相发言,为自己的见解与别人不同而据理力争,事后,有的同学还意犹未尽,专门写了人物分析,将课堂上未能表达的思想写出来。这堂课因为这一次的讨论而让学生分析作品、剖析人物的能力得到很好的锻炼,并且在学生自己的争辩、钻研中很好地完成了教学目标,激活了学生的思维。
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