人工智能研究性学习范文
时间:2023-06-16 17:38:14
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篇1
[关键词] 扩大血管周围间隙;认知功能;蒙特利尔认知评估
[中图分类号] R741 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)04(b)-0073-04
[Abstract] Objective To explore the relationship between Enlargement of perivascular space (EPVS) in different sites and severity and cognitive function in the elderly men. Methods From January 2010 to May 2016, 80 elderly men at Dalian University Affiliated Xinhua Hospital and Dalian University Affiliated Zhongshan hospital were selected, which were accepted MRI scan and a comprehensive cognitive test. The severity of EPVS based on visual grading was divided into grade 0 to grade 3 according to the size of EPVS and rated 0 to 4 points according to the number of EPVS. According to the lesions location of EPVS, EPVS were divided into non EPVS, basal ganglia EPVS, semioval center (including the subcortical white matter) EPVS, hippocampus EPVS and mixed legions EPVS. The difference of cognitive function between different sites and severity of EPVS were analyzed by Montreal cognitive assessment scale (MoCA). Results The EPVS score was negatively correlated with the total score of MoCA (r=-0.630, P < 0.05). The total score and subentry scores of MoCA had significant difference in different grades (P < 0.05). The attention and calculation score of grade 1 was decreased than that of grade 0 (P < 0.05). The MoCA total score, visual space and executive ability score, attention and calculation score and delayed memory score of grade 2 were decreased than those of grade 0 (P < 0.05). The MoCA total score, visual space and executive ability score and delayed memory score of grade 2 were decreased than those of grade 1 (P < 0.05). There was no difference in orientation score between grade 3 and grade 2 (P > 0.05). The total score and subproject score of grade 3 were decreased than those of grade 0 or grade 1 (P < 0.05). The total score and subentry scores of MoCA in non EPVS were decreased than those of different location EPVS (P < 0.05), while there were no differences comparison between any two means in the different location EPVS (P > 0.05). Conclusion Cognitive function is related to the degree of EPVS. The elderly men with EPVS have obvious damage in cognitive function including spatial ability, executive function and delayed recall. EPVS may be one of the imaging methods for cognitive dysfunction.
[Key words] Enlarged perivascular spaces; Cognitive impairment; Montreal cognitive assessment
扩大的血管周围间隙(enlarged perivascular spaces,EPVS)被认为是扩张动脉周围的蛛网膜下腔的延伸,影像学上在半卵圆中心、基底核和海马区出现点状或线状高信号、等信号,T2加权与脑脊液的信号一致[1-2],EPVS在健康年轻成人的大脑通常不存在,但在老龄人群中越来越普遍。EPVS存在已与高血压、脑动脉硬化、帕金森病、糖尿病有关[3-4]。越来越多的研究表明脑白质病变与老化相关的认知功能减退有关[5-7]。本研究针对EPVS与认知功能的关系进行初步分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2010年1月~2016年5月大连大学附属新华医院与大连大学附属中山医院体检门诊的80例男性患者,年龄为65~75岁。常规查肾功能、血离子、血钙、肝功能、甲状腺功能、血糖、糖化血红蛋白、血红蛋白、白细胞计数、血小板计数。经专业医生(上午)检查,无定期用药史。除外以下情况:①当前患有重大疾病,包括老年痴呆症、脑血管疾病、缺血性心脏病和抑郁症等。②既往存在癌症病史、心脏病、呼吸系统疾病、糖尿病、神经系统疾病和其他重大疾病。本研究经大连大学附属新华医院医学伦理委员会批准。
1.2 方法
1.2.1 磁共振扫描 所有磁共振扫描在1.5 T扫描仪(西门子)上完成。结构图像采集通过三维定位器和包括快速自旋回波T2横断面全脑成像,扫描层厚5 mm,间隔2.5 mm。空间分辨率为矩阵192×256,每个扫描均由两位评估者双盲读数进行独立检查,和所有其他的成像,认知,和生化结果一样。EPVS被定义为小,轮廓分明的结构如同脑脊液信号密度,遵循穿支血管的方向和垂直于脑表面。采用神经放射专家(JMW)的评级,将EPVS部位分为:无EPVS、基底节区EPVS、半卵圆中心(包括皮质下白质)EPVS、海马区、混合部位EPVS(基底节区、半卵圆中心皮质下白质与海马区2个或2个部位以上)(图1,封三)。按Maclullich[8]的报道,将EPVS数目进行评分如下:0分=没有,1分=10 EPVS,2分=10~20 EPVS,3分=21~40 EPVS,4分=40 EPVS。根据Heier等[9]报道,将EPVS大小分为:0级(无EPVS)、1级(直径 < 2 mm)、2级(直径2~3 mm)、3级(直径 > 3 mm)。
1.2.2 认知测试 所有测试均由同一医师(回避脑成像和生化结果)上午完成。所有患者的测试顺序相同,提供频繁的休息,以减少疲劳的影响。采用中文版蒙特利尔认知评估量表(montreal cognitive assessment,MoCA)进行认知功能评估。MoCA子项目包括:视空间与执行能力5分、命名3分、注意力与计算力6分、语言3分、抽象理解2分、延迟记忆5分、定向力6分,满分30分。受教育年限12年者,在原始分基础上加1分进行校正[10]。
1.3 统计学方法
采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;分级资料使用Kruskal-Wallis检验;相关性分析采用Spearman相关,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 EPVS数目评分与MoCA认知评估总分相关性
EPVS数目评分越高,MoCA认知评估分数越低,呈负相关(r=-0.630,P=0.0200.05)。
2.2 EPVS不同分级MoCA各项评分比较
各级别在总评分和分项评分比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。1级与0级相比,注意力与计算力评分降低(P 0.05);2级与0级相比,MoCA总分、视空间与执行能力、注意力与计算力、延迟记忆评分降低(P < 0.05)。2级与1级相比,MoCA总分、视空间与执行能力、延迟记忆评分降低(P < 0.05);3级与2级相比,定向力评分降低(P > 0.05),3级与0级、1级相比,MoCA总分及其他各项评分降低(P < 0.05)。见表1。
2.3 EPVS不同部位MoCA各项评分比较
不同部位EPVS的总评分和分项评分均低于无EPVS(P < 0.05)。半卵圆中心(包括皮质下白质)、海马区、基底节区、混合部位EPVS两两比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表2。
3 讨论
1843年Durand[11]首次提出EPVS,认为主要发生于基底节区或脑白质,伴或不伴有脑实质改变。EPVS是MRI常见但易被忽略的影像学改变,具有一些明确的影像学特征:伴随着穿支动脉走形,呈圆形、卵圆形或线形(部位及切面的不同),边界清晰,周围无增强效应[12-13]。VRS扩大与年龄明显相关,提示VRS扩大可能是脑老化的表现[14]。EPVS的发生发展与认知功能损害关系密切,包括视空间判断能力和词汇记忆能力等[15-16]。认知功能是指人脑接受外界信息,经过加工处理,转换成内在的心理活动,从而获取知识或应用知识的过程。目前临床上通过观察患者的记忆、执行、思维、结构、自知等能力来判断其认知受损情况,存在较强的主观性和不可预知性。S着影像学的发展,特别是CT、MRI的出现,研究发现认知障碍患者影像学上往往存在脑沟加深、脑窄、脑萎缩[17-18]。
Rouhl等[19]提出,EPVs数量的多少可作为诊断认知功能障碍的一个指标。研究表明EPVS数目评分与MoCA认知评估总分呈负相关相关性。本研究发现,EPVS认知损害的特点是以视空间与执行能力、延迟记忆方面损害为主。关于EPVS严重程度与认知损害的关系,本研究发现,1级组仅注意力与计算力受到影响,而2级组显著影响了MoCA总分、视空间与执行能力、注意力与计算力及延迟记忆;3级几乎影响整体的认知功能。这提示EPVS引起认知障碍很可能存在“阈值效应”。
EPVS因伴随的穿支动脉不同而出现在不同部位,伴随豆纹动脉的经前穿质而分布于基底节区;伴随髓质动脉则进入大脑半球灰质并延伸至白质,分布于半卵圆中心和皮质下白质。本研究发现,基底节区EPVS、半卵圆中心(包括皮质下白质)EPVS、海马区EPVS、混合部位EPVS与无EPVS在MoCA分和视空间与执行能力、语言、抽象理解、延迟记忆评分上有整体差异。但不同部位EPVS间两两比较无显著差异。其原因可能是基底节区、半卵圆中心(包括皮质下白质)、海马与皮质之间的纤维联系中断[20],从而导致以记忆障碍为主的认知功能受损。
总之,EPVS在视空间与执行功能、延迟回忆方面存在明显的认知损害。EPVS病变程度越严重,认知功能下降越显著,EPVS对认识损害可能存在阈值效应,进一步明确和揭示该阈值效应,有助于明确脑小血管病MRI诊断的疆界。本研究局限性在于样本仅包括男性,并不是随机选择的。因此,研究结果可能不适用于所有人口。本研究是小样本、非盲法的研究,结果存在局限性。对于将EPVS真正应用于认知障碍的诊断和评估,还需要在今后进一步进行随机、多中心、大样本量的研究。
[参考文献]
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[15] Maclullich AMJ. Enlarged perivascular spaces are associated with cognitive function in healthy elderly men [J]. Journal of Neurology Neurosurgery & Psychiatry,2004,75(11):1519.
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篇2
关键词:网络技术;研究性学习;
随着现代科技的迅猛发展,网络技术逐步渗透到人类生活的各个领域.由于网络环境自身的特点能实现学习的交互性,通过人机对话与人工智能化,进行计算机各部件工作原理的模拟和仿真,实现信息资源的共享.网络环境的开放性加深了人与人之间的交流与合作,网络的超文本链接和资源共享,有利于学生创新精神和实践能力的培养.国家教育部从2000年开始推出的各种课程教育计划中把“研究性学习”作为重要内容列入其中,首次成为我国基础教育课程体系的有机组成,这被公认为我国当前课程改革的一大亮点.国外自20世纪90年代以来,自主性、开放性、研究性学习的课程已构成许多国家课程改革的突出特征,如美国的“自然与研究”、“设计学习”,英国的“社会研究”、“设计学习”,法国的“综合学习”,日本的“综合学习时间”等,这类课程都注重和强调学生在学习活动过程中的科学探究和科学体验,注重培养学生的信息素养.
1网络环境下的研究性学习特征
从课程发展角度来看,研究性学习课程及信息课程的整合研究已成为当前课程改革的热点问题.网络环境拓展了学习的时间与空间,因此,倡导在网络环境下开展自主性学习,其实质就是一种以网络为背景的探究性的教与学.它是以课堂教学的过程为基础,以学生的自主学习为主,鼓励学生在学习过程中进行交流与协作.网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习,是指以网络为媒介,依据网络的资源共享、交互学习、超文本链接等特征,在教师或专家指导下,从理论和实践中选择和确定相应专题,以小组讨论方式,展开组装与维护综合性活动.网络环境下《计算机组装与维护》课程研究性学习具有以下几个特点:
1.1研究性学习的自主性与网络环境的交互性
研究性学习内容的具体选择与设计,可以根据学生、学校及课程的具体条件灵活地选择.网络自身的交互性特征可以不受时空的限制,采取丰富多彩的交互方式,打破地区的界限进行协作交流,如利用BBS、E-mail、网络聊天室、电子公告栏等,在学生与教师之间,学习伙伴之间,学习者与专家之间展开学习,讨论问题,从而促进信息的相互交流,这有利于提高学习者自主发现和自主探究的学习能力.
1.2研究性学习的实践性、应用性和网络环境的生成性
有效借助网络进行个性化学习,可以完善学生的智能结构,促进学生人格的健康发展.学生利用所学的理论知识与计算机模拟有效结合,可以获得实际应用的真切体验.因此,借助网络环境可以减少实验设备的投资,降低教学成本,同样使学习者的认识和体验不断加深,创造性的火花不断进发.
1.3研究性学习的灵活性、多样性和网络环境的广泛性
这门课程研究性学习正是有了内容广泛性和活动形式的多样性,所以适应了学生群体智能的多元倾向与学习方式的多样性选择.而网络环境下各种可利用的资源丰富,信息更新速度快,在教师有效组织的前提下,网络环境可以为每个学习者提供不同需要的学习内容和实践对象;而各种层次的学习者,几乎都可以在网络环境中在线点击或找到自己感兴趣的学习资源,从而产生探究欲望和积极性.网络 环境的开放性和多样性可以使学习者尽早形成合作、资源共享意识,同时,因为学习参与过程,从而使学习者获得尊重且产生成就感.
1.4研究性学习活动环境、气氛的愉悦性和网络环境的趣味性
哪里有兴趣哪里就有记忆.研究性学习应针对每一个学生的兴趣爱好和主观要求进行活动设计.研究性学习的内容安排,如果以分组竞赛的形式组织活动就能激发学生的好胜心.倘若教师安排的活动有吸引力,还能激励学生乐学、好学的志趣,同时为学生创造趣味性强、宽松活泼的学习氛围,容易形成平等、民主、合作的师生关系.因此,在网络学习过程中,可以根据学习内容特点,把学习者提出的具有价值性的问题,以多媒体的方式将问题情景化,呈现在学生面前,使学习者增强学习主动性,产生探究的欲望,进而学会创新.
2网络环境下研究性学习的组织形式和教学模式建构
2.1网络环境下教师角色的转变
研究性学习过程中学生通过直接体验和探究获得直接经验,其专题性、开放性、实践性和综合性的特点,决定了教师在研究性学习过程中的角色是充当活动的组织者、情感的支持者、学习的参与者和信息的咨询者.教学过程中的教师、学生、信息与手段等各要素的关系与功能开发,是与传统教学模式不同的另一种功能性结构模式,是一种理想化的建构主义学习模式,教师从观念到实际操作都起到了质的变化.教师角色中的“知识来源”作用将由部分网络替代,即技术承担教师的部分角色.信息资源获取机会的均等性使得教师不再拥有控制知识的“专权”,而逐步向“伙伴与伙伴”的关系转换.从研究性学习课题的制定和成果的到学习过程与学习的检测评估,每个环节都是基于网络环境进行的,要求教师具有较高的信息技术和使用水平;指导学生进行材料的搜集,要求教师具备通过网络和电子资料熟练查询和搜集的能力;指导学生进行交流和给学生提供技术材料,要求教师具备很强的文本编辑能力;协助学生进行课题成果的展示,以及利用学生网页发表学生的研究成果,要求教师具有一定的图像处理能力,多媒体制作能力以及一定的网页编辑能力.只有当教师熟悉并能熟练地运用新技术、新手段使之成为指导学生学习不可或缺的部分时,教师角色的定位才有可能科学而准确.
因此,在网络环境下对《计算机组装与维护》进行研究性学习,教师不再是学习的主宰者,而是学习的帮助者.教师不再是惟一的信息源,而是更多地注重指导学生学会学习,帮助学生如何才能更快捷的搜索到自己需要的知识,如何使自己的知识成为更适用更有效的结论并被别人接受和加以运用.
2.2网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习的组织形式
2.2.1“个体活动”型
活动的过程是由学生个体独立进行探究和实践.比如完成老师布置的具有研究性的课外作业,虽然在整个过程中也要与人交往和沟通,如向人请教、与人协商、查询资料等,但其所有的决定和判断都要求学生自己做出.
篇3
关键词:网络技术;研究性学习;
随着现代科技的迅猛发展,网络技术逐步渗透到人类生活的各个领域.由于网络环境自身的特点能实现学习的交互性,通过人机对话与人工智能化,进行计算机各部件工作原理的模拟和仿真,实现信息资源的共享.网络环境的开放性加深了人与人之间的交流与合作,网络的超文本链接和资源共享,有利于学生创新精神和实践能力的培养.国家教育部从2000年开始推出的各种课程教育计划中把“研究性学习”作为重要内容列入其中,首次成为我国基础教育课程体系的有机组成,这被公认为我国当前课程改革的一大亮点.国外自20世纪90年代以来,自主性、开放性、研究性学习的课程已构成许多国家课程改革的突出特征,如美国的“自然与研究”、“设计学习”,英国的“社会研究”、“设计学习”,法国的“综合学习”,日本的“综合学习时间”等,这类课程都注重和强调学生在学习活动过程中的科学探究和科学体验,注重培养学生的信息素养.
1网络环境下的研究性学习特征
从课程发展角度来看,研究性学习课程及信息课程的整合研究已成为当前课程改革的热点问题.网络环境拓展了学习的时间与空间,因此,倡导在网络环境下开展自主性学习,其实质就是一种以网络为背景的探究性的教与学.它是以课堂教学的过程为基础,以学生的自主学习为主,鼓励学生在学习过程中进行交流与协作.网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习,是指以网络为媒介,依据网络的资源共享、交互学习、超文本链接等特征,在教师或专家指导下,从理论和实践中选择和确定相应专题,以小组讨论方式,展开组装与维护综合性活动.网络环境下《计算机组装与维护》课程研究性学习具有以下几个特点:
1.1研究性学习的自主性与网络环境的交互性
研究性学习内容的具体选择与设计,可以根据学生、学校及课程的具体条件灵活地选择.网络自身的交互性特征可以不受时空的限制,采取丰富多彩的交互方式,打破地区的界限进行协作交流,如利用BBS、E-mail、网络聊天室、电子公告栏等,在学生与教师之间,学习伙伴之间,学习者与专家之间展开学习,讨论问题,从而促进信息的相互交流,这有利于提高学习者自主发现和自主探究的学习能力.
1.2研究性学习的实践性、应用性和网络环境的生成性
有效借助网络进行个性化学习,可以完善学生的智能结构,促进学生人格的健康发展.学生利用所学的理论知识与计算机模拟有效结合,可以获得实际应用的真切体验.因此,借助网络环境可以减少实验设备的投资,降低教学成本,同样使学习者的认识和体验不断加深,创造性的火花不断进发.
1.3研究性学习的灵活性、多样性和网络环境的广泛性
这门课程研究性学习正是有了内容广泛性和活动形式的多样性,所以适应了学生群体智能的多元倾向与学习方式的多样性选择.而网络环境下各种可利用的资源丰富,信息更新速度快,在教师有效组织的前提下,网络环境可以为每个学习者提供不同需要的学习内容和实践对象;而各种层次的学习者,几乎都可以在网络环境中在线点击或找到自己感兴趣的学习资源,从而产生探究欲望和积极性.网络环境的开放性和多样性可以使学习者尽早形成合作、资源共享意识,同时,因为学习参与过程,从而使学习者获得尊重且产生成就感.
1.4研究性学习活动环境、气氛的愉悦性和网络环境的趣味性
哪里有兴趣哪里就有记忆.研究性学习应针对每一个学生的兴趣爱好和主观要求进行活动设计.研究性学习的内容安排,如果以分组竞赛的形式组织活动就能激发学生的好胜心.倘若教师安排的活动有吸引力,还能激励学生乐学、好学的志趣,同时为学生创造趣味性强、宽松活泼的学习氛围,容易形成平等、民主、合作的师生关系.因此,在网络学习过程中,可以根据学习内容特点,把学习者提出的具有价值性的问题,以多媒体的方式将问题情景化,呈现在学生面前,使学习者增强学习主动性,产生探究的欲望,进而学会创新.
2网络环境下研究性学习的组织形式和教学模式建构
2.1网络环境下教师角色的转变
研究性学习过程中学生通过直接体验和探究获得直接经验,其专题性、开放性、实践性和综合性的特点,决定了教师在研究性学习过程中的角色是充当活动的组织者、情感的支持者、学习的参与者和信息的咨询者.教学过程中的教师、学生、信息与手段等各要素的关系与功能开发,是与传统教学模式不同的另一种功能性结构模式,是一种理想化的建构主义学习模式,教师从观念到实际操作都起到了质的变化.教师角色中的“知识来源”作用将由部分网络替代,即技术承担教师的部分角色.信息资源获取机会的均等性使得教师不再拥有控制知识的“专权”,而逐步向“伙伴与伙伴”的关系转换.从研究性学习课题的制定和成果的到学习过程与学习的检测评估,每个环节都是基于网络环境进行的,要求教师具有较高的信息技术和使用水平;指导学生进行材料的搜集,要求教师具备通过网络和电子资料熟练查询和搜集的能力;指导学生进行交流和给学生提供技术材料,要求教师具备很强的文本编辑能力;协助学生进行课题成果的展示,以及利用学生网页发表学生的研究成果,要求教师具有一定的图像处理能力,多媒体制作能力以及一定的网页编辑能力.只有当教师熟悉并能熟练地运用新技术、新手段使之成为指导学生学习不可或缺的部分时,教师角色的定位才有可能科学而准确.
因此,在网络环境下对《计算机组装与维护》进行研究性学习,教师不再是学习的主宰者,而是学习的帮助者.教师不再是惟一的信息源,而是更多地注重指导学生学会学习,帮助学生如何才能更快捷的搜索到自己需要的知识,如何使自己的知识成为更适用更有效的结论并被别人接受和加以运用.
2.2网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习的组织形式
2.2.1“个体活动”型
活动的过程是由学生个体独立进行探究和实践.比如完成老师布置的具有研究性的课外作业,虽然在整个过程中也要与人交往和沟通,如向人请教、与人协商、查询资料等,但其所有的决定和判断都要求学生自己做出.
2.2.2“小组合作学习”型
以4~6人小组为基本形式,个人与集体活动也包含在小组活动之中,这种活动为学生提供了可以进行横向交流与多向沟通的网络环境,学生可以相互交流与合作,共同提高.这种学习形式往往是以“电脑某种故障现象专题”的形态出现的.
2.2.3“沙龙”型
网络环境下<计算机组装与维护>课程的研究型学习,特别是一些常见故障现象的分析解决,可以采取“沙龙”的形式,以“头脑风暴”的方法,围绕主题进行研讨和交流,相互启发,形成共识,从而加快个人和各研究小组的学习、研究进程.
总之,网络环境为实现全方位的、适时的、多边互动的教学新模式打下了良好的基础.
2.3网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习的教学模式
网络教学模式为学生自主学习提供强有力的技术支持,较好的体现了学生以主体,以教师为主导的教学理念,使学生在获得理论和经验的同时,也掌握了一些运用网络处理相关信息的能力,而且使学生综合素质得到全面提高.
借助网络环境开展《计算机组装与维护》课程的研究性学习,就是将传统教学模式和现代信息技术有效的结合起来,建构一个“协作性学习”的教学模式.在Internet网络环境下,具有丰富的可以用来协作性学习活动的信息资源,通过各种网络交流手段,可在网络上呈现和表达思想与观点,实现与他人交流共享信息.在基于因特网的协作学习中,具有学习资源环境与协作学习小组、协作学习小组与学习个体、学习者个体与学习者个体以及协作学习小组与协作学习小组之间的多重协同作用.协作学习模式有组内和组间协作,学习者首先根据自己的需要与兴趣结合不同的协作小组进行展开学习过程.
“协作性学习”教学模式各环节的具体操作如下:
1)创设情景
教师通过精心设计的教学内容,故意设置障碍,创设最佳学习情景,激发学生的学习兴趣,使学生处于一种积极的心理状态中,有利于学生的自主学习.例如,在“CMOS设置”的教学中,教师给一台计算机分别设置系统BIOS密码和开机保护密码,不告诉学生密码要求清除并开机,有效激发学生对现象的关注和研究兴趣,使学生产生跃跃欲试的状态,依靠网络寻找最佳的解决方案.网络环境使学生学习的时间与空间不受限制,学生可以利用电子邮件、邮件列表、新闻组、IRC实时聊天、MOO虚拟环境、视频会议等因特网上的交流工具与指导教师就所要研究的问题以及与研究问题相关的信息进行交流和讨论.教师利用网络,一些电脑常见故障问题,然后,引导学生利用QQ进行群聊、交流讨论,最后根据个人所关心的问题进行分类讨论,进而展开研究性学习.
2)确定目标
学生运用课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、比较质疑法等,在教师的指导点拨下,通过学生自主自我设问,学生之间相互设问,师生之间相互设问等方式,提出研究课题的目标与专题.在课题的提出阶段,学生可以使用因特网上的交流工具与指导教师就所要研究的问题以及与研究问题相关的信息进行交流和讨论.课题的选题来源一般可以从以下几个方面开展,即从家用电脑常见的问题出发提出课题;根据电脑某部件的工作原理提出使用电脑应注意的课题;从学习资料信息中分析比较并提炼出课题.如学生在研究“硬盘的工作原理”课题时,教师利用网络,要研究的主题是“硬盘的工作原理”,然后,引导学生对“硬盘的工作原理”进行讨论,利用QQ进行交流已有的经验,然后根据个人的兴趣和爱好,进行分专题研究,分别针对专题提出研究课题所要达到的目标,进而展开研究性学习.
3)自主探究
教师提供接近学生最近所学知识的材料,组织学生结合目前计算机技术的新发展,能够合理利用教师提供的学习资料或网上查询的相关计算机硬件网站及网络资源,开展研究性学习活动,对网络上搜集到的知识进行分析一比较一归纳一思维概括,从而得出探究的初步结论,然后进行小组合作交流.
4)协作交流
在“以学生发展为本”的研究性学习中,学生不再是受外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象,而是成为信息加工的主体意义的主动建构者.教师有计划地利用网络组织师生交流、生生交流、人机交一流,从而形成竞争、协同、伙伴关系.学生之间相互交流、协助解决问题而形成学习的共同体,对于交流中遇到的一些疑难及时通过网络协作学习方式来共同克服,同时加强了针对性的辅导.学生针对个人学习结果可以通过BBS讨论区进行交流,协作学习.教师可以利用视频会议对各研究小组进行集体辅导.
在网络环境下,研究性的协作交流是指利用网络以及多媒体技术由多个学习者或研究小组针对同一学习内容彼此交互合作,以达到对教学内容比较深刻的理解与掌握的目的.在基于网络环境的协作学习过程中,通常有竞争、协同、伙伴与角色扮演四种形式.
5)总结
研究小组同学对指导教师和同学的客观评价进行总结反思,学生根据自己的学习兴趣,有针对性地选择合适的方式和相关内容,提出进一步的完善方案和设计开放性的问题,自主提高.于此同时,利用超级链接将实践经验和理论向课外延伸,提高研究成果的社会认可度.:
3网络环境下研究性学习活动的教学策略
3.1借助网络下超文本链接的选择性,培养学生信息的收集、处理与分析能力网络资源丰富多样,信息量大,动感和交互性强,利用网络信息平台查询资料.教师要引导学生到互联网查询资料,利用学校先进的校园网将教学背景材料实现网上资源共享.网络技术的使用不仅可以极大的培养学生收集、处理、评价信息的能力,而且拓展了研究性学习的“教与学”的空间.通过校园网设立共享文件夹,作为信息平台,学生可以上传他们查阅的研究资料,也可以下载他们所需要的研究资料,由于各研究性学习小组的选题是在同一主题下的不同课题,因而有相近之处或相似之处,可以通过网络及时交流意见,答疑解惑.
3.2借助网络多媒体展示的集成性,培养学生思维能力
网络能够为我们提供大量集成性的信息,而对这些信息的处理过程,有利于训练学生的思维能力.教师在研究性学习的指导过程中,要指导学生排除网络上无关信息的干扰,把精力集中在当前正在研究的问题和专题上.同时教师应积极帮助和指导学生查询与研究课题相关的资料,并能结合查询到的研究资料,结合自己的已有经验,进行信息梳理、分类、比较、综合、提炼、概括和升华,从而使学生的思维能力得到锻炼和培养.
3.3借助网络展示各种故障的产生过程,让学生探究、发现和体验
传统的《计算机组装与维护》课程的教学通常忽略经验与实践,把技能的培养变成了知识的填鸭,只重视给学生尽可能地灌输更多的知识,不注重能力的培养.让学生的学习过程成为自己的组装和操作过程,为了使学生能真正成为认知的主体,精于观察、灵活思维、熟练操作的能力,要求“授之与鱼,更应授之与渔”,促进学生终身可持续发展的需要.网络环境就为我们提供了大量的富有启发性的资料,现象的模拟和再现加深了学生对理论与实践相结合的理解和掌握.
篇4
关键词:信息技术;小学生;信息素养;培养
随着信息时代的到来,信息技术无论是使用范围还是用途范围都在不断地扩大。由此可见,信息技术的基本掌握已经成为现代人必须具备的一项技能。所以,我们要对学生从小就进行信息素养培养。本文从信息素养的含义、培养信息素养的有效途径以及评价方法来展开对小学生信息素养培养的论述,其中着重描述了有效途径的具体实施办法,希望对小学生信息素养的培养有所帮助,使学生无论在技能方面还是社会责任方面都能够有所提高。
一、信息素养的含义
信息社会的到来要求每个人有不同的信息素养,也就是指以下方面:首先是信息的技能,也就是信息的基础处理能力,是否能够合理利用信息技术。其次是社会责任。就是要有一定的社会伦理和规范,进一步完善对信息独立学习。
二、培养信息素养的有效途径
在寻常的课堂活动和学校教育中可以进行信息技术课程的授课,这也是时下大多数学校采用的模式。
1.注重培养信息意识
也就是能够让学生对自己的信息形成一种判断和完善的过程,进一步考查学生的捕捉和观察能力以及对信息的灵敏度,可以进一步吸收和消化相关的信息。在信息技术教学中,大多数教师都对学生的信息意识有着不同程度的看法,实现学生理论的应用是关键。
2.信息技术教育
信息技术的培养现阶段主要集中在课堂教学中,也就是能够通过课堂来实现信息技术的教学,进一步完善培养学生信息能力的手段。对于教师来说,要进一步实现教学研究的能力,不同教材、教学内容,采用不同的教学方法。
3.各种综合实践活动
可以根据教学材料安排适当的实践活动来完善对书本上知识的应用考查,进一步增强信息学习的兴趣。对于学生来说往往有着更多的机会能够接触信息技术。
(1)校本课程
在学校每年都有着不同形式的活动开展,这些活动都比较丰富,能够营造出一种活跃的氛围,实现制作的空间,让学生能够进一步发挥潜力和创造力,实现自主性学习的状态。
(2)研究性学习
研究型学习有着一定的拓展能力要求,也就是说能够在学习中找到很多新的挑战,往往教师需指导学生来完善研究性学习的方向,进一步能够引导学生收集资料、整理资料。对于很多的初步成果来说,要能够将作品和相关的论文进行考查和审核,进一步还要提出总结和小组的讨论,以便于促进团队合作能力。
4.建立信息技术课程与其他学科的整合
信息技术可以作为一种教学的手段和模式渗透到其他学科之中,进一步能够开展拓展性的学习,完善那些学有余力学生的要求,进一步将学生的信息素养和技能提高。
(1)信息技术应用
现在的信息技术不能够只依靠书本,一定要针对实践开展相关的工作,实现应用和解决问题的能力,学校要积极鼓励学生参加相关的活动,进一步展现自己的信息才能,实现学生的文化课基础需要,进一步能够采取创作和交流的模式,实现应有的创造力和相关的规划,进一步加强自己的信息实践理论。
(2)智能机器人活动课程
智能机器人是我校科技教育的一大特色,也就是能够将学生的学习兴趣和自主的学习能力全面激发,实现人工智能应用的直观演示,让学生能够在自我的设计中研究相关的模型,进一步实现对信息能力的拓展,尤其是小学生,需要将能力进一步发挥,实现优化。
三、信息素养的评价方法
信息素养的评价对教与学具有反馈、激励的功能。小学信息技术教育对学生信息素养的评价应遵循以下原则:
1.要将过程和结果集合进行评价
评价相关的小学信息技术不能够单单只依赖成绩,要进一步将重点的实践能力和日常的创新思维也进一步反应,这样才能够充分了解学生,还要了解学生的平时状态,获得的经验与教训等进行评价。
2.外部评价与学生自我评价相结合
由于很多评价都是结合成绩直观进行的,所以外部的评价就显得很重要,也就是说要有着一定的实力基础才能够完善自身的外部评价,进一步实现能力的交换,实现自我的调节和控制。
3.笔试与操作性测试相结合
信息的素养是长时间培养的,尤其是针对小学生的启蒙状态,需要从根本上发掘他们的潜力,不断鼓励他们创新,进一步养成良好的信息道德观和素质观,能够实现测试,将真实的学习任务和实践相结合,以提高学生素养。
现代的信息化社会对信息素养的要求进一步提高,对小学生来说,生在高科技时代,需要进一步完善提高自身的信息素养,才能够适应未来社会的发展。因此,教师需要进行果断的引导,让学生进行技术的合理学习和实践,进一步加强道德观念的指引,充分为学生形成终身学习能力打好坚实的基础。
参考文献:
[1]龚道敏.关于中小学生信息素养评价方案的探索[J].中国远程教育,2002(09).
[2]陈松.关于中小学教师信息素质培养的原则及方法探讨[J].电化教育研究,2001(10).
[3]潘世祥.打造安全高效的区域教育网络环境:深圳市宝安区教育城域网信息安全与管理实践[J].电化教育研究,2007(11).
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Abstract:This text proceed from concept of the informatization instructional pattern, combine the characteristic of informational education to sort out instructional pattern at present. Furthermore, investigate and discuss the problem of informatization instructional pattern, then propose method to solve it.
Key Words::Informational Education 、Instructional Pattern、Constructivism
随着以计算机、多媒体、通讯、网络、人工智能等为代表的信息收集、处理、加工、传输等技术的飞速发展,信息技术不断渗透到社会生活的各个领域和各个方面,在全球范围内改变着人们的生产方式、生活方式、交往方式、学习方式和教育方式,人类跨入了一个崭新的时代——信息化时代。.
社会经济的发展对人们的素质提出了更高的要求,同时也对教育的发展产生了深远的影响。培养适应信息化社会的创新人才,建设终身学习体系是21世纪教育发展的方向。在信息化社会中,利用信息技术手段提高教育机构的运行效率,扩大受教育人群范围,探索新的教学模式,提高师生的信息素养,已成为世界各国教育教学改革与发展的重要组成部分。[1]
自上世纪80年代以来,为了迎接信息化社会对教育提出的种种挑战,国内外的学者进行了许多探索,从CAI、卫星电视、多媒体到教育网络,努力运用各种最新的信息技术手段优化教育与教学过程,并取得了显著成效。[2]那么,到底什么是信息化教学模式,信息化教学模式在应用过程中存在哪些问题,如何解决。只有对这些问题进行深入研究,才能进一步深化教育教学改革,我们的教育事业才能与时俱进,更好的适应信息化时代的要求。
1.什么是信息化教学模式
要弄清楚什么是信息化教学模式,首先必须了解信息化教育的概念。2001年9月,祝智庭先生在高等教育出版社出版的《现代教育技术——走进信息化教育》一书中给信息化教育下的定义是:信息化教育指全面深入地运用现代化信息技术来促进教育改革和教育发展的一种全新的教育形态,它是建构主义理论与先进的技术(如多媒体技术、网络技术、人工智能技术)相结合的产物。具有教材多媒化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、活动合作化、管理自动化、环境虚拟化等显著特征。[3]
基于此定义,我们认为:信息化教学模式是根据现代化教学环境中信息的传递方式和学生对知识信息加工的心理过程,充分利用现代教育技术手段的支持,调动尽可能多的教学媒体、信息资源,构建一个良好的学习环境,在教师的组织和指导下,充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,使学生能够真正成为知识信息的主动建构者,达到良好的教学效果。[4]
信息化教学模式的特点是以学生为中心,学习者在教师创设的情境、协作与会话等学习环境中充分发挥自身的主动性和积极性,对当前所学的知识进行意义建构并用所学解决实际问题。信息化教学模式中教学过程四要素的关系都发生了转变。教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动信息的帮助者、促进者;学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者,信息所携带的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象(客体);教学过程由讲解说明的进程转变为通过情景创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为主体的过程;媒体作用也由作为教师讲解的演示工具转变为学生主动学习、协作式探索、意义建构、解决实际问题的认知工具,学生用此来查询资料、搜索信息、进行协作学习和会话交流。信息化教学模式具有1)信息源丰富、知识量大、有利于环境的创设;2)有利于提高学生的主动性、积极性;3)有利于因材施教;4)有利于互助互动,培养协作式学习;5)有利于培养创新精神;6)有利于信息能力的发展等优点。
2.信息化教学的现有模式
根据信息化教学环境的特点,结合传统教学模式及当前比较流行的教学模式,我们将信息化教学模式归纳为以下六大方面:讲授型教学模式、个别指导教学模式、合作式教学模式、讨论型教学模式、自主型教学模式、研究型教学模式。[5]
2.1 讲授型教学模式
讲授型教学模式是沿袭传统的课堂教学模式,这种集体的讲授方式有着其独特的优点,它可用于一定规模的学生在短时间内接受系统知识、技能的培训,另外它还被认为是最为经济的教学模式之一。但基于网络的讲授型教学模式与传统的课堂“填鸭”式教学有着很大的不同。传统的课堂讲授往往是教师处于主动的地位,学生只是被动的接受,而在网络环境中,却可以利用网络所提供的功能进行“双主”教学,而且它还可以突破传统课堂的人数、时间、地点等的限制。
2.2 个别指导教学模式
在远古时代,教育是上下代之间一对一的方式进行的,这种方式虽然存在着低效的特点,但是却能够因材施教,家长可以根据儿童的不同特点进行教学。信息化时代的到来使教师与学生之间一对一的教学成为可能,这种教学模式可通过基于互联网的CAI软件、聊天室以及教师与单个学生之间的电子邮件来实现。个别辅导可在学生和教师之间通过电子邮件异步非实时的实施,也可通过在线交谈方式实时实现。
2.3 合作式教学模式
在传统的面对面教学中,以教师为中心的教学模式已深入人心。学生的答疑大多是由教师来担当的。但信息化教学中,教师角色的转变,和地理位置的不同,促使学生自主学习和相互合作。“学生——学生”合作模式就是在异地学生中创造学习单元或学习小组,在每个单元或小组中学生基于共同感兴趣的主题进行合作学习。学生们还可以在他们感兴趣的领域内与其他专业的学生合作。这种模式把学习中的竞争与合作很好的融合在一起。在这种合作模式中存在着远程学习小组划分的问题,划分的办法应根据学习要求和其他实际情况灵活而定。常见的分组类型有:1)讨论型(10-30人)2)协同型(3-5人)3)伙伴型(2人)。
2.4 讨论型教学模式
在网上实现讨论学习的方式有多种,最简单的是利用现有的BBS实现用户管理、讨论管理、实时讨论、用户留言、电子邮件等诸多功能。讨论学习一般由专职教师管理,由各个领域的专家或专业教师在站点上建立相应的学科讨论组,学生可以在特定的主区内留言,并能针对别人的意见进行评论,每个人的语言或评论都能被所有参与讨论的学习者看到。这种学习由具有权威的专家监控,以保证学生的讨论和发言能符合教学目标的要求。
2.5 自主型教学模式
这种教学模式要求建立一整套的信息化教学软件和教学资源库,利用网络计算机作为服务器,创建一个信息化教学基地。教师把教学内容、学习指导以及网上练习资源放在教学基地上,全天开放,学生可根据自己的需要通过互联网计算机,在Internet上学习课程内容,也可将课程内容下载到自己的计算机上学习。此模式包括自学课程内容、网上讨论答疑、教学站点辅导等。
2.6 研究型教学模式
研究性学习强调学习者在真实情境中的主动探究,然而,在具体的教学实践中,由于教学条件和学习时间的限制,完全在现实场景中实施研究性学习是不太现实的。而计算机网络技术却为研究性学习的顺利实施创造了条件,计算机以其便捷性、交互性和超时空性等技术优点,创建了一个新型、开放的学习环境,网上资源与多媒体网络环境是实施研究性学习的重要条件。在具体教学过程中,一般由教师设置教学情境,引导学生提出研究主题,学生以小组为单位,围绕主题展开协作学习。信息化的研究性学习模式涉及三个环境阶段(情境资源展示环境、协作学习环境、成果与交流环境)、五个要素(研究主题、活动程序、学习小组、指导教师、网络支持系统)。
3. 信息化教学模式中亟待解决的问题
3.1 存在的问题
信息化教学虽然为人们看好,具有很广泛的发展前景,但是这几年信息化教学发展进程缓慢,其在教学上的作用并没有被真正地发挥出来,究其原因,主要存在以下几个问题:
(1)信息化教学手段尚未被充分接受
要使信息化教学得以发展,首先要更新观念。从主观上来讲,几十年来,我们的教师在传统的教育模式下教学,积累了丰富的教学经验,他们对传统的教学模式怀有深厚的感情,他们不大愿意去改变这种方式。从客观上来看,计算机及其网络是一门新技术,而教师们捏惯了粉笔,对电脑操作不大熟练或者根本不会操作,对电脑有一种恐惧心理,不敢去尝试用计算机进行教学。这就导致了信息化教学“曲高和寡”,难以普及。
(2)CAI软件的质量有待提高
目前的CAI课件中存在着不少问题,致使许多课件“孤芳自赏”,无人问津。CAI课件的主要问题是:系统的适应性和开放性差、不能发挥学生学习的主动性、网络化和智能化程度低。系统的适应性和开放性差主要是指CAI系统在教学过程中不能很好地通过学生的反馈信息对其学习进行诊断从而动态调整教学内容,达到因材施教的目的;教师在教学过程中,不能在CAI系统中对教学内容进行修改。不能发挥学生学习的主动性表现在CAI系统受传统教学模式的影响,将学生看成知识仓库,在教学过程中不断地向这个仓库中灌输知识,新的媒体的介入使“书灌”变成了“电灌”,学生用这种方法获得的知识,缺少知识间的联系,不但知识难以迁移、学以致用,而且不便记忆。网络化和智能化程度低使得系统的交互性差、灵活性差,不能进行协同学习,相互交流,电子教学资源的利用率低下。
(3)CAI课件的广告宣传不够
现有CAI课件的广告宣传不够,所以许多课件“养在深闺人未识”, CAI课件的重复开费了许多人力、物力、财力;另外,现在操作平台更新快,许多CAI课件尚未被投入使用就面临了淘汰的结局。
(4)信息化教学系统的后期维护力度不够
信息化教学系统的维护力度不够,许多学校的信息化教学系统在开发期投入了大量的资金,建立了一套完整的信息化教学系统,但是任何一个系统不可能是完美的,在使用的过程中需要不断地维护、修改、补充,而这些工作却并不为人重视,所以无论在网络教室、校园网还是在Internet上,人们所能找到的信息化教学系统软件的内容通常都比较陈旧,或者比较粗浅,不能很好地适应现代教育。
(5)网络环境存在负面效应
信息化学习意味着通过信息技术进行学习,尤其是利用互联网进行学习,在学习过程中这张“网”带来的负面影响无疑对信息化学习产生冲击,这是绝对不容忽视的。种种不良信息充斥网中,造成网络的污染。另外,在网络的虚拟世界里,理性工具淡化了非理性的情感,数字的脉冲取消了生存现实的乐趣,从而使人际关系冷漠、疏远,可能会导致精神疾病和心理健康恶化,在现实中难以与人沟通。尤其是青少年,生理、心理都未成熟,更容易被诱惑,往往深陷其中,不能自拔。[6]
3.2 应采取的措施
针对上述问题,建议采取以下措施:
(1)更新观念,普及电脑知识
我们要积极宣传信息化教学给人们带来的种种好处,鼓励教师改变传统的教学方式,尝试用现代化的手段进行教学,并为教师创造学习电脑条件,在教师和学生中普及电脑及其网络知识,为信息化教学做好思想上、行动上的准备工作。在某种程度上,我们还应该让教师充分认识到计算机作为一种工具应该让它能运用于教学中,能够帮助他们更好的进行教学,提高教学质量、教学效果。使学生能在最大程度上,以最快的速度掌握所学的知识,以达到最好的学习效果。
(2)提高CAI软件的质量
提高CAI软件的质量可以从三方面着手。首先,要提高软件开发人员的开发能力;其次,要增加教学人员的参与程度;第三,要加强知识产权的保护。CAI软件不能停留在单机上,一定要网络化,要交互性好,界面要开放灵活,这就要求软件开发人员有较强的综合能力,不仅要有计算机专业方面的知识,而且要熟悉教学环节、了解教学的新的理念和教学模式的发展方向;在CAI软件开发的过程中,要更多的让用户(教师和学生)参与,以便了解用户的需要,目前的CAI软件摆花架子的不少,真正的实用性强的CAI软件不多,这主要是开发商和用户之间缺少沟通,如果能在软件开发过程中让用户自始至终的参与,将使软件具有更好的适应性和实用价值;软件的开发要投入大量的人力、物力、财力,开发商要有利可图,才会加大投入,所以我们要加强知识产权的保护,保护开发商的合法权益,才能鼓励开发商推出更多更好的教学软件。
(3)加强CAI课件的广告宣传力度
CAI课件和其它产品一样,需要被人了解,但是现在为教学软件作广告的不多,许多课件的名称看似相同,使人无法识别它在内容上、形式上的创意和特色。
(4)加强信息化教学系统的后期维护
信息化教学系统开发完成后,开发商和系统维护人员要对系统的使用进行跟踪服务,由于教学系统不同于其它产品,其内容和形式更新较快,需要及时更新,在校园网上,要充分利用好Internet中的资源,及时将好的教学软件下载到校园网的服务器中以充实校园网中的教学资源,将其尽早地提供给教师和学生使用。避免教学系统成为“无源之水”。电子教材的设计和开发也应坚持“以人为本”的观念,以心理学、传播学等建构主义和人本主义的科学学习理论为指导,尊重人的情感,重视学习者的感受,使信息化学习更适合人的身心健康发展。另外,信息化教学系统的使用单位的领导要重视信息化教学系统建立以后的投入,这样才能使系统真正地发挥其作用,不至于造成系统的空置和浪费。
(5)加强网络的安全防范,做好教学支持服务工作
做好网络的安全防范工作,制定完善的网络规章制度,营造良好的信息化学习环境,严格管理,这是信息化教学中必须考虑的前提条件。另外,在信息化教学中,教师除了应该为学生学习进行组织管理工作之外,还应同时做好教学支持服务工作,深入学生之中,及时了解他们的学习情况,把握他们的思想脉搏,想方设法为他们提供方便,做他们的知心朋友,特别是远在几十公里甚至是几百公里之外的学生,更应为他们及时提供信息和服务。为了能使他们安心学习,消除孤独感,教师通过E—mail、电话等多种途径传送学校、老师和同学们的关心、支持;对于学生中出现的思想包袱和畏难情绪进行及时的沟通和排解,耐心说服,循循善诱,努力做到动之以情,晓之以理,导之以行。例如,针对入学后学生中反映出来的对远程自主教学模式的不适应,教师及时给每位学生分发《教师寄语》,鼓励他们勇敢面对困难,放眼未来,顽强拼搏。
4. 信息化教学的展望
信息化教学的优势已逐渐显现出来并为越来越多的人所重视,我们要大力发展信息化教学,发挥信息技术的优势,将已有的网络教室、校园网、Internet和教学软件充分利用起来,并对它们进行修改和补充,使之真正为教学服务,并使其深入到教学改革中去,这将使我们的教育事业如虎添翼,蒸蒸日上。随着人们观念的更新,网络课件质量的不断提高,软件开发商们的不断成熟,相信在不久的将来,信息化教学会有一个新的飞跃。
【参考文献】
[1]张屹,祝智庭. 建构主义理论指导下的信息化教育[J]. 电化教育研究,2002,1
[2]南国农. 教育信息化建设的几个理论和实际问题[J]. 电化教育研究,2002,10
[3]祝智庭. 现代教育技术学——走向信息化教育[M]. 高等教育科学出版社,2001.9
[4]苑永波. 信息化教学模式与传统教学模式的比较[J]. 中国电化教育,2001,8
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中图分类号:G633.67文献标识码:A
Application of Project-based Learning in High
School Information and Technology Course
LI Wenwen
(Journalism and Communication Department, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225000)
AbstractThis article is based on the characteristics and the introduction of curriculum and target of high school information and technology course, according to actual teaching situation, points out teaching model of project-based learning in high school information and technology course, designs application process of project-based learning in high school information and technology course, and analyzes with examples.
Key wordsproject; project-based learning; high school information and technology course
1 基于项目的学习
基于项目的学习可以追溯到上个世纪美国的教育学家和哲学家杜威的教育理论。实验证明如果学生参与到一些真实且有意义的任务中,并且这些任务或问题是仿效专家们所从事的工作,那么学生将会对学习材料产生自己的理解,即积极地学习并参与其中可以使学生对知识产生更深层次的理解。
不同的专家对基于项目的学习有着不同的定义理解。国外比较权威的定义有:基于项目的学习(Project-based Learning)是一种围绕项目组织学习的模式。根据PBL教师手册中的定义,项目是基于挑战性问题的复杂任务,它让学生参与到设计、问题解决、决策或调查活动中;给予学生在充足的时间内相对自主地工作的机会;并最终生成现实产品或展示。①国内黎加厚教授指出:PBL是以学习研究学科的概念和原理为中心,通过学生参与一个活动项目的调查和研究来解决问题,以建构起他们自己的知识体系,并能运用到现实社会当中去。②
2 基于项目的学习在高中信息技术教学中应用的基本流程
2.1 创设情境引出项目主题
为了有效的过渡到基于项目的课程中,让学生把学到的知识运用到解决实际问题中来,创设一定的情境非常重要。上课开始时教师首先描述一种问题情境,把学生的注意力全集中过来,让学生融入到这种情境中,顺着教师所创设的问题情境开始思考问题,进而引出这节课要求学生完成的项目。这个问题情境应该是事先由教师设计好的,既要联系学生的现实生活又要体现本章内容的核心知识和技能。引出项目的驱动性问题应该能够引起学生的求知欲和主动解决问题的渴望。这个项目是基于课程本身来设计的,不能脱离课程和教学的目标。项目就是课程,学生围绕项目来学习和巩固所学到的知识。项目的实施应该有助于学生去遇到并努力理解关键概念和原理。项目的解决过程就是学生不断的建构自身知识体系的过程,在这个过程中学生会真正的掌握知识和技能。
2.2 确定项目主题,告知学生要求
在引出项目之后教师要把时间留给学生,让学生确立自己的项目主题,然后开始项目作品的创作。在学生开始项目作品创作之前,教师应该告诉学生一些要求,尤其是在第一次开展基于项目的学习时告知要求尤为重要。要求包括:(1)学生分小组协作完成项目作业,每个小组推选出组长,组长要给小组成员进行分工,并记录下分工的情况,填写组内分工表。(2)告知项目完成的时间,要提醒学生必须在规定的时间内完成项目。(3)作品的形式,作为信息技术课程的作品更多的是各种利用信息技术手段制作的作品比如幻灯片、网页、课件等。③(4)在规定时间完成项目之后,要求各小组推选出一名代表进行项目汇报,汇报的内容包括项目主题、组内分工情况、项目作品的介绍、项目作品的自评。每个小组汇报完之后,其他小组成员要为之做出评价,并提出建议,最终在全班推选出最优秀的一组。
2.3 学生合作探究完成作品
这一步是基于项目的学习的核心环节,这一环节包括两步:第一步提出有效的问题解决方案,第二步是实施方案完成作品的制作。学生大部分的知识内容和技能技巧的学习和应用是在此过程中完成。首先,可行性问题解决方案是在学生自主学习,深入分析问题的基础上完成的,学生除了需要学习有关的知识与技能,还必须进行广泛、深入的调查研究。然后要进行小组交流讨论,来修改和优化方案。教师在这个过程中主要是组织协调小组活动,监控活动的内容、进度和效果,对需要帮助的个人和小组提供资源、技术、方法上的帮助,以保证解决方案是行之有效的。对进行较慢的小组要进行督促,提醒他们要注意抓紧时间。
在实施解决方案时通常是小组成员合作来完成,在这个过程中,需要随时收集反馈信息,经常进行反思。对解决问题方案作必要的修正或调整。在学生实施方案过程中教师的主要任务都是为学生提供自主探究工具、问题解决工具和协作交流工具等支持,同时给予学生有关问题解决方法与协作学习策略等方面的指导。④作品完成之后,各小组开始进行作品的检查,这期间再对作品中存在的问题进行修改直到满意为止。最后由组长填写组内自评表(表1)。
表1组内自评表
2.4 学生作品展示和评价
在学生完成项目作品的创作之后,开始让学生依次进行展示。这个过程主要是让学生观察其他小组学生的作品,进行互评,以便互相学习。各小组的作品展示程由小组里的一位学生来完成,主要讲述一下小组的分工情况,介绍作品并最自己的作品进行评价。其他小组的学生在看完汇报之后应该给出评价及其建议。在各个小组都汇报完之后,教师要进行点评,主要是对学生学习过程中的闪光点以及在完成项目过程中出现的问题进行总结,最后让学生自己根据基于项目的学习作品评价表评选出他们认为作品创作的最优秀的一组,然后教师进行奖励。
3 应用案例及其解析
3.1 项目课程说明
本次项目主题是《智能世博之旅》。要求同学们上网查找上海世博会上所使用的人工智能技术,包括文字信息、图片信息和视频信息,选择合适的方式展示成果,并进行汇报。共需要两个课时。
3.2 教学目标分析
(1)知识与技能。让学生练习在因特网上信息查找的技巧,提高多途径下载信息的能力,以及锻炼学生选择合适的信息呈现方式来组织和整理信息的能力。(2)过程与方法。让学生上网查找并下载相关信息,选择合适的方式整理信息,汇报成果并且让学生进行评价。(3)情感态度和价值观。培养学生运用所学知识解决实际问题的能力、合作交流能力和创造能力。
3.3 教学过程
3.3.1 创设情境引出项目主题
(1)首先播放一段上海世博会视频,介绍上海世博会上智能机器人的情况,吸引学生的注意力,引起学生的兴趣。(2)教师根据视频的内容与学生交流互动引出智能世博的主题。(3)教师引出本次课的项目主题《智能世博之旅》,并提出要求。
3.3.2 确定项目主题告知要求
(1)以4-5人为一组,对学生进行分组。(2)把项目要求分发到各个学生机上。(3)教师对项目要求进行讲解,使学生明确项目要求。
3.3.3 学生分工协作完成项目
(1)组内讨论,组长分工,填写组内分工表,各小组成员开始完成各自的任务。(2)教师在教室内观察各个小组的情况,并且及时指导。
3.3.4 作品展示和评价
(1)学生各个小组派代表进行汇报。汇报内容包括作品讲解,组内分工情况,小组自评情况,之后其他小组成员根据项目作品评价表再对其进行评价。(2)各个小组学生汇报完毕后,由学生推选出最优秀的一组作品。(3)教师对学生的作品进行点评,并总结此次项目课程。
3.4 案例解析
(1)本次项目课程的开展是在学生刚刚学过第三章的第三节信息的智能化加工之后进行的。由于这一节的内容涉及到很多高科技的东西,学生们对此都非常感兴趣,再加上海世博会是最近比较新颖的一个话题,世博会上有很多与人工智能相关的技术的运用,同学们也有不少去过世博会,因此本次项目主题就选择了智能世博之旅这一主题来展开,最大限度的激起学生的求知欲。(2)通过创设问题情境调动起学生的积极性和求知欲,让学生明确这节课的任务,使课堂与生活紧密联系在了一起,学生变被动接受知识为主动寻找和探究知识,提高了学生学习的积极性。(3)在项目实施的过程中,通过让学生分工合作完成项目,锻炼了学生的合作能力。有的同学的某个知识点没有学会,通过与他人交流而得到了学习。学生们集思广益,想出了很多好的呈现信息的方案,这锻炼了学生的思维能力。通过汇报,锻炼了学生的表达能力,增强了团队凝聚力和成就感。通过让学生自评和互评的过程,使学生成为学习的主人,使学习达到最高的层次。(4)通过开展基于项目的学习,提高了学生学习信息技术的积极性,学生真正成为学习的主人,体验到学习的价值。
基于项目的学习适合在高中信息技术课程中应用,而且通过在高中信息技术课程中应用基于项目的学习这种教学模式可以大大提高学生的自主学习能力、自主探究能力、分工协作能力、问题解决能力等,有利于学生所学知识的运用和提升,也有利于学生能力锻炼和拓展。
注释
①John W. Thomas, Ph. D. A review of research on Projecr-Based Learning[DB/OL]. /foundation.2010-8-12.
②霍益萍.研究性学习实验与探索[M].广西教育出版社,2002:219.
③邬彤.基于项目的学习在信息技术教学中的应用[J].中国电化教育,2009(6):95-98.
篇7
关键词:计算机辅助工业设计;教学改革;设计类专业
一、概述
随着计算机技术的广泛应用和对其他行业领域的深度介入,工业设计的手段和内容都产生了重大的变革,带来了全新的方式和理念,产生了一种全新的设计形式计算机辅助工业设计(CAID)。近年来,人们已经清晰地认识到CAID在设计领域的应用与推广不是可有可无的,而是工业设计步入信息化、智能化所采取的必要手段,也是充分发挥工业设计在现代制造业殊作用的必要条件。与传统的工业设计相比,CAID在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化,它涉及到计算机辅助设计(CAD)技术、计算机图形图像(CG)、人工智能技术(AI)、虚拟现实技术(VR)、敏捷制造、优化设计、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域,是一门综合的交叉性学科。CAID以工业设计知识为主体,以计算机和网络等信息技术为辅助工具,实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述,从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品,满足不同层次人们的需求。正是由于CAID在现代工业设计中的重要性越来越突出,目前全国高校中几乎所有的工业设计专业都非常重视学生CAID知识和技能的培养,开设了相应的课程,编写出版了相关的教材,取得了丰富教学成果,一些院校的CAID课程还建设成为了省级、国家级的精品课程。
二、目前计算机辅助工业设计课程的现状与不足
介于CAID具有前述的特点,目前各个高等院校在其教学过程中(特别是工业设计的本科教学)涉及到的教学内容还是有比较大的差异,正式出版的教材内容也各有侧重,这为该课程的讲授带来了一定的困惑和迷茫。总结起来,目前的CAID课程大致有以下这样一些问题:1.CAID的概念被放得太大,以至于在教学中把许多学科领域的内容都纳入其中,导致课程知识面宽而不精、内容庞杂,对解决实际设计问题的能力培养缺乏针对性。比如有的把并行工程、人工智能、智能制造等内容都放到CAID的课程教学里面,使课程体系过于庞大、课程内容不能有效地聚焦到工业设计的重点问题,从而导致涉及知识面过于广泛、学生难以理解、学习兴趣降低等问题,在实际授课时难以操作和实施。2.把CAID的概念理解得过窄,课程内容仅停留在产品外观形态设计的层面,只教授学生如何构建产品的外形和视觉效果。这样的教学其实只注重培养学生在产品美学方面的计算机设计能力,而忽略了对学生在产品研究、概念创新、结构设计、产品装配等方面的知识和能力的培养与训练,割裂了产品设计的完整流程,使学生难以适应和融入今后实际产品开发的团队协作中。3.由于课程中要涉及多个软件使用的讲解,大部分院校的教师在教学过程中注重对软件各个功能和命令的解释和介绍,缺乏以实际的产品设计问题作为学习向导来培养学生解决实际设计问题的能力。这样的结果是学生在课程结束后都基本掌握了软件基本功能和命令使用,但遇到实际的设计问题仍然感到不知所措。4.在教学方式上通常采用课堂讲授+上机练习的形式,虽然能够及时对课堂上讲授的内容进行训练和加深理解,但是缺乏专业和系统的课外知识技能扩展的资源和途径,也没有小组讨论和课程汇报的环节,使学生只能自行去相关软件学习网站的论坛上去交流提问,不能有效地提升专业设计能力。
三、课程改革的总体思路和具体内容
基于这样的背景和现状,我们对CAID课程内容改革的教学理念是:突破传统设计专业课程中分部讲解的模式,让学生能够从产品开发设计的全过程出发,利用探究性学习、研究性学习模式,调动学生自主学习的积极性。通过课题讲授、网络自主学习、优秀案例分析、实际动手操作以及互动讨论等环节,掌握计算机辅助工业设计技术在产品概念设计、数字化建模、数字化装配、数字化评价、数字化制造以及数字化信息交换等方面的应用知识和技能。 通过我们的分析研究,一个完整的工业设计开发过程包括以下的几个阶段,每个阶段要完成的任务以及目前对应可用的计算机辅助软件工具如上图所示:针对于上述的设计流程,我们在其中的主要环节上有针对性地对相关的计算机辅助工具进行深入的介绍,使学生在学习了该课程以后就能够在工业设计的主要环节中利用现代信息手段进行实际的创新设计工作。具体的课程改革内容有以下几个部分:1.课程内容的改革(1)调查研究阶段此阶段的工作主要是收集资料、访谈、观察、问卷调查等工作,以进行产品的竞品分析、绘制卡片分类表格、功能结构流程等,采用的计算机辅助手段主要集中在数据归档、分析与处理。因此这个阶段的CAID各种主要是采用文字处理、电子表格以及数据库等软件来进行相关工作。(2)设计分析阶段此阶段工业设计的主要任务是在前期调查的结果基础上,对产品的功能、结构、使用方式以及形态色彩等方面进行深入分析,提出明确的设计目标和方向。在这个阶段,常常需要理清各种想法和进行思维发散,以获得今后创新设计的大致方向,也是工业设计中较为重要的一个阶段。目前业界主要采用思维导图法进行设计思维的整理与分析,作为团队和个人开展头脑风暴的有效方法。思维导图的主要作用是使思维清晰化,因此在确定产品概念前与头脑思考相关的活动都可以尝试采用绘制思维导图的手段来解决。我们在此阶段通过学习MindManager软件来帮助学生掌握开展思维导图的方法和手段,以提高产品设计中利用思维导图来进行头脑风暴的效率和质量。(3)概念设计阶段工业设计师此时的任务是在前期头脑风暴得到的各种创新概念的基础上,迅速地将各种设计创意形象化,把各种新鲜的概念和想法变为具体、有形的设计方案。此时要求设计师能够快速、准确地表达设计意图。传统的设计方式常用方法就是手绘草图,即利用铅笔、针管笔、马克笔等工具在纸上迅速绘制出设计师头脑中的产品概念。作为CAID课程,我们采用Autodesk公司的SketchBook Desig-ner软件来培养学生的数字化手绘能力。该软件是一款矢量与像素混合编辑的绘图软件,充分利用了两种图形图像绘制模式的优点,高效地绘制出高质量的产品概念手绘方案。(4)详细设计、结构设计及样机制作阶段当设计概念经过认真的评估以后就需要将之进行深化,利用合适的三维设计工具对产品进行详细设计。在这个阶段需要特别强调的是:工业设计应该是产品的整体设计,绝不仅仅是产品外观造型的设计,而且应该和后续的工程设计进行很好的数据对接。所以在设计软件的选择上除了要具备创建复杂外形的能力,还要能够构建产品的内部结构、添加标准件、方便修改尺寸大小、计算各种物理信息等,还要为接下来的运动分析、动力学分析和模具设计等工作提供数据接口,因此目前很多CAID课程中讲授的Rhino、3DSMax等软件显然不能达到上述的要求。在我们的CAID课程中采用了法国达索公司的SolidWorks软件作为进行详细设计的主要工具。它具备非常强大的实体造型功能,可以完整描述实体全部的点、线、面、体的拓扑信息,还能够实现消隐、剖切、有限元分析、数控加工、光照及纹处理,以及外形计算等各种处理和操作。同时它的曲面设计功能也非常强大,具备完整的NURBS曲面设计能力,而且还能够快速实现实体与曲面的转换。它在参数化设计上的突出能力可使产品的立体模型和设计图随着某些结构尺寸的修改而自动修改。Solid-Works允许在设计阶段就可以把很多后续环节要使用的有关信息放到数据库中,便于实现并行工程设计,使设计绘图、计算分析、工艺性审查到数控加工等后续环节工作顺利完成。在2016版以后,达索公司推出了SolidWorks Visualize可以实现照片级的实时渲染效果。SolidWorks软件简单易学、界面友好,非常适合设计类专业的学生学习。同时,相比其他同类的软件而言,SolidWorks软件的价格较低,经济性比较突出,在国外众多的设计院校中得到了广泛的使用。2.课程教学方法和授课形式的改革除了在上述教学内容进行的改革,我们在教学方法上也进行了积极的改革探索。传统的软件教学基本上是针对软件本身的学习,主要介绍软件各个模块的主要命令和功能。而我们在教学上主要采取了基于项目和问题的教学方式进行,将知识体系打散为一个个简单具体、有较强针对性的知识点,增强学生的学习兴趣和灵活性。比如在设计分析阶段,我们让学生使用学习的头脑风暴软件工具绘制了以“照明工具”为核心的思维导图,使学生学会如何将抽象的创新思维具体化;又如在详细设计的曲面造型模块,我们提出了“如何从曲面转换为实体”的问题,借此介绍了四种不同的方法,增强了学生灵活运用所学知识的能力。我们将课程内容进行了分解,形成了相应的知识点并制作了数量较多的教学视频,连同教案等资料一同放在课程的教学网站上,方便学生利用自己平时碎片化的时间进行课前预习和课后复习。在课堂上,我们除了讲解重点的知识内容和解答学生在学习中遇到的问题外,还专门安排了小组讨论和汇报的环节,让学生们有机会在老师和全体同学面前讲述自己小组的设计概念和使用的技术方法,培养和提高他们利用计算机软件来提高工业设计的创新能力、团队合作能力以及口头表达的能力。
四、总结
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关键词:高中信息技术教学探究
今天计算机已经成为不少人生活中的一部分,同时在各个领域发挥着重要的作用,掌握与计算机相关的学科将成为生存的必需手段之一,计算机教学正成为面向21世纪的教学科目之一。计算机教学从过去单一的教师面授,学生单方面接受的学习形式,已发展为面授,函授,多媒体演示教学,远程教学,实践训练等各种形式的教学,并且教学过程中互动性所起作用越来越大。
一、计算机教学应以探索创新为主题
孩子应该是最富有创造性的,而我们的教学一直以来都太重于知识传播,如大部分教材中都以学生MicrosoftOffice为目标,学生在不知不觉中成为了应用软件的操作者,不是说操作软件不重要,完全可以在小学、初中来完成这个任务。根据计算机学科的特点,以及青少年的年龄特点与认知心理规律,可以充分调动学生学习的主动性,挖掘学生的潜能,创造性地完成信息素养的培养可能更有意义。事实上,孩子在知识上已有积累,具备学习的能力和创新能力,故应在教学中更多地体现具有开放性、可扩展的研究性问题,为解决这些问题而提供给学生一些搜集信息、整理信息及信息的加工与表达的方法,并提供给学生相关的一些资源参考、活动建议,让学生主动探索并独立完成问题解决的全过程。如有一幅著名漫画,题目为“在因特网上没有人知道你是一条狗”;又有人撰文说:“别以为你是一条隐藏很深的狗。”组织学生读者讨论:网络中的匿名化活动带来哪些新的伦理问题。这样的问题对学生来说极富探索性和挑战性,他需要将获取的信息与人生短暂的经历相结合,在探索过程中创造性地完成这个问题。通过这样的实践活动,学生可以掌握应用信息技术解决问题的思想和方法,并将所学的信息技术积极地应用到学习和生活乃至信息技术革新等各项实践活动中去,在实践中创新,在创新中实践。
二、计算机教学重在培养学生的综合能力
计算机教学无论是小学、初中还是高中大多是“零起点”的。近几年来,小学、初中已比较正规地开设了信息技术课,这就要注意计算机教学的衔接,执照《技术课程标准》计算机基础部分,那么这里的基础又是指什么?
笔者认为这里的基础主要体现在学生信息素养的提升,全面落实信息素养的知识与技能,最终达到综合应用的能力。如对信息的加工与表达方面,学生能够熟练地使用文字处理、图表处理等工具软件加工信息、表达意图,并能选择恰当的工具软件处理多媒体信息、呈现主题,表达创意。如在因特网上,天气信息可以随着气象台的预报同步更新,但并不是所有做天气预报的网站都充分利作了这个优势。试就这个专题展开调查,了解相关网站上的天气预报情况,就其更新速度、准确性等指标进行统计和分析,寻找更新最及时和最可信赖的天气预报网站。为了解决这个问题,我们就要搜索网站,如何准确快捷地找到网站是这个问题的关键。找到网站后还需运用数学、地理等方面知识来进行统计与分析,在这个过程中,学生不但要综合运用所学的知识,还在信息的获取、加工、管理、表达与交流等方面得到了锻炼。
三、计算机教学还应侧重于程序设计
计算机教学既要关注全体学生,又要实现学生个性化发展,因而在课程中还安排了广泛的选修内容。《技术课程标准》把选修部分分为五大模块。笔者认为在这五大模块中应提倡高中生学习程序设计。信息技术的发展更多地体现在软件技术发展方面,这是勿庸置疑的。美国等发达国家中学计算机教育的课程是多元化的,各种程序设计语言的课程都可以提供给学生选择。印度的软件业在世界上具有很大的威慑力,其中一个重要的原因是在他们国家里有大批从事编程的“蓝领”程序员。因此,如果我国中学的计算机课程没有程序设计的位置,很难改变我国在软件行业中的落后面貌。
程序设计的教学受设备影响比较小,特别是对广大农村和偏远山区来说,可以较少受到经济条件的制约。印度当年开展计算机教育的物质条件不一定比我国好,但是他们的程序设计教学取得了显著的成效,却让我们望尘莫及。
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【关键词】创新的意识;科技教育的目标;立足学校实际;从生活中做起
指出,科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。科技兴则民族兴,科技强则国家强。要注重从青少年入手培养创新意识和实践能力,积极改革教育体制和改进教学方法,大力推进素质教育,鼓励青少年参加丰富多彩的科普活动和社会实践。作为一个农村学校教师,在把科技创新作为教育教学的重要目标之一的时,在战略上从大处着眼,要充分认识创新的时代意义和迫切感,在战术上从小处着手,从改变教育理念做起,立足实际情况,从身边的小事做起,从生活中做起,在教育教学活动中给学生创设一个尽情发挥聪明才智和创造力的平台,不求学生有惊天的创新伟业,融创新意识于学生的血液之中,力求学生从小就具备创新的意识。让学生的自主性、创造性在学习活动中得到了淋漓尽致的发挥。
一、更新教师的教育观,是我们教育的当务之急
创新的基础在教育,科技教育创新的目标就是培养学生的创新精神和创新意识。多年来,在教育实践中我们面临不是教师能否从事教育创新的问题,而是很多教师缺乏进行教育创新的意识。他们怕影响升学率、怕家长抱怨,因而被迫或自愿地沉睡在应试教育模式之中,学生从小学到中学的学习几乎完全依赖教师,从思维的培养方面,只要求按教师和书本之导向去记忆和容纳知识。学生既缺少创造性思维的要求和压力,也缺少相应的训练,因此创造心理逐渐淡化,养成了依赖思维心理。为此,教师教育观念的更新已是当务之急。
当今社会已经进入知识经济爆发时代、网络时代,师生关系由授受关系转为讨论关系、交往关系。教师“只有民主才能解放最大多数人的创造力,而且使最大多数人之创造力发挥到最高峰”。为此,教师在教育活动中不仅要营造民主、合作的学习氛围,更要鼓励学生自我评价、相互评价,以培养他们对自身努力的肯定和信心。创设和谐、自由、安全、宽松的创新教育的环境的责任在教师,要为人师表,要有创新意识和实践能力,不能仅满足于学生继承知识,而应使学生学会创造。
二、立足农村初中的实际情况,以生活为基础,激发出学生创新的火花
在我们农村学校,不管从硬件到软件,与城市学校相比是有巨大落差的,要像城市学生那样进少年宫、走科技馆、访科学家是基本做不到的。那么我们应怎样来实施创新教育,激发学生的创新火花呢?陶行知先生在《创造的儿童教育》一文中说过一段有趣的故事:一个朋友的太太,因为小孩子把她的一个新买来的金表拆坏了,在大怒之下,把小孩子结结实实打了一顿,于是行知先生对她说“恐怕中国的爱迪生被你枪毙掉了”。“你可以把孩子和金表一块送到钟表铺,请钟表师傅修理,他要多少钱,你就给多少钱,但附带的条件是要你的小孩子在旁边看他如何修理。这样修表铺成了课堂,修表匠成了先生,令郎成了速成学生,修理费成了学费,你的孩子好奇心就可得到满足,或者他还可以学会修理咧。”这个故事告诉我们“生活即教育”。实施创新教育我们要从生活中找源泉,“解放小孩子的头脑”,“解放小孩子的双手”,“解放儿童的时间”。以生活为基础,降低创新的门槛,撕去创新教育的“神秘化”外衣,让学生从小事做起,从身边的事做起,在动手动脑中激发出创新的火花。例如我们教学生进行折纸游戏练习,一张张普通的纸变成能飞的鸟,能飞的飞机,变成小猴、小鸡、小船,这难道不是创造、创新的杰作?橡皮泥和陶泥是最容易买到的物品,学生们通过它做成了无数千姿百态的作品,这其中无不蕴涵着创造创新的灵感和火花。日常家里的废旧用品,如茶叶罐、洗发液的瓶、硬纸盒、香烟盒等等,都是创造、创新的好材料,我们辅导学生进行利用废旧用品制作建筑模型的活动,通过不同的外包装壳的组合,精心设计制作,涂上理想的色彩,一件件富有现代气息的建筑模型坐落在绿色环抱、鸟语花香的宜人环境之中,学生的创造欲得到充分的满足。
三、开展综合实践活动,开阔学生的视野,激发创新意识
综合实践活动的内容是由每一所学校根据实际充分发挥其创造性而定的。我们在确定综合实践活动时遵循两个原则,即一是尊重每一个学生的兴趣、爱好和特长,二是体现每一所学校的特色。我校所处地是一个电子制造发达地区,相当部分的学生家长是电子厂的职工,耳闻目染,好多学生对电子技术有兴趣,所以我们以电子制作为我们综合实践活动的主要科目,学校在为学生参与综合实践活动尤其是研究性学习方面做了大量准备工作的基础上,先后抓了以下几个环节:①指导学生确定选题;②组织课题组,制订课题研究计划与活动方案;③组织研究,落实方案;④活动成果展示与交流;⑤撰写实践活动报告。如我校几位老师分别指导本班学生确定和开展了《家用电器待机耗电的调查》、《LED灯与节能灯的亮度和耗电对比研究》等综合实践活动课题的研究,都体现了一定的课题特色,并取得了一定的成效。
几年来,通过走出去和请进来的方式,我们组织学生参观工厂自动电子生产流水线,参观电器制造厂,请工厂技术员介绍电子元件的作用等,综合实践活动的开展,开阔学生的视野,激发学生的创新意识。在学校的电子制作活动中,我们的学生制作了声控小电扇,声控电灯、光控电灯、生日电子卡片等,在省青少年电子技师电子制作比赛中,我校学生获得了全省最佳制作奖,一等奖、二等奖,连续几年荣获团体第一的好成绩。
四、网络是农村学校进行科技创新教育的免费资源
随着现代科技的迅猛发展,信息技术发生日新月异的变化。网络技术逐步渗透到人类生活的各个领域,网络环境由于自身的特点反映出网络学习的交互性,实现了人机对话与人工智能化,同时,网络改变了世界的界限,其信息量大,时代性强,实现了信息资源的共享,网络环境的开放性加深了人与人之间交流与合作,为人类知识学习带来许多有益的帮助。电脑在我们农村也具有了一定的拥有量,几乎每个学校都建有电脑网络教室,所以,利用网络上的免费资源进行创新教育是可行之举。我们在实施过程中,让学生带着问题去上网学习。教师先确定每一个阶段上网学习的内容与目标,然后向学生提供相关的网站,让学生去上网浏览学习,做好学习笔记,并在下一节的课堂上进行讨论。这样既提高了上网浏览的效率,又避免了学生进了网络教室偷偷玩电脑游戏的弊端。学生在网上了解了近几年的全国青少年创新大赛的情况,从中开阔了眼界,激发拉自己的学习和创新的欲望,现如今我们的学生熟知的科普创新类网站有:http://.cn(江苏公众科技网)、http://.(AST321中国科普网址大全)、http:///(科学大众)、http://.cn(上海市青少年科技教育网)、http://(中国科技教育资源网)、http://.cn(中国青少年科技辅导员协会)等数十个。由于科普、创新教育的介入,学生在上网时已养成了自觉浏览科普网站的习惯,不再一味的玩网络游戏,使学生学会正确合理的利用网络资源。
通过几年来的实践,我们认为在我们农村学校开展科技创新教育,要立足农村学校的实际情况,要充分利用好农村学校现有的资源,让学生从生活中的小事做起,从生活教育做起,不求学生有什么大的创新伟业,融创新意识于学生的血液之中,力求使学生从小就具备创新的意识和创新的欲望,待将来长大成人后成为祖国建设的创新人才。
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但是,如何借助现代教育技术,进行综合实践活动的相关研究还较为少见,尤其是从课程观的角度,思考如何把综合实践活动现代教育技术相融合,并进行整体性的建构,还未引起学校的足够重视,本研究试图在此领域有所突破。将会对学校的教改具有指导意义。
1 国内外研究现状分析
现在的大学课堂基本上都运用现代教育手段进行教学,但是涉及到综合时间的实效性提高的并不是很多,在国内很多高校中,教育技术的研究并不是很理想,尤其是现在很多教育技术手段被认为应经被掌握,实际上北京师范大学一直致力于研究如何在新形势下,提高课堂教学的实效性,所以我们目前研究还不是很多,尤其是在中医药院校,几乎还没有涉及这个领域。
2 教学改革方法和内容
本研究主要是采用行动研究法,着重进行案例研究和理论概括。前者立足于教学实践,通过课堂和教学活动来展示研究成果,提供研究依据,发现闪光之处,搭建研究平台。而后者,侧重于理论思辨和总结提炼,透过现象,把握本质。基本操作思路是:整体参与,全面启动,操作引路,总结伴随,分项实施,重点突破。
整体参与,即全体教学人员都参与到课题研究之中,发挥团队作用,学校统筹管理。全面启动,即在各学科中均进行相关综合实践活动的研究。操作引路,即从课堂教学入手,体现学科教学特色,体现现代教育技术功能。总结伴随,即边研究、边实践、边总结、边提升,在“实践――反思――提高――再实践”的螺旋链中获得深入发展。分段实施,即将研究时间和内容进行合理分解,或落实在不同时期,或落实到不同学科,或落实到不同的研究小组(个人)。重点突破,即在整体推进中,捕捉普通性、重点性的研究专题,进行重点突破。主要从以下几个方面开展。
2.1 组织校本部培训
我们积极开展科研活动,加强科研组活动力度,在研究中增强科研意识。为了提高老师们的业务水平,每位参加实验的老师都做了如下内容的培训:信息技术在综合实践活动课程中的应用、操作系统、文字处理、因特网基础、文稿演示、电子表格、网页制作、课件制作等。
2.2 转变教学方式
信息技术教育和综合实践活动都具有开放性、综合性的特点。信息技术教育与综合实践活动的整合,使教师的教和学生的学,发生了重大的改变,教学方式由教师为中心转向以学生为主体。在活动过程中,学生不再是被动地接受知识,他们的主体意识、创新意识和科学意识都得到了发展。
2.3 创建网络平台
创建综合实践活动网络平台,是实现信息技术教育与综合实践活动整合的重要条件。在校园网上创建综合实践活动的主题网站,便于师生随时了解综合实践活动的程序,及时查阅相关材料,经常性地建立研究性的档案,并开辟生生之间、师生之间交流和互访的园地。网络平台包括适度组织的信息资源、互动共享的智慧资源、构建开放学习社区、记录过程性学习活动的网络档案袋、便捷有效的教学管理,实现生态学习的物质保障和支持平台。
2.4 构建评价体系
综合实践活动不仅重视学习结果的评价,而且重视过程的评价,重视学生在学习过程中的自我评价和相互评价。因此,评价者可以是教师,也可以是学生,也可以是家长,也可以是社会力量。在整个活动中,我们能充分考虑信息技术课程的本质特征和具体实际,把评价重点放在创新上。即使研究结果在科学知识上存在缺陷,但如果思路、方法有独到之处,也要给予肯定。在评估中,我们能突出学生之间的协作意识,利用正确的评估导向指引和培养学生的社会性意识,使其自然地形成道德规范。
3 总结
通过培训的开展,校园网络及其资源建设得以发展,同时中青年骨干教师队伍的形成,初步形成了一支掌握现代教育理论,熟练运用现代教育技术的教师队伍。在建设一支高素质的新型教师队伍的实践中,我们体会到,计算机和校园网络为教师的现代教育技术能力的提高和推动,为教师队伍整体建设提供了最优化的资源配置。教师的现代教育技术能力是教育信息化的基础[1]。新的教学模式形成、发展,同教师的现代教育技术能力密切相关。学校教育信息化水平和普及程度,取决教师群体的现代教育技术能力[2]。教育信息化的发展要求教师增强终身学习的能力,不断调整自身的知识结构,基于多媒体和网络的现代教育技术能力将是教师进入21世纪的资格证书[3]。学会使用局域、广域和国际互联网,应用多媒体、学会电子备课成为教师必须具备的基本功,掌握应用远程教育系统将成为优秀教师的新的技能。
知识经济时代,专业分工会越来越复杂,教育所涉及的领域也会越来越宽广,教师的知识结构需要更新,业务水平需要不断提高,尤其需要人工智能的补充。未来的教师队伍不但需要有丰富专业知识的教师,需要大量计算机硬件和软件人员,更需要在多方面都有建树的通用人才[4]。教师在学校的教育教学活动中处于决定和支配地位。教育教学活动是由教师的教育影响和学生的个体发展构成的一种双边协同活动。在这一活动中,学科教师是教学过程的组织者与领导者,肩负着把人类的文化成果、知识体系,传授和转化为学生自身的知识的重任[5]。学科教师掌握着教学目的,决定着教学方向、内容、过程。没有学科教师参与的计算机辅助教学很难满足学科教学的要求[6]。在进行计算机辅助教学时,不熟练计算机操作的学科教师往往不能保证课堂教学的顺利进行。其实在计算机辅助教学过程中学科教师仍处于主导地位,因为学科教师要根据各自的教学特点、教学内容、学生学习情况进行备课,教学过程也应完全由学科教师控制[7-8]。如果计算机辅助教学软件不能由学科教师灵活使用,必然会导致教学目标难以实现。
通关本次现代教育技术的改革,使我校教师在教学过程中现代教育技术得以广泛的应用,教师的主导作用、学生的主体作用得以充分发挥。在教学过程中,教学难点、教学重点更加突出,使得教学质量和教学效果得到了提高,培养了教师、学生适应信息化发展需要的创新能力、思考能力、动手能力。最终实现整体素质的全面发展。
本文在现代教育技术理论的基础上对计算机课程的教学评价方法做了初步研究,包括传统的教学评价方法和新的教学评价手段,从而为计算机课程的教学改革打下良好的基础。
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