教育技术的理论基础范文
时间:2023-08-24 17:42:28
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篇1
关键词: “四基”理论 初中数学 探究教学
《初中数学课程标准》从课程标准上对数学活动经验提出了“四基”的要求,并指出简单的模仿和记忆不应该成为数学学习的主要方式,学生应该很好掌握的数学学习方式是动手实践和自主探究。在这一理念的指导下,从“四基”理论出发,开展初中数学“探究”教学,对于实现初中数学课程教学目标有着重要的意义。
一、初中数学的“四基”理论
数学中的“四基”理论指学生通过义务教育阶段的数学学习将数学的基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验获取出来,而这些基本的知识、技能、思想和活动经验是学生适应社会和进一步发展所必需的。在新课标的理解和分析基础上,通常认为数学中的“四基”理论指数学基本知识、技能、思想和活动经验的教学,这从传统的“双基”转向“四基”是未来教学对基础部分的要求和考查方向。当前“四基”教学的研究处于起步阶段,还没有形成一套系统的理论,需要各位数学教师进一步深入研究和探索,并在日常教学工作中积极实践,为“四基”理论的充分合理应用和初中数学教学质量的显著提高作出积极的贡献。
二、初中数学的“探究”学习
新课改大力倡导“探究”学习的学习方式,探究学习作为一种学习方式,指在教学过程中让学生在自主探究、主动参与中对知识进行深入学习,途径为通过开展和科学探究相似的方式,从而促进自身各方面能力的显著提高,并将自身情感有效培养起来。与传统的接受式学习方式相比,探究学习更有效。在自主探究过程中,不仅能加深学生对数学知识和技能的理解与掌握,还能提高学生对数学思想的运用能力,同时有利于学生积累数学活动经验,从这点来看,探究学习是与“四基”的要求相一致的。
三、“四基”理论指导下的初中数学教学
1.创设探究情境,调动学习积极性。
新课改以来,课堂教学中出现了情景教学法,该教学法下教师将情景创设出来,让学生从生动的情景中获取直观的体验,从形象到抽象,最终促进学习效率的提高。实践证明,该方法具有无比的优越性。在初中数学教学中,教师可以通过对问题情境的创设引导学生积极思考、主动探究,将其学习积极性有效激发出来。这就要求初中数学教师积极发挥主观能动性再创造教材,将学生的认知基础和生活实践有机结合起来,将启思性的问题情境创设出来,最终将学生的探究欲望激发出来。
如在对“圆的定义”进行讲解的过程中,可以将车轮这一多媒体图片展现在学生面前,然后向学生提问车轮的形状是什么,引出圆形这一名词,再向学生提问车轮做成圆形的可能原因,让学生回想有没有看到过其他形状的车轮。启发学生思考,使其想到车轮只有做成圆形的才能滚动,如果做成方形、三角形等形状,则很难滚动。之后随着学生的回答向学生提问车轮可不可以是椭圆形的,启发学生联想椭圆形的车轮在地面上滚动时的形态,进而启发学生思考椭圆形的车轮滚动起来很费劲而圆形的车轮滚动起来很顺利的原因,让学生在纸上画圆形、椭圆、三角形、正方形等,然后用尺子量等,依次一步步引导学生思考,从而积极参与到课堂学习中。创设出值得学生探究的问题情境,由于学生的生活和所创设的问题密切相关,因此学生的兴趣能够在该问题的引导下被有效激发出来。在这一问题情境中,学生会发现,即使是生活中的小东西,无论多么简单,均蕴藏着数学知识,这些数学知识值得我们去探究、去学习,从而使学生产生一种认知冲突,产生迫切知道原因的欲望,进而产生探究需求,从而积极开动脑筋去探索、去思考。
2.开展探究活动,培养探究能力。
在初中数学探究活动中,教师是学生学习的引导者,学习的真正主体是学生,教师引导学生积极寻找、分析并解决问题的途径是将探究的平台提供给学生,让学生在问题情境中受到启发,进而积极主动地探究,并和同学一起探究,切身体验到学习的乐趣,从而将其内心强大的探究驱动力激发出来。要想使学生在探究活动中真正投入,从而促进探究学习有效性的显著提高,就必须将学生的学习主体意识及学习兴趣激发出来。
如在对“一元一次方程的应用”进行讲解的过程中,可以通过以下问题激发学习兴趣,引导学生思考:“学校超市新进了两种饮料,进价分别为9毛和3元,卖价分别为1元5毛和3元6毛,问这两种饮料哪种饮料获利更大些?”这一问题贴合学生的实际生活,因此他们乐于积极思考、计算。一些学生可能会想到两种饮料的利润均是6毛,因此说两种饮料具有相同的利润。另一些学生可能想到进价9毛的饮料有较低的价格,学生普遍能够接受,因此会有更多的受众,从而具有较高的利润。还有一些学生可能会想到进价3元的饮料具有更好的口感和更高的质量,能够吸引更多的学生去买,因此应该具有较高的利润,更有一些学生会想到应该对进价和售价及其获利比例进行比较,最终决定获利情况。学生对这一问题必然具有很高的讨论的积极性,因此在辩论过程中问题也会渐渐明朗化,再在教师的引导下懂得只有对进价和售价的比例进行有效比较,对商品的利润率进行认真查看,才能弄清经营中的获利情况,探究效果在这样的讨论中必然得到极大程度的增强。
3.延伸探究范围,实现知识迁移。
一堂课的结束环节和升华阶段是归纳总结环节,主要作用为承上启下。通过课堂归纳和总结,一方面对本节课知识进行了有效梳理,将知识体系有效构建了起来,另一方面通过这样的总结对学生进行了启发,使学生积极思考,促进其新的学习需求的产生,最终达到迁移和升华知识的目的。在初中数学探究学习过程中,应该加大力度对方法进行归纳,将其有效整理出来,并对其进行积极迁移,使学生充分内化并升华知识,这应该是总结和归纳阶段应该切实做到的。作为初中数学教师,我们应该将教学目标设定为让学生学会学习,将学生在学习过程中的自主探究能力有效培养起来,并促进学生该方面能力的不断提高,而不应该停留在让学生对繁多的理论知识、难题进行掌握和解决。
如在对“普查和抽样调查”这一知识点进行讲解的过程中,让学生将一份调查表格制作出来,并自行将几个调查小组组织起来并制订计划,然后分工合作向学生发放,以有效调查我校学生独生子女情况。由于具有趣味性和探索性,因此学生的调查兴趣会极高,在调查过程中在实践中自觉应用了书本上学到的知识,一方面对知识进行了有效巩固,另一方面促进了学生实践能力的显著提升;其次,归纳整理,促进能力的不断提高。在教学活动的小节阶段,一方面要求学生有效整理所学知识,另一方面要求学生积极归纳课堂探究中成功的方法,从而使学生的能力得到有效内化。对学生进行有效指导,使其通过归纳整理将自身的知识网络构建起来,从而熟练掌握学习方法。
结语
探究式学习能够促使学生在主动探究的过程中,提高自身学习效率,掌握数学知识技能,并积累一定的数学活动经验,与新课程标准“四基”的要求相契合,因此在教学过程中,教师应积极采取一定的措施,通过创设探究情境、开展探究活动、延伸探究范围,合理开展探究教学,激发学生的学习兴趣,使学生在自主探究过程中对学习方法进行正确掌握,为此后的学习奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]魏祖成.奏响“四基”教学的音符――以初中数学例题教学为例[J].湖北教育(教育教学),2013(7):48-50.
篇2
【关键词】透彻 灵活 逻辑
一、 充分吃透教材
不管哪一门课程,要想讲好必须先熟悉教材,吃透教材,对《金属材料与热处理》这门课也不例外。只有吃透教材,才能寻找出各知识点之间的内在联系,哪怕这种联系很小,但也可以给我们提供一条值得抓住的线索,比如:第一章金属的性能,不管哪一种金属我们研究它不外乎是想使用它,那么它能为我们提供什么样的服务,其实也就是它有什么样的性能,那么这些性能在理论上或者在设计时靠什么去衡量呢?就是它的性能指标。这样金属材料在使用条件下表现出来的力学性能指标就成了一个完整的体系,强度指标--屈服点、抗拉强度;塑性指标--伸长率、断面收缩率;硬度;冲击韧性--冲击韧度;疲劳强度--疲劳极限等。在使用之前,要对其进行加工,在加工过程中表现出来的性能就是工艺性能,包括铸造性能;锻造性能;焊接性能;切削加工性能等。这样下来,整个一章的内容也就浓缩成了一条线,记忆起来自然有了规律。在学习铁碳合金相图时,大多数学生一看就头疼,相图复杂,组织成分多,没头绪,看不懂,记不住,即使有的同学好不容易下功夫背会了,过几天就又忘光了。其实,这个看似复杂性的相图,每个区域的组织转变,随着含碳量和温度的变化是按一定的规律产生的。因此,我们只要掌握了这几个关键的特性点、特性线就自然思路清晰,记忆牢固。共晶点C、共晶线ECF、共析点S、共析线PSK。共晶点-含碳量4.3%、温度1148℃,共晶转变Lc----A+Fe3C,过共晶点平行于横轴的直线-共晶线,那么不同成分的液态合金只要冷却到此线就会发生共晶转变从液态中结晶出奥氏体和渗碳体的混合物即莱氏体,在该线以下的区域就会有莱氏体。共析点-含碳量077%温度727,共析转变A---F+Fe3C,过该点平行于横轴的直线--共析线,不同成分的合金冷却到此线就会发生共析转变,从奥氏体中同时析出铁素体的渗碳体的混合物即珠光体,那么在该线以下的区域就会有珠光体。再加上钢和铸铁含碳量的分界点2.11%就把铁碳合金相图分成不同的区域,按照组织转变规律推理出来的相图及各区域的成分就不易忘记。
二、注重课程的导入
课程的导入是讲每一节新课之前必不可少的环节,有的章节是从现实生活中导入,有的需从上一章节来导入,精彩的导入会很好地调动学生的积极性、主动性,会使学生对你下面要讲的内容产生浓厚的兴趣。因此,教师如何用巧妙的开讲来吸引你的学生是非常重要的。比如:在讲钢的热处理回火时,就要充分利用上一节的内容--淬火。为提高钢的硬度在使用之前要对其进行淬火,钢淬火后得到的组织是马氏体,而马氏体是一种不稳定的组织,会向稳定组织转变,转变过程中会发生体积膨胀,产生内应力,导致工件的变形和开裂,这是我们在使用过程中不希望看到的,也是不能出现的现象。那么淬火是不就没有意义了?先在这里提出质疑,然后自然导入:为了避免这些现象产生,淬火后的钢必须进行下一道热处理工艺--回火。其实,这也是教材编排顺序的内在原因。
三、教学方式灵活多变
传统的教学方式:教师讲、学生听、抄笔记、背教材,这样只有少数优等生会跟着你走下来,而大多数学生会被这种讲法催眠。因此,针对不同的章节课题,尽可能挖掘一些新颖的教学方式。比如:讲到有色金属--铜及铜合金、铝及铝合金时,因为这些金属不仅在工业生产中应用,也是日常生活中的常见的材料,这时,就要以学生为主,让学生先从自己的所见所用说一些它们的特性、用途等,然后引导学生从其组织上分析总结为什么会有这些特点。就用铜及铜合金来说,我会引导学生说出日常生活中所接触到的用处,同学们自然会想到电源开关、插座、电线等,那为什么会有这样的用处?是因为铜及其合金具有良好的导电性,仅次于金、银,而且成本又低,因而得到广泛应用。铜比较软反应了铜具有良好的塑性,容易冷变形加工,因而用其制造电线电缆。这样,这节课由熟悉到陌生的难点,自然接受而且记忆深刻。
四、注重总结比较
在每一节课结束时,我们都会做一个小结,总结本节的重点、难点,同样在每一章或每一部分相关内容讲完之后,我们更要做一个系统的总结,比较。还以钢的热处理为例,我会把钢的五种热处理方法列一个表格分别从加热温度、冷却方法、热处理后的组织成份、性能特点、适用范围等进行比较。一节总结课可能会把学生几天、几个月、一门课学过的知识串在一起,形成一个完整的体系,可能会终生难忘。
五、与专业工种相结合
篇3
关键词:大学英语;输出假设;交互;教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-2596(2017)03-0166-03
为了改变灌输式的教学习惯,教学研究者和实践者们试图通过交互活动,在学生的英语输入与输出之间架起通畅的桥梁。尽管不少人直觉地认为输出是交互教学和英语习得中的一个环节,但多年来对语言输入学说的关注定势,仍使得人们不免对输入颇有偏重。在交互性的教学中即使涉及和利用到“输出”,也往往仅是被当作对已有知识的练习,或是对输入理解成果的表达,而对于输出也是语言学习过程中获得新知识的一种方式,缺乏足够的重视。
Swain认为,语言输出在认知心理层次上所具有的独特功能,在外语学习中起着输入无法起到的重要作用。学习者在输出过程中,会主动调动已学到的语言知识尽力表达自己的意思,以积极的态度强化知识吸收的质量,从而提高学习效率[1]。Long认为,在双向交互中,如无法理解时,一方会努力输出语言以告之对方,并向对方发出要求其调整输出的愿望,迫使对方修正其输出[2]。显然,Swain从语言输出的角度为交互式教学提供了新的理论依据,而Long则为有效地发挥输出在教学中作用,提示新的可能的切入点。
一、可理解输出假设理论
语言习得过程中语言输入的作用毋庸置疑。克拉申(Krashen)(1985)曾指出,学习者是否能够理解语言输入(comprehensible input)是语言习得实现的条件。在学习过程中,通过情境来理解具体的语言输入有助于学习者自然而然地发展语言能力[3]。然而,如果只是一味地进行语言输入,没有实际的应用,违背学习语言的最终目的。可理解输入语言假设的可行性便得不到保证。
Swain(1995)提出“可理解性输出假说”(Comprehensible Output Hypothesis),该理论的核心要义是:大量的可理解输入应产出可理解输出,使Z言习得者准确而又流利地使用语言;事实上,在一定的条件下,语言输出有助于语言习得(输入)过程并起到增强语言习得的作用[4]。语言输出具有引起对语言问题的注意、检验语言假设的正确性及元语言作用等基本功能,帮助学习者检验所学语言的词语用法和句法结构,使他们自主运用语言,达到流畅、准确使用语言的目的[5]。
二、语言输出在交互式教学中的作用
交互(interaction),从字面上讲是交流、互动的意思。在语言交际范畴,交互是指两人或多人之间相互传递信息,交流思想感情,并产生影响的过程。Long提出的“交互假设”认为,交际的双方为了交际顺利进行而相互进行“意义协商”(negotiation of meaning),产生“交互修正”(interactive modification)。
在英语教学中,输入是语言学习的先决条件,输出是语言学习的充分条件。只强调对学生进行英语输入,而忽视学生的英语输出,会导致学生的输入与输出严重失衡。输入不会自动转化为输出,从输入到输出,再从输出到输入,这中间有一个实践操练的过程,交互是实现这一过程的有效手段。从这个意义上讲,交互为英语习得提供了必要的、充分的条件。语言输出以其特有的功能,在交互式英语教学中发挥着重要作用。
(一)体现学生的自主性和主动性,为教师调整教学提供真实的依据
就英语教学中的师生关系而言,教师的输入主要有两个目的,一是以学生的理解为目的,提供可理解性输入;二是以学生的输出为目的,提供范例以使其在说、写产出中能够仿效。学生在通过听、读理解输入的过程中处于被动状态,教师输入的知识也只能以消极状态存在。学生这时实际上或许并没有明白而却通常表现出了理解教师的输入信息。
但在输出阶段学生是不可能这样的。输出鼓励或迫使学生使用作为输入呈现给他们的知识,并作出反馈。学生在输出过程中发现自己需要的或者自己能够理解的输入与教师所给的输入之间的差异,并通过输出主动地将自己的学习状态和自主性意愿真实地反馈给教师,即引发师生间的协商。教师据此可掌握学生的真实状态和英语知识能力水平,对交互式教学的方案及其内容、形式等作出相应的调整,以适合教学需要。
(二)引起对语言问题的注意,触发更合适的输入
输出能引起学生对语言形式和语言问题的注意。学生在输出英语时,会注意到自己的困难,比如自己想表达的与实际的表达之间的差距。输出行为鼓励和迫使学生去注意语言表达的差别,理解在实际应用中如何修正,以达到确切表达意思的目的。当学生引起注意,运用所学语法来表达某个句子时,就是在原有能力上的提高,同时,通过有意识地扩展句子结构,语言创造能力也体现出来了。这个过程自然也增强了对输入的理解和吸收。但是,学生不会对所有的输入吸收、理解的,而只可能对被注意和被理解的输入进行加工处理。在交互教学中,一个或几个学生的输出同时也是其他人的输入,并引发其他人为自己提供更合适的输入。因此,输出过程诱发或激活有助于语言习得的认知过程,促使学习者对语言输出进行调节,并寻求适合的后续输入,以获取新的语言知识并巩固已有的知识。
(三)引发对问题处理的假设尝试,进行假设验证
学习者在语言输入时,通常利用图式知识,如:知识背景、上下文信息等来弥补自身语言能力的不足。但在输出过程中,通过注意其语言能力和想要表达的内容要求之间的差距,以及交际中介语存在的问题,从而引发对问题处理的假设和尝试表达的欲望。
在交互式教学中,对学生输出假设的验证非常重要。就学生个人来说,如验证假设,就会依据反馈来修改输出。就教师来说,没有学生的输出,就不能发现学生的问题,也无法验证学生的学习情况。只有在输出语言并得到验证和纠正时,学生才会发现自己做出了不正确的推论和假设。所以,交互式英语教学在一定意义上,就是一个对目的语不断做出假设,不断输出假设,并对此假设不断进行交互验证和修正的过程。因此,在以培养学生英语实践能力为目标的交互式教学中,语言输出具有至关重要的作用。
三、大学英语交互式教学模式与策略
(一)输出是交互式教学过程中不可或缺的重要环节
根据语言输出理论,英语习得是一个“输入――吸收――输出”的过程,这个过程看似简单,实际非常复杂,包含若干阶段。这是一个动态的、相互关联的过程,输出是不可或缺的重要环节,起着积极作用。一是输出不仅仅是习得结果的表达。将输入理解由语义层面推向句法甚至语篇层面,是输出具有假设和创新功能的体现,因此,输出本身成为英语习得过程的一部分。二是输出起到了输入触发习得过程的作用,甚至优于启动交互过程时的一般输入。在一个交互循环的交际体系中,输出既直接成为交际对象的输入来源,又反映输出主体引起对方注意、表达协商意愿、寻求更为适合自己学习要求的输入源的愿望。三是在反复交互的习得过程中,输出与输入相互转化,循环往复,浑然一体,共同构成完整的语言习得过程。
(二)输出以各种形式的教学交互活动为其作用平台
教学课堂能为某一个W生提供语言输出的机会。如果把学生、教师以及现代化教学设备这些课堂上的所有输出源,看作一个相互联系的整体,他们各自的输出就构成了交互活动的一部分。因此,教学交互活动为输出提供了作用平台。在实际教学中,交互的基本形式可以是学生双人交互和小组交互以便促进学生更准确、更合适的语言输出;同时,这种输出又为其他学生提供了输入资源。交互教学中,教师的职责主要是计划、指导和调控整个教学过程,现场指导学生的交互活动。英语教学可以利用网络、多媒体等现代化手段实施交互教学,检验学生的输出假设,保护学生的学习自信心,增强交互教学的活跃性。
(三)以适度的教学指导引发学生积极的英语输出
学生语言输出的积极性关系到交互式教学的成败。在教学实践中,教学指导的适度介入至关重要。教师要注意把握以下几点:一是注意调动学生的学习自主性。在活动中实施英语教学,培养学生学习的自主能力。二是以适度的教学指导促进学生的英语发展。教师在可理解输入时,也要注意为学生提供大量信息反馈和英语输出的机会,并适时提供指导。三是通过反馈,促进学生的准确输出。学生将注意自己的表达与教师的纠正之间存在着的差距,在此基础上努力吸收可理解的输入并在不断的练习中将之内化为自己的东西,然后再尝试着把这些东西准确输出。
相对于以教师为主导的输入式教学,基于输出理论的交互式教学,因众多学生的自主意识和输出作为的影响,使得教学过程空前活跃而更难掌控。因此,从这个意义上讲,基于输出理论的大学英语交互式教学模式或许还只是对理论的应用性预设,更多真正的探讨存在于广泛的教学实践之中。
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参考文献:
〔1〕Swain, M. Communicative competence: Some roles of comprehensible input and comprehensible output in its development [A]. In S. Gass & C. Madden (eds.), Input in Second Language Acquisition[C]. Rowley, MA: Newbury House, 1985: 235-253.
〔2〕Long, M. H. Native speaker / non-native speaker conversation in the second language classroom [A]. In M.Clarke & J. Handscombe.(eds.).On TESOL '82: Pacific Perspectives on Language Learning and Teaching [C]. Washington D. C.: TESOL, 1983: 119-236.
〔3〕Krashen,S.The input hypothesis: issues and implications[M],London: Longman Group Limited,1985.
篇4
关键词:数字图像处理;教学模式;创新性人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)48-0074-03
一、引言
随着计算机技术和相关算法的发展,数字图像处理在工业自动化、机器人、雷达信号处理等领域都获得了广泛的应用。数字图像处理是电子信息工程专业的专业核心课程,是一门技术性和应用性很强的专业主干课程。课程侧重于对理论知识的学习,但同时结合适当的实验环节,使学生能更深入地理解课堂上讲授的理论知识,了解课程学习的实际意义,具有理论联系实际的突出特点[1]。
数字图像处理属于一门交叉性很强的课程,其涉及的学科领域和基础理论知识非常广泛。在课程讲授和学生学习过程中,由于传统的教材和教学过程注重经典理论,而数字图像处理算法的复杂性较高,理论性较强,因此学生面对抽象的理论和烦琐的数学公式,可能产生畏难情绪,难以理解书中概念和算法的物理意义,对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握,难以达到理想的教学效果。在面临实际的图像处理或问题分析过程时,学生往往不知从何下手,这在很大程度上抑制了学生对该门课程所学知识的应用和创新能力。
为培养学生的学习兴趣和创造力,大力贯彻素质教育的思想,教师在授课过程中,应强调实践和应用的能力,将深奥的基础理论与信息丰富、直观的处理对象以合理的方式结合,并通过师生间的充分交互,有效地调动学生的学习主动性,进而引导学生的学习。本文以电子信息类的“数字图像处理”课程为例,探讨理论与实践相结合的交互式教学模式,阐述进一步提高课程教学质量的若干思路与举措。
二、绪论教学激发学生的学习兴趣
绪论课兼有引言、简介、概论、导入的性质,是一门课程的开场白和宣言书,是师生之间学习和交流的起始点[2]。
在绪论教学中,需要明确两点:首先,在绪论教学过程中,应启发学生的思维,使学生了解该门课程的主要内容和篇章结构,熟悉教材的知识系统,从而达到认识课程学习轮廓的目的;其次,应使学生建立积极的学习动机与兴趣[3]。伟大的教育家孔子曾说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”即一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,才会有积极的动力主动去求知、去探索、去实践,并在学习探索的过程中产生愉快的情绪和体验。我们发现,兴趣对一个人的成长与成功有着非常神奇的驱动作用,能巧妙地变无效为有效,变低效为高效。因此,在授课伊始,应及时让学生了解该门课程学习的意义,以大量生动的实例激发学生的学习兴趣。
由于各行各业自动化水平的提高以及计算机技术的飞速发展,目前数字图像处理技术在各领域的应用非常广泛。教材中虽有一些应用案例,但不够生动,并且难以体现图像技术应用的先进性。因此,笔者在第一堂绪论教学中,分别从生产自动化、智能机器人、智能物流、智能交通、生物医药、智慧小区、游戏和影视制作等多个领域,精选与数字图像处理技术相关的典型应用实例,以图片或视频的方式向学生们介绍数字图像处理技术在各行业应用的背景及其发展潜力,部分实例如图1所示。
三、交互式实例教学加深学生认知
教学过程中,为保持和强化学生的学习兴趣,激励学生的创造性思维,关键问题在于如何将枯燥的理论推导转化为立竿见影的实际操作,通过实例教学加强学生对理论知识的感受和理解。
与其他课程相比,《数字图像处理》课程中的实例以图像的方式存在,具有明显和直观的特点。教师在课堂教学中,首先需要将图像处理算法产生的作用、过程进行阐述,其次也需要将算法实现,对其作用进行验证,通过引入适当的图例分析和编程处理实例,将复杂的算法以最直观的方式展现在学生面前。通过将图像处理前后的效果进行比较,以演示算法的形式提高学生对理论的直觉感受,使原本很抽象的内容变得生动具体,从而将理论与实践紧密结合起来,使学生对书中理论叙述和复杂公式的认识更加具体、生动,对所学知识印象深刻,进而达到加强学生对理论的认识和科学思维能力的目的,
此外,在课堂讲授中,尤其是在实例讲解中,应注意与学生的交流互动,避免教师单方面的实例展示。通过采用启发式交互式教学,引导学生积极开动思维,促进学生对知识的掌握与巩固。在举出实例问题之后,教师可进行设疑提问,鼓励学生相互讨论和主动提问。这些方法有利于促进学生养成主动思考问题的习惯,还能激起学生的好奇心和求知欲,吸引学生的注意力,最大限度地提高课堂效率。
比如在讲授二值形态学的击中/击不中变换时,单从书本上所定义的公式角度难以使学生真正理解该变换的研究依据,即可利用各种结构元素对图像的结构进行检验,因此,笔者参考[3]中的实例,要求同学们以击中/击不中变换定位图2左图中的对象的左上角像素。首相,启发学生根据要求,目标是要定位有东、南邻域像素(这些是“击中”)和没有东北、北、西北、西和西南邻域的像素(这些是“击不中”)的前景像素,学生根据上述启发,讨论并设计了以下两个结构元素:
S1=0 0 00 1 10 1 0,S2=1 1 11 0 01 0 0/1
其中S1为击中结构元素,S2为击不中结构元素。
根据学生的设计结果,笔者现场编写并调用相应的matlab代码,如表1所示,代码运行结果如图2所示。
相对于传统单一理论教学,这种以实例辅助化互动教学方式能极大提高学生的学习热情,更好地理解与掌握课堂学习的理论知识,但应该强调的是,原理和方法是课程学习的理论基础和本质,而实例是所学知识的具体表现形式,虽然实例教学能形象地反映原理和方法,但不能采用实例完全取代对书中原理及方法的讲解[4]。因此,在理论与实践相结合的教学过程中,不能滥用实例,而应采用以理论为本,实例为辅的教学模式,通过与学生间的实例互动,达到更好地讲解理论知识,提高学生对理论知识的掌握程度的目的。
四、理论授课与实验紧密结合
《数字图像处理》作为一门实践性很强的课程,其实验环节的重要性不言而喻。但在传统的教学环节中,由于课时分配等原因,教师在制定教学计划时,容易把理论教学与实验教学在时空环境上分离开来,把大量的课程时间消耗在应用不广而理论性较强的章节中,实验课则安排在短时间内集中进行,造成学生理论与实际应用脱节,由此导致难以实现知识和技能的衔接与提高。
因此在《数字图像处理》的日常教学中,应注重理论课程与实验环节的紧密结合。从循序渐进、由浅入深的原则出发,在教学过程中逐步深入,将理论课程和实验课程紧密配合并同步进行,针对每一阶段一些典型的处理方法开设实验,有侧重的对授课内容进行改革,突出学生应用能力的锻炼。
笔者根据多年的授课及相关科研经验,将授课内容分为“图像增强”、“图像分割”、“二值形态学”、“特征提取与分析”四大部分,每一部分课程结束后安排相应的实验课程,其中“图像增强”部分实验要求学生掌握灰度变换灰度直方图的概念及其计算方法,编写灰度变换、直方图均衡化和中值与均值滤波的matlab代码;“图像分割”部分实验要求学生:①根据直方图设定阈值进行图像分割;②采用不同的微分算子进行图像边缘检测;③进而借助边缘跟踪算法进行图像边缘跟踪;“数学形态学”部分实验内容包括:①进行二值图像的腐蚀、膨胀、开、闭操作;②对连通域进行统计和标记;③利用数学形态学进行细化操作;与上述三部分实验中以验证性实验为主的形式不同,“特征提取与分析”部分由于综合性较强,与实际应用的贴近度更高,因此该部分实验偏向于设计性和综合性实验,要求学生自行设计方案并编写代码,对不同形状的目标进行分类,进而更好地发挥学生的想象力和创造力,激发其学习兴趣。
通过合理开设实验课程,发挥《数字图像处理》课程理论性强、应用性广的特点,为学生提供在学习过程中进行实践的机会,通过软件编程实现理论课堂所学的知识,对处理之后的效果进行观察和分析,不但可以巩固学生在课堂上所学的知识,牢固掌握书本中的基本理论,还可提高学生的动手实践能力,为学生今后从事相关的工作和研究打下良好的扎实的基础。
五、结论
本文对《数字图像处理》课程的特点进行了分析,并结合笔者自身教学经验,从应用展示型绪论教学、实例驱动型课堂互动教学以及实验与理论紧密结合三个方面对基于理论与实践相结合的《数字图像处理》教学模型进行了一些探讨。在教学过程中,以加强实践教学的方法和效果为出发点,结合电子与信息工程专业的特点优化《数字图像处理》课程的教学内容和教学手段,坚持以教师为主导、学生为主体、能力为目标的素质教育,使学生在理论知识的掌握、动手能力的形成和综合素质的提高等方面得到全面的培养,取得了较好的教学效果。
参考文献:
[1]杨淑莹.“数字图像处理”理论与实践相结合的教学模式[J].计算机教育,2009,(24):84-86.
[2]杨卓娟,杨晓东.关于高校课程绪论教学的思考[J].中国大学教学,2011,(12):39-41
[3]冈萨雷斯.阮秋琦等译.数字图像处理(matlab版)[M].北京:电子工业出版社,2012
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一、数学史与数学教学的融合
学者指出,数学史在我国作为一门独立的学科在近几十年来有了长足的发展,但是数学史的研究颇有孤芳自赏的味道,很少关注社会的需要。然而,数学史学术研究的目的,最终一定要为满足社会需要服务,包括教育需要。如何能够让整个数学界都来重视数学史,特别让师生渗透到广大数学教育领域,是一个非常重要的问题。
简单来说,数学史就是研究数学生成和发展的历史,大体上分为“内史”和“外史”的研究[3],“内史”考察数学理论成果的历史形态和历史轨迹,包括数学成果产生的年代、最初的形态和后来的演变、创立者的贡献、数学成果的传播等,“外史”则是内史的拓展,以考察数学发展与社会生活各方面的关系为主,包括数学发展与哲学、科学技术、经济、军事、宗教等方面的关系,数学事业的发展,数学教育等。
所谓数学史与数学教学的融合,就是在数学教学中,根据教学目的和教学进程的需要,将数学史有机地融入到教学过程中,促进学生掌握数学概念、方法和思想。概括来说,数学史融入数学教学,具有如下意义。
1.让学生学习有文化的数学。在数学教学中,有机地融入数学史,让学生看到数学在人类文明进程中的产生、发展和影响,就会使学生认识到,数学并非是冷冰冰的数字关系和理性思维,而是人类发展历程的一部分,是人类璀璨文化的重要代表,从而在学习数学的同时,获得文化的熏陶。
2.加深学生对数学概念、方法的认识。数学最为基本的知识就是数学概念和方法,这些知识恰恰因为其抽象性让很多学生对之望而却步。在数学教学中融入数学史,可以让学生更加清楚数学概念如何经由日常生活经验上升为抽象的概念和方法,在经历历史的过程中获得知识的建构,使抽象的数学概念和方法显得新鲜而生动。
3.让学生理解数学哲学和数学思想。数学教育的目的,并不仅仅是为了让学生掌握解题的方法,甚至也不是让他们学会解决问题的能力,更重要的是让他们理解数学哲学和数学思想,掌握数学的思维方式,为他们未来的成长提供有效的营养。数学史深化了人们对数学本质、数学特点与数学科学价值的认识,揭示了数学活动的本质和数学问题在数学发展中的作用,因此有助于学生更加深入地理解数学哲学和数学思想,学会数学创造的思维模式。
4.提升学生兴趣,培养学生学习数学的积极态度。很多研究表明,学生学习数学的动机不高,主要原因在于其抽象性,这种抽象性让数学知识与学生的日常生活经验距离太远。在教学中融入数学史,可以从三个方面有效地提升学生的兴趣:(1)数学史本身就是人类探索的过程,故事容易为学生所接受;(2)通过数学知识生成的历史增强学生的体验性,增加数学知识的亲近感;(3)数学家成长的故事也可以很好地提升学生学习数学的积极态度。
二、PHM的理论基础
虽然数学史融入数学教学的意义如此重大,然而任何意义必须通过实践才能够真正实现,而要使实践达致理想,则必须体会其内在的机理,也就是要理解PHM的理论基础。
1.重演法则
重演法则(recapitulation law)是生物学的一个重要概念,就是假设个体的发展会重演种系的发展,比如生物学家就观察到,人的婴儿在胚胎到出生这个阶段重新演化高级哺乳动物由低级动物进化过来的历史。德国生物学家海克尔就认为:遗传和适应是生命的两种建设性的生理机能,而遗传的过程就是重演的过程。他还第一个把这一生物学的法则移植到心理学领域:“儿童精神的发展不过是系统发生进化的一个简短复制”。
运用到数学教学上,重演法则意味着人类学习数学的过程,在某种程度上就是要重演古人数学思考和探索的过程。法国数学家庞加莱(Henri Poincaré,1854-1921)甚至这样说过:“动物学家认为,动物胚胎的发育还在短暂的期间内,经过其祖先演化过程的一切地质年代而重演其历史,看来思维的发展亦复如此。教育工作者的任务,就是要使儿童思想的发展踏过前人的足迹,迅速地走过某些阶段,科学史应当是这项工作的指南。”
从某种意义上来说,并没有多少实证理论支持数学学习中的重演法则,但事实上,学生的思维总是从形象到抽象,从生活到数学,从感性到理性,这一过程正是复制人类祖先发现数学的过程。例如在几何的学习上就可以生动地体现重演法则。几何学的历史分为三个阶段:无意识的几何学、科学的几何学、论证的几何学。在具体的教学过程中,教师一般也是让学生首先通过简单的工艺劳作,或是通过对自然界中的现象的观察,无意中熟悉大量的几何概念,例如点、线、面、角、三角形、四边形、圆、球、圆柱、圆锥等。随后,引导学生在这些感性知识的基础上建立科学的几何学,这时学生可以通过实验(使用罗盘和标尺,直尺和半圆仪,剪刀和浆糊,简单的模型,等等)发现一系列几何事实。最后,当学生们已经相当成熟时,才能够以论证的或演绎的形式向他们讲授系统的几何学。在这个过程中,我们会发现数学教学越是真实地演化数学知识演进的过程,学生对之理解得越深刻。
2.创生原理
创生原理(genetic principle)和重演法则有着密切的联系,它具体有两个方面的涵义:第一,数学学习要在一定程度上重演数学发展的历史;第二,数学学习的过程,不是外在系统的、逻辑的知识强加给学生的过程,而是一个自然的“创生”过程,只有这样,数学才能够成为学生素质的一部分。
和重演法则不同的是,创生原理并不认为学生学习数学过程是对祖先的重演,但它认同的是人类有着相类似的思维结构,这种结构构成了我们思考数学的物质基础和“自然本质”,在这个方面,我们和古人并没有特别大的区别,既然如此,我们必然会通过重复古人的方式来学习古人历经艰辛所发现的知识。
不过,数学教育学者们强调,这种重复的过程,并不是把知识所谓一个既定的结果让学生去“纳入”,而是通过对发现过程的有限经历来获得知识,从而理解知识的来龙去脉,就好像知识是他们创生出来一样。
在这里,需要关注的是“有限”这两个字,这意味着在学生的学习中,教师不应当让他们重复过去的无数个错误,而仅仅是重复那些关键性的步子。什么是关键性的步子?只有在在了解人类是怎样获得某些事实或概念的过程之后,我们才能更好地判断我们的孩子应当怎样去学习这些知识。
3.建构主义
建构主义发端于皮亚杰的发生认识论,他认为:“认识的获得必须用一个将结构主义(Structurism)和建构主义(Constructivism)紧密地连结起来的理论来说明,也就是说,每一个结构都是心理发生的结果,而心理发生就是从一个较初级的结构转化为一个不那么初级的(或较复杂的)结构”。也就是说,在数学学习过程中,学生通过主动的建构建立起自我的关于数学的结构,而这个结构又成为其进一步建构数学的中介,进一步的建构又不断推动结构由简单走向复杂。
如果说皮亚杰更强调知识本身的结构的话,后来的建构主义者则更强调学生在建构过程中的主动积极性,以及建构过程中现实场域和人际互动的作用。这些思想认为所有的知识,都是学生已有的经验和新的知识交互作用的结果,数学学习并非是一个被动的吸收过程,而是一个以主体已有的知识和经验为基础的、在特定的场景中主动的建构过程。
建构主义为HPM的实践提供了必要性和可能性。首先,建构主义表明,学生的数学建构必须基于一定的背景,在信息丰富而又比较规则的背景下,学生建构得最为成功。数学史通过对数学发现的历史的讲述,重新复现了数学发现的典型场景,对于学生数学知识的建构是最为有利的;其次,学生对数学知识的建构,均需建立在原有知识的基础上,需要通过一步一步的阶梯来达到高层次的水平,数学史将数学发现的过程按逻辑地呈现出来,给学生就提供了这样一个阶梯;再次,数学知识的建构,也是学生自我经验和先人智慧“视界融合”的过程,古人通过数学史,更充分地“表达”了自己的观念,因此能够让学生获得更好的建构。
三、HPM视野下的数学教学实践
虽然我们理解了HPM的原理,但是这个思想究竟如何在数学教学实践中运用,依旧是一个问题。这里一个首要的问题就是数学史料如何才能够融入到数学的课堂教学中。
从现有的实践来看,数学史料包括三种:第一手文献,也就是数学家原初在发现数学知识时所写的笔记、著作等,如《墨子》中的关于圆的“一中同长也”理论;第二手文献,也就是史学家根据一手文献所写的历史,比如编年史、问题史等;教学材料,是学科专家或者教育专家根据历史文献结合具体的数学教学内容编写到教学材料中的数学史内容,具有很强的针对性。
三种不同的文献,教师在运用的时候采取的方式是不同的。一般来说,对于第一手文献,由于大量散见于各种文献之中,并不系统,语言上往往也有一定的障碍,对于数学教师来说运用起来有些困难,只有对某个数学问题深入钻研的时候才有应用的价值;第二手文献的好处在于它的系统性,能够对一个数学问题或者数学概念进行深入系统的梳理和分析,对于数学知识的发现、形成和完善过程有着清晰的描绘,不过,这种文献有可能与教学内容并不配套,有些时候会过浅或者过深,需要教师有选择地使用。至于第三种文献,原则上来说可以直接使用,但也可能教师自己的教学设计与原来的教学材料并不一致,这个时候照搬反而会形成一种限制,不如在第二手,甚至第一手资料中寻找合适的内容。
HPM数学实践的第二个问题就是如何将数学史有机地融入到课堂教学中,根据笔者的研究,发现数学史和数学教学的融入,主要通过三种方式来进行:数学史作为组织数学教学活动的依据、数学史作为数学教学内容的有机构成、数学史作为独立的数学教学内容。
1.数学史作为组织数学教学活动的依据
在具体的数学教学中,教师可以根据数学发现的历史进程进行设计,从而让学生能够重复数学发现的关键性步骤,加深对数学知识和方法的认识。比如在教学圆的概念时,教师通过研究数学史会发现,人类对圆的认识是从生产实践开始的,大约6000年前美索不达米亚人制造了第一个轮子,约4000年前,人们将木制的轮子固定在木架上,做成了最初的车子。会做圆并且对圆有了理论性的理解,则是2000年前的事情,我国的墨子就提出圆是“一中同长也”,而后,为了更好地作好圆,人们又进一步发现了圆周率,并且这一数字不断地得到精确。在这样的历史长河中,我们发现对圆认识的几个关键步骤:1.圆和其他平面形状不同;2.人们在生产实践中做圆的时候开始对圆的性质进行追寻;3.人类在对圆的认识中,不断对其性质通过数字加以精确。确定这些关键性的步骤之后,教师就可以根据这些步骤来设计数学活动,首先让他们对圆有感性的认识,然后逐步让学生“发现”圆是“一中同长”的性质,最后再确定圆周和半径之间的关系。在这样的教学活动中,虽然没有直接给学生讲授数学史,但是通过学生亲历古人数学发现的过程,对圆的认识逐步加深,在获得数学知识的同时,也获得把数学是生活的需要、数学是人对现实和自然的精确表征等数学思想。
2.数学史作为数学教学内容的有机构成
和上述策略不同,数学史作为数学教学内容的有机构成是直接把数学发现的进程拿来,在课堂教学中重演,让学生在栩栩如生的数学历史进行思考和创生,在学习数学的同时体验数学。比如,同样是教学对圆的认识,教师可以通过技术手段或者讲故事的方式,再现古人的发现圆、研究圆和精确与圆有关的重要数字等过程,将学生带入到历史场景中,和美索不达米亚人一起劳动和观察,和木匠师傅一起做圆,和墨子一起观察和思考,和祖冲之一起推演圆周率。
3.数学史作为独立的数学教学内容
在一些数学教学中,教师可以直接教学数学史而不刻意地教学数学知识和方法。可以直接做独立的数学教学内容的,包括数学发现的故事和轶事、数学悖论、历史名题、数学家传记等等。通过这些内容的教学,可以让学生养成数学精神、发现自己思维运作的规律,虽然没有直接教数学知识,但学生对此知识已经有机地掌握了,并从中学习到数学精神和数学思维方式。
上述由深到浅的数学史融入数学教学方式,还可以有更加细致的教学策略,对这些方式和策略的把握,可以让教师的数学课堂充满文化和生命的活力,充满逻辑和理智的思考,从而不断促进学生的数学素质的深入发展。
参考文献
[1] 徐利治,王前.数学哲学、数学史与数学教育的结合——数学教育改革的一个重要方向.数学教育学报,1994,3(1).
[2] Furinghetti,F.& Radford, L. Historical conceptual developments and the teaching of mathematics:from philogenesis and ontogenesis theory to classroom practice.English,L.(Ed.),Handbook of International Research in Mathematics Education, New Jersey:Lawrence Erlbaum,2002.
[3] 萧文强.数学发展史给我们的启发.抖擞,1976(17).
[4] 欧阳绛.数学的艺术.北京:农村读物出版社,1997.
篇6
[关键词]概念图;数学教学;优化教学
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712(2014)28-0062-03
[基金项目]本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题“基于概念图的数学教学优化策略研究”(B-b/2013/01/042)的阶段性研究成果。
[作者简介]纪宏伟(1977―),男,江苏通州人,硕士,如皋高等师范学校讲师,研究方向:应用数学,数学教育;王志刚(1962―),男,江苏海门人,本科,如皋高等师范学校副教授,研究方向:数学教育,数学课程教学论。
概念图(concept map),意指一种以分层、综合的形式反映概念和概念之间关系的知识结构图,通常包括的基本要素主要是节点、连线、连接词、命题和层级,其作为知识组织和表征的重要工具,最大优点在于以图解的方式,结构化、直观地将某个主题概念和概念之间的关系表征出来。教学优化是指在一定的条件下,通过对课堂教学(如过程与环节、设计与组织、方法与手段、管理与评价等)进行改革创新和整体优化,不断改变不合理、低效益的教学现状,争取最好的教学效果和质量,使教学变得更加完美、优质、高效、成功,达到教学的理想状态和境界。在数学教学中,概念图作为一种思维表达方式和学习工具,能有效促进学生对数学知识的整合,有助于学生的有意义学习,有利于提高学生思维能力,并可作为课堂教学设计的有效工具和教学活动的评价工具,这为优化课堂结构、改善教学环境,提高教学效益提供了有力的支持和保证。
一、研究背景
通过文献检索发现,2000年以前,国内可以查到的相关论文很少,概念图教学处在一种“藏在深闺人未知”的状况。进入21世纪,社会转型和教育变革对教学方式提出了新的要求,概念图也逐步进入广大教育工作者的视野。但是与几何画板、Excel等教学工具比较起来,它对很多教师来说仍然是陌生而新奇的事物,相应的理论和实践成果不够丰富。在国内,鲜有关于概念图的专著出版就是一个很好的例证。尽管也有一些学者一直以来关注概念图的研究,并在中小学努力推广,但由于理论研究与实践应用脱节,案例、课件等教学资源开发困难,还有教师自身观念的束缚,概念图没有得到很好的普及。即使有些学校在积极使用概念图工具,但在实践中也暴露了不少问题,这些问题亟待研究解决。从目前看,概念图的研究明显滞后,表现在研究质量不高、研究创新少、实证研究少、理论提升不够等方面,这使之难以对教学实践提供有效的支撑。聚焦到数学学科,概念图的教学与数学学科的特点、数学教学的内容、学生对数学的接受理解程度等是否贴切、吻合,与数学教学的实际应用效果有何种关联,等等,都存在理论和实践上的盲点、弱点。通过研读文献,我们发现大家对概念图“有什么作用”的问题关注得比较多,对概念图“如何教学优化”的问题则研究得比较少,而研究概念图“如何优化数学教学”的问题更是少之又少。所以,数学教学中使用概念图优化教学的研究亟待加强。
二、研究现状
概念图的研究最早缘于早期认知心理学的研究。20世纪60年代,行为主义理论曾在美国占据主流,但在解释区别于低级动物的人是如何获取知识这一问题时,却显得苍白无力。1962年,奥苏贝尔首次提出关于人的学习的认知理论,根据他的理论,人的学习应该是有意义的学习,有意义的学习就是把新知识和原有知识联系起来,将新知识纳入原有知识结构中,当一个人有意识地将新知识同以前掌握的相关知识联系起来时,有意义学习就产生了。20世纪60年代末,欧美发达国家就儿童能否理解诸如“能量”“细胞”“进化”等抽象概念展开了一场大争论,美国康乃尔大学的诺瓦克博士等人通过实验研究发现。一些低年级儿童已经可以独立画出概念图并解释所画概念图的含义,概念图对儿童认知结构显具有积极的影响,可以帮助其形成良好的认知结构,促进其对客观事物和概念的理解。
从20世纪60年代西方教育界提出概念图到现在,概念图特有的强大的教学功能日益凸显,概念图研究成为国外研究的热点。诺瓦克博士领导的研究小组曾分别在1983、1987、1993年三次主持召开世界性的科学教育研究会议,对概念图进行了研究、宣传和推广,产生了深远的影响。美国的杂志Journal of Research in Science Teaching常开辟专版刊登概念图方面的研究论文。从研究现状看,相关的研究也已经比较丰富和成熟,以搜索引擎谷歌为例,输入“concept map”关键词检索时,相关英文资料显示有863010条之多(2013年2月)。现在概念图已成为西方国家科学课程教学中探讨的一个前沿性课题,并作为“教”和“学”的一种工具、一种策略和一种技术在中小学教学中广泛运用。概念图的发展主要表现在:从功能看,概念图从单一的评价工具逐渐转变为一种教学技能、教学策略;从研究层面看,从中观概念图发展到微观概念图和宏观概念图;从研究领域看,从科学学科逐渐渗透到其他学科甚至社会生活领域;从研究手段看,从过去的手工制图发展到利用电脑软件(如著名的Inspiration、Mind Magager软件)、网络技术(如比较知名的Mindomo、Gliffy网站)制图。
概念图作为一种有效的知识可视化工具,从诞生之日起就一直受到较高的关注。但是就国内而言,概念图的研究发展还处于介绍、引进阶段。高文教授的《教学模式论》一书虽对概念图有效教学设计有理论层面上的论述,但实践操作层面的内容付之阙如。祝智庭、钟志贤主编的《促进多元智能发展》,把概念图作为信息化教学模式典例来阐述,但未作深入探讨。从现刊文献分析,各级各类教学研究人员发表的研究成果从总体来看还有改善拓展的空间,例如概念图作为教学策略的研究方面,多是以谈教师的“教”为主,而较少议学生的“学”,两者的融合度不高;研究领域亦比较狭窄,基本集中在对国外研究成果的介绍,对概念图作用或应用价值的研究,对概念图作为评价工具的研究等方面。在这些研究中,不少研究尽管有理论的介绍,但与实际联系不够紧密,缺乏综合的论述和概念图自身的理论体系研究,更有甚者只是一种经验之谈;在谈到概念图的应用价值时缺乏针对性和指导性,在学科教学中如何结合专业特点和学科特色具体运用概念图的阐述不多;概念图在各学科之间、各年龄段学生之间、各课型之间的作用有无差异,差异如何,影响因素是什么等方面的研究更是乏善可陈。尽管与过去相比概念图的研究有了很大的进展,但与国外相比仍存在较大差距。
关于教学优化,这本身不是一个新兴的话题。两千多年前的我国教育学专著《学记》就已较详细地论述了教学优化的若干原理和策略,如启发教学、教学相长、长善救失等,无不让人耳熟能详。在西方,从夸美纽斯开始,优化教学的理想落实在“大规模效应”及其相应的“教学模式”上。1632年出版的《大教学论》非常鲜明地表达了夸美纽斯优化教学的理想,该书所阐述的优化教学的理想、标准和策略,如面向全体、适应自然、班级教学、分科教学等主张,“在初等教育和中等教育领域中引来和支配着整个现代化运动”,后来甚至变成了现代教学的传统和常规。苏联教育家尤・康・巴班斯基的最优化教学理论对我国甚至世界教学论的发展都做出一定的贡献。可以说,从古到今,人们一直就没有停止优化教学的理想追求,当前我国正在开展的课程与教学改革运动便是很好的例证之一。
目前普遍认为,只要某种或某些方法适用于教学,对教学的效果有提高的作用,那就叫做“优化”,其方法和手段,被提出和使用的有很多。比如中小学数学教师所熟悉的几何画板,实践证明它可以起到优化数学教学的作用。但是关于概念图在数学教学优化中的策略研究问题,在教学中还鲜有教师问津,这方面的研究尚处于萌芽状态,在互联网上检索发现这方面的研究论文确实不多。一些学者如王本陆等从理论上对教学优化概念、本质、标准、基本方式、实现策略等进行了系统研究,但对于教学优化理论如何与概念图教学实践相对接则关注较少。还有不少研究人员研究了概念图理论及其在教学实践中的应用,但是其对专门运用于数学学科的研究比较薄弱,存在不少盲点和弱点:一方面是缺乏对数学教学活动的程序、方法、形式和媒体等因素的系统研究,另一方面是研究结果比较零散、单一,不够系统、完整。这些都为概念图优化数学教学研究提供了指向和引导。
三、研究理论支撑
(一)有意义的学习理论
奥苏贝尔认为,有意义的学习有两个先决条件:1.学生表现出一种有意义学习的心向,即表现出一种在新学内容和已有知识之间建立联系的倾向;2.学习的内容对学生具有潜在的意义,即能够和学生的已有认知结构建立非人为的实质的联系。这种合理的实质的联系指的是新知识能和学生已有的认知结构中某些知识联系起来。奥苏贝尔认为个体认知结构在内容和组织上的特征为认知结构变量,一般来说有三个:第一,在认知结构中是否具有适当的产生固定作用的观念;第二,起固定作用的观念与新知识之间的意义是可辨的;第二,起固定作用观念的稳定性和清晰性。要使有意义学习真正的发生,关键在于新知和已有的认知结构建立实质的联系。而概念图这一认知工具恰好与上述理论相符,它把知识高度浓缩,将各种概念及其关系进行加工、概括,并以类似于人脑对知识储备的层级结构形式进行排列,促进学习者对知识进行建构。
(二)图式理论
所谓“图式”,就是指围绕某一个主题组织起来的知识的表征和贮存方式。大脑中储存的海量知识并不是杂乱无章的,而是围绕某一主题相互联系,从而形成一定的知识单元,这种单元就是图式。简而言之,图式就是一个个的网状知识单元,它与思维模式互依存、环环相扣,两者具有某种相似性。图式理论与概念图在本质上是一致的,可以说概念图就是一种图式结构。学生应用概念图,不仅能够把大脑中的图式结构直观出来,而且可以把所学知识放进图式的空间里,将储存的信息组织成一个有意义的系统结构,从而在大脑中形成无数个知识结构图来节省学习时间,提高学习效率。
(三)信息加工理论
20世纪60年代,心理学家加涅吸收了信息加工心理学和建构主义认知心理学的思想,逐渐形成了既有理论支撑,也有技术操作支持的信息加工理论。这一理论侧重研究人脑学习加工知识的过程和规律,分析信息从外部输入大脑,经过加工阶段,到产生外显反应时所经历的信息加工过程。
信息加工理论的重要分支――格式塔理论的实质就在于把客体看成是一个有机的整体,认为学习就是知觉重组或认知重组,或者是说组织好的材料比较容易学习和回忆。米勒认为,对信息进行分类和分组,使之变成组块,能促进学习。研究表明,即使所学的东西没有经过组织,人们通常也会自己对材料进行组织,以便于回忆。组织过的材料能够改善记忆,原因就在于学习者将所学的东西彼此之间建立了系统的联系。
概念图形成一个完整有序的图式,可以从整体上表现某个广域概念中的各个组成部分。这一制作过程与信息加工理论支持的信息组织过程是不谋而合的。长期应用概念图进行信息加工有助于培养学生形成发散性思维,将表面看似毫无联系的事物进行创造性地链接,产生超出常人的创造力和想象力。此外,通过概念图形成的记忆链条很容易使学生产生联想,将相关的知识点串联起来,运用概念图记忆的效果将大大优于死记硬背。
参考文献:
[1] 纪宏伟,钟志华.运用概念图促进课堂教学的认识和思考[J].高教论坛,2011(7).
篇7
进攻战术基础配合篮球作为一项集体协作的运动,要取得比赛的胜利就必须依靠集体的力量。篮球运动要求每名队员在比赛中做到齐心协力、密切配合。而且要求充分发挥教练员的指挥才能,将全队作为一个整体设计战术、制定战略。本文从哲学的角度简述普遍联系的观点及质量互变规律在篮球进攻战术基础配合中的体现,以供提高篮球运动训练水平作为参考。进攻战术基础配合是指在篮球竞赛中,进攻队员两三人之间组成的简单配合方法。它是组成全队进攻的基础。进攻战术基础配合有传切(空切)、突分配合、掩护配合、策应配合。
一、普遍联系的观点所谓联系是指事物与事物之间以及事物内部诸要素之间的相互影响、相互作用和相互制约的关系。联系的普遍性既指每一个事物内部各要素、部分或方面及其发展各个阶段、过程都是相互联系的。在篮球进攻战术基础配合中无不体现这一观点。传切战术传切战术是指队员之间利用传球和切入技术所组成的配合。它包括一传一切和空切。传切配合是项基 础的进攻配合。要求各个跑到队员之间都要相互观察自己的跑到路线,假动作要逼真、变向切入动作迅速、侧身看球并且要求传球队员动作要隐蔽、及时准确。在教学与训练过程中要培养队员培养运动员的篮球视野,要求队员做到“人球合一” “人球并重”。只有各个队员及人与球之间处理好传接球时机、传与切的关系。此战术才能熟练地应用于比赛之中。
2.突分配合突分配合是指持球队员突破以后,遇到对方队员补防或协防及时将球传给进攻位置最佳的同伴进行攻击的配合方式。这里的“突”与“分”突出了这两个阶段之间的联系。当持球队员遭遇对方补防或协防时,采用突分配和可打乱对方的防守部署、压缩防区,给同伴创造最佳外围投篮或篮下进攻的机会。要是突分的各个环节达到最优化就要求队员在突破中动作要快速、突然。在准备投篮的同时要注意观察攻防队员的位置变化及时、准确地将球传给进攻位置更好的同伴。当持球队员突破后,其他进攻队员要摆脱对手,离开原先位置切向空隙区域。准备接球进攻获取抢篮板(要本文由收集整理求突破队员要突破快速、突然,还要传球准确无误:无球队员要积极摆脱防守,积极寻找空当)。篮球运动本就是一项集体运动项目,只有积极发挥各个队员的积极性、审时度势篮球的技战术水平才能达到最优化效果。
3.掩护配合是指进攻队员选择合理位置,借用自己的身体用正确的技术、动作挡住同伴防守者的移动路线,使同伴借以摆脱防守,获得投篮攻击或其它进行攻击的一种配合方法。掩护形式多样,但从掩护组成行动上来看:一是者主动给同伴作掩护,是同伴摆脱防守。二是摆脱着主动移动,利用同伴的身置将对手挡住,是自己摆脱防守。掩护配合是攻破紧逼人盯人防守最为有效的方法之一。掩护配合要求掩护者应选择正确的掩护动作和位置,掩护的一瞬间掩护着的身体是静止的,并与对方保持适当距离,两脚平行站立、两膝微曲、双先后交叉放于胸前,有利于保护自己和攻守对抗。同时,要求被掩护者应选择嘴角摆脱角度,隐蔽掩护意图。掩护的同时同伴间根据防守变化组织中投、突破、内线进攻。在掩护教学训练过程中,只有充分考虑到各个环节的内部联系,突出整体系统观念,有条不紊的把各个环节融合在一起,才能真正起到“整体大于部分之和”的作用。
4.策应配合策应配合是指进攻队员背对或侧对球篮接球后,通过各种传球方式与外线队员的空切、绕切相结合,借以摆脱防守创造各种里应外合的进攻机会的配合方法。在策应配合教学和训练中要求策应队员突然起动摆脱对手,占据合理有利的策应位置。策应队员接球要求两脚开立、两膝微曲、两周外展、用身体护球,准确判断场上攻守变化情况及时地将球传给进攻位置最好的同伴或个人进攻。传球后跟进或抢篮板(策应对队员不要站在限制区内,传球要隐蔽、及时、准确)。外线队员传球后利用起动速度或假动作摆脱对手,接到策应队员的传球后迅速做出投篮、突破或传去的最佳选择。只有把各个环节用合理的方式衔接起来才能真正达到“策”的效果。同时还要求接应队员传球后,利用速度或假动作摆脱对手或吸引对方防守,给策应队员或自己营造出传球、突破或投篮的时机,真正做到“应”的效果。总之,只有正确策应者及接应者内部各个环节之间的联系。同时采用合理的方式将“策”与“应”两个部分紧密结合起来,才能达到策应的整体性效果。
篇8
当前国内学界对于教育技术的研究,存在着诸多问题,总的表现为:有结论,没理论;有想法,没方法;有草案,没个案。因而,当前国内教育技术在发展过程中也就面临着几大亟待解决的问题,现一一罗列出来,抛砖引玉,并求教于方家。
一、中心理论问题
理论是对现实的抽象,它能够指导实践,并具有组织和总结知识、预测和启发等重要功能。因此,研究教育技术的理论基础,有助于我们确定教育技术的学科性质、研究对象,指导教育技术实践工作等。
现代教育技术是一门新兴的综合性学科,与许多学科的理论相互交叉、相互渗透。因此现代教育技术的理论基础是多方面的,多层次的。一般说来,包括如下几个方面:
视听教育理论和教育传播学理论。这是教育技术最直接、最浅层次的理论基础,这一理论基础导致了媒体中心论的诞生,致使我们在电化教育阶段的研究一直在围绕媒体打转,禁锢了我国教育技术向更广阔的空间发展。但是,随着对教育技术研究的深入和科学技术的进步,媒体技术理论如信息技术、传播技术、多媒体技术等新兴的科学技术的理论也构成了教育技术的技术理论基础。
学习理论和心理学。众所周知,教育技术是以现代教育思想和学习理论为指导的,教育技术学在学科划分上隶属于教育学。教育技术学以教育学的基本理论为指导,以教育学研究的基本方法为主要研究方法,建立了学科自身的基本框架,形成了教育技术学科的雏形。随着学习理论的发展,它对教育技术理论和实践的指导作用也越来越显著,现在我们也非常重视学习理论的研究,从教学过程的设计、新型教学模式的提出到教学软件的开发等,都倾向于运用学习理论做指导。认知主义、行为主义和人本主义学习理论是影响教育技术的三种学习理论,对我们的教育技术观产生了深刻的影响,特别是建构主义学习理论的提出,对我国当今的教育改革更是具有深远的现实意义。此外,认知心理学、行为心理学、社会心理学等学科共同为现代教育学提供了新鲜血液,促使了教育技术学体系的生长。
系统科学理论。“老三论”(系统论、控制论、信息论)和“新三论”(突变论、协同论、耗散结构论)为许多学科包括教育技术学科的研究提供了新的研究思路和研究方法。系统科学的思想观点和方法对教育技术学学科的形成和发展有着广泛和深远的影响,成为教育技术学最重要的理论基础。
哲学基础。教育技术学最深层次的基础理论应该是技术哲学和教育哲学(桑新民)。“因为这决定了教育技术理论与实践工作者的技术观和教育观,并由此决定了他们的教育技术观……有了正确的教育技术观指导,才能从千变万化的教育技术景观和五花八门的教育技术理论中,深刻、科学地把握教育技术学的本质及其演变发展的趋势和规律!”
可见,随着教育技术研究的深入开展,其理论基础已经从最初的媒体中心论发展为多因素论。目前,我们急需将多因素理论进行整合,提出一个教育技术的中心理论来。以体现教育技术学科的纯洁性、独立性和成熟性。
二、本质与作用
本质与作用问题,应当是教育技术研究的又一热点问题。
教育技术究竟是什么,其作用如何?有人认为,教育技术的本质就是应用教学媒体获得最优化的教学效果;有人把教育技术的本质归结为一种能力,认为“理论知识技术”就是教育技术的本质特征。绝大多数的学者持第一种观点,这一表述虽有“技术决定论”之嫌,但是切中要害,因为教育技术无论发展到何种程度,无论研究的范畴多么广泛,其最终目的都是为了实现最优化这一目标。AECT的94定义也佐证了这一论点:“为了促进学习……”。不过得承认,这种表述还是过分强调了物质性(技术性)因素,是对教育技术狭义上即教学范畴内的本质的认识,视野不够广阔。第二种观点把教育技术归结为一种理论加技术的能力,似乎不妥。因为任何一个行业都要既有理论又有实践(技术),需要理论指导实践,而且“能力”的含义就是“做事的本领”,所以,“把教育技术内化为能力”这种说法可以接受,但是认为教育技术的本质是能力,确实太空泛,无助于解决问题。
现代教育技术的发展可谓一日千里,我们对于其本质的把握也应与时俱进,总之,正确认识教育技术的本质,要弱化其“物质化”因素,强化“人性化”成分。
关于教育技术的作用和地位问题,基本没有什么争鸣,大家的认识颇为一致,即现代教育技术已经成为教育改革的制高点,它的发展对传统教育理念、教与学模式、学习方式等都带来了前所未有的冲击,乃至引起了人类学习的革命。所以,“有作用”是毋庸置疑的,但是对于教育技术的这一巨大作用到底该如何发挥,研究得不够,尤其是个案研究。缺乏实践,导致了理论的苍白无力。今后我们的研究重点应当从论证其可行性转移到实际操作上来,利用现有理论,从细微处着手,脚踏实地地做一点实际工作。
三、定位问题
对于教育技术的定位,关系到教育技术研究范畴的确定和培养目标的厘定,是教育技术研究的重要内容。
当前学界对这一问题的研究成果主要体现为以下几个方面:
第一,对教育技术的定位,认为教育技术应定位在技术(梅家驹)。在我国教育技术发展的初级阶段——“电化教育时代”,它重点关注现代化传播媒体在教育、教学中的应用,发展至今,虽然教育技术已远远超出了媒体应用的范畴,根据94定义,还包括设计、开发、管理和评价等,但可以看出,教育技术注重的还是技术和实际应用(开发、管理和评价)。一些理论,如教学系统设计和讯息设计理论、媒体特征理论、问题分析和测量理论、反馈理论等,最终是为技术开发和实际应用服务的。
第二,对教育技术学的定位。冯秀琪教授认为,教育技术学不是凭空产生的,它是在教育科学、媒体技术与系统科学方法等学科的发展与彼此渗透综合的基础上诞生的。伊利在《教育技术学领域:定义的表述》中指出,应用各种各样的学习资源、强调个别化与个性化的学习、运用系统方法这三个概念被综合成一个促进学习的总体的智能方法时,就形成了教育技术学领域的特点,从而也确定了这个领域的理论根据。AECT的定义也明确指出了教育技术学的核心思想是系统方法。所以,可以将教育技术学列为“教育科学(教育哲学、教育学、教育技术学)领域中技术学层次的方法论性质的学科”。
第三,对教育技术培养目标的定位。从教育技术引进我国,直到20世纪90年代初,我们一直把教育技术(电化教育)定位于培养能使用、维护各种教学媒体的专门人才,这样的定位显然已不能适应新世纪、新社会以及新教育对教育技术的要求了,我们的培养目标应从培养技术操作型人才转向课程设计型人才及教学问题诊断专家的开发和培养。培养学生在教学设计理论指导下教学软件设计、开发与教学应用的能力,使其在教育技术理论和实践活动中都能有用武之地。
以上这些定位都是从某一方面来认识的,并且有的还混淆了教育技术和教育技术学这两个概念的区别。笔者认为,对于教育技术的科学定位,应该是从整体上把握,把上述三个方面结合起来,教育技术的定位应包括教育技术定位、教育技术学定位以及培养目标定位,即内涵定位、学科性质定位、发展定位。教育技术不再是一门实践应用的纯技术学科,而是问题研究型的综合性学科。
四、新教育观问题
教育观问题看似与本文论题无关,但是教育改革的深入开展,新型教育理念的树立,教育技术功不可没。教育技术的发展为新型教育观的实现创造了便利条件,新教育观的确立又为教育技术的发展提供了发展动力,指明了发展方向,为教育技术作用的发挥提供了一方舞台。因此,教育技术研究必须关注新教育观问题。
新型教育观强调以大教育观的视野审视当代教育,大教育观要求我们的思想实现以下几个转变:
人力教育-人的教育传统教育观认为教育就是传授知识,向受教育者授以生存和生活的基本知识、基本技能和技巧,教育是谋生的重要手段。而现代教育观关注的是人的教育,注重对人的终极关怀,关照人的主体性发展,致力于培养知识、能力、素质一体化高质量创新型人才。
应试教育-素质教育应试教育是面向少数人的教育,追求片面发展的教育;素质教育强调面向全体、全面发展、尊重个性和人格,追求一般发展与特殊发展的统一。
一次性教育-终身教育传统教育观认为教育是一次性和阶段性的,人只要在某一时期接受一定时间的教育,就足以维持一生的发展,终身教育理念的提出,革新了人们的教育观。终身教育体系既是教育发展的终极目标,也是教育不断变动的过程。“学习是我们每一个人乃至整个社会开启繁荣富裕之门的钥匙”,“学习只是在学校的概念已经不完全了”。
教育技术的发展为人的教育、素质教育及终身教育等大教育理念的实践提供了忠实保障。而我们也必须以大教育观为指导,树立现代教育技术观念(项国雄2001):
教师观—“教”转变为“导”
学生观—“灌输对象”、“知识容器”转变为“学习主体”
媒体观—“知识载体”转变为“认知工具”
课程观—“学科中心,知识中心,书本中心”转变为“以人为本”、“课程综合化、特色化、个性化、多功能化”
教学观—“教为中心、知识中心”转变为“学为中心、问题中心”
五、关于设计
教育技术领域的设计包括教学系统设计、讯息设计、教学策略和学习者特征等几方面。这里重点谈谈教学系统设计中的学习资源的开发和设计。
我们所讲的学习资源是指“帮助学生学习的各种媒体资源(即软资源)”。学习资源代表一定的知识信息,体现了教师教学的设计思想,体现了一定的教学方法、模式和教学理念,具有较广泛的适应性。学习资源是连接教师和学生的桥梁,代表教师来完成教学任务。学习资源一般可分为课件库、教学案例库、素材库、试题库及网站学术、教研专题信息等(项国雄2001)。
当前,学习资源的开发和建设工作如火如荼,各类包装豪华的课件、各种学习性网站等纷纷登台亮相。但是这些学习资源往往缺乏正确的理论指导,设计不科学,所以究竟能否发挥作用,发挥多大作用,实在令人怀疑和担忧。
就以正在“走红”的课件为例,有一些课件确实对教学起到了促进作用,增强了学习效果,但有相当一部分,纯粹是文字图片的堆积和知识技能的堆积,纯粹是书本搬家。而且由于设计开发者缺少调查研究,重复建设现象也十分严重,导致资源浪费,网络阻塞,课件成为“网络垃圾”。针对这种状况,有部分学者进行反思,有人受《易经》“以不变应万变”思想的启发,提出了“积件(包件)”的概念,对此,学界已有大量论述,故不再赘述。还有人逆向思维,提出了“点件”思想(魏奇2001),倡导“以四两拨千斤”。所谓点件,就是针对某一个知识点(重点或难点),以一定的理论作为指导,制作而成的微型课件,一般长度为三、五分钟,避免了像有些课件那样拖沓冗长地进行满堂“电”灌,可以真正起到“辅助”教学的作用。开发过程,点件比课件具有更高的要求,它要求选题精准(重点、难点或某些知识点),能够抓住学生的疑点和兴趣点,设计要有创意,针对性要强。点件并非信息的展示,也并非每节课都要使用。点件是“晶核”,以其为核心,根据不同对象,可以自由组织成课件。一个课件若没有富有创意的精彩的点件,是平庸的;一个积件若没有包含珍珠般的点件,是极其大众化的仓库(魏奇2001)。
六、关于差异——效果及“沟”的问题
传播学的发展历史就是传播效果研究发展的历史。在研究大众传播的长期效果时,有学者提出了“知识沟”(蒂奇纳)假说,也叫信息沟,后又更正为“传播效果沟”,近来随着网络的发展和数字化生存时代的到来,“数字鸿沟”这一说法普遍为人们接受。教育技术领域也应重视效果和差异研究,关注数字鸿沟问题,但就目前情形看,这方面的研究工作比较欠缺。
评价一节课或者一个教师的教学效果,要有多方面的标准,不能单看有没有使用多媒体,使用了什么教育技术。首先,我们要搞清楚以什么指标来检测效果,是看学生的学习成绩还是看其认知结构、态度行为的变化和个性发展程度。其次,我们要弄明白站在什么立足点上审视效果,是用传统教育价值观还是用现代大教育观(前文已有论述)。一门课程,如果学生不能很好地接收,或存在师生间的交流问题,就不能算是一门成功的课程;教学一定要留有空间,学生自己可通过与教师的交流,课后自学,查阅资料,这可能更有助于学生能力的培养。最后,检测效果的最大法则就是经济,即(一)用最少的时间传递最大的信息量;(二)用最少的代价获取最大的经济效益。此外,效果模式的选择也应被纳入我们研究的视野。
教育技术也是一柄双刃剑,它在提高教学效果,促进教学最优化的同时,也扩大了差异,特别是网络技术,更是加剧了数字鸿沟,面对信息技术的强烈冲击波,国家、地区、种族以及学习者个体间的鸿沟正持续拉大,“信息富有者”如鱼得水,越来越富有;“信息贫困者”茫然不知所措,愈加贫困。教育技术学界的同仁对此应作冷静思考,并勇于担负起缩小数字鸿沟的神圣使命。
七、关于队伍建设
教育大计,人才为本。队伍建设是教育技术发展的重中之重,但是过去,我们习惯于把自己定位为培训专家,热衷对其他的学科教师进行现代教育技术的技能培训,却忽视了自身队伍建设。现在应该是立足实际,找准定位,认真提高自身素质的时候了。
前文谈到,教育技术人员不再仅仅是技术操作型人才,还要成为课程设计和教学问题诊断专家。因此,对于教育技术人员的在职培训任务艰巨,要精心设计。目前国际上流行的培训模式之一“反思论”范式,主张教师的成长应该培植起“反思”的意识,不断反思自己的教育教学理念与行为,不断自我调整、自我建构,从而获得持续不断的专业成长。对于教育技术教师的培训不妨借鉴这一范式,并针对教育技术的学科特点,创建有特色的培训模式。
培训内容可分为以下几个部分:
科学层次的学科领域知识,包括心理学、学习理论、技术科学、管理学、设计学等;
教育技术基本知识,包括教育技术学、教育传播学及系统论、媒体理论与技术、计算机网络技术及其教育应用、教学设计等;
哲学和文化学知识,包括教育哲学、技术哲学、媒介文化等等。
培训要理论与实践并重,提高受训人员的综合能力,使其在教育技术教学科研、教学设计、课程开发、评价等诸多方面都达到专家级水平。
当然教师队伍建设还应包括师资(学历、年龄、职称等)结构、师德建设等诸多方面,是教育技术研究的一个极其重要的领域。
八、关于低潮与
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关键词:教育技术理论体系发展脉络
教育技术起源于西方国家,它从诞生至今已有近百年的历史,伴随着自然科学技术的发展而发展。从教育技术到教育技术学,作为一个独立的学科,教育技术学的学科理论体系发展正在逐渐地形成和完善之中。本文试从历史发展的角度解析教育技术学的学科理论体系。
一、从领域到学科
早期的教育技术仅仅是着眼于媒体作为一种辅助手段在教学中的应用,或称之为视听教学。20世纪30年代,无线电、广播、录音技术的进步和有声电影的问世加快了视听教学的发展并且把视听教学从单一的视觉领域扩展到了视听领域。程序教学创始于1925年,它是基于行为心理学原理创制的一种使用机器来控制学习行为和过程的教学方法。进入20世纪60年代,在视听教学的基础上,诞生了教育技术学。教育技术学与视听教育相比较,已经发生了质的变化,已不再仅仅是技术和设备,而是一种系统设计、实施和评价学与教的全部过程的方法。因此,我们可以看到,在AECT1963年以前,教育技术一直是一个实践或应用的领域。“四十多年来,教学技术领域集思广益,定期开展自我检验,终于获得了对自己的专业化描述”①,到1963年才产生了教育技术的第一个正式定义,这标志着教育技术从领域转到了学科。从此教育技术学理论体系对于我们教育技术工作者来说,一直是国内外教育技术界乃至整个教育理论界争论不休的热点,人们从各自不同的立场和背景出发,对教育技术理论体系作出了多种不同的解释和分析。
二、教育技术学的学科理论体系发展历程
(一)“媒体中心”体系
这种认识可以追踪到AECT1963年定义:“视听传播是教育理论与实践的一个分支,它主要研究对控制学习过程的信息进行设计和使用,包括:(1)研究在有目的的学习过程中可以使用的图像信息和非表征性信息的独特的相对的优缺点;(2)在教育环境中利用人员和设备将信息结构化、系统化。这些任务包括对整个教学系统及其组成部分的计划、制作、选择、管理和应用。它的实际目标是:有效地使用每一种传播方法和媒体,以开发学习者的全部潜力。”②
这个定义说明:视听传播的学科类别是教育理论和实践的一个分支;视听传播以控制学习过程的信息为主要研究对象;视听传播以对控制学习过程的信息进行设计和使用为主要研究内容;教育技术的目标是开发学习者的全部潜力。该定义还着重指出了教育技术(视听传播)的工作领域是:学习过程中信息的设计和使用,定出了教育技术的目标是:有效地使用每一种传播方法和媒体,以开发学习者的全部潜力。
“媒体中心论”的影响是深刻而且广泛,在我国大致分为如下几个阶段:
第一阶段,即注重媒体技术的阶段。在这个阶段中,电化教育在实践上主要是提供硬件技术及软件制作技术的服务;在认识上把电化教育看作是“教学辅助手段”。
第二阶段,即注重媒体应用的阶段。在这个阶段中,电化教育在实践上除了提供硬软件技术服务外,主要是探索如何应用媒体来解决教学中的局部问题,如提供感性材料、显示某个知识点、解决某个教学的重点、难点等等;在认识上把电化教育看作是解决教学局部问题的方式方法。但是仍然局限于媒体的范围,电化教育是关于媒体的技术以及应用方法,还没有涉及教与学的全过程。
第三个阶段,即注重教学整体的阶段。在这个阶段中,电化教育在实践上主要探索和研究如何应用教育及相关学科的理论、方法、综合目标、对象、内容、策略方法及评价等因素,来设计、开发和利用现代媒体;着重探索和研究电化教育对一堂课、一个单元、一门学科的教学将带来什么影响,对教学模式带来什么影响,对教学环境和教学资源带来什么影响,对教师的观念、知识、教学水平等带来什么影响。随着计算机多媒体及网络技术逐步应用到教育中来,以上各方面的探索和研究更是朝纵深发展。与此同时,在认识上也有提高。己认识到电化教育不只是应用现代的技术手段、工具,更重要的是应用现代的科学理论、方法。电化教育要解决的不只是教学的局部问题,更重要的是将从整体上改革教学。电化教育是应用现代科学的理论方法和现代技术的工具手段,对教育教学进行改革的实践与研究。
通过以上的分析我们可以看出,“媒体中心论”的理论体系主要是关于视听设备的性质和应用的研究。这种理论研究的基础是多种多样的,主要有:传播理论、视知觉理论、操作强化理论、联想主义者类型的学习理论。
我国学者坚持这种观点的有萧树滋、南国农等。从萧树滋的《电化教育》(河北人民出版社1983年),到南国农和李运林的《电化教育学》(高教出版社1998年第二版),都能看到“媒体中心论”的思想。南国农坚持“以现代教育媒体的研究和应用为核心是我国电化教育的最大特色”,也是“建立整体电化教育理论体系的逻辑起点”,认为以现代教育媒体的研究和应用为核心的电化教育是教育史上一次具有重大意义的教育革命,并在此基础上提出了电化教育的著名的“七论”即本质论、功能论、发展论、媒体论、过程论、方法论、管理论。
(二)“系统过程”体系
在确认并发表94年的教育技术新定义之前,AECT从1970年-1977年正式公布的有关教育技术的定义中,基本上都把教育技术定位在一个“系统”或“过程”中,因此相应的理论体系也是“系统过程”体系。其中比较典型的是1977年定义:“教育技术是一个分析问题,并对解决问题的方法进行设计、实施、评价和管理的综合的、有机的过程,它涉及人员、程序、思想、设备和组织等各个方面,与人类学习的所有方面都有关系”。③
该定义认为教育技术只是一个“过程”,是处理教学问题的一个综合的、有机的过程。该过程包括与人类学习有关的各种因素(例如人和设备,思想和方法等);“过程”是指人们将先进的技术设备、思想方法应用于教育、教学并使之优化的过程,这里强调的是先进技术手段与方法的应用过程,在这里人们只是把教育技术看作是先进技术手段与方法的应用,而没有把它看作是一门独立的有自身理论体系的学科;它指出教育技术的研究对象是人类学习,认为教育技术是包含与人类学习诸因素有关的过程,涉及人员、程序、思想、设备和组织等各方面。
其理论基础主要是认知学习理论、系统科学理论和教育传播理论等。
(三)AECT94定义“五领域”体系
1994年美国教育传播与技术协会(AECT)发表了西尔斯(Seels)与里奇(Richey)合写的专著:“教学技术:领域的定义与范畴”。在这个专著里,形成了一个定义。这一定义是这样的:“教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践”。从这一定义可以看到,教育技术学的研究领域应当包括学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价等五个方面的理论与实践,因此可以将设计、开发、使用、管理和评价等五个领域当作教育技术学的理论体系的基本框架。
其理论基础涉及到心理学、工程学、传播学、计算机科学和教育学等领域,在这些理论基础中,新的理论观点的典型代表是建构主义心理学。
(四)张建伟之当代教育技术学的基本架构
年轻的学者张建伟在《当代教育技术学研究领域的基本架构》中指出,教育技术学作为一门独立的应用学科,其研究领域可以分为基础性探索和应用性探索两个层次。在基础性探索层面主要有三个方面:教学设计(学习环境设计)、创新性技术研究以及关于教育技术的哲学文化研究。教育技术学的应用领域可以划分为在学校教育领域中的应用和在学校以外的企业培训、终身学习中的应用(如图2所示)。
在这里,我们要特别指出的是张建伟提出了在我国并没有引起更多关注的两个内容,一是面向教育需求的创新性技术研究,二是面向企业培训的绩效技术的研究和应用。
对于理论体系,各国学者对此还有不同的见解。英国学者D·米切尔1978年认为,教育技术学应包括五个方面的研究内容:1.教育心理技术;2.教育信息和传播技术;3.教育管理技术;4.教育系统技术,即教育系统工程;5.教育计划技术。日本学者坂元昂(1971年)认为,应包括三个方面的研究内容:1.利用自然科学、工程技术学的成果,提高教学效率;2.利用心理科学关于学习理论的研究成果,研究教学内容、教学方法;3.利用人类工程学的知识,开拓便于为教育现场使用的设施、设备和教材、教具等。而我国的顾明远则认为是“要素组合”体系:“传统教育的教育过程基本上是由教师、学生、教育内容三个要素构成。但是,随着教育内容的复杂化和信息技术的迅速发展,现代教育的教育过程已经不是由上述三个要素构成,必须增加教育技术这个要素”。(引自教育技术学专业教材序言)
三、发展脉络:资源-教学-学习-绩效
从这些众多的纷繁的说法中,我们能不能找出一个教育技术学的学科发展的线索或发展脉络呢?答案是肯定的。巴巴拉·西尔斯和丽塔·里齐在《教学技术领域的定义和范畴》中文版序言中也指出“从历史上看,教学技术领域的重点几经迁移,从强调资源,到强调教学,然后强调学习。很可能下一个定义会指向绩效,而不是学习”。这句话正指出了教育技术学的学科发展的脉络,那就是“资源-教学-学习-绩效”(如图3所示)。
图3教育技术学的学科理论体系发展脉络
每一次新的媒体技术的出现都对教育技术学产生着重大的影响。教育技术工作者总是先注意到这种新的媒体技术所提供的教学资源和环境,然后考虑应用到整个教学过程之中去。然而,媒体的广泛应用只是丰富或改变传输和呈现的方式,教育技术用到教学过程之中并没有起到明显的效果,这种情况在我国尤其严重。在AECT94定义之后,重点逐渐转向了对学生主体性的重视。但是以媒体为中心的这种意识的影响依然严重。于是关注教育技术的专家及时提出了教育技术的改革方向即创新性技术和绩效技术的研究和应用。其实,早在1989年5月美国教学技术与技术教授协会在印第安那大学讨论教育技术趋势时,强调教育技术学科把重点之一放在企业绩效技术研究方面。我国学者张祖忻也呼吁“教育技术工作者要培养整体改革意识”,“而现代教学系统设计和绩效技术则要从社会大环境变革与转型、从学校教育改革或企业发展提出的总体要求着眼,高屋建瓴,根据上述系统要求进行整体改革,跳出现有系统的边界来思考和寻求解决方案。采用这种思维方式开展工作,教育技术研究和实践的成效会更加显著”。我们认为在当前教育技术的研究和实践中要以创新性技术和绩效技术的研究和应用为教育技术学改革的突破口,继续重视资源和环境的建设,继续重视教学和学习过程的设计、利用、管理和评价,这样才能使得教育技术学向前发展。
参考文献
[1]巴巴拉.西尔斯,丽塔.里齐著.乌美娜,刘雍潜等译《教学技术:领域的定义和范畴》.中央广播电视大学出版社,(①25页、②38页、③42页、④17页).
[2]何克抗.《当代教育技术的研究内容》.《中国电化教育》,1996年第一期.
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学科建设是高校具有战略性的基础建设。学科的定位是学科健康发展的关键问题。教育技术学的定位首先要把握其学科地位,它是教育和技术的综合交叉学科,伴随教育的发展和信息技术的创新而产生。许多专家学者将其定位为“教育”、“技术”、“教育与技术”,“综合性应用学科”。但是争论的核心问题仍在于教育与技术的分量,而且始终没有离开“教育”和“技术”这两个关键词。教育技术学研究解决教育教学问题,其发展离不开技术的促进作用,并随技术的发展而发展;教育技术学中教育与技术是并列的关系,应是教育与技术的有机结合。教育技术学是是应用教育技术学的有关理论、手段来解析教学中的实际问题。此过程既离不开教育、技术两个因素的作用,又离不开教育与技术结合的作用。因此,应该将教育技术学学科定位为:教育为主导,技术为主体,教育与技术有机整合。
1、教育为主导
教育技术学首先说明“是什么”的问题。教育技术学根据教育学的基本理论、基本方法,解决教育教学中的问题。教学技术是关于学习资源和学习过程的设计、开发、利用、管理和评价的理论和实践。所以,教育技术学的研究对象、研究范畴和研究领域都与教育教学过程及教育教学资源密切相关,主要是为了提高教育教学效率,培养高层次人才。离开了教育的主导地位,也就谈不上教育技术学。社会在发展,任何形式的教育总是不能脱离教育这个根本主导。
2、技术为主体
“技术”是要解决“如何做”的问题。教育系统中技术是最活跃的因素,能够保证教育的实现。教育技术学应该关注多种技术的教学应用。技术随社会不断发展创新,要将各种可能的技术转化为教育的现实性,最终实现真正的教育技术。何克抗教授说,“教育中的技术”大部分技术还可应用于如录音机、电视机、教学、娱乐,不仅仅只是用于教育方面,但其本质还是技术。技术为主体的“技术”,指广义的技术。伴随社会发展,内涵也不断丰富。教育技术学具有时代特点。教学首先就要做好教学设计,例如,上课——上好课——怎样上好课,说的就是上课的技术及艺术,所以,技术是离不开实践的。
3、教育与技术有机整合方式与结果
要实现统一,只能以教育为主导,技术为主体,教育与技术有机整合,才能让教育技术学科长足发展。如果只强调教育,忽视技术的应用,就会脱离时代特征,进入纯理论研究的怪圈;相反,将教育与技术分开,只强调技术,忽视理论的指导意义,技术也只能是技术,无法实现教育的目的。例如,南国农先生的A×B=C,萧树滋先生的A+B=C(其中:A=现代教育思想理论,B=现代信息技术,C=成功的教育技术专业),这些都是教育与技术相融合例子。
二、教育技术学学科建设的原则
所谓教育技术学学科建设,是指教育技术学科主体把握教育技术学学科规律,紧随社会发展,结合教学实际,采取各种措施促进教育技术学科进步发展的一种教学实践活动。整个学科的发展是宏观层面,教育技术学科是从微观层面进行学科建设探讨。
1、把握教育技术的规律和发展方向
此原则针对学科建设内容,首先要理解教育技术学科的特点和发展规律,增强团队、平台的建设和文化营造,努力培养人才,实现教育技术学科建设目标。团队建设是学科建设最重要的方面。梅贻琦先生说,大学之大,不在于有大楼,而在于有大师。所以,大学管理的关键问题是组建教师团队,建立有效的运行机制,搭建学科平台。教育技术学科实践性、交叉性强,以团队模式开展管理是合理的。团队的建设中学术带头人是核心,团队的为人处世、文化、组织与激励机制是主要因素。
2、结合学校实际,创造自己的品牌效应
每个学科建设都希望最终有自己的品牌效果。教育技术学科建设通过不断调整,创造自己品牌最终会形成良性循环。首先,教育技术学科建设需要优化资源配置过程,也就是分析各种影响因素,找到自身的比较优势,确定其学科发展重点,实事求是,办出特色。其次,教育技术学科建设需要持之以恒,需要不断探索和时间的积累,才会在学科发展中立于长青之地。
三、对教育技术学学科建设的展望
教育技术在时展大潮中不断随社会的发展而发展。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中,“加快教育信息化进程”要求被特别提出来。我国各种教育技术会议中提出的新的理论、观点、方法,都展现了教育技术学的交融性、时代性、创新性。众多的教育技术在繁荣的教育理论基础上被引入教育教学。教育技术学学科机遇与挑战并存,教育与技术需要被有机的结合,才能促进教育技术的健康发展。新的历史时期,不断发展的教育技术学学科,还在逐渐借鉴吸收人文科学、自然科学、以及一些技术基础、学科基础、艺术基础、哲学基础、教育基础等,并将其加以创新,使教育技术学科枝繁叶茂。教育技术学科应该涵盖教育技术的学习过程、理论、学校教育实践以及各分支层面,生生不息。在教育技术学发展中,创新应该是主导,并作为一条红线横贯其中;在教育理论的主导作用下,使教育技术学朝前不断发展;技术是教育技术学发展的根基,技术的升华与纵横拓展是教育技术学科建设的巨大工程;实现教育与技术的有机整合,让技术不断地为教育服务,加快教育技术学科的建设步伐和人的全面发展。
四、结语