科学研究的实用性范文
时间:2023-10-27 17:50:33
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篇1
关键词:独立学院;物理实验;教学改革
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)06-0096-02
徐海学院是教育部批准的全日制普通本科学校,是中国矿业大学以新机制举办的独立学院,它在办学理念和人才培养上的定位是非常明晰的。即坚持“学而优则用,学而优则创”的办学理念,以“培养德智体美全面发展,宽基础、精专业、重实践、强能力、高素质的应用性、创新型、国际化高级技术人才”为人才培养目标。
徐海学院成立之初,大学物理课程教学移植了学院母体的教学模式。但是对于以应用性为办学指导思想的普通应用型本科院校来说,这种移植过来的大学物理教学模式能否体现“应用型”?是否能够适应应用型人才培养目标?能否适应学院的学生实际呢?进入新世纪以来,社会上对大学物理教育有一种倾向,认为大学物理教学应向纵深方向发展,内容越深越好,越专越好。这对那些研究型大学的人才培养来说是合适的,然而对于应用型大学的人才培养来说,则是有问题的。这是因为,应用型大学面对新世纪不断扩招,一大批中学毕业的新生升入高一层次的大学,在招进的大量学生中,有许多是基础打的不够扎实,学习能力不是很强,学习的自主性还不够高的学生。再加上现在高考制度,高中面对高考的应试教育,中学物理教学不断弱化,结果使普通大学招进的新生中,许多学生物理基础显得不够扎实,甚至有的物理基础极其薄弱。
因此,针对应用型大学的学生状况和应用型人才培养目标,应用型本科院校大学物理实验课程教学既不能照搬高水平母校的教学模式,更不能弱化大学物理实验在应用型本科院校的地位,而应该通过深入研究,探索适合于应用型本科院校的大学物理实验课程教学模式。
一、大学物理实验课程教学改革
大学物理实验是理工科大学生必修的实验课程,是大学生接受实验能力培养和训练的先期课程之一。在培养适应知识经济时代的工程技术人员过程中,物理实验课的作用是任何课程不可替代的。其宗旨不只是学一点物理知识,它既不是大学物理课的附属或补充,也不是理论课中的实验验证。它独立于大学物理理论课程单独开设,但与理论课教学相辅相成、互为补充。物理实验课主要培养大学生的动手操作能力、实践技能和创新精神,提高和培养大学生的科学素质和实验能力,因此该课程对大学生应用能力、创新精神的培养有着至关重要的作用。
针对应用型本科院校的办学特点建设大学物理实验体系目前是需要深入探讨的课题。应用型本科院校开设大学物理实验必需防止两种极端。一是简单化,即认为是独立学院的学生,只是简单地降低各项要求,其结果最终影响人才培养质量。二是类同化,把对高水平大学的教学体系照搬到应用型本科院校的学生上,没有实现因材施教的原则,导致学生的学习积极性受到伤害,最终也不能取得预期效果。
我们认为应用型本科院校大学物理实验体系的建设应遵循两个原则:一是注重能力培养和技能培养的原则。在选择实验项目时,应选择有应用背景或应用前景的实验项目。实验项目不应求大求全,应重点突出技能培养和能力训练。二是成本最小化与效益最大化的原则。社会效益和经济效益是各独立学院办学不能回避的现实问题。所以,大学物理实验体系构建应在确保提供学生足够的资源前提下,以有限的资金追求学生受益面的最大化,使得学生、家长、社会与学校获得共赢。
物理实验有其自身的研究方法、内容组成、结构体系及规律。为了突出课程的宗旨,它的课程体系不应像理论课那样按照力、热、声、光、电、近代的顺序,物理实验的教学体系应该是按实验素质和能力培养的过程划分的、有层次的新实验体系。根据应用型本科院校的办学特点,其大学物理实验体系可按四个模块组成,且依次为递进关系。这四个模块分别是预备性实验模块、基础实验模块、综合设计性实验模块以及创新性实验模块。
(一)预备性实验模块:预备性实验主要包括一些基本仪器的使用、基本测量方法的掌握、简单验证性实验以及虚拟实验。这一实验模块主要目的是让学生在实验前期,先熟悉一些基本测量仪器的使用、掌握一些基本的实验测量方法,熟悉实验室和基本实验设备。这对于那些中学时接触物理实验较少,物理实验基础较薄弱,动手能力较差的学生尤为重要。由于这一模块的实验较为简单,教师无需作过多的辅导,主要由学生自己完成实验。这一部分实验可通过开放实验室,学生随时可进实验室自己操作,预备性实验不占教学计划课时。
在预备性实验中,虚拟实验是其重要组成部分。随着现代教育技术的发展,虚拟实验越来越多的应用于物理实验教学,这对于提高实验教学的现代化、提高实验教学的质量起着越来越重要的作用。虚拟实验是指借助于图形、图像、仿真和虚拟现实等技术,在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的虚拟实验环境,学生通过操纵计算机虚拟实验软件系统完成实验项目,是实验教学体系的重要组成部分。虚拟实验由于建设快,资金投入少,可以通过修改软件就能扩展和更新实验内容,虚拟仪器有着同实际仪器一样的控制面板,因此使用虚拟仪器和使用实际仪器几乎完全一样。所以,在学生自主设计好实验方案后,可由虚拟实验模拟实验过程以检验其设计方案的正确与否,同时使学生在进入实验室进行现实设计性实验前对整个实验过程和注意事项等进行了解、熟悉,从而提高实验效率和减少不必要的仪器设备损失。虚拟实验有助于培养学生应用计算机控制仪器、收集数据、分析数据、驾驭大批数据和制作实验报告的能力。
(二)基础性实验模块:即三基(基本知识、基本方法和基本技能)模块, 以验证性实验为主。基于应用型本科院校的实际,该部分实验应占实验课时的60%。实验目的是使学生了解大学物理基本知识,掌握物理量的测量方法和实验设计思想,培养学生的动手能力。学生主要掌握实验的基本程序、基本操作技能、基本实验方法、常用仪器的使用及数据处理的一般方法和对实验结果的评价等。可以使用示教系统进行演示性实验、及采用现代教育技术――计算机多媒体技术等教学手段加以改进,以提高验证性实验的教学效果,为今后培养学生的创新思维能力、综合实验能力夯实基础。
(三)综合设计性实验模块:综合设计性实验应以“学生为主,教师为辅”,学生在教师的指导下, 自己设计方案来完成实验。该部分实验占实验课时40%。设计性实验重点是学生的综合知识的运用与创新能力的培养。实验经过学生自己独立思考、独立设计,而且全部是学生自己动手,对学生也是一种锻炼和培养。要避免教师安排好实验,准备好仪器,学生来实验室按规定做实验这种状况,真正使学生受到启发和锻炼,尝试自己设计的成果,总结经验教训,使综合素质得到提高。这类实验主要学习实验中的检测技术和先进的应用技术,注重培养学生的综合能力。实验既有启发性,又有较强的实用性。实验的目的是让学生熟悉物理理论、仪器原理和检测技术,培养学生独立思考和分析问题的能力。
(四)创新性实验模块:这是扩大学生知识面的科学研究实验。大学物理实验必须与现代科学技术接轨,现代科技成果与经典课程内容相互渗透,才能激发学生的学习积极性与学习兴趣,为学生将来的学习、工作奠定较先进的理论基础。创新性实验与前三个实验模块不同,它不以验证已知实验结果为目的,而是在教师指导下的创新性研究。学生综合运用所学知识,自主设计实验方案,通过动手操作获得实验数据、分析实验结果、给出合理解释。创新性实验对学生创新意识的培养有着至关重要的影响,开展的方式,可以是让学生以小组形式参与到教师的教学研究和科研立项中,以科研方式进行创新性实验,培养学生的研究、创新、动手能力。也可以是学生以小组的形式开展适应现代教育模式的低成本实验,充分发挥个性特长,培养职业技能,为学生未来所从事的工作创造条件。这一实验模块对学生能力要求较高,不对所有学生作硬性规定,可以吸收那些学有专长、学有余力的学生可以参加。该部分实验可以不占教学计划课时,考核成绩可以计入学生实验综合成绩内,实验成绩可优先考虑为优秀。
参考文献
[1] 章毛连 郭明磊等. 培养应用型人才与大学物理教学改革[J]. 雷科技信息,2009,(13).
[2] 秦雷 彭振生. 应用型本科院校大学物理实验分层次教学的探索[J]. 池州学院学报,2009,23(6).
篇2
一、知识目标化
首先让学生清楚探究的问题,因为目标是一切工作的指南针,实际上,探究试验的第一步骤明确试验目的,也就把我们的知识目标化了。
二、目标问题化
把探究的问题以一个个构思巧妙、前呼后应、循序渐进的问题而展开,让问题去驾驭整个课堂。
三、问题有序化
课前教师要精心准备;课堂要精心组织。课前要想上课时要先问什么问题再问什么问题,问题的语句要斟字酌句,问题指向性要非常明确。尽量使问题由简到难,由旧知识迁移到新知识。学生探究问题有困难时,问题要设计几个“台阶”,让学生沿着台阶能爬上去。同时要备好学生,要想好什么问题要问什么问题不用问,要问到学生的症结所在,问题要提到学生的心坎里。问题是学生急切想知道的,学生也就愿闻其详。探究的热情高了,效率也高了。问题设计的巧妙之处还表现在设计的问题能环环相扣,学生探究出前面的问题能为解释后面的问题做好铺垫,后面要探究的新知识也就不点自破了,学生探究知识的过程也顺其自然了。既能培养学生较强的逻辑推理能力,又能让学生潜移默化地体会到温故而知新的道理。
例如,在探究苯酚性质的实验时,先根据苯酚的官能团让学生分析苯酚可能具有的性质,然后让学生讨论验证这些性质的方法,然后让学生动手做这样几个探究实验:首先取苯酚1克,加入5ml水溶解,再加热,观察现象:学生总结观察到的实验现象:在冷水中苯酚没有完全溶解,加热后苯酚完全溶解,然后引导学生总结苯酚的溶解性规律――冷水中苯酚溶解度较小,温度超过65℃,苯酚与水以任意比互溶;接下来探究苯酚的化学性质――苯酚的弱酸性,并探究苯酚与碳酸酸性强弱,学生通过小组讨论后总结出实验方案,然后动手实验:将冷却后的苯酚的浊液分为两份,向其中一份中加入氢氧化钠溶液,观察现象――溶液由浑浊变澄清,适时提出问题――根据现象说明了什么?该澄清溶液的成分有哪些?如何证明苯酚与碳酸谁的酸性强?学生通过集思广益,总结出实验结论并提出实验方案――向反应后的溶液中通入二氧化碳来判断酸性强弱,并提出直接向溶液中吹气,教师在讲完注意事项后,学生独立完成该实验,观察现象――溶液由澄清变浑浊;再适时提出问题――分析该澄清溶液的成分有哪些?讨论产物是碳酸钠还是碳酸氢钠?如何证明?再通过讨论后总结,得出实验设计方案――向另一份苯酚中加入碳酸钠,观察现象――溶液由浑浊变澄清,根据实验现象总结――碳酸酸性强于苯酚强于碳酸氢根。
这几个实验的现象很明显,既激发了学生学习的兴趣,同时又为实验探究创设了一个给人深刻印象的情境。学生在探究的过程中得到了正确的结论,极大地激发学习的兴趣和激情,同时也培养了探究能力,提高了科学素养。
篇3
[关键词] 药用植物学;网络考试;中药学专业;教学
[中图分类号] G424.74 [文献标识码] C[文章编号] 1674-4721(2011)04(b)-116-02
随着网络时代的到来,网络考试系统已经成为这一教学手段的有效工具[1]。学生采用网络考试的形式可以随机抽取题库试题组卷,更能体现客观、公平、公正的考试特点[2],并且采用网络考试的方式,任课教师不必占用大量的时间出考试卷、尤其是在目前招生规模不断扩大,考生人数不断增加的情况下。相关部门也不再面临人工印刷试卷的艰巨任务,节省了大量的人力物力。
《药用植物学》是中药学和药学及有关学科的专业基础课程之一,在中药、药学及相关专业的课程中起着承前启后的作用[3-4],该课程在教学过程中主要采用多媒体教学,为了使学生更好的理解课程中的概念、知识点,课件中穿插有大量的植物形态、显微图片,从而大大提高了学生的学习与认知能力[5]。针对该课程的这一特点,应用计算机网络技术研制出一种图文并茂的网络考试系统,让学生以看图说话的形式进行考试,既避免了大量的文字繁琐,又使学生采用现代化的手段在比较轻松的环境下进行了自我检测,鉴此,本院《药用植物学》课程于2008年7月对中药学专业进行了网络考试改革,那么网络考试能否达到应有的效果,这种考试形式能否逐渐替代传统的考试,对此,笔者结合2008~2010年本院同一个专业对该课程的网络考试、普通考试情况,从多方面对采用的网络考试进行分析探讨。
1资料与方法
1.1一般资料
该试验于2008年开始进行,网络考试班级为本院2006级中药学本科班,普通考试班为2007级中药学本科班,为排除其他因素的影响,这两个班级的课程均由同一个资历较深的教师主讲。
1.2统计学方法
采用SPSS 13.0统计软件对考试成绩进行方差分析及两独立样本非参数检验。
2结果
网络考试班与普通考试班成绩比较,见表1~3,图1、2。
从表1、图1、2中可以看出,普通考试班的平均成绩、及格率分别为75分、95.28%,要高于网络考试班(66分、86.11%),并且普通考试班90分以上人数为5人,网络考试班为0人,但进一步利用SPSS 13.0统计软件对考试成绩进行方差分析及两独立样本非参数检验后比较发现(表2、3),纸质与网络两种考试形式的平均成绩有明显差异(P0.05)。
3 讨论
本研究结果表明普通班考试成绩明显高于网络考试班成绩,且普通考试班90分以上人数明显高于网络班,这种现象与以往其他院校对此考试形式的报道结果不尽相同[2],其原因可能是少数学生对于网络考试还有些不太适应;他们认为网络考试随机性太强、知识覆盖面较传统考试大,有些知识点考前不容易掌握,有些选择题试题难度太大,特别是药用植物分类考点部分,有些药用植物考前没有认真掌握其特征。但进一步分析发现两个及格率两者并无显著性差异,提示两者具有替代的可行性。
考试结束后综合参加网络考试的学生意见,多数学生对这种新的考试方式表现出很大的兴趣,参加考试的大多数学生认为网络考试与普通纸质考试相比,考察的知识点较为全面,对知识的理解广度和深度要求较高;药用植物学形态、分类部分形象的图片,可促进他们平时多认识一些药用植物,对于这种网络化的考试他们表示能够适应。但是也有些学生反映网络考试随机性太强、知识覆盖面均较传统考试大,有些知识点考前不容易掌握,特别是有些选择题试题难度太大,另外,这种考试形式对于电脑操作技术不熟练的学生而言,问答题部分占用时间较长,这些原因也可能是导致普通纸质考试平均成绩及90分以上学生比网络考试较多的原因。但是笔者认为这样反而可更加促进学生全面掌握专业知识,并且在掌握专业知识的同时,也可促进学生熟练操作计算机。
通过以上分析发现虽然网络考试具有不足之处,但与普通的纸质考试相比仍然具有许多优点,如组卷过程规范可控,可减少考试失密环节,能够客观评价教学效果,无纸化、节约资源、降低教学成本等优势。相信随着网络技术的发展及试题库的不断完善,这种考试形式将逐渐代替普通的纸质考试。
[参考文献]
[1]郑少江,林岚,黎岳南,等.B/S病理学网络考试系统设计[J].海南医学院学报,2004,10(3):191-193.
[2]田拴宝,郝永兵,李向荣.药学专业实行网络考试的探索[J].中国高等医学教育,2010,(6):71-72.
[3]杨春澍.药用植物学[M].上海:上海科学技术出版社,1997.
[4]苏秀红,纪宝玉,董诚明.药用植物学实验教学改革之刍探[J].中国医药导报,2010,7(12):167-168.
篇4
关键词:工科专业课;研究型教学;问题情景模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0166-02
一、引言
我国各大高校的工科专业课教学,一般还采用以课堂教学为基本组织形式的讲授法,这种传统的教学模式强调教师的主导作用,往往忽视了学生在教学过程中的主体作用,使学生在专业课学习过程中始终处于被动接受的位置。由于传统工科专业课教学模式方法单一,容易导致学生机械记忆,被动接受知识,没有充分调动学生学习的积极性和主动性,随着高校教学改革的深入,越来越多的高等院校提倡研究型教学模式,采用了研究型教学的理念。研究型教学不仅强调教师的主导作用,也注重学生的主体作用。但是对研究型教学的理解和教学方法有较大的差异,尤其在工科院校,教学和科研对本科生培养的认识和采用的方法也有较大差异。比如过于注重实验研究、结合教师的科研项目,这些方法有可能削弱工科专业课的系统学习,容易造成学生知识结构不全面不完整,甚至发生偏科等现象。因此,深入探究工科专业研究型教学模式的理念和具体实施方法具有重要的意义。
二、对工科专业课研究型教学的再认识
1.研究型教学模式的理解。研究型教学是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地发现问题、研究问题并解决问题,在研讨中积累知识、培养能力和训练思维的新型教学模式。对于什么是研究型教学这个问题,大部分学者把研究型教学界定为某种与传统教学活动相区别的教学模式。有人与基础教育中近年提倡的研究型学习对应,提出研究型教学是一种师生双边力图通过对教学传统方式的改革,在教学过程中师生共同建立起平等民主的教学过程。此外,还有一些学者认为研究型教学是在综合美国布鲁纳的“发现学习模式”和瑞士皮亚杰的“认知发展学说”的基础上构建的教学模式。它是培养学生自主学习和研究能力、融知识传授、能力培养和素质提高为一体的创新教学模式。
2.工科专业课研究型教学的再认识。结合工科专业课的教学特点以及工科大学生的学习情况,探讨和理解“研究型教学”在工科专业课教学中的应用,提出在教学内容和主体地位方面的两点再认识。在教学内容方面,本科教学传授给学生的专业知识是人类已知的,而对于大学生是未知的,工科专业课涉及自然科学和工程设计方面的知识和技术。这类知识完全不同于科学研究得到的知识,前者具有确定性,即本科生学习的知识是确定的、已知的,而科研是探索未知的知识、是不确定的。研究型教学是让学生以研究探索的方式方法去学习已知的知识和技术,与单纯让学生参与教师科研和探索未知学术问题存在本质的不同。在教与学的过程中各主体地位方面,现阶段研究型教学主要凸显的是学生为主体的研究型教学方法,淡化了教师在工科专业教学过程中重要作用。事实上,工科专业课涉及自然科学和工程设计方面的知识和技术是教师已知的,也就是对于教学具有确定性。因此教师的引导与启发作用是非常重要的,关系到教学的成败。所以应该倡导教学的“双主体论”,即在工科专业课教学过程中教师和学生都是主体,这种认识是基于现代教育的双主体论。双主体论认为教学关系中师生共同构成教学主体,教师为主导,学生为主体。在教学过程中由教师引导学生去发现和提出问题,并且由学生自己根据书本中现有的知识整体全面地去思考和解决所提出的问题,提高学生的思维能力和解决问题的能力。
3.研究型教学模式下工科专业课的教学探讨。在研究型教学模式下,任课教师在已有知识基础上,不再单纯地进行传递式教学,而是采用类似做科研的方法来学习知识,引导学生去思考所学知识并提出自己对于所学知识的疑问,通过课本的知识或查资料去解决自己提出的疑问,将学习与发现和探究的过程相结合,培养学生发现问题、提出问题、分析问题的批判性思维能力和创新思维能力以及解决实际问题的操作能力,使课堂学习成为学生研究能力的培养过程,培养学生独立学习与终身学习的能力。研究型教学的特征是以学生为中心、教师为主导、师生互动探究式学习活动。研究型教学中教师和学生都是教学过程的主体,教师和学生进行充分的交流互动,激发学生的兴趣和探究激情,引导学生自主探究和体验知识的发生过程,还原原来的科学思维活动,通过师生互动、双向交流的形式,鼓励质疑批判和发表独立见解,培养工科生的创新思维和创新能力。研究型教学引用了问题情景式教学方法。问题情景式教学方法,就是通过创设问题情景,引导学生积极主动地在自主、合作、探究的学习过程中努力探索问题,探索解决问题的途径和方法,获得必需的基础知识和基本技能,从而完成一个教学过程的教学方法。本科大学生的学习过程,与研究生或教师的学术研究不同。教师的科研工作研究的内容具有未知和不确定性,在科研过程中需要花费相当大的时间跨度和精力。而本科生学习过程中,学生要学习的知识是已知的,虽然采用了研究型的学习方法,但是通过书本等资料途径来学习探索,时间跨度小。作为学生来讲,要从以前的被动接受式学习方法转变为探索和研究式的自主学习方法,从接受、记忆和理解知识到培养自己的批判性与创造性的思维能力,培养自己提出问题、分析问题、解决问题和评价问题的实际操作能力。
三、工科专业课研究型教学模式应用
工科专业课研究型教学的应用实施有利于培养学生的自主学习能力,激发学生的学习热情,从而使其积极主动地学习。研究型教学首要的就是要激发学生的学习兴趣。在课程学习的不同阶段,教师需要始终围绕激发学生兴趣来组织教学。对于专业课课堂教学,建立合适的问题情境模式是整个教学过程的关键。教学过程中,教师创设真实任务的问题情境,为学生的学习提供丰富的内容背景,引领学生进行自主学习、探究学习、合作学习,促使学生主动吸纳知识化被动学习为主动学习。工科专业课研究型教学可以倡导问题情境式教学。创设的问题情境要具有启发性、驱动性、新颖性,紧密结合教学知识内容,同时要符合学生的认知发展水平与教学规律,引导和设计具有一定难度、梯度和综合性的问题。教师要加强对教学内容的研究与整合,明确精讲、略讲、自学的教学内容,让学生有更多的空间和时间去思考和解决问题,创设教学情景。问题情境教学案例比如机械控制工程领域,在学习伺服系统设计时,可以创设为什么伺服系统都是闭环控制的问题情境,引导学生自己思考,搞清伺服系统的原理后就会很快知道伺服系统的工作原理。又比如为什么伺服系统的控制精度取决于反馈通道?可以创设液压伺服系统或机电伺服系统的情境模式,探讨这个专业问题。通常问题可以在课堂内解决,复杂的技术问题可以创设大型情境模式,查阅资料研究探索,分析设计计算,提升大学生发现问题、研究问}和解决问题的能力。
四、结束语
本文探讨了工科高校专业课程教学中的研究型教学模式,提出了对研究型教学的再认识,认为研究型教学是对人类已知的、学生未知的知识进行启发探究式的认知教学过程,教师和学生都是教学过程的主体。介绍了工科专业课中研究型教学的实际操作过程,主要围绕问题情景式的研究型教学模式这一核心方法展开。这类基于问题情景模式的研究型教学内容,对当下高等工科类院校的研究型教学具有实用的参考价值。
参考文献:
[1]彭熙伟,廖晓钟,陈金兵.工科专业研究型教学模式探讨[J].高教论坛,2011,(11).
篇5
建筑物理课程是建筑学、城乡规划学、风景园林学等专业基本理论的组成部分,在建筑总体布局、单体建筑设计、建筑围护结构和室内装修设计中都要运用建筑物理的知识和分析方法解决建筑的各类环境设计问题。课程内容涉及热工学、光学、声学三门物理学科。建筑物理实验是建筑物理教学必不可少的重要环节,也是专业实践教学体系的重要组成部分[1,2]。建筑物理实验教学的目的是通过观察、实地测量和后续分析加深学生对理论知识的理解,通过实验切身体会环境与社会与人的关系,把所学理论知识与建筑实际设计紧密结合。与课堂理论教学相比,实验教学本应更能调动学生的积极性、主动性和创新能力。但传统的建筑物理实验教学多以规定性的基础实验和理论验证性实验为主,注重训练学生的仪器设备使用等实验操作能力。实验内容、实验原理、实验用到的仪器、实验步骤甚至整个实验报告的形式和数据记录表格都是由教师提前设计和拟定,学生往往只把物理实验当作学习任务来完成,主动参与性不高,更难以发挥创新意识。实验教学与建筑设计教学严重脱节,不能很好地为建筑服务。
2可行性分析
传统基础验证性实验难以调动学生的积极性和创新意识。近年来不少院校已经意识到研究性实验对学生创新意识培养的重要性,提出基础验证实验应向综合研究型的实验转变,积极探索如何提高学生在建筑物理实验课程中的主动性和参与意识[1-5]。研究性实验教学可以让学生运用所学知识,研究分析一些实际的技术问题,启发学生创新思维,充分发挥学生在实验中的主观能动性,培养学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,为以后的工作和科研打下坚实基础。建筑物理课程作为建筑学建筑环境类专业基础课,无论是理论教学还是实验教学都应当把培养学生的创新意识放到重要位置[4]。开展研究性实验的目的不仅仅是为了提升学生的技能,更注重的是对学生灵活运用知识技能的创新意识的培养。因此,整个实验过程要以学生为主体。本文以建筑学三年级建筑物理实验教学为例,尝试开展研究性建筑物理实验,以实验过程、对象以及实验目的改革为途径,在研究性实验教学中加强对学生创新意识的引导。实验前期尽可能激发学生的实验兴趣和参与的积极性,实验研究对象可结合地方建筑特色的建筑设计环境问题,或学生有切身体会的建筑中的实际环境问题,鼓励学生参与整个实验过程的设计,把整个实验当作一次科研工作来尝试;实验过程中提倡学生用新思路、新方法解决实验中碰到的问题;实验后期总结展示学生实验成果,鼓励学生互相交流,探讨把实验成果应用于设计实践的方法或进一步开展研究的可能性。实验采用分阶段控制的方法能较好地实现对学生创新意识的培养,提升教学效果。初步探索实践表明在建筑物理实验中开展研究性实验具有一定可行性。
3教学特点
通过研究性建筑物理实验教学的初步尝试,本文总结了研究性实验的教学特点。
3.1开放性
与传统实验相比,研究性实验的最大特点是实验内容的开放性。传统基础性实验一般有明确的规定,教师会给出完整的实验方案,讲解实验目的、测量方法、仪器设备的基本原理、使用方法和实验注意事项等,实验选题多以验证性实验为主,实验内容、地点和仪器设备均有限定,学生自主思考和探索的内容较少。而研究性的实验强调实验内容的开放性[1],引导学生根据自己感兴趣的现象、有切身体会的环境问题或设计实践需求确定实验选题和实验内容。学生自行拟定的研究内容更开放和灵活,实验的方法也更具多样性、设计性及创新性。研究性实验注重实验整体过程的科学性,研究结论完全基于实验过程的客观测试即可,不要求学生必须给出研究定论,通过实验能够引发学生新的思考则更好。研究性实验具有主动权的是学生,将固定的教学模式转变为学生自主的探索和学习,延伸了物理实验的内容、时间和空间,为学生提供了更为灵活的学习条件。以“室内热环境参数测量”实验为例,传统的物理实验是测试指定建筑室内的热环境参数。在尝试开展研究性实验后,引导学生从身边的实际环境问题出发进行选题。学生反映其宿舍呈东西向,夏季室内过热,希望通过物理技术方法或手段来进行室内热环境改善。针对这一实际生活问题,在后续的研究性实验选题中,引导学生自主设计和细化实验内容。在分析了遮阳对室内环境的多种影响因素之后,确定研究百叶外遮阳的不同开启角度对室内光环境和热环境的影响。地点选择两个紧临的东西向宿舍(一为目标组,一为对照组),学生自己动手制作遮阳百叶构件,顺利完成整个实验的测试与分析。学生自制的遮阳百叶效果良好,加强固定后投入了实际使用。整个实验不局限于热环境参数本身,内容更开放,更具有科学研究性。实验过程学生的主动性和积极性很高,同时也锻炼了学生的创新能力和动手能力。学生评价:研究性实验比较有趣,既能学到知识还能解决实际问题。
3.2学生为主体
在研究性的实验中学生自主选题,自行拟定研究计划、确定研究内容、选择需要的实验仪器、制订和设计实验方案,再通过多种实验手段获得必要的实验数据,并对获得的数据进行研究性分析以完成实验报告。基于研究性物理实验内容开放的特点,引导学生以研究性实验为手段探索不同物理环境因素对建筑环境的作用,或研究不同设计对建筑物理环境的影响,抑或寻求解决身边实际环境问题的途径和方法。在整个实验过程中,学生是主体,是整个实验的设计者和实施者,教师是指导者和帮助者。以学生为主体,学生有更大的学习自主性,整个实验过程由学生亲身体验和参与才能更好地锻炼和培养学生的创新意识及自主思考能力。以“居住区物理环境参数测量”实验为例,其包括热、光、声等物理参数的测量。围绕这个主题,学生自主提出研究“老年人对住区物理环境的需求”。指导学生讨论了研究的意义和可行性后,由学生制定具体的实验内容和测试方法。为了更好地了解老年人对住区物理环境的需求特点,除了完成对居住区户外不同活动空间物理环境参数的实地测试,学生还做了相应的问卷调查。客观测试结合主观调查分析,较好地完成了实验。整个实验从研究对象的确定到实验计划的制订再到具体实施,都是以学生为主体。参与实验的学生认为通过这样的探索研究实验,对居住区规划和建筑室外环境设计具有参考价值和指导意义。
3.3教学效果突出
通过研究性实验的方式引导学生开展研究性工作,培养学生探索和研究问题的能力,解决生活和工作中的实际问题,并在这一过程中切身体会到建筑物理环境营造的重要性,从而潜移默化地影响其设计模式的更改,在设计中重视人文艺术的同时也能重视自然技术科学,有利于绿色理念的传播,培养有绿色理念的建筑设计工作者,受益的既是学生也是社会。以上两个实验都是基于基础性实验主题的探索研究性实验,学生拓展和延伸了实验内容。整个实验都由学生自主安排,教师只在选题、实验方案制定和仪器使用方面给予帮助和指导。学生的参与度高,积极性也高,在具体的实施过程中碰到的意外情况,学生也能较好地处理,实验基本达到了预期目的。实验内容的开放性,也有利于和建筑设计教学的结合与促进。通过开展研究性实验使学生掌握了研究建筑物理环境的基本方法,初步培养了学生进行研究性学习的能力。
4教学设计
研究性实验教学虽以学生为主体,但教学设计和教师对实验过程的把控对教学效果影响甚大。研究性实验教学组织大致可分为五个阶段。第一阶段是前期培训指导,使学生掌握实验仪器工作原理、使用方法、实验方法、操作注意事项等基本内容。这个阶段与常规实验教学内容相同,难度不大。第二阶段是实验选题及实验计划制定阶段。学生自由分组,以小组为单位提出实验选题,组内讨论研究意义,制定研究计划。该阶段的教学组织难度最大,主要体现在以下三个方面:一是由于时间与实验设备资源的限制,很难使每位同学参与全部声、光、热相关实验。所以在该阶段教学组织时,教师要做好实验仪器流转使用的计划,学生要尽可能地共享实验资源。尽可能开展综合性研究实验,或者研究性实验与基础性实验相结合,才能保证学生对热工、光学、声学三门物理学科实验都能有所了解和参与。二是由于学生自主选题,有些选题内容意义不大,有些不具备实验条件,教师对于学生的选题虽要少干预,但要把好关,引导学生凝练出可行的实验研究内容。三是在实验计划的制定上,本科生对科学的研究方法尚缺乏训练,需要教师的专门指导,帮助其确定实验方法、测试条件、测试参数等,以保证下一阶段数据采集的科学性。这部分教学工作量大,需要时间长。第三阶段是实验实施阶段,这部分的教学组织也有一定难度。由于学生的实验内容不同,实验时间不同,教师不能全程跟踪指导,但是在实验中又可能遇到各种突发问题。所以教师必须与学生建立电话、微信或邮件等沟通渠道,方便学生与教师随时进行沟通,及时解决问题。第四个阶段是实验数据整理分析阶段。教师指导学生对实验数据进行整理分析,并根据数据得出实验结论,并判断实验结论是否与所学理论存在偏差等。如果存在偏差要进一步从实验方法、数据采集方法或者仪器操作等各个方面分析偏差出现的原因。该阶段教学内容与常规实验类似,但是由于实验内容的开放性,指导难度有所增加。第五个阶段是实验考核评分阶段。传统物理实验一般以实验报告完成情况作为评判标准。这并不能反映学生实际的实验能力,也不符合开展研究性实验的目的,不能调动学生的主观能动性[5]。因此,在研究性实验的教学探索中,作者认为应该加强过程考核,应从实验选题、实验计划(明确小组成员任务分工)、实验实施(要求学生做好实验全过程记录)、实验数据分析等方面分阶段进行评定。与传统实验相比,研究性实验教学难度增加,但正是由于更精细的教学设计和组织管理才能保证对学生创新意识的维护和培养,充分发挥学生的主观能动性,才能有更好的教学效果。
结语
实验是学生通过实践行为进行学习的重要手段,但是传统的建筑物理实验难以调动学生的积极性和培养学生的创新意识。在建筑物理课程实验教学中尝试开展研究性实验,以学生为主体,整个实验过程注重对学生创新意识的培养,提高学生们的学习积极性;做好教学设计与组织,引导学生在实验中进行科学研究的初步训练,有利于研究性学习的推广。以上在对建筑物理实验教学改革的探索过程中还是存在一些问题,需要在实践中进一步探索和寻求更好的解决办法。
参考文献:
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[4]毛万红.基于创新意识培养的建筑物理课程实验教学模式初探[J].高等建筑教育,2014,23(1):130-132.
篇6
关键词:学生;初中英语;研究性;教学模式
英语研究性学习课程主题范围应包括学生生活、社会生活和自然世界。事实上,这些内容可以通过教材每一单元的话题表现出来,但教师需要对教材的主题内容作适当的整合,对教学顺序作适当的调整,设计启发性问题,对课堂启发过程的策略安排等要做认真的研究,以确保研究性英语教学的整体性、英语课程发展的连贯性、学生英语发展的全面性。
一、英语研究性学习模式的课程特征
(1)整体性与生成性。英语研究性学习整体性、连贯性和全面性是建立在英语研究性学习课程的生成性基础上的,英语研究性学习课程在教师精心设计的基础上,随着学生思维的发展生成具体教学目标。例如在学生搜索课文信息时会产生对关键词识别的需要,获得关键词后又会产生使用关键词重组信息的需要。英语研究性学习课程的生成性意味着每一节课都是一个有机整体,而非根据预定目标的装配过程。随着学生语言活动的展开,新的学习目标不断生成,新的话题不断出现,学生在这个过程不断寻求和认知语言、加深体验,他们的创造性火花会不断迸发。
(2)实践性与开发性。英语研究性学习课程要求教师以学生的现实为基础挖掘课程资源,而非依据英语学科知识逻辑序列构建课程。这意味着教师需要了解学生,将课程内容和学生的认知能力发展有机结合起来,并把这种结合的设计运用于课堂任务活动。在任务活动中,教师强调学生的亲身经历语言活动,体验语言使用,要求学生积极参与到各项活动中去,在“思考”“听读”“说写”“创作”等一系列的活动中发现和解决问题,发展语言实践能力和语意创新能力。这种实践性研究课程是开发的,它面向每一个学生的个性发展,尊重每一个学生发展的学习特殊需要,其课程目标依据学生个性设计,其课程设计具有开放性。
二、研究性教学模式在初中英语课教学中的运用
课程面向学生的英语认知世界,随着学生学习发展而变化,其课程内容具有开放性;英语研究性学习课程关注学生在语言活动过程中得到丰富的语言学习体验和个性化语意创造,其学习评价标准具有多元性。理想目标开展英语研究性学习最终目的是引导学生通过自主探究学习方式发展他们英语学习能力和英语综合运用能力的同时,培养学生研究意识和理念,形成创造性学习的行为模式。因此,我们希望在英语课堂上营造如下的研究学习氛围。
英语研究性学习指在英语学习过程中,学生在问题的引导下自主地利用各种资源,最终获得研究成果的学习过程。例如在训练学生英语阅读能力的过程中,我们可以引导学生根据已有的经验自己去总结阅读规律,在总结过程中思考和发现。教师可以尽可能多地从启发诱导入手,设计有梯度、目标明确的问题,逐步引导学生去归纳总结阅读规律。学生归纳正确时,教师及时给予肯定,增强学生的自信心;学生归纳不正确时,教师需要分析原因,修正思路,让学生在“原来如此”的体验中加深对自己的阅读行为的理解。在学生获得感知之后,教师再要求学生操练强化,巩固效果。
三、案例分析
Stage1:设置情境,提出问题。
引导学生关注此话题,并对此话题产生强烈的兴趣,例如展示图片、动画、影碟或进行角色扮演等。再分别展示给学生一段外国的和一段中国的流行摇滚乐队的演唱录像,学生产生兴趣后,教师提出主要话题(问题):Why do people like music?为帮助学生充分回答这个问题,教师接着细化问题:Name a band that you hike.And why do you like its music?
Stage2:明确问题,展开研究。
这是研究性学习的核心部分,教师的主要任务是有针对性地指导学生围绕目标进行阅读、观察、思考、联想,组织好学生问、师生问的多边研究活动,让学生充分发表自己的见解,从而体验探究的过程,体验探究的乐趣。
Stage3:归纳总结。
把学生分成5人~6人一组,小组讨论后,一组派一名代表回答总结本组的看法。教师引导学生归纳大家的看法,得出“主要话题(问题)”的答案。
为了实施研究性学习,教师们可指导学生进行背景预习,即指导学生收集新课的背景材料与新知识相关的信息,列出新课内容中的难点,甚至尝试解答新课内容中提出的问题等。
鼓励学生根据自己的特点对作业进行选择,让所有的学生都有展示自己才能的平台。预习作业可以包括文化释疑作业、语言观察式作业、交际操作作业、问题调查作业等。作业形式可以包括对语言现象和文章特点的概括,对别人作文的改写和小组讨论等。通过以上案例的分析,学生们能够从研究性教学中发现英语课教学中存在的问题,从而提高学习的兴趣。
总之,研究性学习是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。教师要通过研究性学习,帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当地利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
参考文献:
[1]张菊芳.以内容教学法为依托的研究生英语研究性学习模式探
索[J].海外英语,2013(2).
[2]黎金沛.浅议研究性学习在初中英语写作教学中的应用[J].英
语广场,2013(3).
篇7
论文摘要 网络辅助教学的特点主要表现在:1)多向互动;2)丰富的教学资源;3)以学生为中心的学习过程;4)利于开展合作学习;5)异步性。在充分继承传统课堂教学优势的基础上,注重挖掘网络环境的优势,实现网络辅助教学的优势向教学实效的转化。
1 问题的提出
目前,利用Internet进行辅助教学仍显落后,究其原因,主要是缺少在先进教学理论、课程理论指导下的高质量的网络辅助教学课程的设计与开发。因此,开发高质量的网络辅助教学课程是当前现代教育技术工作的重要内容[1]。
网络课程是通过网络表现某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和,它包括2个组成部分:按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。网络辅助教学课程是网络课程的表现形式[2]。
对于本科一些课时少、实践性很强的课来说(如《教育电视节目制作》课程),既要让学生学会摄像前后期的软硬件知识,又要拍摄、编辑,如果课时安排少,在教学上就会有很大的难度。充分利用网络资源,发挥网络辅助教学课程的优势,可以有效解决上述问题。
2 网络辅助教学课程的特点
网络辅助教学课程是基于网络媒体形式的课程,是网络教育的一种表现形式。网络辅助教学课程的特点表现在以下几个方面[3]。
2.1 拓宽教学的时间和空间,改变传统的教学方式课堂教学往往是以教师为主的灌输式教学,网络辅助教学课程打破传统课程设计的束缚,将各种信息资源有效集成,形成可以快速检索的资源库,使学生能根据实际需要,灵活便捷地选择学习内容。教师、教材、教育技术、教学方法和学生之间有机整合,既可以进行不限时空地教学,又可以进行单独的辅导,还可以进行基于网络的协同化学习[4]。
2.2 充分发挥学生主体作用和教师主导作用,形成教与学的统一学生是教学的主体,网络课程,尤其涉及专业限选课、选修课方面的网络课程,能够充分发挥学生的积极性。学生可以根据自己的基础水平、兴趣,自由选择学习课程和学习内容,教师不再是教学活动的中心,不再是知识点的传递者,而成为教学活动的组织者和指导者,充分体现学生的主体地位。
2.3 知识更新速度快,有利于最新课程内容的补充现代的知识更新非常快,教材更新往往跟不上知识的更新和结构的调整。因此,学生通过教材学习的知识,永远是落后的,跟不上时代的步伐,毕业后也不能满足社会的需要。而网络辅助教学课程恰恰打破这些问题,可以进行实时更新,让学生及时接触最新的课程内容。
3 网络辅助教学课程的实施
网络辅助教学课程的实施,可以让学生自学课程部分内容,教师以专题讲授为主来完成课程的讲授。网络辅助课程实施与应用的基本定位如下。
3.1 应用的主体是学生,课程资源建设应以便于学生使用为原则网络课程建设过程中,学生不是被动地接受学习的学习者,而是能够主动建构自己学习内容、选择学习方式的主体[5]。网络辅助教学课程建设提供机会使学生参与网络课程的设计和评价过程,并将他们的个性化学习需求融入到课程设计中。
3.2 网络辅助教学课程应用主要时间在课外,应充分发挥教师“课堂主导,课外引导学生自主学习”的作用从这个意义上看,教师的作用应在传统的“传道、授业、解惑”的基础上再加上“导学、助学、促学”。
4 体会
4.1 需处理好网络辅助教学与传统教学的关系建设网络辅助教学课程,将网络技术引入传统教学,不是替代传统教学,而是将网络作为传统教学的工具和手段,是总体教学环境积极有益的补充。弥补由于知识激增、课时缩短、特殊学科和课程需求而造成的不足,帮助传统课程摆脱遇到的某些困境。
4.2 需处理好网络辅助教学课程与课程的关系辅助教学课程不是一门独立的课程。因此,在利用网络辅助教学课程进行教学时,应避免把网络辅助教学课程办成网络远程教学或网络课程;不能割裂传统课程和网络的联系;技术手段不能取代传统的交流方式;在网络辅助教学的同时不能弱化甚至否定教师的作用。
4.3 开展网络辅助教学过程中,充分发挥教师的作用(课内与课外)网上网下只是空间发生变化,教师作为参与者主体没有变,网上和网下是一个统一的整体。在网络辅助教学过程中,教师要组织好各种教与学的活动,更关键的是要落实学生的学习活动。课堂教学中教师的主要责任不在讲,而在教学生学,教学生“动”。
5 结论
网络辅助课程的教学应用,能延伸第一课堂,提高教学效率,优化教学过程。要注重从网络环境的优势上进行挖掘,实现网络辅助教学的优势向教学实效的转化,形成以传统课堂教学为主、网络教学为辅的课堂教学模式。
参考文献
[1]何克抗,郑永柏,谢幼如.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2002(10)
[2]唐清安.网络课程的设计与实践[M].北京:人民邮电出版社,2003(9)
[3]李广杰.《VB程序设计》网络课程初探[J].机械管理开发,2008(8):164-165
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关键词:应用化学研究性实验;实验教学;教改探索;翻转课堂
《应用化学研究性实验》是海南大学应用化学本科专业的重要综合性实验课程之一。从2007年至今,海南大学连续多年开设了这门实验课程。该课程不仅颇受学生喜爱,教师积累了一定教学经验,且教学效果较好,但同时还存在明显不足之处。本文就我们开设《应用化学研究性实验》课程的教学实践一般情况,以及教改措施探索进行扼要介绍。
一、应用化学研究性实验课程简介
《应用化学研究性实验》是本校应用化学本科专业的一门专业限定选修课程,是在学完《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》、《分析化学》、《仪器分析》等专业课程之后开设的后续课程,是综合多门课程知识,进行化学研究与实际应用及操作技能训练的专业实验课程之一。
本课程现安排在第三学年上学期开设,旨在培养学生能在基础实验、综合实验基础上,具有通过文献调研、独立思考,与老师、同学间的讨论,自主设计研究性实验方案的能力,并动手完成自己设计的实验方案。通过本课程的训练,要求学生了解本专业研究性课题实验方案设计的一般思路,以及化学研究的一般过程和相关方法,培养学生的专业实践能力、创新意识和能力。
二、教学实践的一般过程
《应用化学研究性实验》课程教学实践过程的基本环节有:选题―开题―实验―答辩―提交实验工作报告。教学具体实施方案及对学生的基本要求如下:
(一)根据所学专业知识,结合自己的兴趣和实际,在查阅文献的基础上自主提出实验课题(选题),要求课题具有一定实际意义和创新性。
(二)对选定的课题,拟定适当的研究内容,并设计、制定具体的实验方案,要求方案具有可行性和可操作性。以小组为单位,提交一份开题报告,与同学们交流,并提交开题报告交老师审阅通过。
(三)在老师指导下,各实验小组自主完成所拟定的全部研究内容。
(四)实验完成后,实验小组提交实验工作报告,并进行现场答辩;同时鼓励成绩优秀的实验小组撰写发表学术论文。
三、教学实践中存在的问题分析
(一)选题局限性
我们一直尝试鼓励学生结合已有专业实验室基础条件、所学专业知识和兴趣来自主选择确定实验课题。这样做对激发和维护学生的实验兴趣确实可起到一定作用,但还是会经常出现实验用品缺乏问题,需要临时紧急采购或到别的实验室借用而严重影响实验,甚至造成学生产生挫败感。完全放开让学生自主选题,还会导致各实验小组确定的课题在研究意义、难度、新颖性等方面存在较大差别。到目前为止,通过多年教学实践,尽管我们已积累较丰富的实验课题,但实践发现,在一定范围内允许学生自主选题效果较好,可以避免实验课题与实验室基础条件的脱节,从而较好保障实验操作上的可行性。
(二)影响实验教学成败的因素
应用化学研究性实验,在选题上就要求有一定创新性、探索性,可能面临失败的风险。可见,选题本身是影响实验教学成败的一个首要因素。再者,实验课程的时间安排是另一个重要影响因素。本实验课程上课学时数是32学时(1学分),基本上每周安排一个上午或下午的固定时间,上课时间跨度约两个月。由于两次实验课间隔时间较长,难免存在实验样品(如试样分析液、合成实验中间品等)保存中出现分解变质等问题,从而影响实验进展,甚至导致实验失败。为了避免这类问题,及时完成实验项目内容,不少学生强烈要求利用课外时间做实验,而他们可利用的时间与老师的工作时间常常存在冲突;这种情况下若同意学生做实验,意味着实验过程中老师的现场指导和监管不到位,这样可能存在潜在的实验安全隐患。
四、教学改革探索
在之前的教学过程中,曾根据教学实际情况先后对《应用化学研究性实验》课程安排做过一些调整。例如:将学时数由17学时(0.5学分)增加到32学时(1学分),将课程由第三学年下学期提前到第三学年上学期开设,将课程选题环节由学生自主选题变更为学生自主选题、老师提供固定实验项目两者结合,等等。针对教学过程中存在的主要不足之处,我们认为有必要从下面几方面入手对本实验课程深化教学改革。
(一)合理安排教学计划
本实验课程的教学时间安排,在总学时不变的情况下,将上课时间适当集中,尽量缩短前后两次实验的间隔时间;这样的安排更具合理性,将有助于降低实验失败的风险。另外,从学生自主选题情况来看,教学培养计划将本实验课程安排在第三学年下学期,同时将《天然产物化学》理论课程提前到第三学年上学期,对本实验课程的教学较为有利。
(二)实验教学过程引入“互联网+”理念
“互联网+教育”时代即将到来,高校很快进入“教学+互联网”阶段[1]。在《应用化学研究性实验》课程教学中,引入“互联网+”理念,将有利于增强教学效果。利用现行网络资源,可以对本实验课程教学资源进行集中整理、整合和开发,形成优质文字/图片、语音、视频等多媒体教学资源,提供到互联网上供学生使用。例如,在整个实验过程中,学生通过扫描二维码等方式获取感兴趣的教学资源自学,利用微信、QQ及E-mail等方式与老师、同学进行充分的互动交流。
为了搭建学习平台,教师需要陆续收集、积累教学资源。例如:
1.历届实验项目清单及相关实验视频
2.现有实验用品(试剂耗材及仪器设备)清单
3.实验室使用要求与安全教育视频
4.仪器设备使用操作视频
5.相关具体实验操作规范(SOPs)及视频
6.相关虚拟仿真实验教学视频
7.答辩现场录像视频
……
(三)实验教学模式的创新
“翻转课堂”教学模式,最近在高校实验教学改革中备受关注[2~3]。其主要是让学生在课下通过网络视频等方式进行学习,然后教师重点讲解知识的结构、重点和难点,通过组织形式多样的师生互动活动让学生充分参与到教学过程中[4]。我们学校开设的《应用化学研究性实验》课程的教学模式,可称之为学生自主探究式,实验教学实践中较充分地激发了学生自主学习、实验的热情和积极性。但受教学学时数局限,本课程的上课时间必须充分用于学生自主实验环节。鉴于此,应用“翻转课堂”教学模式于现有实验教学模式中,对保障实验进度和教学效果十分必要。
本实验课程实施时,应以实验小组(2-4人为宜)的形式进行翻转课堂,可在选题、实验开题报告及实验工作报告(或论文)等环节中,激发学生的实验创意,提高教学时效,进而提高实验课题完成质量。教师课前将实验教学资源上传到网络平台上,学生按照教师的安排在课前利用平台上的资源,进行自学并自主广泛查阅文献资料,与指导老师及同学进行互动交流,解决学习中的疑惑,进而提出实验课题,并完成开题报告。实验课时间主要用于学生自主进行实验,探究解决其提出的实验课题,发展学生综合运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力;老师在现场对各实验小组分别进行指导和答疑,及时排除学生在实验中遇到的实际困难和障碍,保证实验正常进行。
五、结语
《应用化学研究性实验》课程对培养应用化学本科专业学生的专业实验实践能力,发挥着到重要作用。尽管我们开设这门课程已有多年,但尚需要继续努力进行教学改革以提高教学效率和教学质量。随着教学条件的日益改善,特别是从实际出发逐步尝试应用“翻转课堂”教学模式于教学实践,预计可以又好又快地促进本课程教学水平的提升。
参考文献:
[1]林家栋.全国高等农林院校基础课程及外语课程教材建设研讨会.2015-10-21,山西・太谷.
[2]王红,曾秀琼,刘秋平,等.基础化学实验翻转课堂教学模式的研究和实践[J].实验技术与管理,2015(5):196-199.
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关键词 模型构建 模型变式 高中生物复习课 课堂教学实践
一、生物学模型的内涵
在人教版高中必修一中对模型的界定是:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的,有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型可分为物质模型和思维模型,其中思维模型又可分为物理模型、概念模型、数学模型。物理模型是指以实物或图画形式直观表达所需认识对象的特征的模型,如“细胞结构”、“细胞膜的流动镶嵌模型”、“DNA分子双螺旋结构模型”等;概念模型是指以文字表达来抽象概括出事物本身特征的模型,如“光合作用过程图解”、“种群各特征间的相互关系”等;数学模型是指用来描述一个系统或它的性质的数学形式,包括数学公式、曲线、图表等,如教材中的“染色体数量的变化曲线”,“J种群增长的Nt=N0λt数学模型”、“孟德尔的遗传规律”、“种群基因频率的变化”、“生态系统的能量金字塔”等。本文所指的模型主要指思维模型在复习课教学的应用。
二、复习课中利用模型教学的重要性
1.模型教学是落实新课程目标的重要途径,也是生物学教学的有效载体。《普通高中生物课程标准(实验)》明确强调学生应“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用,领悟系统分析、建立数学模型的科学方法及其在科学研究中的应用”。高考考纲也明确了假说演绎、建立模型、系统分析等科学研究方法在能力要求中的地位。因此,模型方法是现代高中生必须掌握的重要科学方法之一。通过模型教学有利于培养学生揭示事物本质属性的洞察能力及严密的思维品质,有助于发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学的核心知识。
模型教学是指在教师引导下,通过一定的情境让学生自己建构模型与分析模型来学习生物知识,强调学生在教学活动中的主体地位,重视学习的主动性和构建性,强调以学生的学习经验、心理结构来构建对新事物的理解,从而获取知识和问题解决的方法及技能,符合建构主义“知识不是教师传授获得的,而是学习者在一定的情境中通过意义构建的方式获得”的观点。同时,从认识心理学角度分析,生物模型教学中运用模型构建对知识整合,就是通过对表象的加工而实施的一种思维行动,而且人对图的记忆效果高于文字的记忆效果,因此改变教材中的语言文字转换为各种模型,有利于内容的理解和掌握。
因此,无论是从落实新课程理念的角度,还是从教学的实际效果来看,模型教学都不失为一种值得提倡的教学形式。
2.模型方法有利于问题解决。在生物学问题解决中,人们经常使用模型方法。利用模型方法解决问题,需要建立模型。建立生物模型需要寻找变量之间的关系,然后依据模型进行推导、作出预测。如2014年浙江省高考32题的脊蛙实验就是一个模型,要解决这个问题,学生必须建立反射弧的概念模型:
在模型的基础上可以更加容易分析出来:(1)屈反射的神经中枢位于脊髓,该蛙屈反射的反射弧完整,可对刺激作出相应的反应。(2)感受器受到刺激后产生的兴奋,在反射弧中传导需要一定的时间,故该蛙左后肢趾端受刺激在先,屈腿反应在后。(3)腓肠肌细胞接受刺激后,可产生兴奋,引起肌肉收缩。(4)神经肌肉接点类似突触结构,兴奋不能由腓肠肌细胞逆向传递到坐骨神经。(5)验证反射中枢存在的部位,应设计破坏脊髓的实验组。因此,利用模型可以使抽象的生物学信息转化重组,用文字、符号等方式描述研究对象的组成和相互关系,便于观察、比较和分析,让抽象思维具体化,有助于问题的解决。
3.新高考注重考查考生的模型解读能力。近年来浙江省高考理综试题非常注重对模型的分析能力的测量(见表1),在试题中很多题目需要通过书本中生物学模型的原型根据不同情境进行转换,若学生对生物学的模型不熟悉就无法在高考中取得高分。
表1. 2009-2013年浙江省高考理综试题生物学模型考查情况统计表
分析表1可知,浙江省理综试题对生物学模型的考查具有三大特点:(1)涉及的生物学模型种类齐全,包括概念模型、物理模型、数学模型等;(2)考查角度多样,包括模型的解读、模型的构建、模型的转换;(3)考查模型的题量多,知识覆盖面广。
因此,高三的生物学复习中可尝试运用模型进行教学,帮助学生构建模型,通过模型变式加深理解生物学的重要观点,提高学生分析、综合解决生物学问题的能力。
三、利用模型进行课堂复习的教学实践
下面以《生态系统的能量流》复习课教学片段为例阐述模型思想在生物复习课中的应用。
1.创设情境,建立碳循环模型。教师创设情境:展示现在农村种植业和养殖业存在的秸秆焚烧和粪便等废弃物直排河流严重污染环境的现实图片。如何更好地利用秸秆和牲畜排泄物中的能量?邀请学生创造解决实际问题的模型。
教师通过强烈的视觉冲击,产生强烈的解决问题意识,积极思维,引导学生初步构建物质循环模型。展示现实中“四位一体”农业生态工程模型。
教师提出任务,要求学生在教师所提供的框架内构架碳循环模型。框架模型如下图:
答案:a:生产者;B:co2;c:初级消费者;d:分解者;e:次级消费者。
设计说明:通过热点问题,吸引学生注意,促使学生有效进入课堂状态,激发学生兴趣,引导学生利用已学的生态工程和物质循环知识解决现实问题,体现生物学科理论联系实际的特点。由于在学习过程中学生能力的差异,教师通过提供碳循环模型框架,降低了知识难度,又能体现学生主体地位,提高学生主动参与活动的意识。这样有利于培养学生提出问题、解决问题的能力。
2.挖掘碳循环模型,构建能量流动模型。教师布置建模任务:在这个模型中涉及食物链“农作物初级消费者次级消费者”,请在食物链的基础上构建能量流动模型。
学生自主构建能量流动模型。如下图:
教师评价学生建模过程后,指导学生对模型深入解读,并提出以下思考问题:
(1)在这个模型中取食和捕食的意义是什么?(2)与同化量的关系是什么?(3)未利用的能量是以什么形式存在?(4)群落演替过程第一营养级的“未利用”能量变化情况如何?(5)在t1、t2两个时间点调查同一顶级群落某一营养级的“未利用”能量,两次获得的数据的大小关系如何?
答案:(1)这个模型中所涉及到的取食与捕食应该就是下一营养级同化能量的一部分,但现实模型中取食与捕食中的能量还包括粪便的能量,这是教材的一个争议点。(2)同化的能量=摄入的能量-粪便的能量。(3)未利用的能量是以生物量、腐殖质、化石等形式存在。(4)演替过程中第一营养级的净初级生产量先增加后减少,最后趋向于0,但群落的总生物量会增加,因此未利用能量也会增加。(5)顶级群落中两个时间点调查的未利用的能量几乎相等。
设计说明:通过任务驱动,学生提取脑中已有信息,分析能量去向,借助线条、方框、箭头等符号,构建能量流动模型,将复杂事物形象直观地表达出来,化抽象为具体,有效巩固知识。同时在原有知识的基础上,对未利用能量的的深化解析,提高学生对知识本质的理解能力,又能使生态学中能量流动的知识与演替中的知识贯通,体现生物学科的系统性。通过问题串的解决,使原本分散的知识点在头脑中系统化、结构化,以便在解决问题时才能迅速有效提取,为解决复杂问题奠定扎实的基础。
3.能量流动模型变式:以单个营养级能量具体去向为例,明确模型间的内在关系。模型展示并布置任务:下图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值,请在方框内写出相应的内容。
答案:(1)同化的能量;(2)呼吸作用散失的能量;(3)用于生长、发育、繁殖的能量;(4)分解者消耗的能量;(5)热能;(6)热能。
设计说明:通过模型变式,教师引导学生鉴别两个模型间的相同点和不同点,学生理解流程图中“摄入”的含义后,就不难得出1的能量为初级消费者同化的能量,3的能量为初级消费者的生长和繁殖的能量,模型中还包括1中的另外一个去向即消费者呼吸作用以热能形式散失的能量。粪便中的能量为未消费的能量,应流向分解者。通过这样的变式使学生区分了摄入能量与同化能量的关系,及同化能量的去处这两个问题。通过这两个疑难问题的解决培养了学生解读模型和文字转换为模型的能力,拓展了学生的解题思路,活跃了思维,有利于训练学生应用这些基本知识进行推理、解决问题的能力,准确掌握概念的内涵与外延,深刻理解各自的实质所在,又能启迪学生思维的灵活性和深刻性,培养应变能力,帮助学生克服消极思维定势。
4.模型转换,定量分析能量流动模型。展示模型并布置任务:计算流经该生态系统的总能量和第二营养级到第三营养级的能量传递效率。
答案:流经该生态系统的总能量为111,能量传递效率为13.5%。
设计说明:通过教材中熟悉的能量流动模型,从科学数据角度定量分析能量去向,强化学生对同化能量去向的认识,便于理解能量流动逐级递减的特点和能量传递效率的含义。
5.能量流动定量分析模型转换:外界能量输入模型的能量流动定量分析模型。展示外界有机物能量输入的定量模型,如下图:
教师布置任务,要求学生分析该模型并要求解决以下问题:(1)计算流经该系统的总能量是多少?(2)X、Y的数值分别是多少?(3)第一营养级到地二营养级的能量传递效率是多少?(4)第二营养级到第三营养级的能量传递效率是多少?
答案:流经改生态系统的总能量为133;X=15,Y=5;第一到第二营养级能量传递效率为15/111=13.5%;第二到第三营养级能量传递效率为5/25=20%。
设计说明:从《学科指导意见》学习要求来看,学生必须具备对能量流动的过程和传递效率进行定量分析和数据处理的能力。而这一类问题往往有较好的区分度,有利于发挥高考应有的选拔功能。能量流动定量模型的分析有助于学生了解基本的概念和规则,对基本模型进行特化,即对原有概念以及认知结构中原有观点进行适当的改变,设置有外界能量输入的能量流动模型,引导学生或进行问题巧妙的转化或挖掘题中隐含条件,识别问题情境的特殊性,真正体会能量流动效率的概念内涵,也培养了学生“分析和处理数据”的能力。
四、利用模型进行复习教学实践的体会
1.利用模型进行复习可提高学生的知识认知和应用能力。在复习过程中,有目的地利用模型构建可以检测学生的知识结构、对知识间相互关系的理解和产生新知的能力,能有效评价学生的创造性思维水平。如:蛋白质的合成、运输、加工和分泌过程,可将教材中的物理模型转换为概念模型,也能将概念模型转换为坐标轴曲线图和柱形坐标图的数学模型的训练。通过一系列的模型转换不仅有助于提高学生构建知识的能力,促进学生对概念的理解和辨析,又能提升学生知识的迁移能力和理科思维能力。
2.模型教学改善了学生的学习。在复习教学中实施模型教学以来,学生的学习态度、学习习惯、学习方式、学业成绩等有了一定的改善,学生学习生物学的态度更加积极,具体表现在课堂上学生注意力集中、课堂教学活动的参与度(包括问题思考、问题提问、问题交流和讨论等)增加。通过模型教学学生的学习习惯得到改善,逐步养成了课前看书自主复习、课中积极参与、课后自觉巩固的良好的学习习惯。学习方法由原来的“上课认真听,课后题海战”转变为以自主学习、探究学习为核心,课后少量经典练习为辅助的科学学习方式。在学业成绩上,高考模拟考的优秀率有明显的提高。
3.教师需要不断提高自身教学素养以适应教学需要。模型作为现代科学认识手段和思维方法,具有抽象化和具体化的特征。教师要科学构建和利用模型,需要有完善的知识储备, 如生物学模型的类型和建模的基本程序、模型产生的机理及适用条件、构建生物学数学模型所需的数学知识等。因此,教师必须加强对专业知识的积累和教学实践的总结,并及时对相关模型进行检验和修正,把教材真正内化成内在知识。这样,才能通过模型教学有效地呈现内容,才能自如地对生物学知识进行重组和应用。
4.模型教学必须与复习内容有机结合。复习课中运用模型教学的目的是学生通过构建模型的过程和模型分析理解生物学核心知识,并提升自己的生物学素养。如必修3中能够利用模型教学进行复习的典例:概念模型典例――“甲状腺激素的分泌调节”、“血糖浓度的调节”、“细胞免疫和体液免疫”、“种群的特征”、“赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析”;物理模型典例――“蛙坐骨神经的动作电位”、“动作电位的传导”、“脊蛙反射实验”、“草原生态系统的食物网”;数学模型典例――“生长素两重性”、“种群的增长方式”等。
5.复习课中运用模型教学需创设合适的情境,循序渐进完成。模型构建需要一定时间的过程,并且有一定的难度。教师在实施模型教学之前应先了解学生的生物学建模能力,包括生物学和其他学科的认知水平。要根据学生实际,创设有效的问题情境,在解决问题的思路和科学方法上进行有效点拨,引导学生自主构建生物学模型。在构建模型的基础上,改变思维情境或情境问题,再对典型模型进一步分析和重建。在构建生物学模型的过程中,作为知识的构建者,学生的科学探究能力、逻辑思维能力、批判性思维能力、发散性思维能力、创新思维能力、搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力都得到了充分的发展。
总之,模型方法进行高三复习不仅能够帮助学生全面建构知识体系,同时领悟模型方法的重要性和熟练运用所构建的模型,培养学生的学习能力,提高学业成绩,还是提升学生生物科学素养的有效途径。
参考文献
[1]黄建书 试论模型方法在提高生物科学素质中的功能.中学生物教学,1999, (4),26~28。
[2]中华人民共和国教育部 普通高中生物课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003,2~4。
篇10
关键词:主体性;体育教学;模式;高校
一、前言
体育课程作为体育教育的核心,是学校体育改革的关键。学校体育教育改革,最终必然要深化、落实到体育课程这个核心上。未来教育越来越重视每个人一生的发展,越来越关注每个学生潜能的开发、个性的发展,体育课程改革也必须着眼于这一时代要求。总理在2006年的政府工作报告中指出:“高等教育要创新教育教学模式和方法,着力提高教育质量,推进高水平大学和重点学科建设。”因此,构建以学生发展为本,利于学生身心全面发展和个性、潜能开发的新型教学模式,是新形势下的需要。近些年来,我国广大学者一直在对体育教学模式进行积极的探索和研究,并在教学实践的基础上,构建了多种体育教学模式,但这些体育教学模式都不够完善,体育教学目标的可操作性不强。主体性体育教学模式是一种全新的体育教学模式。它的研究对于塑造一种新型的师生关系,营造“主动参与、积极交往”的体育课堂教学氛围和建立主动性体育教学评价机制具有十分重要的现实意义。
二、原理及运行机制
1.原理
主体性体育教学模式以主体教育观为指导,以培养学生的主体意识、主体能力和主体人格为目标,以实现主体性教学目标的条件为依托,采用相应的教学方法体系完成教学过程的新型教学模式。此模式是在承认学生是学习活动的主体的前提下,将学习活动中的学生主体性充分发挥出来,引导学生积极参与课堂学习的全过程,促成学生在主体参与、自主创新的过程中实现主体性的发展。主体性教学模式教学中学生是主体,教师起主导作用,其突出特点是“主体参与性”。
2.操作程序
本模式的基本结构为两个层次五个梯度。根据参与课堂教学活动的主体性特征,模式的设计既考虑老师的“导”,又考虑了学生的“学”。虽为两个层面,但却是并列推进的,两者互存,缺一不可。
教师层次:教师激发主体引导主体尊重主体扶持主体促进主体
学生层次:学生主动参与主动探索主动完善主动开拓主动发展
3.操作要求
(1)对教师的要求:对所教授的教学内容有比较深的研究,教学内容具有丰富性和可选择性,教学方法灵活,使教学活动始终在民主、平等、和谐、宽松的情境中展开,教师真诚耐心、尊重学生主体人格,对学生充满信任和理解,提倡和鼓励学生积极参与,遇到问题与学生平等协商,师生间有良好的沟通途径。学生有新颖的观点和不同的见解教师要虚心的接纳和接受。
(2)对学生的要求:要使学生成为教学活动的真正主体,仅具有主体意识是不够的,还需要发展学生的主体能力。注重让学生独立自主地完成技术知识、技术和技能的学习,从而使学生的主体能力得到发展,独立自主的主体人格得到塑造。
(3)对教学评价的要求:主体性体育教学模式中的评价采取过程性评价与结果性评价相结合的方法。通过过程性评价,随时调控整个体育教学过程,使教学效果向最佳态势发展。
应采取师评、自评、互评相结合,构成一个完整的评价系统。
三、研究对象与方法
1.研究对象
以哈尔滨师范大学公共体育课的排球、篮球、健美操、武术选项班学生为研究对象,采取随机抽样方式从2003级选项课班中抽取,将学生分成实验组和对照组。并对其基本前提条件进行差异检验,结果表明两组学生无显著差异。
2.研究方法
(1)文献资料研究法
查阅有关专著、论文,并对材料进行系统地分析和研究,了解对目前体育教学的水平与现状,以及现有体育模式下的教学效果,为本研究提供理论依据。
(2)实验研究法
在实验组和对照组学生中采用分组实验对比和跟踪研究分析以获得实验资料及数据,作为结果分析和结论的基础。
(3)数理统计法
运用SPSS11.0软件对各组数据采用独立样本检验,确定其差异的显著性,为两种模式的对照分析提供科学依据。
四、结果与分析
1.结果
实验组与对照组教学内容和进度均相同,均由同一教师执教。实验组采用主体性教学模式进行教学,对照组采用常规法教学模式,终结评价采用分值评价。实验结果见表1。
2.分析
从实验结果看,实验组的分值远远高于对照组,具有显著性差异。实验方案在班级集体教学下发生的效应,说明主体性教学模式在排球、篮球、健美操和武术教学中的作用明显优于常规教学模式。说明主体性教学模式有着独特的优势和良好的发展前景。
(1)有利于教师激发学生的自我意识,即主体对自身及其发展的自觉自我意识,它包括主体对自己机体活动的状态以及对自己思维、情感、意识等心理活动的意识。主体性教学模式中,尊重学生的独立意识和“成人感”。调动了学生运动的自主性和积极性,让学生主动地参与体育运动,提高体育意识。
(2)有利于创设良好的教学情景。创设一个良好的教学情景,是体育教学过程成功发展学生主体能力和塑造学生主体人格的先决条件。
(3)有利于提高学生的解决问题的能力。主体性教学模式是在教学过程中从纠正错误入手,找到合理有效的方法手段来纠正错误,教师在此过程中主要起一个引导和指导的作用,给学生充分的空间,发挥学生的主体性。
(4)有利于培养学生的参与意识,即学生全身心地投入并参与教学活动的自觉意识。教学的每一个环节都要精心设计,让学生尽可能主动地参与锻炼和联系,同时注意分层次教学并因人而异,使其参与意识达到持久、牢固。
(5)有利于培养学生的评价意识。即主动对人或事物作出事实判断和价值判断的自觉意识。评价的形式包括教师的评价,学生间的评价和学生的自我评价。评价的内容包括对成绩的评价,对技术掌握情况的评价,教师教学过程中采用的方法手段的合理性的评价等方面的评价。教师尊重学生的评价,并将学生的评价进行分析和反馈,提出解决办法并实施,使学生提高评价意识,达到增强主体性意识的目的。
五、结论
1.主体性体育教学模式以学生为本,通过教师灵活多样的教学手段,营造学生自主学习的教学环境,激发、引导学生主动探索最优化学习方式的新途径。
2. 主体性体育教学模式是从培养学生的创新思维和创造性的能力出发,在体育课教学中通过各种方法手段达到培养学生的主动学习的目的。
3.主体性体育教学模式实现的条件是教师要拓宽自身知识,深入研究教材,不断筛选适宜的教学方法和手段,来保证教师主导作用的最优化。
六、建议
1.主体性体育教学模式通过学生学会知识并掌握方法,来提高学法的效能和逻辑思维的能力。
2.主体性教学模式在技术教学中确立了以学生为本,让学生在技术教学中通过教师应用各种灵活多样的教学手段和创造条件积极引导,使学生得到主体意识和主体人格的体现。
3.在教学实践中,主体性教学模式的体现环节主要为注重培养学生的主体意识的激发、提高学生的问题意识、培养学生的参与意识和培养学生的评价意识。
参考文献:
[1]吴出显.教学模式研究法[J].北京:北京教育研究出版社,1992,(2).
[2]吴志超,等,现代教学论与体育教学[M].北京:人民出版社,1993,(6).