线上教学策略与方法范文
时间:2023-12-22 17:50:56
导语:如何才能写好一篇线上教学策略与方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:中职;“O2O”模式;游戏化;教学
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2015)20-0059-04
一、引言
2014年浙江省出台的《浙江省中等职业教育课程改革方案》提出选修课模块教学时数原则上不能低于总时数的50%,同时指出“优化选择性课程体系”、“打造丰富多彩的选修课程体系”等要求,该方案将选择性课程建设提升到重要地位,同时也提升了学生选课的自由度。因而,中职学校势必将打造更吸引学生眼球、更符合学生兴趣、受众面更广、更有利于学生个性能力发展的选择性课程为课程改革方向。
毫无疑问,近年来迅速发展的教育信息化将会助力中职课改的顺利实施。如今“互联网+”时代的到来,带来了新的挑战和机遇,又将进一步激发教育领域发生更深入的变革和创新。“互联网+教育”不仅需要以互联网为中心的教与学,也需要线下活动对线上活动的补充和拓展,更是线上学习和线下学习的有机融合。
《咖啡技艺》是一门实用性和趣味性兼备的技能课程,原是酒店专业学生的必修课之一,一直以来很受欢迎。根据课程特点,将该课程开发为一门校本特色网络选修课,向全校所有专业学生开放。2012年起,学校着手开发了《奇妙咖啡之旅》游戏化虚拟仿真实训软件,将咖啡技能学习虚拟化、游戏化,不仅解决了实体实训室资源有限的问题,而且能很好地帮助学生“做中学”、“玩中学”。该软件的开发和应用,为选修课的开设提供了很好的基础条件,学生可以通过游戏化学习平台在网络上学习。同时,该课程实践性要求很高,学生必须通过实操才能更好地达成学习目标。因此,该门课程很适合以O2O模式(线上线下相结合的教学模式)展开教学。
二、操作策略
如图1所示,O2O课程教学实践是指线上线下相结合的混合学习课程教学实践。
O(online线上):学生线上通过《奇妙咖啡之旅》游戏化学习软件、微课教学资源、虚拟互动社区,学习咖啡基础知识和技能,完成由初级咖啡师到高级咖啡师的晋级过程。
O(offline线下):学生线下根据教师提供的实践计划进行各种咖啡技艺的实操,参与咖啡服务实践巩固咖啡技艺。
2(to线上线下交互):线上学习情况指导线下教学策略;线上激励机制和线下学习奖励机制互通;线上虚拟社区展示线下优质作品。
三、教学实践
2014年秋季学期,学校开设了第一期《咖啡技艺》选修课,学生报名非常踊跃,有将近120名学生参与报名工作。由于是第一期处于试验阶段,因此在人数上做了一定限制,从报名人员中随机摇号产生了30名学员。经过两个多月的线上和线下学习,共有24名学员完成了课程学习,并获得相应的学分,部分学员晋级到了中级、高级咖啡师,学会了使用法式滤压壶、摩卡壶、滴滤壶等器具制作咖啡,并成为了学校咖啡服务的主力军。
1.O(online线上)
具体来说,学生在线上通过《奇妙咖啡之旅》游戏软件平台进行咖啡基础知识的学习、模拟咖啡制作技能训练(见图2),同时还能在平台上的竞技场中规定时间内PK各种咖啡制作技能获得积分和提高排名(见图3),在虚拟社区和同学、老师进行有关游戏闯关技巧和咖啡相关知识的交流。
由于有些较难的咖啡制作技艺仅仅用游戏的形式无法完全体现出咖啡制作中的细节微妙之处。因此,在游戏平台中加入了微课资源,并在视频中设置了测试题以检查学生对微课教学内容的掌握程度,学生在看完微课后可以重新回到游戏中进行虚拟实操,增加微课资源较好地解决了学生课堂实操时易出现的细节问题。
平台的后台系统记录了学生线上学习的所有数据,这些数据可以用来指导教师在线下的教学活动开展。以跳舞拿铁咖啡制作为例(见图4),共30人参与了“跳舞拿铁”的网络课程学习。学生出错环节,在备器环节出现错误共35次,在放滤网盖的环节出现错误共2次,在取细、中、粗度咖啡粉时出现了14次错误,选择不同温度的水时出现了9次错误,咖啡萃取时间的选择出现了55次错误。
在软件中放置了相关操作的微课视频,并设置13道测试题(其中法压壶咖啡5题、手动打奶泡5题、牛奶咖啡分层3题),用来检验学生观看视频效果。在观看法压壶咖啡的视频制作时,30%左右的学生答对了所有题目。他们基本掌握了法压壶咖啡制作的要领,仍有小部分学生(约9.1%左右)在对法压壶的结构、法压壶咖啡的特点、法压壶咖啡操作步骤、法压壶咖啡所使用的水的温度等方面理解错误,18.2%的学生对法压壶咖啡适合的研磨程度选择错误。
第三步骤将咖啡加入到打完奶泡的牛奶中进行分层,所有参与的学生都获得了100%的准确率。这说明本视频在对跳舞拿铁分层原因、分层内容及吧匙作用对学生传达地比较到位。
2.O(offline线下)
在线下环节中,教师根据线上的数据,针对不同学习情况展开教学指导。以学员分层、学习目标分层及任务实施分层为特色,采取注重个性化、富有针对性的分层式教学方法,从学生学情出发,展开差异化、定制化教学,使每一位学生在咖啡技艺上有所提升。从一学期的实践情况来看,主要采用以下三种不同的课堂教学策略。
(1)课堂检测式
任课教师采取的第一种教学策略是课堂检测式,指在课堂上以检测的方式对学生在网络学习的情况以量化指标进行考核评价,这种形式对游戏平台中相应的虚拟仿真咖啡制作过程要求较高,适合较简单基础的咖啡制作训练。以《奇妙咖啡之旅》中单品咖啡的制作为例,游戏中完整地重现了使用意式全自动咖啡机来制作一杯单品咖啡的过程,游戏步骤清晰明了,和实操的契合度极高,即使没有微课教学资源辅助,学生也可以较好地掌握该技能。
(2)示范操作式
示范操作是笔者在咖啡选修课堂上所采用的第二种教学策略,即在学生完成线上学习任务后,首先对学生展开一定程度的讲授指导,再由学生参加测试,同样以量化考核的指标加以评分。示范操作较适合难度中等偏上、游戏中无法体现咖啡制作细微之处的教学内容,如对打奶泡的合适力度和程度的把握。
(3)资源整合式
资源整合式是指采取线上微课教学资源+后台数据资源,线下要点提炼+测试式的策略。教师参考游戏软件后台管理数据,分析学生在游戏中的薄弱点。该策略适合难度较大的咖啡制作技能。例如跳舞拿铁制作,通过后台数据分析学生在线上总体掌握情况,在确保基本掌握后再进入实操室进行操作。教师分层教学,对不同的学生采用不同学习策略,如表1所示。
3.2(to线上线下交互)
O2O互动是指线上到线下、线下到线上的双向互动。互动模式包括线上学习情况和数据反馈指导线下教学策略,线上激励机制和线下学习奖励机制互通,线上虚拟社区展示线下优质作品等内容。
线上学习情况和数据反馈指导线下教学策略,不仅仅是上文提及的个人学习过程记录,还包括对整个班级学生一个学期内所有线上情况的记录数据(如图5所示)。
线上激励机制和线下奖励机制互通具体指线上积分可用于线下实物兑换,如一定的积分值可兑换教师亲手调制的一杯咖啡,提高学生线上学习获取积分的积极性。线下的学习活动所获得的奖励可用于线上购买装备、丰富虚拟形象,如在学校咖啡馆里进行咖啡服务可用来增加线上的积分。
目前已在筹备创建线上《奇妙咖啡馆》虚拟社区,设置咖啡作品墙和咖啡梦想墙,作品墙展示线上的虚拟咖啡作品和线下实践作品,咖啡梦想墙展示线下采风的咖啡照片(如图6所示)。
四、选修课的特点
1.自由学习,灵活晋级
游戏化咖啡选修课的特点之一为学生学习时间的自由度和游戏中学生闯关晋级的自由性。学生可以选择任一时间自由反复地学习咖啡网络课程,体验咖啡游戏,也可以在游戏中的竞技场平台中任选一款咖啡(法压壶咖啡、摩卡咖啡、滴滤壶咖啡等)进行学习,使学生的学习时间更充分自由。另一方面,不同学生根据自己不同的学习进度进行学习,可以自由重复学习某一薄弱环节,从而达到更高效地学习。咖啡游戏中学生完成线上任务和线下实训测试后可以向高一级晋升,且排名会出现在游戏中,可在学生中形成一种竞争机制,促进学生学习。每个学生根据自己的习得情况晋级,学生的积分、等级也反映出学生对咖啡课程和咖啡游戏的兴趣度和掌握度。
2.高效管理,差异管理
游戏化咖啡选修课程可以帮助教师更高效地开展课堂管理、课后管理,掌握学生的学习状况,对不同层次的学生展开差异化管理。教师通过游戏后台系统,可以查询到学生完成任务的积分、学生参加理论测试的分数,并根据具体情况采取一些奖惩措施,可激发先行学生的学习热情,督促改善后进学生的学习态度。通过游戏平台中测试的数据分析,教师可总结出学生在知识点掌握的薄弱环节,便于在线下课堂中及时指正,也使得教师在开展线下课堂的教学时教学目的更明确,教学效果更明显,大大提高课堂效率。
3.寓教于乐,调节性强
游戏化学习又叫做悦趣化学习,是一种能让学生在学习中寻找快乐的方式,是让学生感受到游戏的趣味性,从而更好地激发和促进学生学习的一种方式。特别在游戏化咖啡课程开展前期,学生对咖啡课、对咖啡游戏的好奇心、兴趣度尤为明显。游戏化学习课程相对于传统的书本类、教条类的知识点更有趣味性和吸引力,例如《奇妙咖啡之旅软件》中关于咖啡豆、咖啡壶等的文字知识部分,由于和传统课本教材的知识点介绍并无太大差异,学生在游戏过程中很容易翻页或忽略,所以一款吸引人的游戏设计应该尽量避免大量的文字信息,而以视频、情境模拟等形式取代。又如《奇妙咖啡之旅》游戏中原来法压壶咖啡的分步制作图示,而现在采用了现场实际操作法压壶咖啡的视频,后者对于学生的吸引力、助力性更加明显。
五、结束语
根据《咖啡技艺》一期选修课的教学经验总结,针对一期出现的问题,将进一步对线上的游戏软件、微课资源、虚拟社区等模块继续丰富、完善。对线下的教学策略和教学评价等方面调整、改革,以期最大化游戏化学习软件的作用,用信息化手段促进教与学,为中职领域“O2O”模式的教学实践开辟道路。
参考文献:
[1]魏婷,李艺.国内外教育游戏设计研究综述[J].远程教育杂志,2009(3):67-70.
[2]恽如伟,李艺.面向实用的电子教育游戏界定及特征研究[J].远程教育杂志,2008(5):75-78.
[3]丁荣涛.面向职业技能培训的教育游戏研究[J].计算机教育,2009(6):101-103.
[4]尚俊杰,蒋宇,庄绍勇.游戏的力量:教育游戏与研究性学习[M].北京:北京大学出版社,2012.
[5]韩婉秋.教育游戏在职业院校教学中应用价值探析[J].现代企业教育,2013(22):152.
[6]叶展,叶丁.游戏的设计与开发[M].北京:航空工业出版社,2003.
[7]朱海静等. O2O教学模式设计与探讨[J].中国教育学刊,2014(9):114-115.
篇2
关键词:计算机基础;混合模式
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)19-0180-02
一、混合学习的基本原理
目前,国内外学者对“混合学习”有多种不同的解释。通常意义上,混合学习(Blended Learning)是指线上(online)学习与线下(offline)学习的混合,实质上是基于不同的学习理论和教学模式,运用不同的技术手段以及在不同的学习环境下实施教学,这种混合将教师的主导作用和学生的主体地位进行有机统一,发挥各种学习要素的优势,实现互补。
二、目前存在的问题
《计算机应用基础》是公安高校重要的必修公共基础课程之一,它主要培养学生掌握扎实的计算机科学基础知识,为利用计算机和相关的技术解决公安专业领域问题奠定基础,在提高学生综合素质及创新能力培养方面发挥着非常重要的作用。然而,通过近年来教学实践总结,在校本科生计算机基础课程教学存在如下问题。
首先,由于绝大多数中小学开设了信息技术课程,大学新生计算机水平零起点几乎不存在,但起点不一现象尤为突出。其次,与高中课程学习不同,本校计算机基础主要采用自主学习平台开展教学活动,而相当一部分学生更习惯于应用文字教材自学,不适应基于多媒体教学资源的自主学习。再次,随着高校教学改革的深入,计算机基础课程的学时在逐步缩减,可是该课程的教学内容在不断增加。
在计算机基础实际授课环节中,兼顾不同起点学生的个性化需求,利用混合式学习改进教学方法,不但培养了学生的创新精神、自主学习能力,引导学生乐于实践、积极思考,提高计算机应用能力;而且教师在教改过程中需要深度应用网络技术和多媒体技术与课程专业知识相结合,提升了教师的专业综合素质。
三、《计算机应用基础》课程的混合学习模式教学实践
基于网络学习平台的混合式教学实践包括分析、设计、实施、评价及修改等阶段。由于混合式学习是一个体系化的过程,其中各个元素,例如学生、学习环境、教师、学习内容等对于学习的成效都很关键。混合模式教学实践是通过应用系统方法研究分析教学中的需求和问题,来设计确定教学方案和步骤,然后具体实施教学策略,对教学的结果作出评价进而修改方案后再次分析设计的一个循环过程。
(一)综合分析
针对公安院校的学习对象、学习环境和教学内容分析。分析参与混合式学习的公安专业学生的基本情况,包括作息规定、学习习惯、背景知识、相关专业知识等;设定教学目标,根据公安专业的实战需要,分析学习对象掌握知识点应达到的目标,除了普通高等院校《计算机应用基础》知识外,着重于利用Excel软件对数据的分析和处理以及网络上获取信息的能力;以公安实际应用为导向分析教学内容,确定课程的实施方案,其中理论性较强的章节,例如计算机的基础知识等,适合online方式学习,而大部分内容需要实践操作,适合通过offline方式学习。由于混合学习需要使用到校园网络和计算机设备,则需对本校学生的学习环境分析。目前大部分同学拥有自己的电脑,并且使用了校园网络,本校图书馆也能够满足同学们的线上学习需要。
(二)教学设计
本校是一个公安综合类高校,针对非计算机专业学生,以应用为目的,根据实战需要来设计计算机基础课程的教学资源。根据教学目标和教学内容分析的结果,增加适合公安专业的教学案例制作为网络学习资源。设计教学策略:对于学生不同的学习环境,设计相应的教学策略,可分为线下教学策略和线上教学策略。
(三)具体实施
实施过程是一个在学和教的具体环境中互动、发展和演化的过程,线下课堂教学、线上网络平台自主学习及评价和修改始终贯穿于整个混合模式学习过程,教师按照教学设计通过面授控制和主导整个课程的混合式教学过程,学生则通过网络学习平台进行小组合作学习或个人自主学习。
(四)评价
教师通过课堂教学和指导网络学习,了解学生的学习过程,并利用网络学习平台对学生的学习效果进行分析、评价,并对教学资源、教学效果以及教学实施进行分析和评价。
(五)修改
教师根据评价的反馈结果对整个教学过程进行反思和总结,及时修正教学设计内容和调整教学实施步调,对课程混合模式学习过程进行改良设计,以提高学生计算机基础知识的应用能力和学习效率。
四、研究结果
研究表明,在混合学习模式下,学生自主学习计算机基础知识的动机有了显著提高,并取得了非常不错的成绩,利用混合模式学习的同学期末考试成绩明显要高出之前没有采用混合模式学习的同学很多。授课教师在混合模式教学班进行了问卷调查,72%的受测者认同“网上学习《计算机应用基础》能够提升自主学习的积极性,并感到学习轻松”,65%的受测者认为“同学们之间的合作互助可以促进学习效率的提高”,82%的受测者认可“老师在学习上只是起引导作用,更多的知识需要自学”。由此可见,基于混合式学习的课程改革方案有效地解决了课程更新速度快、知识点多、操作性强与课程学时压缩之间的矛盾,使绝大多数学生高效掌握课程要求的基础知识和操作技能。
五、结束语
在公安院校如何根据教学内容和学生的自身特点,把混合学习模式应用到计算机基础教学中,提高学生的学习效率,培养学生熟练利用计算机技术解决公安工作中实际问题的能力,是本论文研究的主要目的。通过在公安院校计算机基础教学中应用混合学习摸式,激发了大学生的学习主动性,促进了教师专业化的发展,优化了教学的效果,提高了学习的效率,丰富和拓展了混合学习模式的应用范围,探索了一条解决公安院校现存《计算机应用基础》教学问题的有效途径,对混合模式教学改革的深化研究具有重要意义。
参考文献:
[1]李克东,赵建华.混合学习的原理与应用模式[J].电化教育研究,2004,(7):1-6.
Exploring the Mixed Teaching Mode of Computer Application Foundation in Police Officer College
MAO Li,DU Wei
(Department of Computer Science,Guangdong Police Officer College,Guangzhou,Guangdong 510230,China)
篇3
一、设置疑点,强化学生主动思考能力
学生只有在碰到问题的时候,才会主动的去思考. 因此,在教学的过程中,教师需要适当适时的设置一些疑点,以此来引导学生进行思维的探索. 所谓的设置疑点,其实就是设计一些简单的问题,让学生进行思考和讨论,最后在教师的有效引导下,进行深入剖析,在不经意间准确、牢固地掌握新知识.
例如,在勾股定理的教学中,为了让学生在掌握“a2 + b2 = c2”这一基本公式的同时,对其所产生的条件,即“三角形是直角三角形,a,b表示的是直角边,C表示的是斜边”有更深刻的记忆,笔者就采用了“给学生设置疑点”的教学思路. 为此,笔者在课堂上讲完勾股定理之后,设计了这些问题:
问题1:在三角形ABC中,已知:a = 3,b = 4,则c = ( ). 问题一出,学生们就异口同声的地回答:“c = 5. ”
此时,笔者再问:“确定吗?”学生们开始有点犹豫,有的说是对的,有的说不对. 此时,笔者顺势引导,请认为不对的学生起来解释说明.
学生回答道:“少了一个条件,三角形ABC必须是直角三角形. ”
问题2:在直角三角形ABC中,已知:a = 3,b = 4,则c = ( ).
学生们又不约而同地回答:C = 5. 笔者没有做任何表示,而是看着学生. 因为有了前面的经验,部分学生开始分析题目,查看勾股定理的条件,大家都在认真思考着.
终于,有学生说:“C不一定是斜边. ”
笔者追问:“那谁会是斜边呢?”
全班同学又开始进入了新的思考,此时笔者再组织学生进行思考和讨论.
有学生回答案:“a、b、c都有可能是斜边. ”
但有的学生马上说:“不对,a最短不可能作斜边. b或c才可能是斜边. ”
这样,在笔者的引导下,学生意识到了本道题需要分类讨论,也就能够在日后处理这类问题的过程中,有了更多的经验,不至于照本宣科,生搬硬套.
二、变式演练,发散学生思维
从笔者多年的教学经验上看,要想改变教师讲学生听,教师主导学生被动接受的旧模式,就需要通过更为灵活的教学策略去带动学生. 事实上,学生要具备独立解决问题的能力,就需要形成多种角度观察问题的能力. 如果学生能够从一个问题,看到更多的问题,那说明学生的思维具有发散性,而不是只为解决问题而看问题.
为此,笔者采用了 “变式演练”的教学策略,也就是在教学的过程中,针对某一个知识点进行拓展延伸. 比如,在学习直线、射线、线段、角的知识的过程中,学生往往会在解决一系列问题中,遇到这样常见的问题,“一条直线上有4个点,图中有几条线段”,针对这个问题,笔者进行了拓展延伸:
① 面内有5个点,且任意3个点不在同一条直线上,你能确定多少条直线;平面内有n行(n ≥ 2,n为正整数)个点,且任意3个点不在同一条直线上,试推出共确定多少条直线(用含n的代数式表示). 并归纳总结出其中的规律.
② 一条直线上有3个点,有几条线段;一条直线上有n(n ≥ 2,n为正整数)个点,有几条线段(用含n的代数式表示). 并归纳总结出其中的规律.
③ 从一个点出发引出两条射线组成1个角,在这个角的内部引出1条射线则有几个角;在这个角的内部引出2008条射线则有几个角. 并归纳总结出其中的规律.
提出问题后,笔者先组织学生进行分组合作,经过一番讨论后,个个小组进行了回答.
小组1回答(第①题):
“我们发现这样的规律,当,n = 2时,可以确定1条直线,当,n = 3时,可以确定(1 + 2)条直线;当n = 4(任意三点不在同一条直线上,以下均是如此情况)时,可以确定(1 + 2 + 3)条直线;当以n = 5时,可以确定(1 + 2 + 3 + 4)条直线,当n = 6时,可以确定(1 + 2 + 3 + 4 + 5)条直线……当平面上有n个点(n ≥ 2)时,可以确定(1 + 2 + 3 + 4 + 5 + … +,n - 1)条直线. ”
事实上,其他小组的学生也总结出了类似的规律,笔者在总结学生的回答之后,再引导学生得出这样的公式:2(n ≥ 2,n为正整数),这样就达到了本次课堂教学的目的了,即让学生能够自己探索规律,找出同类问题的解决之道. 而运用类比的思想,学生也顺利的对其余的2道题进行了分析和总结,得出了相应的规律.
三、总结提问,强化学生记忆
由于初中学生学习任务比较重,每一门课程都有相应的课后作业,如果只是以作业来让学生强化知识点,那会加重学生的学习负担. 因此,笔者适当的采用“问题总结”的小策略,让学生自己发现自己存在的问题. 为此,笔者在课后向学生提出如下问题:
(1)本节课你学到了哪些知识?你能独立解决问题吗?
(2) 通过学习,你能够掌握哪些数学思想和方法?
(3) 本节课你有哪些体会?
(4)上述问题中你体会最深的是什么?
用这样的形式,带动学生进行小结,让学生发现自己的问题,同时又能对已有的知识进行复习巩固.
篇4
关键词:高中数学;微积分;问题成因;教学策略
中图分类号:G633.6 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)12-0058-02
一、引言
“微积分”模块是以函数为研究对象,研究生活中运动、变化以及变化着的量之间的关系。“微积分”模块的学习,能够培养学生的辩证观点,提高分析问题解决问题的能力。对于解决生活中的最优化问题有很大帮助。
1.我国“微积分”模块教学回顾[1]。在1960年曾争论过“微积分”模块是否进入中学的问题,有的还写入了试验教材。但考虑到学习内容已很多,师资也有困难,所以还是未正式列入课程。1980年前后,“微积分”模块开始进入高中,要求学习微积分的所有内容。由于操之过急,教学中无法实施,所以很快改为“选学”,实际上则不学(高考不考)。到1996年,“微积分”模块再次纳入高中课程,不过内容和课时都减了。微积分先讲极限,再讲导数,从导数到原函数到不定积分再到定积分,这是出于数学的严谨性,但学生理解有困难,而且实际应用也不要求如此严格。在最新一轮课改中,改变了这一做法,以“瞬时变化率”描述导数,从导数的几何意义和物理意义方面帮助学生直观理解导数,把重点放在用导数研究函数和解决实际问题上。目前正朝“理解导数思想,强调导数实际应用”的方向努力。
2.新课标对高中“微积分”模块教学目标的要求(所指教材均为人教版教材)。突出导数概念的本质,感受和领悟“微积分”模块的基本思想。不讲极限概念,不是把导数作为一种特殊的极限(增量比的极限)来处理,而是直接通过实际背景和具体实例反映导数思想和本质。新课程希望学生在今后的学习和步入社会后,能留下对微积分的一些实际认识。同时也体现“课标”让学生在经历中感受数学的思想,认识数学,主动参与数学教学活动的基本理念。强调导数在研究事物的变化率,函数的基本性质和优化问题中的应用,感受和体会导数在处理问题中的一般性和有效性。重视几何直观等思想方法的渗透和学习。反复通过图形去认识和感受导数的几何意义,以及用导数的几何意义去解决问题。“课标”提高了对导数几何意义的理解以及用导数的几何意义去解决问题的要求,其目的一是加深对导数本质的认识和理解,二是体现数学中几何直观这一重要数学思想方法对于数学学习的意义和作用。
二、高中数学“微积分”模块在教学中存在的问题
“微积分”模块是高中数学教材新增的内容,无论对于学生还是教师都是“新”的。作为教师不仅要学习新内容,而且要从思想方法上研究新内容的内涵和本质。
1.对微积分知识的定位不准。微积分的运动变化的思维方式与之前所学函数静态的思维方式有很大的不同,中学生开始接触微积分的基本概念时不能一下子就领悟它也是很正常的。关键是教师不能照本宣科,而应作充分准备性说明,从几何直观逐步过渡到逻辑推理上去,但不能仅仅停留在几何直观上,只是在知识的广度和深度方面要适可而止。既要考虑学生的接受能力,又不能低估学生的理解能力[2]。
2.常量思维的根深蒂固。“微积分”模块教学研究的是变量间的函数关系,学生对微积分中变量认识不深刻[3]。因为常量思想的根深蒂固,对变量思想的转变会有一个过程,在这个过程中就要求教师运用自己本身的专业水平进行正确的引导。当然,这种引导就需要教师在实践中不断探索。
3.“应试”教育的影响。大纲对文理科学生关于微积分的教学内容和要求相差很大。文理科考试要求与大纲教学内容要求相比都有所下降。文科将“极限”所有内容删去,理科删去“积分”的所有内容和“微分的概念和运算”。因为考试不考的原因必然不被学生所重视,所以要淡化“应试”教育思想,为提高能力而学习。
三、高中数学“微积分”模块的教学策略
1.运用微积分求曲边梯形的面积问题。例如:如何求如图所示的曲线f(x)在区间[a,b]上与x轴所围成的曲边梯形的面积。
分析:在区间[a,b]内任取n-1个点,将区间[a,b]分成n个小区间[xi-1,xi],i=1,2,Λ,n。记为Δxi=[xi-1,xi],在无限细分的过程中,把每个小曲边梯形近似看成是矩形,则f(x)为高,那么面积s=f(xi)Δxi=f(x)dx。
策略:在讲解时,可以利用多媒体来演示无限细分,无限趋近的过程,让学生从直观上来理解定积分所表示对几何意义。
2.运用微积分求曲线的切线问题的教学策略。在没有学习导数之前,求解切线问题,一般的方法是直线方程与曲线方程(一般是二次方程)联立组成方程组,消去y,变成关于x的一元二次方程,利用判别式Δ=0来求解。学习导数之后,由导数的几何意义我们知道,曲线上某点的切线就是过该点曲线的割线的极限。例如:(1)求函数f(x)=x2-x在(2,2)点处的切线方程。分析:首先验证点是否为切点,把(2,2)点带入函数,f(2)=22-2=2,则(2,2)点为切点,f'(x)=2x-1,过该点的切线斜率k=f'(2)=2x-2-1=3,切线方程为y-2-3(x-2),即y=3x-4。
(2)求函数f(x)=x2-x在(2,1)点处的切线方程。分析:首先验证点(2,1)不在曲线上,不是切点,所以设切点为P(x0,y0),则切点P坐标满足y0=x02-x0,P点的切线斜率为k=f'(x0)=2x0-1,切线方程为y-y0=(2x0-1)(x-x0),把y0=x02-x0及点(2,1)代入切线方程,得1-(x02-x0)=(2x0-1)(2-x0),整理得x0=1,x0=3,故切点为(1,0)和(3,6),切线方程为y=x-1和 y=11x-63。
策略:此类问题首先确定给出点是否为切点(是否在曲线上),若是,求出切线斜率(即该点导数),由点斜式求出切线方程。若不是,设出切点,表示出切线斜率和切线方程,代入已知函数方程和点的坐标,求出切点进而求出切线方程。
3.运用微积分求函数的单调区间、极值和最值问题的教学策略。例如:求函数f(x)=ex-ax-2的单调区间。分析:函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f'(x)=ex-a。若a≤0,则f'(x)>0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;若a>0,令f'(x)=0,则 x=lna。
所以在(-∞,lna)上,函数f(x)单调递减;在(lna,+∞)上,函数f(x)单调递增,此时f(lna)=a-alna-2为极小值也是函数的最小值。
策略:对于解决函数单调性极值问题,首先分析定义域,让学生明白定义域是函数的灵魂,求出f'(x)=0的点作为分界点,把定义域分成几个小区间,当f'(x)
4.运用微积分解决不等式问题的教学策略。例如:证明当x>0时,ex>sinx。分析:构造辅助函数,令f(x)=sinx-ex,且f(0)=-1,f'(x)=cosx-ex,由于在x∈(0,+∞)上,cosx1,从而f(x)=sinx-ex在x∈(0,+∞)是单调减函数,又由于f(0)=1,从而f(x)=sinx-exsinx在x∈(0,+∞)恒成立。
策略:对于解决不等式问题,首先构造辅助函数,一般是做差或做商,对辅助函数求导利用函数单调性,求出所在区间的最值从而达到证明不等式的目的。
四、结束语
“微积分”模块作为新课标新增的内容,它的教学研究还不够成熟,正处于探索阶段时期,因此如何进行“微积分”模块的教学是所有教育工作者不断探索的课题。
参考文献:
[1]章建跃,左怀玲.我国中学数学教材的建设与发展[M].北京:人民教育出版社,2001.
[2]匡继昌.如何给中学生讲授微积分[J].数学通报,2006,5(45).
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教学有效性教学策略自信快乐有机化学是药剂专业一门重要的基础学科,学好这门课能够更好地帮助学生掌握医学知识,增强他们的职业能力。本文就如何提高有机化学教学的有效性进行了一些探讨。
一、了解沟通
1.调查了解。学情调查显示,大多数中职生的化学基础比较薄弱,觉得化学难学,学习积极性不高。可是绝大部分学生是想学习知识的,他们往往是看见让人眼花缭乱的有机物分子结构很费力地预习,结果看不懂,会产生畏难情绪,甚至丧失学好化学的信心。这是中职化学教学必需重视的问题。
2.沟通引导。沟通是人与人之间的信息交流过程。通过学前沟通,了解学生学习化学的困难,做好教学预测,搞好教学设计;通过学前沟通,了解学生的学习心理,找准教与学的结合点和切入点,为循循善诱引导学生进入有机化学知识的殿堂打下坚实的基础。教学实践证明,沟通得好,引导得当,不仅可以保护好学生的学习积极性,而且可以吸引那些原来厌学的学生重新回到课堂。
二、教学策略
1.上好绪论,打消顾虑,让学生扬起希望的风帆。有机化学的第一节课就要打消学生的“恐惧”心理。怎样打消顾虑?关键是上好绪论。老师讲完碳原子的成键特征、结构式后,一定要让碳原子的结构这个知识点升华:引导学生总结出碳原子要达到8电子稳定,要形成4个共价键,表现在结构式上就是在碳原子周围要有4根短线,就好像碳原子有4条腿一样,这就是碳原子的4条腿规则。学生熟练掌握这一知识点后,介绍结构简式,结构简式是在结构式的基础上把同一个碳原子上相同的部分合并得到的,教师就要进一步引导学生会在结构简式中数出碳原子的4条腿。学生在掌握这个知识点后,老师可以鼓励学生“你们已经为学习有机化学打下了坚实的基础,你们可以杨帆起航了。”
2.把歌声引入课堂,情景交融,让学生在快乐中掌握知识。赫伯特·斯宾塞的教育理论提出孩子在快乐的状态下,学习任何东西都比较容易。歌声能让学生快乐,把歌声引入课堂可达到事半功倍的效果。如学习烷基,烷基是在烷烃的基础上去掉一个氢原子后所剩的原子团。结合知识的这一特点,我在教学时扮演氢原子的角色唱了一首歌:“轻轻地我将离开你,请将眼角的泪拭去……”歌曲里的“轻”正好与“氢”谐音,“离开”意境相通,后面要学习的脂肪烃基、芳香烃基、氨基等都可以以此类推进行介绍。这样教学,情景交融,化复杂为简单,学生记得很牢固。边唱歌边学习,寓教于乐,不但活跃了课堂氛围,更重要的是轻松地解决了难点,开辟了一条全新思维的康庄大道。
3.加强知识点的横向联系,构建知识网络。教材对有机物的命名编排是有层次性的,由浅入深。学生对醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯的命名难以把握,教师要注意加强知识点联系,找出规律。如脂肪醇、脂肪醛、脂肪酮、脂肪酸的命名与烯烃相似要优先考虑官能团;芳香醇、芳香醛、芳香酮、芳香酸的命名与脂肪族化合物不同,要以侧链作主链把苯环当做取代基;醚和酯的结构特点是碳链被非碳原子氧中断了,醚的命名要从氧原子为起点,看两边的基团,两边都是甲基叫甲醚,两边都是乙基叫乙醚;酯的命名以酯键中参与链组成的氧原子为起点寻找特征:有碳氧双键的一侧的基团是从酸中来,酸是什么酸?另一侧连同氧原子是从醇中来,醇是什么醇?命名为某酸某酯(把醇字改成酯字)。这样,通过知识点的联系,使学生的知识“纵向”串联,“横向”联系,建构知识网络,系统化掌握知识。
4.搭建平台,探究式教学培养学生智能。教学中要保护学生的学习积极性;要精心搭建好知识的台阶,突破教学难点;要培养学生的智能。如对映异构体构型判断(R、S标记法) 这个教学难点,利用多媒体展示球棍模型,学生能够判断构型。但是做练习他们就不会了,为什么?因为习题里有机物的费歇尔投影式看起来是平面的,如何解决这个问题?把费歇尔投影式立体化?必需制作学具。如何制作学具?通过师生共同探讨研究,我们发现了利用稿纸做学具的好办法。如乳酸分子。
第一步:取两张稿纸分别折成细长条状,一条代表费歇尔投影式横线上的两个基团,一条代表竖线上的两个基团。把代表横线的纸条横着拿在手上,代表竖线的纸条竖着压在代表横线的纸条上,交叉点代表手性碳原子。
第二步:代表横线的纸条往前折出约100°夹角,代表竖线的纸条往后折出约100°夹角,得出一个四面体分子模型。通过动手做学具,很好地解决了平面分子立体化,变抽象为直观,化深奥为简单。有了这样的学具,学生可以轻松地做出构型判断。探究式教学把问题呈现在学生面前,挖掘他们的潜力,既加深了对知识的理解,又提高了能力,增长了智慧。
5.以实验为基础,培养学生的综合能力。实验可以培养基本操作技能,培养严密的思维。因此要严格要求学生细心实验,注意观察,缜密思考。首先,要设计好教学方法,引导学生参与讨论如何进行实验?怎么做?为什么?多设计几个为什么?培养学生的科学思维能力。其次,要讨论好实验报告的样表,提示实验观察点,要求学生做好实验记录。再次要对实验的过程进行引导,减少失误。最后,要及时进行总结,提升学生的实验水平。
6.学以致用,让学生走出课堂。有机化学有广泛的用途。教学过程中教师要适时启发学生运用化学的思维解决问题。如学习聚乙烯塑料后,介绍一些有毒塑料,结合生活中人们习惯用塑料袋装高温食物的现象,布置学生开展塑料袋的使用与危害调查主题活动,用化学的观点判断塑料袋在使用中有哪些危害,怎样安全使用,进而纠正不良行为,改掉不良的习惯。这些实践活动提高了学生与社会交往的能力,提升了解决问题的能力,让学生觉得我们需要化学。
三、反馈与调控
1.认真观察收集教学反馈及时调控。实施了以上教学策略之后,课堂气氛活跃了,学生能力得到提高。这时,老师要注意学生的进步,做得好要及时肯定,特别是知识点掌握得不够牢固的学生,更是要鼓励。做得不够好的及时引导、纠正。
2.学生的进步与发展。对教学效益的判断,主要以学生有无进步与发展作为衡量标准。经过学习,学生能运用有机化学思维进行思考,若干年后还能肯定学习有机化学对工作、生活很有帮助。做到这些,说明我们的教学是取得了好的效果。我认为这样的教学策略不但传授了知识,更重要的是培养了学生有机化学的思维和能力,让学生快乐而自信。
参考文献:
[1]赫伯特·斯宾塞著.云晓主编译.斯宾塞快乐教育全书[M].北京:朝华出版社,2011.
[2]曾崇理.有机化学[M].北京:人民卫生出版社,2002.
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关键词:核心概念;教学策略;核心素养
核心概念也可称作概念性知识、重要概念、关键概念。美国课程专家埃里克森认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为学科之间提供了联系。[1]关于核心概念的定义,不同学者有不同的看法。美国著名教育学家赫德认为,科学课程中的概念和原理都应该能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分,它们被称为核心概念。[1]核心概念的研究是国际上理科教育中的一个重要领域,我国的部分中学课程标准也提出要帮助学生深入理解学科的核心概念。2012年,教育部颁布《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称《标准(2011年版)》),此次修订最大的变化是:在原有内容标准的十个一级主题下,共列举了相应的50项重要概念。《普通高中生物课程标准(实验)》则明确提出核心概念。核心概念教学研究正处在一个探索阶段,不少教师对概念与核心概念的理解比较模糊片面,仅仅将核心概念简单地等同于名词术语或者定义,过于关注零散的信息,没有注重概念之间的联系与情境的运用,将概念以孤立名词解释的方式让学生记忆。目前核心概念教学策略的选择上有时偏于传统,单纯地“讲概念”,一味地“讲定义”,而忽略核心概念的形成过程,以及学生概念获得的思维过程,所以学生只是单纯地背概念,很难迁移应用。通过对初中生物学50项重要概念进行充分的专业研讨和课例研究,我们主张将核心概念教学与最优策略进行适切性对应,选择思路主要从以学生为本理念到自主学习实施,从设计教到设计学,依据学情、核心概念、课程资源、教师优势的不同选择最优教学策略。以下是普适性较强的七个中学生物学核心概念教学策略。
一、建构模型
建构模型是人们按照特定的科学研究目的,在一定的假设条件下,通过研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是以简化和直观的形式来显示复杂的事物或过程的手段。建构模型作为一种认识手段和思维方式,是科学研究常用的重要方法,也是学生获得科学知识的一种能力。通过模型,有利于抓住事实的最主要的特征和功能,以简化的形式再现原型的各种复杂结构和功能,帮助人们认识生命世界中的本质,以便预测和指导实践。生物学研究中通常建构的模型包括物理模型、数学模型和概念模型等。对模型的灵活运用,可以有效地帮助学生理解科学概念。《标准(2011年版)》第七主题中的核心概念是:“DNA是主要的遗传物质,基因是包含遗传信息的DN段,它们位于细胞的染色体上。”[2]对此核心概念教学,学生制作DNA模型最切合。由于DNA的结构是微观而且立体的,学生先自己动手制作模型,再配合多媒体动画,就容易建构关于遗传物质的核心概念。教师可以为学生提供简便易行的材料进行模型制作,用矿泉水瓶盖代表脱氧核糖,用同一种颜色的截断电线代表磷酸根,把瓶盖和电线间隔地连接起来代表DNA单链,用四种颜色的截断电线代表四种碱基,通过不同颜色电线连接代表碱基配对,把两个DNA单链通过碱基对构成平面双链,最后扭动双链变成双螺旋DNA模型。值得注意的是,物理模型在学习关于细胞、人体器官的结构和功能等概念时,也发挥着同样的作用。
二、绘制概念图
概念图是围绕特定的主题创建的知识结构图,是一种关于概念知识、思维过程或思维结果、系统结构、计划流程等的图形化表征方式,能有效呈现思考过程及知识的关联。绘制概念图是引导学生进行科学概念意义建构的有效教学策略。概念图有利于学生对整个单元、整个生物教材中的知识进行加工、理解和储存,全面系统地掌握和记忆知识要点。概念图更侧重研究概念与概念之间的区别与联系,因此,在概念较多且相互之间有密切联系又极易混淆的知识内容的学习上,绘制概念图是一种很好的教学策略。概念图还有利于学生形成完整、系统、清晰和科学的知识体系,促进学生感知、记忆、想象和思维等心理因素的发展。学生通过绘制概念图,可以培养对概念的分析、比较、理解能力,从而加强对概念的内涵和外延的剖析。《标准(2011年版)》十个主题中的核心概念教学,都可以采取绘制概念图的教学策略,但对于初中生身心发展水平来说很有难度,需要循序渐进地实施。
三、比较研究
比较研究是指通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点,是认识事物的一种基本方法。在中学生物学核心概念教学中,可以通过对两个或多个相似、相关概念的比较,让学生找出它们在某一方面的异同,理解它们之间的内在联系。此策略在生物概念教学中已得到广泛应用。通过类比、列表等方式,可以在动、植物细胞的结构,动、植物体的结构层次,光合作用与呼吸作用,血管类型,血液成分,动物的类群,动物的行为,细菌、真菌与病毒,免疫,等等诸多重要概念的教学中就概念的内涵和外延展开分析、学习,帮助学生以系统的思维快捷、清晰地建构概念。如,光合作用和呼吸作用,可列表对比如下:
四、运用科学史
生物科学史是人类探索生命奥秘的整个科学研究过程,体现了科学家严谨的逻辑思维和系统的知识结构,蕴含着丰富的科学研究方法。因此,在生物教学中,如果能够适时地运用科学史进行相关核心概念的教学,使学生在学习概念的同时渗透生物科学素养,就可以培养学生思维的创造性和严谨性。例如,学习“细菌”时,为了帮助学生提高科学探究的理解和认识,体验科学过程与科学方法,可以利用法国科学家巴斯德研究肉汤变质问题的典型案例。这是巴斯德的经典实验之一。教师向学生介绍巴斯德在微生物学上的重要贡献,以及巴斯德发现细菌等微生物存在的实验过程及推理,使学生如身临其境,体验科学探究的发展和形成过程,从而有效理解“微生物通常包括病毒、细菌、真菌等类群”这一核心概念。
五、体验探究过程
“科学探究”是初中生物核心概念的重要组成部分。生物学课程中的“科学探究”,是为学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动,教师应积极提供机会让学生亲自尝试和体验科学探究的过程。“体验”指通过实践来认识周围的事物,学生不仅要用脑思考,还要用眼睛观看,用耳朵聆听,用嘴巴诉说,用手操作,即用自己的身体去亲自经历,用自己的心灵去亲自感悟,达到认知过程和情感体验过程的有机结合,形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观,培养创新精神。例如,在“生物的遗传变异和环境因素的共同作用,导致了生物的进化”这一核心概念教学中,为了让学生体会动物保护色的形成,可以用彩色的吹塑纸作为背景,模拟动物生存的环境,用彩色的小纸片代表动物不同体色的变异类型,用小纸片作为“猎物”,学生则作为“捕食者”。学生经过多次“捕猎”后发现,与背景色颜色相近的小纸片(“幸存者”)最多,通过游戏体验到保护色的形成是自然选择的结果。
六、实施真实学习
真实学习是通过展开真实世界的问题与任务让学生进行学习。实施真实学习需要教师作为引导者和促进者支持学生的真实实践,让学生在尝试解决真实世界问题,完成真实任务的过程中习得知识和概念。在讲授生物学核心概念时,教师要和客观实际结合起来,使学生在理论和实践的结合中理解和掌握概念,同时引导他们运用掌握的概念解决各种实际问题。实施真实学习,在新的情景中运用概念,是生物学核心概念教学的最佳策略。比如:讲到“微生物通常包括病毒、细菌、真菌等类群”这一核心概念,可以让学生结合禽流感、艾滋病、手足口病、非典等传染病,了解病毒的危害和防治知识;讲到“滥用抗生素”的后果的时候,可以联系“超级细菌”案例,让学生自己谈谈产生“超级细菌”的原因;学生通过识别和描述校园或公园中多种动物栖息地和丰富度,用自己收集的数据研究生物的多样性概念。总之,生物学的知识与我们的生活密不可分,学生在日常生活中就可以学习和了解到许多有关生物方面的知识。
七、优化教学媒体
多媒体辅助教学,是将计算机作为教学媒体,为学生提供一个良好的学习环境,使学生通过人机交互的方式进行学习的一种新型教学形式。计算机和多媒体的画面更加形象、具体,能更好地满足学生的心理需求。不仅如此,它还可以营造出色彩缤纷、图文并茂的教学情景,化抽象为形象,化静为动,化微观为宏观,使学生积极参与情感体验,运用多种感官主动参与学习的认知活动,从而激发求知欲望,有利于建构核心概念。目前中学生物教学媒体的选择和应用存在着一些误区和错误的观念,很多教师在应用教学媒体时,缺乏以学生为本的观念,盲目崇拜现代教学媒体,代替传统教学媒体的使用,用计算机大屏幕完全取代传统的黑板。对于生物学这门学科,让学生动手做实验的机会比较多,而有的教师则用计算机模拟完全取代生物学现象的实际观察,或是通生成过程中的人,它是人文主义价值观在教学评价体制中的具体实施。从小班的贴纸奖励到一年级的集章奖励再到高年级的集分奖励,从传统的人后赞誉到人前当面表扬,再到线上的微信点“赞”,发展性评价拥有不同的表象,也引发了积极的影响。这是一种与以往用于鉴别与遴选不同的评价,它提倡重视学生个性与优势的发展,重视人文性,重视学生终身的可持续发展,能激发学生积极主动的学习激情。发展性评价要更好地实现学生整体的终身发展,必须整合三个维度:信度、效度、时度。信度是评价的能量维度,是评价可信程度的体现,是课堂评价的内质,并最终影响评价的绩能。它要求教师要根据学生在探究活动中的发展,捕获课堂教学中的生成,挖掘合作历程中的星光,适时适度地进行点评。教师在评价过程中,要尽量少用大而空的赞扬,更不能进行反黑为白的夸赞。效度是评价的空间维度,是评价有效程度的体现。过大的评价点和面会使课堂容量过饱和,过小的评价点和面则会使过多的知识点被遗忘。时度是评价的时间维度,是评价时代程度的体现,也体现出不同时代学生的特征。这要求教师要与时俱进,不但要将有时代特点的评价语言带入课堂,还要勇于将线上网络评价领入课堂,让课堂教学在时代脉搏的律动中引领学生的终身可持续发展。当然,“四论”课堂教学法仍需要不断实践与提升,如果我们可以将“四论”课堂教学法在不断螺旋上升的进程中进行到底,那么“以学论教”的新课程改革理念的实现将为期不远。
参考文献:
[1][美]GrantWinggins.教育性评价[M].北京:中国轻工业出版社,2005.
[2]胡文科.浅谈语文教学中“自主、合作、探究”理念的运用[J].新课程,2014(2).
[3]叶澜.吴亚萍.改革课堂教学与课堂教学评价改革[J].教育研究,2003(8).
[4]李会敏.自主合探究性学的巧妙用[J].语文教学与研究,2014(1).
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关键词:算法导论;混合式教学;五星教学原理;高校教学;新型教学环境
1引言
算法导论课程是高校计算机科学的基础核心课程,其中算法设计部分是软件技术的一个重要方向,也是培养学生成为未来软件工程师所不可或缺的一门专业知识。与该课程最紧密的学科分别是数据结构、高等数学、组合数学、概率论与数理统计、离散数学等,因此算法导论有着很强的逻辑推理性和高度概括的抽象性,是实践和理论高度融合的范例。在该学科教学过程中,通过将高级语言程序、数据结构和计算方法等内容紧密地结合在一起,全面培养了学生分析问题、解决问题的能力,对学生的专业发展具有极其重要的意义。目前算法导论课程主要有线下教学和线上教学两种授课方式。线上教学普遍采用传统教学环境,对时间和空间具有严格的限制。互联网的快速发展推动了网络技术在教育中的应用,如MOOC和SPOC等线上教学在社会上开始流行并取得了较大的成功。在课程改革的背景下,线下课堂教学也发生着变化,其中结合线上教学与线下教学的混合式教学模式最为突出,因此我们将此模式引入算法导论的传统教学环境。然而,近些年的研究大多只局限于线上本身的特点,缺乏重要的教学原理的指导,从而影响了混合式教学的实际教学效能[1]。要提高课堂教学的有效性,就要借助现代教学理论的指导。只有在现代教学理论的指导下,教学设计才会符合教学规律,符合课程的教学理念,最终才能真正发挥教学者的主导性,并体现学习者的主体性,使课堂教学更有效[2]。因此,尝试使用五星教学原理指导算法导论的混合式教学模式构建,不仅可以将理论很好融入课堂教学,丰富算法学科教学理论,还可以指导教学细节处理,提高教学效果。本文将分别从教学模式和课程实施方法这两个方面介绍算法导论课程的具体设计方案。
2教学模式
2.1教学环境特点
教学环境是开展教学和学习活动的场所或载体。目前,算法导论教学环境主要分为传统教学环境、开放式教学环境和新型教学环境。在不同教学环境下会产生不同的教学效果[3]:传统教学环境,是指师生之间面对面交流的课堂教学环境。尽管传统教学环境已有几千年的历史,但它利于教师主导作用的发挥与师生之间的直接互动,因此仍然是校园教学的主流;这种传统教学环境属于线下课堂教学模式,其对时间和空间上具有严格的限制。随着网络信息化时代的到来,产生了线上课堂教学模式,因此带来了新的教学环境。如开放式教学环境,是指以开放式信息系统为主的教学环境。与传统教学环境相比,它将教学时间、空间拓展到了任意时间、任意空间,并提供给老师管理和记录学习情况。目前开放式教学理念已经得到社会认可,并成为社会化的主要学习形式。近几年来,在大数据时代的背景下涌现出了许多新型教学场所或载体,包括基于游戏、社交网络、智能移动设备和MOOC等教学形态,这些统称为新型教学环境。新型教学环境凭借其优越的物理特性和丰富的应用为学生带来了新的学习体验,并帮助教学者改善教学效果。在高校学习环境中,线上课堂教学模式还不能完全的取代线下的传统教学模式。由于很多学生在众多的线上学习资料源中往往没有目标,也不能很好的构建课程体系[4],因此线上线下课堂相融合的混合式教学模式是提升高校教学效果的重要手段。
2.2混合教学模式
根据算法导论多样化的教学环境特点以及大纲要求,本研究采用以教师为主导的混合式教学模式[5],以达到对线上和线下教学的优势结合。目前,线上资源海量,如在全球范围内取得巨大成功的大规模在线开放课程(MassiveOpenOnlineCourse,MOOC)就是一种线上优质资源的选择。我们以“算法”为关键字在中国大学MOOC进行搜索,与算法相关的课程有467个,其中90个为国家精品课程。这么多的课程需要合理有效地利用,不能全盘照搬。在大数据的前提下,线下教师的作用不可忽略,具体的结合教学模式进行如下:(1)以算法教学大纲为切入点,选择合适的候选线上资源。(2)开课之初,教师给出线上资源与对应纸质教材,让学生做好预习。(3)课前,教师针对本次课程讲授的重难点,明确线上课程,细化到具体章节。(4)课中将课程放置于新型教学环境,如使用慕课堂智慧教学工具,用于课堂互动,测试等工作。(5)课后教师总结出课堂上学生掌握较差内容,布置作业,并线上公告,便于学生复习、巩固知识。(6)提供课程拓展内容,学生可以在教师指导下进行其他相关知识学习,拓展学生的眼界。总的来说,在以教师为活动主导的前提下,将线上教学融入线下课程的各项工作中的教学模式,加强了学生学习空间的立体化,提高了学生学习的主动性。
2.3五星教学原理
目前的实践和研究很多集中在关于线上教学方面,并取得了很多的成绩。然而,这些研究大多只局限于线上本身的特点,缺乏重要的教学原理的指导,从而影响了混合式教学的实际教学效能[1]。因此,尝试使用五星教学原理指导混合式教学模式的构建,以期提高教学设计的教学性和效能性。通过对不同教学设计模式、教学策略的比较分析,梅里尔提出了五星教学原理,它是各种教学设计理论和模式基本上均赞同的一种处方性的教学设计原理[1,6]。五星教学原理以问题解决为根本目标,其核心思想是:当学习者介入解决实际生活中的问题时,当激活学习者的原有知识并将其作为新学知识的基础时,当向学习者展示新的知识时,当学习者把新学的知识进行具体应用时,当学习者把所学知识融入真实生活当中时,以上这些才能促进学习[7]。教学结构以问题解决为目标和中心,包括两层互相联系的循环过程。内层循环是在聚焦解决问题的教学宗旨下,不断重复四阶段循环圈:激活旧知、示证新知、应用新知和融会贯通。外层循环是符合学习过程,由结构——指导——辅导——反思构成的四个阶段。内层循环在外层循环的指导下完成教学任务。从五星教学原理的核心思想和教学结构可以看出,该原理不仅关注教师的教学过程,更关注学生的学习过程,强调整个教学活动要从学生的认知角度出发,满足学习需求。
3课程实施方法
3.1课程资源的收集与整理
课程资源是为辅助课程内容达到教学目标而用于学生学习的扩展资源。所涉及的内容一般是呈现讲解型内容,并与实际教学内容组成具有一定逻辑组织结构和交互方式。课程资源类型多样化,包含视频、音频、动画、图像、文本和复合型的多媒体教学微课件。这些课程资源既可以是内容呈现和讲解型的教育资源,如中国大学MOOC课程中的北京大学屈婉玲教授为主讲授的《算法设计与分析》;也可以是用于教学评价的试题、试卷资源,甚至教学实践,如算法的技术成长平台LeetCode(leetcode.com/)。
3.2教学设计
教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点,将教学各要素有序安排,确定合适的教学方案的设定和计划。算法问题根据解题的方法不同分为递归与分治算法、动态规划算法、贪心算法、宽度和深度搜索和分治限界法五个专题[8]。而算法作为一种技术,最重要的是对这五个专题问题进行求解。而问题求解的关键步骤主要涉及三个关键点:建模、设计算法和分析算法。其中,建模是对输入参数和解给出形式化或半形式化的描述;设计算法是选择采用什么样的算法设计技术,并保证其正确性;分析算法即评价采用算法的运行效率。这里,我们根据五星教学原理的指导,围绕如何理清如上三个关键点进行教学设计。1)聚焦问题:算法的选题范围涵盖基础知识(算法的定义、表示方式、复杂度分析)和一系列的算法策略。首先要确定将要讲解内容使用混合教学方式的可行性,在此基础上以问题为中心,尽可能使用与学习者生活工作相关的案例进行问题描述,让学习者感兴趣的参与其中。这个环节对学习者进行算法建模理解极为重要。此外,教学者可以通过线上公告和邮件的方式交代学习任务、安排具体的完整任务以及形成任务序列,这不仅促进学习者的学习,而且方便课后的反复复习。2)激活旧知:激活旧知可以从两个阶段进行。课前,教师为学生精心挑选线上学习资源和学习任务,用于激活学生的原有知识,理清知识结构,以便更好地把新旧知识联系起来。课中,教师在示证新知的过程中引导学生回忆、联想、描绘先验知识作为学习新知识的基础。但是在教学过程中,学习者往往对原有经验相对缺乏,如算法设计的基础知识,因此需提供相关的经验作为学习新知识的基础促进学习。3)示证新知:示证新知是课中讲授算法内容的主题,也是整个教学过程的主要环节,肩负着新旧知识联系的任务。由于算法求解问题的过程具有很强的逻辑性,教师可以模式化进行教授。首先,教师根据聚焦问题引导学生思考求解方法,这不仅是算法的一个实例化应用,也是实现新旧知识结构整合的方式。然后,进行任务驱动,对新知识做简要说明,并用伪代码进行算法描述,进而使学生了解算法的特点和适用性、掌握算法的实际步骤。其间可以恰当使用类似于中国大学MOOC平台的慕课堂等智慧教学工具进行课中的线上互动,使课堂形式丰富多样化。此外,教师可以引导学生画出新知识结构图,通过比较新旧知识结构图,理顺二者之间的关系,加深理解。4)应用新知:课中的最后进入实践动手环节,教师根据教学内容,为学生选取1~2个难度适中的案例任务,引导学习者以小组为单位参与实践活动。通过在学习者熟悉的环境中模拟应用算法求解案例问题的过程,加深对算法的理解。该环境可以使用线上平台如LeetCode,不仅可以直接判断对错,还提供对算法运行时间的排名,方便学习者通过对算法复杂度的分析反复修改代码。此外,学生之间可以面对面地讨论互助,彼此取长补短,加深对知识的进一步掌握和理解。5)融会贯通:融会贯通阶段的主要任务是进一步深化对所学知识的理解和熟练运行,甚至可以迁移到日常生活中去,从而培养学生的创新意识。首先,教学者根据学习者掌握知识的程度,可以推荐线上算法教学视频的某些章节给学习者,进而提供了可重复性的精准教学。然后通过线上公告方式布置较为复杂的课后作业或思考题,激发学习者的探究意识,并在动手做的过程中感悟、理解、掌握非结构化的知识,进一步实现知识的迁移。最后,对于学有余力的学生提供拓展资料,从而开拓学生的眼界。
3.3教学评
五星教学原理重视对学习效果的评价,这有助于及时反馈学习效果,以便改进[9]。教学评价主要在线上平台进行,按照教学活动中的作用可分为定位评价、形成性评价、诊断性评价和总结性评价[10]。1)定位评价主要是在课前判断学生准备情况,教学者可以借助线上平台随机提问检验预习情况及所需知识技能掌握状况,并纳入平时成绩。此阶段涉及的评价主体有个体自我评价与教师评价。2)形成性评价主要是在课中反馈学习成败信息,教学者可以采用多种教学方法调动学生主观能动性,引导学习者阐述接受新知识遇到的问题。教学者根据学生的反馈信息调整教学难点的教授方式与课后精准辅导的方向。此阶段涉及的评价主体有个体自我评价与小组评价。3)诊断性评价主要是课后教学者对作业或是单元测试进行审阅,给予学习者的学习情况进行量化评分。而学习者根据教师的评分与评语,复诊学习错误,调查屡次犯错深的层原因。此阶段涉及的评价主体有个体自我评价与教师评价。4)总结评价主要是教学者与学习者对教学和学习效果进行反思。学习者通过温习重难点,理清自身的掌握情况,并反馈到线上平台。教学者通过评阅学习者的反馈信息,判断达到教学目标程度,得到教学目标适当性与教学策略性。此阶段涉及的评价主体有个体自我评价与教师评价。
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【关键词】故事情景;Scratch;编程;学习策略
【中图分类号】G434 【文献标识码】B
【论文编号】1671-7384(2017)05-0057-06
程序设计相比其他信息技术课程,不仅生动、有趣、操作性强,且关键是在程序设计的过程中可以锻炼培养学生的思维能力,使其在广度与深度上都能得到发展。作为小学信息技术课程的一部分,程序设计将会有很好的发展前景。一直以来,在社会实践中,人们将信息技术作为纯粹的工具使用;在教学实践中,教师将学生获得技能作为信息技术课的重点。这些仅仅培养了学生使用工具、掌握技术的能力,但缺乏思维层面的锻炼和创新。
计算机普及的低龄化,使得小学信息技术教学不再局限于Windows画图、Office软件等程序的使用,逐渐向应用需要转变,因此,编程逐渐走入教学视野。现阶段国内外对于Scratch编程研究虽然日渐丰富,但是,现有的编程教学内容存在难理解、少互动、无系统的缺陷。如Java、C++等编程软件对小学生来说,表达复杂、命令繁琐、语句冗长、枯燥抽象,不利于学生理解,而Scratch趣味编程通过积木组合的形式来实现程序的编写,更适合小学生学习使用。以往的编程教学,脱离学生实际理解程序,基本是老师讲一步,学生做一步,按图索骥,枯燥呆板,缺少互动与实践应用的指导。此外,对小学教师来说,对编程教学的研究存在空白点,很多教师不知道如何选择内容,基本采用自己学会一个就教一个,现学现卖的方式,导致内容缺乏针对性、指向性、系统性,使得学生的学习没有系统规划,更不会灵活应用。
笔者认为,基于故事情景的Scratch交互程序设计的教学实践研究,能促使学生更有效地学习编程。
Scratch趣味编程学习策略设计
本研究依托杭州市饮马井巷小学信息技术课堂,针对3-6年级的学习特征规律,设计了四种Scratch编程学习策略,最后通过实验研究来验证学习策略的有效性。四种编程学习策略如下:
1. 建立编程设计的认知框架――“点-面-点”策略
小学生从笼统、不精确地感知事物的整体渐渐发展到能够较精确地感知事物的各部分,并能发现事物的主要特征及事物各部分间的相互关系,而且他们的记忆最初仍以无意识记、具体形象识记和机械识记为主。根据小学生此项特点,本研究认为建立学生对学习编程设计的认知框架十分重要。认知框架是储存在人脑中的经验和知识的认知结构,一个认知框架代表一个概念系统,要理解其中任何一个概念,就必须理解与它相适的概念结构。当认知主体接收到言语信息的刺激后,必然会激活与之对应的概念结构。认知框架是一个相互联系的等级网络,构成了联想关系的基础。认知主体由这一激活节点联想到与节点相连的其他值或属性,并通过参照框架来积极地构建语义。
鉴于此,本研究设计出编程学习策略一:建立编程设计的认知框架――“点-面-点”策略。以“打猴子”故事为背景,一只来自花果山的小猴子,因橥盗颂上老君的丹药而受到惩罚。通过打猴子故事情景来了解各个脚本内涵――“点”,再研究脚本所在模块的特点,掌握系统界面特征――“面”,以此发散探究其他脚本特点――“点”。
学习目标在于三个知识要点:
(1)控制模块:控制锤子打猴子;
(2)动作模块:打到猴子,猴子会有什么动作,没有打到的猴子会有什么动作;
(3)外观模块:被打的猴子造型有什么变化,锤子有什么变化。
故在学习锤子脚本时,可以从“开始游戏”入手了解到需要用到脚本“当绿旗被点击”,掌握了这个脚本,就可以知道这个脚本来自于“控制模块”,通过发散思维了解到此模块中还有类似的脚本如“当按下空格键”等;再从“锤子跟随鼠标移动”学习“移到鼠标指针”脚本,掌握了这个脚本就可以了解“动作模块”,发散思维了解还有“移到某个具体坐标”“移动几步”等;根据“鼠标按下锤子造型变化”可以学习“切换到造型”脚本,就可以了解到此脚本来自于“外观模块”,发散思维了解到其他脚本,如“将角色大小增加多少”“下一个造型”等。
在学习猴子脚本时,通过“重复执行”以及“如果”脚本可以知道“控制模块”,并发散思维学习此模块中的“重复执行多次”和“如果就重复执行”脚本;通过学习“显示”和“隐藏”脚本就可以了解到“外观模块”,并发散思维学习“颜色特效”和“下移几层”脚本;通过学习猴子被打中需要“变量值增加”脚本,学习“变量模块”,发散思维学习“显示变量分数”和“隐藏变量”分数。
2. 培养编程设计的正逆思维――“反推理-正思维”策略
小学生的想象从形象片断、模糊向着越来越能正确、完整地反映现实的方向发展。低年级的小学生,想象具有模仿、简单再现和直观、具体的特点,到中高年级,他们对具体形象的依赖性会越来越小,创造想象开始发展起来。小学生的思维从以具体形象思维为主要形式逐步向以抽象逻辑思维为主要形式过渡,但他们的抽象逻辑思维在很大程度上仍是直接与感性经验相联系的,具有很大成分的具体形象性。而思维能力一般是指正向思维,即由因到果,分析顺理成章,而逆向思维是指由果索因,知本求源,从结果的相反方向着手的一种思维。加强从正向思维转向逆向思维的培养,能有效地提高思维能力和创新意识。传统的教学模式往往注重正向思维的培养而淡化了逆向思维能力的培养。逆向思维能够加强对学生的各方面能力的培养,打破传统的教育理念,因此,在学习过程中必须加强逆向思维能力的培养。
故本研究设计出编程学习策略二:培养编程设计的正逆思维――“反推理-正思维”策略。以“大鱼吃小鱼”故事为背景,一条小鲨鱼来到深海,遇到了许多大小、种类不一的鱼,为了长成强壮的大鲨鱼,只能捕食小鱼,躲避大鱼。通过对大鱼吃小鱼故事情景的了解,反向推理为达到某种效果需要用到某种模块中的某脚本――“反推理”,再进行正向思维的整理组合,完成程序设计――“正思维”。
学习控制两种角色,主角小鲨鱼与配角鱼:
(1)主角小鲨鱼跟随鼠标进行移动:动作模块 “移到鼠标指针”;
(2)主角小鲨鱼碰到大鱼会恢复原来大小:控制模块“接受大鱼信号”、外观模块 “颜色设定”与“角色大小设定”以及变量“计分器”归0;
(3)主角小鲨鱼碰到小鱼会变大:外观模块“颜色设定”与“角色大小设定”以及变量“计分器”加1;
(4)配角鱼如果比主角鲨鱼大:数字和逻辑运算“比较大小”以及控制模块“发出大鱼信号”;
(5)配角鱼如果比主角鲨鱼小:数字和逻辑运算“比较大小”,控制模块“发出小鱼信号”以及外观模块“隐藏”。
在学习主角鲨鱼脚本时,通过想象游戏中主角鲨鱼跟随鼠标移动才能游戏,以此了解到需要用到“动作模块”中的“移到鼠标指针”脚本;再根据主角鲨鱼大小可以先设定一个值,然后再进行游戏,就需要用到“外观模块”中的“将角色大小设定为多少”脚本;根据整个游戏需要用到计分功能,需要“变量模块”中的“将变量分数的值设定为0”;根据游戏规则,主角鲨鱼碰到比它大的鱼就会发生大小恢复原样,并且游戏分数清零,能联想到需要“控制模块”中的“当接收到大鱼”脚本,“外观模块”的“将角色大小设定为原值”脚本以及“变量脚本”中的“将变量分数的值设定为0”脚本;当主角鲨鱼碰到比它小的鱼就会大小增加,并且游戏分数增加,就可以联想到需要用到“控制模块”的“当接收到小鱼”脚本、“外观模块”的“将角色大小增加多少”脚本以及“变量模块”的“将变量分数的值增加多少”脚本。
在学习配角鱼脚本时,首先配角鱼要出现,就需要用到“控制模块”的“广播”脚本;并且当配角鱼出现时其大小和位置可以随机设定,故联想到需要用到“控制模块”的“当接收到”脚本、“外观模块”的“将角色大小设定”脚本、“数字模块”的“在多少到多少随机选一个数”脚本以及“动作模块”的“移动坐标轴位置”脚本;而当配角鱼碰到主角鲨鱼时会进行比大小,则需要“侦测模块”的“碰到角色”脚本以及“数字模块”的“>”脚本;当配角鱼比主角鲨鱼大时,可以想到“控制模块”的“广播大鱼”脚本,当配角鱼比主角鲨鱼小时,可以想到“控制模块”的“广播小鱼”脚本。
3. 贯通线上编程与现实应用――“虚拟-现实”策略
学生在经历了之前的学习活动之后,开始逐步尝试亲历体验。故在教学过程中不但要打好线上编程的基础,还要逐步涉及体验式教学。在教学过程中,教师根据学生的认知特点和规律,通过创造实际的或重复经历的情境和机会,呈现或再现、还原教学内容,使学生在亲历的过程中理解并建构知识、发展能力、产生情感、生成有意义的教学观和教学模式。不同于以传授知识为主的传统教学模式,这种新型的教学模式通过教师主导、学生主体的形式,让学生在真实或虚拟的环境中通过体验去感知、理解、领悟、验证编程内容,使学生在获取知识的同时做到观念、判断、技能的自主形成与主动掌握。体验式教学最能提供给学生的就是亲历性,也是体验学习的本质特征。亲历性主要指实践层面的亲历,主体通过实际操作亲身经历自己设计的游戏,如角色体验、体验探究等。体验式教学主张在教学活动中,学生不再是被动的知识接受者,而是主张他们在教学活动中,从行为和感情上直接参与到教学活动中来,通过自身的体验和亲历来建构知识。
鉴于此,本研究设计出编程学习策略三:贯通线上编程与现实应用――“虚拟-现实”策略。学生需要学习如何将传感器与Scratch连接,并通^使用声音、光、按钮等传感器来操控程序中的角色。以“躲避汽车”故事为背景,学习传感器的按钮应用。一只来自小村庄的猫,来到了大城市,不懂交通规则的它过马路只能躲避汽车。通过按下传感器中的按钮使小猫跳起以躲避汽车。
学习目标在于三个知识要点:
(1)传感器按钮控制猫的跳跃以此躲避汽车:侦测模块“传感器”以及动作模块“角色坐标”改变;
(2)汽车行驶:动作模块“角色坐标”不断移动;
(3)汽车碰到小猫,小猫被撞,停止游戏:动作模块“角色坐标”更改以及控制模块“全部停止”。
当学习小猫脚本时,学生可以想到按下传感器按钮小猫就会跳起,就需要使用“侦测模块”的“传感器按下按钮”脚本以及“动作模块”的“将X坐标增加多少”和“将Y坐标增加多少”脚本;如果小猫碰到汽车会大喊“啊!”,就可以使用“侦测模块”的“碰到角色”脚本以及“外观模块”的“说‘啊!’”脚本。
学习汽车脚本时,只要汽车向一个方向移动,且碰到边缘从头开始,需要用到“动作模块”的“移动几步”脚本以及“侦测模块”的“碰到边缘”脚本。
再以“声音模样”故事为背景,学习声音传感器的应用。一只小猫在家中跟随主人的声音翩翩起舞,描绘出一幅美丽多彩的图画。通过声音传感器采集现实中的声音的高低来控制小猫,变化小猫的高度,从而画出高低不同的彩色线条。
学习目标在于四个知识要点:
(1)音乐播放:声音模块播放某一乐曲;
(2)画笔颜色设定:画笔模块“颜色设定”以及画笔开始绘画;
(3)画笔跟随音量变化Y坐标值:变量模块设定“音量”以及侦测模块设定“传感器声音的值”;
(4)画笔颜色逐渐变化:画笔模块颜色值增加。
当学习小猫脚本时,要根据声音传感器传送声音来改变小猫的高度从而画出不同高度的曲线,可以了解到需要用到“画笔模块”的“将画笔颜色设定为”脚本和“落笔”脚本、“动作模块”的“将Y坐标增加多少”脚本以及“变量模块”中需要增加一个变量“音量”和“将变量音量的值设定为多少”。
4. 链接课本知识与生活实践――“课本-生活”策略
杜威曾提出“教育即生活”,教育家陶行知认为“生活即教育”,生活化的教育有利于激发学生学习兴趣,使学生对新的知识产生强烈的学习欲望,能充分发挥学生的能动性,从而挖掘学生的思维能力,培养学生探究问题的习惯和探索问题的能力。就如新课程理念所说,“回归学生生活世界,提升学生主体意识。”一方面,课程改革要向“现实生活世界”回归,从理想世界走向现实世界,焕发出生活气息和生活活力;另一方面,课程改革要向“人的世界”回归,充分把握人在时空中的动态变化及其关系,拓展和解放课程教学时空。再看课程目标:满足学生现实生活需要,建构学生可能的生活。超越科学世界束缚,关注学生生活世界。课程内容不应是单一的、理论化的、体系化的书本知识,而是呈现人类群体的生活经验,把它们纳入到学生生活世界中加以组织,使文化进入学生的“生活经验”。
鉴于此,本研究设计出编程学习策略四:链接课本知识与生活实践――“课本-生活”策略。除了课本上一些简单的Scratch传感器程序设计,要提出现实生活中还有许多涉及到传感器和程序设计的应用。市面上各种类型的传感器非常丰富,但是能够直接被Scratch使用的却不多。传感器主要有三种类型:Scratch传感器、Wedo传感器、GoGoBoard传感器。Scratch传感器是由Scratch开发团队设计的传感器。这种传感器带有滑杆、光线、声音、按钮以及四个传感器扩展接口。Wedo传感器是乐高公司的初级机器人套件。该套件带有两个传感器――距离和倾斜。Wedo套件连接电脑后,Scratch就能蚧袢【嗬牒颓阈贝感器模块的数值。GoGo Board是一个机器人、智能电子控制板。Scratch也支持这种控制板,但是板上没有传感器部件,必须插上传感器扩展板才能使用。三种类型的传感器各有特点。Scratch传感器使用简便,自带四种传感器部件,扩展性强。Wedo套件可以使用积木块搭建各种类型的物品,使用简便而有趣。但是价格不菲,且只有两种传感器种类。GoGo Board使用灵活,一物多用,还可以制作机器人。可是需要增加传感器板,使用不够简便。不同种传感器可以制作出不同种用途的机器人,Scratch帮助我们从书本中脱离,联系到实际生活中,去学习各种机器人。
Scratch趣味编程学习策略实施效果
学生在学习了四种编程策略后,普遍反应易接受,且在设计角色和编程脚本上都加入了自己创新的思路,有很多可圈可点之处。
1. 学生使用Scratch程序设计的作品举例
(1)《打猴子》学生作品
①五1班学生在设计打猴子程序时,将地鼠替换成猴子,并且地鼠造型也是自己绘画的,榔头也是自己设计的。与教师提供的程序不同之处在于,教师的程序是榔头跟随鼠标进行移动,而该生将榔头设计成运用上下左右按键来操控,虽然在操作便捷性上有所欠缺,但用了不同方法来操控榔头。
②六2班学生在设计打猴子游戏时,地鼠造型是从角色库中选择的,但是榔头造型换成了箭靶造型,设计成一款用猎枪射击地鼠的游戏,与教师版本的不同在于,教师的程序是多个猴子角色并且随机时间显示,而该生的程序是一个地鼠角色随机时间随机地洞显示,也是运用不同方式来完成该项作品。最后还设计了到规定时间后,根据完成打地鼠的个数显示“you lost”和“you win”的提示语。
(2)《大鱼吃小鱼》学生作品
该生是四1班的学生,相比之前的五、六年级学生,在年龄上和接受能力上相差一点,但是仔细观察学生作品会发现,他没有局限于教师给出的小鱼角色,还添加了其他章鱼类的角色。在设计配角鱼角色时,考虑到角色从右往左前进时的朝向,他添加了脚本“面向-90度方面”,可见该生在设计游戏时考虑还是非常周到的。
2. 学生在Scratch教学策略影响下的提升
Scratch是具有交互性的软件,孩子们明确表示在信息技术课程中学习Scratch编程更能增加自己对学习的热情度,对学习内容也非常感兴趣。运用了四种教学策略之后,学生对Scratch的学习情况明显有所改善,在“点―面―点”策略中已经能够理解Scratch界面的整体框架,在“反推理―正思维”策略中能够融会贯通,设计一款游戏不会无从下手,在“虚拟―现实”策略中明显对Scratch的传感器有更大的兴趣,在课本生活策略中对现实生活中的机器人有更大的了解。本课题研究取得了明显的成效。
3. 教师在Scratch教学策略影响下的成长
教师对教学策略的研究不断进步,一开始针对Scratch课程只涉及在社团课上,并没有统一的教材,所以在课程设计方面靠教师自己发挥,不断反思不断改善,做到以生为本。本研究希望通过自己设计的几款程序能够让学生在程序设计中有所领悟有所创新,而在真正实施的时候,面对不同年段的学生,要设计适合学生的教学策略,也是当务之急。所以从没有课本到现在的教学策略,教师在整个教学实施过程中也在不断学习,此教学策略对后续的教学也起到很大的作用。
Scratch趣味编程学习策略使用情况
本研究所探讨的四种Scratch教学策略意在小学阶段逐步渗透编程思想,让3-6年级段的小学生能在信息技术学科中发散更开放性的思维。这四种教学策略“点-面-点”“反推理-正思维”“虚拟-显示”“课本-生活”,都注重实践,培养学生的创新能力。学生可以通过打猴子游戏,体验到从一个脚本可以了解脚本所在模块的特点,并且发散思维进一步了解在此模块中其他类似脚本与此脚本之间的异同之处。大鱼吃小鱼游戏给学生一种逆向思维的学习方式,通过设想主角鲨鱼和配角鱼的行动来推测这两个角色所需要的脚本,再进一步正向推理脚本连接的方式。躲避汽车主要通过将虚拟推向现实的方式,更加进一步激发学生对于编程学习的兴趣,编程不仅在电脑上敲敲打打,还可以在现实中体现出来。躲避汽车利用到的是传感器中的按钮模块,通过按下按钮帮助小猫跳跃躲避汽车。而声音模样游戏则是运用到声音传感器,是躲避汽车更深层次的游戏,学生可以通过自己声音的高低砀谋湫∶ǖ奶跃高度,从而画出颜色多变,高低不同的直线。
Scratch引入课堂后,主要目的不在于让学生熟记模块以及那些脚本,而是培养学生如何思考以及如何解决问题的方法和策略。所以在教学活动中不能只是简单地讲授如何编程、如何设计,而是教学生怎么去从整体性的角度思考,教会学生如何分析问题的本质,寻找解决问题的办法。所以,在教授过程中运用这四种教学策略可以极大解决学生学习上的问题。
参考文献
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关键词:线上线下;混合教学;广告理论与实务
1 《广告理论与实务》课程线上线下混合教学分析
1.1 课程分析
《广告理论与实务》课程是高职市场营销专业的专业核心课,主要培养学生从事市场企划工作所必需的广告调查、广告策略制定、媒体计划、广告创作、广告效果监测等知识及相应技能。该课程2010年被评为襄阳职业技术学院院级精品课,2012年转化为网络课程。目前该课程已被制作成智慧职教云课堂,并向学生开放。
襄阳职业技术学院《广告理论与实务》课程采用校企融合项目化教学模式。本课程以麦德龙有限公司襄阳商场(以下简称“麦德龙”)广告企划为载体组织和安排教学活动。以麦德龙促销广告策划与实施真实项目为载体,进行教学项目的组织和安排,真实展现广告工作的内容和流程。学生通过完成麦德龙促销广告真实工作任务来习得广告策划技能。
1.2 学情分析
本课程的教学对象为高职市场营销专业二年级学生。他们有以下特c:在认知方面,形象思维能力优于抽象思维能力;创造性、逻辑性思维方式初步确立;思维独立性开始形成。学习状态表现为注意力、集中力集中时间短;实践兴趣大于理论学习;动作性、技能性兴趣高。在媒体操作能力方面,能熟练地运用搜索引擎获取所需信息;能熟练运用QQ、微信等新媒体。在知识基础方面,通过在麦德龙“厂中校”学习,学生对麦德龙企业性质以及客户对象特点已经有了初步的了解。通过前期课程的学习,学生对各种媒体的优缺点已有一定的了解。
1.3 教学内容与教材分析
《广告理论与实务》课程设计为五个项目:广告调查、策略制定、媒体计划、广告创作、效果监测。制定媒体计划属于项目三中的任务。媒体计划作为现代营销的重要部分,在《广告理论与实务》课程中占据重要地位。市场竞争,要求企业有效地运用广告媒体。完善的战略规划和好的广告创意,需要合理的媒体选择及恰当的媒体组合来支撑,否则广告传播效果势必大打折扣。
本次教学任务安排学生在麦德龙“厂中校”实践3学时,校内课堂教学1课时。选用的是高职高专十二五规划教材。
1.4 教学目标与重难点分析
依据专业人才培养目标定位,经过毕业生跟踪调查、课程组教师经验总结和行业企业专家座谈确定了制定媒体计划任务的知识目标为了解媒体计划的原则、掌握媒体计划书的格式、理解选择广告媒体应考虑的因素、媒体组合的原则;能力目标为能根据麦德龙的客户对象特点、广告宣传目标、经费预算,结合媒体特点及报价制定麦德龙万圣节促销广告媒体计划;态度目标为具备良好的团队合作精神。
从教学目标出发,确定教学重点是媒体计划书的格式;难点是广告媒体选择应考虑的因素、媒体组合的原则。
2 教学策略
制定媒体计划任务采用校企融合项目化教学模式,综合利用智慧职教云课堂、微视频、微信等信息化教学手段,采用任务驱动、案例教学、小组讨论、讲授等教学方法相结合,实行师生之间线上线下混合式教学,
学生在麦德龙“厂中校”实践过程中,根据工作任务要求,为任务实施完成以下资源的自学:
通过互联网了解万圣节的由来及节日主题,为完成工作任务储备主题文化知识;进入麦德龙微信公众平台了解麦德龙万圣节促销活动信息,为选择合适的广告媒体做准备;登陆广告网了解广告媒体报价,为经费预算做准备;登录智慧职教云课堂手机APP,学习媒体计划案例,掌握媒体计划书的格式;通过云课堂自学媒体计划理论知识并完成在线测试,为完成工作任务做知识储备。
学生完成以上资源自学后,以小组为单位协作完成任务――麦德龙万圣节媒体计划书并上传至云课堂,团队之间开展互评(见图2 课前学生自学)。
图2 课前学生自学
在课前自学过程中,学生有任何问题可以通过云课堂-课堂互动中的讨论功能,与同学、老师、企业导师交流讨论。
在此期间,教师完成以下工作:检查学生自学情况;通过云课堂讨论功能参与交流答疑,进行线上指导;批阅学生提交的工作成果,收集学生在课前自学过程中存在的问题。为开展课堂教学做准备。
课前教学环节,师生利用智慧职教云课堂、微信等信息化手段突破时间空间限制,随时随地进行线上教学,学生在做中学,突出学生的主体地位,节省教学时间,提高教学效率。
3.2 课中教学
课中教学包括六个环节:教师检查课前学生自学情况;新课导入;教师点评学生课前提交的工作成果并分析问题,指导解决问题;学生修改完善,再次提交成果至云课堂;连线企业专家,实施远程在线点评;课堂小结。
3.2.1检查学生课前自学情况
教师检查学生课前自学情况:点评云课堂理论知识在线测试结果;公示媒体计划案例下载量;提问万圣节的主题、麦德龙万圣节促销活动内容、广告媒体报价。以此来检查学生课前自学效果。
3.2.2. 新课导入
播放天猫“双十一”各种新旧媒体广告,信息化时代引导学生使用新媒体。
3.2.3.点评成果,分析问题,指导解决问题
教师点评学生提交的工作成果,分析存在的问题,以案例展示、小组讨论的方法将理论知识与实践相结合,指导学生解决重难点问题。为学生完善工作成果提供理论支撑。
3.2.4.修改完善,提交成果至云课堂
学生根据教师的讲解和其他团队成员的意见,修改完善自己的工作成果,再次提交成果至云课堂。
3.2.5.连线企业专家,实施远程在线点评
在课堂上,教师联系麦德龙企业导师,通过云课堂视频功能发起多人视频群聊,请企业专家点评学生的工作成果。
3.2.6.课堂小结
在课堂结束前教师进行小结,梳理本次课的知识点、技能和重难点。
3.3 课后教学
课后学生完成以下工作: 根据企业导师的评价意见,进一步修改完善自己的工作成果,形成定稿,上传至云课堂,为完成后续工作任务做准备;登录云课堂手机APP,完成制定媒体计划线上作业,并预习广告创作理论知识的课件和教案。
课前教学环节,以学生为主体,师生通过线上教学,学生在做中学,初步习得制定媒体计划技能;课堂教学环节,教师线下指导,学生在学中做,理论与实践相结合,使学生的媒体计划能力得到进一步提升。
3.4 教学评价
教学评价由课前学生自学完成情况(30%)、学生互评(20%)、教师评价(20%)和企业专家评价(30%)四方面组成。(见图3 教学评价)
图3 教学评价
4 教学反思
本教学任务将企业真实工作任务融入教学过程中,学生在“做中学,学中做”。真正实现教学做一体化。本任务综合运用多种信息化教学手段,实现了师生课上课下、线上线下混合教学。实现了学生、教师、企业多元化的学习评价体系。
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关键词:中等职业教育;医学检验技术;形态识别能力;教学模式
形态识别能力是检验工作者的基本能力之一,形态识别能力的培养历来都是医学检验技术专业的教学重点。如何培养学生的形态识别能力,是检验教师需要认真思考的问题。目前针对形态识别教学的研究主要有显微互动系统、虚拟仿真、形态学图谱库以及各种信息化教学平台等教学工具的选择、开发和使用,以及翻转课堂、线上线下混合式教学、互动式教学、CBL教学法、PBL教学法等教学方法的使用[1-2]。这些研究主要是以高职和本科层次的学生作为研究对象,而中职层次的学生较少涉及。中职层次的学生大多学习能力较低,他们在形态识别的学习过程中主要有以下特点:(1)缺乏有效的信息加工策略,学习时倾向于死记硬背,难以深入理解;(2)识别细胞时倾向于与图谱中的细胞进行简单对比,识别准确率低;(3)自主学习能力不足,缺乏有效的练习方法,课后使用形态图谱库自行练习效果不佳。在众多形态学内容当中,骨髓细胞形态数量多、识别难度大,是其中的典型代表。本研究以骨髓正常细胞形态识别为例,依托信息化教学技术,针对中职学生学习特点,探索适用于中职层次学生的形态识别教学模式。
1教学模式设计
1.1教学策略
1.1.1图形组织者图形组织者是一种以视觉方式组织、绘画知识间连接的方法。其用途在于表达概念、理论或思想时,将人头脑中的隐性知识可视化,便于人们进行思考和表达。所有用来表达知识或思想的图解方法都可以认为是图形组织者[3-4]。1.1.2有声思维有声思维又称出声思维,由德国心理学家Duncker于1945年首次提出[5],是一种将大脑中内隐的思维活动语言化、外显化的方法。后来经美国心理学家Simon和Newell的发展[6],逐渐运用到了教学当中,成为一种公认的有效的教学策略。1.1.3刻意练习佛罗里达心理学家Ericsson[7]在1993年首次提出了刻意练习的概念,并将其定义为“有专家反馈的、用以发展和反复追求的活动”。2007年Ericsson等[8]进一步明确指出,所有杰出人物都是练习出来的,而非取决于天赋才能。将杰出人物与其他人区分开来的主要因素,就是他们具有高度专业化的心理表征。强调刻意练习可以帮助人们不断完善心理表征,使之更加专业、有效。
1.2教学过程
基于图形组织者、有声思维和刻意练习3个教学策略,按照“讲授→绘图→示范→模仿→练习”的教学过程实施教学。见图1。(1)教师总结、讲解形态识别要点(即细胞主要形态特征)后,让学生参考模板和范例将形态识别要点画成思维导图(或其变式),并在细胞名称旁画出相应细胞的一个或数个示意图。(2)教师使用有声思维的方式,详细示范细胞识别的思维过程,然后让学生模仿教师的方法进行小组交流或回答问题,教师根据学生表现有针对性地给予指导。(3)教师设置形态识别练习题,上传学习通教学平台,让学生进行练习。这些练习题分为单系、多系混合、相似细胞鉴别等多种练习范围。当学生选择某个练习范围后,每次都会随机得到一定数量的图片。输入细胞名称并提交后,学习通会立即给予是否正确以及何为正确答案的反馈,并可看到答案解析。告诉学生练习成绩不计入期末总评,鼓励学生根据自己的情况,由易到难、循序渐进、反复练习。
1.3作用机制与注意事项
1.3.1形态识别要点学习工具:图形组织者研究表明[9],创建图形组织者的学生会表现出掌握了一定的生成性学习策略。创建图形组织者的过程即是学生选择、组织,并最终整合成一个连贯的心理表征的过程。这个过程可以将所学内容转化为更有意义的形式,能够促进学生对所学内容的记忆和理解[10]。对照图谱画细胞示意图可以让学生同时使用言语通道和视觉通道进行学习,降低认知负荷,提高学习效果。已有研究表明[4],画示意图可以促进形态学的学习。学生创建图形组织者应该安排在学习任务之后进行。因为学生如果在学习过程中同时关注画图任务,有限的认知资源就需要同时分配到学习和生成任务上,反而会带来较大的认知负荷,影响学习效果,而且学生创建图形组织者需要在教师的示范和指导下方能带来较大收益。1.3.2形态识别能力提升路径:示范→模仿→练习教师使用有声思维教学策略,将自己识别细胞的思维过程外化呈现给学生,然后让学生模仿这样的方式通过生生间、师生间的对话进行实践,同时根据学生的表现有针对性地进行指导,将有助于学生建构知识、形成心理表征,从而学会使用识别要点进行形态识别的正确方法。学生想要像教师一样熟练、准确地识别细胞,还需要进行大量的、有目的的、有反馈的刻意练习。通过刻意练习,能够帮助学生积累更多的细胞形态样例,不断加深对识别要点的理解。通过刻意练习,也可以使形态识别日益熟练,甚至达到自动化的程度,这样可以释放出有限的认知资源来学习更多的形态学知识,也有利于在形态识别过程中更全面地进行观察和思考。刻意练习要求学生在学习区进行学习,是一种非常有针对性的学习方式,能够提高学习效率,但是刻意练习需要耗费大量的体力和脑力,所以学生每天练习的时间不应太长,但需要坚持每天拿出一定的时间进行反复练习。
2实践研究
2.1研究对象
本研究是在2019级中职检验专业的学生中进行的。这些学生共有115人,分为两个班级,两个班级的基本情况见表1。这两个班级在二年级第一学期的期末考试中成绩相当(t’=0.464,P>0.05)。我们将1班作为实验组,2班作为对照组。
2.2研究方法
对照组按照传统方式进行授课,实验组则采用新的教学模式进行授课。两组教学活动的主要不同之处见表2。在第三周末对学生的学习效果进行测验。测验内容分为识别要点记忆测验和形态识别能力测验。识别要点记忆测验采用问答题的形式;形态识别能力测验在学习通上进行,需要学生识别50个细胞。测验所选图片不在图谱库和练习题的题库中,学生之前未曾见过。实验结束后,对实验组学生进行一次教学满意度问卷调查,了解学生对新教学方法的态度。使用SPSS统计学软件对学生测验成绩进行统计分析,P<0.05表示差异有统计学意义。
2.3研究结果与分析
2.3.1识别要点记忆测验(见表3)实验组与对照组相比,平均分数未见优势,甚至略低一些,但差异并无显著意义(t’=1.879,P>0.05)。原因可能是教师对形态识别要点的总结已经比较简洁、条理、易于记忆,未能体现出教学模式的优势。2.3.2形态识别能力测验(见表4)实验组在形态识别能力测验中取得的成绩与对照组相比具有明显优势(t=6.338,P<0.01)。效应量(d)为1.18,具有较大效应强度。不同成绩区间的学生人数分布如图2所示,基本上可以认为该教学模式给大部分学生带来了正面的影响。2.3.3学生满意度调查实验组有55名学生参与了满意度调查,结果见图3。大部分(70.9%)学生对该教学模式满意(其中非常满意占34.5%,满意占36.4%)。
3结语