時間:2023-03-06 16:07:14
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇研究性學習教學計劃,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
2、讓學生在主動參與中培養獨立自主、主動求索、勇于面對困難甚至挫折的精神和能力。
3、引導學生通過自主探究、實踐、歸納等靈活地、創造性地解決一些實際問題,使所學的知識應用于實際,進行“再實踐——再認識”活動。
4、鞏固和擴展所學知識,開闊學生的視野,激發學生進一步探究的興趣和欲望。
5、培養學生的創造性思維品質,培養探索真理的習慣,培養獨立的人格。
6、培養學生的現代信息文化素養:可以進行有效、高效的信息利用;可以對信息進行關鍵性評價;可以準確地運用各種信息,并進行創造性的運用。;學會利用網絡收集、分析和利用信息解決問題的能力。
二、教學內容:
1、日常生活的安排:包括在學校與家庭中某日活動的安排,涉及到的詞匯有場所、日常活動、時間等。由此拓展到學生周末與假期活動的計劃與安排,引導學生就此展開話題談論自己的日常生活。
2、學生個人信息的表達與描述:包括學生談論自己的體貌個性特征、愛好、生日、家庭、朋友等。涉及的話題較為廣泛,但可引導學生重點談論自己感興趣的方面。
3、月份與季節的相關知識:讓學生明白一年四季的特征與活動、十二個月份的名稱與順序。然后可以拓展到談論自己喜歡的季節與月份以及喜歡的原因。教師可以適當補充中外常見節日的相關知識。
三、教學措施:
1、教師要把學生置于學習的主體地位,創設能引導學生主動參與的教學情境,激發學生的學習積極性,重新調整自己的角色,尊重學生的想法,與學生平等合作,為學生創設寬松、自由的活動空間。
2、在英語課堂教學中,可以以教材內容為基點,以開放性、綜合性問題為線索,以問題探究的形式引導學生進行研究性學習。在課堂教學中,要引導學生對學習內容善于思考,發現問題要大膽質疑,勇于創新。
3、教師可指導學生學會多渠道地獲取信息,并運用所學知識對信息進行分析判斷,概括提煉觀點,形成自己的結論。
4、教師在學習的組織和指導中,應滲透啟發性、激勵性理念。教師對學生的研習活動應多肯定、贊賞、鼓勵,消除他們的種種顧慮,使他們大膽質疑,敢于創新。要尊重學生的研習成果,不要隨意否定和貶損學生的觀點和結論,刺傷學生的自尊心。
5、精心設計任務型活動,布置開放性的作業。
附:教學內容與進度安排:
周次 教學內容 課時
1---4 認識我自己 4
5---7 小學生假日生活調查 3
中圖分類號:G420
通過對近幾年有機化學綜合題目的分析,發現信息型有機化學綜合題目(即在題目中將大學有機化學知識或科技前沿知識等以"已知"的形式告訴考生,作為解答題目的已知條件)越來越廣泛的出現在各地的高考卷中,如2010年全國16套高考題中有11套題目中應用到信息型有機化學綜合題目,占到三分之二;2011年全國14套高考題中有13套題目中應用到信息型有機化學綜合題目,幾乎全部,2012年高考題目中全國14套高考題中有11套題目中應用到信息型有機化學綜合題目[1-2]。此類題目采用起點高、落點低的形式,能夠更好的考查學生分析問題、解決問題的能力,而不是簡單重復記憶能力,更加符合高考選拔學生的特點,因而受到各地命題者的追捧。因此,在有機化學教學中培養學生掌握此類問題的解決能力尤為必要。
筆者打算以"官能團保護"這一傳統知識點為依托,使學生掌握信息型有機化學題目的解題方法。現將本節課的課堂設計和課后反思介紹如下。
一、課堂設計
本節課分為"課前學習"、"課中探究"和"課后鞏固"三個部分。
(一)課前學習
此部分的作用是承上啟下。所謂承上,復習課本"有機合成"一節中的基本知識點,如羥基、碳碳雙鍵和鹵素原子的引入方法等;所謂啟下,通過一道題目讓學生產生學習本節課的欲望。
(二)課中探究
本部分有"官能團保護演練"、"師生小結"、"學以致用"和"談談你的收獲"四部分。
"官能團保護演練"。采用連環式問題,既分別講述了醛基、羥基和碳碳雙鍵的保護方法,也讓學生懂得如何從題目的已知條件中獲取信息,加工信息并進而靈活運用信息(即將已知信息應用到題目的解答中來)。
"師生小結"。此環節安排在本節課的基本知識(三道官能團保護題目)學習后,學生已經明白什么叫"官能團保護",對于"官能團保護"已經有了一定的感性認識,但是還沒有上升到一定的理論高度,沒有將抽象問題具體化。因而,在此基礎上,以學生為主體小結總結"官能團保護的必要性"和"官能團保護的原則",進而簡單闡述"信息型有機化學綜合題目的特點",也就是說本節課有兩條主線,一明一暗,"明線"是講"官能團保護","暗線"實際上是講信息型有機化學題目,乃至所有信息型題目的特點和規律。
"學以致用"。理論如果不能轉化為生產力就沒有絲毫生命力,教學的最終結果還是讓學生掌握解決問題的能力。本環節讓學生按照組內協作與組間競爭的方式,完成兩道官能團保護類有機化學信息型題目的解答,將知識內化為能力,讓學生感受到豐收的喜悅。
"談談你的收獲"。"三人行,必有我師",本環節不是唱贊歌,只求"真",真正反映學生在知識、方法、情感態度和價值觀等方面的收獲。"學生最熟悉學生的情況",通過部分學生的展示,既可以讓同學、老師分享成果,又可以讓老師對學生更加了解,教學更有針對性。
(三)課后鞏固
讓學生設計一道官能團保護的題目,將所學知識內化。此題目是對學生知識的綜合考查,是量變引起質變的最終環節。
附板書:(具體例子沒有列舉)
有機合成中的官能團保護
一、官能團保護演練
問題1:醛基的保護
問題2:碳碳雙鍵的保護
問題3:羥基的保護
二、師生小結
問題4:什么叫官能團保護?
問題5:什么樣的官能團需要保護?
問題6:官能團保護需要滿足什么原則?
問題7:信息型有機化學題目的特點及解題方法?
二、課后反思
特級教師章國富老師評價:1、課題選擇巧妙;2、整堂課學生思維容量大,活動量大;3、整節課學生對課堂評價,方式多樣,體現了課改的理念。
針對章國富等老師評價,結合本節課實際,筆者簡要談下設計這節課的意圖。首先,信息類有機化學題目是近年來考查的一個熱點,但同時也是學生的薄弱之處,通過平時教學實踐發現,學生之所以覺得此類題目難,關鍵在于題目所給"信息"讀不懂,更談不上將已知"信息"靈活運用。本節課以"解學生之所難,救同學生之所急"為初衷,力求通過官能團保護的訓練,使學生能夠讀懂"信息",并掌握信息類有機化學題目的解題方法。其次,本節課思維強度大,若僅憑學生獨立思考恐怕難以完成,因此本節課采取"合作學習"和"自主學習"相結合的方式,極大地調動了學生學習的積極性。最后,本節課始終以探究活動為主線,基本模式是:教師提問學生思考(分為獨立思考和小組討論兩種形式)個人或小組展示引出新問題學生解決問題學生評價和老師評價。課堂中始終以學生為主體開展教學,教師只起宏觀引領的作用,評價方式也由原來單純的老師評價,改為學生互評與老師評價相結合的方式,充分體現了高效課堂和新課改的理念。
通過本節教學,學生基本掌握了信息型有機化學綜合題目的解題方法,熟悉了該類題型的特點。但是,仍有不夠完善的地方,有機化學綜合型題目的考查近年來的另外一個熱點是"反應順序",如果本次課程設計中能夠融入"反應順序"的考查,不但能夠完整地展示信息型有機化學題目的考點,也必將使得課堂容量進一步提高。另外,本節課中學生活動有"獨立思考"和"組內協作、組際競爭"等形式,如何更合理的安排學生活動,更大的調動學生參與課堂的積極性。以上不足之處,筆者將努力在后續教學中進行改進。
關鍵詞:
初中化學;探究性實驗;教學設計
在新課改背景下,探究教學是一種新的學習方式.在初中化學實驗教學中實施探究教學,能夠促使學生在學習知識的過程中主動探究,培養學生的創新思維能力,保證教師的教學任務順利完成.在初中化學教學中,教師要深入研究探究教學的規律,根據學生的具體情況設計探究學習模式,激發學生的學習興趣,提高學生的學習能力.
一、探究性實驗的教學設計
1.設置的問題要符合現實
在化學實驗教學中,教師要根據學生的具體情況與現實生活相結合來進行相關問題的設置,并且設置的問題要結合課堂教學內容,有利于學生對知識的掌握,也有利于培養學生的思考能力.學生在初中剛開始接觸化學學科,接受化學知識的能力還不完善,所以教師在設置問題時要考慮到各方面的因素,調動學生參與討論和解決問題的積極性.
2.問題要具有探索性
在初中化學實驗教學中,教師設置問題的目的是激發學生對化學知識的探究行為,并能深入了解課堂相關化學知識的內涵和意義,使學生能做到對知識的重新思考,并提出新的問題.例如,在做“CH4的燃燒”實驗時,其中CH4是通過堿石灰和無水醋酸鈉反應得到的,但是在CH4燃燒的過程中,發現燃燒的火焰呈黃色狀,和理論知識中的藍色火焰存在很大的差異.教師應該鼓勵學生主動探究出現這種問題的原因.學生通過探究發現,這種現象是由于堿石灰和無水醋酸鈉在反應的過程中受熱不均勻、局部溫度過高造成的.在CH4燃燒實驗過程中,要保證醋酸鈉試劑和堿石灰是無水的狀態,并且堿石灰的量要足夠多,才能保證反應順利進行,最終在CH4燃燒時出現與課本知識相符的藍色火焰.這樣的教學方式,發揮了學生的主體地位,調動了學生的探究興趣,提高了學生的探究能力.
二、探究性實驗教學策略
1.在思考問題時,學生的思維障礙解決策略
初中是學生進行化學知識學習的初級階段,大部分學生不能對抽象的概念進行具體的理解,所以對于在實驗中出現的問題經常模棱兩可.盡管出現這樣的現象,教師也不能對學生進行直接問題答案的灌輸,否則導致學生只會對化學知識進行死記硬背,不能實現學生發散思維能力的培養.教師應該及時引導學生對相關的問題展開討論,把學生組成相關的小組,讓學生在小組內討論,然后把自己小組討論的結果與教師或其他小組進行探討,培養學生合作探究學習的能力與習慣.例如,鎂和鋁在與稀硫酸進行反應時,鋁反應的速度應該要比鎂快.但是在具體的實驗中經常會發現鋁在稀硫酸中沒有出現明顯的氣泡.學生對元素周期表中的金屬順序產生了一定的質疑.教師應該鼓勵學生分析出現問題的原因,讓學生在小組內討論實驗異常的原因.學生在實驗中發現,鋁和稀硫酸反應時會生成一定量的鹽,鹽會影響鋁和稀硫酸反應的速度,所以在實驗中出現鎂的反應速度比鋁快.在這樣的實驗過程中,不僅激發了學生對化學實驗的興趣,還培養了學生分析問題和解決問題的能力,符合了新的課程標準對學生化學知識學習的要求.
2.在實驗出現疑點或達不到預期效果時的解決策略
在化學知識探究活動中,因為客觀的因素受到制約或者出現不符合科學邏輯的實驗結果,教師不能硬性地進行課本知識的宣讀,否則會造成學生不尊重實驗結果的現象.教師應該認真分析實驗步驟中哪些問題可能會影響實驗結果,通過科學手段進行實驗的重復操作,保證實驗結果符合課本的相關知識,然后與學生展開實驗出現問題原因的討論,解決學生對實驗結果產生的疑問,從而實現化學實驗的目的.
三、探究性實驗教學的評價
在初中化學實驗教學中,教師應該對學生的探究實驗結果做出科學客觀的評價,并且讓小組之間進行客觀評價,促使學生建立自我思維以及自信心,培養學生的交流能力、思維拓展能力,從而提高教學效率.綜上所述,隨著課程改革的不斷推進,新的課程標準重視在化學實驗教學中培養學生的探究學習能力.教師應該通過一些科學合理的策略來保證在課堂教學中順利開展探究教學,培養學生的發散思維能力,從而提高學生的探究學習能力.
一、設計趣味性實驗 激發學生的學習興趣
化學是一門以實驗為基礎的學科,有效開展趣味實驗對全面提高學生的科學素養有著重要的促進作用.設計趣味性實驗有助于教師創設生動活潑的實驗教學情境、激發學生學習化學學科的興趣.更好地幫助學生理解和掌握化學知識技能、啟迪學生的科學思想方法.趣味性實驗簡單明了,現象引人入勝.初三的學生正處于好奇心極強、求知欲極旺的時期,他們對“新奇”的事物都抱有極大的興趣.筆者結合學生的日常生活,教學中引入趣味性化學實驗,把課堂內容設計得驚奇不斷,學生便會緊跟著課堂節奏,聚精會神地聽講,積極參與課堂互動.例如,上第一節課的時候,筆者課前用無色酚酞溶液在紙上寫上“化學歡迎你”,并晾干,上課時,將紙掛在黑板上,課堂上請一位學生用噴霧器把氫氧化鈉溶液噴向該紙,像變魔術一樣,空白的紙上立刻出現五個紅色大字,學生不約而同地歡呼起來,接著設計讓學生把氫氧化鈉溶液倒入內壁分別沾有酚酞、硝酸銀溶液的兩個透明的“空”杯中,“白開水”馬上變成了“紅酒”和“牛奶”,學生都驚嘆不已,覺得化學太神奇了,化學實驗讓他們著迷了.初中化學的學習是啟蒙階段,讓學生滿懷好奇心,走進一個全新的知識領域.趣味性化學實驗不僅給學生帶來歡笑和驚嘆,也帶來了困惑和思考,它喚醒了學生的求知欲,激發學生的學習興趣,吸引著學生在知識的海洋里快樂地吸取養分.
二、 設計家庭小實驗 激發學生的學習興趣
新課程標準倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式,使學生積極主動地獲取化學知識,激發學習興趣,培養創新精神和實踐能力.對于初三學生來說,“有趣”的家庭小實驗能讓他們在獲取知識的同時,充分地體驗到學習的快樂,并加強他們探求知識的興趣.筆者將家庭小實驗作為日常生活和課本知識相結合的橋梁,設計一些獨特的家庭小實驗.在學氧化碳時,學生知道二氧化碳可用來制造汽水,但沒有制取汽水的體驗.筆者結合二氧化碳的知識,設計讓學生在家里利用白糖、果汁、食用的碳酸氫鈉,檸檬酸、和一瓶純凈水,按照實驗的操作要點來制作汽水,最后每個學生把自己做的汽水帶回學校和教師學生一邊品嘗汽水,一邊探討發生反應的化學原理.通過這些家庭小實驗,學生能切身感受到化學知識的樂趣,興趣變成了學習的內驅力,化學知識得到了鞏固,學習的自主性得到了提高.
三、設計生活中的化學問題
生活中恐怕還有許多化學現象我們沒有發現,新課程標準的課程性質中要求我們要“幫助學生理解化學對社會發展的作用,能從化學的視角去認識科學、技術、社會和生活方面的有關問題.”因此,幫助學生用化學的視角認識生活中的問題也是課程的目標之一.筆者在講授化學知識時,緊密聯系日常生活,讓學生覺得親切易懂,能更好地激發學生的學習興趣.例如,在講授有機合成材料的知識時,筆者設計了這樣一個生活中的問題讓學生思考:在虎門一年一度的服裝交易會上有一位銷售商說他賣的衣服是百分一百純羊毛的,你如何運用化學知識來鑒別其真假呢?學生通過討論、分析,在運用自身的化學知識解決問題后,終于深刻地認識到知識的重要性.筆者在教學中把生活中習以為常的現象,融合到課本的知識里,引起學生興趣,從而激發他們的學習動力.又比如,筆者結合課本知識設計了一系列生活中的問題引導學生用化學的角度分析討論:酸雨是怎樣形成的?它對我們的健康和環境有什么危害?如何預防酸雨并保護環境?等,這樣,課堂知識就緊密地和他們的生活經驗結合在一起,學生的學習興趣也就被培養起來了.
四、加強學科間的聯系 拓展學生的學習興趣
化學是一門基礎學科, 它與其他學科之間互相聯系互相滲透.為了培養學生的綜合素質,筆者注重化學學科知識教學的同時,結合化學在其他學科中的運用或者其他學科在化學中的運用,拓展學生的學習興趣,提高他們解決問題的綜合能力.例如,筆者設計了如下問題引導學生綜合運用化學和物理、生物知識討論、分析、解決:(1)為什么點根小蠟燭就能把“孔明燈”升到半天高?為什么只能到一定的高度而不能無限地往上升? (2)變色龍怎樣做到隨環境的變化而改變顏色的?(3)魚在水中是怎樣通過增減腹腔的空氣量而隨意升降的?大千世界,社會萬象,無不錯綜復雜,生動有趣,只有保持充分的好奇心,才能有旺盛的求知欲望,只有掌握了豐富的知識,才能透過現象看本質,才能從不同的角度看問題和用不同的方法解決問題.在一個新聞報道中,一個成年市民在街上的沙井蓋旁點火放煙花,竟然被炸了重傷,沙井蓋飛到兩層樓高,街兩邊窗戶的玻璃也被震碎,這好像很不可思議,可是,只要想到沙井蓋處有沼氣泄漏,里面的混合氣體比例在爆炸范圍內,這樣就很好理解了.
綜上所述,趣味實驗能讓學生充分感受到知識的樂趣,日新月異的日常生活是學生產生學習興趣的源泉,在教學中,只有把化學知識與日常生活結合起來,才能更好的激發和培養學生的學習興趣,才能讓學生保持著高昂的學習熱情.只有取材于生活,知識才不會枯竭;只有與時驅進,知識才能歷久常新.
參考文獻:
[1]李聞霞. 從生活走進化學 用實驗探究化學 從化學走向社會[J] .中學化學教學參考,2011(10).
[2]劉成坤. 從優質課評選看青年教師教學水平的提高[J] .中學化學教學參考,2011(12).
[3]應永萍. 讓學生在“嘗試錯誤”中獲得成功的體驗[J] .中小學教學研究,2010(9).
1.化學概念、理論的研究性學習
設計的思路是將理論知識的研究過程化;變記憶性知識為研究性內容;讓學生運用解決問題的一般步驟和科學的實驗方法,進行探索,討論、歸納、形成單元知識的認知網絡。
案例1、“元素周期律、元素周期表”研究性學習設計
“元素周期律和元素周期表”是化學第一冊第五章第二、三節的內容,是中學化學教學中非常重要的基礎理論。在學生學習了多種重要的元素知識,并初步掌握了原子結構知識的基礎上,引導學生探索元素性質和原子結構之間的關系從而揭示元素周期律的實質,既具備了充分的可能性,又是十分必要的。
元素周期表是元素周期律的具體表現,兩者是統一的。門捷列夫發現的元素周期律和周期表不僅是化學研究從經驗的、無序的狀態發展為有序的、推理的里程碑,這一偉大發現更體現了科學的思維方法――歸納法和演繹法。以往的教學中,我們往往把元素周期律和元素周期表分開來講,將門捷列夫的人物介紹作為化學史的組成部分以期待對學生進行情感態度價值觀的教育。但教學現實是這兩部分內容是無法真正分開的,而且教師在講授時過分強調知識細節,忽略了知識形成的過程,忽略了知識的意義和價值。這些弊病導致了學生在學習的過程中無法真實體驗科學發現的過程,無法真切體會科學的思維方法對科學發現的巨大意義,當然更無法積極主動地構建元素周期律和元素周期表的真正含義。因此,進行教學設計時將這兩節內容進行整合,作為一個單元進行研究性學習活動的設計。首先教師提供寫有多種元素性質和原子結構信息的卡片,然后提出研究的問題:“自然界中的元素之間存在著怎樣的變化規律?”讓學生找規律、排順序。這樣的問題情境真實地還原了元素周期律的發現過程,讓學生穿越歷史的時空,用門捷列夫的視角重新經歷元素周期律的發現過程,在活動中、實物體驗中學習歸類的思想,在歸類的過程中體會元素之間存在的內在聯系,實現元素周期律和元素周期表的統一。學生對信息的認識是多樣的、研究的視角是多樣的、可能的答案也是多樣的。而正是在豐富的、復雜的真實情境中學生體悟知識、生成知識,在親歷過程中傾注了自己的熱情、困惑、煩惱、欣喜等個人情感,形成對知識的個人化理解和正確的情感態度價值觀。對元素找規律、排順序的探索過程體現了科學的思維過程,有助于對學生進行科學方法培養;此內容滲透的人文精神有助于激勵學生的學習和科學態度的培養。元素周期律鮮明地體現著事物變化由量變引起質變和對立統一的規律,蘊涵著辯證唯物主義思想,有助于培養學生通過實驗事實進行分析、歸納的能力。
2.有關元素化合物的研究性學習
元素化合物知識是中學化學的主干內容。設計思路是結合物質性質在實際生活和生產中的應用以及元素的發現史去創設問題情境,激發學生的興趣和求知欲,引導學生在情境中發現問題,提出自己的見解,并設計實驗方案解決問題;發揮實驗的多方面功能,在研究中掌握認識物質的基本方法。
案例2、“硫酸”研究性學習設計
硫酸是高一化學課本第六章《氧族元素 環境保護》第三節的內容。作為一種重要的化工原料和產品,硫酸在國民經濟中占有重要地位,掌握硫酸的性質,可以更好地認識它在工業農業生產和國防上的重要用途。硫酸作為硫的最高價含氧酸,既具有酸的通性,又具有一定的特性,在整個化學學科的學習中都非常重要。在初中化學的學習中,學生已經學習了稀硫酸的酸性,對濃硫酸只進行了簡單的了解,知道濃硫酸能吸水干燥氣體和能使有機物脫水炭化等事實,因此,本節課把側重點放在濃硫酸特性的研究性學習上,重點通過實驗探究濃硫酸的強氧化性。本節教材的兩個實驗,蔗糖的炭化實驗和銅與濃硫酸的反應,都具有極高的趣味性和直觀性,同時還具有探究性,因此,充分利用好教材資源,挖掘教材中的探究內容,引導學生主動參與,認真觀察,積極思考,在探究中體驗學習的樂趣,在探究中掌握濃硫酸的特性,成為這節課設計的主線。本節課教師的作用就是通過實驗引導學生發現問題,提出問題,跟學生一起分析現象,展開討論,并給學生足夠時間和空間去體驗、去探究、去思考,在感官認識的基礎上加以推理、總結,嘗試自己得出結論。在教學中,抓住濃硫酸的氧化性,重點探究金屬銅與濃硫酸的反應。學生通過動手實驗,觀察實驗現象,分析反應原理。而對于濃硫酸的脫水性及非金屬碳與濃硫酸的反應,則巧妙地把他們揉合到蔗糖與濃硫酸的反應中。在課堂上辨證地處理了學生自主和教師指導之間的關系,自始至終尊重學生在探究中的感受、體驗和理解,注重探究過程中學生之間的合作和交流,有利于學生的觀察能力、探索能力和語言表述能力的培養,有利于鍛煉和培養學生的分析、歸納、推理能力。學生切實感受到了學習的快樂,真正成為課堂上的自主探究者,并且提供了學生充分展示才能的機會。
3.有機物的研究性學習
有機化學的學習主要集中在高二第二學期。經過一年半的學習,學生已基本掌握了研究性學習的基本方法,因此,對有機物的研究性學習可以說已水到渠成。根據有機化學的學習內容,主要按兩條線進行研究性學習活動的設計。對于典型的烴及烴的衍生物的學習,主要圍繞組成結構的確定、性質的理論推測及實驗探究來設計。學生已能主動地投入到探究過程中,親歷知識的構建過程,對知識作出個人化的理解和創見,并能對教材知識批叛性地反思、創造性地理解;而對于糖類、油脂、蛋白質、合成材料等與生活密切相關、在實際中應用極為廣泛的物質的學習,則倡導學生在生活中研究,通過聯系實際、觀察生活、查閱資料、實驗探究、閱讀討論等,激發學生學習化學的興趣和積極性,激發學習化學的責任感和使命感,培養學以致用的思想,提高學生的自主學習能力和合作學習能力。
案例3、“蛋白質”研究性學習設計
“蛋白質”是高二化學第七章第四節的內容,作為人類重要的營養物質,它是生命活動的基本物質,在實際中應用相當廣泛,是學生很熟悉的有機物,而且在生物學科中也已經學習了其基本結構和性質,因此,這一節的設計思路是淡化學科本位思想,強化在生活中學習化學,再用所學化學知識指導生活,引導學生觀察自然,觀察生活,在生活中發現問題并解決問題,體現化學的價值。具體確定了這節課的三條研究性學習主線,一是了解生活中的蛋白質,強調化學與生活的聯系,布置學生利用課余時間了解生活中的蛋白質,以小組的形式在課前完成蛋白質的研究性學習,各組選代表在全班交流,交流的主題主要有:1.蛋白質的存在及生理功能;2.蛋白質與人體健康;3.餐桌上的蛋白質;4.實際生活中對蛋白質的利用。二是通過生活、生產中蛋白質的應用發現問題并提出假設,然后設計實驗去研究蛋白質的性質;三是通過復習生物學科有關蛋白質的形成、在人體內的變化等知識,來了解氨基酸的結構特點及性質,強調化學與生物學科的聯系。整個學習過程的設計突出了學生的主體性,將學生生活及其個人知識、直接經驗都作為課程內容的一部分,學生利用已有的知識與經驗,主動探索知識的發生與發展,使得課堂充滿了激情與活力。
4.實驗課的研究性學習
化學是一門以實驗為主的學科。高中化學教材每章最少安排一個學生實驗。盡管學生對化學實驗充滿興趣,但由于教師對學生實驗的不夠重視,且學生實驗一般都是新課學習完畢的驗證式,形式上基本都是“照方抓藥”,使得學生的積極性大為降低,實驗能力的培養和提高也很難保證。因此將研究性學習活動滲透到實驗課中是必要的,也是可行的。實驗課的研究性學習活動的設計思路是改革傳統的照方抓藥式的學生實驗模式,變驗證性內容為探索性內容;結合教學內容設計實驗方案;增加一些有趣的、生活化的小實驗;對實驗條件、實驗過程中異常現象的研究等等。
案例4、高二化學學生實驗三電解質溶液研究性學習方案
{1}設計實驗判斷某一元酸是強酸還是弱酸?(盡量用多種方法)
{2}如何判斷鹽溶液的酸堿性?
{3}如何證明鹽類水解是吸熱過程?
{4}用你收集到的花、葉、蔬菜、水果等自制3-5種酸堿指示劑并測定其變色范圍。
{5}用你自制的指示劑測定生活中食品、用品的酸堿性,并用pH試紙測定其pH值。
二、研究性學習作業的設計
課外作業也是教學設計的重要環節,因此,研究性學習不僅落實于化學課堂教學中,還應將其由課內延伸到課外,由課堂走向生活。研究性學習強調主動探究的過程、親身經歷的體驗,以及情境性問題的解決;強調密切聯系學生的自身生活和社會生活,取得探究的直接經驗,培養創新精神和解決問題的能力,樹立學以致用的思想。從高一起始年級開始,我就要求學生關注身邊的化學問題,做生活的有心人,從生活中學習化學,并用所學化學知識指導我們的生活,提高生活質量。結合高中教材中的調查報告,家庭小實驗等開放式作業,選取身邊學生所熟悉和關心的化學問題如生活中有關的化學問題,社會熱點問題(環境保護、能源及資源的利用等)作為課外研究性課題,指導學生通過查閱資料,進行課外實驗等多種方式進行研究性學習,最后以小論文、課題報告、實驗研究方案等方式匯報與交流。交流的方式則多種多樣,如演講會、辯論會、宣傳板報、成果展板等等。學生從開始的被動接受到積極主動參與,從淡然應付到充滿激情,逐步形成了對知識進行主動探求,并重視實際問題解決的主動積極的學習方式,培養了其學習能力和正確的情感態度價值觀。
三、化學課程教學中實施研究性學習需要進一步研究的問題
實驗兩年來也發現不少問題,需要我們進一步深入研究。
課堂中進行研究性學習,需要給學生充足的時間進行討論、實驗,而由于教學課時和實驗條件的限制,學生的討論和探究受到一定的限制。如何在有限的時間內達到多個目標,研究性學習的開放度如何把握,是下一階段研究的重點。
在研究性學習中部分學生主體參與性不強。由于長期受應試教育的影響,學生的自主性、創造性和探究性都受到壓制,學生的心里已經滋長了很強的惰性,因此,轉變學生的學習觀念,針對不同的學生設計不同的教學策略,讓每一位學生都能得到最大的發展,也是課題研究的一個方面。
中圖分類號:G421;G623.2 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2017)06-0040-01
眾所周知,學生對于任何事物的學習往往建立在興趣之上,換句話來講學生擁有較高興趣則能夠獲取更多的知識技能。針對語文課程而言,語文教師要關注學生學習興趣的有效激發,依托趣味教學語言、依托良好情境創設、依托多元教學方式等,促進學生更好地學習語文課程,提高學生的語用能力。
一、依托趣味語言,激發語文學習興趣
心理學家研究發現,學生通常會對感興趣的相關知識技能抱有較高的學習熱情,在該種學習背景下也會投入較多的學習精力,獲取的知識量也會大大增加。語文教師要對此加以重視,通過趣味性教學語言吸引學生的注意力,進而充分激發學生的興趣。具體來講,語文教師需要對課本內容予以研究分析,之后針對這些教學內容進行趣味教學語言的實際設計。
例如,教師在講解蘇教版《烏鴉喝水》的時候,就可以設計一定的趣味教學語言。教師可以在課堂的一開始進行這樣的教學導入,“同學們,今天老師要給大家講一個故事,這個故事是關于一只小烏鴉的,它非常聰明,大家想不想聽啊!”在此過程中,教師通過添加一定的表情和手勢,促使趣味語言更加生動,進而引起學生的注意。在趣味語言的引導之下,學生注意力會全部集中過來,希望老師能快點給他們講這個故事。這樣,在對老師即將要講的故事充滿好奇的情況下,學生的興趣被充分激發出來,接下來的課程講解也就更加順利,學生在整個的課程講解之中會獲取較多的語文知識,提高了語用水平。
二、依托情境創設,激發語文學習興趣
語文教師除了可以應用趣味語言激發學生的語文學習興趣之外,還可以通過情境創設來提高教學效果。創設教學情境能夠賦予課堂較強的活力,促使課堂教學生機勃勃,學生也會較為容易融入到教師創設情境之中。
例如,教在講解蘇教版《大海睡了》的時候,就可以在課文講解之前播放海浪的音頻,嘩嘩的海浪聲不僅能吸引學生的注意力,而且學生對于這樣的聲音也會非常感興趣。之后教師還可以給學生播放不同時間的海浪聲音,進而進入到課文講解之中。學生在對海浪聲音充滿興趣的同時自然會專心聽老師講解語文知識,課堂實際教學效果也非常理想。再如,教師在講解蘇教版《冰花》的時候,可以依托多媒體向學生展現多種多樣的冰花,并利用視頻展現冰花的顏色以及形狀。而學生則仿佛進入了美麗的冰雪世界,視覺上的直觀感受更能加深他們對冰花的理解。在該情境之中,學生對課本內容興趣盎然,不僅會專心聽講,而且和教師之間的教學互動也會增加。這樣,既使學生獲取了語文知識,又提高了課堂教學效果。
三、依托豐富的教學方式,激發語文學習興趣
除了可以應用上述兩種方式外,教師還可以依托豐富的多元化教學方式激發學生對語文的學習興趣。由于學生本身年齡較小,無法長時間集中注意力,加之填鴨灌輸型的教學方式難以引起學生的興趣,因而學生對語文有著較低的學習熱情和積極性。對此,語文教師就需要對教學方式進行調整更新。
例如,教師在講解蘇教版《母親恩情》的時候就可以展開課堂討論,設定討論話題為“談談媽媽對自己的關愛”和“自己對于母愛的理解”。學生對于課堂討論該種新型教學方式較為好奇,也頗感新鮮,興趣自然會不斷提升。而教師則鼓勵每一個學生進行積極主動的發言。有的學生回答:“媽媽為我織毛衣是對我的關愛。”還有的學生回答:“媽媽每天會給我做好多好吃的飯菜,還會教會懂禮貌。”也有的學生回答:“我覺得我應該更愛我的媽媽,我也應該為我的媽媽做些事情。”學生融入到這樣的課堂討論之中,不僅對于母愛的理解會更深全面,而且使課堂氣氛不斷升溫,從而提高了學習興趣。
四、結束語
綜上所述,教師要通過教學模式以及教學手段和教學內容等方面的更新調整,促使學生積極融入各個課程的學習之中。而語文課程落實新課改的關鍵,在于提升學生語文方面的學習興趣,增強學生的語用能力。因此,教師只有將語文課程中學生實際學習興趣的激發作為研究核心,為后續關于學習興趣方面的研究提供理論上的參考依據,才能為語文的發展獻出自己的力量。
參考文獻:
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因此,在小學數學課堂教學中,倡導個性化學習,就是遵循每一個學生的不同心理規律,根據學生各自已有的生活經驗,提倡多樣化的直接經驗的獲得,豐富個人體驗,從而促進每一個學生在數學的知識與技能、思維能力、解決問題的能力、情感態度與價值觀等方面得到各自不同的進步和發展,從而構建充滿生命活力的生本課堂。
一、依據學情,分層設計目標,構建生本課堂
教學目標的一刀切是課堂教學低效的主要問題。根據教材的知識結構和各層次學生的認識能力,合理地確定各層次學生的教學目標,是實施個性化課堂教學的前提。
特級教師季國棟老師在教學“用字母表示數”時,設計了這樣的教學目標:1. 經歷用字母表示數的過程,初步理解含有字母的式子表示的意義,會根據字母取值口頭求簡單的代數式的值。2. 初步熟悉代數式的簡寫。3. 讓學生在快樂中學習數學,體會數學的抽象性與概括性,感受數學的簡潔美和符號化思想。在目標的設計中,教者運用了這樣的關鍵詞“初步理解”、“會”、“初步熟悉”、“體會”、“感受 ”。我們不難發現這些關鍵詞層次鮮明,切中要領,要求得當。圍繞這個目標,教者設計了“神奇的魔盒”教學策略,堪稱經典。
課上,為了讓學生初步理解含有字母的式子既表示結果也表示數量關系,教者設計了神奇魔盒的教學環節:
(1)出示魔盒,演示神奇之處。學生說個數,課件演示從魔盒出來的結果。
(2)學生猜測,揭示魔盒秘密。鼓勵學生猜想驗證:a+10表示的就是出來的數。
(3)將字母作為數學對象,理解意義。這時,師揭示,在這里我們不難發現,進入魔盒的數是變化的,出來的數也是變化的,然而“a+10”所表示的關系卻是不變的。正如開普勒所說,數學就是研究千變萬化中不變的關系。
不難看出,教者緊緊圍繞教學目標給足學生自學與交流的時間,進行適時的小結,層層遞進,收到了很好的教學效果。
二、順學而導,學法自由選擇,構建生本課堂
個性化的學習方式,是指學生根據自己的內部需求、學習風格和外部學習環境自由選擇最適合自己的學習方式,其根本出發點和核心還是學生的主體地位,讓學生做自己學習的主人,從而最大限度地發揮學生的學習潛力。
特級教師錢金鐸老師在教學《面積意義和面積單位》時,
師:通過剛才的觀察,我們知道黑板的面積與桌面的面積大小差別很明顯,我們經過觀察便能很容易地知道它們的大小。這種比較的方法叫觀察法(板書)。
師:(實物呈現:兩塊長方形的紅白硬紙片面積大小相差無幾,紅紙片面積略大一點,使學生更容易看成與白的一樣大)這兩塊硬紙片的面積又是誰大誰小呢?
學生根據觀察,說出自己認為比較大的紙片。接著,師問:現在有三種不同的意見,問題還不能解決。那么,你們還有什么更好的辦法嗎?進過組織討論,有的學生說可以用測量法,有的學生說用重疊法。接著,教師引導學生,這些都是觀察法。觀察法的局限性是很難準確地判斷哪個面積大,大多少。“師:重疊過程結果發現還是很難說出誰的面積大,怎么辦呢?”進而水到渠成,引導學生用數格子的方法來比較。
如此,通過師生對話,逐步從觀察法、測量法、重疊法到數格子法的篩選的過程,引入了數格子法,并且突出了還必須統一格子的大小才有意義,進而引入面積單位的概念。解決了為什么要學習面積單位的問題,讓學生體會到學習內容的意義,有效地調動了學生的學習熱情。
三、面向全體,組織分層訓練,構建生本課堂
課堂練習習題的編排要有層次性,必須做到由淺入深,由易到難,并注意溝通題與題之間的內在聯系,體現練習的層次性。在練習時,無論是習題的份量、難度的大小,還是練習時間的長短,要根據學生的實際,既要照顧大多數學生,又要兼顧不同學生的需要,做到學習好的學生能吃飽,學習較差的學生吃得了。不同層次的練習,讓不同程度的學生進行不同層次的訓練,各自體驗成功。
賁友林老師在教學《7的乘法口訣》時,組織了多維度的訓練,幫助學生理解口訣、運用口決。
師:7是個很神奇的數,我國古代有很多問題都跟七有關。請看屏幕(課件出示:古詩《楓橋夜泊》)。
首先,從兒童熟悉的古詩入手,復習7的乘法口決,接著聯系學生的生活實際,與7有關的實際問題,引導學生自編7的乘法口決,學生興趣濃厚。同時,學生關于7的乘法口決的認識又躍升了一個新的臺階。這時,教師又問:還記得七個小矮人嗎?(課件出示7個小矮人,并配音呈現“1個矮人1張床,7個矮人7張床;1個矮人兩只碗,7個矮人14只碗……”的兒歌文字)師:后面還有一個省略號,什么意思?師:那好,請同學們下課以后把這首兒歌繼續編下去,好不好?
關鍵詞:初中化學;探究性實驗;教學分析
化學作為一門自然科學,通過實驗的教學形式幫助學生形成準確的化學概念,掌握化學知識,明確化學實驗原理,學生也能夠在觀察實驗與動手操作實驗的過程中激發興趣、培養良好的學習習慣、解決問題的操作能力并掌握科學有效的實驗研究方法。而所謂的初中化學探究性教學,就是指初中學生在化學教師的指導和引領下,主動地適應教師創設的問題情境,并且探究解決教師所提出問題的方法和步驟,進而激發好奇心與求知欲,真正實現以學生為主體的創新型教學,提高學生實踐能力,促進化學學科長足發展。
一、初中化學探究性實驗的設計原則
1.以化學原理為依據設計探究性實驗
在人教版初中化學的教材中,學生從初三開始接觸并且學習化學,由于學習壓力較大,并且化學是一門較為重要的學科,需要投入較多精力。化學學習需要掌握科學的學習方法,需要學生明確并且掌握化學實驗原理,但學生由于學習時間較短,并且學習能力與接受能力存在差異。如果教師只進行知識和概念的講解,學生即使能夠聽懂,在解決實際問題和具體習題時也會缺乏到位的分析。因此,教師需要以化學原理作為有效依據進行探究性實驗的設計,使學生在實驗操作中吃透概念、掌握化學原理。
例如,鎂與等物質的量的鹽酸與醋酸在同等條件下能夠產生相同體積的氫氣,教師在進行探究性實驗設計時,假設最終取得氫氣體積不同,要求學生找出原因,學生通過動手操作實驗,對這一化學原理能夠有深刻全面的認識。
2.以結合生活實際為原則設計探究性實驗
化學現象不僅存在于課本中,學生的實際生活中也存在許多化學現象。化學教師要抓住學生想要了解這些現象的化學原理的心理,在進行探究性實驗設計時以結合學生實際生活為原則,滿足學生對生活中化學現象的好奇心,促使學生在生活中更加細致認真,主動學習,積極觀察。
例如,在人教版初中化學的教學過程中,教師可以充分利用生活中存在許多燃燒現象這一實際,組織學生探究燃燒原理。首先,分別在酒精燈上燃燒蘸有水和酒精的棉花球,其次將同樣燃燒的兩支蠟燭中的一只,用玻璃杯罩住進行觀察。最終使學生明確燃燒需要達到可燃物的著火點并且需要氧氣作為助燃劑的化W原理。
3.根據實驗現象設計化學探究性實驗
在許多化學實驗中有著非常奇妙有趣的實現現象,學生會對此類實驗現象產生濃厚興趣,教師可以以化學實驗現象作為依據進行探究性實驗設計,開拓學生思維,培養學生能力,使學生成為探究性實驗教學的主體,提升實驗能力和化學學習水平。
二、初中化學探究性實驗的教學原則
1.以學生為探究性實驗教學主體
在進行探究性實驗教學時,教師務必要轉變傳統觀念,將學生作為課堂教學與實驗教學的主體,摒棄教師為主體的教學形式。通過為學生設計實驗情境,激發學生主動探究的學習興趣,力求使每一位學生都能充分發揮主動性、積極性,自行進行實驗設計、驗證化學問題的猜想與假設。
2.化學教師要切實提高自身能力與素質
化學教師作為探究性實驗教學的主導,其素質與能力對實驗結果與教學目標有著舉足輕重的影響,能否發揮實驗性教學的作用取決于教師的能力與水平。因此,化學教師需要切實提升自身操作實驗的能力和教學水平,引導學生及時發現問題、解決問題,基于自身豐富的知識積累進行靈活的探究性實驗設計與教學操作,樹立學生學習信心,為學生的發展和成長做好基礎性建設。
3.創設趣味性教學情境
探究性實驗教學要想取得有效的成果,就需要教師為學生創設趣味性的學習情境與良好的學習氛圍。輕松、有趣的學習氛圍能夠激發學生的學習熱情與思維能力,使學生能出于內部動力而積極地進行實驗探究,發揮自身創造與創新能力。因此,化學教師應當為學生創設有效的學習情境,與學生共同學習、共同進步。
在初中化學教學過程中運用探究性實驗的教學方法,就是要以化學教師指導為基礎,結合課本中的具體教學內容與要求,明確教學任務與待解決的教學問題,并在此基礎上研究設計探究性實驗的具體方案,并且結合教師與學生對教學實驗資源的利用,明確研究對象,發現并總結實驗結果和規律,最終解決化學實驗問題。探究性實驗能實現學生的興趣激發,真正做到提升課堂教學質量,促進化學學科的趣味性,達到新課程標準的教學要求。
參考文獻:
中圖分類號:G72 文獻標識碼:A
應用Web 2.0技術對繼續工程教育的最大價值在于教育資源組織方式和溝通方式發生了根本性改變,更加方便工程技術人員自主學習和按需學習,進而大大縮短了工程技術人員的成長周期。
一、Web 2.0 概述
Web 2.0是相對Web 1.0的新一代互聯網應用的統稱。與用戶通過瀏覽器搜索信息的Web 1.0相比,Web 2.0則是互聯網建設的一種新模式,由單方向對用戶輸出信息轉為讓用戶參與共同建設,實現了自主化、個性化、社會化的網絡新體驗。
Web 2.0是互聯網的一次理念和思想體系上的升級換代,由原來的自上而下的、由少數資源控制者集中控制主導的互聯網體系轉變為自下而上的、由廣大用戶集體智慧和力量主導的互聯網體系[1]。
Web 2.0具有以下特點:
一是以用戶為核心:Web 2.0的內容通常來自于用戶,這就意味著Web 2.0為用戶提供了更多參與的機會。
二是注重交互性:Web 2.0不僅提供給用戶與服務器交互的權力,更實現了不同用戶之間、不同服務之間的交互,豐富的交互性帶來服務應用功能的極大增進。
三是服務的去中心化:網絡服務將向著分散化、小型化、組合式的方向發展。Web 2.0網站不需要是大型網站,只需為用戶之間提供充分的交互技術,小型站點在Web 2.0時代將得到非常廣闊的發展空間。
四是標準化設計:Web 2.0時代的Web設計會被規定為嚴格遵循國際標準,摒棄Web 1.0諸多非標準的設計模式,以確保網站設計代碼規范而精簡,從而節省網絡資源,提高訪問速度,并為用戶提供了更加友好的交互體驗。
五是思想的革命:對于Web 2.0而言,技術本身不是核心,重要的在于Web 2.0技術體現了具有革命性特征的嶄新應用模式。因此,與其說Web 2.0是互聯網在技術層面上的創新,不如說是在應用理念和思想體系上的革命。
因此,Web 2.0并不是一個具體事物,而是互聯網發展的一個階段,是促成此發展階段各種技術和相關產品與服務的總稱[2]。
二、Web 2.0對繼續教育帶來的影響
繼續教育中工程技術人員工學矛盾突出是主要問題,因此在教學組織上難以集中學習;此外,個體的文化基礎差異較大,在教學質量的提高上難以整齊劃一。對于這些困難,Web 2.0技術則可以有效解決,一方面網絡教育提供了跨時空的學習環境,時 時、處處皆可學,不再拘泥于集中學習方式;另一方面,網絡教育的海量知識有利于文化基礎較差者的知識補給。Web 2.0環境下,師生之間可以在不限制時間和空間的情況下,以多種方式進行溝通和交流,從而創新繼續教育的傳統教學方法和手段,繼續教育應用Web 2.0提供的各種工具和服務來改革教學模式將是適應科技進步和時展的必然選擇。
技術正推動我們的社會向著真正信息化的方向飛跑——我們的工作、生活、學習、娛樂等正被現代信息技術密密麻麻地貫穿起來:視頻會議、遠程學習、網上社區、智能手機、移動電視……這些Web 2.0技術的應用必然對繼續教育的教學內容、資源建設、策略選擇、活動設計和教學評價產生影響[3]。
(一)教學內容
教師除了延續傳統的以問題和案例為線索的教學方式以外,運用Web 2.0強調學習者參與這一特性,將工程技術人員的實踐經驗作為生成性學習資源引入到課程教學內容中,必將極大地豐富教學實踐,并成為繼續教育獨有的特色。
(二)資源建設
海量資源共享是Web 2.0最鮮明的特點,它允許學習者共建動態、開放的網絡教育資源,真正實現集體參與和共享。Web 2.0能夠充分發揮學習者的主觀能動性,激發出教育者和學習者自身的智力資源所具備的巨大創造力和潛在能量,以及他們在教學活動、工作實踐過程中所蘊藏的豐富資源。在這方面,一是要收集充分體現工程實踐的圖片、動畫和視頻等多種媒體素材,根據具體工作崗位要求,設計并制作好豐富的網上資源;二是要建設遠程實驗平臺,開展仿真實驗和虛擬實驗[4]。
(三)策略選擇
利用W e b 2.0的理念與技術,結合網絡教育特征,集合Web 2.0工具,如Blog、RSS、SNS、Wiki、IM、Podcasting等構建網絡交互式學習環境[5]。以學習者為中心的Web 2.0學習環境,帶來了人性化學習體驗和極大的便利。友好和諧、功能完善的網絡交互體驗空間,能夠更多地提升服務的親和力,提高學習者的參與度。考慮到學習者多層次、多樣化的學習需求,要設計多種學習路徑,例如基于案例的學習、基于視頻講授的學習、基于在線討論的學習等,移動學習技術也要充分應用到繼續教育中去。
(四)活動設計
Web 2.0學習環境是開放和分布式的,學習者可以通過豐富的學習活動和交互功能來促進學習效率的提高和學習目的的實現。考慮到網上學習容易迷航,因此要重視學習路徑設計;此外,配合學習內容設計好交互性和協作式學習活動非常重要,做中學、寓教于樂會大受歡迎。
(五)教學評價
Web 2.0可以提供多次練習、反復實驗,對學習過程進行跟蹤,并形成基于學習過程的評價。網上評價也是多元化和多方位的,如小組討論、案例分析報告、提交設計方案、開展遠程實驗等。
三、基于Web 2.0的繼續教育學習環境
網上學習環境要體現Web 2.0特征,如強調學習者的參與性、內容的創新性、體驗的靈活性、工具的多樣性、平臺的開放性、學習空間個性化等[6]。這就要求Web 2.0網站要整合多種學習工具,針對工程技術人員的實際需求設計教學內容,開發學習資源;網上組織學習活動,強化互動討論,并形成工程技術人員的學習社群;鼓勵學習者分享學習成果,實現成果開放;進行多元化學習評價等。
利用Web 2.0網站建立工程技術人員的個人學習環境(PLE)。個人學習環境是由多個學習網絡組成的一個自主控制的系統,包括:虛擬學習環境,即學習活動空間,與他人進行交流以及進行學習實踐的空間;Web 2.0工具,包括創作工具、協作和共享工具、通訊工具、存儲工具、聚合工具等;個人知識管理,即用于學習者總結反思學習體驗, 整理搜集和分析學習信息等(如圖1所示)。通過個人學習環境,學習者把各個分離的有利于自身學習的資源集中在一個操作平臺上, 以方便管理和使用。在這個環境中學習者自己掌握和管理自己的學習,包括制定學習目標,選擇學習內容和過程, 與其他學習者交流, 最后實現自己的目標,從而使學習者從單純的被動接收知識發展成為主動構建知識,進而實現自我價值。
四、使用Web 2.0技術的繼續工程教育案例
(一)基于Wiki的協作學習案例
協作學習是Web 2.0環境下重要的教學模式,利用Wiki開展協作學習,能改變傳統教學理念與方式,有益于培養學生的創造能力、批判思維、探索發現精神、與他人合作的能力。
中央廣播電視大學的“Visual Basic程序設計”網絡課程設置了“大家一起學VB”這一Wiki工具(如圖2所示)。進入Wiki可以看到里面有老師提出的多個VB程序開發任務,學生可以圍繞某個任務進行程序設計(如圖3所示)。在同學們反復使用Wiki的程序設計實踐中,大家互相協作,多方交流,紛紛貢獻自己的程序編碼;在看到其他同學對任務的求解時,相互之間往往又得到啟發并開始新的設計,最終某一任務得到了比較圓滿的解決。有時一個Wiki任務得到了同學們的多種求解算法,充分體現了大家協作開發的智慧和力量,就連教師都在驚訝之余,把同學們的合作成果作為課程資源加入到了后續的教學中。
Wiki的使用激發了同學們的學習興趣和參與的積極性,絕大多數學生都認為Wiki是很好的項目合作工具,并且以后在學習和工作中會繼續使用Wiki。學生們的良好反應說明Wiki在協作學習方面有很大潛力,它可以清晰地呈現知識,促進小組成員之間及時、方便地溝通,學生能夠直接評論和修改程序文檔的內容;通過Wiki組建學習小組,學生可以在一個比較集中的環境下建立和編輯程序文檔,構建自己的知識框架。
(二)基于手機的移動學習案例
移動學習(M-learning)是指基于移動設備(如手機和PAD)實施遠程教學的過程。移動學習給學習者提供真正的隨時、隨地、個性化、開放式的學習。廣東廣播電視大學以智能手機(Windows Mobile)為平臺, 制作了“數據庫移動學習課件”(如圖4所示)。
學生在自己的智能手機上安裝課件,隨時、隨地進行數據庫的學習。課件設計了5個實驗:安裝SQL Server數據庫、企業管理器的使用、查詢分析器的使用、SQL語句練習(如圖5所示)、備份和恢復數據庫。同時提供的“移動題庫練習課件”涵蓋了課程各個單元的內容,每個練習單元包括10道單項選擇題,用戶在自己認為正確的答案前點擊即可。10道練習題結束后,課件會自動對用戶的答題進行評閱,給出相應的成績。同時可以將學習行為和學習成績通過短信發送給教師。
移動學習最大的優勢在于方便而及時地進行人人、人機交互。3G技術支持下的移動學習應用在繼續工程教育中可以實現多媒體短消息服務、在線點播學習、在線實時交互。
多媒體短消息服務實現圖片、聲音和視頻等數據的無線傳送,用于通知、反饋信息等。在線點播學習實現登錄到服務器后學習資源的瀏覽與下載、課程作業的上傳等,點播觀看圖文并茂、清晰流暢的在線課堂和講座,使學習者真正感受到隨時上網、隨地觀看和隨意學習的樂趣。在線實時交互學習使學習者可以在任何時間、任何地點通過移動終端設備連接到互聯網中,繼而利用服務器上的豐富資源進行互動式和協作式學習。
這種教師與學生、學生與學生之間隨時隨地的實時解答及交互討論能使學習者產生一種強烈的興趣,并能使學生了解自己的長處和短處,據此調整自己的學習,提高學習效果。
(三)體現Web 2.0特征的網絡課程
中央廣播電視大學的“離散數學網絡課程”是基于Moodle平臺、并將Web 2.0核心功能應用于學習過程的網絡教育國家精品課程(如圖6所示)。
首先,課程設置了“搜索論壇”工具,使得學習者可以先從課程論壇中主動進行知識搜索,可以說一般的學習問題在論壇中都可以順利地找到答案。其次,設置了教師和學生兩個QQ群,利用QQ這一廣為大眾喜愛的即時通信工具進行師生交互式信息獲取,保證了學習交流過程的實時性。再次,以Wiki為工具進行知識體系構建與創新,幫助學習者共享或者創新知識。最后,課程還設置了網站統計、網絡投票、在線調查和網絡地圖等網絡新媒體功能[7]。
圖6 離散數學網絡課程
可以說,這樣一個使用現代信息技術,基于Web 2.0特點的網絡課程非常適合基于問題學習的繼續工程教育。既幫助學習者主動構建知識系統,培養自主學習、研究性學習和探索性學習的學習氛圍,又有效解決了工學矛盾,真正實現以人為本的思想,以學習者為主體的教育思想。
(四)遠程實驗系統案例
基于互聯網的遠程實驗主要有演示實驗、模擬實驗、虛擬實驗和遠程交互式實驗。浙江廣播電視大學的“Linux網絡系統管理”課程引入遠程交互式實驗。利用Telnet技術遠程登錄Linux服務器開展實踐教學,增強了學生對Linux網絡系統管理操作的實際應用能力和對網絡技術的應用能力。同時,基于網絡的遠程實訓考核徹底改變了傳統實踐考核方式,學生成為實訓考核的主體,在整個實訓考核中處于主動的地位,學生能夠自主安排學習進度并自主進行實踐,分析、處理和發送實驗結果,通過主動探索、協作討論,加深對理論的理解。基于網絡的遠程實驗,使學生在家里就可以完成實驗操作任務,實現了實踐教學網絡化[8]。
對于繼續工程教育,遠程實驗的意義有:
一是優質實驗資源共享,解決實驗人員、實驗場所、實驗設備等條件不能滿足需求的問題,解決實驗設備成本高,無能力購買的問題。遠程實驗不僅可使優質的實驗資源最大范圍的共享和利用, 同時也為異地協同實驗研究提供了技術支持。
二是靈活的實驗時間和場所安排, 實現開放式實驗教學。采用遠程實驗, 允許每個學習者自由確定實驗時間、靈活選擇實驗地點進行個體或團隊實驗,打破了地域和時空的限制。
三是個性化實驗教學。學習者可以依據自己的知識水平和需求進行有選擇性的知識學習和實驗, 既具有針對性又節省了時間, 而且針對不同層次的學習者開展不同水平的實驗, 實現了個性化的實驗教學。
四是交互式實驗方式, 可提高學習者對實驗的興趣, 促進創新性思維的培養。學習者既能通過互聯網實時地看到實驗設備的運轉情況, 又可以通過計算機控制遠程實驗設備, 并得到實驗設備的反饋信息和指導教師的在線幫助指導。
五、結語
Web 2.0使信息和知識的產生與傳播發生了根本性的變革,這一變革對教育教學影響至深,也給繼續工程教育注入了新的思維和活力。誠如美國印第安納大學的教授Ed ward Castronova所說:“人類從現實世界向虛擬世界‘移民’,是一個不可逆轉的趨勢。”
工程技術人員一般在自己所在的行業領域都有一定的經驗積累,只是傳統的教學方式和手段使他們缺少表達自己觀點以及分享經驗的途徑和場合, Web 2.0技術強調學習者的參與性,能充分關注并發掘他們的崗位職業優勢,進而創新傳統繼續工程教育的內容和形式。工程技術人員的學習需求是個性化、專業性強和急需解決的, Web 2.0技術的多樣互工具、開放的學習平臺靈活、便捷地提供了解決之道。對于Web 2.0技術合理、有效的應用,可為解決傳統繼續工程教育教學過程中的諸多難題提供新的思路與途徑,為繼續工程教育人才培養提供新的探索空間。
參考文獻
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中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2016)01-0089-05
引言
至2010年以后E-learning的發展進入了相對成熟期,形成了基本的學習邏輯與框架。Khan Academy獲得巨大成功,Moocs的快速發展及廣泛推廣應用,[1]全球性學習平臺的出現,智能終端在教育領域的應用,教育信息可視化,尤其是開放教育平臺信息化已經進入了融合發展和創新階段。[2]隨著教育信息可視化的普及與逐漸深入,各類數字化學習系統產生了大量教育信息,即教育大數據分析和運用已成為研究熱點。[3-15]
2005年戈爾茨坦[8]等首次把成熟的數據分析技術應用到教育領域。隨后,不斷有國際學者在理論和實踐上對此進行了研究和分析。CLOW D 研究了學習分析的內容及步驟;[9]SIMENS G關注學習分析,研究了學習分析的內容、實現的技術及平臺,提出通用的學習分析平臺及模型。[10,14,15]國內學者郁曉華等試圖從學習活動流角度來探討學習分析的行為模型,側重考慮了學習來源的多元化及學習活動的持續性問題;[6]馬曉玲等學者在其他學者研究的基礎上,嘗試給出學習分析系統中對象及數據的時空及交互演化。[7]
本文通過研究學習分析,尤其在深入分析和研究普渡大學Course Signals系統[7]、北亞利桑那大學的Grade Performance Status系統[8]的基礎上,將學習分析的成果應用到開放教育中,用于指導開放教育的過程,使“風險學生”通過學習服務系統順利完成學習。本文介紹了學習分析技術,并在此基礎上設計了學習服務系統,最后結合實驗案例探討基于學習分析的開放教育學習服務系統的科學意義及應用價值。
一、學習分析技術
1.學習分析概念解析
學習分析(Learning Analytics)是“大數據”在教育領域中的應用,是指利用工具測量、收集學生在線學習的數據,建立適當的模型加以分析,評價教與學,預測學生未來的學習表現,為學生提供個性化學習方案,以優化學習和學習環境。[5,10,12]在開放教育領域,學習分析通過分析學生學習中潛在的問題,預測學生的學習表現,以新的方式提高學生的學習參與度和在校率,以及為學生提供高品質和個性化的學習體驗。
學習分析不同于學術分析,學術分析旨在運用數據分析為教育系統的各級決策提供參考,它側重于行政管理服務;而學習分析則關注教師和學習,著重于改善教學,學生是最大的受益者,側重于為學生提供個性化學習服務。表1概括了學習分析要素的基本要求點。
2.學習分析模型
綜合國內外研究人員所提出的分析模型,學習分析過程均包括數據收集及預處理、數據分析及結果輸出(預測)。
Siemens的學習分析模型包含個性化調整/適應,[6]將數據來源分成學習背景數據和在線學習的學習狀態數據,前者是隱性數據,后者是顯性數據。而胡藝齡等提出的在線學習行為分析模型分為數據、機制及結果三部分。[5]在結果中加入了干預和自適應引擎,干預主要是指教師、家長、教育管理者從預測結果中判斷學生的未來學習情況,對其中學習有困難的“風險學生”進行干預,比如教師調整教學進度及教學內容,導師與學生進行深入談話、一對一的指導學習,教育管理者可用來判斷當前教育決策是否合適,進而確定是否需要進行調整。在線學習行為分析模型主要包括數據、機制和結果三部分。
根據學習分析模型,可以把學習分析分為數據采集和處理、數據的應用以及反饋三個過程,這是不斷循環的過程。本文主要關注結果模塊中的干預部分,結合學習分析,設計符合開放教育特點的干預系統,為學生提供個性化的學習,提高學生的學習積極性和學習能力,從而提高開放教育學生在校率,幫助開放教育學生順利完成學業甚至提高學生畢業率。
二、基于學習分析的開放教育學習服務系統設計
1.學習服務系統設計目標
學習服務系統針對開放學生的特點,運用學習分析理論,實現對在線學習平臺的學生學習數據可視化,預測學生的未來學習情況,對有學習困難的學生及時進行學習干預,并幫助學生解決遇到的學習問題,為學生提供個性化學習服務。這里有學習困難的學生并不一定指無法通過考核的風險學生,也可以包括暫時碰到學習困難的學生。因此將學習服務系統設計目標分為三部分。
(1)及時發現“風險學生”,采取恰當的措施幫助其通過考核。
(2)及時發現有臨時學習困難的學生,幫助解決問題。
(3)鼓勵上進學生,營造更好的學習氛圍。
不同地區、不同學校或教育機構,甚至對同一個組織單位來說在不同時期,這三個目標的側重點會有所不同。相關各方可利用在線學習服務系統更好地實現目標。
2.學習服務系統基本組成
學習服務系統的組成主要包括人員、學習分析結果可視化呈現、服務干預機制等,如圖3所示。其中人員包括教師、教輔人員、教育管理者及家長,以及受益的主體對象――學生。由于此處是開放教育的學習服務系統,因此“家長”角色可被弱化。學習分析結果及可視化呈現主要利用NODEXL來處理。干預機制是學習服務系統的核心,主要是學習服務系統根據學生的學習狀態,對學生進行鼓勵或警示,并把重要的信息發送給相關的教育管理者或教師,由他們做出進一步更具個性化的服務措施。
如圖1所示,學習服務系統中,教師、教輔人員及教育管理者的服務干預并不是孤立的,這三者之間的干預應該是相互協作共同作用于學生的。而學生對于干預機制也并非被動的接受,會對干預機制產生影響,從而改進干預機制,使干預機制更有效,更為學生所接受,從而有利于促進開放教育的發展。從實驗驗證的結果來看,在初期系統應用實施時,系統的干預是非常有效的;在成熟應用期,后三者的作用將會有所提升。后三者的干預可以通過學習系統產生作用,也可以是線下直接干預,比如電話或面談。
3.總體設計思路及步驟
根據學習分析系統和開放教學特點,將學習服務系統的具體設計思路及步驟分為四部分:
(1)從在線學習平臺導出在線學習數據,運用學習分析工具進行分析,獲得學生學習狀態的全局可視化數據。
(2)教師、教輔人員及教育管理人員,根據相應權限獲取可視化數據,利用系統可進行直接或間接的干預。
(3)學生在受到相關人員的干預及獲得可視化的學習數據后,做出反饋(也可能置之不理)。系統或相關人員針對這些反饋,改進自己的工作方式,設計更為合理的干預機制。
(4)學習服務系統的評價及改進。好的學習服務系統至少滿足三個條件:①有效;②學生樂于接受;③教師、教輔人員等可實施。
三、開放教育學習服務系統個案設計
以某學院的專業為例,雖然總體學生個數不超過500,學生地域分布廣,學生數量少,學生的情況較以前更復雜。但由于計算機技術及網絡技術的發展,各種智能終端設備廣泛應用,使學生的學習途徑更為多樣,真正能實現隨時隨地學習,為學生提供個性化學習被提上日程。而個性化學習離不開良好的學習服務,好的技術體系加上先進的管理體系更能促進個性化學習。
1.提取學生學習數據,利用NodeXL進行分析
以公共基礎課程《計算機應用基礎》課程為例,本學年選修的學生大約為80人。圖2(a)是從moodle系統中導出的學生在線學習數據。
選擇三次作業,兩次網上學習討論,四個重要的學習資源,作為分析依據。所有的學習評價為五分制,五分表示滿分,三分合格,如圖2(a)所示。為方便NodeXL進行處理,將其轉換成圖2(b)所示的節點模式。此處暫時忽略了學生的學習得分,只看學生是否進行學習。NodeXL的分析結果如圖3所示:
圖3是NodeXL利用圖2的數據做出的學習分析結果,采用Harel-Koren Fast Multiscale布局方式。圖中,小黑點是學生,藍色的正方形是作業,紅色的菱形是課程資源,黃色的三角形是學習討論。越靠近中心的學生參與學習的情況越好,而越的,則完成學習任務的情況越差。三個游離的點表示這三個學生沒有任何在線學習行為,即沒有參加學習討論,沒有完成作業,沒有在線學習記錄。圖3(b)中標記了部分“風險學生”的學號,以方便相關人員進行查看。
2.干預服務及反饋
在學習服務系統中,系統會根據學生的學習狀態,給出初步的處理結果。主要是:
(1)激勵好學生與要求上進學生,如給予明星學生等榮譽稱號,并給予若干學習幣。
(2)鼓勵團隊學習。對于學人物或學習系統中的活躍人物,在評估其帶動其他同學學習或對系統做出貢獻的前提下,給予學習幣。
其中學習幣可換取資源或某種權限,也可以換成小禮品。在學習服務系統運行初期,這種干預機制獲得了巨大的成功。
管理人員可根據需要來設置警示等級。在教師及教學管理人員端,也可設置接收何種類型或等級的消息。另外,教師及教輔人員可以根據各自需要,對數據進行進一步的過濾或標記。他們可根據不同的情況區別對待:
(1)表揚優秀學生,邀請他們擔任學習小組的組長。
(2)不忽略普通學生,給予適當關注和鼓勵。在系統中教學相關人員可在系統中編輯并發送個性化消息,或發送即時短信息等。
(3)主要處理的是風險學生,如圖3(b)所標記的學生。對于風險學生的處理步驟如下:
①查看學習分析結果的可視化面板,發現其中在未來的學習中存在學習風險的學生。
②查看這些學生的較為詳細的學習記錄資料,進一步進行分析。
③分類匯總風險學生的不同情況,做出適當的處理。表2是匯總的調研結果及處理方法。
④根據學生的反饋,改進干預與服務機制,提供個性化的幫助,使其順利完成學業。從表2中可以看出,學生對于干預與服務機制的反應是積極配合的,愿意接受有利于他們完成學業的干預與服務機制。
圖4是某學院學生一學年的學習數據,隨機選取2013-2014年度選修計算機應用技術的80名學生,其中第一學期基本無學習干預與個性化服務,第二學期初啟動學習服務系統。縱坐標為考核分數,橫坐標為學號,藍色菱形標記為期中檢查數據,綠色三角形為總評數據。啟動學習服務系統后,學生的總評成績普遍比期中檢查成績略高,特別是不合格學生的人數顯著下降,合格率提高。
另外,學習服務系統中在線學習活躍程度、學習任務的完成率以及課程考核的通過率都顯著提高。以2014年以某學院專業為例,在線作業的完成率從原先的45.7%提高到67.9%,瓶頸課程考核通過由原來的平均46.7%提高到71.3%。
四、結論
雖然開放教育教學中一直存在學習服務,但之前并未能充分利用及全面、準確地獲得學生的學習狀態,因此這種服務無法真正實現個性化、長期性、系統性和延續性。應用學習分析工具對在線學習平臺記錄的學習數據進行個性化分析,全面、快速并準確地獲得第一手的學生學習情況的數據,使教師、教輔人員及其他管理人員從收集學生學習數據中解放出來,真正實現個性化服務。本系統有以下作用:
(1)從學習服務系統能獲得全局的、詳細的學生學習狀態數據,有利于全局把握學生的學習狀態,將教師、教輔人員及其他相關教育工作者從收集學生學習數據的簡單、繁瑣的重復性工作中解放出來,更有利于教學及管理的創新,提高服務水平與服務質量。
(2)學生能從系統中查看自己的學習狀態,以及自己在所有學習者中所處的學習水平。從某種程度上這有利于學生更好把握自己的學習,激發學習熱情,引發學習興趣。
(3)學生是此系統的最大受益者,他們通過學習分析系統及學習服務系統,獲得了個性化的學習服務。總體來說,基于學習分析的學習服務系統是有效的,但該系統必須隨著學生的特點、教育方針策略的改變而改變,不能恒定不變。
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