時間:2023-08-11 16:55:36
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇科學研究的范式,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。
長期以來,教育技術學研究中不注重方法論,研究方法單一,定性研究傳統仍然占主導地位,這己成了以應用為取向的教育技術學發展的梗桔。近年來,我國教育技術研究者充分認識到方法論的重要性。社會科學領域中的各種研究方法不斷引入教育技術學研究中來,行動研究、教育敘事研究、混合研究、基于設計的研究等新型研究方法在教育技術學領域逐漸興起。有學者(張斌、張文蘭等,2009)認為“多元化研究范式是教育技術學研究的必然走向,我們需要打破單元的思維,放棄尋求普遍的萬能的教育技術學研究模式,走向教育技術學研究范式的多元化”。的確,教育技術學基礎理論的多元性、研究對象和應用領域的多樣性以及當前教育技術研究方法上的迷亂困境等都要求多元化的研究范式。本文在庫恩范式論對研究范式界定的基礎上,通過對當前教育技術學研究范式的思考,提出教育技術研究領域應當采用跨學科研究范式,并對其必要性進行了論證。
一、庫恩范式論及其對教育技術研究范式發展的啟發
范式一詞是由美國當代科學哲學家托馬斯渾恩(thomass.kuhn )在其經典之作《科學革命的結構》( the structure ofscientific revolution)一書中提出的。庫恩認為“范式是常規科學所賴以運作的理論基礎和實踐規范,是從事某一科學的研究者群體所共同遵從的世界觀和行為方式”fzl“研究范式”概念的核心要義是科學共同體共同具有的信念、學科的理論體系以及科學研究的框架結構等。然而,隨著研究的深入和發展,不少學者對研究范式的理解已經超過了庫恩賦予研究范式的意義,正如有些學者(蔡建東等,2006)所認為的那樣,我們也認為與庫恩范式的“替代性”和“不可通約性”相反,教育技術學不同研究范式之間是“共存”的,而且是“可通約”的,是交替互補的關系。教育技術學基礎理論的多元性和研究對象的多樣性決定了教育技術研究必須采用多元化的研究范式,就像日常生活中使用勞動工具一樣,不同勞動工具的功用和效率是不一樣的,也沒有最好的工具,只有最適合某種勞動的工具一樣。因此,教育技術學需要嘗試、引入和發現多種研究范式及其應用領域和使用范圍。在進行教育技術學采用跨學科研究范式的必要性論證之前,有必要對當前教育技術學所使用的各種研究范式進行梳理和思考。
二、當前教育技術學研究范式簡述與思考
我國教育技術學正處于蓬勃發展的歷史時期,學術研究一片繁榮、理論觀點不斷推陳出新,學科體系也不斷完善,論文和著作也是與日俱增。然而,教育技術領域對自身研究范式的探討并不多見,并且研究結論也不清晰一致。就從目前發表的論文來看,教育技術研究者對研究范式的分類及所持觀點大致有以下幾種;1、學科的研究范式可劃分為理論研究范式和實踐研究范式兩種基本類型。2、實證主義和人文主義是己經形成的教育技術學研究范式。3、在教育技術研究中主要存在“實證主義”與“解釋/建構主義”兩大基本研究范式。 4、黃榮懷教授認為,教育技術學領域研究范式的演變經歷了“經驗總結一對比實驗一系統整合”三個主要階段。5、近年來也有學者(張斌、張文蘭等,2009)提出教育技術學應當采用多元化的研究范式。從以上分類和觀點可以看出,教育技術領域對其研究范式并沒有形成一致性認識,各種觀點處于離散狀態。產生這種現象的原因主要有兩點:一是受研究傳統的限制,先前教育技術研究不注重方法論,研究方法單一,很少有人對研究范式進行深入的研究。二是教育技術本身的復雜性決定了研究范式難得統一。好在這種現象也表明了教育技術領域正在日益重視研究范式研究,這應該是一種好兆頭。
對當前教育技術學研究范式進行分析思考后,我們認為當前教育技術學研究范式存在單維不合理性,應當突破單維的思維模式,引入并嘗試使用多元化的研究范式。至于從其他學科領域引入的研究范式是不是適合教育技術研究需要,這需要理論思辨的支持,更需要實踐的檢驗。
三、教育技術學也要使用跨學科研究范式
1什么是跨學科研究范式
“跨學科”一詞較早出現在20世紀20年代的美國,但獨立的、自成體系的、有組織管理和規劃的跨學科研究始于20世紀50年代。隨著科學研究的發展和深入,許多學者對跨學科及跨學科研究提出了自己的見解,盡管對跨學科研究的概念表述不盡相同,但其本質和要義是明確的。我們認為跨學科研究是以問題解決的實際需要為出發點,通過協商合作以及個人探索等方式,采用一切有利于問題解決的方法、技術、手段和策略來解決問題,進而形成靈活且融合的研究方法體系的研究策略。跨學科研究的方法和關注點都是多元的。它可以由科學的求知欲驅動,也可以由實際的需求促發;可以由單個研究者來進行,也可以通過組建團隊來實施。真正的跨學科研究不是簡單地把幾個學科拼湊在一起,而是追求各個學科在思想和方法上的融合,通過學科間的商討與合作,建構一個共同的研究框架,獲取一個整體的或系統的研究成果。這種研究方法賴以運作的理論基礎和實踐規范,以及研究者群體在運用這種方法解決問題時所共同遵從的世界觀和行為方式就構成了跨學科研究范式。根據對跨學科研究及其范式的理解,我們認為教育技術學作為一門交叉學科更有必要采用跨學科研究范式,使得各相關學科的方法、思想等有機融合,更好的為學科發展服務。
2教育技術學采用跨學科研究范式的必要性
首先,科學研究的大環境呼吁跨學科研究范式。人們越來越多地認識到,許多社會現象和問題(包括教育)不是一門學科的學者能單獨解決的,而需要會同相關學科的學者,并以此為基礎才能發展出相關學科間共同的工作假設、共同的理論模型、共同的研究方法和共同的語言。也只有相互協作共同探索才能解決研究和實踐中不斷涌現的、涉及多學科的、復雜的理論和現實問題。事實證明,這些問題往往不是某一個學科能夠單獨解決得了的。鑒于此,許多學者撰文呼吁跨學科研究,并論證跨學科研究是當今科學發展的顯著特征和趨勢。對跨學科研究的高度重視和深入研究以及在實踐中的不斷嘗試,對消除學科之間的隔閡、重構綜合整體的觀念、促進學科的融合都起到了積極的推動作用口各學科所謂的研究領域并不是它獨斷的專有領域,并沒有絕對的界限。跨學科研究是促進學科融合、解決復雜問題的必要手段,己經成為科學研究的發展趨勢。教育技術學作為科學研究隊伍中的一支,有必要采用跨學科研究范式,為促進學科融合、解決多學科復雜問題做出應有的貢獻。
其次,教育技術學的學科性質和復雜的研究對象要求使用跨學科研究范式。教育技術學是教育科學領域新興的一門交叉學科,是具有方法論性質的技術學層次的學科,并且明顯具有應用性學科和綜合性學科的特點。教育技術學所研究的問題不是純教育學的,也不是純心理學的,也不是純技術學的,而是多學科綜合性的問題。例如,遠程教育不僅要遵從教育教學規律,也要關注師生分離狀態下的學生學習態度和心理問題,并且要采用恰當的技術來實現教學過程、達成教學目標,其中管理學知識的運用也是影響遠程教育成敗的關鍵因素。再如,學科主題網站的開發、多媒體課件的制作、交流互動平臺的建立等等,都不僅僅是技術實現的問題,而更重要的是在教育理念和學習方式上的突破。課堂教學設計是教學設計理論和教育心理學應用理論的杰出典范。教育技術學的這種包融的學科性質和復雜的研究對象就決定了教育技術學研究必然采用跨學科研究范式。也只有這樣,教育技術學才會取得長足的發展。
整體和局部性科學是一個復雜的知識體系,好比一塊蛋糕。為了便于研究,要把它切成大、中、小塊。首先切成自然科學、技術科學和社會科學三大塊。在自然科學中,又有許多切法。一種傳統的切法是分為物理學、化學、生物學、天文學、地理學等一級學科。近年來又有切成物質科學、生命科學、地球科學、信息科學、材料科學、能源科學、生態環境科學、納米科學、認知科學、系統科學等的分類方法。化學是從科學整體中分割開來的一個局部,它和整體必然有千絲萬縷的聯系。這是它的第一個屬性。
學科之間的關聯和交叉如果把科學整體看成一條大河,那么按照各門科學研究的對象由簡單到復雜,可以分為上游、中游和下游。數學、物理學是上游科學,化學是中游科學,生命科學、社會科學等是下游科學。上游科學研究的對象比較簡單,但研究的深度很大。下游科學的研究對象比較復雜,除了用本門科學的方法以外,如果借用上游科學的理論和方法,往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科學之花,可以接下游科學之木”。具有上游科學的深厚基礎的科學家,如果把上游科學的花,移植到下游科學,往往能取得突破性的成就。例如1994年諾貝爾經濟獎授予納什,他在1950年得數學博士學位,1951-1958年任美國麻省理工學院數學講師、副教授,后轉而研究經濟學,把數學中概率論之花,移到經濟學中來,提出預測經濟發展趨勢的博弈論,因而獲得諾貝爾經濟獎。
發展性化學的內涵隨時代前進而改變。在19世紀,恩格斯認為化學是原子的科學(參見《自然辯證法》),因為化學是研究化學變化,即改變原子的組合和排布,而原子本身不變的科學。到了20世紀,人們認為化學是研究分子的科學,因為在這100年中,在《美國化學文摘》上登錄的天然和人工合成的分子和化合物的數目已從1900年的55萬種,增加到1999年12月31日的2340萬種。沒有別的科學能像化學那樣制造出如此眾多的新分子、新物質。現在世紀之交,我們大家深深感受到化學的研究對象和研究內容大大擴充了,研究方法大大深化和延伸了,所以21世紀的化學是研究泛分子的科學。
定義的多維性一門科學的定義,按照從簡單到詳細的程度可以分為:(1)一維定義或X-定義,X是指研究對象。(2)二維定義或XY-定義。Y是指研究的內容。(3)三維定義或XYZ-定義。Z是指研究方法。(4)四維定義或WXYZ定義,W是指研究的目的。(5)多維定義或全息定義。一門科學的全息定義還要說明它的發展趨勢、與其他科學的交叉、世紀難題和突破口等等。這樣才能對這門科學有全面的了解。下面以化學為例加以說明。
化學的一維定義
21世紀的化學是研究泛分子的科學。泛分子的名詞是仿照泛太平洋會議等提出的。泛分子是泛指21世紀化學的研究對象。它可以分為以下十個層次:(1)原子層次,(2)分子片層次,(3)結構單元層次,(4)分子層次,(5)超分子層次,(6)高分子層次,(7)生物分子和活分子層次,(8)納米分子和納米聚集體層次,(9)原子和分子的宏觀聚集體層次,(10)復雜分子體系及其組裝體的層次。
化學的二維定義化學是研究X對象的Y內容的科學。具體地說,就是:化學是研究原子、分子片、結構單元、分子、高分子、原子分子團簇、原子分子的激發態、過渡態、吸附態、超分子、生物大分子、分子和原子的各種不同維數、不同尺度和不同復雜程度的聚集態和組裝態,直到分子材料、分子器件和分子機器的合成和反應,制備、剪裁和組裝,分離和分析,結構和構象,粒度和形貌,物理和化學性能,生理和生物活性及其輸運和調控的作用機制,以及上述各方面的規律,相互關系和應用的自然科學。
化學的三維定義化學是用Z方法研究X對象的Y內容的科學。化學的研究方法和它的研究對象及研究內容一樣,也是隨時代的前進而發展的。在19世紀,化學主要是實驗的科學,它的研究方法主要是實驗方法。到了20世紀下半葉,隨著量子化學在化學中的應用,化學不再是純粹的實驗科學了,它的研究方法有實驗和理論。現在21世紀又將增加第三種方法,即模型和計算機虛擬的方法。化學的四維定義化學是用Z方法研究X對象的Y內容以達到W目的的科學。化學的目的和其他科學技術一樣是認識世界和改造世界,但現在應該增加一個“保護世界”。化學和化學工業在保護世界而不是破壞地球這一偉大任務中要發揮特別重要的作用。造成污染的傳統化學向綠色化學的轉變是必然的趨勢。21世紀的化工企業的信條是五個“為了”和五個“關心”:為了社會而關心環保;為了職工而關心安全、健康和福利;為了顧客而關心質量、聲譽和商標;為了發展而關心創新;為了股東而關心效益。
化學的多維定義———21世紀化學研究的五大趨勢
1、更加重視國家目標,更加重視不同學科之間的交叉和融合在世紀之交,中國和世界各國政府都更加重視國家目標,在加強基礎研究的同時,要求化學更多地來改造世界,更多地滲透到與下述十個科學郡的交叉和融合:1數理科學,2生命科學,3材料科學,4能源科學,5地球和生態環境科學,6信息科學,7納米科學技術,8工程技術科學,9系統科學,10哲學和社會科學。這是化學發展成為研究泛分子的大化學的根本原因。所以培養21世紀的化學家要有寬廣的知識面,多學科的基礎。
2、理論和實驗更加密切結合
1998年,諾貝爾化學獎授予W.Kohn和J.A.Plple。頒獎公告說:“量子化學已經發展成為廣大化學家所使用的工具,將化學帶入一個新時代,在這個新時代里實驗和理論能夠共同協力探討分子體系的性質。化學不再是純粹的實驗科學了。”所以在21世紀,理論和計算方法的應用將大大加強,理論和實驗更加密切結合。
3、在研究方法和手段上,更加重視尺度效應
20世紀的化學已重視宏觀和微觀的結合,21世紀將更加重視介乎兩者之間的納米尺度,并注意到從小的原子、分子組裝成大的納米分子,以至微型分子機器。
4、合成化學的新方法層出不窮合成化學始終是化學的根本任務,21世紀的合成化學將從化合物的經典合成方法擴展到包含組裝等在內的廣義合成,目的在于得到能實際應用的分子器件和組裝體。合成方法的十化:芯片化,組合化,模板化,定向化,設計化,基因工程化,自組裝化,手性化,原子經濟化,綠色化。化學實驗室的微型化和超微型化:節能、節材料、節時間、減少污染。從單個化合物的合成、分離、分析及性能測試的手工操作方法,發展到成千上萬個化合物的同時合成,在未分離的條件下,進行性能測試,從而篩選出我們需要的化合物(例如藥物)的組合化學方法。
關鍵詞 單元整體教學;思維導圖;教學范式
中圖分類號:G623.6文獻標識碼:A文章編號:1671-0568(2014)30-0061-02
基金項目:本文系廣州市教育科學“十一五”規劃面上一般課題“小學科學單元教學研究”(課題批準號:10B018)的研究結果之一。
目前我國小學科學課教材都是以單元形式進行編排的,目的就是讓學生以一個體系來學習科學知識,使學生更系統、更科學地掌握所學習的知識,但是筆者在平時的聽課活動中,發現課堂里多數小組探究活動都是按著教師的預設進行,表面看來熱鬧非凡,卻欠了適合兒童認知發展的激發,缺少了學生自主探究動機的體現,活動與活動之間的知識關聯性不強,究其原因,大多數教師在教學設計時都較多關注學生的學習形式,而忽視了學生自主探究學習目標的設計,從而使得學生的小組探究學習顯得沒有深度。
《小學科學單元教學研究》的教學范式就是在改變現時小學科學課堂中的這種現象而構建起來的。“兒童的思維發展規律告訴我們,兒童約在7~12歲時,處于具體運算階段,他們已具有運算的知識,這種知識涉及在一定程度上作出推論。(皮亞杰關于兒童思維發展的四個階段)”,依據這個規律,我們課題組向一線教學的老師推薦“小學科學單元教學的范式”,目的是讓老師為學生設計更好地體驗科學探究的過程和理解科學教材里的知識結構體系,及掌握好有效的科學探究的學習方法。
一、《小學科學單元教學研究》的教學范式應用目標
1.提高科學探究的實效性。加強學生對科學探究方法的掌握程度,讓教師的引導教學更有效。
2.讓學生掌握學習科學知識的方法,使學生形成的科學知識更有系統性及整體性,從而提高學習效果。
3.讓教師更靈活地使用教材,更合理地安排教學課時。
4.拓展科學課堂的教學資源,讓科學知識的天地更廣闊。
5.提高科學教師的教學水平與專業知識水平,提高教學素養。
6.能探索出一條適合小學科學單元整體教學的路子來。
二、教學范式的特點
本“教學范式”以小學科學單元的教學為導向,在不同學生的年齡段特點、心理特點和知識、經驗背景的基礎上,用小學科學單元教學策略為邏輯起點,通過目標體系、評價體系和資源建設,并通過確定目標—選擇資源—實踐策略—評價改進—確立范式的研究過程,構建小學科學單元教學的體系,提高小學科學學科教學質量,從而達到促進學生科學知識全面發展、終身發展的目標。
三、教學范式的具體操作
1.教學范式的結構簡圖。
2.教學范式的操作。從單元知識目標出發,逐一完成以下各教學環節:
(1)了解知識結構,找出遞進關系,這是一個先發散再集中的思維培訓環節,目的是培養學生的發散思維和歸納的基本能力,也讓教師了解學生對該單元知識的“前概念”,為更好地進行下一步教學實施做好準備,是讓學生初步了解這個單元的知識結構和將要學習的知識應從哪些方面入手的重要學習環節。
在這個環節里,教師從向學生展示單元的一級學習目標入手,運用指引、激發啟迪的方法,讓學生用“頭腦風暴”的形式,交流自己對將要學習的單元中各課(學習知識)的認識,完成對本單元里需要學習知識網絡的初步了解,從而形成單元的二級學習目標的認識,并用自己喜歡的方式畫出一級學習目標與這些二級學習目標的關系圖。
然后,教師再指導學生在“關系圖”的基礎上進行“圖”的交流,指導學生對“關系圖”進行整理,讓學生從各自的“關系圖”進行交流比較,從中找出相同的知識點,歸納、整理各知識點間相關的遞進關系,畫出初步的思維導圖。
(2)建立探究目標,明確學習任務,本學習環節主要是培養學生綜合運用科學探究的能力,幫助學生對所學習的知識初步形成感知,讓學生學會怎樣梳理知識點的相互關系和怎樣尋找學習切入點,以展開下一步學習的探究學習。學生通過這個環節的學習,將學會對所學的知識進行“篩選”、“歸類”和初步掌握選擇自主探究的目標,通過“建立探究目標”的學習,使得學生主動探究的興趣得到提高。
在這個環節教學時,教師可先讓學生按前面所畫的初步思維導圖結構相近的同學組成學習小組(四人或六人為一組較適宜),然后讓學生從思維導圖出發,在組內對單元的二級學習目標展開研討活動,通過議論或聆聽別人的發言等活動,逐步將二級學習目標(知識點)進行“認知”的“篩選”,對哪些是已經“認識”的,哪些是需要進一步“驗證”的,哪些是自己還“未知道”需要探究了解的進行歸類,整理出知識的“脈絡”,在思維導圖中畫出各知識點之間的關聯關系,并從中找出探究的活動的切入點,建立起小組共同認可的起始探究目標,使下一步探究學習活動有了明確的方向。
前兩個教學環節建議在1個或2個課時內完成。
(3)主動、合作、探究、形成感知,這是一個遵循學生認識規律,培養學生綜合能力,提升學生素質,逐步提高探究能力的學習環節,通過學生的主動參與、樂于合作、動手探究,感知知識的學習過程,培養學生運用已有的知識和經驗對所選擇的問題開展科學探究的能力,達到會綜合運用科學探究的方法對事物形成感知。
建立起小組的起始探究目標后,側重點就是讓學習小組對所選擇的問題進行探究,由于所探究的問題是學生選擇的,學生的探究興趣會很濃,而且參與的意識呈主動的態勢。此時,教師要把握好教材要達成的能力目標,注意根據教材里對每個探究活動應注重的環節,“提出問題”、“猜想”、“設計方案”、“進行實驗與收集證據”、“數據分析與論證”、“評估,交流與合作”等探究環節的點撥,啟發學生運用已有的知識和經驗對小組所選擇的問題開展科學探究,達到對事物的感知。這一個教學環節建議用3或4個課時完成。
(4)整理、交流感知,形成知識體系,這是一個培養學生分析、綜合能力、交流表達能力、提升的歸納綜合能力的學習環節,在這個環節里,教師要組織各學習小組通過多種方式進行表達與交流,與同學們一起分享自己小組的研究成果和進行互相學習的活動,并將交流所得到的知識對自己小組的思維導圖進行補充完善,使整個單元的知識體系更有系統性及整體性,從而提高小學科學學科教學質量和學生的學習質量,達到促進學生科學知識全面發展、終身發展的目標。這一個教學環節建議在1或2個課時內完成。
完成了前面的各教學環節后,還必須對學生知識學習的程度進行檢測和鞏固。教師可針對學生對單元的知識體系的形成情況和學習科學知識的方法掌握情況,進行有系統地鞏固和提高,達到提高學生的學習效果的目的。
以上是筆者在《小學科學單元教學研究》課題研究中關于“教學范式”所做的探討,希望該“教學范式”能給小學科學的教師們在提高科學探究的實效性、加強對學生在科學探究方法的掌握等方面起到一定的參考作用,能最大程度地使用教材和讓學生掌握學習科學知識的方法,使學生形成的科學知識更有系統性及整體性,從而提高學習效果。
參考文獻:
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(編輯:朱澤玲)
一、研究啟動階段
2016年下半年,根據片區大組教研計劃安排,本期的教研主題是“同課多輪”課堂教學研究。第一次研討會上布置要求各成員學校進行校內教學情況調查、梳理,形成研究的方向和基本思路,之后再安排進行校級、片區兩級的教學研究課活動,最后形成研究總結報告。在接下來的時間里,我開始參加學校的理化生組的聽評課活動,并結合學校的青藍工程,結對指導青年教師。
經過一段時間的組內成員研討、整理,逐漸梳理出了兩個研究問題:1.課堂教學中創設有效的學習情境,激發學生學習的積極性與主動性;2.教學中學生學習方法的有效指導。
針對這些問題,結合片區研討要求,我開始準備“同課多輪”的教學,給同組老師們提供課堂教學中的學生主體地位的體現與學生學習方法指導的研討素材。希望通過這種形式的研討,讓老師們能體會到不同的課堂設計給學生參與課堂的積極性與主動性的影響,以及學習方式的不同所帶來的教學反饋的不同。
二、研究過程簡介
結合校級公開課及片區教研計劃,開展一次“同課多輪”的課堂教學研究活動,確定研究的課題是九年級化學第七單元課題1“燃燒和滅火”,這也是很具有典型探究意義的課題。前后共進行了兩輪教學,安排在兩個不同的班級。第一輪是校級公開課,我的教學設計主要是設計情境引發思考,激發學生學習興趣,再通過演示實驗進行驗證,同時借助電子白板輔助教學。之后及時安排教研組內的教學研討反饋,同組成員針對本課的教學提出合理化建議,對教學設計進行進一步的優化,并及時安排第二輪教學。2016年12月上旬,第二輪教學由片區安排同課異構研究課教學。根據第一輪校內同組成員的建議,結合自己在第一輪課堂教學中的反思,本輪的上課思路我進行了調整,教學設計主要以學生自主探究燃燒的條件,教師只作適當的引導,同時將第一輪教學中滅火原理的教學改為先由學生自主體驗滅火實驗操作,并盡量讓多名學生上講臺互助體驗,在學生的探究基礎上進行滅火方法的總結,最終歸納形成滅火原理。
三、研究過程實錄
在正式開展第一輪教學之前,我和我結對的青年教師也進行了集體備課,教學班級也是安排在他所教的班級,針對他班的學情設計公開課的教學。
1. 第一輪教學后的研討和反思
第一輪教學之后,由教研組長及時召開了組內的研討活動,組內成員就教學中呈現出的各種現象及問題進行了反饋,肯定了教學設計的亮點,也指出了教學中的缺憾。
(1)本輪教學設計的亮點
在導入新課時運用了一個視頻――人類用火的歷史,視頻時間雖然很短,只有38秒,但畫面給學生形成了強烈的視覺震撼效果,不僅直接交代了本節課的主題,同時更是激發了學生學習本節課的好奇心和學習興趣。在此基礎上引發學生激烈的討論,由此很順利地進入新課的教學。在后續的教學過程中注意到及時與視頻情境進行聯系,讓學生嘗試解釋視頻中的燃燒問題。
本輪教學設計的另一個亮點是對教材實驗的改進處理――“白磷在水下燃燒”實驗,教材中是用導管對準水下的白磷通入氧氣,而白磷在熱水中呈熔化狀態,再加上水產生的浮力,實際實驗當中往往會出現熔融的白磷被氧氣吹得四處飄散,很難達到理想的效果。我在實驗中借鑒了省優質課一等獎獲得者胡媛媛老師的做法,用一支大試管對準水中的白磷罩上去,雖然在實際操作中也會有難以罩上去的情況發生,但比起用氧氣吹的操作成功率還是要高很多,而且燃燒現象也很明顯;在熄滅蠟燭實驗中將教材上的“三支蠟燭燃燒對比”實驗改進為“利用提供的材料,用盡可能多的方法將燃燒蠟燭熄滅”。這一改動激發了學生的思維,學生在課堂上共運用了多達七種方法將蠟燭熄滅,同時又鞏固了所學的滅火原理和方法知識。再如,運用多媒體播放視頻“滅火器的使用”等教學環節,引導學生學會基本的火災預防知識,強化了化學教學的實用性。
(2)本輪教學設計的缺憾
本輪教學其實還是陷入了以教師主導課堂的誤區,在某種程度上扼殺了學生參與課堂的權利,沒有很好地激發學生學習的積極性和主動性,學生在課堂本應有的主體性沒有得到體現。燃燒條件的探究其實只是運用教材演示實驗來進行驗證,部分學生一時難以全面理解。雖然在教學時采取了問答形式及生活經驗來嘗試解決,但課堂的反饋還不是很理想。另外,在進行滅火原理的教學時,讓學生上講臺憑借生活經驗使燃燒的蠟燭熄滅,課堂氛圍曾一度達到非常熱烈的狀態,大部分學生的課堂關注度得到了很大的提升。但教學中只是安排了三個學生上臺實踐操作,沒有能夠及時對滅火方法進行逐一解釋,在最后只是由老師一并解釋,如果能多讓幾個不同層次的學生來講臺進行互助式體驗,即一個學生實踐操作,另一個學生負責對照滅火的條件進行解釋,課堂效果或許會更精彩,滅火的方法也可能會更豐富,不同層面的學生參與課堂的積極性和主動性也一定會得到很好的調動和激發。
2. 改進后的第二輪教學設計思路
針對同組老師提出的建議,特別是涉及到學生參與課堂的積極性與主動性的調動,以及學生學習方法的有效性指導這兩個關鍵性問題的解決,我將第一輪教學設計中的缺憾進行了一定的改進。這也是學校針對本期片區教研大組教研主題所確立的教學研究方向。
(1)將原來利用教材實驗及學生生活經驗完成燃燒條件的教學設計,改為由學生自己提出猜想并進行分組實驗。本輪的教學設計將學生分六個組,每兩個組完成一個探究實驗,共安排了三個分組實驗,分別是“如果缺少可燃物能否燃燒”、“ 如果缺少空氣(氧氣)能否燃燒”、“ 探究如果溫度沒有達到著火點能否燃燒”。實驗的器材與藥品分別是:木條、石塊、打火機、酒精燈;蠟燭2支、打火機、酒精燈、大燒杯;酒精燈、打火機、紙盒、水、坩堝鉗。實驗時先由學生自己進行猜想,之后每兩個組進行實驗效果對比,再分析實驗現象,從而得出??驗結論。
(2)針對第一輪學生上講臺演示蠟燭熄滅的效果欠佳的狀況,改成小組互幫互助的形式完成,先由學生主動上講臺,之后上來的學生再針對前面的學生熄滅蠟燭的原因進行解釋,由此進行多輪,從而激發和調動不同層面的學生來參與課堂,并進一步激發學生的主動意識與合作意識。
3. 第二輪教學后的研討和反思
本輪教學安排在自己所帶的班級,同時也有片區其他學校的同仁在另外?篩靄嗉督?行同課異構研究課教學。經過第一輪研討和反思后的改進,本輪教學中學生參與課堂的積極性和主動性得到了充分的調動,課堂氛圍較上一輪有了很大的改觀,課堂反饋良好。
在片區同仁們的研討與交流過程中,大家有以下幾點的反思:
(1)對有效課堂的反思
什么樣的課堂才是真實有效的?在本期的教學研究中,參與研究的人員均有了深切的體會。學生其實才是課堂真正的主人,教師的教學設計再精巧,如果在實踐中仍是脫離學生主體的,這樣的設計也只能是空架子,是教師自己的一廂情愿,或者是閉門造車的產物。只有充分激發了學生參與課堂的積極性和主動性的設計才是真正有效的設計,這樣的課堂也才是有效的課堂。
(2)對學生學習方法的反思
有效的課堂其實必然會有好的學習方法的引導,不同的學習方法其學習效率會大不一樣。好的學習方法不僅能產生較高的學習效率,更重要的是對學生今后的學習會有長遠的影響。現代教學觀不僅要求有高效的課堂教學,在學生的可持續發展上也有著更高的要求,因此在平時的教學中更要注重對學生學習能力的培養,學會學習才是真正的學習。
(3)對探究實驗活動的反思
一、引言
翻轉課堂最初來源于美國,在21世紀之初隨著網絡資源、課程視頻資源的豐富,許多山區偏遠地方的老師發現利用網絡上傳PPT的錄屏視頻可以有效地輔導學生的日常學習,使學生節約大量時間提高學習效率。翻轉課堂一次來自于英文“Flipped Classroom”,它不同于以往的教學模式,其教學地點分為課外和課上兩個部分。學生通過網絡視頻和學習資源進行自主學習,教師在課堂上與學生面對面地進行交流、互動,學生之間交換學習心得、教師輔導學生完成作業等。在這種教學模式下,在課堂外,學生自由安排時間自主學習課程的視頻或ppt,在課堂內由教師組織學生進行討論和學習,使學生更專注于主動的基于項目的學習,共同研究解決具體問題。
二、國內外翻轉課堂的教學模式的研究
翻轉課堂模式是近代大教育運動的一部分,它不僅適用于高等教育,在基礎教育階段也發揮了不同凡響的作用。它與混合式學習、探究性學習、其他教學方法和工具在含義上有所重疊,都是為了讓學習更靈活、主動,讓學生的參與度更強。而隨著互聯網時代的到來,計算機技術的發展及個人數字終端的普及,學生可以在課堂外便捷地通過互聯網學習豐富的在線課程內容。互聯網尤其是移動互聯網催生“翻轉課堂式”教學模式。“翻轉課堂式”是對基于印刷術的傳統課堂教學結構與教學流程的徹底顛覆,由此將引發教師角色、課程模式、管理模式等一系列變革。
翻轉課堂的本質是一場關于教學模式的變革,過去學生習慣于坐在教室里聆聽教師的講解,教師習慣于站在講臺上照著自己的講稿侃侃而談。然而傳統的課堂教學模式已經越來越多地暴露出它的缺點,已無法滿足人類學習的需求,而翻轉課堂卻打破這一模式,通過互聯網讓世界上的任何人都能隨時隨地地參與學習,享受一流的教育。翻轉課堂最知名的例子是薩爾曼?可汗在2009創辦的“可汗學院”,截止到2014年1月,YouTube上的“可汗學院”已經吸引163.3萬訂閱者,觀看次數超過3.55億次。2015年“可汗學院”進入中國,目前在網易公開課平臺上有60余門課程,幾十萬人關注度,超過百萬次的點擊量。在可汗學院之前,其實就有“翻轉課堂”的概念,但隨著“可汗學院”、Coursera、Edx等MOOCs課程相繼風靡全球,翻轉課堂的概念逐漸成為主流的教育思想。
國內的翻轉課堂教學模式的探索開始于2012年,隨著MOOCs課程的推廣和研究的持續深入,像清華大學、北京大學等國內重點高校相繼投入大量人力物力建立自己的MOOCs平臺,隨之也推出特色的翻轉課堂課程,在教學模式改革上做出很多的努力,取得不錯的成果。如清華大學的學堂在線已和國內外多家大學合作開展MOOCs教學,并基于此平臺開設多門翻轉課堂課程,如“電子技術基礎”、“創新思政課”等,并把翻轉課堂教學引入培養工程碩士的教育模式中,在探索混合式教育中走在國內大學的前列。
三、基于網絡公開課的翻轉課堂的教學模式探索
互聯網時代帶來信息量的激增,人們獲得信息的途徑越來越多,獲得信息的成本大大減少。如何利用現有的互聯網資源,改變原有的沉悶被動的課堂教學,提高學生學習效率,最根本的目的是使學生真正從課堂獲得知識、掌握知識,是翻轉課堂教學最本質、最原始的教學目的。
目前網絡公開課的教學資源比較豐富,人們可以方便地通過各種渠道收集到國內外知名大學教授講解的課程視頻資源。如果想象在學校一樣有規律地參與學習并和同學進行討論,可以MOOCs平臺上注冊申請課程,參與MOOCs學習,并隨時通過網絡和老師同學交流。翻轉課堂是學生通過網絡公開課自學和進行MOOCs學習的補充。教師從課堂的主導者變身為課堂的輔導者,通過集中授課,輔導學生學習網絡公開課或MOOCs學習資源,輔導學生完成作業。
在2014-2015學年第一學期,北京聯合大學生物化學工程學院開設“物聯網與智慧城市”課程的課程建設。該課程就是依托網易公開課的課程資源實現的翻轉課堂,是翻轉課堂在生化學院課程建設的一次重要的探索和實踐。該課程的課程資源包括三個獨立的網絡課程《TED演講:歡迎來到物聯網時代》、《物聯網與數字城市》、《數字城市》共14集內容,每集大約1小時左右。
本課程分為四個學習主題,每個主題均包括課外學習和課內學習兩個部分,具體內容和學時分配如下表所示:
對于每一個學習主題,教師均為學生提供課外學習提綱、學習重點要點、學習方法等相關資料,并給學生留一些思考題引導學生的課外學習。學生根據教師提供的資料和要求在課外自行安排時間觀看網易公開課的視頻資料,進行自學,并記錄學習內容、學習過程、回答思考題、完成學習。在課外學習期間,學生如遇疑問和難點課通過網絡聊天群隨時和同學、教師進行交流和討論。在進行翻轉翻轉課堂時,學生需要提交的具體學習資料包括:
1.課前學習內容,包括三四個主要的學習要點;
2.學習筆記;
3.課前布置的思考題;
4.學習過程中遇到的問題或希望在翻轉課堂上解決的問題;
5.教師在翻轉課堂上主要采用的教學方法是案例教學和課堂討論。每次翻轉課堂為90分鐘,具體的教學環節安排如下表所示:
在復習課外學習內容階段,由教師主要總結歸納課外學習內容的重點,提出本次翻轉課堂需要解決的重點問題。在案例分析與討論階段,教師預先根據學習主題搜集相關具體案例資料,在課堂上分析案例并引導學生通過具體案例分析加深理解、提高認識、鞏固知識。在案例學習結束后,翻轉課堂進入課堂分組討論階段,課堂討論采用分組討論的方式進行,由教師規定討論的問題,每次翻轉課堂的討論時間大約是20至30分鐘,每組學生在課堂討論的基礎上形成統一觀點和結論。討論結束后,每組由一兩名學生代表發言,提出該組的觀點和對問題的理解。在學生發言過程中教師同時匯總學生意見和觀點,最后由教師對學生的發言進行總結和點評。
四、經驗的總結
翻轉課堂的整個學習過程刻意突出學生主體作用,教師可以引導課程的學習方向并提供學習素材和具體案例,最終知識的理解程度和固化程度則取決于課堂的實際參與者(即全體學生和老師)的共同努力。每一名學生都是學習過程的參與者、學習內容的提供者、學習方法的實踐者,教師與學生在翻轉課堂中同時學到新知識,加深對知識的全面性的理解。
翻轉課堂是作為新的教學模式的一種積極有效的探索和實踐,在翻轉課堂的授課過程中,教師主要作用由主導者轉變為輔導者,學生在學習過程中會鍛煉其自我學習和綜合思考的能力,教師把課堂大部分的把話語權交給學生,學生從被動地接受知識變化為主動地學習知識,并逐步過渡到系統全面地掌握知識,并可在此基礎上激發學習興趣,課后可對學習的內容加以深化、融合和進一步擴展。
學習是一種樂趣,原有傳統的教學模式,學生學習的主要目的是考試,拿學分,學習本身的樂趣和享受卻被壓抑,讓學生積極地參與課堂、參與教學全過程,翻轉課堂無疑是一種非常有效的途徑和模式。當然目前在翻轉課堂的實踐中也遇到很多的困難和問題,比如學生從基礎教育開始就接受的是傳統的課堂填鴨式教學和應試教育,學生的自主學習的意識和方法欠缺,自主學習的熱情明顯不足。學生習慣于聽命于老師的安排,對個人自身的認知欠缺,因此教師在進行翻轉課堂之初需要反復動員學生積極發言和表述自己的觀點和認識。這無疑從一個側面反映出基礎教育的課堂教學模式需要積極探索如何激發學生學習意識,如何鍛煉學生主動明確地表述自己觀點能力。
再有,翻轉課堂對教師的執教能力提出了新要求,教師不再是知識的灌輸者和傳遞者,還應該成為知識的創造者。在翻轉課堂中,教師充當學習過程的監督者、輔導者和旁觀者,教師的個人學術水平、課堂設計和課堂把控能力對學生知識的學習的深度和廣度及學生的最終效果有直接的影響。
五、規劃與展望
隨著互聯網時代的到來和信息技術的發展,我們面對大數據時代的信息大爆炸,在線的學習資源會越來越豐富,分類會越來越細化,高校教師和教學管理者應該清醒地認識到基于教材和講義的照本宣科的教學模式終將被摒棄。在十三五期間,我國要實現高等教育的強國戰略,高等教育的變革勢不可擋,高校教師面臨新的挑戰。人類對知識的需求是永無止境的,無論是8歲的孩子、20歲的青年還是80歲的老人都會從學習中獲得知識、掌握技能,收獲成果。最終哪一種教學模式是最高效、最成功的我們不得而知,或者說現在預言還為時過早,但在高等教育教學模式、教學方法上的嘗試和探索非常必要。翻轉課堂作為大數據時代課堂教學模式的一種有益嘗試,帶給我們許多寶貴經驗,也促進我們對于教育的深層次的理解和認識,為教育的未來發展帶來很多新的思考。
參考文獻:
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高中化學新課程規范教學是指,高中化學教學要遵循國家新課程標準的要求,完全執行新課程的計劃,合理利用教學設施,規范運用教學方法和手段,了解學生的認知規律,保障課堂教學的有序進行,滿足學生的素質教育培養與個性化發展等。當前主要影響高中化學新課程規范教學的因素有:教師的教學理念不能滿足新課程的要求;教師的教學行為不能滿足新課程規范教學的要求;教學內容與目標不能滿足新課程的規定;課堂效率的低下不能達到新課程的目標要求等。基于以上原因,筆者根據實際的教學經驗,提出高中化學新課程規范教學的策略與思考。
一、當前高中化學教學中存在的不規范現象
根據筆者對許多高中化學教師的走訪與調查,發現了當前高中化學教學中存在著一些不規范現象:
1.少數教師在完成學校內的教學后,會去參與課外輔導或者搞課外家教。
2. .化學的教學內容不能完全按照新課標中的課時要求上足,有時還隨意增加或減少。
3.學生實驗課不能完全落實到位,學生不能完全按照要求對實驗目標進行徹底地實施。
4.給學生布置的化學作業不能起到學生復習鞏固知識的作用等。
二、高中化學新課程規范教學的實踐策略
(1)制定教學規范,引導教師的教學行為
根據當前高中化學教學中存在的化學教師教學不規范現象,提出制定教學規范的要求。在教學規范的指引下,教師按照規定合理分配每個知識點所用的課時,根據具體的課時,安排每節課的教學內容。能夠降低部分教師隨意增加或減少課時的現象,同時能夠避免部分教師備課不夠認真充分等問題。
(2)運用多樣化教學模式,提高課堂教學效率
教師隨意增加或減少課時,主要還是由于教學內容在規定的課時內沒有傳授完,不得不增加課時,或者講得太快,講得比較淺顯,不夠深入,所以減少課時。這就需要教師,能夠結合學校的實際教學設施和不同的授課內容,采用多樣化的教學模式,有效地引導學生,組織學生有效地與教師互動,進而提高課堂教學的整體有效性。
(3)重視實驗教學,徹底貫徹實驗教學目標
根據新課標中課時的安排要求,貫徹落實學生的實驗課。教師有效地引導并組織學生進行化學實驗,指導學生規范地記錄實驗的發現與數據等。不但能夠培養學生的實際動手能力,而且能夠幫助學生通過實際的實驗記憶化學知識,培養學習化學的興趣。
(4)運用多媒體、互聯網教學技術,隨時輔導學生學習化學
課堂上,對于比較抽象的化學知識,教師應該盡可能地利用多媒體等更直觀、更形象的教學技術,進行輔助教學,幫助學生理解并記錄化學知識。教師把課堂上化學的教學組織好后,課后學生遇到化學的問題,需要解答怎么辦呢?可以利用互聯網進行教學,教師應該告訴學生自己的Email、QQ或微信等通訊方式,當學生遇到問題,確實需要教師的幫助時,可以用互聯網這種新技術與教師聯系,使教師隨時都能夠輔導需要幫助的學生。
三、對高中化學新課程規范教學的思考
(1)對高中化學新課程規范教學理論的思考
一個理論從提出到完善,需要經過實踐不斷的檢驗,在檢驗的過程中,像課程標準、教學要求等等這些規范指導教學的理論依據也不是不變的。在實際執行過程中,理論也要隨著實踐的檢驗逐步的完善。這也因此提出一個問題,如何平衡好規范化教學與個性化教學之間的關系。雖然要求在遵守規范化教學的原則下,可以根據自身的實際情況進行符合學生學習發展的個性教學行為,但是,這些教學行為真的都達到教學的要求了嗎?例如,因為鼓勵開發利用教材以外的課程教育資源,有些教師便在教學中過度摒棄教材,造成教材使用不足的問題。但是這些教師并不是因為自身教學實力與眾不同,離開教材也能取得好的教學效果而這樣做,相反,由于過度拋開教材教學,加上自身教學實力不足,取得的教學效果不盡如人意。面對類似的情況,教師也許真的要好好把握規范化與個性化之間的關系。
(2)對高中化學新課程規范教學實踐的思考
雖然高中化學新課程教學中,需要強調按照規范的要求,但同時不能過分強調規范。例如不能不分學校地統一規范,因為畢竟每個學校的師資力量是不同的;學科也不能統一地規范,因為每個學科的特點是不同的,因此教學手段和方法也要相應地作出調整;學生也不能進行完全地統一規范,因為每個學生的基礎知識掌握水平,理解的快慢等等都是有差異化的,如果統一規范的話,會出現比較大的兩極分化;教師更加不能完全地統一規范,因為教師的教授水平,教授經驗,比較擅長的教學方式是不同的,這需要教師根據自身的專長去組織教學,同時提高自身的教學水平。
要采用多樣化的教學方式,根據班級內學生的基礎知識水平、年齡、特點等,安排好多樣化的教學方案,課堂上與學生互動,隨時了解學生的動向,盡量避免學生對高中化學產生厭倦感,要盡可能地激發學生學習高中化學的興趣。同時,要有效地利用課堂上的時間,避免拖堂等情況的發生。
參考文獻
[1]徐玉斌.高中化學新課程規范教學的實踐與探索[J]. 新課程研究(下旬刊),2013,09.
在新課改中提出,要積極地引導學生主動地參與到教學活動中,提高學生對學習的主動性,讓學生成為課堂中的主體.在此要求下,新型的教學模式就成為一項重要的研究課題,而翻轉課堂則是良好的教學模式,在現代中職教育不斷改革和轉型的背景下,對中職數學教學翻轉課堂進行研究具有很強的必要性,本文在此基礎上進行分析,對中職數學教學的翻轉課堂進行實例分析.
一、實例分析
(一)教材分析
筆者選擇的是中職數學教材中的“圓錐曲線”.圓錐曲線是中職數學中的重要內容,其可以幫助學生更好地理解幾何和代數,培養學生的數學思維.
(二)微視頻呈現
微視頻是翻轉課堂的重要手段,合理的微視頻能夠方便學生理解教材中的重點和難點,進而起到更好的教學效果.在“圓錐曲線”的微視頻中,我認為,需要包括如下幾點:圓錐曲線的定義、圓錐曲線的概念、圓錐曲線的定理及方程性質、圓錐曲線的判別方法等.
(三)記錄及評價
在微視頻呈現后,教師需要將學生對微視頻的觀看情況進行記錄,并且形成有效的評價.在記錄的過程中,需要結合學生的掌握的情況來了解學生的學習情況,在記錄后,需要對記錄的結果進行匯總,形成統一的反饋和評價,針對學生的不足之處進行改進和引導.
二、中職數學教學翻轉課堂的運用建議
(一)提高視頻的互動性
從翻轉課堂的教學理念來講,強調與學生的互動是最為重要的,只有這樣才可以引導學生參與到教學的過程中.因此,需要提高視頻的互動性.
筆者認為,在中職數學教學翻轉課堂的模式下,教師需要提高自身微視頻制作的能力和質量,針對現有的視頻內容進行改良和精簡,將視頻的長度和難度控制在中職學生能接受的范圍之內,同時,視頻的設計需要結合信息技術、教材、教學經驗等多種內容,強調視頻的藝術性,解決數學視頻抽象性過強從而造成的難以理解問題,讓學生可以提升對視頻觀看的興趣,同時,在此基礎上,還需要對視頻的內容進行優化,在視頻中多加入問題,從而提高視頻的互動性.
(二)提升教師的綜合素質
這里的綜合素質包括了很多方面,從本文的研究角度來講,中職數學翻轉課堂的模式下,教師的綜合素質包括了創新素質、教學素質和信息素質等.
1創新素質.翻轉課堂作為一種新型的教學模式,目前還沒有普及在中職數學的教學中,因此,教師需要具備創新素質,需要理解翻轉課堂對中職數學教學質量提高的必要性和重要性,進而為中職數學教學翻轉課堂模式的應用打下基礎.
2教學素質.教師需要結合中職數學教學和翻轉課堂的特征來提高自身的教學素質,轉變教學方法,研究教學策略,讓自身的教學能力和教學內容更加符合中職數學教學翻轉課堂的應用.
3信息素質.因為微視頻的制作是需要教師來承擔的,在目前,雖然有專門的技術人員承擔視頻制作的工作,但是教師是微視頻的設計者和使用者,只有教師親身參與到視頻的制作中才可以將知識的重點和難點融入視頻內,才可以結合教學的步驟來設置視頻的節奏,因此,需要提升教師的信息素質.
(三)提高翻轉課堂中提問的針對性
筆者通過調研后發現,在目前很多中職數學翻轉課堂模式下,教師所提的問題都缺乏針對性,從而就無法發現學生在學習中存在的不足,因此,需要提高翻轉課堂中提問的針對性.
(四)科學設計課堂練習
【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A【論文編號】1009-8097(2015)05-0091-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.014
引言
應用型本科教育以培養具有較扎實的理論基礎、較強的分析問題和解決實際問題能力的應用型人才為目標。實踐教學環節有助于培養學生的動手能力和應用能力,在應用型本科高校中占有突出的地位。實驗教學是實踐教學環節的必要組成部分,提高其教學質量對實現人才培養目標具有重要意義。
長期以來,應用型本科高校的實驗教學普遍采用“教師演示,學生重現”的模式,教師常常忙于指導學生的實驗操作,較少引導學生探究。學生則過多關注實驗結果的正誤,較少反思實驗方法和結果。由此,學生分析問題和解決問題的能力還有待提高,實驗教學對理論教學的促進作用也較為有限。因此,迫切需要研究新的實驗教學方法,全面改善教學效果。
從2011年開始,翻轉課堂教學模式逐漸在美國流行,并傳播到世界各地。它倡導學生在課外通過觀看教學微視頻自學課程內容,師生在課間參加教學活動和交流互動,學生消化吸收知識。翻轉課堂將教師從傳統教學方式的講授任務中解放出來,使他們能集中精力開展教學研究,提高教學效果。同時,學生成為教學過程的主體,教學獲得良性發展。翻轉課堂為應用型本科實驗教學改革提供了新思路。
華中師范大學楊九民等將以微視頻資源學習為核心的翻轉課堂運用到“現代教育技術”實驗課程中,取得了良好效果,但還需具體設計課內實驗階段的交流互動活動,以進一步提高實驗教學質量。
一 翻轉課堂及實驗教學方法
1 翻轉課堂的發展和內涵
早在2000年,美國邁安密大學的三位教授Lage,Platt和Treglia在經濟學導論課程的教學中,提出了翻轉課堂教學方式,即將傳統教學模式中課內傳授知識的工作轉移到課外完成,而將原來課外練習的工作轉移到課內完成。教學實踐表明這種方式有利于學生成為學習的主體,從而獲得個性化的教育。教學微視頻的出現則使翻轉課堂應用于教學實踐成為可能。2004年,SalmanKhan為侄女錄制了視頻幫助其補習功課,侄女反映視頻便于她略過已經掌握的內容,也利于她
翻轉課堂的基本思想是采用“課外傳授知識,課間內化知識”的策略開展教學。在課外,學生通過微視頻自學基本知識,有效實現新知識的原始積累。在課間,教師安排學生開展協作探究式活動,并當面解決學生疑問,促使他們加深對知識的理解。翻轉課堂教學模式具有以下優點:
第一,采用微視頻引導學生課外自學,效果優于傳統教學中教師講授的方法。首先,教學微視頻其實是教師講課場景的復制品,一旦錄制長期保存,可被多人反復使用。用微視頻替代講課,避免教師重復講解,減少工作量。其次,學生易于根據各自的學習狀況和特點,自由控制微視頻播放的時間、進度和次數,滿足學生個性化需要,從而提升學習效果。
第二,最佳發揮教師輔導學生的作用。在傳統教學中,當教師在課內為學生講解知識點時,由于學生剛接觸新知識,還來不及深入思考,此時很少需要教師解答疑問。在課后,學生做練習時,卻不能及時得到老師的幫助。翻轉課堂調整了教師在學習過程中出現的次序,當學生完成課外自學,取得新知識基礎后,教師與學生開展課內教學活動,交流互動,教師協助學生完成知識內化。
第三,翻轉課堂的核心在于課堂上的教學活動。建構主義認為,知識是學習者以自身為主體通過意義建構而獲得的。意義建構是指深刻認識新知識所反映的事物性質、規律和相互關系,理解知識點的內涵和外延,也即是知識內化。學生只有實現知識內化,才能理解新知識,掌握新知識,并靈活運用它們。翻轉課堂采用微視頻引導學生自學的根本目的在于,為學生實現知識內化奠定必要的知識基礎。同時,微視頻免除了教師講授的任務,使教師能集中精力設計和組織課堂教學活動,促進學生吸收和內化知識,提升學習效果。
2 傳統實驗教學方法的分析
在傳統實驗教學模式下,學生通常被要求課前預習實驗內容。在實驗課期間,教師先用15分鐘左右的時間集中講解實驗原理和內容,并演示操作過程。隨后,學生獨立完成實驗,并在課后完成實驗報告。這種傳統的實驗教學方法有以下缺陷:
首先,實驗進展緩慢,效率低。學生基于實驗指導書完成預習,較難把握實驗過程的每個環節,有些學生甚至不熟悉實驗儀器。他們操作不夠熟練,實驗進展緩慢。
其次,開展相同實驗的次數多,教師重復講解工作量大。不同班級可能開設相同實驗,每個班級往往需分批進行同一實驗,因此實驗重復次數多。有些基礎課程實驗重復量相當大,重復多次講解相同實驗內容的巨大工作量使教師無暇改進教學方法。
再次,教師的集中講解效果差。學生的接受能力有差別,每次的實驗人數又很多,實驗老師的集中講解通常不能保證每個學生都能清楚把握實驗方法和要求。
最后,實驗過程忽視學生內化知識。實驗成績通常以結果的正誤來評定,學生大都只追求完成實驗項目,取得正確的數據結果,很少深入思考相關問題。教師經常忙于解答學生的操作問題,較少有技術性指導。因此,師生之間缺少專業知識層面的交流和互動,不利于教學相長。
3 基于翻轉課堂的應用型本科實驗教學方法
本文根據翻轉課堂的優點,設計新的實驗教學方法,實施結構如圖1所示。在課前,主要通過教學微視頻引導學生自學實驗原理和操作方法,減輕教師講解負擔。在課內,學生完成基本實驗后,教師以思考題為導向,組織學生開展探究活動,強化其理論基礎,提高他們解決問題的能力。在課后,學生整理實驗報告。以下詳細介紹課前和課內的主要活動。
(1)課前活動
①教師根據實驗計劃編寫指導書。對于各實驗項目,除原理、步驟以外,指導書還應詳細說明要求取得哪些結果和結論,并給出與本實驗相關的1-2個思考題,以便課內開展探究活動。
②教師錄制講解實驗原理的視頻。該視頻可采用幻燈片方式加講解語音的形式,或者板書加講解語音的形式。同時錄制現場操作過程的視頻,以使學生能熟悉實驗環境。每個視頻控制在10分鐘左右,充分利用學生注意力最集中的時段,提高學習效果。
③學生觀看實驗教學視頻。學生自由選擇觀看視頻的時間、地點和方式,在最佳狀態下高效率學習。學生反復學習教學視頻,掌握基本原理,熟悉實驗儀器和操作步驟,并記錄遇到的問題。
④在完成上述步驟的基礎上,學生參考指導書,開展理論分析和計算,規劃實驗報告,完成預習。針對預習中遇到的問題以及實驗思考題,學生通過網絡平臺相互交流,查找資料解決。
(2)課內活動
①學生完成基本實驗。學生在觀看教學視頻完成預習的基礎上,能在半小時左右的時間內完成教學視頻所給出的基本實驗內容,教師也能在此期間解答學生預習中的疑問。
②開展協助探究活動。該步驟包含兩部分內容。第一,學生得到基本實驗的結果后,通過相互交流,糾正錯誤。第二,學生開展探究,解決新問題。教師針對指導書上的思考題,組織學生以3人為一組開展討論交流。各個小組分別討論思考題,探討結論,并在基本實驗的框架上,設計和擬訂實驗方案,并通過實驗予以實現。在整個過程中,教師指導和解答學生疑問。該步驟有助于學生深化對基本知識的認識,提高他們分析問題,解決問題的能力。
③展示和交流探究實驗結果。各小組獨立完成探究活動之后,教師選擇2-3個小組為示范小組。各示范小組依次為全體同學介紹解決思考題的依據、實驗方法,展示實驗結果。針對展示的情況,其他同學對比本組實驗方案與結果,討論和補充改進方法。
④實驗效果評價與反饋。經過探究活動、展示和交流后,每個學生首先自我評價自身掌握實驗原理的情況,評價基本實驗和探究實驗采用的步驟、所得結果的情況,并列舉本次實驗中的優點和不足。然后,針對示范小組,每個學生對其實驗方法和結果打分,指出其優點,提出改進意見。教師整理和總結評價材料,進一步改進教學方法。同時,將對示范小組的評價情況反饋給對應小組,促進他們提高實驗技巧。學生自評有助于其端正學習態度,提高學習主動性。學生互評能幫助學生正確認識長處和不足,改進學習方法,最終提高其應用能力。
二 翻轉課堂實驗教學舉例
下面以數字圖像處理課程中的“圖像的傅立葉變換與頻域濾波”實驗項目為例,具體說明本文提出的翻轉課堂教學方法。數字圖像處理課程是應用型本科高校電子信息工程專業的重要課程,要求學生掌握通過程序設計開展圖像處理的基本方法。本實驗的基本實驗內容為驗證二維傅里葉變換的平移性和旋轉不變性,實現圖像低通頻域濾波,學生應掌握傅立葉變換原理和特性,熟悉圖像正、反二維傅立葉變換的程序設計方法。
根據本文提出的教學方法,教師在編寫實驗指導書的基礎上,采用錄屏軟件錄制了講解原理的視頻,以及基本實驗操作步驟和講解的視頻。此外,指導書中增加的思考題為:在圖像的傅立葉變換域中,零頻、低頻和高頻數據分別代表圖像的什么信息,通過實驗予以驗證。
課前,學生觀看教學視頻,掌握了圖像正、反二維傅立葉變換的基本過程及其程序設計方法,熟悉了常用的讀圖、傅立葉變換、顯示等函數。針對思考題,學生通過查找資料和交流,對實驗驗證方法也有了初步的方案。
課內,學生獨立編寫圖像處理的程序代碼,完成基本實驗內容,相互交流,糾正實驗錯誤。之后,學生以3人為一小組,針對思考題,討論設計方案,分析其可行性,并擬訂技術路線。再通過程序設計實現方案,最終給出圖像處理結果。
示范小組給出的設計方案主要有兩種。如圖2所示為其中一種方案的流程圖,圖2中FFT和IFFT分別表示正、反傅立葉變換。首先,將原圖作傅立葉變換,得到頻域數據。然后,分別設計2個低通濾波器、1個高通濾波器,其中一個低通濾波器的截止頻率接近零頻。接著,分別將三個濾波器與圖像頻域數據相乘,再將乘積作反傅里葉變換,得到濾波結果,實驗結果如圖3所示。根據處理結果圖,很容易得出,傅立葉變換域中的零頻、低頻和高頻數據分別代表圖像的平均亮度、概貌和景物邊緣信息。
如圖4所示為第二種方案的流程圖。它的基本流程與方案l一致,只是逐漸增加低通濾波器的截止頻率,獲得多個低通濾波結果。當截止頻率fe很小時,處理結果與圖3(b)一致。當截止頻率fe分別取為10、20、30、40個像元時的處理結果如圖5所示。可見,隨著截止頻率增加,濾波結果的圖片越來越清晰。由此可以說明,零頻代表圖像平均亮度,低頻代表圖像的輪廓,高頻代表圖像的細節。
數學專業師范專科生是否需要科研能力?答案是肯定的.新時代的師范專科生不應該是只會教書的教書匠,而應該是兼備科研能力的綜合性人才。培養數學專業師范生科研能力是深化教學改革的方向。以往對這一方面的研究甚少,本文試作探討。
一、科研素質應成為數學專業師范專科教育內容的重要組成部分
為了中華民族的復興,為了每位學生的發展“走出知識傳授的目標取向,確立培養整體人的課程目標;破除書本知識的桎梏,構筑具有生活意義的課程內容;擺脫被知識奴役的處境,恢復個體在知識生成中的合法身份;改變學校個性缺失的現實,創建富有個性的學校文化”。以此為核心理念和基礎理念的新課程改革向世人明確昭示了我國基礎教育課程體系的價值轉型。《人民教育》曾登載邢巖梅的文章《教育科研與實踐:分離讓人很心痛》,作者在文中寫到,目前,在教育實踐中“很多時候,教師不是根據教育理論而是根據直覺和經驗做出決定。他們往往先有合理的行動,然后才有合理的解釋,有時他們只含糊地知道有關引導行動的準則,甚至不敢肯定自己行為的動機。”天津耀華中學特級教師張俊也曾在《科研型教師——素質教育的呼喚,成功教師的境界》一文中寫到,很多教師“他們對工作傾注了極大的熱情和奉獻精神,深入備課,耐心輔導,全身心地投入工作,一絲不茍。但是在工作中明顯地缺乏研究意識,因而漠視許多值得探討的有意義的教學現象、教學方法;不注意經驗的積累與反思,缺乏對有價值的實踐成敗的總結,喪失了對自身、對周邊教育教學現象因果、研究的方法和對象關系的探索。因此常常與好的經驗、方法、規律的發現失之交臂,在成功或失敗時也往往是知其然不知其所以然,使之蒙上偶然的色彩。”還有一部分教師“重視也積累了豐富的經驗,能夠認真總結自身實踐的成敗得失,深入思考其中的心得與體會,感悟與啟迪。他們也能夠較自覺地觀察周邊的教學活動中的現象,借鑒其成功與失敗、順利與挫折的經驗與教訓。這樣的教師往往是教學的有心人,勤于思考,勇于實踐,有著強烈的把工作干得更好的愿望與熱情,也有著冷靜而深刻的歸納總結的理性。然而由于個人實踐固有的局限性,對現代教育教學理論學習的空白或淺表性,造成他們有時表現出視野不開闊、 思維停滯在解釋、佐證的層次上,缺乏說明力,缺乏普遍指導意義,他們的談論及文章大多是回顧和介紹自己在實踐中被證明為有效的做法,剖析自己在實踐中得到的提高與教訓。”反思我們過去的教育目標、教學內容和長期的教育教學實踐,經過對當前在職小學教師教育理念及專業知識技能的調研,根據未來教育的需要,我們發現,一線教師親自參與教育科研,有創造性地解決實際問題是今天教育教學實踐的迫切需要。另外,“重視教師的科研素質的培是近年來世界教師教育發展的一個重要趨勢。教師具有科研素質,是新世紀中小學教師的共同特征”。所以,師范畢業生要想盡快適應小學實踐,培養師范專科生的科研素質應成為師范教育內容的重要組成部分。我在教學過程中發現數學專業的師范生很欠缺科研能力,所以提高學生的科研素質勢在必行。
二、培養途徑
我們根據數學專業師范專科生的具體特點,結合實際情況,采取了一系列的措施。具體如下。
a.思想重視、措施得當有力。“科研”教學對數學專業師范專科生來說是新鮮事,以往沒有嘗試過,因此,學生有畏難情緒,認為科研是深不可測的,擔心自身能力不夠。而有個別學生認為有篇文章交代即可,抱無所謂的態度。我們分析這些情況是自然存在的,要取得一定的成果,就必須解放思想,放下包袱,積極投入,才能夠克服困難,達到預期的目的。因之,我們一方面從思想動員著手,指出科研工作的重要性和必要性,另一方面規定把論文作為考試的內容之一,這樣讓學生變壓力為動力。同時,提出一系列循序漸進的要求,從而既消除大部分同學的頤慮又打破個別人的無所謂,激發了學生自覺性和積極性。
b.笛卡爾說過:最有價值的知識是關于方法的知識。我們扣緊科研方法這一主題以培養學生的科研能力,主要從以下幾方面把握:
(1)選題。
專科生因其學制短、時間少的特點,所以在選題的方法上應與本科生的畢業論文的選題要有所區別。我們認為,專科生的選題應在教師的具體指導下進行,所選的題目應該是指導教師比較熟悉的或是有所研究的領域,我們的做法是,指導教師根據情況提出多于學生數的題目,讓學生根據自身的情況,結合平時學習和訓練上有比較深刻的體會,選擇感興趣的題目,有的學生別有創見,提出自己的題目,我們及時予以鼓勵,認為選題合理,就予以肯定并給予加分,這樣既有集中選題又有自由選題,既發揮教師的指導作用,又發揮了學生的個體積極性,效果較好。
(2)檢索文獻、搜集資料
科研的資料有兩方面來源,一是文獻資料,二是通過實驗所取得的資料。專科生所需的資料應主要來自文獻,所以得先學會查閱各種資料,從眾多的資料中采擷有用的信息。在搜一集資料過程中,學生的查閱能力得以大大加強。我們在指導學生如何查閱資料后,要求學生利用課余時間,在規定的期限內必須完成,指導教師不時予以檢查和指導。學生的積極性較高,除了上課外,凡是有可能,他們都在閱覽室或圖書館查詢資料。
(3)整理資料、綜合分析,構思謀篇。
在占有大量的資料上,必須進行整理。我們要求學生把那些與選題有關的資料,按其重要性依序標明,以便進行分析研究。在整理資料的基礎上,要求學生進行分析,這時可以介紹比較分析、橫向分析、縱向分析等方法,學生不僅從分析中得到其方法,而且也得出結論。
在這一階段學生往往得出的結論是比較膚淺的, 比較分散的,甚至出現沒有得出相應的結論而得出次要的結論的現象,這時,我們逐一分析,讓同學輪流上臺講述自己的構思過程,包括分析和結論,然后指導教師引導其它同學發言,最后我們作總結性發言。同學們反映這樣效果很好, 不僅從自身,而且從他人的發言中,找出自己的不足之處,從而增強了學生的分析、綜合的能力。
(4)撰寫論文。
要求學生目的明確,多查閱各種資料,然后構思謀篇,寫出初稿。 同學從中初步學會了進行科研的一般方法,也培養了同學們的科研能力。培養數學專業師范專科生的科研素質是時展的需要,也是高校課程改革的一個方向,需要學校、老師、學生的共同努力。新時代的數學教師一定是既能教書又具備科研能力的綜合性人才。
參考文獻:
[l]教育部師范教育司.教師專業化的理論與實踐(修訂版)【M】.北京:人民教育出版社,2003.
“翻轉課堂”起源于美國科羅拉多州落基山的一個山區鎮學校“林地公園高中”, 學校化學教師的喬納森?伯爾曼(Jon Bergmann)和亞倫?薩姆斯(Aaron Sams)為了幫助因交通不便而缺課的學生,開始使用屏幕捕捉軟件錄制powerpoint演示文稿的播放和講解聲音,從而逐漸以學生在家看視頻聽講解為基礎,開辟出課堂時間來為完成作業或做實驗過程中有困難的學生提供幫助。
一、翻轉課堂教學模式的內涵
(一)什么是翻轉課堂
翻轉課堂,是通過課前教師創建教學視頻,學生在家中或課外觀看視頻中教師的講解,而在課堂上主要是師生面對面交流和完成作業的這樣一種教學模式。所謂翻轉,主要重新建構了教學的流程,而這種改變可以明顯提高學生的學習效率、調動學生的學生積極性、學生成績大幅度提高。
(二)翻轉課堂與傳統課堂的比較
1.傳統教學模式。傳統學習模式分為二個階段,第一階段為課堂集中教學階段,教師講授知識、課題討論、復習鞏固知識,第二階段為課后練習復習鞏固知識階段。在傳統的教學模式中,學生通常在學校里聽老師講課,課后復習、做作業、然后參加考試,瓶頸是課后作業中遇到的問題不便于與老師交流解決。
2.翻轉課堂教學模式。在翻轉教學模式中,學生課前需要先自學老師制作的教學視頻,在課堂上利用學到的知識做一些實踐性的練習,當遇到困難時,老師會進行指導,從而解決自學中遇到的問題。由于翻轉課堂模式下學生課前會學習相關知識并針對若干問題進行思考,課中教師對學生不懂的知識或問題引導學生之間、師生之間進行交流, 引導學生自主解決問題,這樣既培養了學生的自我學習能力,同時培養了團隊協作解決問題的能力。
(三)翻轉課堂的關鍵
喬納森?伯爾曼和亞倫?薩姆斯指出“翻轉課堂”不是在線視頻的代名詞。“翻轉課堂”除了教學視頻外,還有面對面的互動時間學生與教師一起進行有意義的學習活動。視頻并不能取代教師,也不能簡單地視為在線課程。因此翻轉課堂的關鍵是創建良好的課堂互助學習解決問題的環境和氛圍。 “翻轉課堂”作為一種手段,旨在增加學生和教師之間的互動和個性化學習,教師引導學生對自己學習負責的態度,創建課堂互助學習的環境,教師應成為學生身邊的“教練”,學生成為學習的“主人”。
二、翻轉課堂教學模式實施的條件分析
(一)制作視頻。翻轉課堂實施的主要條件之一是教學視頻的制作,每個視頻長度控制在15分鐘以內,以微課的形式展現,著重就數個知識點進行講解,視頻盡量活潑有趣,采取多種形式保證學生高效而有興致的完成學習。
(二)任務。為了明確學生課前學習的任務,翻轉課堂實施過程中需建立科學合理的任務方式,可以采用直至任務單,或電子任務單的方式,一方面明確課前學習的任務,另一方面可以給予一定的方法指導。
(三)創建平臺。學生通過觀看視頻,學習知識點或操作技巧, 但會遇到各種問題,此時便捷的互動平臺非常的關鍵,可以通過面對面交談、網絡交流等方式來建立師生交流的平臺。QQ、微信等通訊手段都是學生樂于接受和采用的。
三、高職會計專業翻轉課堂教學模式實施的思考
(一)視頻制作的思考。課前微課視頻的質量直接影響到翻轉課堂的實施效果,因此制作視頻時應首先明確學生必須掌握的目標,以及視頻最終需要表現的內容。當然非常關鍵的一點是在制作過程中應考慮學生的想法,以適應不同學生的學習方法和習慣。因此,為了適應學生的學習需求和積極性,視頻盡量簡短精悍,重點突出,形式新穎。
(二)任務的思考。任務單是課前學習和課堂指導的橋梁和紐帶,任務盡量以會計操作的實踐為主,明確任務的同時盡量給出任務完成的操作指導,配合視頻演示,引導學生完成。為了激發學生參與的積極性,注意對任務單完成情況的考核。
(三)課堂組織的思考。課前向學生拋出具體的實踐活動任務,學生進行自主探究或協作學習,課堂上教師重點是觀察學生的探究進度,并在適宜的時候進行指導或輔導,引導學生的探究方向,防止探究流于形式、學習流于表面化和膚淺化,因此課堂內更需要高質量的學習活動,讓學生有機會在具體環境中應用其所學內容。可采取分組完成的方式,探究結束后,組織學生進行成果交流和自評,深化對知識的理解,鍛煉學生的合作和溝通、表達的能力。
四、翻轉課堂的意義
(一)課堂互動更加有效
翻轉課堂使得課堂變得靈活,教師可與學生進行一對一的交流,也可以把有相當疑惑的學生聚集在一起互動,時間更加充裕。當然,學生之間的互動也比以前更多了,學生間互相幫助學習,學習變得更扎實。
(二)師生關系更融洽
翻轉課堂使得教師有更多的時間與學生在一起,更清楚的知道誰學習有困難,并能準確的定位他們需要幫助的點在哪里,或發現他們潛在的問題。學生更加佩服老師的火眼金睛,更愿意追隨老師教學的步調。
(三)保護了學生的個性
翻轉課堂保護了學生的不同,便于發現學生學習的不同情況,因材施教解決學生遇到的困難,當然課堂小組合作學習的方式能夠更好的發揮出不同學生的優勢和個性。
參考文獻: