物理研究性學習材料范文

時間:2023-04-10 07:42:20

導語:如何才能寫好一篇物理研究性學習材料,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

物理研究性學習材料

篇1

    關鍵詞  綜合能力   研究性學習    

    地理科學的學科研究對象和研究任務決定了地理科學的學科特點,地理學科不僅知識性很強,而且地理知識與社會、人文聯系特別的緊密,即地理學科具有很強的實踐性,地理學科的實踐性突出體現在學生必須通過親身實踐才能正確的認識人類賴以生存和發展的地理環境及其人地關系。同時地理知識具有廣泛性、綜合性和區域性特征,這就要求地理教學結構與形式向靈活性和多樣性發展,教學方法向有利于培養學生實踐能力與有利于培養學生智力的方向變化,所以調動全體學生的積極性,人人參與動手實踐是地理教學的需要,是達到教學目標的重要手段。地理科學的學科特點決定了地理教學需要一種能使學生跟社會實踐相結合的全新的教學方式——研究性學習。通過對地理學科特點和研究性學習的分析,我們看到地理教學中所需要的正是研究性學習所能夠提供的效果。很多地理知識只有在實踐中才能更好的把握和學習。地理學的很多知識就是社會客觀現實,是客觀存在的具體的事物,如果能在實踐中進行學習,效果會更佳,研究性學習就是這樣的一種學習過程和方法。那么地理學科綜合能力的培養與研究性學習有何關系呢?

    一、地理研究性學習是地理學科綜合能力的運用

    1.搜集整理地理信息的能力。在地理研究性學習中,學生要獨立自主地去研究課題,幾乎沒有或很少有現成的資料,學生會根據需要接觸各種信啟、資料,從中去查詢自己所需數據、事實和實例等。各類信息有著各自不同的特點面對眾多的信息,如何篩選整理取決于學生搜集、整理地理信息的能力。

    2.語言表達能力。語言是人類所特有的用來表達意思、交流思想的工具。語言表達能力是地理思維能力發展水平的重要標志。在研究性學習中,學生要經常向別人表達自己的觀點和想法:探討或征詢與研究性課題有關的問題。如何恰到好處地表達清楚自己的思想、語言表達能力就尤為重要。

    3.讀圖和圖文轉換能力。地圖是地理知識的載體,具有直觀、簡潔的特點,是地理學科的第二語言和重要工具。在地理研究性學習中,學生要用到各種地圖,如何將圖中的知識和各種信息提取、深入挖掘和靈活運用,完全由學生的讀圖能力決定。在讀懂圖的基礎上還需要具有將圖中的圖形符號轉變為文字表述的能力,也就是圖文轉換能力。如對柱狀圖、地形圖、農業分布圖、礦產資源分布圖等的讀取圖文轉換。

    4.地理空間想象能力。當今世界,經濟高速發展,區域交往與聯系日益密切。有關區位的問題已引起世人的關注,此類課題也是地理研究性學習中經常涉及的問題。如工業區位的選擇、農業的區位因素、商品產地與運輸和銷售市場之間的區域聯系等,所有這些都具有鮮明的空間特征。開展這些課題的研究,學生必需具有一定的空間想象力。

    5.理論聯系實際的能力。學習地理知識的目的重在應用,研究性學習就是一改以往“讀死書、死讀書”的誤區,突出地理知識的實用性。在研究性學習中,需要學生學以致用,具有理論聯系實際的能力。如應用農業區位理論,調查研究當地發展某種種植業的區位因素;應用城市區位理論,實地考察、分析形成的區位因素等。

    6.團結協作的能力。學生實踐活動多是以小組或集體的形式進行,人際交往面大大增加,團結協作的機會也遠大于平時。即使是個人活動也離不開與他人的交流、互相幫助。共同合作,從這一點來看,研究成果應說是大家團結協作的結晶。

    7.分析問題解決問題的能力。開展研究性學習,學生需要具有一定的分析問題解決問題的能力。通過具體分析把地理事物分解成各部分和各組成要素,然后再運用比較、歸納、綜合等能力,把各部分和各要素連接成一個整體,從中考察各部分、各要素間的聯系進而揭示事物的內在聯系,把握事物的本質和規律,使研究性學習的最終目標得以實現。  

   二、地理研究性學習是培養地理學科綜合能力的重要途徑

    1. 發揮地理與其他學科的聯系功能,有利于培養綜合感知能力

    學習是從感性知識開始的,在學習過程中提供必要的感知材料有助于學生進一步理解事物的本質和規律。為在教學中提供更加豐富、更加真實的感知材料,教師應從學生熟悉的日常生活和常見的自然現象入手。如講述大氣的熱力作用這一抽象的物理過程時,可從夏季白天多云氣溫不會太高,引出云層對太陽輻射的反射作用;從睛朗的天空呈現蔚藍色,引出大氣對太陽輻射的散射作用;從學生都很熟悉的大棚蔬菜的種植,引伸到大氣的溫室效應等等,并密切聯系初中物理講過的熱對流的條件、熱輻射的原理、水的三態變化等知識,從多方面來幫助學生加深認識。為了讓學生正確地感知月相的變化,在教學中我注意運用多種媒體,同時將我國古代優美的詩詞引入其中,調動學生多種感官參加活動。

    2.發揮地理與其他學科的聯系功能,有利于培養綜合理解能力

    在感知的基礎上實現對學習材料的理解是學生認識活動的中心環節。理解的過程是一個借助思維使知識不斷“內化”的過程。這就需要通過對感知材料的分析、綜合、比較、抽象和概括,以實現知識質的飛躍。教學中,教師應特別注意從多方面引導學生加寬、加深對學習材料的理解。

     3. 發揮地理與其他學科的聯系功能,有利于培養綜合解決問題的能力

篇2

研究性學習的物理課程模式則是把研究性學習作為一種學習方式貫穿于高中物理教學中.即根據高中物理學科的特點,結合高中學生的心理,把學習的材料以問題或情景的形式呈現給學生,引導他們提出各種假設并收集資料加以驗證,獨立積極思考、解決問題、發現知識的一種學習方法.用類似科學研究的方法去獲取知識、應用知識、認識問題、解決問題的學習方法.它從學習者個體發展的需要和認識規律出發,以創造為指向,通過轉變學生的學習方法,培養學生的創新精神和實踐能力.

《高中物理新課程標準》在課程實施上注重自主學習,提倡教學方式多樣化.高中物理課程應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考.通過多樣化的教學方式,幫助學生學習物理知識與技能,培養其科學探究能力,使其逐步形成科學態度與科學精神.

如何在高中物理課堂教學中開展研究性學習,從根本上改變學生學習態度和學習方式,更好地培養高中學生的探究能力和創新精神,這是一個現實而又具體的問題.通過教研交流,在聽課活動中發現現在的高中課堂教學活動,還是傳統的教學方法占主導地位.教師一言堂的現象還是普遍存在,新課程理念還是以口號的形式呈現,沒有得到很好的落實,甚至在心理上還存在抵觸情緒,在實際教學中不敢放手學生,不相信學生潛在的學習能力.

為此,要能動搖教師的這一思想,關鍵的是要樹立典型,讓教師把在課堂教學中落實新課程理念的想法和做法不要理想化、條件化,不要認為這些都是發達地區才能做的事情;讓他們把眼光收回來,看看我們身邊,就我們的現有教學環境,教學條件下同樣可以在課堂教學中落實新課程理念,讓學生體驗學習的快樂和幸福.

為了達到這一目標,我從我的課堂進行改革,借助2011年畢節市“六個三工程”立項課題《高中物理教學中實施研究性學習課程模式實踐探索與研究》和全國教育科學“十二五”規劃2011年度教育部規劃課題《優質課堂與現代教學技藝運用的研究》課題的立項子課題《優質課堂與嘗試研學課堂教學模式的研究》(課題組成員自費課題)的研究,在綜合畢節市《畢節地區“六個三工程”的課題指南(2012-2015年)》(畢地教辦研【2011】64號)的通知和中國教育科學研究院教育科技研發中心《優質課堂與現代教學技藝運用的研究》總課題組的指導材料,結合《人民教育》發表的“嘗試教學”理論,在教學中采用小組合作嘗試教學的方式進行課堂教學的改革.

通過嘗試教學將研究性學習思想與高中物理教學有機結合,并在課堂教學中進行實踐研究,在課堂教學實踐中落實高中物理新課程理念,創造讓學生在自主、合作、快樂中學習物理的課堂環境.通過近一年來的實踐研究,讓我的課堂發生了根本性的變化,也讓研究班級的學生對高中物理學科的學習由懼怕轉變為喜歡,甚至是愛上了物理.這些轉變都得益于以課題研究為支撐,以先進的理念為指導,在課堂教學實踐中落實.

通過教學實踐,我認為在高中物理教學中要落實新課程理念,最關鍵的是要改變傳統的教學觀念,教師教學觀念的轉變對落實高中新課程理念起著至關重要的作用,只有教師的教學觀念改變了,才能去影響學生的學習方式.在實際教學中,教師的教學觀念的改變和學生學習方式的轉變是制約新課程理念能否在課堂教學中落實的瓶頸問題.只有教師在思想上、心理上和行動上突破了這一瓶頸問題,新課程理念在課堂中的落實才能取得突破性進展的第一步.

在突破了教師方面的瓶頸問題后,接下來的是要幫助學生在思想上、心理上、行為上突破由傳統的灌輸式教學在學生心理產生深刻影響的瓶頸問題,在這一問題的突破中,教師要根據高中學生的心理特點、認知特點有針對性的進行突破.在這里切記不能只使用說教的方式進行,因為專門的說教是很難讓學生對已形成的根深蒂固的學習方式發生改變.我認為最好的方法是教師創設學習情景,讓學生在認知行為中發生認知上的沖突,教師再巧妙的、不露聲色的進行引導,讓學生自己由心理上對灌輸式教學的學習效果與小組合作學習方式的教學效果進行比較,讓他們在無意中從心理上接受小組合作嘗試教學的學習方式.也只有這樣,才能讓學生在后面的學習中全身心的投入到討論學習中來,才能激發學生的內在潛力,讓學生的智慧為小組服務,讓每一個小組成為一個小的智囊團體.

在突破使學生學習方式轉變的這一瓶頸問題時,我常采用的是游戲的方式和學習中的當堂檢測,通過這些教學活動,讓學生從心理意識到我們平時看了、聽了認為自己懂了而實際上不一定真的懂了的學習現象彰顯出來,同時讓學生知道我們在平時的學習中常出現的“一聽就懂、一做就錯”的學習現象正是來源于此,讓學生產生認識上的沖突.這樣學生就能由心理上對小組合作嘗試教學的方式產生親切感,從而樂意去接受這種學習方式.

在突破了教師和學生在認識上的瓶頸問題后,接下來是要將理論和學生實際相聯系,在理論的指導下進行課堂教學實踐,將研究性學習的思想融合到小組合作嘗試教學中來.要讓我們的課堂教學成為高效的學習活動,形成真正意義上的優質課堂.

在課堂教學實踐中我以嘗試教學理論的基本觀點“學生能嘗試,嘗試能成功,成功能創新”為教學指引,結合研究性學習的理論,在教學中以學習小組為單位進行“先試再研,研后展示,展示升華”的教學三環節.

結合高中物理學科的特點,以小組合作嘗試教學為基礎實行“331學習”模式:即3情3動1規劃教學模式;3情指以課本情景、問題情景和實踐情景為載體的嘗試學習情景;3動指自動、互動和慧動――個人內心的嘗試學習活動、小組內的嘗試學習互動、成果展示的智慧生成互動;1規劃指教學活動在老師的宏觀規劃下進行.

1以物理課本為情景載體的學習

研究性學習是建構主義實際應用的一個方面,其中一個核心概念就是認知結構.而“認知結構”是指學科知識的實質性內容在學習者頭腦中的組織.它是由有組織的、穩定的概念組成.認知結構的構成遵循“不斷分化”和“綜合貫通”的原則,使其形成一個按層次高低和縱橫聯系組織起來的“金字塔”式的結構.

以高中物理課本內容為情景載體的嘗試研學過程是建構主義的隱性體現.這一過程是在教師的宏觀指導下,學生以小組合作學習為單位,根據課本相應內容自主地通過各種形式去研究、去學習、去嘗試應用,并不斷地獲取新的物理知識的學習過程.在以課本情景為載體的小組合作嘗試研究中最顯著的特點是學生學習物理心態的改變,是以我要學好物理的積極心態進行學習,而非要我學好物理的消極態度.

在積極的心理驅使下,以課本內容為載體情景,通過小組成員的合作互助,不斷地提取物理知識信息.而這些信息的提取都是小組成員基于自己已有的知識基礎之上形成的信息,正是這樣,被提取的信息在與小組員的討論與爭辯中不斷與原有知識進行不斷分化和綜合貫通、縱橫聯系組織起來形成自己新的認知結構.在實踐過程中還發現一個非常有用的現象就是:通過在新舊知識的融合過程中還不斷的將學生原有的認知上的不足給彰顯出來,在同伴互助的作用下得到糾正與提升.

在小組成員的嘗試與討論中,考驗著成員的性格和合作精神,鍛煉成員的意志,培養著成員的科學態度和創新精神.

2以問題情景為載體學習

在教育心理學里,有效學習即有意義學習.有意義學習的心理機制是同化,其產生的條件,在客觀上,學習材料本身要有邏輯意義;在主觀上,學習者本人應具有有意義學習的心向,同時其認知結構中應有可以用來同化新知識的原有觀念.其過程即新舊知識相互聯系、相互作用的過程 ( 即同化的過程).任何知識都是整體網絡上的一個點或一個節,離開了網絡,也就喪失了生存的基礎.

在以“物理問題”為情景載體的嘗試研學中正是利用了教育心理學中的有效學習這一原理.在每周所給的物理問題都是結合學生學習實際,讓問題材料與學生所學的知識具有很強的邏輯性.通過小組合作嘗試研學,在對物理問題的討論與交流中將所學的知識點在認識體系中同化成新的知識網絡,讓這些知識網絡又為新的知識獲得建立認識上的新起點.

JP]在對物理問題情景為載體的學習中,隨著教學研究的深入,在所給的材料呈現上也作了相應的調整.在開始時都給出了相應的參考答案,目的是為學生指明解題的方向,然而在具體的學習過程中卻出現向答案猜、靠、套的情況.對思維上出現錯誤的情況卻只字不提,讓錯誤的思維在認識深處埋下了一個坎,隨著時間的推移,靠猜、靠、套的思維痕跡被慚慚淡忘,原來形成的錯誤思維方式卻又出現,當再次遇到相似的問題情景又出同樣的錯誤.

針對以上出現的情況,對物理問題情景作了一點改變:即在所給的問題情景中不再給出參考答案,讓小組成員直接分析討論.這樣的一點改變在小組的討論中卻引起了思維上的巨變,因為沒有了參考答案的指引,當對問題的分析出現不同的結果時,也就不知道誰對誰錯,這時就只有各抒己見,互表觀點,組員們用批判性的眼光理性對待,最終得出一致認同的結果,通過批判性的爭議,讓錯誤的思維更是暴露無遺,新舊知識的整合、同化更為深刻.

3以實踐情景為載體學習

“實踐出真知、嘗試是先導”這說明了通過親身嘗試、進行實踐研究、體驗對學習的重要性.而物理學科是以觀察和實驗為基礎的學科,實踐和嘗試在學習物理中更為重要.

以“實踐體驗”為情景載體的教學中,讓學生以我們身邊的物理現象教學資源,教師建立起物理情景后,讓學生結合實際進行分析.如在學習勻速圓周運動時,先準備小球和細線.讓學生用細線系住小球并使小球在桌面上做勻速圓周運動(近似認為),學生在玩轉體驗中對勻速圓周運動這一具體的物理現象有了認識.在認識現象的基礎上嘗試教學勻速圓周運動.又如在學習薄膜干涉的現象時,事先讓學生根據教材提示進行準備,在課堂上進行小組合作實驗,通過觀察到自己所做的實驗現象,再結合物理知識進行分析,讓學生在所做、所想和所悟中學習物理.

以“實踐體驗”為情景載體的教學中實驗教學是重要的部分,通過實驗培養學生的動手操作能力、觀察能力、獨立分析問題解決問題的能力以及實事求是的科學態度和創新意識和創造能力.讓學生親自參與實驗設計并通過實驗驗證.這樣能較好地培養學生的科研意識以及創新意識和創造能力.

篇3

關鍵詞: 教學學習創新整合

新課程標準指出:“要把信息技術作為學生學習物理和解決問題的強有力工具,致力于改變學生的學習方式,使學生樂意并有更多的精力投入到現實的,探索性的物理活動中。”在以人為本的教育理念指導下,以多媒體計算機和通訊網絡為標志的信息技術必將成為教學活動的首選。 利用多媒體技術對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理及其強大交互式特點,為物理教學編制的系列計算機輔助教學課件,能充分創造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環境,為教師教學的順利實施提供形象的表達工具,能有效地減輕學生課業負擔,激發學習興趣,真正地改變傳統教育單調模式,使樂學落到實處。多媒體技術的出現和使用為我們教學手段改進提供了新的機會,產生不可估量的教學效果。

一、多媒體技術與初中物理新課程學習方式的整合

新課程改革的根本標志,就是要建立和形成充分調動與發揮學生主動性的多元化的學習方式,就是要極力倡導基于合作的學習、基于問題的學習、基于實踐的學習、基于探究的學習、基于個性的學習等等,在推廣應用這些新的學習方式過程中,多媒體技術將會起到重要的作用?,F在是知識爆炸的時代,學校傳授的知識極其有限,學生在學校學到的物理知識能在將來工作中直接應用的微乎其微,起作用的只是教師傳授的思想方法和學習方法。因此,學校的物理教學應該教會學生終身受益的學習方法,培養學生的創新意識和可持續發展能力,使他們在未來的競爭中立于不敗之地?,F代教學技術進課堂,強有力地沖擊了傳統的物理教學。許多教師在努力嘗試,多種軟件被應用于公開課、示范課、研究課,提高了課堂教學的效果,發揮了多媒體技術的作用??墒?,一個無法回避的問題擺在我們面前:盡管這些現代化技術的作用很大,有助于學生思維的發展,但它們還仍然只是老師手中的工具,而不是學生主動學習的武器。如何使計算機技術成為學生手中的利器,成為學生開展自主學習和探索解決問題時的工具,才是我們研究的目的。

另一個問題是:隨著科學技術的飛躍發展,我們如何充分利用這些不斷出現的新技術和新設備,把它們作為一種輔的工具,真正能改善我們的課堂教學,提高教學效果,而不是作為一種擺設,僅僅起到展示的功能。通過實驗,提高了自主學習的能力,促使學生發現問題和研究問題,在學中做,在做中學,激發學生的學習積極性。同時培養學生主動探索研究、動手操作實踐的能力,培養學生創新精神和創造能力,更重要的是在這一探索性和研究性學習過程中,學生的主體作用得到充分體現,能了解研究性學習的一些基本方法,提升思維活動的層次,培養物理學習的基本素質。觸類旁通,學習方法的遷移也將有助于其它內容的學習,從而整體地提高學生的學習成績。

二、多媒體技術與初中物理新課程教學方法的整合

教學方法是聯結教師與學生的重要紐帶。通過有效的教學方法把教師的教學活動與學生的學習活動有機地聯系起來,是提高教育教學質量和教學效率的關鍵。

(一)創設情境,激發興趣,促進樂學。興趣是力求認識某種事物或愛好某種活動的傾向,這種傾向是和愉快的情感體驗相聯系的。它是在需要的基礎上產生和發展的,由有趣-----樂趣 ----興趣逐級發展。教育心理學研究表明:人獲取的外界信息中,83%來自視覺,11%來自聽覺,3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺,顯然增加視覺、聽覺信息量是多獲取信息最可取的方法。學生大多活潑、好動,喜歡多變、寬松的教學環境。靜態的文字、課本及教師的口語則滿足不了學生比較活躍的心理需求,他們在安靜的教室里,往往找不到自己的位置,認為老師是演員,自己是觀眾,是旁觀者。因此,思想容易開小差,使教學達不到理想的效果。而教學媒體通過聲、像、動畫等學生喜聞樂見的形式,以其新穎性、藝術性吸引學生的注意力,為學生創設符合其心理特點的教學情境,不斷地給學生以新的刺激,使學生的大腦始終保持興奮狀態,激發了學生強烈的學習欲望,增強了學習興趣。美國心理學家布魯納說:“學習最好的刺激是對所學學科的興趣?!睂W生一旦對物理產生興趣,將達到樂此不疲,廢寢忘食的地步,他們會克服一切困難,充滿信心的學習物理,學好物理,變“要我學”為“我要學”。

學生的學習興趣來源于所接受的信息,信息的傳遞方式適合學生的口味,學生就容易接受,興趣就濃。因此,作為教師就要很好地把握多媒體及網絡信息資源這個教學工具,最大限度的為學生傳遞更容易接受的信息,使學生在課堂教學中發揮出更多的聰明才智。

(二)釋疑解惑,減緩難度,突破難點。

愛因斯坦說過:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要?!爆F代教學觀認為,課堂教學就是引導學生從“無疑”到“有疑”再回到“無疑”的過程。因此,教師在教學過程中要善于運用現代教育技術創設問題情境,引導學生大膽質疑,發表見解,提出有價值的問題,從質疑中顯露教學的重點和難點。初中物理“密度”一節內容比較抽象,傳統的教學方法只是讓學生通過想象,死記規律,要完成這一知識的遷移,難度很大。而在現在,大部分中學物理教師在上這部分內容的課時,自制多媒體課件,將無形的概念變成有形的實體展示給學生,將此過程用多媒體來展示,降低了難度,促使學生客觀接受,引導學生抽象思維,使教學取得了事半功倍的效果。

(三)模擬演示,鞏固訓練,反饋矯正。

多媒體的交互性能還可以提供各種豐富多彩、生動活潑、反應快的反饋信息。多媒體可以實現對學生課堂聯系的及時反饋,學習知識的目的在于靈活運用知識,課堂練習是加強對知識的鞏固和運用的最好方式。學生穩定性差,易疲勞,在鞏固環節思想最容易溜號,只有不斷的改變練習形式,不斷給學生以新的刺激,才能使他們保持旺盛的精力。多媒體的最大成功之處在于化學習被動為主動,化抽象為具體,通過帶娛樂性的練習,能輕松鞏固已學知識,從而切實激發學生想做、樂學的學習情感,真正做到“減負”之目的。比如在練習中編各種形式、各種情景的選擇題、填空題或解答題等,由軟件來判斷學生解答的正確與否,并配以聲、像根據練習的情況,給予必要表揚鼓勵或重復練習等。

三、多媒體技術與初中物理新課程創新教育的整合

(一)強化創新意識的培養。創新教育首先應從培養創新意識入手。多媒體技術可以從“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”等方面建立和諧互動的學習氛圍,拓寬學習,用眼觀察、動口表達、動腦思維和動手操作的時空領域,通過運用多媒體技術所提供的生動、直觀的學習材料,激發學生的聯想,喚醒學生長期記憶中的有關知識。經驗或表象,去同化新知識,促進其豐富的想象力,形成眼、手、腦等多種感官協同工作的學習習慣,使學生學習注意力、觀察力和思維能力不斷提高,從而促進學生創新意識的培養和形成。

(二)強化創新思維的培養。創新思維的培養重在培養學生具有敏銳的觀察力、創造力、想象力和積極的求異性。教師把課程學習所需的信息材料預先裝入服務器,通過計算機網絡傳送到網絡教室的每一臺終端上,學生可根據課程學習目標,利用網絡尋找相關信息,并將收集的信息經過加工、整理,通過解決問題來完成學習任務。因而,教師對課程設計應有多個起點和多條途徑,以便更有利于學生從多層次、多渠道進入學習活動。

篇4

[關鍵詞]學習環境;虛實融合;學習環境設計;關聯主義;物聯網

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-0008f2013)03-0003-07

一、引言

學習環境的研究最早可追溯到心理學家勒溫(KurtLewin,1890-1947),他認為學習環境的設計應滿足學習者的心理需求,與之充分互動,從而影響其外在行為表現。隨著研究的深入。學者們將學習環境的概念延伸到課堂氛圍、學校文化等方面,認為教與學的過程類似于社會交往。需要一定的文化氛圍起外在引導作用。

20世紀90年代以來,以網絡、多媒體為代表的信息技術得到迅速發展,信息技術工具已將“現實”的學習環境拓展到基于網絡和多媒體的“虛擬”學習環境,打破了傳統教學活動的時空限制,可以有效地激發學習者的學習熱情,促進協作和分布式學習。然而,單純的現實環境和網絡中的虛擬環境對教學的影響各有利弊,在增強學習者臨場體驗、培育學習者實際操作能力、拓寬學習者視野、培育學習者協作式解決問題能力等等方面,實和虛的學習環境不可兼得。

為此,有必要在關聯主義學習理論的支撐下,結合物聯網傳感器技術的應用,將課堂內/外的“現實”學習環境與基于網絡/多媒體的“虛擬”學習環境進行“融合”,使之成為有機的整體。營造“虛實融合”的學習環境。該環境既能滿足學習者獲取真實的學習體驗,促進開展基于網絡的協作學習,又有利于教師在探究過程中為學習者提供多方位的指導。拓展學習者的視野。

二、學習環境及其構成要素

(一)學習環境的內涵

隨著建構主義理論的興起,教學范式的關注點逐步從“教”轉向“學”,在強化情境認知理論的同時,學習環境的重要性日益受到關注。

國外學者大多從學習活動的視角來定義學習環境,認為學習環境是促進學習有效開展的活動空間。較早關注學習環境設計的學者(Jonassen,D.H,1999)從建構主義的視角出發。認為學習環境是一種以技術為支持的環境,有利于學習者開展有益的學習。Hannafin(1992)將學習環境看作是一個全面、綜合的系統,它通過以學習者為中心的活動來促進人們參與學習。

國內學者更多的是通過描述學習環境的要素來界定該概念。例如,何克抗、李文光(2002)將學習環境具體化為學習資源和人際關系的組合。其中,學習資源包括學習材料(即信息)、幫助學習者學習的認知工具(獲取、加工、保存信息的工具)、學習空間(比如教室或虛擬網上學校)等等;人際關系則包括學生之間和師生之間的人際交往。鐘志賢(2005)認為學習環境是為促進學習者發展,“特別是為高階能力發展而創設的學習空間”。包括物質空間+活動空間+心理空間。

(二)學習環境的構成要素

新的理論與技術為學習環境的設計研究提供了新的視角,同時也豐富和拓展了學習環境的構成。由于人們立足于不同的基礎理論與支持技術。其關注點各不相同,對構成要素的理解也有所不同。表1列出了根據時間順序,研究者們對學習環境構成要素的不同觀點。

目前,國內外關于學習環境構成要素的研究大多基于計算機網絡技術與建構主義理論,主要關注學習環境的設計,協作學習、基于資源的學習的有效支持等。通過文獻分析可知,研究者們對學習環境要素的理解有廣義和狹義兩個方面。在廣義上,學習環境包含了教學系統的各個要素,例如,教師、學生、內容、方法和媒體等;在狹義上,學習環境為某一類型的學習活動提供相關工具、資源與教學策略支持。此外,學習環境要素的描述也受到研究者關注視角的影響。例如,在建構主義視角下,學習環境離不開資源、工具與情境等要素(鐘志賢的“7+2”模型與Jonassen的建構主義學習環境):在協作學習的視角下,學習環境需具備協作學習的空間、工具或硬件等(李繼穎、張振亭,2001;葉賜添;李克東,2009;安維琪,2011)。

三、虛實融合學習環境及其特征

(一)虛實融合環境的內涵

隨著現代網絡技術和虛擬現實技術的發展,基于網絡和多媒體的虛擬學習環境逐步走入人們的視野,早在1999年就有研究者討論了學習環境由實變虛的歷程,具體表現在學習伙伴、學習資源與學習方法三個方面。隨著技術的革新、教學理念的轉變,現實的物理教學環境與虛擬的網絡教學平臺都暴露出各自的不足之處,為了支持開展有效的教學活動,需要將二者進行融合。現實的物理世界能為學習者提供真實的體驗,在提升學習者情感和動機方面要優于虛擬的網絡環境,虛擬的網絡平臺和工具則能夠打破限制,極大地拓展學習者的探究與學習領域。

在本文中,將支持現場講授、演示、操作練習的方法開展教學活動的真實環境稱之為“現實”學習環境,而借助于網絡和多媒體手段、支持非面對面形式的學習活動的場所稱之為“虛擬”學習環境。由于這兩類學習環境在學習者的能力培養方面各有長處和短處,十分有必要將其進行融合,從而構建“虛實融合”的學習環境。

所謂虛實融合的學習環境,是指一類通過傳感器設備識別、獲取真實環境中與學習活動相關的客觀信息,通過互聯網將基于課堂和社會的真實學習環境與基于網絡和多媒體的虛擬學習環境融為一體的新型學習環境。

虛實融合的學習環境主要借助于傳感器,通過互聯網連接現實世界與虛擬世界。傳感器設備作為物聯網的重要組成部分,識別、獲取真實世界中對促進學習活動開展起著重要作用的信息,經過數字化處理后直接為學習者所采用。互聯網和多媒體技術的應用,主要表現在虛擬學習環境和數字化學習資源的構建,學習者通過個性化學習環境獲得學習主題相關的資源,避免了在海量的網上資源中迷航,提高學習效率,并有效支持協作學習活動的開展。

當前,支持學校開展科學探究活動的學習環境主要有兩類:一是基于學校課堂內/外的“現實世界”。二是基于網絡/多媒體的“虛擬世界”。在圖1所示的“學習環境一學習模式”坐標系中。傳統的課堂教學活動、傳統的研究性學習活動分別位于A、D兩個象限之中;基于信息技術的教學演示活動位于B象限:基于信息技術的研究性學習活動則位于c象限。其中包括網絡探究(WebQuest)、網絡探究科學環境(Web-basedInquiry Science Environment,簡稱WISE)、信息問題解決模式(BIG6)等典型的研究性學習模式。

圖中虛線勾畫出的橢圓是“虛實融合環境中的研究性學習”活動,它將虛擬環境與現實環境有機地結合起來,既充分利用虛擬環境中豐富的網絡信息資源、認知與交互工具來開展研究性學習活動,又將學習活動置于現實環境中的真實情景,使得學習任務更具真實性與挑戰性,更加激發學習者的動機與興趣。

(二)虛實融合環境的特征

一般說來,本文所討論的虛實融合的學習環境具有以下特征:(1)基于傳感設備與互聯網技術的支持,實現真實學習環境與虛擬學習環境的有機結合;(2)通過虛擬環境向學習者提供真實環境中難以獲取的數據,將基于校內的正式學習活動與基于社會的非正式學習活動有機結合;(3)支持現實環境中的問題解決型教學活動,借助虛擬化的工具和手段開展科學探究。通過協作與互動解決現實世界中的真實問題:(4)通過傳感器和網絡實時獲取和傳遞現實環境中的數據,擁有虛擬環境中海量的數字化學習資源,有利于開展跨時空的自主學習:(5)參與者能夠最大限度地參與學習活動并有所收益,參與者既是某一領域的學習者也可能是某一領域的專家。

總之,虛實融合的學習環境結合了真實環境與虛擬環境的優勢,可以彌補二者在培養學習者協作創新與滿足學生真實體驗等方面的不足。使用基于傳感器和通信網絡的物聯網技術為學習者提供真實、同步的科學探究工具與手段,利用互聯網技術編織起巨大的知識網絡,使所有參與者都能從中學到知識。獲得體驗。拓展視野。從而滿足不同層次的學習需求。

基于課堂的“現實”學習環境、基于網絡和多媒體的“虛擬”學習環境,以及“虛實融合”學習環境三者在理論基礎、技術支持等方面均有所不同,但在促進學習者有效學習的根本目標上是一致的,如表2所示。

四、虛實融合學習環境的理論與技術支持

(一)情境認知理論與分布式認知

建構主義理論的四要素(情境、會話、協作、意義建構)奠定了學習環境的理論基礎。建構主義認為,情境在促進學習者意義建構過程中的作用不容忽視,學是與一定的社會文化背景即“情境”相聯系的,學習者在實際情境下進行學習,通過“同化”與“順應”才能達到對新知識意義的建構。會建構主義理論觀點更是認為,學校中的學習應該在一種有意義的情境中發生,它不可能與兒童在“真實世界”中所獲得的知識相分離。因此。學習過程類似于社會交往過程。社會文化氛圍與學習情境對存在于其中的主體有很大的影響,舒適融洽的情境能夠滿足主體的心理需求,促進有意義的交流。

情境認知理論認為,學習者的生活經驗以及在新知識的獲得與應用中利用這一生活經驗對于學習是十分重要的。事實上,情境認知的研究正是試圖通過設置基于工作的、模仿從業者真實活動的學習環境。或借助信息技術設計的逼真、仿真環境和虛擬實境來提高學習的有效性,并保證知識向真實情境的遷移。

雖然。目前現代信息技術工具已經實現了對真實情境的復制和虛擬化,但在滿足學習者的真實感和臨場體驗方面,真實的情境與活動仍然不可替代。因此。在重視基于網絡的虛擬學習環境的同時,也要重視真實環境中的活動、情境與評價,二者相輔相成。

分布式認知是一種認知活動,既是對內部和外部表征的信息加工過程,也是一個包括認知主體和認知環境的學習系統。分布式認知強調認知現象在認知主體和環境間分布的本質,它認為認知分布于學習者個體的大腦內。大腦是一個復雜的動態系統,具有社會性。該理論把人的學習過程與大腦的自然學習過程類比,強調要設計合適的學習環境以使人類學習過程與大腦的自然學習過程相一致。隨著信息技術的發展,基于計算機和網絡的學習環境正在分布式認知學習中扮演著愈來愈重要的角色。

在分布式認知的相關理論中,制品(artifact)被理解為支持分布式學習的設備或學習技術,學習者與制品的交互過程促進了有效學習,人與制品構成了動態的學習環境系統,這是一個復雜的分布式學習系統。分布式學習環境中的“制品”被認為帶有認知能力,例如,智能教學系統中的智能被認為擁有類似于專家的“智力”,當學習者帶著大腦中的知識參與到分布式的學習環境中,將與“制品”產生交互。為了促進學習者知識體系的完善與提升,就必須科學設計和正確使用“制品”,使之與學習者的大腦知識互補。從而有效提升學習效率。

(二)關聯主義學習觀與物聯網技術

加拿大學者喬治·西門斯(George Siemens)于2005年提出一種有別于傳統學習理論的數字化時代的學習觀,即關聯主義(connectivism)的學習觀。其基本原理包括:學習與知識建立于各種觀點之上:學習是一種將不同專業節點或信息源連接起來的過程:學習可能存在于非人的工具設施中;學習的能力比當前知識的掌握更重要:為促進持續學習,需要培養與保持各種連接;發現不同領域、理念與概念之間聯系的能力至關重要:知識的流通是所有關聯主義學習活動的目的。該學習觀認為。數字化時代的學習建立在與信息節點保持高度連通的基礎上,知道“從哪里尋找答案”比知道“答案是什么”更加重要。根據關聯主義的觀點,在學習環境的構建與應用中,應當更加注重個體知識的有效管理,支持快速獲取信息、加工信息。例如。在相關的研究中所提出的關注信息節點的聚合、打造嵌入型的學習場域、注重個人知識管理以及延展社會網絡等等。

物聯網(The Internet of Things。IOT)近年來互聯網技術與應用的拓展與延伸,國際電信聯盟(1TU)2005年的報告認為,物聯網主要解決物品到物品(Thing to Thing,T2T1、人到物品(Human to Thing,H2T)、人到人(Human to Human,H2H)之間的互連。t23r2008年,歐洲信息社會與媒體委員會的報告《2020年的物聯網:未來之路》中,將物聯網定義為:由一些“具有身份標識與虛擬的個性化特征,可以利用智能化接口在智能空間進行相關操作,并可以與社會的、環境的、用戶的上下文相互連接并進行有效溝通”的物體所構成的網絡。鑒于此,將物聯網技術應用于學習環境建設,應當是以傳感器為基礎元件,實時采集現實環境中人們難以直接獲得的、與學習活動相關的數據并進行可視化,與基于網絡和多媒體的虛擬學習環境中大量的社群節點進行無縫的關聯(連接),進而構建起一個高度連通的、有效支持協作學習活動的龐大的學習環境。

物聯網體系通常由圖2所示的感知層、網絡層和應用層三部分構成。在這里。感知層是基礎,通過無線射頻識別(RFID)標簽或各類傳感器。實時采集現實環境或真實物體的相關信息,實現物物相連,感應器將其與網絡接口連接;在網絡層,云計算平臺實現數據信息的最大范圍共享,并進行信息加工與處理,最后在應用層使用并推廣;在應用層,就學習環境的應用而言,可以進行針對特定主題的探究學習,與異地學習者開展協作式學習,在虛擬仿真平臺上編程并對實體機器人進行運行調試。進行數字化科學實驗等等。

在基于物聯網技術的虛實融合學習環境中,包含有各種類型的信息節點,例如,參與者個體所代表的專業知識庫,虛擬網絡空間的資源庫,以及傳感設備提供的信息數據庫等等。應當在關聯主義學習觀的指導下,合理利用這些資源節點構建符合“數字化一物物相連”特點的有效學習環境。

基于關聯主義學習觀的虛實融合的學習環境,可以支持學習者快速獲取學習資源,管理個人知識空間,提高學習效率,在加強與拓展知識節點的同時。提高協作解決實際問題的能力和多視角的探究能力。基于關聯主義學習觀的視角,虛實融合的學習環境既繼承了傳統學習環境的關鍵要素,又豐富和發展了其結構與內涵。

五、虛實融合學習環境的應用實例

近年來,隨著現代信息技術與現代教學理念的發展,國內外先后出現了一些典型的虛實融合學習環境實例。臺北市的校園數字氣象站就是一個較早將傳感設備應用于中小學氣象數據觀測和教學活動的典型例子,其他的例子還有:東北師范大學的基于概念構圖的網絡協作學習環境、香港培正中學的e一小區協作學習環境、臺灣科技大學研究團隊圍繞科學探究主題構建的情境感知泛在學習環境、美國面向科學教育的可視化協作學習環境(covis)等等??梢?,虛實融合的數字化學習環境的研究已逐步從理論走向實踐,在各種新型的信息技術硬、軟件的支持下,其內涵與結構將更加豐富和多樣。

(一)校園環境信息觀測與研究性學習

“基于社區/校園的環境信息監測系統及其教育應用”是我們承擔的一項浙江省公益性技術應用項目。校園環境信息觀測系統(Campus Environment Information System。以下簡稱CEIS)是其中的主要成果之一。

CEIS系統將單純的環境數據的觀察與應用進行拓展,利用物聯網技術,建立一個虛實融合的,集硬/軟件、環境信息服務、環境知識普及、在線協作探究為一體的區域環境觀測與環境教育信息化平臺。

CEIS系統的總體構成如圖3所示。整個系統由室外采集器、網絡數據庫、信息門戶構成,學習者既可利用在線工具開展探究學習。也可通過移動設備查詢實時數據開展活動。其中,室外采集器(如圖4左圖所示)由太陽能供電、分布式傳感器網絡感知和無線數據傳輸三個部分組成,可以實時或定時采集本區域的各類環境數據并上傳到遠程服務器中,包括氣象要素(溫度、濕度、風速、風向、雨量、氣壓和總輻射)、環境噪聲、空氣質量(二氧化碳、臭氧、有毒有害氣體和粉塵顆粒物)等12個環境要素。此外,本系統具有較好的擴展性,可以根據需要增減傳感器的類型和數量。信息門戶網站(如圖4右圖所示)向用戶提供環境要素的實時數據信息以及相關的學習資源,如科普知識,供學習者在線開展科學探究。

CEIS系統將虛擬環境(包含了在線的信息資源、在線協作學習工具)與真實的校園環境(包含了真實的校園、基于真實情景的環境數據)有機融合,學習者既可以基于真實的環境問題,在真實的世界中,通過真實的評價反饋開展研究性學習。又能夠充分利用虛擬的在線學習平臺及網絡工具,跨越時空界限,進行無障礙的交流與協作。在學校環境教育領域,可以較好地解決傳統的課堂教學中的難點,通過該系統采集難以直接從真實情景中獲取的環境信息,開展跨校間的分布式協作學習,在學習活動過程中逐步積累相關數據和優秀案例,促進學習者知識的吸收與內化,以及科學探究能力的提升。在這里,我們以面向小學3-6年級的環境教育為例,列出利用CEIS系統開展科學探究的活動設計方案如表3所示。

(二)GLOBE全球性學習與觀察

“有益于環境的全球性學習與觀察”(Global Learning andObservations to Benefit the Environment,簡稱GLOBE)是美國副總統戈爾在1994年世界地球日發起的一個國際性的環境教育遠程合作項目。截至到目前,已有112個國家參與到GLOBE項目中,包含分布在2.4萬個學校中的約5.8萬個受過GLOBE項目訓練的教師。此外,通過在線參與全球性的科學探究項目,150萬的學生貢獻并分享了多達2300萬的數據。GLOBE項目通過GLOBE學校網絡將學生、教師以及科學家聯系在一起,同時,鼓勵家長、科學家以及參與過GLOBE項目的校友支持學生開展活動。

2006年,我國的首都師大團隊參與了GLOBE項目中的“夜晚觀星”(GLOBE at Night)子項目。該子項目要求在全球范圍內對星空的清晰度進行觀察,通過收集的數據來評估夜晚照明對星空的污染程度。分布在全球各地的參與者在網站平臺上根據學習指導,下載活動信息手冊。選擇觀測周期內的一個時間。觀察記錄當地的信息數據,與參與者通過網絡工具匯報、共享觀測情況。最后通過郵件收到組織者對此次活觀測活動的總結報告。

隨著信息技術的發展,GLOBE項目也在不斷地完善發展。如圖5右所示。利用谷歌地球。篩選科學探究中所需的數據類別,如大氣、地質、水文等,選取州、學校所在的地理位置,即可下載獲取這些開放共享的數據資源。

GLOBE項目在社會各界人士的支持下,構建了一個全球范圍的、開展科學探究活動的“虛實融合”學習環境,具有如下特征:(1)提供網絡平臺開展分布式學習活動,同時,使用物聯傳感設備獲取、加工、共享真實情境的數據信息;(2)為學習者構建豐富的人際關系網絡,如教師、參與者、科學家、伙伴等,學習者可以隨時與這些擁有豐富信息資源的知識節點溝通交流。獲取指導:(3)在全球范圍內開展基于現實生活主題的探究活動,提供輔助認知的技術工具,如將獲得數據信息實時生成圖表(需要項目參與者身份),從而激發學習者的動機。促進有效學習:(4)使用“實踐檢驗法”來評價學習效果。學習者的成果轉化為真實問題的解決方案,其學習結果可直接在現實中得到檢驗。

(三)虛實融合的機器人教育

所謂機器人教育通常是指學習機器人的基本知識與基本技能,或利用教育機器人優化教育教學效果的理論與實踐,這是人工智能技術在教育領域中的應用,是信息技術教育的一個領域,近年來已成為培養學生編程能力、創新技能的重要載體。由于傳統的機器人教育大都基于實體機器人開展教學與實踐活動,設備成本比較高,加之地區之間在經濟和師資水平等方面的差異,難以大面積推廣,在較大程度上制約了機器人教育活動的開展。

虛擬機器人的出現不僅解決實體機器人教育存在的一些問題。而且已有研究發現,在信息技術課程中利用虛擬機器人教學起到一舉兩得的作用,使學生不僅學習了程序設計的基本知識,也學習了機器人相關的知識,同時利用虛擬機器人與程序設計教學,在一定程度上提高了學生學習程序設計的興趣和動力。以機器人足球比賽為例,它融合了實時視覺系統、機器人控制、無線通訊、多機器人控制等多個領域的技術,是一個有趣且復雜的人工智能研究領域。然而,真實的足球機器人比賽所需的硬件設備比較昂貴。為了降低研究機器人足球比賽相關領域的成本,一方面,人們開發了虛擬的足球機器人仿真平臺(如圖6左圖所示),能夠完全模擬實際足球機器人和比賽場地的尺寸、比例關系,調節摩擦、反彈、線性阻尼、能量消耗等物理參數。能夠使仿真平臺具有很高的仿真度。隨著機器人足球的迅猛發展,虛擬機器人足球比賽已成為一項獨立的、參加人數最多的機器人足球比賽類別。

近年來,將虛擬機器人和實體機器人結合而成的“虛實融合”機器人的教學環境,正在受到人們的重視,在學校的機器人教育中具有十分廣闊的前景。例如,微軟的機器人平臺M-icrosoft Robotics Studio能以多種方式遠程控制實體機器人,還可以利用PC通過電纜或者無線傳輸(藍牙,wifi,ZigBee)等。

虛擬的機器人教育仿真平臺與實體機器人的結合,有利于構建一個功能相對完善的虛實融合的機器人教學環境。在實踐教學中,可借助上述環境采用“虛擬一實體一創新”的教學策略,即第一階段開展以虛擬機器人為載體的程序設計教學;第二階段結合實體機器人,進行設計、編程、調試等步驟,完善實體的運作,培養學生的動手能力、解決問題的能力;第三階段,學生制作自己的創新機器人作品,多角度地培養學生的分析問題、解決問題的能力,同時增加學生的動手能力和團結合作能力。

(四)數字化探究實驗室

篇5

關鍵詞:大學物理;改革;興趣;教學手段

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

文章編號:1009-0118(2012)05-0127-02

大學物理是高校理工科專業學生必修的一門重要的基礎課程,對學生終身學習能力的培養和創新素質的發展,都具有比物理知識更為重要的價值和意義。近年來,隨著教學改革的不斷深入,大學物理課程的改革與建設取得了可喜的成果,積累了一定的經驗.但相對于科學技術的突飛猛進,大學物理的教學改革則顯得比較緩慢,教師越來越難教,而學生也反映越來越難學,是什么原因造成教師與學生的教與學的困境?雖然擴招是一個比較客觀的原因,但是還存在許多主觀的因素.在教學過程中,能不能激發學生的學習興趣,能不能激活學生的科學恩維能力以及能不能激勵學生培養社會責任感,都是作為教師必須重視的問題.如何有效解決問題,提高教學效果?我們認為關鍵是要從以下三個方面創新物理教學方法,通過物理教學手段的最優化,達到提高大學物理教學效果的目的。

一、激發學生的學習興趣

興趣是學生學習中一個不可低估的動力,這種動力對于學習的影響、鞏固和持久會起到積極作用.美國心理學家布魯納認為“學習最好的刺激,乃是對學習材料的興趣”.要提高物理教學效果,作為教師首先要解決好如何充分利用課堂教學最大限度地激發學生學習物理的興趣問題。

(一)將日常現象與物理知識相結合

物理學的一切規律都來自于客觀實際,它是由大量客觀事實總結出來的“理想模型”,反過來為客觀實際服務,指導科學研究,它與客觀實際是密不可分的.因此,可將生活中常見的現象與枯燥的物理理論聯系起來。比如單獨一顆子彈不具有殺傷力,而經槍筒射出就具有很強的殺傷力,這說明運動物體的速度越大,運動量越大,它所產生的機械效果越大;在講光的干涉時,由解釋觀察肥皂泡時看到的彩色條紋來引入干涉理論,然后引導學生搜集各種相關現象.如照相機鏡頭的顏包,應用干涉理論對其進行具體解釋;在講授偏振光的時候,列舉立體電影的例子:電影放映中,兩幅畫面重疊在銀幕上,通過觀眾的偏振片眼鏡,使觀眾左眼看到從左視角拍攝的畫面,右眼看到從右視角拍攝的畫面,通過腦神經作用,合成為立體視覺影像。由此學生會感覺物理知識就在自己身邊,而且具有普適性和預測性,能夠廣泛的用來解釋和預測各種現象。另外.還要強調物理知識與常識的聯系,用物理理論解釋各種常識,并嘗試將簡單的物理知識變成常識.從而提高學生的綜合素質。比如爐火純青說明爐火溫度高,能用維恩定律解釋,再借助實驗數據,就能通過爐火的顏色來估計其溫度。

(二)將物理學史融入課堂

我國著名物理學家錢三強曾經說過的:“物理學發展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,這塊寶地值得我們去開墾,這些精神財富值得我們去發掘”。在物理學史的講述過程中,通過成功的科學家遇到困難如何思考、如何探索,最終達到目的,描繪物理學家探索科學的歡樂與痛苦、成功與失敗,使學生精神上受到感染、情操上得到陶冶,教學過程中可以啟發學生大膽地思考以及學會怎樣去思考。

引入物理學史,可在講解理論時穿插介紹與之相關的歷史事件、人物故事以及理論建立的大致過程。比如在講電磁學時介紹電磁理論如何推動丁第二次工業革命的爆發;講相對論時介紹愛閃斯坦追著光跑的想法.在講波動光學時介紹光的波動說與微粒說}乏達數個世紀的爭論等。在講到力的概念時,從古希臘的亞里士多德,到伽利略、牛頓,循著偉人的研究歷程,從而加深學生對力的概念的理解。在講“電磁感應”的時候,以奧斯特發現電流的磁效應為線索,向學生介紹人類對磁現象以及電和磁關系的認識過程。通過講解安培、法拉弟、愣次和麥克韋等人在揭示電磁關系工作中的艱辛努力和所取得的成果,使學生在有了對電磁發展總體認識的基礎上。加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉弟電磁感應、愣次定律等關鍵點的把握。

實踐表明,物理課堂教學中增加一定量的物理學史知識,可以通過活躍課堂氣氛從而達到激發并保持學生的興奮點。從而將學生的被動學習轉變為主動學習。

二、教學方法的改革

(一)進行啟發式教學

教育家陶行知大師有一句名言:“創造始于問題”。有了問題,才會思考;有了思考,才會去探求解決問題的辦法。試以“問題”作為教學的重要載體和起始點,對學生實施啟發式教學。在考慮問題來源時,通過教師創設問題情境。所謂問題情境,指的是具有一定難度。需要學生努力克服,而又是學生力所能及的學習情境。通過問題情境的創設,可以激發學生學習的積極性和主動性。在實際教學中,教師提出問題,學生通過自己的思維和實踐去獲取知識,學生在嘗試解決問題的過程中會涉及多種知識,這些知識的選擇、積累和運用完全以問題為中心,呈現橫向的、相互交叉的狀態。

(二)開展滲透式教學

“滲透式”最早是由楊振寧于1982年提出的一種學習方法.什么叫滲透性的呢?就是在你還不太懂的時候,在好像亂七八糟的狀態之下,你就學習到了很多東西。因為很多東西常常是在不知不覺中,經過了一個長時期的接觸,就自己也不知道什么時候已經懂了。滲透式學習的好處,一是可以吸收更多知識,二是對整個學科的動態,有所掌握。大學物理教學中、引入滲透式學習方法使學生通常是在一知半解之中把知識學了進去,雖然知識體系中的漏洞非常多,但這種方法培養出來的學生通常有較強的獨立思考能力與創新意識。他們易于掌握多學科的知識。所以對待選講的內容和前沿內容.我們常常選用滲透法。

(三)施行研究性教學

研究性教學就是以小課題研究或問題的設計為教學的切入點,創設一種類似研究的情境或途徑,讓學生在研究性學習的課題研究和項目的設計中有更多的創造機會,讓學生在創造中感受成功的體驗,在成功中感受到學習的樂趣。

三、采用多樣化的教學手段

(一)將傳統黑板式教學與多媒體教學相結合

隨著科學技術的不斷發展,多媒體教學等現代教育技術隨之出現。如今,大學課堂越來越多地利用多媒體技術進行教學,多媒體技術的出現帶來了教育技術學領域的一場革命,使教育教學邁進了一個新的發展時代。多媒體技術以其視聽結合、形聲合一的特點,使課章教學變得直觀、形象、生動、逼真、活潑,能較好地調動學生的學習積極性、激發其求知欲因此受到了廣大學生和教師的青睞。但是與傳統黑板教學相比多媒體教學也存在信息量過大、不利于邏輯的理論推導等缺陷,物理公式等理論推導由教師邊講解邊在黑板中推出可以引導學生積極參與,在需要時還可作停頓,給學生留出空間進行思考或推導,使教學的過程更加的自然,而如果由多媒體投影直接播放,缺少了循序漸進的過程,結論生硬的給出,沒有了理科知識所特有的推導的樂趣,也不利于學生加深印象。結合傳統教學與多媒體教學的優缺點,應做到兩種教學相結合,揚長避短。

1、選擇或自己動手制作多媒體課件,課件不必過多強調知識量,每節課內容動輒幾十上百頁,只要與教材配套、與實際教學過程相適應即可;2、做到多媒體教學與黑板理論推導的和諧統一,理論推理較多是大學物理課程教學的重要特點之一,正是這許許多多的理論推理過程,才能充分發揮物理課程在提高學生思維能力方面的作用。多媒體課件雖然也能實現逐步呈現,但是和教師的板書的效果還是不能相比。在實際教學過程中不應使多媒體教學壟斷課堂,只有兩種教學手段各取所長、相輔相成,才能達到更好的教學效果。

(二)發揮物理實驗的輔助作用

大學物理歸根到底是一門實驗科學,許多知識點的理解依靠直觀的實驗.因此,對于儀器設備比較輕小的演示實驗可以直接搬到教室進行演示,而對大型的演示實驗可以將學生分組帶進演示實驗室進行觀摩,,通過物理實驗的引入,有助于學生對物理現象的觀察,使學生對大學物理課程的學習也變得興趣十足。

參考文獻:

\[1\]潘正權.中外大學物理的比較研究\[J\].中國大學教學,2010,(10):91-93.

\[2\]查有梁.物理教學論\[M\].南寧:廣西教育出版社,1997.

篇6

關鍵詞:信息技術課程整合高中物理建構主義

1.概念及理論基礎

1.1 信息技術與課程整合概念

對于“信息技術與課程整合”這一概念,存在著多種定義。其中,最具代表性的定義有以下兩種:

1)信息技術與課程整合是指在學科教學過程中把信息技術、信息資源和課程有機結合,建構有效的教學方式,促進教學的最優化(《中小學教師教育技術標準》)。該觀點主要是指將信息技術融入到課程的整體中去,改變課程內容和結構,變革整個課程體系。

2)信息技術與課程整合是指在學術性知識的日常學習過程中,利用技術來支持、加強學和教的過程(《美國學生教育技術標準》)。該觀點將信息技術與課程整合等同于信息技術與學科的教學整合,信息技術主要作為一種工具、媒介和方法融入到教學的各個層面中,包括教學準備、課堂教學過程和教學評價等。這種觀點是目前信息技術與課程整合實踐中的主流觀點。[1]

1.2 理論基礎――建構主義學習理論

在過去的二十幾年中,強調刺激――反應,并把學習者看作是對外部刺激做出被動反應,即作為知識灌輸對象的行為主義學習理論,已經讓位給強調認知主體的內部心理過程,并把學習者看作是信息加工主體的認知學習理論。隨著心理學家對人類學習過程認知規律研究的不斷深入,近年來,認知學習理論的一個重要分支――建構主義學習理論在西方逐漸流行。建構主義學習理論認為學習是學習者在與環境交互作用的過程中主動的建構內部心理表征的過程。知識不是通過教師講授得到的,而是學習者在一定的情景即社會文化背景下,借助其他輔助手段,利用必要的學習材料和學習資源,通過意義建構的方式而獲得的。建構主義學習理論強調以學習者為中心,認為“情境”、“協作”、“會話”和“資源”是建構主義學習環境中的基本屬性。[2]

2 整合的必要性探討

2.1 物理學科的特點

物理學是一門基礎學科。很多自然科學和現代工程技術,如電子計算機技術、自動控制、遙控遙測、宇宙航行等,都是在物理學的基礎上發展起來的。因而物理的學習對于進一步學習和研究其它科學,掌握新技術都具有重要意義。在物理的學習過程中,我們不難發現物理學科具有以下特點:①大量的實驗科學、②嚴密的理論科學、③以數學為工具的科學。

的特點。物理上的物理學。因為正是數學 方法 為物理學的研究提供了簡明、2.2 傳統教學的弊端

物理學科是一門理論科學,并帶有大量的實驗。傳統教學中,整個課堂幾乎都是老師一人在操控。對一些理論公式老師往往是讓同學死記硬背,對大多實驗而言,教師更是用言語進行描述,學生根本就不知道是不是那樣做了之后真的就能看到相應的結果,只能勉強在腦海中構造。從傳統教學的方法來看,我們不難發現,傳統教學具有以下弊端:①以書本為主體、

②以教師為主體、③以教案為主體。這種教法只可能導致重理論、輕實踐,摧毀學生學習的主動性、創造性。

2.3 整合的必要性

隨著信息化社會的到來,傳統教學的弊端更是顯露無疑,這便要求我們在教學上尋求突破,革新教學。目前信息技術與課程整合已經成為了重要議題,信息技術與課程整合是以建構主義為理論基礎,它強調知識不是通過教師講授得到的,而是學習者在一定的情景即社會文化背景下,借助其他輔助手段,利用必要的學校材料和學習資源,通過意義建構的方式而獲得的。建構主義認為“情境”、“協作”、“會話”和“資源”是建構主義學習環境中的基本要素或基本屬性。這就使得課堂變為以學生為主體教師為主導的課堂,更有益于學生對知識的建構,并充分發揮了學生的主動性、積極性和創造性,達到有效的改善學習的目的。

3 信息技術與高中物理課程整合的現狀。

近幾年,各高中都重視信息技術與課程整合的必要性,并在該領域大力發展。但在整合的過程中存在許多偏頗之處,具體如下:

1) 從信息技術在高中物理教學中應用的范圍上看。信息技術在中學物理教學還不是真正普及和廣泛。對一些薄弱學校、農村學校來說,由于條件所限,不可能做到真正意義上的廣泛應用。而一些重點學校,信息技術也僅僅是作為一些教研課、比武課或是新授課在使用。

2) 從信息技術在高中物理教學中的效果上看。我們不難發現對學生感官的直接刺激只能引發學生瞬時的注重,多了、久了學生就會感覺到厭倦,由于現在多媒體物理課總是不結合物理實際學科的特點進行恰當的運用,且模式單一,僅進行長期的簡單感官刺激,學生參與嚴重不足,導致了學生由最先的好奇逐漸向無味轉化,也就不難想象課堂教學效果差的原因了。

3) 從信息技術在高中物理教學中應用的形式上看。以教師課堂演示型和學生操作練習型的單一模式為主,且往往忽略雙向交流,交互性差。目前我國的信息技術在物理教學中應用的模式主要還是課堂教學,而多媒體等課堂教學的使用情況卻不盡如意。信息技術在中學物理教學中的主要應用方式是教師演示和學生操作練習,而這種模式一般的做法是教師花大量的精力設計并制作出課件,然后在課堂上按照設計的流程操作電腦,把知識內容逐一呈現給學生,盡管設計比較精美,容量豐富,也有多種刺激,但由于缺乏或較少交流互動,并未挖掘其主體作用,學生只是尤如看了一場電影一般。這種過于依靠媒體的做法,教師雖然感覺良好(課堂輕松),但其教師的主導作用也就蕩然無存了。

4) 從信息技術在高中物理教學應用中的情感激勵上看。過分依靠多媒體技術,一方面沒有充分發揮其雙向交流功能,削弱了傳統教學中師生的情感交流;另一方面即使利用了交互功能,也是在一種虛擬空間,缺乏面談、交流的機會,從而形成一種“教學阻隔”。影響了教與學的效果。

4 信息技術與高中物理整合的策略

針對現在信息技術與課程整合現狀中存在的問題,筆者提出了以下四點應對措施:

1) 加強物理數字實驗系統的構建

現在我國的師資存在著嚴重的不均衡,除了一線城市師資力量雄厚外,其他地區都相對薄弱,這就需要國家對師資薄弱的地區加強信息技術硬件的建設,使師資盡量均等,使課程整合得以實現的步伐加快。

2) 加強可視化教學情境的構建

現在多媒體物理課僅是長期的簡單感官刺激,學生參與嚴重不足,學生的積極性得不到很好的調動。構建可視化教學情境,可充分調動學生學習和思維的積極性。由于物理的學科特點,情境教學在高中物理課程教學中起著十分重要的作用,所以我們要充分利用現代信息技術構建可視化教學情境。由于技術的發展,目前計算機模擬可以達到與影像技術亂真的效果。信息技術的可視化大大豐富了物理的教學情境,可以為學生提供豐富的直觀性感性材料,培養學生的認知能力,也更容易調動學生的學習積極性,增強學生學習物理的興趣。例如,用圖像和動畫展示一些物理現象,如力的概念中各種力的舉例、牛頓第三定律中各種不同性質的力的相互作用情況還可用課件的綜合效果來介紹概念,理清重要、難懂的物理過程,展示復雜、抽象的物理規律。

3) 加強學生自主和個性化的學習環境的構建

盡管現在部分學校在進行多媒體物理教學,但主要方式是教師演示和學生操作練習。這樣的教學并為挖掘出學生的主體作用,學生還是處于被動接受知識的狀態,能力不能得到很好的提升。這就需要我們構建學生自主和個性化的學習環境,培養學生學習的主動性,提高學生的學習效率。信息技術在高中物理教學中對學生自主學習、主動探究、合作交流等方面有明顯的優勢,不僅可以提高物理課程的學習效率,而且有助于學生完成研究性學習任務。高中階段是學生成長和能力培養的關鍵階段,在這一階段學生已具備了一定的獨立操作能力和思維能力,因此,在教學中可利用現代信息技術構建學生自主和個性化的學習環境,培養學生的觀察和實驗能力、科學思維能力、分析和解決問題的能力。

4) 加強互助式教學環境的建構

由于教學模式的不當,教師過分依靠多媒體,從而忽略了與學生之間的相互交流,導致師生在情感上形成“教學阻隔”,影響教學效果。這就需要教師對教學模式進行轉變,即從以傳授知識為主的教學模式轉向以探索、發現、協作解決問題等為主的創新教學模式。這將有利于師生的交互,而且可以借助信息技術信息傳遞快速、靈活等特點,構建互助式教學環境,從而豐富師生互動方式,在物理課程教學中開展更廣泛、更民主、更有針對性和不受時空、不受人數限制的互動交流。

5 總結

信息技術與課程整合不是簡單地將信息技術應用于教學,而是高層次的融合與主動適應。我們必須改變傳統的單一輔助教學的觀點,從課程的整體觀考慮信息技術的功能與作用。創造數字化的學習環境,創設主動學習情景,創設條件讓學生最大限度地接觸信息技術,讓信息技術成為學生強大的認知工具,最終達到改善學習的目的。

參考文獻:

[1] 何克抗、李文光.《教育技術學》[M].北京:北京師范大學出版社,20

[2] 晏福勇. 現代信息技術與物理學科整合的研究 [J]. 科學咨詢(決策管理), 2008(5):68

[3] 鮑艷. 信息技術與高中物理課程整合的理論思考 [J]. 軟件導刊, 2005(8):28~30

[4] 徐杰. 信息技術與高中物理課程整合的現狀調查 [J]. 中國電化教育, 2006(7):45~48

篇7

關鍵詞:虛擬機器人;校本課程

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2017)13/14-0161-03

機器人是信息技術發展的前沿領域,是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創新實踐性的學科,蘊涵著極其豐富的教育資源。隨著虛擬技術的不斷完善,虛擬機器人技術逐漸出現在教育教學中,特別是在校本課程的開發中發揮了獨特的優勢與魅力。下面,筆者就談談虛擬機器人技術的校本課程開發。

初識虛擬機器人

目前,按價格從高到底能找到的機器人有高端實體機器人、低成本實體機器人和虛擬機器人三種。高端實體機器人的價格相對偏高,低成本實體機器人目前還處于發展初期,各種硬件和軟件都不太成熟。因此,為了更好地普及機器人教育,同時減少學校的支出,我們最終選擇了具有實用價值的機器人教育載體――虛擬機器人。虛擬機器人教學不需要機器人硬件,只是在計算機上設計、搭建、制作機器人編程,所以它降低了學生學習機器人的成本,使其能有更多機會學習機器人,受益于機器人教育。

虛擬機器人教育走進基礎教育的形式

目前,虛擬機器人教育進入中小學的主要形式是競賽活動。學生能通過競賽培養綜合能力??v觀各地中小學機器人教育的方式,大致可以分為如下幾種:

一是通過學校、少年宮、少科站等單位吸收機器人愛好者,組成虛擬機器人小組,代表地區參加各類競賽活動。這種形式是虛擬機器人進入中小學教育視野最多也最有效的方法。

二是把虛擬機器人技術學習放入綜合實踐活動課中普及。

三是把虛擬機器人作為信息技術課的內容之一寫入中小學信息技術教育課程,這種形式正在形成期,教材的編寫、課程的常規性開設正在起步。

四是虛擬機器人教育作為研究性課程的形式進入中小學,這種形式的推廣會更有利于培養學生的創新能力。

扎實有效地開展學習虛擬機器人校本課程

虛擬機器人教學是一門新興的課程,它的主要任務是培養學生對機器人的興趣,使他們了解和掌握機器人的基本知識和技能,了解技術的發展及其應用對人類生活和科學的深刻影響。虛擬機器人課程屬于綜合實踐活動課范疇,如何組織和開展好課堂教學,需要把握以下幾點。

1.培養學生的主體性

在編程調試的過程中,讓每位學生都參與編程和調試活動,重視學生的主體參與、自我探究、自我發現,注重對學生學習經驗的培養,注重學生體驗、感悟和實踐的過程,注重學生個性的健康發展,以及創新精神、實踐能力、探索能力、研究性學習能力的培養。

2.發揮教師的主導性

在機器人課堂教學活動中,由于課程本身的難度大、靈活性高,所以教師的主導作用是非常重要的。如何把復雜的問題講得通俗易懂,把理論指導變成程序設計,最后引導學生把自己的所得通過實踐展示出來,這需要教師做充分的課前準備和大量的實踐嘗試。

3.培養團隊精神,注重小組合作

在機器人課程的學習過程中,學生的動手能力、編程能力等個體差異比較大,所以在教學中既要兼顧學習好的學生,讓其能更深入地開展學習,又要帶動學習有困難的學生。一般可以將學生分成若干個小組,組建相對固定的學習團隊來開展學習和研究。

4.使用靈活多樣的教學方法

在課堂教學中應根據不同的教學內容和需要,靈活選用講授、項目引導、直觀演示、小組討論等多種方法,避免讓學生在某種固定模式下產生學習疲勞。

5.完善課堂評價方式,讓學生體驗成功的樂趣

在課堂教學過程中,要多方位、多角度地看待每一位學生的學習,少注重結果,多注重學生自主學習、自主探究的過程。教師對學生的每一點進步、每一點成功都及時給予表揚和鼓勵,隨時讓他們在學習的過程中感受著成功的喜悅。這種愉悅的心情也會更加促使他們自主、自愿地投入到學習、探究中。

6.借力IRobotQ3D,打造校本課程

自從接觸了IRobotQ3D軟件以后,校本課程開發之夢逐漸成為現實。IRobotQ3D軟件不僅能提供非常豐富、逼真的場景,還能提供更多的機器人組件,更能基于網絡的互動模式進行設計。作為教師,不僅可以通過IRobotQ3D軟件讓學生感受各種機器人組件,使其有更豐富的體驗,還可以自己設置場景,讓學生以個人或小組為單位完成個性化的練習、比賽任務,這樣,學生就有了更大的發揮、創造空間和平臺。同時,虛擬機器人的校本課程開發還可以延伸到學生的家庭及假期生活,無論學生在哪個地方,只要能上網,他就能登錄服務器,參與到活動中來。

虛擬機器人技術在中小學教育中產生的影響

虛擬機器人是進行信息技術教育的有效載體,機器人教育旨在培養學生的創新精神和綜合實踐能力。隨著我國基礎教育信息化的發展,機器人教育正越來越被人們所關注。近幾年,許多中小學都開始利用機器人教育來促進信息技術教育,培養學生的動手能力。機器人逐漸成為青少年能力、素質培養的智能平臺。

1.促進教育方式的變革

在機器人教育中,課堂以學生為中心,教師作為指導者提供學習材料和建議。學生必須自己去學習知識,構建知識體系,提出解決方案,從而有效培養了動手能力、創新思維能力。

2.有效激發學習興趣、動機

“寓教于樂”是我們教育追求的目標,也是教育游戲成為當前研究熱點的一個原因,所以學習興趣是學生學習成功的重要因素。機器人教育可以通過比賽的形式,來激發學生學習機器人的興趣,使其得到周圍環境的認可和贊賞,進而激發他們的斗志和拼博精神。

3.擴大知識面,轉換思維方式,培養空間思維能力與大局意識

在對機器人的學習過程中,學生通過對搭建機器人過程中的實際問題的解決,可以學到模擬電路、力學等方面知識,這不但促進了物理學科、計算機學科等教學,還擴大、加深了學生的科學知識;通過為機器人編寫程序,學生不但學到了計算機編程語言、算法等顯性知識,還學到了科學而高效的思維方式,邏輯判斷思維、系統思維等隱性知識。借助虛擬機器人完成夢想的過程,必將經歷提出問題、分析問題、解決問題的過程,而這個過程中,學生會不斷地反思自己的工作,一次次提升自己觀察、思考問題的角度和高度。機器人的搭建不僅是對學生空間思維能力的訓練,更是對學生的大局觀和綜合分析問題能力的訓練。

4.培養學生的團隊協作能力

機器人教育大多以小組形式開始,機器人的學習、競賽實際上是一個團體學習的過程。它需要學習者團結協作,包容小組其他成員的缺點和不足,能夠與他人進行有效的溝通與交流。學習者在實踐鍛煉中提高自己的團隊協作能力,這種方式比普通的教育方式、方法更加有效。

5.培養學生的創新能力

創新已經成為社會進步的原動力,而虛擬機器人技術具有科技含量高、創新性強的特點。在虛擬機器人校本課程開發的過程中,學生可以根據自己的想法,隨意動手完成機器人的拼裝工作。在學生將自己心中的機器人變為現實的過程中,教師應鼓勵學生勇于探索,應使用與眾不同的方法、思路,全力支持W生有創意的想法或做法,這樣能鍛煉學生的創新能力,培養和激發他們的創新精神,提高他們的綜合素質。

6.培養學生的應變能力

由于虛擬機器人的運行會受場景、時間等因素的影響,所以制作機器人時要考慮很多因素。例如,在虛擬機器人(足球、滅火燈)的制作環節,競賽要求選手根據實際情況,不斷搭建、編程、調試,完成規定的競賽項目,具備應變能力和處理突發事件的能力,這就要求教師在平時訓練中要注重培養學生的應變能力。

7.培養學生嚴謹的學習習慣與邏輯思維能力

從機器人的搭建,到讓機器人完成既定任務,是一個漫長的過程。要讓設計的機器人完成任務,程序必不可少,而設計者的想法與策略是否合理,機器人的行動就是最好的檢驗。在程序的編寫過程中,即使是最微小的語法錯誤,也會影響到機器人的正常運轉,所以完成程序的編寫及調試的過程,是對學生邏輯思維能力及嚴謹的學習習慣進行訓練的最佳機會。經過編程洗禮的學生,在學習及日后的工作、生活中必將擁有更嚴謹的學習思維習慣。

虛擬機器人教育發展未來展望

篇8

關鍵字:信息網絡學習環境學習共同體探究式學習

隨著知識經濟興起帶來了機遇和挑戰,我們的教育將面臨著一次全面而徹底的變革?,F代信息技術在這場變革中將起到先鋒而關鍵的作用,它將徹底改造現行學校教育,從而引發人類史上最偉大的、真正意義的教育革命?,F行的班級授課制和課堂教學將受到嚴重的挑戰,合作學習小組將成為最有效的基本教育活動形式。在基于網絡的智能化平臺所提供的豐富的學習環境中,學習者以合作學習小組為組織形式,形成學習共同體,以完成課題任務為主要目標,利用信息資源、智能認知工具等方式合作交流,并在評測反饋系統的作用下進行知識建構,從而形成可持續發展的、共享的、更高級的認知技能。

一、學習環境的設計

學習環境是學習者可以在其中進行探究學習和自主學習的場所,它是一個支持和促進學習者學習的場所。建構主義認為,學習者在在豐富的學習環境下,借助他人(教師、學習伙伴等)的幫助下,利用學習材料,通過意義建構的方式而獲得知識的。傳統教室是資源和認識工具相對貧乏的學習環境,這種學習環境使得學生的探究學習和解決問題都極為困難。而“豐富”的學習環境不僅有充裕的信息資源,教學實踐案例的信息庫和促進合作的認知工具,而且在整個學習過程中更加強調學生對學習的獨立性和控制。我們要設計的就是一種基于網絡技術搭建的智能化平臺所支撐的、“豐富”的學習環境。

1、學習資源庫

學習資源是學習者從事認知活動所必需的知識準備和意義建構的基本信息源泉。它一般包括傳統的教科書、書面教材、電子教材、錄像資料、音頻資料、視頻資料、文字材料、網絡信息資源等。而基于網絡的學習資源是一種真正意義上的、開放型的學習資源,它可以采用文字、圖像、視頻、音頻等多種形式構成網絡課程等信息資源,分布在世界各個角落的電腦網絡上,供不同的使用者在不同的地方自主選擇使用。在這樣的學習化課程里,知識的物質載體不再是傳統的書籍,而是信息化的互聯網絡(例如Internet)。為此,基于現代信息技術下的學習資源庫可以包括以下三種層面上的學習資源庫群:

單元資源庫群。按照單元知識點的要求,教師把相關的學習資料收集整理成電子文檔(如文本材料、HTML頁面、JAVA小程序、CAI軟件等),然而到學校的局域網上(例如網站形式)。這樣,由一個個單元的電子文檔有機地構成了龐大的信息資源庫群,作為學生的學習資源使用。

遠程資源庫群。因特網上的信息資源豐富,卻分散在世界各地的網絡服務器上。為了方便學生的查找以及資源相對歸類集中,教師可以在單元資源庫群的基礎上運用“鏈接”(Link)技術,把相關的網絡信息資源聯接起來,學生就可以通過這些鏈接方便地找到所需要的資料。另外,學習者還可以通過智能化的網絡搜索引擎(如雅虎、搜狐等)檢索到更多的信息資源。這種具有廣泛意義的、開放式的網絡信息資源,為學習者進行自由探究和自主學習準備了必要的物質條件,從而有利于學習者通過意義建構的方式來獲得知識。本地局域網資源、Internet遠程信息資源就組成了一個具有超文本組織結構的、大規模的信息資源庫群。

整合資源庫群。整合資源實質上是一種采用各種有機整合的形式,使分化了的學習資源的各要素及其各成分之間形成有機聯系的學習資源載體形式,這是一種新型的學習資源載體形式。它包括了對學習資源內容的整合還原、有機聯系以及資源的有序排列等方面。學習資源的有機整合,可以是相鄰知識系列的整合(如代數、幾何、三角等知識系列的整合,植物、動、生理衛生、生態環境等知識系列的整合等等),也可以是性質相近學科知識的整合(如物理、化學、生物整合形成的“綜合理科”,歷史、地理、道德等整合成“社會科”,音樂、美術、舞蹈等整合形成“藝術科”等等),可以是人文、自然、社會學科的整合(這是為了解決環境污染、核威脅、精神家園丟失等社會問題而逐步發展起來的)?;苏J識,我們可以采用Web頁面技術、數據庫技術、網絡通訊技術來實現基于網絡智能化平臺的整合資源庫建設,使相關學習資源有序地排列起來,具有綜合性的特點,從而有利于學習者的知識建構。

2、教學案例庫

教學案例是圍繞學習目標,幫助學生完成課題作業而設計的精選案例。通過案例分析,學生可有利于完成課程作業,一套案例對應著一個課題。

教學案例庫可以為不同學生提供不同的案例選擇,學生可以采用不同的分析途徑,依據系統所提供的反饋提示,或不斷提供的參考資料和不同的引導方法等,并通過自己的思考和分析來獲得知識。

對使用頻率高的案例,系統將自動把它加到相應的備用庫中,有利于學生的高效使用,以便教師可以集中力量輔導,并收集各種分析途徑和障礙現象,整理后用于修改已制作的案例分析課件。

3、認知工具庫

認知工具是指能幫助學習者完成對信息收集、整理、處理、創造和表達等方面而有效地進行思考和認知的操作工具。它可以是教學的模擬環境,能表現、觀察和控制真實事件的地方,如電腦虛擬城市模型、卡通游戲等,可以幫助學生在數字化的虛擬教學環境中實踐和體驗真實世界所具有的各種技能。

各種CAI軟件(含JAVA語言編寫的程序)以軟件資源庫的形式存放在局域網(或Internet),基于Web頁面的CAI軟件則可以大大地增強教學材料的交互性與實時性。CAI軟件支持多媒體功能,可以展現圖文音像并茂的信息資料,并且有交互能力較強的人機操作界面,適合于學生進行個別化學習的特點。

在網絡環境下,學生可以在小組協作學習的基礎上,通過Web瀏覽器、E-mail電子郵件、BBS論壇、IRC實時聊天、News新聞組、MOO虛擬環境、Cu-SeeMe視頻會議等認知工具,與同學或老師就課題、作業、任務和信息資源等問題進行交流、討論,并解決問題。其次,學生可以利用Web網頁技術、Flash動畫、Word文字處理、Powerpoint幻燈制作、Excel電子圖表、Acess數據庫等技術手段收集、整理、處理信息,并以多種媒介方式表達、展現自己的觀點和結論。

隨著現代信息技術與通訊技術(特別是WAP技術、藍牙技術等)的不斷發展和互相整合,多媒體技術將廣泛運用于電腦和網絡之中,在現實世界真實情境和人類經驗世界的基礎上創建模擬、仿真與虛擬情境。并利用智能化信息網絡技術開發出適用于一般教學模式或針對學科知識與技能的認知工具,將有助于學生以多元表征方式建構知識,呈現知識,開發學生潛在的各種智能,培養學生的信息素養及相關的技術素養等,從而有力地支撐學生互動高效的學習。

二、學習共同體的形成

在基于網絡化的學習環境中,學生不再作為一個孤立的學習個體,而是以小組成員的角色參與更加廣泛的、討論協商式的探究性學習活動。每個學習小組實質上是一個完整的認知系統,每個合作學習者為了達到共同目標而結成了“學習共同體”,它將是一種更加有效的學習組織形式。在上述圖中所示的模型中,合作學習小組是在教師協作組的指導和支持下,以完成某項研究課題為主要學習任務,采用智能互動的、多方交流的方式來建構知識。

1、課題作業庫

在網絡課堂中,學習任務要比傳統課堂上的學習任務更清晰、更簡潔。它可以是圍繞學習目標、源于真實生活的、富有挑戰性的隱含矛盾的某些問題;也可以是為了解決問題、來自于學習需要的真實任務;或者是結合學習內容所提出的研究課題(即“project”,課題的意思)。同時,教師要為學生布置感興趣的課題,強調學生自主控制學習活動,明確提出完成的期限。我們為每個學習內容設置了課題作業庫,并配套了相應的教學案例庫,以便于學生探究式學習的順利進行。

2、合作學習小組

建構主義認為,學習環境應該支持合作,而不是競爭。小組合作學習把班級授課制作下學習個體之間的學習競爭關系,改變為“組內合作,組間競爭”的關系,從而將傳統教學中師生之間單向或雙向的交流改變為師生、生生之間的多向交流,提高了學生學習的主動性,整個學習過程體現了學生的自我控制,提高了教學效率,也促進了學生之間的人際合作關系,學生心理品質和社會技能得到了進步。在此形式下,合作學習小組實質上就是一個完整的、相對獨立的認知主體。很多研究也已表明,合作學習小組提高了生成性學習的機會,它是一種有效的組織形式。

合作學習小組一般是由志趣相近的學習者(3~5名)組成,每位成員在性別、個性特征、背景模型、知識水平、能力水平等方面存在一定的差異,組內成員之間優勢互補。為了共同完成學習任務,組內成員彼此分工合作,形成了“利益共同體”(學習共同體)。合作學習小組自主協商選擇研究課題,制定實施計劃,確定成員分工,選擇研究手段,得出研究結論。在小組內,每個成員都有明確的任務分工,小組成員之間相互了解、彼此信任,同學之間建立起一種融洽、友愛的親密伙伴關系(也稱“學習伙伴”)。每個學生在學習過程中都可以利用網絡技術優勢,與他人充分交流、協商,互相啟發,互相幫助和支持,從而形成共享的、更高級的認知技能。在小組研討推導結論的階段,每個成員都應當充分而有效地表達自己的觀點和見解,,形成小組的研究結論。同時通過小組之間的互相交流、補充和啟發,使得各小組的研究結論更加完善。在整個合作學習過程中,小組合作學習作為基本組織形式貫穿于學習過程的始終,這不僅需要學習伙伴的通力協作,而且更加強調每個合作者必須獨立運用各種社會交往技能去努力完成所承擔的課題任務,這有利于培養學生合作精神和人際交往能力。

在小組合作學習過程中,學生之間的對話、協商和合作等社會交往有助于他們用多重觀點去看待知識和信息。小組合作學習則是從學生自身對知識的需求出發,通過互動合作激發、引導和調節學生的自主活動。這種以每個人自覺的社會責任感、合作意識、協商態度為基礎的,以每個人的充分、自由發展與獨立自主為前提的學習共同體將最終取代班級授課制和傳統課堂教學而成為教育活動的基本形式。

3、教師協作組

在小組合作學習形式中,學生的學作為教學的中心,學習過程更多由學生自主控制。教師從知識的主要來源者轉變為指導者、學習策略的服務者、任務或問題的展現者。此外,教師有責任為學生創設豐富信息資源的學習環境,學生可以在其中思考、探索和進行知識的建構。在基于網絡的學習環境中,學生和教師、信息資源、學習材料、學習伙伴相互作用、交流互動時,學生便自覺進入自主學習和探究式學習的狀態。

此外,以小組合作學習為基礎的研究式學習活動,越來越表現出跨學科、綜合性的特點,教師作為學習活動的組織者、引導者、參與者,教師的知識結構要不斷更新和重組。同時,隨著學習共同體的逐步形成和學習活動的不斷深入,傳統意義上的教師個體以其有限的知識結構和自身素質,已很難適應如此開放的、廣泛的探究式學習活動。為此,以合作、互補為前提的教師協作組有必要建立,組內教師圍繞對學生課題活動的指導而有效聯合起來,成員可以是新老教師、各科任教師、專家、學者或具有某項特殊技能的人。教師協作組實質上是一個整合優化后的教師群體,其責任是幫助和支持每個學習小組順利完成課題。它采取討論、協商、對話的方式對學生的學習活動進行集中指導,并作為服務者、學習者參與其中。

基于網絡的學習環境提供了不同專家關于學習活動的多重觀點,每個教師都可以通過智能認知工具(如E-mail、BBS、電子記事簿等)發表意見,以便與他人分享經驗和研究成果,并通過網絡和跨地域、全世界任何地方的專家和老師廣泛交流,并取得理解和支持。

4、討論區

在學習共同體中,師生、生生之間的多方交流,可以通過基于網絡討論區來實現。最常用的是BBS論壇方式。學生可以在教師的組織和引導下并參與討論和交流,在其中發表帖子,每個人的發言隨時都可以被所有參與討論的學習者瀏覽到,每個人都可以利用網頁瀏覽并參與討論、發言。教師應當事先設計好能引發爭論的主題,以及能啟發深入討論的后續問題,并正確引導討論進程,在討論過程中對學生的發言干預不宜太多。同時,教師協作組(或教師)要善于發現學生發言中的積極因素,及時給予肯定和引導,對學生發言中暴露出來的問題及時以恰當方式指出,在討論偏離當前學習主題時,要及時加以正確的引導,在討論結束前,應由教師(或學生在教師的指導下)作出小結。

其次,也可以采用網絡聊天室的方式進行討論和交流。這種方式參加討論的人數應當有所控制,一般8-15人左右。參加者要有較強的責任感、較好的自律能力、熟悉聊天技能,自覺遵守討論規則?;静襟E大致是:(1)參加者首先需要自我介紹和相互了解,建立一個融洽的討論環境。這是由于參與者往往來自不同的地方、不同年級,彼此都不太了解。(2)主持人(老師或學生)討論主題、流程安排、發言規則等。(3)可以采用“頭腦風暴法”展開討論。所謂“頭腦風暴法”,是指在一種寬松自由的環境里,把對某一主題感興趣或有研究的人集中起來,讓每個與會者充分發表自己的觀點,以集益廣思。在討論中,當有人發言時,其他人必須仔細地傾聽,任何人不得對其發言作好壞錯對等評價。當沒有其他人發言時,才可以發表自己的見解和觀點。在此過程中,主持人應當注意引導發言不要偏離主題,可以在聊天過程中用“私聊”方式及時提醒輪到發言的參與者發言,督促違反發言規則者遵守紀律,保持和調控形成和諧的討論氛圍。4)主持人(或其他參與者)對聊天記錄進行整理、歸納作出小結等,以供大家分享使用。

另外,也可以采用E-mail、ICQ等方式來實現討論和交流,它適合于個別化學習、在線輔導等活動。隨著現代信息技術的日益發展,基于網絡的人機、人人互動交流的方式,將更加受到新技術的支撐而變得更加多媒體化、網絡化、個性化,更加方便形象了。

三、評價反饋系統的設計

在網絡學習的環境中,學生可以看到其他同學的作業,得到幫助和啟發,并能通過網絡(如BBS論壇方式)就其他人的作業提出幫的反饋性意見。這種反饋過程是全開放式的,所有教師和學生均可以參與其中。經過一段時間之后,累積起來的反饋意見可以作為對學生學習情況進行評價的參考。同時,這種學習反饋的方式也可以通過電子郵件的方式進行,學生與教師、學生與學生之間可以利用電子郵件實現“異步”交流,以加深對問題的理解和解決。

在對學生學習的評價方面,我們不能只是注重對學習結果的評價,更應該側重于對學習過程的評價。例如,學生對學習過程的理解和態度如何,所完成的作業表述方式是否清晰,陳述理由是否足充,解決方法是否新穎,學習效果是否得到了充分的展現等等。這些從不同角度進行評價的方法,不僅對學生的學習效果進行了公正的評價,也給學生提供了利用反饋改進學習的方法,并幫助他們建立起可持續發展的學習觀念。當然,這種過程性評價仍然需要不斷的修改和完善。

而對于合作的集體作業,應當側重于對小組集體的評價。例如,研究方案是否科學可行,小組分工是否合理,小組成員的合作程度如何,組員參與度如何,課題完成質量如何等等。而對于小組成員的個人評價,應著重對其參與活動的態度,執行和完成任務的情況,在小組集體活動的具體表現,與學習伙伴的合作情況,以及對作業的完成和研究結果有何貢獻等等。

隨著學習共同體的逐步形成和深入實踐,如何建立起科學有效的探究式學習過程和效果的評價標準則顯得越來越重要。同時,如何把這些評價標準與實際情況有機地結合起來,從而引導合作學習小組更加有效地開展研究式學習,則是我們今后不斷通過實踐研究并逐步予以完善起來的重要內容。

參考文獻

[1]高文.教育以人為本──依托現代信息技術跨越理想與現實的鴻溝.全球教育展望.2001年第9期

[2]張文周.小組合作──研究性學習的基本組織形式.惟存教育being.k12.net.cn/

[3]毛新勇.建構主義學習環境的設計.外國教育資料.1999年第1期

[4]胡禮和.網絡課程的結構和教學模式.課程?教材?教法.2001年第5期

[5]黃甫全.略論新世紀學習化課程的特征和形態.教學與管理.2001年第7期

篇9

關鍵詞:課程;課程實施;關系

新一輪基礎教育課程改革是教育領域一場深刻的思想觀念與行為方式的變革,其中,課程實施是將課程理想轉化為課程現實的重要環節,如何認識和處理課程實施的諸多關系,直接影響課程改革的成敗得失。

一、知識技能、過程方法與情感態度價值觀

新一輪基礎教育課程改革提出了三維課程目標:知識技能、過程方法與情感態度價值觀,以更新傳統的三項目標。在知識技能方面,不再局限于“基礎”,體現了新的時代精神。改變了“能力”目標的傳統提法,而代之以“過程與方法”,凸顯了能力概念的實質。在情感目標方面,更加關注基礎情感如態度培養和價值觀的養成,從而在整體上更新了傳統課程目標,豐富了課程目標的內涵。

三維課程目標的實施涉及準確把握它們的概念及其關系。首先,應拓展原有的“知識”視域,不能固守于理性主義的知識觀念,應看到知識有著不同的層次和類型,將經驗性知識、原理性知識、規律性知識同時納入知識范疇,尊重公共知識與個體知識、顯性知識與隱性知識、確定性知識與不確定性知識、國際知識與本土知識各自的價值與意義?!凹寄堋备拍钜膊荒軆H僅重視認知技能,還應看到信息處理技能、表達與交流技能、問題解決技能、實驗技能、實踐技能、創新技能的作用。其次,正確理解過程與方法。過程是指讓學生經歷知識形成過程,在體驗、活動、探究中進行學習,方法指掌握各類知識的學習方式與策略,學會學習,學會反思,學會創造,能對自己的學習過程及其結果進行有效監控。再次,科學理解情感目標。與以往道德目標相比,“情感態度價值觀”的提法更顯具體、可行,反映了在多元文化并存的全球化時代對學生價值選擇的尊重,也體現了情感目標的復雜性、層次性、多維性,因而具有較大彈性和靈活性,為課程實施提供了廣闊的空間,應該說這是課程目標表述的一大進步。

三維目標有機聯系、三位一體、不可分割,但對于具體的課程實施則極為個性化。目前,有一種“輕視知識”的傾向[1],有人認為,知識不及能力重要,知識僅僅是手段,是次要的,能力發展才是目的,才是首要的。我們認為這種觀點有失片面。因為知識、技能的掌握是學生在學校中發展能力、培養情感的基礎,離開了知識、技能的掌握,能力、情感發展便猶如緣木求魚。盡管有脫離知識學習的能力發展,但那不是學校教育的旨趣,否定知識學習無異于削弱甚至取消學校教育,將學校教育的自為水平降低到日常生活、勞動、交往教育的自在水平,最終降低課程實施的質量,應當警惕。那么,應當如何處理三維目標的關系,我們認為,知識學習、技能掌握是課程實施的基礎性、前提性目標,不能忽視,但也應更新傳統的知識觀念,關注知識、技能形成過程,重視知識技能學習方法與策略的指導,并在這一過程中發展能力,培養情感。具體地講:(1)改變知識呈現、講述、評價方式,使知識動態化、過程化;(2)讓學生經歷知識形成過程,在活動、實踐、探究中體驗知識的豐富蘊涵,獲得知識多方面的價值,實現知識向能力、情感、素質的轉化,彰顯知識的意義;(3)引導學生掌握知識、技能學習的方法與策略,學會學習,學會創造;(4)在不同階段、不同層次,三維目標有所側重,如語文教學可將三維目標分段實施,不同階段各有側重。

二、分科與綜合

課程是采取分析的形式還是綜合的形式,主要取決于三個方面的因素:人類知識發展狀況、學生經驗實際與學校教育目標設定。由于人類知識仍主要按學科領域進行劃分,人類已在不同學科領域積累了日益深入、豐富而系統的知識;中學生特別是高中學生的經驗、知識已有一定的分化,抽象思維也有一定的發展;同時,學校肩負文化傳遞的歷史使命。因此,分科設置課程歷史悠久,且有相當的合理性。但亦應看到,當代知識研究的綜合化趨勢日益明顯,各學科知識廣泛交叉、滲透,學生的經驗特別是小學生常以整體的方式存在,分化程度不夠,同時,隨著社會的發展,教育目標日益關注學生綜合素質、創造才能、問題解決能力的培養,設置一定的綜合課程(或課程綜合化)已大勢所趨。正是如此,學科知識的分化與綜合關系成為當代課程設計與教學實施的基本問題。

然而,分科與綜合本身是一對矛盾,其取向、目標剛好相反,難以并存。分科強調同類知識之間的縱向聯系,綜合強調各學科的橫向聯系,他們相互制約、彼消此長,無法獲得同等程度的滿足。就實施而言,分科課程及其實施在我國有著較長的歷史,經驗也比較豐富,課程形態成熟,當然其局限性亦十分明顯,毋容分辯。而綜合課程(無論是課程綜合化的弱綜合還是設置綜合課程的強綜合),盡管我國一些地區(如浙江、東北師大附中)早在20世紀八十年代中期就開始進行整體或局部的實驗嘗試,但直到今天很難說它十分成功。其涉及的問題較多,主要有兩個方面:一是教材的編寫(尤指強綜合),盡管國內已有多家出版社編寫出一些綜合課程的教材,但存在的問題較多,有的仍然分塊按學科編排知識內容,塊內知識自成體系,而塊與塊之間缺乏有機聯系,看不到貫穿于其中的“紅線”,成為分科知識的拼盤。有的試圖進行實質性整合,但未能有機滲透,如義務教育段《歷史與社會》中歷史與地理內容,各冊的整合很難達到適度的平衡。二是教師素質結構的問題,長期以來,我國的教師教育分科培養,教師跨學科的素養極為不夠,即使進行短期的培訓,但難以從根本上解決問題。因此,就實施現狀看,許多學校仍選擇分科模式,不失為一種明智、審慎之舉。

那么,課程實施中如何處理二者的關系呢?(1)根據本校的實際,選擇恰當的課程模式,主要考慮學生知識經驗狀況、師資條件、設備設施等。一般地講,城市學校,經濟發達地區的初中可選擇綜合模式,而農村學校、經濟欠發達地區初中可選擇分科模式。(2)采取有效的實施策略。分科課程的實施應加強學科間的滲透,適當打破以往封閉、僵化的體系,引入相關學科知識、概念、事實、問題,加強橫向聯系,促進學科間的溝通。(3)加大教材建設的力度。教材是課程的主要載體、資源,教材的質量直接決定課程實施的效果。學科課程教材應拓展視野,體現學科交叉的特點,綜合課程教材應圍繞主題組織、設計內容,提高綜合的水平。(4)強化師資培訓。新型分科課程與綜合課程的實施,對教師的綜合素質、跨學科素養提出了挑戰。教師是課程實施的主體,直接決定著課程實施的成敗。因此,應強化職前、職后培養與培訓工作,特別是教師教育課程結構與內容體系應體現新課程的理念,以適應課程改革的需要。

此外,還應做好各學段課程實施的銜接工作(特別是初中綜合與高中分科的問題,如在江蘇,存在個別高中校拒招開設綜合課程的初中校畢業生的現象),否則,學習綜合課的初中生升學受到種種限制,致使綜合課程實施難以持久,當然,這屬于教育體制問題,值得教育行政管理部門高度重視。

三、課程與社會

課程與社會有著千絲萬縷的聯系,課程實施總是在一定的社會歷史條件下進行。社會發展為課程實施提供著豐富的自然、物質、精神、科技、文化資源,而課程實施又通過人才培養,提高勞動者的素質,最終服務社會,推動社會經濟、文化、科技的發展。

正確處理課程實施與社會的關系,要求:(1)課程實施要主動反映社會發展的需要,體現時代精神。在課程實施中,不能僅僅局限于教材預設的內容,而應拓展視野,將社會文化、科技發展的新信息、新成果納入課程,充實、更新課程內容,保持課程內容與社會文化的動態關系。(2)開發、利用社區課程資源。無論是農村還是城市,學校所在社區均有著豐富的、不同特色的課程資源有待開發、利用。如農村優美的自然風光、地質地貌、作物植被,城市的交通建筑、圖書館、博物館、科技館,牧區的草原、牛羊,沿海的海灘、海洋,民族地區的民族服飾、民間傳說、民族歌舞等,都蘊涵著豐富的、有待發掘的課程意義,它們既可以與國家課程融合,使國家課程實施具體化、個性化,也可以作為地方課程、校本課程的資源與素材,促進地方、校本課程的開發與實施。然而,筆者調查得知,一些學校、班級僅僅出于學生安全的考慮,未能有效組織相應的校外活動,社區課程資源得不到應有的開發,課程與社區相互隔離,難以互動。(3)加強課程內容與地方機構、部門、人員特別是學生家長的溝通與聯系。新課程的實施是一項系統工程,需要得到有關機構、部門(如政府、婦聯、工會、居委會)的支持,需要得到學生家長的理解,課程實施只有與社區發展相互協調,彼此推動,課程實施才可能深入、持久??傊?,應建立課程與社區的長效機制,讓社區各機構、人員共同參與課程實施,推動課程改革走向深入。

有必要指出的是,由于對新課程缺乏了解,一些家長對新課程改革心存疑慮,擔心新課程的實施影響孩子將來的升學,因而對新課程的意義、價值持觀望、懷疑甚至抵觸態度,對于本應參與的活動漠然置之,甚至代勞孩子的“研究性學習”,影響了課程的實施。因此,學校要主動向家長宣傳課改的意義,使他們理解課改的價值,同時組織有關活動,讓家長參與課程實施過程,在活動中體驗新課程的價值。

四、課程與學生

作為一種培養方案、計劃,課程內在地包含著學生及其活動,學生是課程的一種構成要素,課程與學生的關系是一種內在的關系。只有借助于學生及其活動,專家的、理想的課程文本才能變成個人化的、體驗的課程現實。同時,課程又外在于學生及其活動,它是學生加工、改造的對象,通過一番個體化建構,內化到自身的認知結構、情感結構之中,在此意義上講,課程與學生是相互外在的。從具體的課程實施來看,課程(作為文本主要表現為教材)與學生是對立的,課程與學生的雙重性決定了課程與學生關系的復雜性。

眾所周知,盡管課程通過一定的載體(如教材、圖片、教參)表現出來,具有某種客觀的外在形式,但嚴格地講,教材、教參并不是課程的全部,課程的概念比教材、學科更豐富。就課程是人才培養的方案、教育活動的計劃而言,課程具有豐富而廣闊的內容,它不僅包括學科及其知識,而且包括教師、學生及其活動。課程是一個開放系統,它有文本,但作為文本的課程是一個未完成之物,它是確定與不確定、顯性與隱性、靜態與動態的統一,課程的文本預設──計劃、教材僅僅是學生加工、改造的對象和借以發展自身的手段、媒介。課程的實際意義、價值、蘊涵只有在真實的實施過程中,通過學生與教材文本的相互作用、雙向建構才能生成、豐富。在雙向建構中,課程知識結構轉化為學生的認知結構、情感結構、個性結構,內化為學生的素質,學生的經驗得以拓展、豐富,學生建構、完善自身。與此同時,課程自身的價值、意義得以實現并大大拓展,理想的課程成為現實的課程,專家的課程變成學生的課程。但在實際的教學活動中,課程目標、內容與學生發展水平、認知結構常常處于種種緊張沖突之中,課程知識成為“異己之物”,外在于學生的經驗、興趣。課程實施就是要緩解課程與學生的緊張關系,消除課程與學生之間的屏障,變“異己之物”為“為我之物”。

那么,如何讓課程走進學生的精神世界,又如何通過學生的活動拓展課程的意義呢?首先,要善于利用學生既有的經驗,在學生已有經驗基礎上講授概念、原理,促進課程知識與學生經驗的融合,賦予經驗以科學的意義,提升經驗層次;其次,創設情境,組織有關活動,讓學生積極參與活動,在活動中觀察、感悟、體驗、操作、實驗中獲得、豐富經驗,形成與課程相關的經驗。再次,鼓勵學生根據各自的經驗對課程進行個體化解讀。學生的經驗不僅僅是理解知識的基礎與手段(工具價值),而且還具有自身的內在價值(本體價值),特別是對于人文世界,它的多維性、開放性、復雜性,人文知識的價值、意義不是封閉的、唯一的,需要不同時代的個體予以新的理解,賦予其個體化意義,允許學生對課程、教材進行質疑、批判,以促進課程的革新與完善,調動學生的積極性、主動性,發揮學生的主體作用。當然,個體化解讀并不否認知識的基本意義與價值,相反,它要以課程知識的公共意義、客觀價值為前提,個性化并不等同于個人化或個人主義。如“孔乙己是因為偷光盤而被打斷了腿;賣火柴的小女孩是因為開價太高才賣不出去;《背影》中的父親是因為懶得走路才從鐵軌爬過去……”,這樣的解讀已嚴重偏離文本的意義,實不值取。[2]

五、接受與探究

接受學習是指課程知識以定論的形式呈現,學生在已有知識經驗基礎上通過認知同化,將新知識納入已有認知體系的課程學習方式。探究學習是指知識不以定論的形式加以呈現,學生通過探究、實驗、推理對給定的材料進行加工,自己獲得知識、得出答案的課程學習方式。面對人類巨大的文化成就與知識成果,學校教育具有文化傳承的歷史使命,個體也只有掌握人類的基本知識,才能更好地適應當代社會生活與生產,有所創造。因此,接受學習曾經是也將仍是人類包括學生基本的學習方式,它經濟、有效,其必然性與合理性自不待言。然而,隨著社會的發展,知識與日俱增,呈加速度發展態勢,學生在有限的學校學習期間難以適應,創造性人才的培養日益成為學校教育不可忽視的問題,戰后世界各國教育改革對學生創造能力培養的重視充分說明了這一點。發現學習、探究性學習、研究性學習開始成為學生學習的重要方式。因此,本次課程改革特別強調探究發現、合作研究,適應了時展的需要,體現了世界教育改革的共同趨勢,有利于克服我國傳統課程實施的弊端。但在實施中,也出現了一些模糊認識與極端化做法,有待澄清與矯正。

第一,將接受學習簡單地等同于機械記憶、被動訓練。有人認為,凡接受都是被動的、機械的、呆板的,應該拋棄。其實,這是對接受學習的嚴重誤解,正如奧蘇倍爾所言,接受學習并不必定是機械學習,發現學習也并非全是意義學習,因為學習的意義性并不簡單地取決于學習方式,還要看新舊知識、經驗是否能建立內在的、本質的、邏輯的聯系。如果學習者有積極的學習心向、學習材料本身具有非人為的聯系、學習者認知結構具有同化新知識的經驗,接受學習完全可以是有意義的。相反,那種預先設定答案、路徑機械、依樣畫葫蘆的發現與探究則缺乏實質意義。第二,將接受學習與探究學習簡單地對立,似乎二者水火不融,認為接受學習是教師主導、學生對既有結果的記憶、背誦,探究學習是學生自主發現、獲得結論,無視二者的內在聯系與互補關系。事實上,接受學習別是有意義接受學習也存在著質疑問難,存在著問題探究和意義再構,而探究學習需要以接受學習獲得的成果為基礎,探究中有接受,探究是從有到有,而不是從無到有,前者有助于學習者在較短的時間內以較少的時間、精力投入獲得較多的人類文化知識,后者有助于發展學生的科學精神和創造才能,它們是互補的,共同構成人類學習的整體,惟有如此,才能正確處理文化繼承與創新,完成文化傳遞與人才培養的雙重使命,提高教學的效率與質量。

那么,如何處理二者的關系?我們認為,有兩種基本模式:獨立式與滲透式。所謂獨立式,即二者相對分離,接受學習以在較短時間內獲得人類知識成就為主要任務,單獨進行,以接受、內化人類客觀知識為主。探究學習屬于原始的學習方式,在學校別適于組織專題式的研究性學習,它充分體現了發現式學習的精髓。所謂滲透式,即將二者有機結合、彼此滲透,你中有我,我中有你,接受學習探究化,以探究的方式、態度學習結論性知識,探究學習中也重視知識結論的掌握,將二者融為一體,進行綜合性學習。至于二者誰主誰輔,應因學段、學科有別,如在小學可側重探究性學習,而在高中應以接受為主,語言學科可以接受練習為主,而科學課程的學習可較多地采用一些探究的方式。

六、獨立與合作

獨立學習是指學生獨立地制定學習計劃,從事學習活動,完成學習任務。合作學習指學習者與他人一起學習、思考、交流,獲取知識,發展能力。課程學習需要投入一定的時間、精力,是一個人的事情,他人無法代替個人的思考與努力,個人必須進行獨立的思考、觀察、判斷、記憶與操作,在個人已有經驗、知識基礎上建構課程及其意義。個人的努力狀況直接決定課程學習的質量。但對于課程實施而言,僅僅學生個人獨立學習遠遠不夠,它易于使學習者囿于個人世界,限于一孔之見,孤陋寡聞,導致思維刻板、視野狹隘。為了克服獨立學習的局限性,有必要開展合作學習,即師生間、生生間進行廣泛的“視域融合”,圍繞課程內容交流、對話,分享彼此的思考、體驗和創造,共享學習的興奮、快樂、收獲,變封閉式學習為開放式學習,變獨奏為合奏。

長期以來,我國課程實施主要是教師指導下學生的獨立學習,盡管采用班級授課制,但在實際的學習過程中,同學之間的切磋、探討、交流極少,即使偶爾有所交流,但又常常僅處于自流狀態,教師很少有意識地組織學生進行合作學習,每個學生的資源得不到開發利用。新課程改革特別強調合作學習,重視師-生、生-生之間的互動,以往沉悶的課堂氣氛被打破,學生變得比先前更加積極、主動,氣氛更加活躍,學生的自信心、表達力、合作精神得到充分的培養。但問題也隨之產生,矯枉過正,關注合作學習,卻忽視了獨立學習[1],似乎獨立學習已不合時宜,結果合作學習淺嘗且止,日益頻繁、形式化,效能低下,亟待改進。

那么,應該如何處理二者的關系呢?我們認為,獨立學習與合作學習密切相關。獨立學習是合作學習的基礎,合作學習以獨立學習及其成果為前提,沒有較為充分的獨立學習,合作學習很難成功。同時,合作學習中包含著獨立學習,即合作者均是一個個獨立的個體,合作是建立在分工基礎上的合作,沒有適當的分工,合作將貌合神離、徒有其表。分工意味著每個合作者必須發揮自己的作用,獨立地擔任某項任務,能對合作的成效承擔責任。只有適當分工,合作才能實現互補、互啟、互動、互促的功能,才具有實質性意義,才能有益于每個人的發展。因此,首先要注意培養學生獨立學習的習慣,增強學生獨立學習的能力,為合作學習夯實基礎。其次,合作學習要選擇合作價值較高的內容、課題,明確合作者各自的任務與職責,并給予足夠的獨立思考的時間,為合作創造條件;第三,合作學習不能太頻繁,猶如走馬燈式的,不應僅僅追求合作數量,更應關注合作質量。第四,合作后進行一定的總結、反思,引導學生學會合作,培養良好的合作品質。

七、自主與他主

自主學習指充分發揮學生的主觀能動性,讓學生自己選擇學習主題與學習方式,主宰自己的學習過程,自覺、積極地進行學習。他主學習指學生在教師領導下進行的學習,學什么、怎樣學、什么時候學習,更多地取決于教師。自主學習與他主學習的關系是師生關系在課程實施領域中的體現。教師與學生為課程實施的兩個主體,作為“教者”的教師和“學者”的學生所承擔的職能不盡一樣,教師的職責在于使課程與學生發生作用,將預設課程轉化為學生的素質,學生的任務是對課程內容進行主體性建構,生成新的意義、價值。“教師主導、學生主動”是師生關系的現代訴求,但就具體的教學過程而言,重教還是重學?是學生在學習過程中接受教師的指引,在教師的引領下進行亦步亦趨的他主性學習,還是放手讓學生進行獨立的、自主性學習?縱觀我國的課程實施,長期以來,教師主宰學生的學習過程,學生的選擇的空間有限,教師提出問題,給出標準答案,學生接受教師講述的內容,記誦答案,反復訓練,如此,教學的主動權掌握在教師一邊,學生的學習更多地是一種他主學習,由此導致教師成為學生學習的支配者、他控者,學生的興趣下降、厭學輟學。針對這一積弊,新課程改革倡導學生自主學習,要求賦予學生以學習的自主權,包括自主選擇學習的課程及其內容,以自己喜歡的方式進行學習,強調自我評價的地位,進行個性化學習,把學生從教師的束縛下解放出來,使學生成為自主的學習者。教師不再是知識權威、主宰,凌駕于學生之上,而成為學生學習的引導者、激勵者、平等中的首席。教學活動的重心開始從教轉向學,但如此一來,教反而被忽視,似乎教師詳盡地講解、指導會干涉學生的自主學習,教師從幕前退到幕后,這種對學生自主性的過分倚重,導致教師主導地位的嚴重削弱,教師應有的作用難以發揮,這一問題不能不予以深切關注。

我們認為,課程實施中他主與自主的關系實質上就是教師主導和學生主動的關系。發揮學生主動作用,倡導學生自主學習本沒有錯,但也不能因為強調學生的主動作用而否認教師的主導作用(當然,這也并非意味著教師的原有權利不可侵犯)。由于經驗、知識、能力等方面的原因,學生無力也不應該對課程實施承擔主要責任,教學責任的承擔者只能是教師而不是學生。同時,也應該看到,學生自主性的培養,發揮還需要教師去引導和培植,沒有教師的引領和激發,學生的主動性難以真正發展。此外,也不能將學生自主學習簡單化地理解為自主決定學習的權力,它主要指學生學習主動性、自覺性、積極性、創造性的發揮和內在潛能的釋放。正確處理教師主導、學生自主的關系要求:首先,發揮教師的主導作用,充分調動教師課程實施的積極性、創造性。其次,注重培養學生的自主精神和自主能力,教會學生學習。再次,給予學生一定的課程選擇權力,讓學生自主地選擇部分課程與內容,進行個性化的學習與發展。

八、甄別與發展

評價是課程實施與教學的一個內在要素和重要環節,根據評價功能可將評價區分為甄別性評價與發展性評價,前者區分優劣、程度、水平,作出鑒別、鑒定,為人才選拔和教學分組提供參考,后者強調評價的激勵、改進、完善作用,為促進學生學習、改進教學,優化課程提供依據。甄別性評價一般為定量評價、結業評價,而發展性評價更多地為質性評價、過程性評價。那么,在課程評價的實施中,如何認識二者的關系呢?應該說,甄別與發展不是兩種評價方式,而是所有評價具有的兩種功能,作為評價功能,它是評價活動所顯示的作用、釋放的性能。就某種評價的功能而言,它要么是甄別,要么是發展,當然也可能二者兼而有之(但側重點可能不同)。由于評價是一種價值判斷與選擇活動,它的主要功能更多地與評價者的價值取向有關。評價發揮什么樣的作用、功能,關鍵取決于評價者的態度、目標與價值設定。一般地講,以結果為取向、以選拔為目標、以區分為指向的評價所釋放的功能大多是甄別性的,而以過程為取向、以改進為目標、以優化為指向的評價所釋放的功能大多是發展性的。因此,對于一種評價主要屬甄別性的還是發展性的,我們不能僅僅從表面上加以判斷,應做具體分析,不能籠而統之。當然,即使是甄別性評價,只要利用得當,同樣能發揮其發展性功能,如結業評定不簡單地排隊(或排隊但為學生保密),不對差生表示輕視、歧視,而是予以更多的關愛、幫助、指導,評價完全可以是積極的,進而發展其激勵學生學習、改進教師教學的作用。同樣是過程性評價,如果僅僅做是非優劣的簡單判斷而不進行深入分析和進行補救,其發展性功能也難以釋放。此外,評價功能的發揮還受到學習者性格差異的影響,對于優秀學生指出不足比一味表揚更有激勵作用,差生則相反。對于外傾學生,指出不足更能發揮激勵作用,內傾則剛好相反。男女生的激勵方式也應因性別差異有所區別。

如何實施甄別性評價與發展性評價呢?一般地講,兩者的應用范圍有所不同。甄別性評價主要用于學期、學年、學段結束之時,其中以結業、升學考試為代表。而發展評價更多體現在學科教學、單元教學評價之中,其中檔案袋評價、表現性評價更能顯示發展性評價的特點。其次,在甄別性評價中,兼顧其發展性功能,注意發揮它對學生學習、教師教學和課程優化的功能。在實施發展性評價時不排斥做鑒定與區分,因為學生平時的表現、水平、成就也是進行學業鑒定的重要依據,且應占一定比例,這樣,才能確保評價本身的客觀性、全面性和公正性。第三,在不同學段、學科,評價的兩種功能各有側重,對于中低年級學生可更多地采用發展性評價,以確立學習的自信與自尊,而中高年級學生的評價,可加強甄別性評價,讓學生掌握評價準則,學會自主評價、反饋,同時也可為學生的未來定向提供客觀依據。就學科評價而言,單元教學以具有發展功能的形成性評價為主,而結業評價以具有甄別功能的終結性評價為主。

九、一元與多元

在實施課程評價時,還涉及到評價標準的問題,是采取絕對標準,以一元評價為主,還是采取相對標準,以多元評價為主?我國傳統的課程與教學評價,一貫采用的是一元的絕對評價,正誤是非,界線十分清晰,但忽視了課程的復雜性和教學的多維性,不利于發揮評價的激勵功能。隨著課程改革的深入,多元的、相對的評價日益受到關注,并在課堂教學中得以運用,在一定程度上彌補了傳統評價的不足。但與此同時也出現了一些值得注意的傾向,如過分強調評價的相對意義,缺乏客觀的標準,濫用多元評價,對學生的回答一概肯定、贊許,似乎凡回答都“對”、均“棒”,皆大歡喜,因此,有待澄清。一元的相對評價與多元的絕對評價有不同的適應范圍,對于那些有固定結論、唯一答案的題目和是非標準十分清楚的問題,宜采用一元評價(如數學、物理、語法中的大多數問題),而有些問題、事物本身比較復雜,內涵十分豐富、價值多維,它們只有角度、程度的差異,而無絕對正確、完滿的答案(如藝術作品的欣賞或一些復雜的社會問題的認識),“橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同”,不同角度進行觀察、審視,其意義、面貌不盡相同。對于這些現象、問題的評判很難找到一個統一的、絕對的答案,可能有多個參考答案甚至沒有答案,則宜采用多元評價,可能更能顯示事物的豐富蘊涵與多維意義。當然,兩種評價對學生發展的功能不完全相同。一般而言,一元評價的激勵功能要比多元評價的功能為大。

那么,在評價實施時,應做何選擇呢?理科知識的對象是不為人的意志為轉移的客觀自然,可較多地采用一元評價,而文科如歷史、政治、語文等以人及其活動為對象,其中的一些問題可較多地采用多元評價。當然,即使是同一學科,因具體內容的差異也應有所區別,如語文的文學、課文采用多元評價,而語法、詞法適于一元評價。其次,采用多元評價時,應注意其作用發揮的限度、條件。一般地說,多元的相對評價適于人文學科和復雜事物的評價。亦應看到多元的、相對評價并非沒有標準,它仍有標準,只不過標準富有彈性,不是鋼性的,應參照相應的標準進行評價,同時講究評價的藝術,不同年級、學科的評價有所區別,否則評價便隨心所欲,缺乏信度。換言之,多元評價絕不是一味的褒揚、肯定,它也包含著一定的否定和差別區分。第三,注意發揮一元評價的促進作用,一元評價有明確的標準,易于掌握,有利于培養學生對是非優劣的判斷能力,體現評價的客觀、公正原則。運用一元評價時,應既肯定成績、進步,又分析不足、問題及其原因,激發學生的上進熱情,發揮評價對于學習的促進功能。

十、忠實與創生

新課程改革方案的實施有兩種基本取向:忠實取向與創生取向[3]。所謂忠實取向指課程實施者嚴格按照課程方案的目標、內容、要求進行教學,不折不扣地執行教材編寫者的意圖,有如按圖紙施工,施工者不能隨意改動。所謂創生取向指課程實施者可以根據自己對新課程的理解,從社區、學校、學生的實際出發進行教學,教師可以對課程、教材進行某種改造,使它適合本地、本時代的情況,不拘泥于既有的方案或教材。兩種取向隱含著不同的課程觀念,前者認為課程即預先設計好的方案、計劃,課程是預設的,教師不能隨意更改,也無權變更。后者則認為,課程、教材不可能預先設計周全,課程不僅僅是事先寫進計劃、方案的東西,還應包括教師與學生的經驗,課程不是預成的,而是生成的,是設計者、實施者、評價者共同完成與創造的產物,教學過程是一個課程的再開發的過程,而不是既定課程的機械執行。在教師觀上,忠實取向視教師為施工者、執行者,外在于課程開發,而創生取向視教師為創造者、再構者,內在于課程開發。在知識觀上,前者認為知識是經實踐檢驗證明為真的結論,是人類一的種理性成就,課程知識即課程專家寫進教材的事實與真理。而后者認為知識不是一成不變的,它是一個動態的發展過程,課程知識還包括教師與學生課堂互動所產生的認識與體驗,兩種取向均有一定的合理性,也有各自的不足,那么如何處理二者的關系呢?

我們認為,忠實取向與創生取向不是截然分開的,從忠實到創生實際上是一個連續的過程,反映了課程實施在程度上的差異。在課程改革初期,由于教師對新課程了解不夠,新的要求還未為教師完全領會,同時,新課程理念轉變為教師的教育觀念、課程意識也有一個過程。因此,課程實施應以忠實取向為主,有助于促進教師對課程新觀念、新精神的學習、理解與把握。隨著課程改革的推進,教師對課程認識的逐步深入,課程實施經驗也有了一定的積累,他們對新課程存在的問題有足夠的認識,能提出一些課程改進的看法、意見,課程實施開始轉向創生取向,它有利于促進教師的專業成長與課程改革的縱深發展,有利于提高課程實施的水平。當然,這并不排除教師在進入新課程的初期就進行創造性的實踐探索。事實上,本次課程改革與以往歷次課程改革最大的不同便在于,它不再是教材的技術修補,而是開始深入到課程設計的指導思想、核心理念的變革,以往封閉的教學大綱改為開放的課程標準,只規定課程應達到的目標和內容標準,對于具體的內容及其教學卻不作硬性規定,教學進度、方法均有較大彈性,同時“一綱多本”實現了教材的多樣化,大大地解放了教師的“生產力”,為教師提供了較多的課程權利,課程實施有著較大的空間??梢哉f,與以往歷次課程改革的忠實取向不同,本次課改的取向是創生取向的,它不是“防教師的”(teacher-proof),充滿了對廣大教師的充分信任與尊重,同時也對教師的專業發展提出了挑戰,對課程實施提出了較高要求。教師必須結合自己的把握,充分開發、利用課程資源,創造性地加以實施。

注釋與參考文獻:

[1]王策三. 認真對待“輕視知識”的教育思潮──再評由“應試教育”向素質教育轉軌提法的討論[J]. 北京大學教育評論. 2004,(3).