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【摘要】新世紀(jì),信息技術(shù)正不斷改變著人們學(xué)習(xí),思維的方式。如何將信息技術(shù)與中學(xué)實(shí)驗(yàn)課程整合是近一段時期以來教育界的熱點(diǎn)話題。信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合的主要任務(wù)就是以信息技術(shù)為支撐的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式的探索。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化過程中,教師面臨著實(shí)驗(yàn)選題范圍狹窄,以信息技術(shù)為支撐的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程設(shè)計(jì)相對困難等現(xiàn)實(shí)難題。本文正是針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新特點(diǎn),對上述問題做了較為深入的探討。另外,文中還對信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程如何實(shí)現(xiàn)有效整合,以及整合的具體模式,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)等相關(guān)問題作了一定程度的探討。
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);實(shí)驗(yàn)課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
引言
時代已經(jīng)進(jìn)入21世紀(jì),這個以知識經(jīng)濟(jì)為主體的時代,對知識型勞動者的需求大量增加,人們對知識的欲望空前提高。信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的普及滲透,使我國教育領(lǐng)域發(fā)生著日新月異的變化,使教育信息化迅速明顯加快。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要手段,業(yè)已隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,信息化速度大大加快。現(xiàn)今實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中己很少有單純的傳統(tǒng)教學(xué)儀器,一般都用計(jì)算機(jī)做終端,形成新一代智能化實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器,以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)儀器的不足。本文研究的重點(diǎn)正是新形勢下信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程的有效整合。
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的基礎(chǔ),是科學(xué)發(fā)展的動力源泉,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在現(xiàn)代教學(xué)中占有重要的位置。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本目的是讓學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的測量方法、學(xué)科基本研究方法和科學(xué)思維。在中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有能動性,對實(shí)驗(yàn)加以理解和體驗(yàn);無論是課堂實(shí)驗(yàn)還是家庭實(shí)驗(yàn),都成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開發(fā)的重要組成部分。從這一角度上講,學(xué)生也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種資源。但是目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中普遍存在的問題是,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下,知識面窄,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題,以及動手操作的能力下降,這已成為中學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)迫在眉睫需要解決的問題。開展信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的實(shí)踐與研究,就是要解決這些問題,尋求現(xiàn)實(shí)的可操作性的途徑和方案,促進(jìn)技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學(xué)效益,推進(jìn)信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的效用,因此信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的實(shí)踐與研究,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用主要是進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)(CAI),即利用計(jì)算機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、儲存、處理和監(jiān)控以及對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬、重現(xiàn)的教學(xué)過程。充分發(fā)揮信息技術(shù)的多種優(yōu)勢,與傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢互補(bǔ),化抽象為形象,提高實(shí)驗(yàn)的效果。開展計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,可以解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中難以解決的一些問題,是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最優(yōu)化的一個重要途徑。
信息技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué),其作用不僅是改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,更重要的是將信息化(數(shù)字化、多媒體化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化)的教學(xué)內(nèi)容和方式融于實(shí)驗(yàn)學(xué)科課程教學(xué)的過程之中,實(shí)現(xiàn)新的更高的教育教學(xué)目標(biāo)和更好的教學(xué)效果。信息技術(shù)與課程整合將帶來課程內(nèi)容的不斷革新,信息技術(shù)的高速發(fā)展,要求傳統(tǒng)的課程必須適應(yīng)信息化社會發(fā)展的要求,增加與信息技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容并要求各門課程都必須根據(jù)時展,革新原有課程內(nèi)容。信息技術(shù)與課程的整合將是課程內(nèi)容革新的一個有利促進(jìn)因素。
信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)整合,有利于規(guī)范實(shí)驗(yàn)的操作。實(shí)驗(yàn)的基本操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。學(xué)生只有掌握了規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作,才能保證安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和得到準(zhǔn)確的結(jié)果。利用多媒體可通過視頻信息為學(xué)生展示規(guī)范、嚴(yán)格的操作過程。同時也可以模擬出錯誤操作后造成的不安全后果。
信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)整合,有利于突破性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的疑難點(diǎn),物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)在中學(xué)實(shí)驗(yàn)中占很大的比重,這些實(shí)驗(yàn)中有一部分卻屬于疑難實(shí)驗(yàn),有的因?yàn)榉磻?yīng)速度過快稍縱即逝,通過信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)的有效整合可以放大實(shí)驗(yàn)的過程引導(dǎo)學(xué)生從多角度進(jìn)行觀察。這些經(jīng)過信息技術(shù)整合后的模擬實(shí)驗(yàn)都是物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的有益補(bǔ)充。
信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)整合可以模擬放大微觀過程,促進(jìn)對基本概念和原理的理解。有些實(shí)驗(yàn)的概念和原理比較抽象,這類實(shí)驗(yàn)在學(xué)生已感知實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)之上,很難形成理性認(rèn)識。要真正認(rèn)識實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。信息技術(shù)無疑在對促使學(xué)生對概念和原理的理解上有明顯的優(yōu)勢。通過計(jì)算機(jī)的模擬功能,用圖像化的形式來顯示微觀運(yùn)動的動態(tài)過程,為學(xué)生提供形象直觀的感性材料。
信息技術(shù)引發(fā)的新的教學(xué)模式正在改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,希望更多的學(xué)校參加到運(yùn)用新教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)中來,為21世紀(jì)信息技術(shù)的挑戰(zhàn)培養(yǎng)更多的人才.本文正是在新課程改革大背景下,探索信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合過程中一些所必須關(guān)注的問題。教學(xué)實(shí)驗(yàn)信息化的根本目的是使廣大教師和學(xué)生充分利用優(yōu)秀教育信息資源進(jìn)行教育教學(xué)改革,提高現(xiàn)代教育水平,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的目標(biāo)。信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合,包含著兩個不同層面的內(nèi)容,它既包含了信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)學(xué)科的整合,又包含了信息技術(shù)與具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整臺,整合的具體模式是我們探討的重點(diǎn)問題。
1.信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合的模式探索
教學(xué)模式是指在一定的教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下,在某種教學(xué)環(huán)境和資源的支持下的教學(xué)活動中各要素之間穩(wěn)定的關(guān)系和活動。由局域網(wǎng)、計(jì)算機(jī)終端、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)及多媒體技術(shù)組成的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教室,正在受到越來越多的學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師的青睞.這種用信息技術(shù)裝備起來的功能性實(shí)驗(yàn)教室,促成了一種新的教學(xué)模式的產(chǎn)生,并快速發(fā)展影響著新型教學(xué)模式的構(gòu)建。使課堂實(shí)驗(yàn)的“教”與“學(xué)”合二為一。這是新型教學(xué)模式。這是一種以學(xué)生為“主體”,教師為“主導(dǎo)”的新型教學(xué)方式。在建構(gòu)主義教學(xué)理念指導(dǎo)下,運(yùn)用“學(xué)教并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)理論,完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂設(shè)計(jì)的構(gòu)建。
1.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下的小組協(xié)作實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式探究
基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),由二名或多名學(xué)生針對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容彼此交流與合作,以達(dá)到對教學(xué)內(nèi)容比較深刻理解與掌握的過程。網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供了一個學(xué)習(xí)的空間(資源庫、電子圖書館、虛擬大學(xué))?;诰W(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)是一種不受時間約束的學(xué)習(xí),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,隨時都可以獲得在線幫助和學(xué)習(xí)資源?;ヂ?lián)網(wǎng)使任何一個具備上網(wǎng)條件的學(xué)習(xí)者可以在任何地方、任意時間根據(jù)自己的實(shí)際情況有選擇地學(xué)習(xí),這突破了傳統(tǒng)的學(xué)校教育的時空界限,使得學(xué)習(xí)、交流、合作在更廣闊的空間進(jìn)行。
在傳統(tǒng)交往方式下,個體的人際交往往往局限于實(shí)際生活的狹小圈子內(nèi),難免受種種約束和限制。網(wǎng)絡(luò)交往有利于個體主體意識、參與意識的提高。網(wǎng)絡(luò)提供了一個可以暢所欲言絕好空間,這有利于提高行為主體的參與意識和人際交往的主動性。網(wǎng)絡(luò)給協(xié)作學(xué)習(xí)提供了最好的交流工具,
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式以學(xué)生為中心,學(xué)習(xí)的合作性增強(qiáng)。在傳統(tǒng)的面對面教學(xué)中,以教師為中心的教學(xué)模式已經(jīng)深入人心,協(xié)作過程中,教師的參與、幫助、指導(dǎo)經(jīng)常有意無意地變成領(lǐng)導(dǎo)、控制,學(xué)生的協(xié)作變成教師邏輯有序的安排,這與協(xié)作學(xué)習(xí)的宗旨相違背。而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,它更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),通過伙伴或教師的幫助自主建構(gòu)知識,因此,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)生之間的合作性增強(qiáng)。對于創(chuàng)造性較強(qiáng)且需要建立相互合作建立解決問題的機(jī)制時,往往采用小組合作式教學(xué)策略,
例如:在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)“波意耳定律”時,可以采用學(xué)生分組研究、以探索規(guī)律的教學(xué)方式。學(xué)生分成多組,測出多組(P,V)數(shù)據(jù),然后輸入計(jì)算機(jī),利用自己掌握的計(jì)算機(jī)技術(shù),研究這些數(shù)據(jù),尋找規(guī)律。這里結(jié)論已經(jīng)不是教學(xué)重點(diǎn),難點(diǎn)在于通過什么途徑能夠從數(shù)據(jù)中得出規(guī)律。各小組根據(jù)自己的擅長選用了不同的方式,有的小組將數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)找函數(shù)關(guān)系,這是傳統(tǒng)的也是通常學(xué)生能想到的方法;但是有一小組發(fā)現(xiàn)了另一種思路,他們在網(wǎng)上找到一個軟件,只要輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)就能作出“P一V”函數(shù)曲線,再輸出該曲線的函數(shù)形式;這是學(xué)生主動運(yùn)用信息技術(shù)獲得的結(jié)果。在課程評價階段,教師將各個小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共享在網(wǎng)絡(luò)上,并由各個小組的學(xué)生代表進(jìn)行自我評價,然后互評,學(xué)生相互發(fā)表意見。雖然這是一節(jié)傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)課,但這很好的實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)的整合。起到了極好的效果,這一方法體現(xiàn)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的控制能力,并運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力的得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,最后的評價階段又運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)支持下的非正式小組座談會進(jìn)行,將學(xué)生由傳統(tǒng)的被動接受地位變成了主動的評價者。
基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)合作模式,更利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),促使小組內(nèi)學(xué)習(xí)者對實(shí)驗(yàn)積極思考,并多方面交流,利于形成理想的態(tài)度性格。這很大程度上培養(yǎng)了學(xué)生交流及表達(dá)的技能,該方法還是將理論用于實(shí)踐的理想方法,對學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性,培養(yǎng)良好的人際關(guān)系都有極好的作用。
1.2以多媒體視聽技術(shù)為基礎(chǔ)的集體實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索
集體教學(xué)主要是指在學(xué)校班級教學(xué)的基礎(chǔ)上由于視聽技術(shù)的引進(jìn)而形成的一種教學(xué)模式。有些在實(shí)驗(yàn)過程中難以發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,或者危險性的實(shí)驗(yàn)可以通過多媒體技術(shù)為支撐如:在稀釋濃硫酸的操作中,必須將濃硫酸沿?zé)诰従彽氐谷胨?,而不能將水倒入濃硫酸中。如果?shí)驗(yàn)演示錯誤操作的后果具有一定的危險性,那么使用計(jì)算機(jī)課件,用動畫的方式模擬出水倒入濃硫酸時的沸騰和四濺現(xiàn)象,會加深學(xué)生對這一操作的認(rèn)識,對學(xué)生的實(shí)際操作起了良好的指導(dǎo)作用,學(xué)生實(shí)際動手操作時將有顯性認(rèn)識,不致操作失誤。因此多媒體課件可以通過視頻信息為學(xué)生展示規(guī)范、嚴(yán)格的操作過程。同時也可以通過課件模擬出錯誤操作后造成的不安全后果。再如有的因?yàn)榉磻?yīng)速度過快稍縱即逝,如鉀、鈉與水的反應(yīng);有的現(xiàn)象模糊不
易觀察,如膠體的電泳現(xiàn)象;有的實(shí)驗(yàn)因條件限制不能完成。這些疑難實(shí)驗(yàn)則都可以通過CAI課件模擬演示,放大實(shí)驗(yàn)的過程。如利用視頻信息演示鈉與水反應(yīng)的過程,放侵、定格實(shí)驗(yàn)的各個現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生從多角度進(jìn)行觀察。還可以利用計(jì)算機(jī)動畫模擬出膠體的電泳實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象思考電泳的本質(zhì)。模擬出氟氣、氯氣、溴分別與氫氣的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察思考它們在反應(yīng)條件和反應(yīng)現(xiàn)象上的差別。這些模擬實(shí)驗(yàn)是物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的有益補(bǔ)充。
在實(shí)驗(yàn)課的集體教學(xué)模式中,其教學(xué)過程主要是教師以視聽媒體作為輔助教學(xué)手段或傳播手段,把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容展示給學(xué)生,并通過相應(yīng)的評價方式來檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是適合于缺乏經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者,而且需要教師的解釋和指導(dǎo)。在不適合學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)時,這顯然更適合于知識的傳授。
1.3以交互式課件為基礎(chǔ)的個別化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
學(xué)生用課件自學(xué),根據(jù)自己的興趣和基礎(chǔ)進(jìn)行個別化學(xué)習(xí)、分析和總結(jié)i學(xué)生與學(xué)生之間單向通信交流并可得到教師的個別指導(dǎo),達(dá)成自我意義建構(gòu)i用習(xí)題進(jìn)行在線檢測,鞏固和深化知識。其特點(diǎn):利于學(xué)生對學(xué)習(xí)的主動參與、自主控制,使學(xué)生能根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況制定學(xué)習(xí)進(jìn)程,以獲得積極的學(xué)習(xí)情感體驗(yàn)。
交互式課件的功能體現(xiàn)在對實(shí)驗(yàn)知識結(jié)構(gòu)體系的把握,并能提高學(xué)習(xí)這設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,CAI課件的交互性和容量大的特點(diǎn),為建立知識之間的聯(lián)系和將知識結(jié)構(gòu)化和網(wǎng)絡(luò)化提供方便。例如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,氣體的制取裝置的設(shè)計(jì)和氣體的除雜、干燥以及尾氣的處理裝置的設(shè)計(jì),涉及的氣體較多,知識面廣,情況復(fù)雜,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn)。運(yùn)用CAI課件可以有效地突破此難點(diǎn)。課件設(shè)計(jì)出各種模擬儀器,利用課件的交互性,要求學(xué)生通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。這樣既簡單又在有限的時間內(nèi)增大了學(xué)生的思維容量,從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。課件還將設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行類比,引導(dǎo)學(xué)生找出它們的共同之處和各自的特點(diǎn),從而得出規(guī)律,使零散的知識結(jié)構(gòu)化和網(wǎng)絡(luò)化。
在以個別化學(xué)習(xí)的教學(xué)模式中,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中調(diào)動一切感知手段去觀察、去思考、去實(shí)踐,而這一切都必須在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)。同時同一個實(shí)驗(yàn)因?qū)嶒?yàn)者的不同和條件的差異,其過程及現(xiàn)象也不盡相同,甚至實(shí)驗(yàn)會失敗,但這對實(shí)驗(yàn)者也是一種經(jīng)驗(yàn)的積累,要獲取過程。就要動手,而這些是計(jì)算機(jī)課件無法模擬的。從這個角度而言沒有一個實(shí)驗(yàn)?zāi)芡耆M。所以CAI課件不能完全代替實(shí)驗(yàn)教學(xué),它僅僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充,起著重要的輔助作用。
以信息技術(shù)為基礎(chǔ),以個別化學(xué)習(xí)為目的課件設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個新的課題,它對課件設(shè)計(jì)者提出了更高的要求,這不僅要求設(shè)計(jì)者掌握過硬的信息技術(shù),也必須了解個別化學(xué)習(xí)的課件設(shè)計(jì)原則,已達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。
2.信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)整合過程中,教師角色的把握
信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合的過程使學(xué)生的主體地位得到了發(fā)揮,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,教師的角色也出現(xiàn)了根本性地轉(zhuǎn)變,由“臺前”走到了“幕后”,是整個學(xué)習(xí)過程中的輔導(dǎo)者。教師通過參與學(xué)生的學(xué)習(xí)以及評價過程,從而幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行協(xié)作化學(xué)習(xí)。教師在整個過程的主要任務(wù)有:向?qū)W生呈現(xiàn)總體教學(xué)目標(biāo)以及每個實(shí)驗(yàn)小組的任務(wù)告訴小組成員。告訴學(xué)生如何使用利用信息技術(shù)獲取網(wǎng)絡(luò)資源;如何通過網(wǎng)絡(luò)工具與其他成員實(shí)現(xiàn)交互;觀察學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)并作相關(guān)記錄,要求學(xué)生通過計(jì)算機(jī)展示成果,組織學(xué)生進(jìn)行在線交流并對學(xué)生進(jìn)行綜合評價。
信息技術(shù)條件下,知識不僅可以通過教師傳授得到,學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式也可獲得。因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”,“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中四大要素或四大屬性。教師的"主導(dǎo)"地位在信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合的過程中與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比業(yè)已發(fā)生了重大變化。
2.1以信息技術(shù)為支撐選擇實(shí)驗(yàn)課題
在選題之前應(yīng)首先明確教學(xué)目的,進(jìn)行教學(xué)對象分析。了解的信息越多,設(shè)計(jì)的計(jì)劃就越完善。確定實(shí)驗(yàn)所要解決解決的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動積極性的重要條件,
信息技術(shù)的優(yōu)勢突出表現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、處理信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、與同組學(xué)習(xí)者交流合作的能力,增進(jìn)所要學(xué)的實(shí)驗(yàn)與社會生活的現(xiàn)實(shí)聯(lián)系。為此,實(shí)驗(yàn)選題通常遵循以下原則:
實(shí)驗(yàn)信息課堂表現(xiàn)的豐富性,可從網(wǎng)絡(luò),圖書期刊得到,而課本信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的;并有大量音像資料和模擬實(shí)驗(yàn)資料,以便于在屏幕上建立情境,適宜為學(xué)生創(chuàng)造合作學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的真實(shí)情境;在時空上需要擴(kuò)充、深入,而學(xué)生無法或無條件在課堂動手完成操作實(shí)驗(yàn)的;應(yīng)用性強(qiáng),較多聯(lián)系社會和生活知識的;動態(tài)過程比較繁雜,需要對錄像或模擬動畫仔細(xì)觀看、分析,認(rèn)真思考的。
選題之后,應(yīng)提供與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的生活與社會背景。以便學(xué)生學(xué)習(xí)時會有更加現(xiàn)行的現(xiàn)實(shí)認(rèn)識。例如,結(jié)合浮力的實(shí)驗(yàn),播放氫氣球、熱氣球的充氣與上升的視頻錄像,也可以播放死海中游泳,輪船、潛艇、飛艇、航空母艦的錄像。針對溫度影響蒸發(fā)快慢的實(shí)驗(yàn),播放熱風(fēng)干手機(jī)的錄像;針對磁極的相互作用實(shí)驗(yàn),播放磁懸浮列車的錄像;針對液體能夠傳播聲音的實(shí)驗(yàn),播放水上芭蕾運(yùn)動員表演的錄像;針對回聲現(xiàn)象,播放面對大山壁喊叫、天壇公園回音壁、測海底深度的錄像;針對慣性現(xiàn)象,播放汽車飛越斷橋、汽車相撞的錄像;針對增大摩擦力的實(shí)驗(yàn),播放生產(chǎn)中張緊皮輪的操作、汽車剎車片、滾珠軸承構(gòu)造與運(yùn)轉(zhuǎn)的錄像……這些信息技術(shù)的運(yùn)用,均能對物理實(shí)驗(yàn)起很好的輔助作用,達(dá)到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所達(dá)不到的教學(xué)效果。
2.2信息技術(shù)條件下教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂的控制
教師在課堂的演示是學(xué)生獲取知識的重要手段,在信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合過程中,教師的課堂安排有其自身特點(diǎn)。課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程設(shè)計(jì)階段:根據(jù)行為主義,認(rèn)知主義,建構(gòu)主義三種教學(xué)模式為理論基礎(chǔ),根據(jù)具體不同的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,不同的教學(xué)內(nèi)容,所要達(dá)到的不同教學(xué)目標(biāo),以及所采取的不同方式,我們應(yīng)采取不同的行為流派,不同模式的差異關(guān)鍵在于其采用的研究方法和手段不同,其核心是在于其采用的研究角度和思路不同,那么把這些研究思路運(yùn)用到具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,就采用了不同的教學(xué)設(shè)計(jì)模式。
隨堂實(shí)驗(yàn)的目的是為讓學(xué)生自己動手,直接觀察,收到更好的實(shí)驗(yàn)效果。適合于隨堂實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容:對常用儀器的構(gòu)造和使用方法的講解,如物理天平、電表等;有利于學(xué)生動腦動于來掌握概念和規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容,如研究彈簧的刻度,電磁感應(yīng)現(xiàn)象等;為了做好隨堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)上作,教師要做好充分準(zhǔn)備,包括講解和實(shí)驗(yàn)的配合,儀器的準(zhǔn)備和檢查,實(shí)驗(yàn)的操作步驟等。在教學(xué)中,要密切注視學(xué)生的動態(tài),適時進(jìn)行引導(dǎo)、組織,以達(dá)到預(yù)期的日的。但是在一些特別的隨堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于課程目標(biāo)的需要進(jìn)行隨堂實(shí)驗(yàn),卻又不能正常實(shí)現(xiàn),這樣,信息技術(shù)的天然優(yōu)勢便的得到充分展示。
以下以觀察波的干涉條紋為例,展示一節(jié)物理波動實(shí)驗(yàn)的課堂設(shè)計(jì):
課前準(zhǔn)備:以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣為目的,同時要求學(xué)生利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)資源,搜集網(wǎng)上相關(guān)的材料,以電子文稿的方式傳遞給教師。教師把搜集到并且上傳的資料,加以匯編和整理,向?qū)W生們。放映錄像:課前拍攝的下雨時雨滴落到池塘中所產(chǎn)生的水波相遇時的現(xiàn)象??梢钥吹絻刹ū3衷瓉頎顟B(tài)各自繼續(xù)向前傳播,就像未曾相遇過一樣。這一演示實(shí)驗(yàn)真實(shí)、直觀、常見,同學(xué)們都看過,但是由于太普遍,同時進(jìn)行的速度較快,看到了以后并沒有深入的思考。在課堂上我們可以調(diào)整放映,使之適合于我們觀察,加上老師的講解,可以讓同學(xué)對波的疊加留下深刻感性印象。
多媒體演示:應(yīng)用媒體素材庫中相應(yīng)的課件,演示波峰與波峰相遇的某一時刻,疊加后每一質(zhì)點(diǎn)的位移為原來兩波引起位移的矢量和,即典型的峰峰相遇。擴(kuò)展到波峰與波谷、波谷與波谷相疊加的情況;并用多媒體課件演示這兩個過程。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的很快,學(xué)生根難觀察,運(yùn)用信息技術(shù)可以更好地講解。分析兩列頻率、振幅相同波的疊加。讓學(xué)生討論有兩列振動頻率相同、振幅相同的波連續(xù)不斷地相向傳播疊加的情況。引導(dǎo)同學(xué)利用波的疊加原理,聯(lián)系有關(guān)知識,弄清兩列波在相向傳播的過程中加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)運(yùn)動情況有何異同。演示波的干涉現(xiàn)象:改造雙頭振源,由于兩根振針固定在同一振片上,因此振動起來頻率相同,放在水波盤中,接通電源后能產(chǎn)生明顯的干涉圖樣,再加上頻閃等可以使實(shí)驗(yàn)的效果更加顯著。
分析總結(jié):本案例的可取之處在于恰當(dāng)?shù)?、適時地運(yùn)用信息技術(shù)的優(yōu)勢彌補(bǔ)丁傳統(tǒng)教學(xué)中的缺陷,同時又特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀察的重要作用,并沒有簡單地用動態(tài)圖像代替波的疊加分析,而是引導(dǎo)學(xué)生通過觀察自己分析波的疊加原理,較好地體現(xiàn)了從知識與技能,過程與方法,情感交流三個方面實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。這里,信息技術(shù)與課程整合改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式,增加了課堂的容量,極大限度地利用現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備的潛力,使一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段無法表現(xiàn)或無法仔細(xì)觀察到的細(xì)微之處表現(xiàn)無遺。
本節(jié)課將信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)自然和諧地融為一體,表現(xiàn)在學(xué)生搜集資料、教師準(zhǔn)備材料、多媒體演示等多方面,使課堂傳授知識、學(xué)生接受知識的手段多樣化。這種教學(xué)模式,既利用了信息技術(shù)的特長,又體現(xiàn)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢,有利于在課堂中實(shí)現(xiàn)雙向交流、應(yīng)對學(xué)生的操作全過程,真正實(shí)現(xiàn)因材施教,體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念。
通過本節(jié)課的教學(xué),實(shí)驗(yàn)課程具有直觀性、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)通過整合得到較好發(fā)揮。整合教學(xué)使知識更容易被學(xué)生理解和應(yīng)用,提高了教與學(xué)的質(zhì)量,使得教育資源得到崇發(fā)揮,優(yōu)化了課堂教學(xué),提高了課堂效率,這是整和過程中信息技表現(xiàn)力的充分體現(xiàn)。
2.3在信息技術(shù)條件下教師對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法分為講授法,談話法,直觀演示法,練習(xí)法,討論法,參觀法等幾種形式,在信息技術(shù)條件下,教師的角色發(fā)生改變,傳統(tǒng)的教學(xué)方法作為教師控制課堂的手段也已經(jīng)發(fā)生變化。
2.3.1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)講授法的新變化
這是在復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通常采用的方法,在某些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)中,如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中氯氣的制取,生物試驗(yàn)中小動物的解剖,以及物理實(shí)驗(yàn)中原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀察,這些實(shí)驗(yàn)基本無法通過正常渠道在課堂予以演示,只能通過教師的口頭講述予以實(shí)現(xiàn)。但是這種方法的弊病毋庸置疑:缺乏直觀性,形象性,不利于學(xué)生的感性思維發(fā)展。在信息技術(shù)條件下,卻可以將此類較難觀察的實(shí)驗(yàn)變抽象為具體,變學(xué)生被動接受為學(xué)生主動思考,通過媒體的演示,較好的呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到較好的教學(xué)效果。
2.3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)談話法的新變化
在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,談話法是教師根據(jù)已經(jīng)積累的實(shí)驗(yàn)知識和經(jīng)驗(yàn)提出問題,并要求學(xué)生回答,通過師生間的對話交流,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,以獲得實(shí)驗(yàn)課程的知識和鞏固知識的方法。信息技術(shù)條件下,教師在實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行中的實(shí)現(xiàn)形式更加多樣,教師可以利用即時通訊軟件,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的即時評價,也可以進(jìn)行以班級為單位讓學(xué)生暢所欲言,以得到更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但更多的是利用郵件形式,與學(xué)生進(jìn)行個別交流。教師還可以將實(shí)驗(yàn)談話的規(guī)模加以夸大,讓學(xué)生通過電子公告板的形式,實(shí)現(xiàn)師生間的雙流。
2.3.3、實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示法及參觀法的新變化
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師通常設(shè)計(jì)教學(xué)演示或者參觀以得到對課堂教學(xué)有益補(bǔ)充的目的,社區(qū)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源是校內(nèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的重要補(bǔ)充。這是我們以往常常忽視的一類教學(xué)資源。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的社區(qū)資源主要包括:社區(qū)圖:幅館、科技館、高等學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、化工廠、農(nóng)村、家庭等。比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對某一問題的理解通常要走進(jìn)化工廠才能獲得更切身俄體會,在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中如對動量的理解,通常需要去諸如河邊去觀察小船的運(yùn)動等。在文科教學(xué)中也有時要設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn),或者播放相關(guān)的教學(xué)錄像,這些都是設(shè)計(jì)教學(xué)情景,改變傳統(tǒng)的學(xué)生被動接受方式,以達(dá)到優(yōu)化課堂的目的。在信息技術(shù)條件下,卻可以節(jié)省教學(xué)開支,將實(shí)驗(yàn)環(huán)境用教學(xué)錄像或者動畫地形式,加以模擬,這樣不僅減少教學(xué)時間,縮減教學(xué)開支,還可以節(jié)省教學(xué)資源浪費(fèi),不必為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場的疑難教學(xué)費(fèi)心,從而取得更好的學(xué)習(xí)效果。
另外,在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的練習(xí)法也因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的引入而發(fā)生了巨大變化,網(wǎng)絡(luò)使得在線練習(xí)成為可能,并形成交互,這更強(qiáng)調(diào)環(huán)境建構(gòu)的作用,而不僅僅是傳統(tǒng)情況下由學(xué)生機(jī)械的作練習(xí)題。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)
3.1以行為主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)
行為主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種行為的變化,它認(rèn)為人的大腦是一個黑箱,對黑箱的內(nèi)部我們一無所知,也沒有必要去知道。行為主義反對人的大腦內(nèi)部進(jìn)行研究,只重視外部的輸入和反應(yīng),也就是給予一個刺激,人就要作相應(yīng)的反應(yīng),從這些反應(yīng)中,選出我們所需要的進(jìn)行強(qiáng)化,從而使學(xué)習(xí)者形成教育者所希望的行為,所以行為主義認(rèn)為把學(xué)習(xí)者置于一個特定的環(huán)境里,給他以特別的刺激,當(dāng)他作出明確反應(yīng)時學(xué)習(xí)就發(fā)生了,該理論強(qiáng)調(diào)刺激、反應(yīng)和強(qiáng)化。在上面理論指導(dǎo)下,行為主義學(xué)習(xí)理論為CAI課件設(shè)計(jì)提供的設(shè)計(jì)原則是:①接近原則,即反應(yīng)必須在刺激之后立即出現(xiàn);②重復(fù)原則,重復(fù)練習(xí)能加強(qiáng)學(xué)習(xí)和促進(jìn)記憶。③反饋與強(qiáng)化原則。與反應(yīng)正確性有關(guān)的信息可以促進(jìn)學(xué)習(xí)。④提示及其衰減原則。在減少提示的情況下,朝著期望的反應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生,從而完成學(xué)習(xí)。
這一類實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)的主要目的是''''強(qiáng)化"。在化學(xué)課中,以膠體電泳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為例。在教學(xué)中,該實(shí)驗(yàn)都是以教師為中心的,主要體現(xiàn)在教師的“教".該課程的課件設(shè)計(jì)也主要是以教師為中心,展開設(shè)計(jì)。在信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)的整合條件下,這些疑難實(shí)驗(yàn)可以通過CAI課件模擬演示,利用視頻信息加以演示,再如鈉與水反應(yīng)的過程,可以放慢現(xiàn)象、并定格實(shí)驗(yàn)的各個現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生從多角度進(jìn)行觀察。利用計(jì)算機(jī)動畫模擬出該實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象思考思考的本質(zhì)。使學(xué)生獲得“強(qiáng)化”,在這里,很明顯課件的作用僅僅停留在對知識的“灌輸”,而很少體現(xiàn)學(xué)生的主動性。雖然信息技術(shù)引入了該實(shí)驗(yàn)過程,但最終還是基于行為主義的教學(xué),強(qiáng)調(diào)"強(qiáng)化"及“反饋”的重要意義。
目前,單純以行為主義學(xué)習(xí)理論為主的課件并不少見,因?yàn)檫@類課件設(shè)計(jì)相對簡單,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)也僅僅停留在“看",教師通常可以采用的做法是一課件為輔助,用語言及其它手段彌補(bǔ)課件本身的不足。
3.2以認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)
認(rèn)知學(xué)習(xí)理論認(rèn)為人類的學(xué)習(xí)不單是外部刺激產(chǎn)生的結(jié)果,也與人腦的內(nèi)部有關(guān),是人腦與外界刺激相互作用的結(jié)果,學(xué)習(xí)不僅是行為的變化,也包括人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化,它包括人的內(nèi)部心理過程。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論將人腦看作灰箱,認(rèn)為人腦已經(jīng)具備了一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu),它是根據(jù)人類對信息的處理過程來描述的,根據(jù)對人的內(nèi)部信息處理過程的假設(shè)不同,認(rèn)知學(xué)習(xí)理論又分為信息加工理論和建構(gòu)主義理論兩大流派。認(rèn)知理論的信息加工理論是將人腦比作計(jì)算機(jī),因?yàn)槎咧g在功能上相似,然后用計(jì)算機(jī)對信息的處理過程來解釋人腦,從而得出了人對信息加工的模式。在這里是根據(jù)信息的意義進(jìn)行存儲,當(dāng)要求學(xué)習(xí)者產(chǎn)生行為時,存儲的信息和技能必須能被搜索和提取,搜索到的信息從長時記憶提取到短時記憶,與新進(jìn)來的信息相結(jié)合形成新的學(xué)習(xí)能力,或是通過反應(yīng)器將信息轉(zhuǎn)換成動作。
這一類的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì),不再僅僅將學(xué)生的學(xué)習(xí)僅僅看作是實(shí)驗(yàn)知識的被動接受過程,而是留給學(xué)生適當(dāng)?shù)摹翱臻g”展開思考,發(fā)揮自己的智力技能。再水的電解實(shí)驗(yàn)中,教師設(shè)計(jì)課件,模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,但是不能把結(jié)果直接透露給學(xué)生,而是讓學(xué)生考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其間,教師可以予以提示,如教師將水的化學(xué)成分提示給學(xué)生,并將該過程同樣設(shè)計(jì)在課件中,這樣學(xué)生的思考會有的放矢,最終的結(jié)果不僅僅是使學(xué)生得到答案,還促進(jìn)了學(xué)生積極思考,發(fā)展了學(xué)生智力技能。
再比如物理實(shí)驗(yàn)關(guān)于浮力現(xiàn)象的教學(xué)中,我們設(shè)計(jì)課件時不僅僅是簡單的呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如:當(dāng)物體浸沒在水中,如果F?。綠,則物體上浮,若物體開始露出水面,則F浮減?。浑S著物體露出水面的體積增大,F(xiàn)浮減小,直到F?。紾,物體就飄浮在水面上了。這是一個動態(tài)的變化過程,十分抽象,對于學(xué)生學(xué)習(xí)來說,既重要,又難于理解。教師通過多媒體畫面,就能很好地突破了這一難點(diǎn),但是我們設(shè)計(jì)的重點(diǎn)卻并不僅僅是現(xiàn)象的呈現(xiàn),否則直接用現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)更能顯性說明問題。我們更應(yīng)該關(guān)注教學(xué)的系統(tǒng)性問題,不僅是呈現(xiàn)現(xiàn)象,更應(yīng)該設(shè)計(jì)學(xué)生思考的空間,在課件中加入假如結(jié)論思考,現(xiàn)象描述等讓學(xué)生主動參與思考的部分,也可以引入根課程相關(guān)的課外思考,將平時見到的現(xiàn)象引入其中,作為引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維的成分,從中可體現(xiàn)以認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的課件設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
這類課件設(shè)計(jì)相對困難,但是相對行為主義為基礎(chǔ)理論的課件來說,顯然更利于學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展。
3.3以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)
建構(gòu)主義理論也是把人腦看成一個灰箱。它假定,人們在與周圍環(huán)境相互作用的過程中,逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識,這些知識在大腦中的動態(tài)結(jié)構(gòu)我們把它叫做圖式。人們又是在與環(huán)境的相互作用中使圖式得到發(fā)展的。圖式的發(fā)展有兩個基本過程;認(rèn)為對知識分為“同化”與“順應(yīng)”。認(rèn)知個體就是通過“同化"與"順應(yīng)"這兩種形式來達(dá)到與周圍環(huán)境的平衡:當(dāng)個體能用現(xiàn)有圖式去同化新信息時,他是處于一種平衡的認(rèn)知狀態(tài),而當(dāng)現(xiàn)有圖式不能同化新信息時,平衡即被破壞,而修改或創(chuàng)造新圖式(即順應(yīng))的過程是尋找新的平衡的過程,個體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是通過"同化"與"順應(yīng)"過程逐步建構(gòu)起來,并在“平衡—不平衡—新的平衡"的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)知識的重新建構(gòu)。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是學(xué)生主動獲取知識的過程。建構(gòu)主義認(rèn)為,知識不是通過教師傳授得到,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定情境即社會文化背景下,借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過程,因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”,“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中四大要素或四大屬性。
從建構(gòu)主義基礎(chǔ)理論可以看出,以此為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更能體現(xiàn)開放性,師生,學(xué)生的交互性,更充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。這類課件要求較高的技術(shù)含量。讓學(xué)生自己動手,是一種極好的學(xué)習(xí)方法。以物理課程中關(guān)于“單擺"運(yùn)動規(guī)律實(shí)驗(yàn)為例。在計(jì)算機(jī)上用《幾何畫板》作力的分解、單擺及運(yùn)動的合成和分解三個實(shí)驗(yàn),把平時費(fèi)盡口舌學(xué)生還一知半解的教學(xué)難點(diǎn),在這個虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,通過學(xué)生的主動探究而盡釋疑難。用計(jì)算機(jī)做單擺實(shí)驗(yàn)我是這樣進(jìn)行的:
首先,在教學(xué)中利用實(shí)物教具演示,單擺概念.得出了單擺的振動規(guī)律。學(xué)生當(dāng)堂在計(jì)算機(jī)上利用《幾何畫板》軟件.按以下步驟操作:
(1)作一個較大的圓.并在圓的下端對稱地取兩點(diǎn)A、B,連結(jié)AB并作其垂直平分線.選取垂直平分線與圓的交點(diǎn)標(biāo)為O''''作為平衡點(diǎn)。
(2)在圓弧AB上作一自由點(diǎn),標(biāo)為E點(diǎn).選中E點(diǎn)和弧AB,讓自由點(diǎn)E在弧AB上作往返運(yùn)動。把E點(diǎn)向下平移2厘米,并連接E點(diǎn)與平移點(diǎn)作為重力G。
(3)把重力G進(jìn)行分解,得到回復(fù)力,并度量回復(fù)力的大小。
(4)連接O''''E,作為位移S,并度量它的大小。
(5)利用“幾何畫板”的計(jì)算功能,并根據(jù)機(jī)械能守恒定律,求出速度和加速度的大小,并且計(jì)算機(jī)能夠在運(yùn)動中即時計(jì)算更新速度和加速度的值。最后可以用效果圖。
手動拖動B點(diǎn)進(jìn)行演示,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以一目了然地觀察到:1.單擺在振動過程中的位移、回復(fù)力的大小和方向的變化,及位移與回復(fù)力變化關(guān)系。2.從拖動過程中,計(jì)算機(jī)不斷計(jì)算且即時演示出速度和加速度的數(shù)值變化,很直觀地反映了速度和加速度的變化關(guān)系。最后,可以雙擊“自動演示”按鈕,讓計(jì)算機(jī)自動演示,學(xué)生體驗(yàn)在整個振動過程中位移與回復(fù)力、速度與加速度間的變化關(guān)系。
從以上介紹可知,教學(xué)過程完全讓計(jì)算機(jī)做了單擺實(shí)驗(yàn),在單擺振動過程中直觀地體現(xiàn)了各個物理量間的變化關(guān)系。而學(xué)生不僅自己可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),也利用課件親自動手實(shí)踐,探索實(shí)驗(yàn)規(guī)律。同時也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的自由討論,并與教師形成教與學(xué)的相互,達(dá)到極好的學(xué)習(xí)效果。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)原則,也是CAI課件的設(shè)計(jì)的重要原則。原則包括:強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心。強(qiáng)調(diào)“情境”對意義建構(gòu)的重要作用。強(qiáng)調(diào)“協(xié)作學(xué)習(xí)”對意義建構(gòu)的重要作用。強(qiáng)調(diào)對學(xué)習(xí)環(huán)境(而非教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì))。強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來支持“學(xué)”(而非支持“教”);強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的最終目的是完成意義建構(gòu)(而非完成教學(xué)目標(biāo))。
3.4對三種實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)模式的研究思路和方法的評價
我們發(fā)現(xiàn)三個實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)模式的不同在于它們各自選擇的學(xué)習(xí)理論不同,從而對學(xué)習(xí)機(jī)制的看法不同,這種看法的不同來源于其對應(yīng)的心理理論不同。由不同的理論基礎(chǔ)從而導(dǎo)致的不同的研究思路和方法。由上可知,不同模式的差異關(guān)鍵在于其采用的研究方法和手段不同,其核心是在三個設(shè)計(jì)模式的不同在于它們各自選擇的學(xué)習(xí)理論不同,從而對學(xué)習(xí)機(jī)制的看法不同,這種看法的不同來源于其對應(yīng)的心理理論不同。由不同的理論基礎(chǔ)從而導(dǎo)致的不同的研究思路和方法。
研究實(shí)驗(yàn)課程課件開發(fā)時,當(dāng)行為主義盛行時,人們都在研究行為主義的CAI實(shí)現(xiàn)模式;當(dāng)認(rèn)知理論產(chǎn)生以后,人們又開始研究認(rèn)知理論的CAI實(shí)現(xiàn)模式,而忽略對行為主義研究;當(dāng)現(xiàn)在建構(gòu)主義比較盛行的時候,再加上教學(xué)改革正強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心,加強(qiáng)素質(zhì)教育,于是人們又去研究建構(gòu)主義的CAI實(shí)現(xiàn)模式,從而忽略了認(rèn)知理論的CAI模式。為了更加科學(xué)的解決這個問題,我們主張?jiān)谝砸环N理論為主要理論基礎(chǔ)時,同時需要兼顧其它的理論,以完成更好的實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計(jì)。
4.以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)系統(tǒng)探究
信息技術(shù)對實(shí)驗(yàn)課程的影響,簡單地說就是計(jì)算機(jī)實(shí)時綜合地處理文字、聲音、圖像等各種媒體信息的系統(tǒng)技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中,多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),把多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)緊密結(jié)合起來,它具有各種媒體信息處理和人機(jī)交互功能,更重要的是,它代表了實(shí)驗(yàn)教學(xué)最新發(fā)展和必然趨勢。
4.1信息技術(shù)條件下,實(shí)驗(yàn)課程系統(tǒng)開發(fā)的可行性分析
基于實(shí)驗(yàn)的課程開發(fā)系統(tǒng),它的開發(fā)周期一般偏短,所以我們就需要考慮一系列問題:課件制作的時間期限、課程開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度等。
第一個要考慮問題是實(shí)驗(yàn)課件制作時間期限。因?yàn)槟硞€課件一般是為某一次實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)的,又由于教師的教學(xué)進(jìn)度是比較固定的,所以這個課件的制作時間是有限的,在某些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)可行性研究時,例如化學(xué)中硫酸的制取,實(shí)驗(yàn)任務(wù)量較大,所以課件耗費(fèi)時間較多,應(yīng)根據(jù)課程安排考慮一些其它的問題解決方法。
第二個問題是課件關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度??梢韵胂?,一個在技術(shù)上不能實(shí)現(xiàn)的課件,不管它的設(shè)想有多么好,其最終的結(jié)果還是“流產(chǎn)”。只有可以實(shí)現(xiàn)的設(shè)想才是一個好的設(shè)想。用以上實(shí)驗(yàn)為事例,要考慮課件中關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度、課件信息量的大小、信息搜集輸入的時間、課件修改維護(hù)的時間等等。這是實(shí)現(xiàn)課程開發(fā)的關(guān)鍵要素,在這里它的重要性我就不舉例說明了??赏度氲闹谱鲿r間直接和人員數(shù)量、人員素質(zhì)、人員對制作工具的熟練程度有關(guān)。
4.2信息技術(shù)條件下,實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)課的開發(fā)過程首先分析教學(xué)對象,課程最終是通過計(jì)算機(jī)表現(xiàn)出來的,在制作之前應(yīng)首先明確教學(xué)目的,進(jìn)行教學(xué)對象分析。先了解一下課件的使用者是哪些人,他們目的是什么?了解的信息越多,設(shè)計(jì)的計(jì)劃就越完善。其次要認(rèn)真分析教學(xué)內(nèi)容,確定是解決重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,還是擴(kuò)大知識面的介紹;是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動積極性,還是培養(yǎng)技能技巧、加深學(xué)生對抽象理論的理解等。當(dāng)掌握了這些關(guān)鍵信息以后,就可以在紙上大致勾畫出網(wǎng)頁的樣式,這個過程可能要畫很多草圖,最后從中選擇一種比較理想的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行具體的制作,從而獲得最優(yōu)化的教學(xué)效果。在此,我將信息技術(shù)條件下實(shí)驗(yàn)課程的開發(fā)看作是一項(xiàng)軟件開發(fā),那么它的設(shè)計(jì)包括兩個步驟:總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)。
4.2.1以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)總體設(shè)計(jì)
總體設(shè)計(jì)時,目標(biāo)在于形成軟件的一種層次的可對底層節(jié)點(diǎn)交叉引用的模塊化結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)者應(yīng)采用自頂向下的方法,即從一個大的功能為出發(fā)點(diǎn),將它分為若干個具有獨(dú)立功能的小模塊,如此這般,將模塊一直分化到最基本、最容易實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)模塊。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時,應(yīng)該盡可能的重用已經(jīng)設(shè)計(jì)的底層小模塊(包括交叉引用,即從A模塊引用B模塊中的小模塊)??傮w設(shè)計(jì)就是考慮如何將實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)內(nèi)容分解成一個合理的層次模塊結(jié)構(gòu),
實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)過程中,采用自頂向下的總體設(shè)計(jì)就是在實(shí)驗(yàn)的具體目標(biāo)確定情況下,將實(shí)驗(yàn)的過程分成幾個部分,分別編寫相應(yīng)的課件組成部分。對于總體設(shè)計(jì)的要求、準(zhǔn)則如下:
(1)通過模塊的分解和合并,以求減小模塊間聯(lián)系為目標(biāo),增大塊內(nèi)聯(lián)系。
(2)一個模塊的作用范圍應(yīng)處在這個模塊的控制范圍以內(nèi)。
(3)降低模塊出口的復(fù)雜性,以便使個模塊擁有更科學(xué)的鏈接
(4)力求設(shè)計(jì)單入口、單出口的模塊。
以物理實(shí)驗(yàn)"動量守恒定律"的實(shí)驗(yàn)為例,在足夠光滑的地面上,兩個學(xué)生互相推了一下,實(shí)驗(yàn)要證明的是質(zhì)量大的同學(xué)運(yùn)動速度慢,而質(zhì)量小的同學(xué)運(yùn)動速度快。實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì)如下:
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)(3)實(shí)驗(yàn)評價設(shè)計(jì)(4)實(shí)驗(yàn)總結(jié)設(shè)計(jì)。
以上四部分在設(shè)計(jì)時,可以作為并列的模塊,設(shè)計(jì)出塊內(nèi)最大的聯(lián)系,而減少四個部分彼此間的聯(lián)系復(fù)雜性,并采用非線性的超文本結(jié)構(gòu),以達(dá)到較好的課程設(shè)計(jì)效果。
4.2.2以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)詳細(xì)設(shè)計(jì)
詳細(xì)設(shè)計(jì)的具體工作就是計(jì)算機(jī)的程序編碼?;谛畔⒓夹g(shù)的實(shí)驗(yàn)課程開發(fā),可以使用多種軟件平臺,但有的多媒體課件要依托于網(wǎng)絡(luò)傳輸,在網(wǎng)上運(yùn)行,一方面要求網(wǎng)絡(luò)帶寬要大,另一方面它也受到技術(shù)支持及文件容量的制約。另外,由于某些模塊的流程設(shè)計(jì)并不確定,每個教學(xué)模塊呈現(xiàn)的教學(xué)信息也不確定,所以以多都是非線性的超文本結(jié)構(gòu)。以多媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)分為線性結(jié)構(gòu),樹狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)。
課件設(shè)計(jì)通常有以下特點(diǎn):圖片與動畫比例較大,并配以說明性文字。即使用圖片與動畫也要文件的容量小,對圖片來說一般用JPG格式。動畫盡量使用二維動畫,像GIF動畫或Flash動畫,這能更能節(jié)省空間。一個顯示頁面文件最大不要超過40KB。從選擇要看頁面算起到經(jīng)網(wǎng)上下載完于瀏覽器看到該頁為止最好不要超過30秒鐘。圖形文件盡量使用顏色少的圖形格式以減小文件大小。
在遵循以上原則基礎(chǔ)上,該實(shí)驗(yàn)具體設(shè)計(jì)過程如下:
實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì):將該實(shí)驗(yàn)的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)(動量定理的掌握)用文字形式加以敘述,并展示給學(xué)生。目標(biāo)設(shè)計(jì)較為簡單,但是要注意言辭的準(zhǔn)確表達(dá)。占課件比例也不大,一般的工具軟件均可實(shí)現(xiàn)。
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì):將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(兩個人互推過程)加以呈現(xiàn),這是課程開發(fā)的主要部分。選擇以多媒體制作軟件或者編程語言予以實(shí)現(xiàn),以此呈現(xiàn)易于學(xué)習(xí)者觀察的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在內(nèi)容的設(shè)計(jì)中,我們更應(yīng)該注重學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象表達(dá)。
實(shí)驗(yàn)評價設(shè)計(jì):主要是測試題目的編制(如該例中可以將動量定理公式),用課件加以實(shí)現(xiàn),并可以借助網(wǎng)絡(luò),展示給學(xué)習(xí)者,實(shí)現(xiàn)在線評價。若教學(xué)過程中采用其它的教學(xué)方法,比如小組學(xué)習(xí)模式,則可以將小組成員彼此間的評價作為評價體系的一部分。
實(shí)驗(yàn)總結(jié)設(shè)計(jì):對整個學(xué)習(xí)過程予以總結(jié),此過程一般有教師和學(xué)生共同參與,可以借助網(wǎng)絡(luò)的即時通訊功能,在線討論,也可以通過BBS系統(tǒng),由教師搜集學(xué)生的相關(guān)意見,加以總結(jié),以對實(shí)驗(yàn)過程各個方面進(jìn)行全面總結(jié)。也可以建立實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程及評價體系數(shù)據(jù)庫,多用網(wǎng)絡(luò)SQL編程語言實(shí)現(xiàn),以促進(jìn)已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的再利用。
4.3以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程開發(fā)設(shè)計(jì)案例
案例:中學(xué)生課外訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)“中國電子工業(yè)如何應(yīng)對WTO”探索。
4.3.1總體設(shè)計(jì)
分為教學(xué)目標(biāo),教學(xué)準(zhǔn)備,教學(xué)過程,教學(xué)總結(jié)等階段,分成不同模塊,分別設(shè)計(jì),并且盡量減少模塊間的聯(lián)系。
4.3.2詳細(xì)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo):本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確篩選信息的能力;培養(yǎng)學(xué)生利用網(wǎng)上資源構(gòu)建意義的能力;培養(yǎng)學(xué)生對課外知識掌握的能力;了解中國入關(guān)的一些基本知識。
教學(xué)準(zhǔn)備:
(1)搜索有關(guān)WTO專題的主要網(wǎng)站,如《羊城晚報(bào)》,《人民時報(bào)》和新加坡《聯(lián)合早報(bào)》等。
(2)準(zhǔn)備相關(guān)素材,如有關(guān)《中美簽署入關(guān)協(xié)議》錄像或圖片資料,也可以從圖書,期刊雜志等尋找相關(guān)文字資料。
教學(xué)過程:
(1)創(chuàng)設(shè)情境,提出問題,引起思考。
播放教學(xué)錄像《中美簽署入關(guān)協(xié)議》,教師提出問題:如:中國入關(guān)指日可待,作為一個學(xué)生,應(yīng)怎么辦?
(2)提出假設(shè),角色扮演,思考感受
教師提出假設(shè),假如你是一名(A酒店服務(wù)員、B電子電器經(jīng)銷商、C企業(yè)管理人員),在得知中美簽署有關(guān)協(xié)議的那一天(1999.11.15)感受如何?你看到了哪些有關(guān)情形?請以此為內(nèi)容寫一篇300字左右的短文,文體不限,題目自擬,以表達(dá)你的感受及相關(guān)看法。
(3)資源利用,協(xié)商討論
教師可以自己做示范,并引導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查閱資料,搜集相關(guān)主題材料,也可以分小組交流討論。
(4)網(wǎng)上作文,教師監(jiān)控
確立了觀點(diǎn)并準(zhǔn)備好了寫作素材,學(xué)生進(jìn)入留言板進(jìn)行寫作。這是整個過程中最重要的一個環(huán)節(jié),學(xué)生運(yùn)用從電腦網(wǎng)絡(luò)搜集到的材料證明觀點(diǎn),實(shí)際上是建構(gòu)意義的過程。與此同時,教師通過控制平臺觀察學(xué)生的進(jìn)展,了解他們的作文速度,獲得講評作文的第一手資料
(5)展示、交流點(diǎn)評
學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)留言發(fā)表作文,并自由瀏覽其他同學(xué)作品,進(jìn)行分析、討論、點(diǎn)評,并打分。教師也挑出質(zhì)量不一的學(xué)生作業(yè)組織學(xué)生口頭評議并闡明理由,鼓勵學(xué)生提出相反意見,展開爭論。
(6)教師總結(jié)
教師針對作文中出現(xiàn)的問題,在學(xué)生討論評析基礎(chǔ)上概括總結(jié),說明寫作的主要方面:主題是否明確;論據(jù)是否得當(dāng);語言是否精練、流暢。
4.3.3課程剖析
這個課外實(shí)驗(yàn)較好的利用了信息技術(shù)條件下課程設(shè)計(jì)的基本思路,嚴(yán)格按照總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行,課堂教學(xué)的詳細(xì)設(shè)計(jì)工作利用了信息技術(shù)的優(yōu)勢,發(fā)展了學(xué)生利用信息技術(shù)的能力,引導(dǎo)了學(xué)生的創(chuàng)造思維的發(fā)展。
5.網(wǎng)絡(luò)是實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展的新階段
5.1基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新特點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)要培養(yǎng)創(chuàng)新人才,培養(yǎng)學(xué)生探索知識、發(fā)現(xiàn)知識的能力。同樣實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)不僅要讓學(xué)生學(xué)到一定的知識,更重要的是要讓學(xué)生能夠自己去探索知識、發(fā)現(xiàn)知識,具有自我教育的能力,具有分析問題、解決問題的能力,讓他們在不斷嘗試,不斷錯誤和不斷修正錯誤的過程中進(jìn)行知識的探索。網(wǎng)絡(luò)則恰好提供了這樣一個探索的空間。布魯納認(rèn)為:“學(xué)習(xí)者自己發(fā)現(xiàn)的東西才是最重要的和最富于獨(dú)特的個人特色的知識”。
信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)的整合要體現(xiàn)這一趨勢。
多媒體網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有很大的靈活性和可選擇性,有利于開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的個別化教學(xué),也有利于學(xué)生展開小組教學(xué)。使教學(xué)真正作到尊重學(xué)生的個性差異,因材施教。在實(shí)驗(yàn)具體教學(xué)過程中,教師可以達(dá)到對實(shí)驗(yàn)更加科學(xué)的展開教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的目的。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的不同實(shí)驗(yàn)開展個性十足的教學(xué),而且能方便地查閱與正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容相關(guān)的知識,因此可以極大地提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。
基于多媒體網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)包含的媒體數(shù)量多,信息量大,覆蓋面廣,能面向全體學(xué)生,使媒體資料能得到充分共享,從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化。不僅擴(kuò)展了原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間,使教學(xué)擺脫了以實(shí)驗(yàn)室中心、課本為中心和教師為中心的束縛,讓學(xué)生徜徉在知識的海洋里,擁有自由遨游的學(xué)習(xí)空間。理科類型的過程演示實(shí)驗(yàn),如以上4.2.1中的動量定理,以及對化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行的“增速“,“減速”等,都是對多媒體技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)。
基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于形成交互的學(xué)習(xí)氛圍。在某些文科類的課外實(shí)驗(yàn)中,如上篇4.3中的案例分析,網(wǎng)絡(luò)交互性的交互性尤為重要。多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的人機(jī)交互功能,能很方便地進(jìn)行教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的信息交流。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)界面向網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)生規(guī)定同一信息內(nèi)容的學(xué)習(xí)任務(wù)或提出有待解決的問題,學(xué)習(xí)者在教師監(jiān)控下學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中,教師可以通過網(wǎng)絡(luò)空間監(jiān)視每個學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況,隨時對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),使學(xué)生的注意力集中在與解決問題最直接的相關(guān)問題上。在這種教學(xué)模式中,學(xué)生與學(xué)生之間也能進(jìn)行直接的交互,學(xué)生能通過網(wǎng)絡(luò)空間交流信息,發(fā)表個人的不同觀點(diǎn),分析評價他人的看法,學(xué)習(xí)者通過對問題的探討最終取得一致的意見。在這一教學(xué)過程中,學(xué)生與老師的關(guān)系發(fā)生了微妙的變化。在學(xué)生眼里,教師不再以指導(dǎo)者的身份出現(xiàn),而是學(xué)習(xí)過程的積極參與者,學(xué)生對教師的恐懼心理消失,主觀能動性得以充分發(fā)揮。在與教師、同學(xué)進(jìn)行交流的過程中充分表現(xiàn)了學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性,其個性得以完全的施展。在英語的課外教學(xué)實(shí)驗(yàn)案例中,通常需要網(wǎng)絡(luò)實(shí)時交互,而某些復(fù)雜的理科實(shí)驗(yàn),如化學(xué)種濃硫酸的制取,氣體的干燥實(shí)驗(yàn),以及生物學(xué)科中動物解剖等復(fù)雜的疑難理科實(shí)驗(yàn),都需要教師-學(xué)生,學(xué)生-學(xué)生的交互,以共同完成教學(xué)目標(biāo)。這是對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的體現(xiàn)。
5.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建
5.2.1網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng):
主要為網(wǎng)上教學(xué)管理維護(hù)提供支持。包括課程管理:提供課程介紹,內(nèi)容要求以及實(shí)驗(yàn)的整體框架,如可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),方法等作為系統(tǒng)的組成部分,以虛擬實(shí)驗(yàn)室為依托,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理功能。
5.2.2網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)授課系統(tǒng)
主要為教師在網(wǎng)上開展多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供支持:為教師提供一個利用網(wǎng)上多媒體教學(xué)資源,在多媒體教室或網(wǎng)絡(luò)教室開展多媒體課件教學(xué)的服務(wù)。學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)。如在4.3.3節(jié)中,可以將課件作為網(wǎng)上授課系統(tǒng)的主要組成部分。
5.2.3網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)課程討論系統(tǒng)
這非常適合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程評價。通過電子郵件、公告牌等,學(xué)生和教師可以建立多向異步在線交流,給學(xué)生充分自主權(quán)和發(fā)言權(quán),如在動量守恒定理這一實(shí)驗(yàn)中,教師可以將實(shí)驗(yàn)的測試題目在線測試,吸引學(xué)生及時反饋,必要時師生可以共同參與某一討論。
5.3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
首先是較為成熟的多媒體網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教材不足,實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)資源庫的建設(shè)相對稀缺,這給實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)化帶來困難。還有網(wǎng)絡(luò)課件制作時間長,性價比過高的難題,今后應(yīng)該是發(fā)展的難點(diǎn),必須給予高度的重視。
因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課程大都以多媒體課件作為主要形式,所以數(shù)據(jù)量較大。而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下存在的一個顯著問題就是:傳輸數(shù)據(jù)量大與網(wǎng)絡(luò)傳輸速度偏慢的矛盾。它在一定程度上制約了實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展,
另外,由于網(wǎng)絡(luò)資源的復(fù)雜性,教師在實(shí)施實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時,面對著如何將學(xué)生注意力集中的問題,這在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中迫切需要解決。
最后,教師對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識,以及技術(shù)層面上面臨的問題都是我們應(yīng)該關(guān)注的。
6.對中學(xué)實(shí)驗(yàn)課程信息化的展望
近年來,關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化的概念在中小學(xué)引起不小“風(fēng)波”,其中,尤以“實(shí)驗(yàn)?zāi)M”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)游戲”最為引人關(guān)注。在信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合的環(huán)境下,這是極其典型的一種方式。也是未來發(fā)展的重點(diǎn)。模擬是關(guān)于某種情況的再現(xiàn)的練習(xí)。很多情況下,小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊?,扮成不同的角色表演,在游戲中力求?zhàn)勝對方。這不僅啟發(fā)學(xué)生智力,還鍛煉了小組成員的交際能力。在技能性質(zhì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中,這種學(xué)習(xí)方式尤其適合。其技術(shù)基礎(chǔ)主要是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是實(shí)驗(yàn)課程交互式,多媒化發(fā)展的最高層次。這是一個高度交互的,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的多媒體環(huán)境,用戶在使用的過程中完全沉浸在計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的虛擬世界中,即以實(shí)驗(yàn)為核心的媒體環(huán)境中,計(jì)算機(jī)則完全從他們的頭腦中消失。虛擬現(xiàn)實(shí)有多媒體的許多特點(diǎn),例如高度集成了多種媒體,信息表征具有高度的交互性、多樣性、靈活性,要求學(xué)習(xí)者的積極參與,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)具備這種特點(diǎn),這樣就非常適合于模擬演練和技能類,性質(zhì)類實(shí)驗(yàn)教學(xué),
進(jìn)行技能訓(xùn)練的虛擬仿真軟件,也是未來實(shí)驗(yàn)信息化重點(diǎn)研究課題。這是利用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。學(xué)習(xí)者在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)時,就像在玩電腦游戲,充滿了學(xué)習(xí)的樂趣。同時,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)者被置于錯綜復(fù)雜的環(huán)境中,需靈活的進(jìn)行決策、分析問題和處理問題,能力得到充分的鍛煉和提高。學(xué)習(xí)者可以在無危險的虛擬時空環(huán)境中反復(fù)訓(xùn)練,而沒有任何真正的風(fēng)險。就像飛行員在飛行模擬器上進(jìn)行飛行訓(xùn)練,作為一種教學(xué)輔助工具,該軟件能縮短教學(xué)時間,提高教學(xué)效率。因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是多媒體發(fā)展的最終趨勢。
7.結(jié)語
以上是我對實(shí)驗(yàn)課程與信息技術(shù)整合過程中一些急切需要解決的問題的理解,這些都是富有挑戰(zhàn)性的課題,在中小學(xué)中已作為重點(diǎn)課題加以研究.在中小學(xué)課程改革中,十分注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,因?yàn)檫@是發(fā)展學(xué)生動手能力的重要手段,當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革所面臨的現(xiàn)實(shí)問題是要靠我們教育工作者的艱苦工作才能逐步解決的,這更需要我們艱苦的努力才行。是新形勢下的課程改革是一項(xiàng)工程,也是一項(xiàng)任務(wù),作為實(shí)驗(yàn)教學(xué),已經(jīng)迎來其發(fā)展的重要?dú)v史階段,在中小學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中,隨著硬件設(shè)施及軟件系統(tǒng)的不斷改善,大大加速了實(shí)驗(yàn)改革的進(jìn)程,我們研究的課題正是在這樣一種歷史條件下,推行課程改革的需要,更是教育信息化,現(xiàn)代化的需要。
同時,我們可以清楚的看到,在實(shí)驗(yàn)改革信息化浪潮中,不論是中小學(xué)硬件設(shè)施,還是教師的既有技術(shù),以及相關(guān)配套的軟件資源,都相對不足,并不能很完美的為實(shí)驗(yàn)課程改革服務(wù),這是在新一輪教學(xué)改革中所迫切需要解決的問題。
總之,信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程的整合是一項(xiàng)艱苦而重要的工作,需要全體教育工作者的共同參與,并真誠的獻(xiàn)身于這場改革之中。我們的教育事業(yè)需要真誠的奉獻(xiàn)者,信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)課程整合的探索,同樣也不例外,我們面臨的普遍現(xiàn)實(shí)是任重道遠(yuǎn)!
論文在寫作過程中,受到指導(dǎo)教師楊國為教授的熱情指導(dǎo),在選題,開題報(bào)告,的具體工作中,楊教授都付出了辛勤的汗水,給予了熱情的指導(dǎo)。在論文具體寫作過程中,楊教授熱情幫助,并推薦資料,在此向楊教授表示由衷的感謝!
同時,對本文曾給予大力幫助的同組同學(xué)也表示真誠的感謝,他們熱情地幫助查找資料,提出批評建議,并一起幫助修改,也正是有了他們的幫助才能順利的完成本文的寫作,在此表示非常的感謝!
【參考文獻(xiàn)】
1.丁興富,遠(yuǎn)程教育學(xué),北京師范大學(xué)出版社,21138
2.黃榮懷,網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用,北京師范大學(xué)出版社,20027
3.黃榮懷,信息技術(shù)與教育,北京師范大學(xué)出版社,20028
4.何克抗,教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),北京師范大學(xué)出版社
5.祝智庭,教育信息化”的概念與特征,http:///.
6.革蘭,淺談教育現(xiàn)代化的內(nèi)涵和標(biāo)推[J].機(jī)械工業(yè)高教研究
7.張屹等,建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的信息化教育,電化教育研究,2002,(1)
8.王靜,李葆萍,中國電化教育,2003,(8)
9.鐘啟泉主編,學(xué)科教育展望叢書,上海:華東師范大學(xué)出版社
10.劉儒德,信息技術(shù)與教育相整合的進(jìn)程,教育技術(shù)通訊
11.趙劍華,李克東,信息技術(shù)環(huán)境下基于協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì),電化教育研究,2000,4
12.何可抗,李克東,謝幼如,王本中,主導(dǎo)—主體”教學(xué)模式的理論基礎(chǔ),電化教育研究,2000,2
13.教育部,中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要(試行).教育部文件.教基[2000]35號
14.施良方主編.教育理論:課堂教學(xué)的原理、策略與研究[C].上海華東師范大學(xué)出版社
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