人工智能與現代教育范文

時間:2023-08-23 16:11:24

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篇1

【關鍵詞】人文學科 大學教育 價值功能

一、現代大學教育中應強化人文精神

“以人為本”是當代社會被人們普遍認同的價值標準,當然也是教育,特別是高等教育的最根本的價值追求。“人是大學課程實踐的主體,‘人的尺度’是根本的,‘物的尺度’必須服從‘人的尺度’。大學課程實踐目標要以培養完整的人為價值取向,因為人類實踐的最終目的是每一個人的自由充分發展。”[1]“以人為本”的目標應貫穿于現代高等教育的全過程,因此,現代大學教育中需強化人文精神。高等教育中加強人文素質教育,就要對人文價值給予高度的重視,因為“教育是人與人精神相契合,文化得以傳遞的活動。而人與人的交往是雙方(我與你)的對話和敞亮……所謂教育,不過是人對人的主體間靈肉交流活動。”[2]

“以人為本”的價值觀要落實在高等教育人才培養目標的實施上。大學教育有兩大任務,一是教學,二是研究,這兩者最終的目的是關注大學生的成長,促進大學生從智能到人格的健全發展,因此,在高等教育中,要始終做到以人為教學實踐的主體,教學過程要始終以人為中心運作。大學教育的中心在于“立人”,這應該是大學教育中普遍遵循的教育理念,強化人文精神應該成為大學教育的主旋律。

社會是人的社會,而人又是一定社會中的人,良好發展的人和良好的社會是相輔相成,互為促進的,人的發展和完善是人類社會進步的基礎和保障。在大學教育中堅持“以人為本”,不斷強化人文精神,就是要使大學生在科學知識、文化素養、思想品質、操作技能以及創新能力等各方面,得到完善的和全面的發展。近代德國教育家洪堡提出了著名的大學教學理念:大學兼有雙重任務,一是對科學的探求,二是個性與道德的修養,是“由科學而達至修養”。顯然,科學性智能素質和人文性精神追求,這二者要在當代大學生的頭腦中和諧統一,大學生僅有科學理性的追求是不夠的,還要有健康向上的人文精神境界,大學生的自我完善與社會的進步也應該是和諧統一的。

在當今社會中,我們應該認識到“大學教育之目的,不僅在于科學研究和專門人才的培養,還在于文化傳統之保持,以及人格之鑄就和人性之完善。”[3]21世紀的中國高等教育,必須以培養全面發展的、高素質人才為己任,教人求真,教人求善、求美,追求科學與人文的和諧共生,完善知識,完善思想,完善個性,從而造就許許多多有靈魂、有頭腦、有專長的現代知識分子,使他們成為民族的脊梁,成為國家的棟梁。教育家潘光旦先生明確指出:“教育只有一個目的,就是每一個人的人格的培養”,“只有可以陶冶品格的教育才是完全的教育”[4]。因此,我國的高等教育絕不能僅僅著眼于知識的傳授,而要從人的全面發展和社會整體進步的高度,正確認識人文教育的重大意義,大學教育應該從全面塑造人出發,以創新教育為立足點,把知識的傳授與人文精神的熏陶結合起來,為國家的現代化建設造就大批富有創造性、素質全面的高標準人才。

二、高校人文學科肩負著完善大學人文教育的重任

高校人文學科具有雙重職能,作為社會科學,人文學科肩負著使高校學生獲得社會科學知識和智能的重任,此外,人文學科還有一項潛在的,某種程度上來說是獨特的職能,即從人文精神方面鑄造大學生愛美向善和求真的靈魂。人文學科對社會進步的促進作用不可忽視,它能夠在善與美方面正確引導自然科學服務于社會。高校人文學科的意義歸結于一點,即直接指向人的生命意義,以完善大學生的精神世界為教育的目標,從整體上提升大學生的生命狀態,使他們的生命價值趨于完善。

高校人文學科在引導大學生進行正確的人生價值的選擇,以及促使他們的精神境界和智能素養不斷完善方面,肩負著無可取代的重任。此外,人文精神還可從非智力因素方面激發大學生求知的興趣和潛能,使他們獲得更多對社會有益的科技知識。人文學科對人才培養的貢獻,以及人文科學研究的價值性,正如法國著名學者丹納在論述德國人為人類現代文明的進步作出巨大貢獻時所言:“在精神文明方面出的力,誰也比不上德國人:淵博的考據,哲理的探究,對最難懂的文字的鉆研,版本的校訂,字典的編纂,材料的收集與分類,實驗室中的研究,在一切學問的領域內,凡是艱苦沉悶,但屬于基礎性質而必不可少的勞動,都是他們的專長;他們以了不起的耐性與犧牲精神,替現代大廈把所有的石頭鑿好。”[5]

當前的大學教育中,人文精神的缺失依然是不容忽視的現象,當前的大學教育應強化人文精神,人文學科的改革和完善便可有效地促進大學生在德、智、體、美、情各方面健康成長。人文精神不僅是在美的和善的方面,而且也從真的方面改造及完善人們的精神世界,引導人們的知識生產和傳播,使人們在科學進步的同時,也完善了自身。“大學要實現自己的本真理想,就不僅要對學生進行‘何以為生’的知識技能教育,而且要對其進行‘為何而生’的人生理想教育,使之將‘為學’與‘為人’有機地融合起來。……正如先生所說:‘教育者,養成人格之事業也。使僅僅為灌輸知識、練習技能之用,而不貫之以理想,則是機械之教育,非所以施于人類也。’”[6]大學者,社會進步之發動機,大學生者,促使國家和民族興旺之棟梁人才。大學教育應在教育的各種領域、各個層面、各個階段,實現智能教育和人文教育的和諧統一,使大學生具備造福于社會的技能和人生追求。高校人文學科應根據社會發展現狀,積極調整和優化課程體系和課程內容,并在教學實踐中不斷改進教學方法,使得高校的人文學科能夠不斷優化大學生的精神素質,使其具備健康和優質的知識素養、心理素質、情感意向、價值追求和發展潛力。

三、大學的科學教育應與人文教育諧調發展

傳播知識和科學理念,為社會發展提供智力支持,無疑是大學的重要職責。但知識與科學無法解決自身存在的意義問題,只有在人文精神的規范和引導下,知識和科學才可能被賦予善的目的。[7] “科學探索如果脫離了人文精神的制約,就可能淪為唯科學主義的俘虜。唯科學主義將道德理想、終極關懷、文化價值、情感體驗和人生意義等人文因素排斥在大學教育的維度之外,從而助長了工具理性和技術功利的傾向。”[8]失去了人文教育,大學教育可能會淪落為唯科學主義和唯技術功利,大學教育便會退化為一種物化活動,結果只能導致科學精神的扭曲。因此,科學精神與人文精神應和諧發展,二者相互滲透,優勢互補。在大力發展科學教育的同時,應注意人文教育與科學教育的同步發展,要避免科學教育與人文教育之間的失衡狀態,在高校的課程體系中,則要注意自然學科與人文學科的協調發展,以及二者的互相促進。

我國高等教育長期沿襲的“重理輕文”“文理有別”的思想觀念,加深了學科之間的隔膜,其危害是,大學生所學知識圄于專業領域,不能夠眼界開闊和觸類旁通,這便造成了他們狹窄的知識面和保守的思維模式。為了順應當前社會的科技、學術、文化的快速發展,大學教育必須徹底消除科學教育與人文教育的隔膜,以培養大學生的綜合素質為目標,堅持科學教育和人文教育并重,而且要將二者有機融合。

為了在更深層次和更宏闊的領域加強科學教育與人文教育的諧調發展,大學的課程改革應走綜合化的道路,這有利于消除大學現行各門學科之間的隔膜狀態,使得大學生避免“專門化”的局限,做到“通專結合”,強化科學理性和人文精神和諧統一的綜合素質。所謂課程綜合化,一方面,要建設科學的、高水準的課程群,使得各門相關的課程結構為有機整體,這整體應體現出層次性、互補性、綜合性;另一方面,同一學科的各類別課程,如,專業基礎課程和專業選修課程,要也進行優化組合,此外,以學生的求知進取為中心,還應將各種知識因素、技能因素、研究因素、發展因素加以整合,使其轉化為學生的綜合素質和創造潛能。因此,實現了大學課程結構的優化,便可“有利于消除大學現行各門學科之間的隔膜狀態,以便進行自然科學、哲學與社會科學及其交叉學科的相互滲透、融通與整合,溝通課程之間的知識連帶關系,實現課與課之間的交互融匯與遞進提高,從而發揮知識的整體功能……”[9]大學教育通過綜合化的課程建設,能夠有效地培養大學生順應現代社會的綜合素質,并進一步強化其創新思維能力,例如,提高其思維能力、組織能力、交際能力、應變能力、學習能力、適應社會需要的科研能力等等,“課程綜合化”促使“人才培養綜合化”,如此,課程體系便與社會需求相關聯。在當前的高等教育課程體系中,理科與文科課程應進一步相互滲透,做到“貫通文理”,開闊視野,拓寬思路,“破專己守殘之陋習”,“立融會貫通之學風”。課程綜合化是科學教育與人文教育能夠諧調發展的有效途徑,它還能夠促使大學的課程結構實現現代性轉型。

【參考文獻】

[1]葉信治.大學課程的“實踐觀點”[J].南京:江蘇高教,2003(1):33-36.

[2]雅斯貝爾斯著,鄒進譯.什么是教育[M].北京:三聯書店,1991:2-3.

[3]劉曉虹.大學與人文教育[J]. 上海:華東師范大學學報(哲社版),2003(5).

[4]潘光旦.尋求中國人位育之道――潘光旦文選[M].北京:國際文化出版公司,1997.

[5]丹納.藝術哲學[M].北京:人民文學出版社,1963:153-154.

[6]高平叔.教育論著選[M].北京:人民教育出版社,1991.

篇2

一、堅持“以人為本”來發展與創新教育技術學學科

堅持“以人為本”來發展與創新教育技術學學科以人為本是科學發展觀的基本價值取向,社會發展必須以滿足人的需要為m發點和落腳點。近年來,教育技術學研究正逐步向以學習者為中心的方向轉移,如倡導“主導一主體”的教學結構,利用IT智能、虛擬現實、知識工程等實現以學習者為中心的個別化教學。以人為本,就是以實現人的全面發展為目標,因而要不斷培養和塑造新一代教育技術學工作人員和科研工作人員,為教育技術學研究的進一步發展提供新思路和新方法,不斷推動教育技術學理論與實踐的發展和創新。乃至推動整個教育事業的發展。

二、教育技術學學科發展與創新的動力

1 現代信息技術是教育技術學發展與創新的推動力

它是研究信息的生產、采集、存儲、變換、傳遞、處理過程及廣泛利用的新興科技領域。現代信息技術的發展,使教育技術學的研究內容、研究方法、基礎理論及研究領域都得以豐富和發展,進一步深化了教育技術學研究,使其學科體系進一步完善。20世紀90年代以來,以計算機多媒體和網絡通信技術為基礎的現代信息技術在教育領域的應用日益廣泛,多媒體與網絡教育應用已成為教育技術的重要研究內容,人工智能與知識工程、虛擬現實與仿真技術以及智能等新技術已被廣泛應用于教學系統的設計、網絡課程和教育軟件開發;信息技術與課程整合、網絡教育已成為教育技術研究最前沿的兩個領域:利用現代信息技術發展高素質教育的教育方式――現代遠程教育已成為當代研究的熱點。要使該學科保持旺盛的生命力,并不斷深化、不斷創新,就應把教育技術學學科意識和現論模式與信息技術及科學方法緊密結合起來,以推動教育技術學學科的不斷創新。

2 現代教育思想理論是教育技術學發展與創新的牽引力

現代教育技術學是在現代教育的環境中孕育、產生和發展的,現代教育思想理論是現代教育技術產生和發展的前提和基礎,為現代教育技術發展及其在教學中的引進和應用奠定了思想認識基礎和理論支撐,在教育技術快速發展和創新中起著引導作用。現代教育思想理論既包括創造教育理論、人本主義教育理論、主體性教育理論、個性化教育理論、素質教育等教育基本理論和原則,又包括知識建構主義等許多新的學習和認識方面的理論。正是這些現代教育思想理論,引導和激勵人們對于傳統教學模式進行改革,激發人們對于教學領域中先進信息工具的需求和渴望,從而使這些現代化的媒體、設備得以在教學實踐中大展其優越性。

三、實習教學是創新的關鍵

實習教學是大學本科教育最后一個極為重要的實踐性教學環節。通過實習,使學生在社會實踐中接觸與本專業相關的實際工作,增強感性認識,培養和鍛煉學生綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業知識,去獨立分析和解決實際問題的能力,把理論和實踐結合起來,提高實踐動手能力,為學生畢業后走上工作崗位打下一定的基礎;同時實習教學可以檢驗教學效果,為進一步提高教育教學質量,培養合格人才積累經驗。

篇3

如何迎接社會變革所帶來的挑戰,以信息化帶動教育現代化,實現基礎教育跨越式發展,已成為上海基礎教育共同關心的熱點。 如何正確認識教育信息化內涵,如何構建信息化的基本形態,尤其在“校校通”初現端倪、“人機比”不斷提升的背景下,教育信息化如何開展,確實需要人們作進一步的理性思考。

一、信息化校園的構建

站在貫徹素質教育、實現教育跨越式發展的高度,結合上海教育的實際和特點,今天中小學教育信息化所面臨的最重要任務是構建適應信息社會、體現素質教育要求的人才培養新模式。新模式體現以下幾個特點:

就操作性而言,上述人才培養模式的構建有三個立足點:其一,以應用為主線的信息技術教學與實踐,包括信息科技課程的開設和學科整合中信息技術應用;其二,以體現教育信息化思想和要求的信息化校園的構建;其三,以網絡共享思維為特點的管理模式創新。

所謂信息化校園,就是一個網絡化、數字化、智能化有機結合的新型教育、學習和研究的校園平臺。它以計算機網絡為核心技術支撐,以信息和知識資源的充分共享為手段,以培養善于獲取、加工、處理和利用信息與知識的學生為主要目標,以校園成為整個社會知識、信息的創新與傳播中樞為主要社會效應。

網絡化是指將學校行政管理、信息管理、教學服務、研究開發等各類系統通過校園網連接起來,從而實現這些系統之間的信息交換和信息服務。并借助于互聯網,使校園的教育教學資源與社會信息資源實現高度整合,形成完全開放、超越時空,集知識中樞、管理服務、學習科研于一體的校園平臺。

數字化是指將文本、書本、圖片、錄音、錄像等物理信息,通過計算機、掃描儀、聲卡、視卡等設備以一定數字格式錄入并存儲。實現數字化形式,不僅可降低信息的制作成本和存儲費用,還可以大大加快信息的傳播速度和范圍,最終實現信息資源共享。并通過計算機網絡途徑,使信息資源成為包括全體師生員工在內的整個社會學習共同體的共有知識財富。

智能化是指將包括多媒體、超媒體、人工智能以及知識庫在內的信息技術,應用于信息獲取、加工、處理及各環節。并借助于計算機網絡,使信息化校園的信息資源得到更為有效的利用,創造出一個智能化的管理決策系統和智能化的教學環境。

校園網是信息化校園的基本構架,其重點是計算機基礎設施建設及其相關技術的應用。校園網的構架性主要體現在以下三個方面:

(1)利用校園網,校園各群體之間可以方便、快捷地相互交流。

(2)利用校園網,學校的各方面信息可以得到有效的利用,大大促進學校的科學管理,提高學校的管理水平;學校領導可以全面及時地了解全校的各方面信息;各部門可以便捷交流,更協調地為教學科研服務;利用互聯網發掘社會智能潛力,形成社會資源與學校資源的互補與整合。

(3)利用校園網,能更好地利用學校的多種教學設備,實現軟硬件共享。一方面可以減少學校在硬件上的開支,更好地發揮各種教學設備的效益;另一方面學校教育教學資源和圖書資料信息可以得到最充分的利用。例如各種電子圖書可以直接在網上瀏覽,隨意下載,不用歸還。

數字化信息是信息化校園的“物質基礎”,其重點是校園中的每個個體都能熟練地操作計算機,這是教學、科研活動的基本前提。數字化信息載體存儲量大、體積小,通過網絡的傳遞,師生可以不受時間、空間、數量、圖書館的限制,隨時隨地存取、檢索、查詢,利用網絡上的數字化信息資源,例如教師信息、學生電子檔案、新聞公告、多媒體課件、電子教案、應用軟件等,真正實現資源共享。借助于信息通道與相關設備,并通過結構化連接,使數字信息擁有者與利用者之間沒有嚴格的界限。每個人都可擁有雙重身份,既是信息創造者,又是信息利用者;既是教師、導師,也可以是學生、同學。數字化使各種知識、信息在同一平臺上的交流與溝通變為了可能。

智能化技術是信息化校園中的“智慧”,其重點是“專家系統”模式(高度自動性、便利性)與智能性的應用。隨著信息化校園的智能化程度的不斷提高,教學雙方將在行為上發生很大的變化。就學生而言,可以從被動接收知識的模式中解放出來,與高度互動、個性化的智能學習環境相適應,探索以自我指導為導向,以個性化學習為中心的新的學習模式。而教師的主要任務也隨著轉化為借助智能化手段,個別化、針對性地培養學生獨立主動地獲取、加工、處理和利用信息與知識的能力,從而實現最優化之學習目標。

誠然,網絡化是信息化校園存在的基礎,數字化依附于網絡化而存在,智能化則是信息化校園“智慧”的體現。網絡化、數字化、智能化構成了信息化校園的基本形態。當然,信息化校園不僅要靠現代信息技術的支撐,更為重要的是要有先進的教育理念的指導。信息技術只有和現代教育思想有機結合起來,才可以稱得上現代教育技術。也就是說,運用現代教育理論與現代教育技術,通過對教與學資源的設計、開發、利用、評介和管理,以實現教學優化理論與實踐。信息化校園應具備以下六個基本要素:(1)先進的教育教學理念,(2)數字化信息資源,(3)與互聯網相連的校園網絡,(4)信息智能化應用,(5)信息化人才和信息技術,(6)信息化政策與標準。

教育信息化就其內涵而言,就是利用信息技術,實現信息資源高度共享,發掘社會智能潛能,在學校乃至社會各個領域、各個層面上促進教育的優質發展。然而,之所以要建設中小學信息化校園,從學校的發展軌跡維度看,在相當長的時期內,作為人類文化、知識傳承和發展的基本陣地,中小學校園具有不可替代性。按高科技應用需要高情感平衡的理性思考,中小學校將在校園文化和形態上實現新的發展,甚至還要承載更多的功能與任務。因此,在中小學構建信息化校園是目前一個最優的選擇,它是讓校園走上可持續發展的最可行、最經濟的方式;它因信息更為暢通流動,而源源不斷地創造出新的信息資源,開拓校園發展的更廣闊空間。而另一方面,即使遠程教育和終身學習體系將最終逐步取代學校校園,但在較長時期內,信息化校園實際上卻是推動這一體系發展的核心動力與依托。

二、信息化校園管理對策與常見教學模式

中小學信息化校園建設是一個耗資巨大的系統工程,從管理維護到功能開發,都是動態的過程,需要不斷的經費投入。因此,如何保證信息化校園高水準運作,成為教育行政部門與校長共同關心的話題。保證平臺運作效率可能取決于以下三個水準:(1)學校可供利用的知識、信息的開發和積累達到一定的水準。(2)學校可供利用的知識、信息處理的硬件確保于一定的水準。(3)可供利用的人的智力,無論個體還是團隊均達到一定的水準。

這三個水準無論哪個呈弱態造成不平衡,將直接影響平臺的運轉效率,這也正是目前絕大多數中小學信息平臺效率低下的主要原因之一。從目前反映出的諸多問題看,最突出的是校園網上可供利用的信息資源嚴重匱乏,數字化資源匱乏已經成為信息化校園發展的主要瓶頸。究其原因有三:

1.學校可供利用的知識、信息的開發與積累處于無序狀態,開發只限于個別人(掌握初步技術,僅此而已),由于信息平臺不能提供分類數據庫,信息積累十分有限,同時由于標準不統一,所開發的信息僅僅為開發者個體使用,而不能為大家所共享。

2.經費投入不足,造成外界開發的大量數字化信息不能及時充實到位,內部信息開發因政策傾斜不夠,不能及時成為校內共享資源。

3.信息平臺上充實了大量包裝性信息(大部分是為了宣傳所做的一次性開發),實用信息相對封閉,信息的開發基本是為教師的教服務的傳播媒體,便于學生學的可供選擇信息媒體幾乎很少出現。

篇4

關鍵詞:數學教學;多媒體;高效課堂;信息技術

中圖分類號:G623.5 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)14-0028-01

數學課程標準明確指出,要改變教師示范、講解為主的教學方式,引導學生投入到自主探索與交流合作的學習活動中。數學課堂教學要逐步改變內容的呈現方式,讓教與學的模式更加契合學生的現實生活,符合學生的認知需要,要通過數學教學媒體的介入,引領學生學習方式的轉變,讓學生在數學學習中學會觀察、分析比較、綜合、推理假設等。通過現行的多媒體技術,促進師生交往形式的發展,大力倡導自主學習、踴躍展示、互相評價的學習模式。要充分發揮現代教育教學技術的優勢,豐富學生的學習環境,為學生的學習提供技術性的支持與幫助。

一、豐富學習體驗,激發多元智能

建構主義學習觀研究表明,學習是學生自發的活動,任何他人的傳授和指導都代替不了學生的自主探索。數學學習活動中,單一的學習方式容易造成學生學習的疲勞感,豐富多彩的學習形式會激發學生探究的內驅力。而現行的班級授課制中,整齊劃一的形式很難滿足個體多元化智能的需要,理想的教學應該是根據學生的智能特點選擇與之匹配的教學方式,讓每個學生都用自己喜歡的方式學習。在小學數學教學中,運用多媒體技術,力求讓所有學生在充分體驗的基礎上學習,滿足學生的個性需求,能收到比較好的效果。比如,在教學“認識面積”這部分內容時,為了讓學生對面積的概念有清晰的認識,教師首先借助投影儀展示兩個學生的手掌圖形,引導學生比較其大小。然后用 PowerPoint出示了一個長5厘米、寬3厘米的長方形和一個邊長3厘米的正方形,指導學生比較它們的大小。最后用幻燈片呈現了長4厘米、寬2厘米的長方形與邊長3厘米的正方形,讓學生比較大小。在學生實際操作中,裁剪拼貼有一定的困難,教師可以運用相關的多媒體技術進行剪裁組合,完成面積大小的比較。在學生對面積的概念有了初步的體驗后,教師可以設計對比性的學習環節,指導學生用七巧板在投影儀上拼出不同的圖案,再比較這些組合圖形的周長和面積的大小。在教學實踐中,多媒體的恰當應用會激發學生學習的興趣,讓學生在方便快捷中完成知識的理解和儲備,實現學習能力的高效發展。需要引起重視的是,教學多媒體的加入不能代替學生的思考和操作,需要學生深入體驗和探究的環節,不能過多地依賴多媒體。

二、給予學習支持,培養數學能力

學生數學能力的發展和訓練是有計劃有方法的,其中,最為重要的就是要根據學生的具體情況選擇支持性的輔助材料,按照個體能力發展的規律,進行專業化的訓練。多媒體技術對發展學生的數學能力,提高課堂教學效果有著特別的價值和意義。例如,一位教師在教學“用字母表示數”這部分內容時,首先與學生一起玩游戲。多媒體出示一個百寶箱,教師現場依次輸入數字1、4、5、13……電腦依次輸出數為:3、12、15、39……教師讓學生說說輸入數和輸出數之間的關系后,師生繼續對口令玩游戲。當教師將輸入數定為x時,學生脫口而出,輸出數3x;當教師指出輸出數是27a時,學生給出了輸入數9a。師生交流討論,輸入數和輸出數之間有著怎樣的關系,怎樣表達才會更簡潔。學生發現,用字母表示輸入數和輸出數之間的關系更為直接和方便,人工智能與學生的數學學習活動有著緊密的關聯。因此,課堂應該增加必要的信息量,讓學生自主收集需要的學習資源,進行自我分析與歸納。借助計算機技術進行觀察、比較、推理、假設等思維活動,豐富數學學習的途徑與內涵,讓自主探索、合作交流成為數學課堂的主流活動,借此激發學生探索數學的熱情,對學生進行科學的啟蒙教育。

三、導航思維過程,奠基數學思想

數學是思維的體操,數學教學就是數學思想的教學。為了把握學生學習的具體情況,教師需要借助一定的媒介將學生數學思維活動充分展示出來,在團隊合作交流中補充、發展和升華。現代教學媒體有著諸多的教學優勢條件,能將有限拓展為無限,將細微之處放大,將靜態轉化為動態等等,這些都是數學思想教學的基礎。例如,一位教師在教學“圓的面積”這部分內容時,引導學生將圓紙片平均分成4塊,拼一拼;再平均分成8塊,拼一拼……當學生平均分成36等份、72等份后,發現轉化成的圖形并不是規則的長方形,思維發展有了障礙。教師及時運用多媒體進行演示操作,學生發現,如果分的份數繼續增加,那么拼成的圖形將會逐步接近長方形。緊接著,教師播放動態的課件,將轉化前和轉化后的圖形進行對比,讓學生觀察圓和長方形的關系。學生發現,它們的面積是一樣的,長方形的長就是圓周長的一半,長方形的寬就是圓的半徑。這樣,圓的面積計算方法迎刃而解。

四、結束語

現代教育技術在學生的數學學習過程中不可或缺,新型媒體的介入必然導致課堂教學目標、教學過程、教學形式等的變革,一系列的變化都將朝著課程信息化的目標發展。教師應根據教學內容和實際情況,優化組合諸多媒體,實現教學過程的簡潔高效。要關注學生的需要與能力,讓多媒體有效地促進學生的學,提升學生數學學習的綜合素養。

參考文獻:

篇5

[關鍵詞] 科技館 中小學機器人教育 建構主義 項目學習

自上世紀50年代以來,隨著人工智能技術的迅速發展,機器人產業也發生了日新月異的變化。雖然其初衷是為工業、農業、國防等領域服務,但隨著技術的進步及社會需求的發展,它已對普通公眾的生活產生了潛移默化的影響,在醫療、教育、娛樂、交通等領域都能看到機器人“身影”,這也使人們愈來愈認識到,培養機器人設計與操作人才對機器人產業發展的重要性。因此,目前很多中小學校和校外機構都開設了機器人教育及培訓課程,這對機器人人才儲備而言具有重大意義。而作為校外教育不可或缺的一個環節,科技館在中小學機器人教育體系中理應占據一席之地,發揮出自己的作用。那么,如何發揮呢?筆者認為,應在明確機器人教育的概念、厘清其發展現狀的基礎上,結合科學教育理論,確定合適的教育模式并加以實施。

一、機器人教育的概念

1920年,當捷克斯洛伐克作家卡雷爾•恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中創造出“機器人(Robot)”這個詞的時候,他肯定沒料到在近一個世紀之后,其小說中讓機器人代替人類勞動的情節已經變成了現實,并且它們還對公眾生活產生了巨大的影響。

伴隨著“機器人”這個詞的誕生,社會各界一直對它的定義爭論不已,但是一般說來,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的,用來搬運材料、零件、工具的操作機;或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。”

那么,什么是“機器人教育”呢?根據目前被廣泛采用的彭紹東教授的定義,“機器人教育”就是學習、利用機器人,優化教育效果及師生勞動方式的理論與實踐。

彭教授根據機器人在教學中扮演的角色,把機器人教育分為五大類:

(1)機器人學科教學(Robot Subject Instruction,簡稱RSI);

(2)機器人輔助教學(Robot―Assisted Instruction,簡稱RAI);

(3)機器人管理教學(Robot――Managed Instruction,簡稱RMI);

(4)機器人(師生)事務(Robot―Represented Routine,簡稱RRR);

(5)機器人主持教學(Robot――Directed Instruction,簡稱RDI)。

國內外目前所開展的主要是前兩個類型,即機器人學科教學(RSI)和機器人輔助教學(RAI)。前者是指以機器人為對象進行學習,學習的內容是“機器人學科”;而后者指的是以機器人為工具進行學習,學習的內容是“自然科學的各個學科”。由于國內外情況的差異,我國中小學目前所開展的機器人教育以“機器人學科教學”為主,而國外則兩種教育類型發展較為平均,并無特殊偏重。

二、國內外中小學機器人教育的現狀

在一些發達國家,機器人教育已經成為中小學教育的熱點。在美國,一般通過機器人技術課程、機器人輔助教學課程、課外活動及機器人主題夏令營等定期活動來對中小學生進行機器人教育。比如,美國加利福尼亞州高中工程與技術聯盟在為高中生開設的工程與技術選修課程中,提供了ROBOTICS課程,主要介紹機器人技術歷史,基礎,術語,微控制,傳感器,程序控制等方面的知識;美國國家自然基金支持的項目“K―12 教育中的機器人技術”,目的是幫助K―12 教師以及其他教育者開發或改進以機器人作為一種工具,來教授STEM 的課程和開發機器人技術課程;印地安那州的Purdue大學與LAFAYETTE學校合作,在5至8年級學生課外活動中開展的ROBOTICS項目;Carnegie Mellon大學提供的針對高中生的ROBOCAMP暑期機器人計劃,通過八星期的課程,使學生懂得一些基本的與機器人有關的電子,機械和計算機科學知識。

在日本,其機器人產業的發展已經超過了歐美各國,這與他們對機器人教育的高度重視密不可分。他們不光在各個大學設立了機器人研究專業,并且在中小學的教學大綱中也加進了機器人課程。每年定期舉辦針對不同層次學生的機器人設計和制作大賽,各個學校也會在假期舉辦機器人研習營,從而形成了一個多角度、全覆蓋的機器人教育體系。

此外,英國、俄羅斯、巴西、新加坡等國也早已出臺了多項措施推進本國的中小學機器人教育發展。

而我國的中小學機器人教育則起步較晚,且覆蓋面較小。2000年,北京景山學校以科研課題的形式將機器人普及教育納入到信息技術課程中,在國內率先開展了中小學機器人課程教學。2001年,上海市西南位育中學、盧灣高級中學等學校開始以“校本課程”的形式進行機器人活動進課堂的探索和嘗試。2005年,哈爾濱市正式將機器人引入課堂教學,在哈爾濱師大附小、60中、省實驗中學等41所學校開設了“人工智能與機器人”課程,用必修課形式對中小學生進行機器人科學方面的教育。

除了這些進行正規課堂教學的學校外,有些中小學則采用興趣班、培訓班的形式開展機器人教育。

慶幸的是,我國政府已經意識到中小學機器人教育的重要性,并在“課標”中有所體現。如教育部在2003年4月正式頒布的《普通高中技術課程(實驗)標準》中,首次在“通用技術”科目中設立了“簡易機器人制作”模塊,它是基于計算機技術的學習平臺、將機械傳動與單片機的應用有機組合的一個選修課程模塊。現在,新的高中課程標準在“信息技術”科目中也已設立了“人工智能初步”選修模塊,這是我國高中階段開展人工智能教育邁出的第一步。

不過值得注意的是,在我國中小學機器人教育體系中,科技館所占比例幾可忽略。我們認為作為青少年科普的重要陣地,科技館理應在中小學機器人教育中發揮更大的作用。

三、科技館與中小學機器人教育

1.科技館在中小學機器人教育中的定位

作為校外科普機構,科技館不可能將完成“課標”為己任,而是應定位于中小學機器人校內教育的補充與提高。就中國的情況而言,我們認為,補充的內容應該是校內教育極少涉及的機器人輔助教學(RAI),而提高的內容是校內教育已有一定基礎的機器人學科教學(RSI)。

2.科技館在中小學機器人教育中可采用的指導理論

在杜威“做中學”、皮亞杰的“發生認識論”以及維果斯基“心理發展的文化歷史學說”基礎上發展起來的建構主義教育理論(本文的討論范圍不包括激進的建構主義〈radical constructionism〉),近年來已經在科學教育領域中產生了巨大影響。

建構主義認為,世界是客觀存在的,但世界的意義卻是由人建構的。它強調知識的動態發展性,并認為知識不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的情境(即社會文化背景下),借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式而獲得。由于學習是在一定的情境(即社會文化背景下),借助其他人的幫助(即通過人際間的協作活動)而實現的意義建構過程,因此建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“交流”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。

在學習過程中,學習者處于中心地位,是信息加工的主體,要主動對意義進行建構;而教師則是意義建構的幫助者,而非知識的灌輸者。故在此理念下,整個學習過程中,學生要充分發揮自己的主動性,使用探究的方式,以自己已有的知識和經驗為基礎,努力構建屬于自己的新知識;他們需要主動搜集、分析相關信息、資料,并對要學習的問題提出假設并加以驗證。而教師的任務則是激發學生的學習興趣,創設符合學習內容的情境,提示新舊知識之間聯系,引導學生之間的協作、對話,從而幫助學生完成新知識的構建。

建構主義教育理論與科技館教育的教育特點非常契合。因為“科技館教育的本質特點在于它模擬再現了科研和生產活動的實踐過程,并且不是簡單地模擬再現,而是以學習為目的、經過改造的模擬再現,創造了引導觀眾進入探索與發現科學過程的條件。科技館提供的‘從實踐中學習’的途徑不僅成為它與其他教育、傳播機構及傳統博物館的最大區別,而且是科技館生存與發展的價值所在。”也就是說,科技館的教育需要創設學習情境,引導觀眾自己進行意義建構,并且在此過程中,可能伴有觀眾與科技館員工或觀眾之間的交流,這恰恰正是一個完整的建構主義者所提倡的教育過程。

3.科技館在中小學機器人教育中可采用的模式

1918年,著名教育學家克伯屈(William Heard Kilpatrick)在他名為《項目(設計)教學法:在教育過程中有目的活動的應用》的文章中,首次提出了“項目學習(Project-based Learning)”的概念,用以說明有目的的設計行為對教育的重要性及其在教育過程中的應用。它讓“學生自己計劃、運用已有的知識經驗,通過自己的操作,在具體的情境中解決實際問題”。它是“一套能使教師指導兒童對真實世界進行深入研究的課程活動,它在真實世界中讓學生借助多種資源開展探究活動,并在一定時間內解決一系列相互關聯著的問題的一種新型的探究性的學習,具體表現為構想、驗證、完善、制造出某種東西,它可以是有形的由學生制作的物體,如書、劇本或一項發明等。”20世紀二三十年代,項目教學法已經在美國一些學校的低年級中得到了運用,到20世紀八九十年代,則在廣大中小學中得到了普遍推廣。

我們認為,項目學習法正是在科技館中進行機器人教育所可以采用的模式。不論是機器人學科教學(RSI),還是機器人輔助教學(RAI),都可以項目學習的模式開展。而可采用的活動形式有機器人俱樂部、夏令營、機器人比賽等。

選定項目后,就需要組織學生對主題的探究活動。這一階段一般都以學習小組或團隊的形式進行。學生首先要對項目的主題進行調查、討論,提出解決問題的假設;然后收集相關信息,對它們進行處理和分析,再驗證或之前的假設,最終得出問題的解決方案。在整個探究過程中,為有利于學生自我知識的建構,應對他們的一切探索和決定都持鼓勵態度,而毋須規定出唯一正確的答案。

四、結論

科技館作為重要的校外教育機構,也有必要在此領域發揮自己的作用。本文通過分析認為,科技館的機器人教育應定位于中小學機器人校內教育的補充與提高,補充的內容應該是校內教育極少涉及的機器人輔助教學(RAI),而提高的內容是校內教育已有一定基礎的機器人學科教學(RSI)。具體應在建構主義教育理論的指導下,以項目學習的模式,開展機器人俱樂部、夏令營及機器人比賽等形式的中小學生機器人教育。

參考文獻:

[1]彭紹東.論機器人教育(上)[J].電化教育研究,2002,(6):4.

[2],張劍平.美國機器人教育的特點及其啟示[J].現代教育技術,2007,(11):109.

[3]教育新聞網[EB/OL].

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一、實施網絡化教學的目的

聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”,所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力,即“學會認知,學會做事,學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法,即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程,而是一個知識再生產過程,是開發智力,培養能力的過程。為此,必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。

網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間,作為一種創新教學的嘗試,我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。教學內容是物理課本(人教社)第二冊的第六章至第九章,至所以選擇這部分內容的原因是:(1)這部分內容涉及近代物理,網上資源比較豐富。(2)這部分內容適宜于學生自主學習。

二、不同于常規的教學模式

1.教學環境的轉變。網絡教學是在網絡教室進行,整個教室有30臺與因特網相聯的計算機,學生二人一臺計算機,學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外,還有聯網的計算機,整個教學過程看起來是在教室里進行,但教學環境卻是真正的因特網環境,所謂的遠程教育體系、終身學習、社會化學習這種看起來遙遠的事情,一旦呈現在同學們面前,同學們的心情是很激動的,他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。

2.師生角色的轉變。作為創新教學的嘗試,教學中我們沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法,而是采用國外近年來興起的建構主義學習理論,該理論提倡的學習方法是在教師指導下,以學生為中心的學習,建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素,教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。

3.教學過程的轉變。上課時學生進人教師主頁,閱讀本堂教學的目的,內容及學習提綱,然后利用教師提供的網址進入相關同站進行自主學習,并在教師主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題,發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是:(1)可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。(2)可以培養學生的書面表達能力。(3)便于教師批改,并及時反饋。(4)適宜個性化學習。

例如在教學中讓學生在線討論一些現實問題,如數字信號與模擬信號,電磁波與電磁污染,核能,反物質與未來能源等。讓學生試著運用各種知識,從利益、風險、安全等方面考慮問題,以培養學生科學評價、科學決策的能力。

三、結論與思考

通過一段時間的教學,我們在高二年級進行了統一測試,把網絡教學與常規教學在知識點的掌握方面作了比較。

從統計成績看,網絡教學比常規教學還略好一些,這就增加了我們擴大實施網絡教學的信心,原先認為網絡教學對學生的感性認識和表象思維的建立有幫助,但對抽象的概念的建立可能存在問題,而測試結果表明,網絡教學同樣可以建立完整的概念體系,形成良好的認知結構。

當然,網絡教學的最終目的是學生的意義建構,如何進行分析評價,目前還沒有一個比較科學的評價體系,但從網絡教學的實施情況來看,學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。

1.學習興趣提高。網絡教學把集文字、圖象、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的物理課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的物理過程生動直觀地顯示在學生的眼前,如a粒子散射實驗,原子核衰變等,加上與現實問題相聯系的物理事實,使學生感到物理就在身邊,大大激發了學生的求知欲望,學生學習興趣也隨之提高。

2.學生協作學習的能力提高。網絡教學通過關鍵字的查詢,聊天室和留言板的設計,為學習者的雙向交流提供了廣闊空間,達到“人——機——人”相互交流,即學習者(人)通過多媒體網絡(機)與教師和其他學習者(人)進行互相交流,協作學習。

3.學會信息資源的利用。網絡教學的實施,使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取,信息分析和信息加工能力。

4.增強了對現代教育的認識。信息社會使知識的創造、存儲、學習和利用方式發生了革命性的變化,音像影視技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用,網絡教學完全改變了“以課堂為中心、以書本為中心、以教師為中心”的傳統教育模式。

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一、實施網絡化教學的目的

聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”,所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力,即“學會認知,學會做事,學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法,即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程,而是一個知識再生產過程,是開發智力,培養能力的過程。為此,必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。

網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間,作為一種創新教學的嘗試,我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。教學內容是物理課本(人教社)第二冊的第六章至第九章,至所以選擇這部分內容的原因是:(1)這部分內容涉及近代物理,網上資源比較豐富。(2)這部分內容適宜于學生自主學習。

二、不同于常規的教學模式

1、教學環境的轉變

網絡教學是在網絡教室進行,整個教室有30臺與因特網相聯的計算機,學生二人一臺計算機,學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外,還有聯網的計算機,整個教學過程看起來是在教室里進行,但教學環境卻是真正的因特網環境,所謂的遠程教育體系、終身學習、社會化學習這種看起來遙遠的事情,一旦呈現在同學們面前,同學們的心情是很激動的,他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。

2、師生角色的轉變

作為創新教學的嘗試,教學中我們沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法,而是采用國外近年來興起的建構主義學習理論,該理論提倡的學習方法是在教師指導下,以學生為中心的學習,建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素,教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。

網絡教學的備課工作量很大,不僅要備內容,還要備學生。具體內容是:(1)在計算機上建立教學主頁。(2)確定教學內容,明確教學目標。(3)從教學需要出發,根據教學思想,教學方法,對教學資源進行搜集、整合。為了滿足不同學生的需要,教師在備課時要盡量多找一些相關知識及相關知識應用方面的網站、主頁,象光纖通信,原子能的和平利用等近代高科技知識。上課時把相關的網址提供給學生,為學生的認識能力、個好留下發展的空間。

3、教學過程的轉變

上課時學生進人教師主頁,閱讀本堂教學的目的,內容及學習提綱,然后利用教師提供的網址進入相關同站進行自主學習,并在教師主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題,發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是:

(1)可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。(2)可以培養學生的書面表達能力。(3)便于教師批改,并及時反饋。(4)適宜個性化學習

一一信息社會的特點是個性化、多樣化。關心人、尊重人,一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個體特點,在教學目標規定的最基本方面都能達到合格標準的同時,最大限度地發揮每個人的潛能與價值。在教學中,努力滲透“科學、技術、社會”(STS)教育思想。例如在教學中讓學生在線討論一些現實問題,如數字信號與模擬信號,電磁波與電磁污染,你瑪射線與伽瑪刀,核能——希望還是危險?,反物質與未來能源等。讓學生試著運用各種知識,從利益、風險、安全等方面考慮問題,以培養學生科學評價、科學決策的能力。

三、結論與思考

通過一段時間的教學,我們在高二年級進行了統一測試,把網絡教學與常規教學在知識點的掌握方面作了比較,從統計成績看,網絡教學比常規教學還略好一些,這就增加了我們擴大實施網絡教學的信心,原先認為網絡教學對學生的感性認識和表象思維的建立有幫助,但對抽象的概念的建立可能存在問題,而測試結果表明,網絡教學同樣可以建立完整的概念體系,形成良好的認知結構。

當然,網絡教學的最終目的是學生的意義建構,如何進行分析評價,目前還沒有一個比較科學的評價體系,但從網絡教學的實施情況來看,學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。

(1)學習興趣提高。

網絡教學把集文字、圖象、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的物理課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的物理過程生動直觀地顯示在學生的眼前,如a粒子散射實驗,原子核衰變等,加上與現實問題相聯系的物理事實,使學生感到物理就在身邊,大大激發了學生的求知欲望,學生學習興趣也隨之提高。

(2)學生協作學習的能力提高。

網絡教學通過關鍵字的查詢,聊天室和留言板的設計,為學習者的雙向交流提供了廣闊空間,達到“人——機——人”相互交流,即學習者(人)通過多媒體網絡(機)與教師和其他學習者(人)進行互相交流,協作學習。

(3)學會信息資源的利用。

網絡教學的實施,使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取,信息分析和信息加工能力。

(4)增強了對現代教育的認識。

信息社會使知識的創造、存儲、學習和利用方式發生了革命性的變化,音像影視技術、計算機技術、現代通信技術和人工智能技術在教育領域廣泛應用,網絡教學完全改變了“以課堂為中心、以書本為中心、以教師為中心”的傳統教育模式。

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一、實施網絡化教學的目的

聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”,所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力,即“學會認知,學會做事,學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法,即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程,而是一個知識再生產過程,是開發智力,培養能力的過程。為此,必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。

網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間,作為一種創新教學的嘗試,我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。教學內容是物理課本第二冊的第六章至第九章,至所以選擇這部分內容的原因是:(1)這部分內容涉及近代物理,網上資源比較豐富。(2)這部分內容適宜于學生自主學習。

二、不同于常規的教學模式

1、教學環境的轉變。網絡教學是在網絡教室進行,整個教室有30臺與因特網相聯的計算機,學生二人一臺計算機,學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外,還有聯網的計算機,整個教學過程看起來是在教室里進行,但教學環境卻是真正的因特網環境,所謂的遠程教育體系、終身學習、社會化學習這種看起來遙遠的事情,一旦呈現在同學們面前,同學們的心情是很激動的,他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。

2、師生角色的轉變。作為創新教學的嘗試,教學中我們沒有采用傳統的以教師為中心的“講授式”教學方法,而是采用國外近年來興起的建構主義學習理論,該理論提倡的學習方法是在教師指導下,以學生為中心的學習,建構主義學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素,教師在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。

3、教學過程的轉變。上課時學生進人教師主頁,閱讀本堂教學的目的,內容及學習提綱,然后利用教師提供的網址進入相關同站進行自主學習,并在教師主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題,發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是:(1)可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。(2)可以培養學生的書面表達能力。(3)便于教師批改,并及時反饋。(4)適宜個性化學習。

信息社會的特點是個性化、多樣化。關心人、尊重人,一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個體特點,在教學目標規定的最基本方面都能達到合格標準的同時,最大限度地發揮每個人的潛能與價值。在教學中,努力滲透“科學、技術、社會”(STS)教育思想。例如在教學中讓學生在線討論一些現實問題,如數字信號與模擬信號,電磁波與電磁污染,核能,反物質與未來能源等。讓學生試著運用各種知識,從利益、風險、安全等方面考慮問題,以培養學生科學評價、科學決策的能力。

三、結論與思考

通過一段時間的教學,我們在高二年級進行了統一測試,把網絡教學與常規教學在知識點的掌握方面作了比較。

從統計成績看,網絡教學比常規教學還略好一些,這就增加了我們擴大實施網絡教學的信心,原先認為網絡教學對學生的感性認識和表象思維的建立有幫助,但對抽象的概念的建立可能存在問題,而測試結果表明,網絡教學同樣可以建立完整的概念體系,形成良好的認知結構。

當然,網絡教學的最終目的是學生的意義建構,如何進行分析評價,目前還沒有一個比較科學的評價體系,但從網絡教學的實施情況來看,學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。

1、學習興趣提高。網絡教學把集文字、圖象、聲音于一體的多媒體教材替代抽象、枯燥的物理課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的物理過程生動直觀地顯示在學生的眼前,如a粒子散射實驗,原子核衰變等,加上與現實問題相聯系的物理事實,使學生感到物理就在身邊,大大激發了學生的求知欲望,學生學習興趣也隨之提高。

2、學生協作學習的能力提高。網絡教學通過關鍵字的查詢,聊天室和留言板的設計,為學習者的雙向交流提供了廣闊空間,達到“人——機——人”相互交流,即學習者(人)通過多媒體網絡(機)與教師和其他學習者(人)進行互相交流,協作學習。

3、學會信息資源的利用。網絡教學的實施,使學生初步形成了信息社會所必須的信息獲取,信息分析和信息加工能力。

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國際“21世紀教育委員會”提出了“教育的四大支柱”,所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力,即“學會認知、學會做事、學會共同生活和學會生存”。其中“學會認知”是使學生掌握認知的手段、方法,即學會如何學習。所有教育不是一個簡單的傳播過程,而是一個知識的生產過程,是開發智力、培養能力的過程。為此,必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。隨著教育改革的不斷深入,基礎教育必須全面貫徹實施素質教育, 物理學作為一門基礎的自然科學,必須在思想觀念、教學內容、教學方式、教學手段等方面進行變革。網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間,作為一種創新教育的嘗試,我們要注重網絡教育的實施。

一、實施網絡化教學的目的

聯合國“國際21世紀教育委員會”提出“教育的四大支柱”,所謂“四大支柱”是指能支持現代人在信息社會有效地工作、學習和生活的四種最基本的學習能力,即“學會認知,學會做事,學會共同生活和學會生存”。其中學會認知是使學生掌握認知的手段、方法,即學會如何學習。所以教育不是一個簡單的傳播知識過程,而是一個知識再生產過程,是開發智力,培養能力的過程。為此,必須建立一種以創新的觀點、創新的思想構建的創新教育體系。

網絡的發展為信息的傳遞提供了更為廣泛的空間,作為一種創新教學的嘗試,我們在高二年級的部分班級進行了網絡教學實踐。教學內容是 物理 課本(人教社)第二冊的第六章至第九章,至所以選擇這部分內容的原因是:(1)這部分內容涉及近代 物理 ,網上資源比較豐富。(2)這部分內容適宜于學生自主學習。

二、不同于常規的教學模式

1、教學環境的轉變

網絡教學是在網絡教室進行,整個教室有30臺與因特網相聯的計算機,學生二人一臺計算機,學生的學習工具除了普通的課本、筆、紙外,還有聯網的計算機,整個教學過程看起來是在教室里進行,但教學環境卻是真正的因特網環境,所謂的遠程教育體系、終身學習、社會 化學 習這種看起來遙遠的事情,一旦呈現在同學們面前,同學們的心情是很激動的,他們感覺到了信息社會給學習、生活帶來的變革。

2、師生角色的轉變

作為創新教學的嘗試,教學中我們沒有采用傳統的以 教師 為中心的“講授式”教學方法,而是采用國外近年來興起的 建構主義 學習理論,該理論提倡的學習方法是在 教師 指導下,以學生為中心的學習, 建構主義 學習環境包含情境、協作、會話和意義建構等四大要素, 教師 在整個教學過程中起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。

網絡教學的備課工作量很大,不僅要備內容,還要備學生。具體內容是:(1)在計算機上建立教學主頁。(2)確定教學內容,明確教學目標。(3)從教學需要出發,根據教學思想,教學方法,對教學資源進行搜集、 整合 。為了滿足不同學生的需要, 教師 在備課時要盡量多找一些相關知識及相關知識應用方面的網站、主頁,像光纖通信,原子能的和平利用等近代高科技知識。上課時把相關的網址提供給學生,為學生的認識能力、個好留下發展的空間。

3、教學過程的轉變

上課時學生進人 教師 主頁, 閱讀 本堂教學的目的,內容及學習提綱,然后利用 教師 提供的網址進入相關同站進行自主學習,并在 教師 主頁所設置的聊天室和留言板上探討問題,發表看法、觀點。利用聊天室和留言板的好處是:

(1)可以照顧某些不愿當眾回答問題的學生的羞怯心理。(2)可以培養學生的書面表達能力。(3)便于 教師 批改,并及時反饋。(4)適宜個性化學習。信息社會的特點是個性化、多樣化。關心人、尊重人,一切為了人成為信息社會的主旋律。網絡教學充分考慮學生的個體特點,在教學目標規定的最基本方面都能達到合格標準的同時,最大限度地發揮每個人的潛能與價值。在教學中,努力滲透“科學、技術、社會”(STS)教育思想。

三、結論與思考

從統計成績看,網絡教學比常規教學還略好一些,這就增加了我們擴大實施網絡教學的信心,原先認為網絡教學對學生的感性認識和表象思維的建立有幫助,但對抽象的概念的建立可能存在問題,而測試結果表明,網絡教學同樣可以建立完整的概念體系,形成良好的認知結構。

當然,網絡教學的最終目的是學生的意義建構,如何進行分析 評價 ,目前還沒有一個比較科學的 評價 體系,但從網絡教學的實施情況來看,學生在以下幾方面比常規教學有了極大的提高。

(1)學習興趣提高。

網絡教學把集文字、圖象、聲音于一體的多媒體 教材 替代抽象、枯燥的 物理 課本。虛擬技術使看不見、模不著的微觀世界和一些復雜的 物理 過程生動直觀地顯示在學生的眼前,如a粒子散射實驗,原子核衰變等,加上與現實問題相聯系的 物理 事實,使學生感到 物理 就在身邊,大大激發了學生的求知欲望,學生學習興趣也隨之提高。

(2)學生協作學習的能力提高。

網絡教學通過關鍵字的查詢,聊天室和留言板的設計,為學習者的雙向 交流提供了廣闊空間,達到“人——機——人”相互 交流 ,即學習者(人)通過多媒體網絡(機)與 教師 和其他學習者(人)進行互相 交流 ,協作學習。

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【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2013)06B-0018-02

中小學校的現代化教學工作經過多年發展,逐漸形成了以多媒體、網絡、人工智能、虛擬仿真等技術為核心的現代教育技術,并逐漸發展成為一門獨立的學科。我們有必要積極吸收現代教育技術發展的成果,在中學教學環節中充分利用電教設備、多媒體、虛擬現實及計算機仿真等現代教育媒體與技術,改進教學手段,改善教學環境,完善教學內容,不斷提高課堂的教學效率。本文擬對農村中小學校運用現代化教學手段的現狀進行分析,并提出利用現代化教學手段打造高效課堂的策略。

一、農村中小學校運用現代化教學手段的基本情況

1.經深入調查,筆者了解到,在農村中小學校運用現代化教學手段的程度不高。雖然學生在課堂上表現活躍,興趣很高,但教師的課堂教學設計還是無法擺脫“傳統教學”的制約,仍然以傳統教學手段為主,課堂上一塊黑板、一支粉筆的教師滿堂灌、學生死記硬背的現象還比較普遍。

2.對于實驗教學,無論是學校領導還是實驗教師都能認識到其重要性,但卻不能從根本上重視,加上農村中小學校教育經費的緊張,一些短缺的儀器、藥品未能及時補充,導致實驗課教學沒能正常開展。

3.現在大部分的農村中學、中心小學都配備有電子白板技術設備,但很多教師沒能充分利用,導致課堂容量小、訓練量不夠,不能充分調動學生學習的積極性,課堂效率低。

二、農村學校少用現代化教學手段的原因分析

1.與學校領導和教師的認識高度有關

現代化教學手段能否發揮其高效益主要取決于學校領導和教師的思想認識程度。不少學校領導和教師認為,利用現代化教學手段只是為了增加教學的直觀性,只不過是幫助驗證某一現象,與其拿出一節課的時間來驗證這一現象,還不如利用幾分鐘的時間說明這種現象來得直接。這種心理定勢直接制約了現代化教學手段的運用。

2.與是否有教學理論支撐有關

任何改革若沒有一定的實踐理論支撐,是很難順利開展的。有效的課堂教學需要經過一系列的試驗論證后,總結出一整套的理論依據,通過課堂的進一步探究而形成的。主管部門對教師的相應培訓相對滯后,再加上教師自身的知識儲備不足,導致教師對高效課堂教學中利用現代化教學手段缺乏理論支撐。因此,需通過專家的理論培訓、現場授課指導,讓教師了解和掌握理論,并通過進一步的課堂探究,讓學生認可并接受,方能廣泛應用。

3.不理解現代教育技術手段的作用

隨著現代教育技術的發展,多媒體教學在課堂教學中,為教學模式和增強教學效果提供了更多的可能性,但是在課堂教學中許多教師認為這種技術進行虛擬的效果缺乏真實性,就像電影一閃而過,沒有足夠的優勢。

三、利用現代化教學手打造高效課堂的策略

1.更新教育教學理念,加強理論學習

要充分發揮現代化教學手段在高效課堂教學中的功能和作用,一是學校領導和教師要更新觀念,正確認識現代化教學的功能與作用;二是學校教師應該積極主動地加強理論學習,提高自己的業務水平,使現代化技術教學能夠真正的、良性的開展起來。

(1)用現代化教學裝備進行交流和學習。學校現代教育技術裝備發展的步伐在不斷加快,農村學校的“校校通”“校園網”“班班通”等也在有計劃地逐步實施。學校應充分利用好“校校通”“校園網”等,共享資源,加強教師間的學習、交流與合作。

(2)借助各類教育資源平臺進行學習。學校應借助遠程教育中豐富的教育資源,通過校園網將教師的繼續教育、國培教育培訓以及本地建立起來的教育資源網有機結合起來,為本校教師的校本培訓和繼續教育培訓提供廣闊的學習交流平臺。

(3)轉變傳統的教學觀念。能否建立起與素質教育相適應的現代化教學模式,更新觀念是關鍵。傳統的教學思想是束縛課堂教學改革的絆腳石,因此,教師必須更新觀念,勇于改革創新,充分利用現代化教學設備裝備課堂,才能有效地提高教學質量。

2.加大資金的投入力度,創設良好的現代化教學環境

(1)為改變教學裝備硬件建設落后的局面,學校要投入一定資金對課堂現代化教學進行徹底地改造。

(2)對現代化教學所需的儀器、設備及時更新和補充,以保證教學所需,確保實驗開足開好,甚至創造條件補充一些探究性課堂教學設備。

(3)學校教學儀器設備的管理技術人員的工作量在學校的評估方案中應予以充分合理考慮,并把現代化技術教學成績列入學年教學評估中,以極大地調動技術管理人員和老師對現代化教學的工作積極性。

(4)學校要切實加強儀器設備的管理工作。教務、科研、總務要形成齊抓共管之勢,開學初要制定現代化技術教學工作計劃,落實設備的購置及儀器的維護保養以及設備儀器管理的文化宣傳,要營造一個良好的環境,使學生進入技術設備室就能感受到現代化教學設備的濃厚氛圍,提高學生的學習與創新興趣。

3.借助現代化教學手段,實現高效課堂

現代化教學手段可以將枯燥的化學材料綜合處理為圖文、聲像、動畫等多媒體信息,可以把抽象變為直觀,也可以把肉眼看不到的微觀世界變為栩栩如生的宏觀材料,把學生帶入絢麗多彩的化學世界,使學生的思維產生強烈的沖擊,大大提高了課堂效率。可見,現代化教學手段可以為高效課堂插上騰飛的翅膀。

首先,要利用現代教學手段創設有趣的教學情境,激發學生學習的興趣。

現代教學手段綜合了文本、影像、動畫、聲音等,可以輕易地創設出生動有趣的教學情境,其感染力和表現力都很強,可以把使學生帶入喜聞樂見、生動活潑的學習情境中,引起學生極大的注意力,激發學生強烈的求知欲望,使他們的思維活躍,促使他們主動投入到課堂學習中。例如,在新人教版九年級化學《二氧化碳的性質》教學中,我們用多媒體來演示意大利“死狗洞”的故事,讓學生在觀看動畫場景中產生疑問:為什么在洞中活蹦亂跳的小狗突然死去而同行的人卻安然無恙?并以此為線索,創設有趣的情境導入新課,將學生的注意力迅速吸引到所學內容上,激發他們的學習興趣,對學習的內容產生主動探究的欲望,為高效課堂的開展創造了有利條件。又如,學習新人教版九年級化學《原子的結構》時,筆者播放課件“電解水”的微觀圖示,運用動畫效果使學生比較直觀地認識物質發生物理變化和化學變化的實質,提高學生的三維目標。

其次,要利用現代教學手段加大教學容量,提高課堂效率。

現代教學手段集聲情并茂、圖文并茂、影音并茂于一體,其容量之大是傳統教學可望不可即的,它可以多角度、全方位、高效率地展示和傳遞信息。利用其優勢,可以使學生高效地吸納大容量的學習內容,增加了課堂容量,壓縮了教師講授時間,把更多的主動權留給學生進行自主學習和主動探究,提高了課堂效率。例如,在學習石灰石用途時,我們可以利用網絡資源,搜索一些千姿百態的鐘乳石、石筍和石柱等奇特景觀圖片、影像資料,甚至我們可以自己拍攝與教學內容相關的圖片,添加到教學內容中,配上悅耳動聽的音樂……這些視聽感受不僅激發了學生的學習興趣,而且會拓寬學生的視野,增加課堂的信息量。又如進行O2、H2、CO2實驗裝置及相關練習部分的復習時,如制作化學實驗常見的儀器素材庫,課堂上根據教學內容的需要利用多媒體組合儀器并進行實驗,加快了教學節奏,呈現出更多的裝置組合,大大提高了教學效率。

4.實施制度管理,實現現代化教學技術廣范應用

(1)建立健全完善的規章制度是實現現代化技術教學中人盡其才、物盡其用的關鍵問題,是扎實開展課堂教學改革的有力保證。一方面,健全各科儀器設備和實驗教學設施的有效使用制度,保證其永遠處于最佳利用狀態;另一方面,充分保證和體現良好教風學風的行為規范,使教師按照制度進行教學。同時還要健全獎懲制度,在評優、晉升方面平等對待,甚至給予一定傾斜,以保證利用現代技術設備教學工作的相對穩定,充分發揮教師們探究高效課堂教學工作的積極性。

(2)學校要從儀器設備的采購、管理、使用、維護等環節都制定詳細的規章制度,并由學校各主管部門負責。配備責任心強、工作經驗豐富的專職人員,且做到結構合理。