时间:2023-09-06 17:20:16
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇教学设计的形式,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
二、学情分析
本节课的授课对象是高一年级的学生,学生初中已经学过本节知识,有了一定的基础,另外也学习了与本节内容相关的一些知识,比如圆周运动,立体几何,具有一定的地理分析能力,但是完整的知识体系尚未形成,知识的应用技能还有待进一步提高。
高一学生关注的是知识框架的建构以及知识的运用和迁移能力的提高,因此,学生对学习地球运动的基本形式这一知识点具有较浓厚的兴趣,为学习奠定了基础。
三、教学目标
知识目标:了解地球自转和公转运动的基本规律。
能力目标:学会用地球仪演示地球的自转和公转;
学会看简单的地球自转、公转示意图;
学会小组合作探究,并能参与实验探究。
情感目标:培养学生热爱科学和勇于探索的精神。
四、教学重、难点
重点: 理解地球自转和公转这两种基本运动的规律;
理解“恒星日与太阳日”的差异。
难点:应用地球自转和公转这两种基本运动的规律解决生活问题。
五、教学方法
自学法、探究法、比较法、讲授法、演示法、读图法、问答法
六、教学过程
第一部分 基础原理与基础知识
第二部分 知识的应用与拓展(小组合作讨论探究,代表展示)
1、请用刚才讲授的的方法判别教室的东西南北方向?
2、北京时间12:00时,延安洛川(约110°E)的地方时为?
3、我国选择在海南文昌建第四个卫星发射基地,应用刚才所学知识(排除其他因素)回答选择在此建的原因?
4、北半球夏半年(春分至秋分)比冬半年(秋分至第二年春分)长7天的原因是?
5、现行公历是按回归年的长度制定的,为何四年一闰?(提示:回归年长度为365.2422天)
版式设计在教学课程中应推行注重实际操作能力的教育模式,强调动手能力的同时,又注重开发学生的创造性思维,做到理论与实践相结合,使学生能学以致用。版式设计实训性很强,在教学中应注重理论知识的转化和应用,而开展行动导向教学法很有必要。如何开展行动导向教学法,首先需要教师把版式设计理论知识进行转化,进行剖析分解,形成实训任务,理论知识的学习完成后,运用项目教学使学生真真切切的感受版式设计知识的指导意义,在过程中学生能够把知识技能应用到设计中,体会理论知识的内涵。
在《版式设计的基本原则》章节中,单纯介绍知识点对学生的认知毫无意义,关键是理解和应用。在这里我选择一张失败的报纸广告(见图)作为导入点,让学生以小组的形式分析作品,由问题引出版式的基本原则,紧接着教师展示个人重新设计排版的报纸广告,并用本章的原则来作为评判标准,师生共同分析作品是否符合版式设计的基本原则,然后以小组的形式对原作品进行重新的编排设计。作品完成后在各小组中选择一名同学对作品进行展示讲解,教师做好评判指导,并对知识进行强调和补充,以使学生加深对本章知识的理解和再认识。
在《版式设计中的点、线、面》内容中改变传统教学方式,在精讲完基本概念后,将版式设计的基本原理分设成几个单元,譬如,点在版式设计构成中的运用、线在版式设计构成中的运用、面在版式设计构成中的运用等,由分组的学生去分别组织这一个个单元,比如在讲点的原理中为了体现点的放大(面的感觉)和缩小(点睛之笔),先给学生设计了一个任务:要求每个同学用标点符号“逗号”和一条“直线”组成两种画面:1、让逗号在画面上形成点的感觉(视觉焦点)2、让逗号在画面上形成面的感觉,看哪组同学设计的画面多而又有创意,在此指导上小组学生再自己设计课题完成教学任务。在所有的学习任务完成后,师生共同总结知识点,达到学习目的。
点的练习例图如下:
在《版式设计的文字和图形》章节中,主要学习的是文字和图形的艺术处理手法,要根据具体情况主要是选择一些优秀的设计作品进行案例分析,让学生总结出各自的艺术处理手法,而学习的重点是文字和图形的组合关系,根据知识点设计的学习任务是:选择了一个单词.COMPOSITION.和.一个图形.(..)进行组合,编排5张不同的版面,来探讨文字和图形之间的组合关系。这个学习任务不但探讨了文字、图形的艺术设计处理手法,并且结合多种艺术创作手段将文字、图形进行混排,从而创作出了风格各异的版式形式。
单词和图形练习例图如下:
在《版式设计的视觉流程》章节中,主要是六个版式视觉流程的特点及应用,为此设计的学习任务是:请各小组根据指定视觉流程,进行作品设计,具体要求如下:1、设计作品要体现出本组视觉流程的特点。2、设计作品要有主题性,体现内容和形式的统一性原则。3、设计作品采用拼贴(拼贴+手绘)的形式。4、本组中选出一名讲解员,叙述本组的设计作品。学习完成后要强调学生对知识运用的灵活性,掌握一定的视觉流程规律,注意总结设计经验,这学习平面设计掌握的原则。
作者简介:冯爱芬(1968-),女,河南洛阳人,河南科技大学数学与统计学院,副教授。(河南?洛阳?471003)王秀梅(1972-),女,山东曹县人,郑州大学数学系,副教授。(河南?郑州?450001)
基金项目:本文系河南省教育科学“十一五”规划课题(课题编号:2009-JKGHAG-0245)、河南科技大学教研重点项目(项目编号:2007Z-010)教学的研究成果。
中图分类号:G642.421?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0081-02
随着高等教育的发展和教学改革的深入,新的教学理念和教学方法不断产生并应用到课堂教学中。其中建构主义的教学观念和教学模式正在逐步形成和完善,[1-5]在建构主义的教学模式下,目前已开发出的、比较成熟的教学方法主要有支架式教学(Scaf folding Instruction)、抛锚式教学(Anchored Instruction)和随机进入教学(Random Access Instruction)。[1]本文结合建构主义教学观,以“数学模型”课程中“汽车的刹车距离”为例,[6]进行了抛锚式教学法的尝试,教学过程受到广大学生的欢迎,达到了较好的教学效果。
一、抛锚式教学及其设计环节
抛锚式教学是建构主义教学方法的一种重要形式。建构主义(constructivism)也译作结构主义,是一种全新的学习理论和教学理论,其教学模式为:以学生为中心,教师发挥组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,通过创设情境、协作、会话等环境要素,引导学生发挥主动性、积极性和创造性,使学生实现对所学知识的意义建构。这种模式强调以学生为中心,要求教师实现由知识的传授者、灌输者到帮助者、促进者的角色转变。抛锚式教学有时被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”,它基于有感染力的真实事件或真实问题,抛锚式教学设计把这类真实事件或真实问题看作“锚”,确定真实事件或问题的过程被认定为“抛锚”,因为一旦这类事件或问题确定下来,整个教学内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。[1]它作为一种全新的教学模式、全新的教学方法和全新的教学设计思想,使教师、学生、教材和帮助教师传授知识的媒体等四要素与传统教学相比有完全不同的作用,彼此之间有完全不同的关系。建构主义的抛锚式教学主要由创设情境、确定问题、自主学习、协作学习、效果评价五个环节组成。
二、“汽车的刹车距离”问题的抛锚式教学设计
1.创设情境
首先创设情境,让同学们设想或者回忆坐在疾驰的公共汽车上,前面有人横穿马路或者红灯,司机要紧急刹车,会有什么情况发生呢?在公路上行驶的汽车,两车的间距为多少呢?给出时间,让同学们讨论,课堂气氛自己活跃起来,同学们立即七嘴八舌说起来。
同学甲:紧急刹车后,身体往前冲,想要摔倒。
同学乙接着说:速度降低,最终变为0。
同学丙又继续说:滑行一段距离停下来,司机控制得好,正好停在白线之内。
同学丁:在公路上行驶的汽车,两车的间距应该和速度有关,速度快,间距要大些,速度慢,间距可以小些。
同学乙眉头一皱,接着说:在公路上行驶的汽车,两车的间距应该至少等于汽车刹车后滑行的距离,否则要出交通事故了……
2.确定问题
在这样的情境下,同学们对司机猛踩刹车制动后的情况已经分析掌握得很清楚,老师掌控时间,适时结束讨论,给予总结。
老师总结:司机猛踩刹车制动后,速度迅速降低,滑行一段距离并停止,才能不造成交通事故或者违章行为;在公路上行驶的汽车,两车的间距实际上应大于汽车刹车时滑行的距离。滑行距离多远,多长时间才能停止,怎么进行估算呢?这就是本问题要解决的“锚”——?事件或问题,简单地进行事件分析,提出要求,即“抛锚”。
试建立汽车刹车踩下后运行距离的数学模型,并估算出刹车踩下后汽车最少滑过的距离和最多滑过的距离。同时在美国的某些司机培训课程中的驾驶规则:正常驾驶条件下,车速每增10英里/小时,后面与前车的距离应增一个车身的长度。实现这个规则的简便办法是“2秒准则”:后车司机从前车经过某一标志开始默数,2秒钟后到达同一标志,而不管车速如何,判断“2秒准则”与“车身”规则是否一样?
3.自主学习
在这个环节,教师首先向学生提供解决该问题的有关线索,由学生自己查找资料,找出解决问题的方法。对于本问题可以给出如下线索。
线索一:因为要估算出刹车踩下后汽车滑过的距离,所以需要搜集一些有关车的速度、刹车时间、刹车距离的资料。例如已经给出:一辆汽车在司机猛踩刹车制动后5秒内停下,这一刹车过程中,每一秒的速度值被记录了下来,如表1所示。
同时,同学们可以从课本中找到另一组由交通部门提供的一组汽车的车速、刹车距离和刹车时间的数据。[7]
线索二:现实中,同学们已经知道,在物理上怎样来估计刹车距离,现在要用数学的方法来解决。请同学们回忆、查找、复习三个内容:定积分的定义,差分方程,最小二乘法。
1.“学思型”课堂教学设计的依据。建构主义的观点提倡在教师指导下且以学习者为中心的学习。这种观点既强调学习者的认知主体作用,又强调教师的不可忽视的主导作用:教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的传授者、灌输者;学生既是信息加工的主体,又是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。这个观点为“学思型”课堂教学设计提供了理论依据。
2.“学思型”课堂教学设计的内涵。基于以上认识,本人积极加强对新课改条件下初中“学思型”课堂教学模式的构建研究,摸索出一套适用于初中“学思型”课堂教学设计模式,以解决当前课堂效率较低的问题。“学思型”课堂教学设计的主要内容为以下几个方面: “导学――学思为先”、“精讲――学思结合”、“训练――学思反馈”的教学思路。
二、“学思型”课堂教学设计的思考与实践
课程改革的关键在于实施,实施的主要环节是教学过程, 而教学过程很大程度上依赖于课前的教学设计。《历史课程标准》明确指出:“历史课程应使学生获得基本的历史知识和能力,培养良好的品德和健全的人格。这就要求教师努力构建适用于初中“学思型”课堂教学设计模式:设计一条看得见的知识明线和一条看不到的情感暗线,并深度整合课程资源。
1.设计一条看得见的知识明线。笔者设计《万千气象的宋代社会风貌》“学思型”教学案时,在导入环节中这样设计:播放《清明上河图》视频,学生欣赏。教师:这是北宋画家张择端描绘的北宋都城东京汴河及其两岸的街景市貌。同学们想了解宋朝人的日常生活吗?今天,让我们穿越时光,回到宋代的社会去了解他们的衣、食、住、行、娱乐和节日等生活情况。老师带领你们“东京一日游”,体验北宋生活。
(1)魅力大比拼――体验宋代“衣”。学思为先:教师多媒体展示各式宋代衣服图片,学生挑选自己喜欢的衣服“穿”,结合课文说出其代表的身份、地位,并比比谁挑的衣服穿着最有魅力。以此激发学生的学习兴趣,使学生更好了解宋代服饰的特点;同时,通过对宋代的陋习――妇女缠足和现代美容的对比,培养学生正确的审美观。
(2)“品尝”美味佳肴――体验宋代“食”。学思结合:通过创设两个情景问题,使学生对宋代的饮食特点有一个直观的了解。一个是“谁最会吃?”――进城后,分组活动,各小组自行解决吃饭问题,吃完后,各组进行交流,并比比哪个组吃到宋朝最好吃的东西,引出宋朝著名美食。第二个是“你好客吗?”――“假如你是生活在都城东京的宋代人,有一天,一位来自南方的朋友到访,你会怎样款待他呢?”引出南北饮食差异,并与现代相比,知道南北饮食差异今天仍然存在。
(3)考考你眼力――体验宋代“住”。学思结合:展示几类宋代住房图片,学生观察差异,竟猜属哪类民居,各有什么特点?
(4)以“车、轿”代步――体验宋代“行”。学思体验:创设情景:我们将要到东京最热闹的瓦子玩,你认为乘坐什么交通工具最舒服、最快到达呢?学生观察图片找出宋代交通旅行的条件。
(5)最佳小导游――体验宋代娱乐。每组选出一名学生当“小导游”,结合图片和课文内容介绍东京瓦子的热闹情景,培养学生的自主学习能力。学思反馈:接着结合书本P64“练一练”师生共同探讨瓦子盛行原因。
(6)知识竟猜――体验宋代欢乐的节日。学生猜节日来源(春节、元宵节、端午节、中秋节),并通过王安石的诗《元日》比较宋代元旦与今天春节的异同。
笔者设计出“东京一日游”之明线贯穿全文,让学生穿越时光,回到宋代社会去了解当时人们的衣、食、住、行、娱乐和节日等等,让学生在体验宋代社会生活的同时进行“学思结合”、“学思训练”和“学思反馈”。
2.设计一条看不到的情感暗线。教育学家杜威认为历史学科是塑造人的道德品质的最优学科,人类的所有道德规范都能从历史中找到其典范。
在设计《万千气象的宋代社会风貌》“学思型”教学案中,在教学“当时流行的穿着打扮”这一环节,我将其设计为:魅力大比拼――体验宋代“衣”, 这个环节的“学思型”教学案的设计内容前面已阐述。这一教学设计,使学生体会两点情感:一是宋朝服饰特点的历史变化,从王朝初年的简朴到王朝末年的奢侈。一方面表明了社会经济的发展,另一方面也说明了统治阶级的日渐腐朽。二是宋代的服饰中明显地反映了少数民族的影响。这是长期以来民族交往和民族融合的结果。从中使学生认识到,民族之间的文化交流起到了丰富人们的物质生活和文化生活的作用。
整节课笔者主要是引导学生通过观察、体验、对比、探究的形式,理解和感悟历史与生活、历史与现实的关系,并通过知识的迁移,使学生理解中华文化的传承性,激发学生促进中华文化的大繁荣,为实现伟大的“中国梦”而努力学习这一情感主线。
3.深度整合课程资源。新课标要求在研读课程标准的基础上整合资源,这就要求我们依据“课标”,大胆创新。
(1)整合文本资源。常见文本资源包括教材、教参、教辅资料等。教师必须深度研究文本资料,对现成的研究成果,要认真研磨其在知识、方法、能力等方面的考量,参悟其立意,综合多方面的信息,并进行合理选择和利用。如在点题时,笔者是这样设计的:难忘的“东京一日游”结束了,想一想宋代社会风貌为什么会如此气象万千、多姿多彩呢?老师指导学生结合第9课各民族间经济文化交流加强和第10课宋代经济发展(农业、手工业、商业)等方面来思考。
(2)用好网上资源。网络上的历史资源更加丰富,既有鲜活的史料,也有前沿的史学观点。在设计本课时,笔者利用大量宋代生活图片、视频、歌谣等作为拓展课堂内容的重要组成部分,让学生身临其境,体验宋代的生活风貌,对网络资源有意识、有选择地使用,并在此过程中有意识地培养学生搜集信息、筛选信息、利用信息的能力。
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)07―0053―03
高等学校本科教学质量与教学改革工程中提出“建设实验教学示范中心”,“大力加强实践教学”,“推进实验内容和实验模式改革和创新”[1],典型实验教学视频案例必将是一个重要突破口。如,它能供学生网上自学,可辅助实验课堂导学等。但总结先前制作的一些视频案例,要么是对整个实验课堂的写实性的笼统记录,缺少选择性;要么是注重表演式的小品,教学性不强,多数都是制作时对教学设计环节把握的不够。如何从教学设计角度规范与优化一般典型实验教学视频案例的制作,将具有重要的现实意义。
一 相关概念的界定
1 典型实验教学视频案例概念的界定
信息化教学案例,一种通过高效利用各种媒体技术,尤其是多媒体和网络技术,信息化方式的呈现,含有丰富信息资源的教学案例。而应用最广泛的是通过视、听觉共同刺激,帮助学习者更好地理解所学内容的视频案例。它可以提供较书面叙述型案例更多的背景信息和资料来源,具有强烈的真实感和可信度。通过整合图文声像等素材的视频案例,可把大量的、多样性的数据采用非线性方式编辑组合,拓展了传统文本案例在教育中的功能[2]。典型实验教学视频案例作为信息化教学案例的一种,其源于教学实验实践但又不是简单的实验活动实录。一个好的典型实验教学视频案例除了把试图要反映的事件发生的背景交代清楚,还要使得教学案例的描述深入浅出、引人入胜,真实、直观地再现具有复杂性、不确定性和问题性的实验教学过程,为学习者接受先进理念、掌握实践技能提供真实学习情境[3]。今天教育最为深刻的危机之一,就是培养和塑造“知识人”成为根深蒂固的理念。基本技能的培养是必要的,但为思维而教则应得到更多的关注[4]。一般教学专题片侧重让学生掌握已有的程序性知识,而典型实验教学视频案例是课程中具有典型示范作用的内容,更强调让学生探究思考丰富的策略性知识。
2 实验教学视频案例制作中的教学设计
任何一种教学都必须进行教学设计,虽然有时教学设计不需要写成文字,但在实际操作中都在无形使用。笔者已有不少信息化教学案例的制作经历,通常给视频制作过程带来最大影响的不是现场拍摄,不是后期编辑,而是对于整个教学案例的系统设计。案例教学作为一种教学模式,它是把教学设计理论运用到教学实践过程中的一种方式,所以在案例教学的制作过程中必须遵循教学设计的基本原则。典型实验教学视频案例的教学设计,不仅仅是实验教学设计与视频制作设计的简单相加,而是将二者有机的结合完成的系统设计。目前影响范围最广的系统化设计模式有循序操作、层层落实的迪克¬-凯里模式和统揽全局、着眼整体的肯普模式两种。对于具体的设计模式要从实际问题出发来确立[5]。结合视频案例要按照录制的顺序播放的总体的特点,本研究主要参考迪克-凯里模式。为阐述典型实验教学视频案例的教学设计过程,我们以《有机化学》的典型实验教学视频“乙酰水杨酸的制备”为例(210.45.16.10/vod/4452599.wmv)。
二 实验视频案例的前端分析
1 视频呈现内容分析
无论哪一门学科,都存在一些典型的事例。究竟哪些具体的教学内容适合研制成典型实验教学视频案例,是进行案例研制的首要任务。典型实验教学视频案例包括教师的讲解的陈述性知识;实验教学基本操作的程序性知识;表现探究活动的过程的策略性知识。有时视频效果的美感、教学过程人物对待实验的态度等情感方面的内容,都能通过视频表现,也须引起重视。作为视频案例还要注意做到客观真实,当然根据高斯曼和史地佛二人的观点,案例可不必将真实的事件做完全的描述[6]。换言之,为了教学目的或是当事人的隐私,除主要的操作过程、数据必须真实外,可进行必要的修改和润饰。另外案例要具有复杂、冲突的元素,产生有待解决的议题,驱动学习者的讨论。至于视频案例具有针对性、适度性以及启发性等也都是需要注意的原则。“乙酰水杨酸的制备”实验的主要内容:实验装置的搭置,乙酰水杨酸的合成,生成物的提纯,产品的检验,以及整个操作过程的演示与改进合成方案的探究等。
2 学习者的分析
教学对象是进行实验视频案例教学的主体,视频教学案例能否被学习者接受与理解,是研制实验教学案例必须考虑的问题。对于即将参与拍摄“乙酰水杨酸的制备”实验的学生来说,他们是已学完本章节理论课的药学专业学生,具备相关的理论知识。但为了顺利完成该实验的摄制,需要这些学生对实验过程中大部分仪器的使用达到熟练程度。而制作完成的典型实验教学视频案例将适用于高校所有要求学习实验化学的学生,但不强调普通学生也要达到参与实验拍摄过程学生的熟练水平。
3 其他相关准备
首先是相关人员的准备,如教师的教学准备、学生实验前的交代、视频制作人员对案例的熟悉等等。教师不光做好平时实验课的教学备课,更要考虑到教学录像过程中可能遇到的各种问题,以免现场摄像时出现怯场或者不连贯等问题。拍摄导演或摄像编辑要对实验课程有整体的把握,各方面人员要提前做好交流沟通。再者是物质方面的准备,如实验场所的选定、实验设备仪器的准备、教室拍摄环境的布置等等。“乙酰水杨酸的制备”实验安排在学校实验教学大楼的有机化学实验室,由具有丰富教学经验的教授主讲。
三 实验视频案例目标的阐明
根据典型实验教学视频案例的特点,“乙酰水杨酸的制备”实验视频案例其教学性目标可表示为:通过学习乙酰水杨酸的制备,初步了解有机合成中乙酰化反应原理及方法;进一步熟悉减压过滤、重结晶操作技术。通过该案例学习,可增加学生的感性认识,便于其将理论知识运用于实践情境;可提高学生学习的迁移能力,运用典型事例的分析来掌握解决复杂问题的方法,并在以后遇到了相同或者类似情况的时候加以采纳。实验案例需完成的任务要求只围绕一个重点问题展开,但是难点可能会很多,有些需要在教学过程中解决,有些需要学生自己领悟和掌握。该案例的技术性目标要求:制作完成的视频案例是一个完整的教学过程,能实现基本的教学功能;它可以在学校基础化学实验室的多媒体系统中播放使用,还可以放在学校的网路学习平台上,供学生自学。通过本视频案例的学习,即使学生不听教师的实验讲解,也能通过案例对所学内容达到基本掌握,甚至可以在实验过程中反复观看范例,辅导其完成实验。因此,视频中有关实验的操作性内容必须丰富,对实验常见的问题和需要注意的地方要有充分的说明和演示。
四 实验视频案例的过程设计
典型实验教学视频案例可短于一个标准教学课时长,一般在15分钟左右。根据前面已经确定好的教学内容和目标,现在以系统教学设计的原理来不断完善教学的实施。“乙酰水杨酸的制备”实验教学视频案例大体分为内容导言、演示操作、学生实验(可结合探究性学习同步展开)、实验总结。详细设计如下:
1教学安排:教师介绍实验目标、实验内容、实验器材以及实验的主要原理。本实验的原理是将水杨酸与乙酐作用,通过乙酰化反应,使水杨酸分子中酚羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。加入少量浓硫酸作催化剂,其作用是破坏水杨酸分子中羧基与酚羟基间形成的氢键,从而使酰化反应容易完成。
技术方案:拍摄内容包括实验室的环境、写好的板书内容、教师的实验内容讲授(图1的①)等,实际拍摄的影像时间比后期编辑所得的影像时间要稍长(后面操作类似)。预完成的视频的时长3分钟左右。
2教学安排:介绍实验要用到的主要仪器和试剂,仪器有大试管、水浴锅、温度计、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、水泵、量筒、安全瓶、表面皿等;试剂有水杨酸、乙酐、浓硫酸、95%乙醇、0.06mol/L三氯化铁。
技术方案:拍摄时,要将实验中的重要仪器(图1的②)和试剂特写列出。预完成的视频的时长不超过1分钟。
3 教学安排:此阶段是实验的重点部分(图2),包括介绍实验装置的搭置和实验的进行过程。实验具体过程首先是对乙酰水杨酸的合成,包括对混合溶液水浴加热,搅拌器搅拌,冷却结晶,几次抽滤,直到烘干得到白色的乙酰水杨酸粗品;然后对粗产品进行重结晶,包括溶解、冷却结晶,抽滤及烘干获得纯乙酰水杨酸;最后对合成产品进行定性检验,主要是利用FeCl3对少许的乙酰水杨酸溶液反应的颜色变化来判断产品的质量。
技术方案:整个实验要保证记录一个完整实验需要经过的各步操作。主线是教师的实验操作(图1的③),重点对学生实验操作进行记录(图1的④),平均每个步骤有两三个不同学生操作的画面,拍摄过程中要充分捕捉拍摄主体,尤其注意重要环节的特写,有的部分还要实验后适当的补拍。实验的制取环节,要以最佳的角度对操作过程全程记录,宁可多拍也不能缺少重要场景的画面(图1的⑤)。实验等待时段,如水浴加热预计要20分钟,期间可穿插介绍实验环节中要注意的事项。实验的注意事项要选择具有代表性的问题记录,如抽滤时候应该先开真空泵,再倒滤液,可适当捕获个别学生在此环节中出现的错误操作;滤纸的剪裁、放置到布氏漏斗过程的特写,能感性直白地解释这是需要注意的环节,等等。实验提纯阶段,除了重点记录实验的过程外,也穿插讲解实验的注意事项。实验检验部分对试管溶液的拍摄最好用特写表现,因为该过程是通过比较颜色的变化来判定实验产品质量的(图1的⑥)。整个实验过程最后编辑好后的视频时长预计在8分钟左右。
4 教学安排:在大多数学生实验操作完成后,适时要求停止实验。教师针对实验过程中遇到的典型问题进行点评,如重结晶的原理是什么;前后两次用三氯化铁溶液检查,其结果说明了什么?然后,提出一些值得探究思考的问题,如催化剂能否用碳酸钠代替了浓硫酸或磷酸,甚至是路易斯酸改进产品的合成方法[7],等等。
技术方案:扫描学生实验的各个过程,列举学生实验中遇到的常见问题,重放实验过程的重难点操作。影像画面采用对不同学生操作中出现的典型问题与正确解决的视频为主。有些如涉及到原理的知识,可结合图示、动画的演示给予解答。预计完成视频时长3分钟左右。
5 教学安排:小结实验,拆卸装置,整理实验台,实验结束。
技术方案:完成拍摄,整理素材,以备后期编辑。
五 实验视频案例的评价与反思
作为视频教学案例也有一些不足之处,它缺乏实时性,因此要求成品能经得起反复的观看和研究。在正式生成作品前要有相当严格的评价阶段,坚决杜绝技术性的偏差和缺点。如老师演示实验的过程要严格按照规定操作,不能出现一些平时的不良习惯,更不可是错误操作。拍摄人员的技术也相当重要,减少和杜绝各种拍摄缺憾。编辑过程中,由学科专家与编辑人员统一合作,仔细审片,保证质量。对于因非技术原因导致的不足,能补拍的尽可能弥补,及时汲取经验教训。生成影片后,可将视频文件以完整的形式,如利用索尼DSR-1800AP编辑机、DPS Velocity全实时非线性编辑系统,输出到磁带上或者以质量最佳的视频格式输出(如mpeg格式)刻录保存,以便于今后再次修改利用。
典型实验教学视频案例只有经过认真细致地教学设计,才能为后面的分镜头脚本的编写,直到成品的完成提供可能。有时候这种教学设计拍摄的成本会相应较高,但为实现教育改革和质量工程的建设却意义重大。对于本次制作的“乙酰水杨酸的制备”实验视频案例,虽然完成了预期的计划,但仍有需要改进之处。如,有些实验教师的教学有些拘谨,且对教学录像认识有限,导致实验过程中对一些需要连贯操作的环节出现间断,今后可以对那些没有拍摄经历的教师开展微格培训;实验室的通风橱过于紧凑,使得摄像机在拍摄过程中经常被一些障碍物遮挡,画面显得有些凌乱;最后对于声音的录制欠仔细,有时因与拍摄主体距离太远声音捕捉不够,或周围的杂音过大导致部分片段声音嘈杂不清等。总之,典型实验教学视频案例的制作,是综合教学内容的实验设计和外在载体的视频制作设计,形成二者有机结合的整体性教学设计。
参考文献
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[4] 郅庭瑾.为思维而教[J].教育研究,2007,(10):44-48.
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2009) 02―0014―04
一 什么是教育的二重性?
有人说:教育是一门科学;也有人说:教育是一门艺术;还有人说:教育既是科学又是艺术。到底如何看待教育的基本属性?这个问题关系到我们如何进行教育教学设计、如何实施教育教学活动以及如何评价教育教学成效。笔者认为,教育既具有科学属性,又具有艺术属性,就像光具有波粒二重性一样,教育也具有二重性。
那么到底什么是科学?什么是艺术呢?
科学一词,英文为science,源于拉丁文的scio,其本意是“知识”、“学问”。日本著名科学启蒙大师福泽瑜吉把“science”译为“科学”。到了1893年,康有为引进并使用“科学”二字。严复在翻译《天演论》等科学著作时,也用“科学”二字。此后,“科学”二字便在中国广泛运用。
根据《辞海》对“科学”的解释:“科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系,是社会意识形态之一”。科学按研究对象的不同可分为自然科学、社会科学和思维科学,以及总结和贯穿于三个领域的哲学和数学;按与实践的不同联系可分为理论科学、技术科学、应用科学等。
“艺术”(art)在英文里本义为“人工造作”。根据《现代汉语词典》的定义:艺术是“用形象来反映现实,但比客观有典型性的社会意识形态。”认识论认为:艺术是自然在人的头脑里的“反映”,是一种意识形态;实践论认为:艺术是人对自然的加工改造,是一种劳动生产,所以艺术有“第二自然”之称。笔者更赞同这样的定义:艺术是“人类以创造美为主要目的的技术及其产品”。
根据表现手段和方式的不同,艺术可分为:表演艺术(音乐、舞蹈)、造型艺术(绘画、雕塑、建筑)、语言艺术(文学)、综合艺术(戏剧、影视)等;根据表演的时空性质,艺术又可分为:时间艺术(音乐)、空间艺术(绘画、雕塑、建筑)、时空并列艺术(文学、戏剧、影视)等。
笔者试将科学与艺术的区别比较如下:
科学和艺术的共同基础是人的创造性。科学与艺术,一个求真、一个求美,但殊途同归,都是人类认识自然认识世界的一种方式。正如卢贤生[1]在《艺术与科学散论》中所指出的那样:“太阳在几何学和数学中可能是个点和圆,在天文学中可能是一个巨大的星球;对艺术家来说,太阳是光明,是火炬,是一切欢乐生命。这些定义中哪一个是正确的?都是正确的,它们之所以正确,是由于人们从不同的角度、以不同目的去描述太阳的某些方面和特征。科学与艺术就是对一个事物的不同表述与研究。”
那么教育又是什么呢?教育是一种培养人的社会活动。广义上讲,凡是增进人们的知识和技能、影响人们的思想品德的活动,都是教育。狭义的教育,主要指学校教育,即教学。教育具有一定的本质和规律,已形成完整的学科知识体系,这是它的科学性所在。教育研究的对象是人,是人提升知识技能和思想品德的活动,因而属于人文(社会)科学范畴。教育不仅研究人,而且还作用于人,对人施加影响,因而又与一般的人文(社会)科学有所不同。例如,历史、政治等社会科学尽管也研究人,但都不像教育一样直接作用于人、以培养人为主要目的,而只是发挥间接影响。
由于教育是对人施加影响的活动,教育的成效离不开教育者与被教育者的动机与情感,而艺术正是激发动机、表达情感的最佳手段与工具,因此教育应该也必须依靠艺术的技巧与手段才能发挥最佳效果,这也就是教育的艺术性之所在。例如,一个充满激情与魅力的教师上的一堂课,要比一个面无表情平淡机械的教师上的一堂课效果要好得多;一个生动活泼、富于美感的课件与教材要比干巴巴的课件与教材要吸引人得多。
二 现有教学系统设计过程模式的缺陷
教学设计,又称为教学系统设计,是教育技术学的核心学科,各家定义不尽相同,如史密斯和雷根1993年在《教学设计》一书中提出:“教学设计是指运用系统方法,将学习理论与教学理论的原理转换成对教学资料和教学活动的具体计划的系统化过程。” 加涅的《教学设计原理》一书中:“教学系统设计是对教学系统进行具体计划的系统化过程。”乌美娜主编的《教学设计》一书中:“教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标、建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程;它以优化教学效果为目的,以学习理论、教学理论和传播学为理论基础。”何克抗教授[2]认为:“教学设计是运用系统方法,将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标(或教学目的)、教学条件、教学方法、教学评价等教学环节进行具体计划的系统化过程。”
在教学实践中,人们常常采用某种教学系统设计过程模式来指导具体的教学设计工作。所谓模式是一种理论的简约形式,教学系统设计过程模式就是在教学实践当中逐渐形成的、运用系统方法进行教学系统设计的理论简约形式。何克抗教授等[3]将国内外众多的教学系统设计归纳为三大类:(1) 以教为主的教学系统设计;(2)以学为主的教学系统设计;(3)“以教师为主导、学生为主体”的教学系统设计。
从教育二重性的观点来看,目前的教学系统设计理论及过程模式具有以下几方面的缺陷:(1)把教育(教学)过程看成是机械的、固定的、程式化的、可预测的过程,总是试图通过事前的设计解决纷繁复杂的教学问题,大多数教学系统设计过程模式都是线性的,一步一步、有先有后、按照某种逻辑顺序进行的,各个环节或阶段之间缺少循环与互动,与实际教学活动之间存在距离;(2)把教育(教学)看成是为完成某种学习任务、实现某一教学目标(目的)的一个理想化的封闭过程,而不懂得任何真实的教学都是在与外部世界不断互动、结构不良的环境中或条件下进行的,都要受到诸多主客观因素的限制,因而缺乏对意外事件与未知因素的预测与应对手段;(3)把教育(教学)仅仅视为知识与技能的传授,忽视思维、品德、情感、价值观的培养;(4)把教育(教学)过程仅仅看成是对被教育者进行培养教育,例如只有对学习者的分析,没有对教师的分析,教师在教学中的作用要么是控制者、主导者,要么退回到帮助者、促进者的地位,忽视师生互动与教学相长,忽视学生的意志对实现教学目标的关键作用,忽视对学生学习动机的激发等等。所有这些都是因为这些教学理论与教学设计模式将教育(教学)活动仅仅视为一门科学,而忽视了其艺术性的一面。事实上,教学设计,是设计学的一个分支,设计是科学、艺术和工程的交汇融合,集成性和跨学科性是其本质特征。科学是设计之父,艺术是设计之母[4]。因此,教学设计,不可能离开艺术。
三 基于教育二重性的教学系统设计过程模式
在对现有教学设计理论及过程模式进行分析的基础上,根据教育二重性观点,笔者提出了教学系统设计的新定义:“教学(系统)设计,是在一定的教与学理论及人文思想指导下,采用系统论方法,对教学资源、教学过程、教学策略等进行全方位、多层次、个性化和艺术化设计,以实现教学效果的最优化和学习的可持续发展。”
根据这一定义,笔者提出了新的教学系统设计过程模式(见下图),这一模式以“教与学目标”为中心,由“教与学分析”、“教与学艺术”和“教与学评价”构成的三角关系组成。试分述如下:
(1)教与学分析:教学分析是所有教学设计过程模式的第一步,在本模式中,分析并不是在教学活动的前期阶段一次性完成的,而是贯穿教学活动的全过程。教学分析中包括对教学活动中“教”的一面的分析,如社会需求分析、教学内容分析、教学人员特征分析、现有教学条件分析(如已具有的教学材料、设备、环境、时间等)等;也包括对“学”的一面的分析,如学生学习动机分析、学生兴趣爱好分析、学生起点水平分析、认知风格分析、学习条件分析(如已具有的学习材料、设备、环境、时间等)等。这些因素在教学过程中有可能发生改变,例如通过采取某些教学策略,可以改变学生的学习动机、兴趣、学习条件等;也可以通过形成性评价不断加深教师对学习者特征(如起点水平)的认识等,因此,教学分析是一个不断变化的动态过程。教学分析的主要目的是为了提出适当的教与学目标,同时,对教与学艺术设计和教与学评价设计也发挥重要影响。
(2)教与学目标:目标是建立在分析的基础上的。以往的教学设计模式只重视教学目标,而忽视学生的学习目标。在教学设计过程中,学生大都处于“失语”的地位,缺少参与机会和话语权。本模式重视学生的“学习目标”,要求在目标制定过程中听取学生的意见,努力寻求教学目标与学生自己的学习目标之间的平衡与契合。如果在教师的“教学目标”和学生的“学习目标”之间存在不一致的地方,笔者主张以帮助学生实现自己的学习目标为主,毕竟学生才是学习的主体。其次,本模式所指的目标,并非单纯的知识目标与技能目标,还包括情感目标与思维目标,以避免教学过程中常常出现的偏颇。由于教与学分析是一个动态过程,教与学目标也不可能是一成不变的,而是要因应情况的变化而改变。例如,由于出现特殊情况,上级要求缩短教学时程,提前结束课程教学,教学目标就需要做出相应的调整。目标的调整还受教与学策略及评价的影响。
(3)教与学艺术:这是本模式与其他模式最大的不同之处。所谓艺术,就是技术(策略)发挥到极致的一种状态,是技术(策略)的高级阶段;而技术(策略)是艺术的初级阶段。有研究者指出:教育技术应用的最高境界是教育艺术化[5],是很有道理的。当一个人将技术(策略)运用到炉火纯青的地步的时候,就到达艺术的境界了。但既然是艺术,就没有固定的模式可以照搬,而应该遵循艺术创作的规律,把每一次教学设计过程都视作一次艺术创造过程,从艺术创作中获取灵感,借鉴艺术创作手法和想象力来提高教学的生动性、灵活性和感染力。这里,笔者提出艺术化设计的四项基本原则和五项基本策略。四项基本原则是:①创造性原则。艺术讲究的是求新求异,教育也一样。任何教学模式与方案无论多么完善和成功,都不可能在所有情况下适用;如果在教学过程中从头到尾只采用一种固定的教学方法,也难免让人厌倦。高明的教师要懂得经常改变教学方法与策略,不断创新,既不要重复别人,也不要重复自己,才能始终保持新鲜感与生命力。②个性化原则。艺术与科学不同,它与创作者的个息相关。教学设计也一样,要体现教育者与学习者自己的风格与个性。③审美性原则。艺术是人类创造美的技术与产品,追求美是它的主要特征。在教学设计与教学实践过程中,也要努力发现美创造美。因为只有美,才更能打动人、吸引人、影响人。例如我们要注意教学活动中的语言美、行为美,教材设计的装帧美、色彩美,课件设计的结构美、界面美;在讲授科学知识时,还应该让学生感受到科学的内在美、理性美等等。④情感性原则。艺术是要诉诸情感的,只有打动人心的艺术才是好的艺术。同样,教育也要打动人心,才能发挥最佳的效果。那种认为教育教学活动只是传授知识、与情感无关的看法是片面的。优秀的教师的教学大都是充满激情的。
五项基本策略包括①教与学策略;②教学管理(或组织)策略;③资源开发策略;④媒体应用策略;⑤环境建设策略。所谓艺术化设计就是在上述基本原则指导下,对教与学策略、教学管理、资源开发、媒体应用、环境建设等进行系统设计,使之在有限条件下达到最佳组合效果。如教学策略包括先行组织者策略、支架式教学策略、抛锚式教学策略、随机进入式教学策略、协作学习策略、研究性学习策略等。这些策略不是简单的拼凑,而是有机组合,因时因地制宜,创造性地运用。艺术化设计对教师提出了新的要求,教师除了要具有科学素养、信息素养之外,还应该具备人文素养和艺术素养,才能胜任这项工作。
(4)教与学评价:评价也是贯穿教学设计及教学实践全过程的一项任务。从教学前的诊断性评价,到教学中的形成性评价,再到教学结束后的总结性评价,都与教学分析、教学目标、教学艺术之间存在着密切的互动关系。例如,诊断性评价是教学前期分析的基础,教学目标的确定又会影响到教学评价的内容与方式;教学艺术设计要根据形成性评价进行修改,而教学艺术(方式、策略的运用等)又会对教学评价的内容与方式提出要求;总结性评价对新一轮教学提供了分析与设计的基础。教学评价还要重视来自学生的评价,学生对教师的教学和自己的学习是否满意,对衡量教学效果是至关重要的。评价要注意遵循四个原则:科学性原则、真实性原则、全面性原则和发展性原则。好的教学不仅让学生有所收获,还要能促进学习的可持续发展。
四 教学设计中科学性和艺术性的比例关系
教学设计分为微观设计与宏观设计,从对教学活动的设计来看,可分为从微观到宏观的三个层次:课堂设计、课程设计、教学体系设计。笔者认为,在不同层次的设计中,科学性与艺术性的比例关系并不是相同的,一般而言,在微观设计中,艺术性所占的比例较高,因为微观设计要更多地面对学生、面对真实情境,变化性较大,对教师的临场发挥与随机应变能力要求较高,对教育艺术依赖更多;而宏观设计关注大的方面,较少涉及具体的情境,更容易受教育规律的影响,因而科学性较强。因此,笔者提出微观重艺术、宏观重科学的设计原则,供大家参考。
综上所述,基于教育二重性理论的教学设计过程模式体现了下列几方面特点:①既重视教学活动中的科学规律,也重视教学艺术,强调发挥师生在教学中的主观能动性;②将教学设计看作是贯穿整个教学过程的动态过程,而不是事前一步到位的计划;③更加重视各环节之间的联系与互动,而不是把教学设计视为直线式过程,因而能更灵活地应对真实的教学;④更加重视学生的参与和要求,将学生真正放在学习的主置上,将激发学生动机与情感视为教学的最主要目标之一。
参考文献
[1] 卢贤生. 艺术与科学散论[EB/OL].
[2]何克抗. 也论“教学设计”与教学论――与李秉德先生商榷[J].电化教育研究,2001, (4): 3-10.
“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。“微课”的核心内容是课堂教学视频(课例片段),同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源,它们以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”。因此,“微课”既有别于传统单一的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等资源类型,又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。
在高效课堂的实施中,前置性学习又称为前置性小研究或前置性作业,是生本教育理念的一个重要表现形式。它指的是教师向学生讲授新课内容之前,让学生先根据自己的知识水平和生活经验所进行的尝试性学习。
微课符合了网络时代学习碎片化的需要。以往教学视频大都是对课堂教学的实录,时间很长,在网络上传播的时候,很难让人有兴趣看完。改为短小精干的微课之后,正好符合了网络学习者碎片式学习习惯。因为它弥补了前置性作业的不足:1.疑难问题随时指导。2.观看内容随心掌控。3.学习进度因人而异。
微课强调学生利用碎片化的时间,进行个性化自主学习,符合以人为本的教育理念。作为泛在学习、高效课堂等理念引导下的教学实践模式,其教学行为与传统课堂相比,有哪些特别之处呢?教学设计行为属于教学准备行为的一个主要方面。从本体特征来看,微课是一种以视频为载体,主题突出、短小精悍、易于扩充的微型课程;从应用的角度来看,微课是为学生提供可以利用碎片化的时间,进行个性化自主学习的教学资源。那么,基于微课的教学设计行为就要充分考虑到这两点,选择一个主题突出、重点明确的教学内容,并充分调动必要的教学手段和教学策略,形成清晰的教学思路,是微课教学设计的关键,更是获得良好应用效果的关键。
笔者结合教学实践,谈谈高中生物教学中策略性知识的教学设计。
1 科学探究中策略性知识的教学设计
科学探究有利于培养学生的策略性知识的学习策略。通过丰富多彩的探究活动,让学生更多地主动去体验科学探究的过程,在活动中学生学会如何用观察、实验等方法获得信息,如何用文字、图表、科学语言表达有关的信息,如何用比较、分类、归纳、概括等思维方法对获得的信息进行加工,在这些策略性知识的运用中解决一些复杂的实际问题。
高中生物教材中有诸多通过科学探究发现科学规律的内容,如:酶的发现过程,光合作用的发现过程,植物生长素发现过程等。教学中教师不仅要重视“是什么”,“为什么”的结论性知识的讲授,更重要得是在教学中注意引导学生思考理解科学家如何用已知的陈述性知识和程序性知识解决实际问题的方法。如苏教版新课标教材中“研究性学习:探究生长素类似物促进植物生长的最适浓度”,可根据学生的具体情况,进行策略性知识教学设计。如:只设计实验材料、用具或只设计实验的部分步骤,是针对基础较差、能力较弱的学生;对基础较好、能力较强的学生,则要求其对实验材料的选择、实验方法步骤均进行设计。通过这一实验设计情况的反馈,既可检验学生对生长素调节作用两重性的理解和应用,又能对学生的科学思维方法、科学态度、创造性思维能力进行评估,从而检查学生策略性知识的掌握情况。
再如苏教版新课标教材中在“课题研究:影响酶促反应速率的因素”中,教师可以引导学生根据已有的知识经验对探究活动提出问题、建立假说、设计方案、获取信息、得出结论。而不是让学生按照教师所提供的一种方案去进行验证性实验。课堂中,当提出让学生进行探究时,学生的积极性非常高,学生提出了:“可能与温度有关”、“可能pH有关”、“可能与酶的浓度有关”、“可能与底物的浓度有关”四种假设,可顺势利导把学生分成四个探究小组,要求按照假设设计实验方案,并进行实验操作得出结论。整个探究过程给学生充分发挥想象的空间和自由操作的机会,如此给学生体验科学探究过程,可有效提高学生的策略性思维水平。
2 思维导引中策略性知识的教学设计
在平时的课堂教学中,教师应当在与学生共同解决问题的过程中,经常提醒学生思考:“为什么?你的困难是什么?你下一步应当做些什么?”你能不能换一个说法?你更坚信哪一种可能性?“你能不能倒过来想想?……”
如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验,过去常常采用的方法是:按照实验规定的步骤进行实验,将实验现象填入事先设定的记录表中,根据澄清石灰水混浊程度检测酵母菌培养液中C02的产生情况,由此分析得出酵母菌细胞呼吸的方式。这种“照方抓药”的实验方式,充其量只是培养了学生的操作技能,无法全面地提高学生解决问题的能力。而该实验教师最大的任务应是帮助学生思考解决问题的方案。为此,在实验之前,教师可以与学生之间进行如下的讨论:
(1)联想酵母菌发面做馒头的过程,讨论下列问题:观察到什么现象?馒头为什么有孔隙?空隙中气体的如何鉴定?
(2)由发面做馒头产生C02进一步提出疑问:猜测可能发生什么生理过程?酿酒过程也用到酵母菌,密闭装置。这是在控制什么条件?在这样的条件下,酵母菌是否也有呼吸?
(3)你能不能提出一个探究酵母菌细胞呼吸方式的问题?当然,提出一个好问题并不容易,你可以与周围的同学进行讨论。
(4)你作出这个判断时有充分的依据吗?在缺乏足够依据的情况下所作出的判断称为假说,假说的正确性有待于实验的检验。你认为这个实验,需要哪些仪器?怎样测出这些量?存在着哪些困难?
这样的师生双边交流过程可以激发学生思维火花,逐步学会分析问题,将内隐思维活动的调节控制过程展示出来,达到思维导引的目的。
3 问题设计中策略性知识的教学设计
在教学中,教师对学生问题解决活动的指导,不应直接给出解决问题的相关信息,更不宜直接给出解决问题的方案,而是应该通过提出相关的问题,用问题启发学生的思维,激发学生的思考。可以采取以下方法:
(1)针对学生出现的失误,提出引发学生思维冲突的问题。(2)如果学生不知如何深入进行解决问题,提出能使问题不断深入的后续问题。(3)提供解决问题的相关信息的来源,让学生学会如何分析、利用有关信息,而不是直接告诉学生相关信息。
如“细胞呼吸”的教学中,针对有氧呼吸设计的问题是:①有氧呼吸可分哪几个阶段?每个阶段的反应场所在哪里?反应物、生成物各是什么?②什么是有氧呼吸?写出有氧呼吸的总反应式,分析有氧呼吸反应式中各种元素的转移途径。③在细胞内,1 mol葡萄糖彻底氧化分解以后,可使1 161 kJ的能量储存在ATP中,其余的能量则以热能的形式散失掉了,请你计算一下,有氧呼吸的能量转换效率大约是多少?这些能量大约可使多少摩尔ADP转化为ATP?这一系列问题既能由表及里地剖析有氧呼吸的本质,又能使不同层次的学生都能找到适合自己的问题进行思考、讨论,从而大大增加了学生学习的参与度。此外,这些有坡度的一个个子问题,逐渐点拨学生的思维,使之思路入轨,很好地培养学生答题时的思维策略。
学生的知识水平是有限的,许多地方可能考虑不周全。所以教师的指导应该是在思维方法、解题策略的指导,可向学生提出“你要解决这个问题需要什么”、“下一步该怎么办?”等类似的问题,通过这种指导训练使学生学会在解决问题过程中明确问题解决所需要的条件,使问题解决活动继续下去,逐步形成
解决策略。
4 练习测验中策略性知识的教学设计
策略性知识形成的关键是思维策略的组合运用,要形成一定的策略性知识,就要努力促成思维组合。在这一目标实现的过程中,作为前提的基本的条件就是练习与反馈。通过适量科学合理组织的练习和反馈,策略性知识的习得才能成为可能。重要的是让学生利用策略来指导自身完成相关练习,在练习中必须有变化,只有在变化的中的练习,其知识才能深化,策略才能灵活应用。
如在学习了光合作用的光反应和暗反应过程,就可通过下列练习强化知识:
1.下列变化属于光合作用暗反应阶段的有( )
①氧分子的释放;②[H]的产生;③CO2的固定;④产生ATP;⑤ATP中能量的释放
A.①②
B.③④
C.②④
D.③⑤
2.光合作用过程中,能量流动大致过程是( )
A.叶绿素ADPCO2碳水化合物
B.光ATP叶绿素碳水化合物
C.光一叶绿素+CO2碳水化合物
D.光叶绿素ATP碳水化合物
通过一系列彼此联系的练习,帮助学生完成知识的转化。在上述练习的基础上可再作如下变式练习:
将置于阳光下的盆载植物移至黑暗处,则细胞内C3与葡萄糖的生成量的变化是( )
A.C3增加,葡萄糖减少
B.C3与葡萄糖都减少
C.C3与葡萄糖都增加
D.C3突然减少,葡萄糖突然增加
这样让学生在新的不同的情境中运用光合作用过程的知识,有利于提高学生学习的迁移能力,真正做到教会学生学习。
改变知识的呈现方式,在测验中培养学生思维的能力,提高学生的解决问题的思维策略。传统的考试主要考查学生对知识的再现、重复和记忆的能力。这样就容易导致学生死记硬背、机械重复学习,导致教师在教学中对学生进行题海战术,学生负担加重。新课程提倡测验设置要有助于学生理解和应用知识的实际问题,在具体问题情境解决中形成学习策略。
例如以“固定化酶和固定化细胞比较”为题材出一道试题,可能有时会直接以“下列叙述正确的是( )
A.一种固定化酶能催化一系列化学反应
B.固定化细胞能产生一系列酶
C.固定化细胞产生的酶,其活性更容易受影响
D.固定化酶更适合大分子反应物”形式呈现
显然这样的测试不利于学生能力的培养。应该为学生提供与社会生活实际有关的问题,为学生提供问题的情境,使学生能够运用所学的知识加以解决。因此,同样是考固定化酶和固定化细胞比较,教师可以这样的情境呈现“如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应,应该选择哪种技术?如果反应物是大分子物质,又应该采用哪种方法?”这样的测验不仅考查了知识,还使学生在接受信息、处理信息的过程中运用知识解释实际生活中许多现象,既激发了学生的学习兴趣,又提高了学生策略运用的思维水平。
5 反思评价中策略性知识的教学设计
【中图分类号】G420 【文献标识码】B【论文编号】1009―8097(2010)01―003―04
一 引言
新手教师通常会运用各种教学设计模型来对教学进行系统化设计。但大量的研究表明,在运用设计模型的实践效果上,新手教师往往并不成功。美国教学设计领域的著名学者Reigeluth等曾清晰地描述了教学设计和技术(IDT)在理论研究与实践运用之间所存在的断裂与分离。他指出,“在教育实践情境中,大多数教师其实并没有成功地运用过系统化设计模型,其原因就在于,这些模型是对现实教育情境的高度精炼,而新手教师往往在缺乏真实设计经验的基础上展开学习,这就导致他们对设计模型的理解常无法通达设计理论的本质及其实践真谛”。[1]为弥合理论与实践之间的鸿沟,以研究专家知识见长的著名学者Ertmer曾提出了一个应答性教学设计模型(responsive instructional design)来帮助教师设计教学。该模型在欧美各地颇为流行,它实质上为一个教师发展模型,试图在响应教师的设计需求中,精致教师的教学(及设计)实践经验。正如Ertmer[2]所指出的,“尽管这一模型十分类似于ADDIE模型,但它的每一步都要求对教师(模型的用户)感知到的需求、目标给予更多的关注,对其教学经验的扩充与精致给予支持。”
但研究者逐渐意识到应答性设计模型存在一个重要缺陷,即“该模型更有助于在职教师(已经具有一些设计技能)获得专业发展,但对新手教师(特别是缺乏设计知识、设计经验和反思倾向的职前教师)而言,并不具备特别的针对性”[3]。实质上,当新手教师进入课堂教学情境之后,就会发现真实的教学充满了复杂性、变易性和文化多样性,教学设计是一个循环、反复的过程,它要求教师是一个有着反思意识的、对独特的教育情境有着敏锐感知力的独立行动主体,特别是对新手教师而言,“建立和生成一种对教学的深刻的自我认知意识和能力,要比仅仅掌握教学设计的系统化流程和具体设计技术,具有更深刻的意义”。[4]
由此,促进新手教师成为有目的的教学设计者和反思性实践者,成为能处理教学复杂性的专家,正逐渐成为教师发展领域的共识。那么,如何理解新手教师的教学设计与绩效?他们与专家设计者的核心差异在哪里?已有的教学设计模型,在帮助新手教师发展设计能力上有什么不足?能否提出一个更具针对性与实效性的设计模型?本文即就此做一些初步的探讨。
二 新手教师的教学设计能力发展:理念分析
面向新手教师的有效设计模型的构建,需要在如下两个方面作铺垫性研究,即,一是对新手与专家的教学绩效差异展开比较,为新手的发展找到生成根基与实践目标;二是对影响新手教学设计能力的关键因素进行剖析,为后继模型的建立寻觅有效的构造要素。
1 新手教师与专家教师的教学及设计方面的绩效差异
Bransford等曾在名著《人是如何学习的》一书中对新手与专家的差异做过十分详尽的比较,他们认为,专家和新手的绩效差异反映了两者在实践表现及其结果等方面的本质上的差异。而Hogan等[5]则特别地就专家教师和新手教师在教学及其设计方面的绩效差异做过细致的描述。他们指出,专家教师会将教学的规划看作是对教学事件的脚手架式的支持,而新手教师却把课堂的规划看作一种单一的日常片段,且与整个课程无甚关联。有经验的专家教师会在规划一节课时追求更多的细节(诸如设备的可获得性、学生的能力和先前的知识等)。相反,新手往往忽视这些细节并径直去开发一节课。专家会把课堂看作是由那些具有个性差异的、拥有不同先前知识的众多个体组成的异质性群体,而新手则会把一种群体的身份粘贴到整个班级中,并把教学策略奠基在一个有关能力、知识和兴趣的普遍性层次上。事实上,专家往往会在整个课堂中运用多元化的教学策略,以在引入新的教学材料之前去理解学生的知识和技能。而新手在教学过程中往往忽视先前知识和新知识之间联系的重要性。
很多研究表明,有经验的教师会使用“弹性的”教学规划方法(这种方法在教学实施阶段对于变化是开放的),并且与使用“固定的”教学规划方法的教师相比,他们在技术整合方面更加富有成效。这种差异产生的原因在于,专家教师拥有更加深刻的内容知识、教学内容知识(pedagogical content knowledge)和教学专家知识。[6]
2 设计中的反思性实践:新手教师教学设计能力发展的关键
在美国著名哲学家杜威思想的影响下,反思性实践一直都被认为是教师发展的核心成分。而从本世纪初开始,反思对于教学设计者的重要性,尤其是对新手教学设计能力发展的意义,得到了包括Jonassen、Rose等教学设计领域诸多顶级学者的关注。
著名心理学家Schon是杜威思想的忠实信徒,他曾提出了两种反思的类型[7],即,对行动的反思(reflection-on-action)和在行动中的反思(reflection-in-action)。前者表达了一种对事件的回溯性评鉴,后者反映了在事件的展开过程中的即时考量。Killion等[8]则扩展了Schon的思想,并提出了面向行动的反思(reflection-for-action)的观点,即是指一种引导未来行动的反思过程及其结果。在此基础上,Jonassen[9]通过研究发现,“这三种反思倾向在专家教师和专家教学设计者身上经常能够被发现,它们构成了新手与专家之间差异的核心内涵”。实质上,职前教师会把他们关于教学、学习、儿童和文化的先前教育经验与信念带入到各种设计情境中,它们强烈地催生出那些深深印刻于心灵深处的图式且难以改变。因此,如果新手教师要生成一种灵活的、易变的适应性设计图式,则首先需要使旧有的图式显性化,并成为进行自我反思与有意识辩驳的直接对象。Howard等[10]通过研究也指出,“教师需要发展对如下方面的更深刻的自我认知,即,他们自身的背景和信念是如何形塑了他们对教学及其学生的自我认知能力”。
总之,对于教学设计者和教师教育者来说,培养反思能力与倾向是促进新手教师发展的关键,其核心要点在于,帮助新手教师超越教学的技术层面(知识和技能的应用)和情境层面(对实践、结果、意义和假设的分析与澄清),而上升到批判的层面以对自身知识和观念进行质疑。正如应答性教学设计模型所试图表明的,为了能提升效能并影响教师的教学方法,他们的信念需要变得公开化。所以,在教学设计过程中发展新手教师的反思能力是展示教师的信念和设计决策、促进新手教师专业发展的重要基石。
3 对已有教学设计模型的辨析与思考
内在于教学设计领域中的系统化方法及其特征在已经开发出的各种教学设计模型中均得到了明晰的体现,这些模型尽管表述不一、形式各异,但都可化归为如下三个成分之间的线性关联,即分析、策略和评价。[11]但总体来说,这些模型只是对教学过程的视觉化、通用性的描述与概括,它与真实的、复杂的、多变的教学现场及情境仍有较大的距离。史密斯与雷根[12]进而提出了对教学设计实践的更为现实化的模型表示――蠕虫团模型,即分析、策略与评价之间是相互交织、往复循环的非线性过程,并且,在解决设计问题的真实过程中,设计者需要进行大量的反思、决策等反复交织的心智活动。不难想见,以往的职前新手教师的教学设计课程只关注设计模型及其阶段的技术化诠释,丧失了设计模型在教学现场的动态生成根基,剥离了反思、决策、直觉等非线性心智内涵,这极易导致新手教师难以真正内化教学设计的系统化与复杂性之真谛。
Baylor等曾经创建了两个面向职前教师的“自我反思工具”[13]:教学规划的自我反思工具和建构主义规划的自我反思工具。Baylor等认为,这些认知工具对于监控与自我评估是颇具效用的。但是,越来越多的学者逐渐意识到,这些反思工具所引导的反思都处于“技术的”层面,它关注的是达成教学目标的结果和效率,因此,“反思工具中设计的导引性问题并没有把教师推向一个更加深刻的、实际性的、批判性的反思层次”[14]。
三 面向新手教师的IDNT模型:引介与简析
Brantley-Dias 等在诸多研究的基础上开发了一个“新手教师的导引性设计”的模型(Introducing Design to Novice Teachers,即IDNT)(见图1),以帮助新手教师生成具有反思倾向、意识与能力的专家设计者。从国外教师教育的实践效果来看,这一模型在支撑新手教师的设计能力发展上具有较好的实效性、普及性与推广性。
1 IDNT模型:两部分的整合模型
IDNT模型包含如下两个部分之间的整合,一是课堂/活动的设计导引(该模型中的阶段1、2、3、4),另一是促进反思和信念识别的元认知过程(阶段5)。第一部分包含四个阶段,即,分析阶段、目标阐明阶段、设计阶段和实施阶段。第二部分则是元认知阶段或反思阶段,它是指对教学的一种回顾、审思、辨析与重新决策的思维过程。在IDNT模型中,反思的发生既可渗透在第一部分的四个阶段中,也可出现在一段教学的初步完结之后,其目的在于为新一轮的问题识别与决策生成,提供信息来源与理性根据。模型中的各阶段之间是彼此交互、相互影响的,这体现了设计过程的非线性、整合性等特点,也表征了专家教师(或成熟设计者)的设计图式的基本特征。由此,IDNT模型的更重要的意义在于,“为新手教师提供一个对设计与反思的真实模拟,并向其展示课程设计和传递的复杂性和不确定性”[15]。这也反映了该模型的提出者Brantley-Dias等[16]的初衷,“通过与新手教师探讨如何设计、评价和修改教学,可以向其展示设计的递归本质,以及作为专家知识特征的‘弹性’设计模式”。
2 反思性实践:IDNT模型的最大亮点
IDNT模型所强调的反思,既是渗透于设计过程中的反思(即在行动中的反思),也是一种设计与实施的阶段性完结之后的反思(即对行动的反思),更是指向愈加完善的设计活动的反思(即面向行动的反思)。由此,反思性实践包裹着教师对情境细节的敏锐感知、对行动绩效的审慎洞察以及对个体差异的细微辨析,并帮助教师在有效教学的设计过程中,理解教学的复杂性,逐渐内化与形成专家教师所拥有的‘弹性’设计图式。
(1) 教学问题解决能力与教学内容知识――元认知的总体目标
模型中所设计的元认知阶段旨在帮助新手教师发展教学的问题解决能力和教学内容知识。其实,模型借鉴了Schon所提出的“行动中反思”的观点,即,教学问题解决是指教师所拥有的在过程中分析学习情境、选择适当的策略或介入、在教学的同时修正教学等的能力。而教学内容知识则表征了教师如下方面的能力,即,识别学生的学习困难与错误概念,并能流畅地对学科内容进行适应性改编,这可通过“最有力的类比、图解、举例、解释和展示等方法――简而言之,即,对学科进行表征、构划以使其对他人成为可理解的” [17]。
(2) 学生数据与经验数据――两个重要且关联的反思来源
学生数据和经验数据是教师反思的两个重要的、且彼此相关的来源。第一,对学生数据的反思表明了新手教师需要对课堂中的正式或非正式评价所反映的学生绩效赋予意义,教师需要思考,“学生对内容具有什么样的理解或错误观念?”第二,教师随后就需要反思与学生学习有关的他们自身的教学经验,这一经验数据来源于教学中的关键事件。关键事件本质上是一种价值判断,即,事件时刻都在发生,而关键事件却产生于我们看待情境的方式。对关键事件的分析可以帮助教师达到更加深刻的反思层级,并为教师提供挑战自身的教学与学习之图式的机遇。由此,新手教师可以逐渐地从学生的视角去理解教学事件,并去记录在教学片段中所发生的事情、他们的感想以及事件发生的原因――从每一个参与者(教师自己和学生)的角度去加以记叙。随后,他们可以围绕这些片段对教学、学习与教育等方面进行分类,并将其与教育理论、专业标准等联系起来。
(3) 对图式与文化意识的反思――教师本体的追问与改进
如果说对学生数据与经验数据的反思更多地指向教与学的外部关联性状态,那么,对图式与文化意识的反思则是教师对自身内在的思想状态的本体性解读。因此,在前面两种类型的反思基础上,新手教师就被要求去思考自身的文化背景、信念、偏见和文化概念,并思考上述的各个方面是怎样去影响课程的设计、实施以及学生的理解与感知的。进一步,他们也被要求去描述有效教学的心智模型,并将其与自身的实践进行比较。实质上,随着新手教师从元认知活动中获得的洞见逐渐增多,他们就更易去对当前的活动与未来的课堂做出改进,并从反思逐步向行动迈进。
四 小结
教学设计与学习教学设计都是一个复杂而艰辛的过程。促进新手教师的教学设计能力发展的关键在于,让教师在真实经验的反思性参与之过程中,逐渐生成有效学与教的心智模式。IDNT模型为新手教师提供了一个解构内蕴于真实教学设计中的心智过程的支持性框架,由此,通过对该模型的参与式应用,新手教师就有可能逐渐地累积教学设计的实践智慧与真实经验,并逐步成长为有着丰富的设计知识与反思倾向的专家设计者。
参考文献
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[15][16][17] L Brantley-Dias, B Calandra, A practical design model for novice teachers[J]. Educational Technology, 2007,47(4):33-38.
[5] T Hogan, M Rabinowitz, J A Craven, Representation in teaching: inferences from research of expert and novice teachers[J]. Educational technology, 2003,38(4):235-247.
[6][13][14] D Tubin, S Edri, Teachers planning and implementing ICT-based practices[J]. Planning and Change, 2004, 35(3&4):181-191.
中图分类号:G424 文献标识码:A
Application perspective of HPM under similar triangles of teaching design
TAN Yan
(College of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715)
Abstract In the context of the new curriculum, state clearly that the infiltration of mathematical culture in teaching. Circulation of mathematical knowledge mostly by teachers' teaching, this paper introduces a design of teaching in the view of HPM, making the history of mathematics into the classroom teaching.
Key words new curriculum; history of mathematics; classroom teaching
相似三角形的应用在数学的历史上起源较早,相关历史在《数学》(华东师大版九年级(上))第24章中以例题、习题、阅读材料的形式出现,教材中的数学史知识相对较多。为了使数学史有效融入课堂教学,教师要挖掘相似三角形的应用的历史背景,将数学史内容的“史学形态”转化为适合用于教学的“教育形态”,从而将数学史隐性融入教学,同时渗透数学思想方法。
1 教法――发生教学法
发生教学法是基于HPM视角下教学设计优先选择的教学方法,这种方法对概念、定理的学习比较适用,对于应用相似三角形的性质同适用,我们可以遵循这种教学法的原则:
(1)教师了解所教主题的历史;(2)理解该主题历史进化的关键步骤;(3)在现代情境下重构推动进化的关键思想或问题,使之在教学上适合介绍新的概念、方法或理论;(4)上述重构的步骤按从易到难的系列问题给出,后面的问题建立在前面问题的基础上,采取有序的问题驱动模式。
教学设计中的教法采取的是发生教学法,以该知识进化的关键步骤为顺序,由易到难,在符合学生认知水平的情况下,设计系列问题,体现了知识的历史知识发展的连贯性和学生学习的系统性。
2 教学设计
2.1 发现问题,主动探索,历史重现
师:展示金字塔的图片,简要讲解金子塔的来历,动态展示金子塔的几何图形。以图片的视觉效应将学生带入课堂,做好学习新课的准备。教师讲解相关历史知识使学生学习兴趣浓厚,动态的图形展示激发学生自己发现问题、提出问题。
问题1:古希腊几何鼻祖泰勒斯是非常著名的数学家。有一天,国王想考考泰勒斯,就问他:你能测出金字塔的高度吗?假如你是泰勒斯,你能够用桌上的工具想出测金字塔高的方法吗?
【设计意图】问题1的引入自然合理,是学生解决问题的动力源泉。
生:用长直尺比划,想直接测量出山的高度,但显然直尺没有山高,放弃了这种方法。
师:提醒学生,金子塔很高,古代是没有办法用工具直接测出山高。
生:部分同学打开电筒,有少部分学生发现山的影子可以测量,有极少的同学在操控木棒。
【设计意图】让学生大胆想象,经历古人测量金字塔时的思考过程,领会解决问题步骤的缘由,有助于后面步骤的理解。
问题2:要求学生测出三个木棒在光下的影长,并完成下表。(精确度要求:木棒影长与木棒长度,木棒影长/木棒长度的计算精确到0.1。)
【设计意图】 教师引导学生经历古人的思考过程,且问题2可操作性强,学生容易理解,部分学生可能会想到用相似三角形的性质去解决问题。
师:用投影仪将一组学生的表格展示出来(表1).
表1
师:启发学生发现了什么?
生:大部分学生能够发现木棒长度比木棒影长都是为2.0。
师:(出示太阳光照射两根木的棒的图片),说明由于太阳距离我们太远,所以光线是平行的,而手电筒的光线也是平行的,所以可以充当太阳光。将几何图形展示在PPT上。你们能证明为什么是定值吗?
生:证明。
图1
【设计意图】让学生自己发现定值问题,提出问题,猜测结论,证明结论,而此过程正是古代数学家泰勒斯在测量金子塔高度时所经历的理论推导过程。为后面问题的解决奠定了基础,让学生获得了成功的体验,学习动机增强。
师:如果我们将图1中高的木棒看成金子塔,你能够测出塔高吗?
生:开始操作,列出公式,计算。
师:PPT展示几何图形和完整的解题过程。
2.2 合作探究,渗透方法
问题3:同学们,除了用这种方法你还可以用其他方法测树高吗?小组讨论,设计方案。
师:学生可能想到的如下图(图2~5):
图2 图3
图4 图5
师:分析学生的设计方案,解释方案的合理性。以问题4的形式讲解图2的方法,并解释这种方法是古代九章算术中的一种方法,同学们真聪明!
问题4 :已知一座山在木标(EC)西,山与木标的距离(EF)53米,木标高8米。人(NM)站在木标东3米,望见木稍(C)与山尖(P)三点成一线,人眼以下高MN=1.5米,问山的高度是多少?(《九章算术》卷九〈二十三〉)
师:引导学生没有太阳光,还能测出山的高度吗。
师:引导学生借助自己的眼睛。
展示完整的过程。
解:设山高为因,因为OPC∽ACB(见图6)
所以 = =
=
≈128.3米
图6 图7
问题5:当泰勒斯测出金子塔的高度后,更加德高望众了。但国王还是不满意,又出了新的问题,如图7,如果国王站在金字塔的A点,泰勒斯站在B点,你能测出A、B之间的距离吗?
师:展示完整的过程。
师:泰勒斯用“间接法”求出两点间的距离,其方法一直延用至今。这也是我们今后求不能直接测量两点间距离常用的方法。
【设计意图】此方法是求不能直接测量物体间长度常用的方法,也是教学目标中要掌握的方法之一。
2.3 归纳小结,巩固训练
师:PPT展示前面三种相似三角形的模型,小结做题步骤。
【设计意图】及时巩固训练,加强学生对知识的应用,且例题的难度中等,也出现了尺规作图题,培养学生对几何空间能力的形成。
2.4 学生总结,布置作业
师:在数学历史的长河中,人们对相似三角形应用的研究保持着热情,我们今天学习了这个知识,你们能谈谈对该知识的感受吗?
参考文献
[1] 汪晓勤.HPM视角下二元一次方程组概念的教学设计[J].中学数学教学参考,2003(5).
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