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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0153-02
随着我国科学技术和国民经济的迅猛发展,社会对化学类专业人才的要求已发生了很大的变化,对于综合性大学化学类专业学生的培养目标和教学改革都提出了新的更高要求。当前,为了配合国家的大众创业的要求,使得有关应用性质的工程技术类的课程已受到相应的重视,其教学内容的深度和广度也在不断地加强。化工过程开发与设计是我校应用化学专业和高分子材料科学与工程的培养计划中最后一门理论课程,作为大学四年学习的收官课程,在大学教学过程中,这门课对于培养学生在化工过程开发与设计方面,从事应用和开发研究能力起到了特定的作用。
由于现在招生规模的扩大,很多高校的实验设备的更新没有跟上,我校的情况也一样,使得一些实验性较强的课程内容受到影响,实验场地和仪器设备无法满足课程教学的要求,有些实验无法做到一人一台套,有些实验是两个人一起做,存在一人做一人看的情况,在没有办法的情况下,很多学校采取的是重视学生的基础理论知识的传授,注重在课堂上讲述课程理论,理论的系统性很强,但是工程实践性的训练较少,毕业生的知识点在基础理论研究方面具有明显的优势,但是毕业生缺乏现代工业生产所必需的工程技术知识,对生产设备、生产控制和生产管理了解甚少,使得其应用能力较弱的弊病依然普遍存在。故很多化学专业的毕业生在毕业分配后的相当长时间内无法适应所从事的技术类的工作。
为了进一步加强工程实践性教学,我们在2005年对应用化学专业开始开设了《化工过程开发与设计》这门课程,2011年开始在高分子材料科学与工程专业也开设这门课程,通过近10年的教学实践活动,我们在教学中边学习,边改革,逐步形成了一些自己特色的教学方法。
一、教师队伍建设
现在由于我校现在引进的博士教师基本上都是从高校到高校,理论知识较强,但是工程应用背景的教师很少,在化学工程领域研究的教师更少,从生产一线走出的教师没有,如何进行此门课程的教学,使学生在毕业前的最后一门课程中,对化工开发与设计有个较好的了解,我们积极采取各项措施,努力提高教师的教学水平。
1.聘请国内著名企业技术人员来我校进行讲学,我们请了九江石化的原总调度来我校对两个专业,4个班的学生进行讲学,结合他自己创办的超高分子聚乙烯工厂的办理过程,通过项目的过程,使大家了解一个从化学到化工的全过程,对从实验室到公司的流程有深刻的了解,明白化学和化工的不同,了解它们之间的差别,使得老师在课堂讲述上能够做到有的放矢,不会凭空想象。
2.选派青年教师到企业去参观考察,结成校企联合,教师通过和企业合作,了解企业的科研动态,和企业合作,完成企业的一些项目,在完成项目的过程中,进一步掌握化工开发的内容。这么多年,我们一共选派了5名教师到中石油、江西星火、宁国生力农化等国有大型企业、合资企业和独资企业进行进修,和企业联合搞研发,对企业的一些工艺进行改进,在充实自己的化工工艺知识外,还获得了很多横向项目,同时使企业的生产效率得到了很好的提高,实现了校企双赢。另外由于教师和企业的良好的沟通,使得我们两个专业的部分学生也在这些企业进行实习,有的还和这些公司签约了。
3.积极灵活引进具有工业背景知识的教师,当无法在招聘渠道上招到在企业从事过生产实践活动的教师的时候,我们采用聘请企业技术人员当我们的客座教授,或者访问学者等方式,来解决实践背景教师短缺问题。我们先后聘请了中石油和江西星火公司的高级工程师作为我们的客座教授,面对面地对此课程进行答疑,在课程快结束的时候,请他们过来,把同学们在这个课程中主讲教师没有讲述明白的内容进行集中解答,增加了学生和企业人员的互动。
二、教学内容建设
随着市场经济的发展,大量化学专业的毕业生进入厂矿企业从事应用性工作。如何提高毕业生的综合素质,特别是化学工程方面的综合能力,如生产设备、质量控制和生产管理,掌握化学新产品、新工艺和新技术的研究开发方法等,可以进一步增强他们对社会的适应能力。所以在教学过程中我们积极抓住应用关,在课程内容上融入应用意识,使学生明白,化学的本质还是在于应用,进一步加强了包括“化工过程开发与设计”课程在内的工程技术课程体系,以提高毕业生在化学领域内从事应用性工作的能力。
《化工过程开发与设计》讲述的主要内容有:绪论,开放放大方法,试验方法,技术经济,反应器的设计,工艺流程的合成与优化,投资、成本、折旧和盈利,市场预测和生产规模,概念设计和基础设计等内容。为了加强对学生联系生产实际分析问题和解决问题的能力的培养,重点讲述“工艺流程的合成与优化”和“概念设计和基础设计”。当然就化工过程开发与设计所涉及的内容而言,这课程仍然讲述的是一个概要,其重点也仍然只是介绍应用和开发与设计研究中一些最基础的思想方法,以加强技术、经济等观点的训练,也使学生初步了解化工厂从无到有的过程,心里有个大致的流程概念。
在教学内容上,选讲了若干应用实例,如在讲述化工过程开发步骤时,讲述了合成氨氮发展史、尼龙-66的开发以及我们研发的有机锰的研发过程与生产过程,使学生了解化工过程与开发的意义和艰苦性。在讲述试验一章时间,讲述了中空膜生物床处理生活污水的中试研究,全面介绍了膜的种类、价格以及生产地和使用寿命等,除了掌握实验的基本方法之外,还顺带讲述了资料的查找和市场的相应信息,使学生更加了解研发的过程。在讲述物料衡算和能量衡算时,对比讲述了有化学反应和无化学反应的操作过程的物料和能量问题,从中使学生明白化工开发与化学热力学和物理化学以及化工仪器与仪表的联系,更加了解各个学科的相关性等。在工艺流程与优化中,讲述了合成路线和操作方式的选择,全面介绍了工艺流程的合成与优化问题,从优化过程讲述到化工经济,使学生更容易接受,特别是在化工经济学方面,通过折旧等相关知识的介绍,使得学生对在化工开发过程中的经济效率有较好的印象,这些对于培养学生的市场经济观念、提高他们的工程技术素质都具有重要意义。
同时在课后,我们精选了一定量和课程内容相关的习题,通过习题的训练帮助学生学习和掌握本教材的内容,以便于教学。在每一章的结尾都附有参考文献,以便学生进行深入探讨时参考,通过老师的努力,拿到了一些企业的从筹建到生产的相关文献,让同学们了解企业发展的历程,树立创办企业的信心。
三、采用不同的教学方法
在教学上,我们采用多种模式,以课堂教学为主,同时也以专题报告、课堂讨论和大学生课外活动为辅,积极通过许多个案来提高学生的学习积极性,培养学生的创新性思维能力,通过许多真实的个案的讲解,使得学生明白化工过程开发与设计的苦与乐,给学生播下化工创业的种子,同时又提醒了在以后创业道路上的艰难。
同时利用化工仿真软件进行辅助教学,我们购买了几种不同的化工仿真软件,可以模仿合成氨、硝化制硝基氯苯、高纯氯乙酸制备等,学生可以在仿真软件商设计不同的工艺参数,模仿不同的工况条件下的化工反应过程,根据这些反应条件来对反应全过程进行开发设计。
把一部分见习内容安排在课程中间,本课程安排在2个时间段进行,先上2周左右的概念课,使学生对化工过程有个大概的感性认识,然后到工厂进行实习和见习1周,我们有段时间挑选的工厂是刚刚成立的公司,规模不大的精细化工公司,可以使学生对工厂的总体布局一目了然,从而使学生对一般的精细化工开发过程有较深的了解,在此期间把要进行的毕业设计安排下去,使学生带着问题继续下面的课程。
四、课题设计教学
对于实践性很强的化工过程开发与设计这样的课程,课题设计实验是对理论课程最好的注释,为了加强学生对课程内容的理解,我们采用“校企联合”的授课方式,根据企业化工开发过程中存在的一些技术难题,把此问题作为专业实验课题,设计了系列特色的专业实验,如为中石油进行理论年产10000吨磺酸钙的设计、为星火公司进行了年产10吨金属致钝剂的小型工艺优化设计,并且把筛选好的个别设计方法中的某个工艺在这些企业中进行中试。
我们开设的此门课程在近10年来的教学过程中,逐步形成了“以企业课题为研发点,以综合开发性为目标,培养创新型人才体系”的课堂内外教学模式,受到大部分学生的欢迎,根据同学们的建议,把开始的24节课提高到了32节课。
参考文献:
[1]张浩勤,章亚东,陈卫航.化工过程开发与设计[M].北京:化学工业出版社,2002.
一、GIS设计与开发课程教学特点
地理信息系统开发目前以组件式开发为主流。[5]通过专业地理信息系统平台提供的可视化开发组件,可以快速便捷地搭建自己的GIS应用程序,嵌入常见地理信息系统功能,为进一步与应用行业融合提供接口。目前,各高校GIS设计与开发大都采用组件开发,且一般选用ArcGis,SuperMap,Mapgis,Mapinfo的二次开发平台。
GIS设计与开发课程教学具有如下特征:1.实践性强。GIS设计与开发以应用开发为主,需要依靠大量项目实践来培养学生的动手能力。2.学科交叉性强。本课程融合了计算机科学、数学学科和具体应用行业学科知识,学科交叉性强,需要学生具有很强的学习能力、软件开发能力和逻辑思维能力,这样才能很好地将地理信息系统技术融入行业应用当中。3.教学方式灵活。GIS设计与开发是一门动手能力很强的课程,传统的以理论讲授为主的教学方式难以满足课程教学需要。GIS设计与开发常采用项目教学法[6]、分组教学法等,以增强学生在学习过程中的主体性、趣味性、能动性。因此,GIS设计与开发教学的重点不在于理论知识,而在于实践教学。[7]以实践操作深化理论知识,使得学生在不断掌握软件开发技能的同时,完成理论知识的顿悟。
二、GIS设计与开发课程教学优化模式探讨
(一)强化GIS设计与开发课程群设计
GIS设计与开发是GIS专业的一门主干课程,需要配套一系列课程构建GIS设计与开发课程群来辅助教学。其设计应遵循以下原则:1.理论与实践相结合,强化实践教学;2.因材施教,注重个性差异;3.坚持知识、能力、素养协调发展与综合提高原则[8];4.注重系统性和完整性;5.以需求为导向,坚持课程可调整性原则。
基于当前对GIS设计与开发人才的需求以及地方院校课程设计情况,GIS设计与开发课程群应包括计算机组成原理、数据库概论、数据结构与算法、GIS算法与数据结构、程序设计、软件工程、软件设计模式、计算机图形学、地理信息系统概论、地理信息系统工程、GIS软件开发、WebGis开发等课程,囊括了GIS设计与开发过程中所需的大部分知识,全面反映了“概念—原理—方法—操作—应用”五位一体的特征。
(二)多模式的培养学生实践能力
目前,大部分GIS课程理论教学以教师讲授为主,且实验教学过程多采用学生被动学习的传统模式,即由教师进行程序演示与操作,再由学生进行模仿或根据实验指导书编程重现。在此模仿过程中,学生往往更多的关注了代码的书写,而未能主动思考,不能激起学生的主观能动性和创造性,大大降低了程序运行成果所获得实践成功的成就感。因此,应该采取多种教学模式激发学生的学习积极性,多角度培养学生的实践能力,具体如图1所示。
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图1 GIS软件设计与开发课程教学架构示意图
项目示范型。以教师科研成果作为典型案例,从项目的背景、需求、设计、编码、测试进行分析、讲解、示范以及实践,将学生带入学科前沿和具体工程实践中,加深学生对知识的理解,让学生直观地感受解决实际问题的快乐,激发学生学习兴趣,充分展现“读、想、练、用”的教学要素。
团队协作型。GIS设计与开发设计项目过程复杂,涉及面广,需要发挥团队精神,互补互助,达到最大工作效率。在实践教学中可以将全班学生分为几个小组,根据教学知识点假设项目背景拟定题目,教师担任指导,由学生分组自学、协作完成教学工作。小组中一人负责问题分析,担任项目甲方,负责提出需求;一人负责与甲方沟通,建立规范化需求清单;两人负责系统设计与系统原型快速构建;一人负责项目测试;建立系统设计之后,全组分工协作完成系统开发工作。
开发竞赛型。GIS开发大赛注重学生的知识综合运用以及解决实际问题的能力培养,从选题、需求分析、设计、编码到最后的测试,周期长、任务多样、难点多,能锻增强学生团队协作意识并磨炼学生意志,非常接近工作状态,能使学生尽早接受社会竞争。目前,除ESRI和SuperMap每年均会举办一次全国性GIS大赛外,很多高校会举办一些校内竞赛,其中GIS设计与开发均是其重要的竞赛项目,这为GIS设计与开发教学提供了很好的实践教学平台。
校企合作型。通过与相关GIS软件公司合作建立实习基地,让学生参与具体的项目,为学生提供进入社会和接触实际项目锻炼的机会,使学生在辅助完成项目的同时,熟悉项目流程、认清重点和难点、提升开发 技能等。同时加强校企技术交流,邀请企业技术总监、项目经理举办不同类型的专题讲座,增强学生项目阅读能力。
软件测试型。通过对GIS系统进行黑白盒测试,发现GIS设计与开发中的关键点、难点以及常见Bug分布情况,可加深学生对知识的认知并提升软件设计与开发能力,避免自己在设计与开发过程中犯同类错误。
就业引导型。按照学生兴趣爱好以及就业意向进行应用行业分组,与相关行业企业、协会、就业指导中心建立联系,举办企业专题、行业发展前沿、就业指导等讲座以及到企业中参观学习业务流程、观摩企业成果,扩展学生学术视野与知识面,了解业界动态,建立行业发展与GIS应用交集,缩短学生与社会、企业之间的距离。
(三)围绕课程群打造教学团队
教学团队对教学质量起决定性作用,是学科建设与发展最重要的基础性资源。GIS设计与应用课程群学科交叉广泛,知识增长点众多,发展迅速,这就需要教师不断扩展学科领域和提升知识结构,以优化与提升整个教学团队。地方院校多数将学校定位为“教学为主型”,教研仅限同门或相似课程教师间的交流,根本谈不上团队建设。学科人才,凸显学科带头人与技术骨干的作用,能形成良好的传帮带氛围,建立以点带面形成合力的局面。在项目资助与带动下,才能实现学科交叉融合、知识结构更新、人才交流,才能吸引高层次人才来校教学与研究,形成良性的“引进、培养、锻炼”长效发展机制。因此,可以有针对性的凝练研究方向,覆盖GIS设计与开发课程群,在科学研究中建立教学团队。
三、结语
GIS设计与开发能力很大程度决定了GIS专业学生的就业前景,是GIS专业培养的主要目标之一。GIS设计与开发具有很强的实践性,其能力的培养需要综合性、系统性、多学科的实践教学体系支撑。从GIS设计与开发课程群设计以及围绕课程群打造教学团队、多模式实践教学三个方面可丰富GIS设计与开发教学体系,促进学生由被动学习向主动获取转变,优化和提高教学质量。同时,我们应该认识到,GIS设计与开发教学质量优化提高是一个长期的过程,应在教学工作中不断摸索与总结,探索新的教学模式、教学方法和教学理论,促进教学质量稳固提升。
[ 注 释 ]
[1] 边馥苓.我国高等GIS教育:问题、创新与发展[J].地理信息世界,2007(2).
[2] 董隽.高等综合院校地理信息系统教学问题探讨[J].林区教学,2009(1).
[3] 赵银军.高校地理信息系统人才培养探讨[J].测绘与空间地理信息,2010(1).
[4] 蔡菲,孙英君,单宝艳等.地理信息系统专业学生GIS软件开发能力的培养[J].测绘通报,2008(6).
[5] 钟广锐.基于SuperMap Objects的“GIS设计与开发”课程实验设计[J].地理空间信息,2007(2).
[6] 黄猛,李攀.项目教学法在地里信息系统教学中的应用研究[J].时代教育,2012(5).
[7] 赵冠伟.地理信息系统设计与开发课程教学质量优化探讨[J].实验室科学,2011(4).
关键词:混合学习;微课;翻转课堂式;情境嵌入式;协作建构式
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2015)22-0031-05
众所周知,微课最早源起于美国北爱荷华大学麦克格鲁(McGrew,L.A.)教授提出的60秒课程(60-Second Course)和英国纳皮尔大学凯(Kee,T.P.)提出的一分钟演讲(The One Minute Lecture),而后于2008年由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理彭罗斯(Penrose,D.)正式提出。随着智能移动终端的兴起、翻转课堂的涌现以及碎片化学习的盛行,微课作为主流的数字教学资源形态宛如雨后春笋般,在各级各类教育领域中迅速普及。尽管众多学者从不同角度对微课的内涵作出了不同的阐释,但是,大家对微课具有“内容短小精悍”、“表现形态多样”、“支持在线学习”等特点则是基本上形成了较为一致的认识。目前,在高等教育领域,各级教育行政部门纷纷如火如荼地组织微课比赛与培训活动。无论是高等院校,还是职业院校,很多教师都积极投入参与。然而,随之而来面临的一个现实问题是:如何利用微课,推动课程教学创新,变革学生学习方式,促进高校教学改革。近年来,高等院校开放教育资源运动的发展,为混合学习的开展提供了必要的基础和条件。作为人们对传统课堂上的面对面教学和远程在线学习进行深刻反思后形成的一种学习方式,混合学习已经被广泛应用于高等教育教学中。有学者甚至预言:“混合学习是最有效的学习方式”[1],“将对未来高等教育产生巨大影响”[2]。鉴于此,笔者借鉴混合学习理论,以高等学校教师教育类专业课程《小学现代教育技术应用方法实验》为例,对微课在高校课程教学中的应用模式进行了探索,以期为高校微课的创新应用与实践提供新的思路与方法借鉴。
一、混合学习理论的基本要义
目前,混合学习的定义众说纷纭,尚未出现较为权威的一致看法。在不同的学者那里,混合学习的外在形态异同互见,但其内在实质较为一致。这就是:既强调各要素有机“混合”,也着眼“具体问题具体分析”,更追求这两者之间经由相互碰撞与彼此浸染后达至的学习“最优化”。
1.强调各要素有机“混合”
混合学习的众多概念界定揭示了丰富的“混合”内涵,具体可以区分为“学习对象”、“学习环境”、“学习方式”和“学习评价”四个维度的“混合”。[3]学习对象(learning objects)的“混合”,一方面包括正式教材、参考资料和网络生成性资源的混合;另一方面包括传统印刷资源、多媒体资源和网络数字化资源的混合。学习环境的“混合”,指的是各种真实的和数字的学习环境相互组合。学习方式的“混合”,主要包括传统课堂学习与在线学习、个别化自主学习与小组合作活动学习、校内“常规”学习与校外“实践”学习、理论讲授式学习与技能操练式学习等多种方式的混合。正因为学习方式具有“混合”性,所以,学习结果也表现为多样性,评价方式也更具灵活性:不同的学习结果可混合不同的评价方式,如:自我评价、教师评价与同学互评的混合,作业考核、考试测验、作品创作、实验设计、报告撰写、模拟实践以及实践操作等混合。因此,强调各要素有机“混合”是混合学习理论的第一要义。
2.着眼“具体问题具体分析”
在混合学习中,各要素的组合并非毫无章法可言,而是有的放矢的。这是因为混合学习的实施是基于一定的理论假设的[4]:①学习者原有的认知基础和学习目的、要求的差异,导致了学习方式的不同;②学习者对各种媒体的适应度是不同的;③不同的学习内容和问题,要求用不同的解决方式(不同的媒体与传递方式),关键是教学者如何针对特定的问题,提供恰当的混合方式;④“混合学习法”是教学者把各种优化的学习资源进行有机地组合,达到1+1>2。简而言之,混合学习的核心思想就是根据不同问题与要求,采用不同的方式解决问题。在教学上就是注重应用“恰当的”媒体与信息传递方式与“恰当的”个人学习风格相匹配,以便在“恰当的”时间将“恰当的”知识传递给“恰当的”人。这是混合学习理论的第二要义。
3.追求学习“最优化”
邦克(Bonk,C.J.)一直强调“混合学习”的概念是在因特网出现之后才逐渐形成的,是“面对面教学与在线学习”的结合。言下之意,混合学习试图寻找既能发挥在线学习的优势,同时又能获得最高的效率而投入最低的学习方式。那么,“如何才能使得混合学习更加有效,采用什么样的方法和策略改善和促进混合环境下的学习”是混合学习所关心的核心问题。除了“学习对象”、“学习环境”、“学习方式”和“学习评价”四个维度的内部“混合”外,各维度之间的双向相互作用可实现再“混合”,但这都必须视具体的教学问题与需求而定。针对特定的教学需求,选择与开发恰当的内容与环境,运用合适而有效的方法组织教学,最终实现教学过程的优化组合。这是混合学习理论的第三要义。
二、以混合学习为导向的微课应用模式的构想
不管是学习对象的“混合”,学习环境的“混合”,学习方式的“混合”还是学习评价的“混合”,都必须建立在课程内容的合理分析上。[5]不同的学习对象、学习环境、学习方式和学习评价都适合于不同层次的课程内容。《小学现代教育技术应用方法实验》是华南师范大学小学教育专业面向全日制本科生开设的实验型教学专业化课程体系的一门实验课程,核心目标是让学生掌握主流小学教育技术的应用与开发方法,训练并发展娴熟的小学教育技术应用与开发的基本技能,并在此基础上,形成应用教育技术支持小学课程教学的自觉意识,提升应用教育技术解决课程教学实际问题的能力。该门实验课程主要涉及三类基本知识:实验原理类的理论知识、技能操作类的实践知识和问题解决类的综合知识。由此,根据混合学习的基本要义,针对微课在《小学现代教育技术应用方法实验》不同课程内容的应用,构想了三种基本的微课应用模式:“翻转课堂式”、“情境嵌入式”和“协作建构式”。它们在课程教学内容安排、教师角色、学生角色、教学组织形式及微课发挥的功能等方面都有所不同,主要区别如表1所示。
1.“翻转课堂式”
“翻转课堂式”的核心思想来源于近年来教育界兴起的“翻转课堂”(flipped classroom)教学模式。这种教学模式要求教师事先制作好有关实验原理类知识的微课,将其到网络平台上,让学生在课前先自主观看,然后在课堂上教师再针对学生提出的问题予以详细讲解,并引导学生共同探究难点问题。这种应用模式的重要特点是学生学习微课是发生在教师讲授或组织问题探究前,即“先学后教”。在学生学习微课后,安排适当的预设任务或问题,以获取学习对微课内容的掌握程度,为教师的后续教学决策提供反馈信息。[6]教师的主要角色是充当学生学习的指导者和答疑者,而学生则是知识学习的主动探究者,微课在这种应用模式中所起的作用主要是让学生提前预习和发现问题。
2.“情境嵌入式”
“情境嵌入式”是将有关技能操作类知识的微课应用于课堂情境教学中。这种教学模式主要受情境认知理论的启发。在传统认知观下,知识被视为在任务情境中获得的一种封闭实体(entity),而情境认知观把知识视为情境活动中认知的产物,知识既产生于活动和情境中,也是活动和情境的产物。[7]因此,要熟练掌握实验技能,去情境化的操作演示容易造成“知识惰性”,必须将实验操作置于一定的教学问题情境中才有意义。在这里,这种教学模式表现为在课堂上教师创设真实的教学问题情境,随堂播放微课并进行及时讲解。少数情况下,教师也可以结合微课采用活动教学的方式进行课堂知识的传授,如课堂研讨、小组合作等。课后教师呈现新的问题或任务,并向学生推送各种相关的网络资源,让学生进行技能训练,完成任务。教师的主要角色是情境创设者和知识传授者,学生更多情况是知识接受者,而微课在这种应用模式中所起的作用主要是辅助教师讲授和帮助学生理解。
3.“协作建构式”
知识建构可以分为两种形式:肤浅的知识建构(shallow construction)和深刻的知识建构(deep construction)。[8]从知识的“浅层建构”走向“深层建构”应采用协作知识建构的方式。“协作建构式”是指“教师在课堂上呈现有关技术应用于小学课程教学的过程案例微课,启发学生观看后进行小组讨论,并发表自己的观点与评论,课后学生采用网络化合作活动学习方式进行问题解决,共同设计与开发优化方案并创作微课”这一应用模式。为了帮助学生更好地进行协作建构,完成问题解决,教师可以为学生提供多样化的支架,如建议支架、步骤支架、规则支架等。这种应用模式与前两种的不同之处,不仅体现在适用的课程内容类型不同,而且在以下几个方面也有所不同:从教师的角色来说,他既是课堂知识的传授者,也是学生开展网络化合作学习活动的支架建立者和组织协调者。从学生的角色而言,主要作为知识的创造者;在微课发挥的功能上,它不仅在于帮助学生进行知识理解和应用,更重要的是激发学生进行知识分析、综合与评价,促进学生高阶思维得到提升与发展,同时它也是学生知识创造的结晶。
三、三种应用模式的具体实践及效果分析
针对构想的上述三种应用模式,我们主要以《小学现代教育技术应用方法实验》网络课程和Web2.0个人学习环境(需要说明的是:课前教师组织学生利用Web2.0工具搭建个人学习环境,并相互之间建立关联共享,同时也可实现与网络课程的互访)为支撑,在《小学现代教育技术应用方法实验》课程的教学过程中,对其逐一进行实践,并对其效果进行了分析和探讨。
1.“翻转课堂式”的具体实践与应用效果
与传统教学模式相比,“翻转课堂”教学模式颠覆了已有的课堂教学结构,将知识传授过程放在课外完成,知识内化过程置于课内进行,形成了“课前知识传授+课堂问题解答”这一新的教学过程模式。在学习“技术支持小学课程资源设计”这一实验专题时,为了让学生清楚地理解技术支持小学课程资源设计的原则与方法等原理性知识时,我们对“翻转课堂式”这一应用模式进行了实践探索。具体做法分为课前学习和课堂学习两个阶段:在课前学习阶段,教师事先在《小学现代教育技术应用方法实验》网络课程的“微型课堂”模块中“技术支持小学课程资源设计”专题系列微课(含3个,分别为“技术在小学课程资源设计中的作用”、“技术支持小学课程资源设计的原则”和“技术支持小学课程资源设计的方法”),同时在教师的个人学习环境中提供“问题导引单”;学生登录网络课程自主观看微课,完成教师在个人学习环境中的“问题导引单”,并将结果在自己的个人学习环境中,同时发现并记录下自己难以或无法解答的问题。在课堂学习阶段,教师有针对性地展示学生在个人学习环境中的共性问题,并根据这些共同存在的问题和知识难点进行详细讲解。在这一过程中,教师可以采用同伴互助、自主研修等方式,引导学生共同进行难点问题的研讨和交流,最后对学生存有疑义的问题或是关键的内容进行明确与强化,从而帮助学生获得更深层次的理解。
为了解“翻转课堂式”应用模式的教学效果,我们设计了六道测试题对学生的知识习得情况进行检验,结果表明,70%以上的学生都能答对4~6道题,只有少数一部分学生只能答对1~3道题。进一步个别访谈调查发现,学生的正答率高低与其自主学习能力与态度密切相关。正答率高的,其自主学习能力较强,而且态度积极;相反,正答率低的,其自主学习能力相对较弱,而且学习的积极性与主动性也较差。由此,我们可以认为“翻转课堂式”应用模式有助于提高学生的知识习得,而且学生的自主学习能力越强,教学效果则越好。
2.“情境嵌入式”的具体实践与应用效果
“情境嵌入式”应用模式的关键在于训练学生对实验技能操作的掌握和灵活应用情况。在学习“思维可视化工具在小学教学中的应用”这一实验专题时,为了让学生熟练掌握各种思维可视化工具的操作等技能性知识时,我们对“情境嵌入式”这一应用模式进行了实践探索,主要分为创设情境、课堂讲授、技能训练三个阶段。在创设情境阶段,教师要向学生呈现思维可视化工具在知识梳理、过程设计、学习评价以及思维可视化工具在新授课、复习课中应用的具体情境,让学生能够从真实的教学情境出发感知思维可视化工具在小学教学中的应用及其具体操作方法,而不是孤立抽象地学习思维可视化工具的操作。在课堂讲授阶段,教师结合之前的情境,采用穿插播放微课的方式,用于辅助某一技能操作内容的讲解,促进学生更深层次地理解和把握思维可视化工具的使用方法与技巧。在技能训练阶段,教师呈现新的问题情境,并在教师个人学习环境中提供各种有关思维可视化工具使用的网络资源,让学生通过资源利用的方式进行自主练习,并将学习成果在个人学习环境中,与其他同学进行评论交流,其主要目的是为了检验学生的知识迁移情况。
我们对“情境嵌入式”这一应用模式的教学效果也进行了相应分析,主要从态度和技能两个方面加以考察。问卷调查的结果显示,学生在态度上非常认同这种教学模式,85%以上的学生认为这种教学模式“能够加深他们对技术工具在小学教学中应用的认识”,“与单纯演示某一种工具的操作视频相比,将技能操作的微课资源与具体的教学情境相结合,这样更有助于我们掌握各种技术工具的使用方法与操作步骤”。另外,从学生上传到个人学习环境的实践作品来看,学生对于技术工具在什么情况下使用以及具体操作步骤都掌握得较好。
3.“协作建构式”的具体实践与应用效果
研究表明,学习效果与“学生投入”(learner’s involvement)成正比。根据“投入度”的由低到高,学习可划分为感知(perception)、传递(transmission)、经验(experience)、模仿(imitation)、活动(activity)和参与(participation)六个层次。[9]前四个层次的学生基本是知识接受者,而后两个层次则强调学生在一定的目标导向之下,积极投身于学习活动之中,是知识创造者。因此,为了提升学习效果,深化学生对实验原理和技能操作等知识的综合运用,我们在“技术支持小学课程教学过程设计”这一实验专题时,采用“协作建构”这种应用模式。协作建构是个体在特定的组织中互相协作、共同参与某种有目的的活动,最终形成某种观点、思想、方法等智慧产品的过程。这一模式具体应用主要包括:案例呈现、课堂交流讨论、网络化合作活动学习三个阶段。在案例呈现阶段,教师向学生展示技术支持小学课程教学过程设计的相关案例微课,如精选的一个教学活动片断或是一个说课片断,提出思考问题“案例中教师对技术的应用有什么优缺点?”,引导学生观察,启发学生思考。在课堂交流讨论阶段,教师组织学生以小组的形式,围绕案例进行分析、评价,并用鱼骨图、蝴蝶图等图形化思考工具将小组意见进行可视化表述,然后引导学生发表、陈述观点。在网络化合作活动学习阶段,教师进一步提出“如何优化案例中的设计”这一开放性问题,学生通过“合作式的活动”和“活动化的合作”,利用个人学习环境进行知识共享、交流与创造,共同完成优化方案的设计,同时小组依据方案创作微课,并在《小学现代教育技术应用方法实验》网络课程的“成果展示”模块中,师生共同进行网上评论。在此过程中,教师一方面要提供有助于问题解决的资源,另一方面要给予过程性支架引导,还要适时帮助学生进行学习反思。
我们通过查看小组微课、知识共享情况、学生反思记录等途径共同分析“协作建构式”应用模式的效果。首先,通过查看小组作品发现,85%以上的学生都能灵活应用所学的知识进行综合设计,设计出的微课体现出较好的学科性、先进性和创新性。其次,采用社会网络分析对学生在个人学习环境中进行知识共享的情况进行分析,得到共享网络密度为0.6581,大于0.5,说明知识共享网络的密度较高,共同体成员间的互动程度较高。此外,点出度和点入度的数据结果显示,大部分学生的活跃度较高,不仅乐于分享自己的知识,还不断地与其他成员共享交流。最后,通过查看学生的P-M-I-Q反思记录表(P:Plus,指代学习收获;M:Minus,指代不足之处;I:Interesting,指代感兴趣的内容;Q:Question,指代感到疑惑的问题)发现,多数学生反映“协作建构式”的应用模式“逼促”我们带着“批判”和“创新”的眼光来创作作品,感觉自己的分析评价能力有所进步,而且对知识理解有着更深的融会贯通。有的学生甚至指出“课堂上的小组交流和课后的网络化合作活动学习,都营造了一种良好的学习合作环境,使得自己能更加投入学习”。
四、结论
随着高校微课建设规模的逐步扩大,微课资源日益丰富,有效利用微课开展课程教学必然成为一种新兴的教与学方式。本研究从混合学习理论的基本要义出发,以高等学校教师教育类专业课程《小学现代教育技术应用方法实验》为例,提出了微课在高校课程教学中的三种应用模式――“翻转课堂式”、“情境嵌入式”和“协作建构式”,并对其进行了探索与实践,对解决当前高校微课“如何用”的问题具有一定程度的借鉴价值。
尽管上述三种应用模式在提高学生的知识习得、技能应用、思维发展、学习投入等方面有着积极的促进作用。然而,并不是每一次使用微课都能取得上述效果,使用不当往往会适得其反。我们发现,在选择和设计以混合学习为导向的微课应用模式时需要受到一些条件的约束,诸如课程教学内容的属性、微课本身的开发质量、学习的自主学习能力和态度、教师的活动设计与引导等。此外,随着新媒体的涌现,微信也慢慢在教育教学领域中崭露头角,它提供公众平台、朋友圈、消息推送等功能,在一定程度上促进资源开放、交流灵活、传播便捷等。如何利用微信群和微信公众平台构建微信互动课堂,通过推送微课资源,组织学生分享讨论,实现移动式混合学习,将成为以混合学习为导向的微课应用模式的新兴生长点。
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[关键词]科学史;小学课程;融人;体验[中图分类号]g65 [文献标识码]a [文章编号]1671—6493(2011)04—0080-05科学史融人中小学教育,提高未来公民的科学素养是一个传统而又不断变化的课题。目前大陆中学阶段的科学史融入教育以科学课程做得较深入,“科学”(7—9年级)课程标准具体提出融入的五种方式,也出现了一些具体的教学模式设计,但是还缺乏系统 、长期和各学科的实证研究。小学科学史的教育较多还停留在提高学生学习兴趣 ,辅助知识点的学习等层面上。笔者就此拟对科学史融入小学课程提出课程的选择、实施和教师的准备等方面建议 。
一
科学史走进小学的意义二战以后 ,科学素养逐渐成为公民教育中科学教育的主要 目标 。科学素养 (scientiifcliteracy)是融科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观等多种因素为一体的复合概念,是一个人整体素质 中重要的组成部 分。个人早期确立起 的对科学 的兴趣 、态度 ,对其成年时在科学素养方面所能达到的境界有决定性 的影响。在小学 ,科学教育的主要起步阶段 (国外较为正式 的科学教育 已经从 幼儿园大班开始),对科学与人文的融合、科学的人性化如果有很好的理解的开端 ,对孩子们一生的科学精神和科学态度形成将有奠基性的影响。
学习科学史有两层意义 。一是科学 自身的,包括科学发展的过程性、积累性和可修正性。另一层意义是人文的,能够让孩子们理解近代科学发展史与社会需求紧密相关的,从中领悟一些构成人的修养的东西 ⅲ。对于小学科学教育而言,后者具有更基本、更普遍的教育意义。了解科学技术发展过程 中的那些困难和挫折 ,对他们培养实证精神 ,不浮躁、克服困难有一定的榜样和激励作用。了解科学技术的主要发展史中那些改变了社会生活的历史事件,可以使小学生体会到科学与生活的结合如此紧密 ,科学技术的发展影响着社会 的方方面面,正确的科学决策对社会和环境的影响巨大等等 ,自然而然地重视学习科学技术,逐渐培养社会参与感和责任感。
二 当前科学史融入小学课程的
现状当前我国的小学课程与科学史的关联度 ,主要体现在以下四个方面:一,科学史在小学各科课程的融入 渠道仍 以教材 和教辅 阅读材 料为 主。二,“科学”对科学史的关注度在小学各科课程中最大。三,小学各科的课程标准 、课程指导纲要中科学史方面的教学支持不够,没有介绍主要的科学史教学策略。以 “科学” (3—6年级)课程标准为例,对科学史的要求主要表现在情感态度价值观方面。在情感态度与价值观内容标准中, “对待科学”这点的具体内容标准有 :“认识到科学是不断第 4期 林海燕:科学史融人小学课程的研究 83可以多学习和分析 国外这方面的先进教育经验 ,把东西方技术史中适合小学生学习、体验的内容好好设计成课程 内容、学习和动手体验的资源,为公民科学素养中薄弱环节做好基础性的教育工作。
四 教师是影响科学史 融入小学
课程效能的关键因素(一 )教师 自身科学素养是最根本 的影响因素效能,达到系统 目标的程度 。影响科学史融入小学课程效能的关键 因素还是课程的实施者教师。
一
个世纪以来,现代科学已经在中国古老的大地上结出了辉煌的科技文明之果 ,但是中国科学和科学教育在 21世纪的进一 步发展还面临着 巨大挑 战。
正如中国科学院院长路甬祥所指出的那样,“现代科学精神还没有在中国扎根”。公民乃至教师的科学素养仍然不容乐观。从一定的意义上来说,教师是否具备当代科学精神,是否理解科学本质,是关系到全体公民科学素养高低的根本性问题。小学所有教师 (不仅仅是科学教师 ) 自身的科 学素养对其教学和日常工作、生活决策有很大的影响。其科学素养的养成一是要靠职前教育,更主要的要靠自己终身主动的学习 ,汲取各种载体和渠道带来的科学营养。
(二)教师驾驭科 学史题 材 的能力影 响融人效能美国 《科学素养的基准》一书中为何不强调用简化的科学史作为小学教育 的素材 ,主要原因是担心没有很好地处理历史素材,扭 曲和曲解科学史素材细节中的科学精神涵义。确实,教师如何驾驭hps教育素材,对其自身理解科学素材、自身科学素养是一个很大的考验。即使教材和教学资源齐备 ,不 同的取舍倾 向、教学指导中的实践也可以区分出哪些教师真正树立起求真务实的科学精神 ,真正理解和领会科学探究的内涵和意义,哪些教师对科学精神、科学价值观的学习只停留在表面。哪些知识的学习可以超越知识本身的价值,同样的素材不 同的教学和学习方式效果也是不尽相 同的。例如:如展示月相的变化是一回事 ,让孩子们连续观察并记录 28天左右的月相是另一回事。后者给予儿童更多也更重要 的东西,如 :坚持性 、客观性 、认真、严谨 。
不少专家针对科学教育的实际情况,提出几种主要的科学史模式:马修斯的适度模式、孟克和奥斯本的融合模式、互动式历史小故事模式、动手做模式等。1994年澳大利亚科学哲学教授迈克尔 ·马修斯 (michaclr.matthews)认为应 当把科 学史的教育 目标限制在让师范生或教师了解课堂上出现的有关认识论和科学本质的问题范围内。对课程中的认识论和科学本质知识,要提出:“知识什么意思?如何知道的?”之类 的问题,做初步 的哲学分析以使师范生或教师更好地理解科学史中所蕴含的独特经验和概念问题,同时,这种方法也在一般意义上促进 了批判性 思维和反省思维 j。在小学 的高年级实施这种方法有一定的效果。1997年,英国伦 敦 大 学 皇 家 学 院 的科 学 教 育 者 孟 克(m.monk)和奥斯本 (j.osborne)在总结历史经验与教训的基础上,结合当前关于科学课程改革的新观点 (如建构主义学习观),提出科学史教学模式。这一模式假设学习的课题是科学史上某一科学家曾经研究过的 自然现象,当前国内有一些科学教育工作者依此设计了的初中科学 “神奇的激素”、“光合作用发现过程”和 “自由落体运动”等教学模式 j。但 在小学 阶段 鲜见类似教 学模式 实例。
高年级的主题式教学,可以采用这种孟克和奥斯本的融合模式进行科学史教学设计 ,选择的主题仍要挑选科学史上某一科学家曾经研究过的自然现象,学习的难度、科学概念的数 目要有所控制,但是方法是一致的。希望通过研究,对科学史走进小学课堂探索出一种切合实际的有效教学模式。
(三 )教师必须掌握有效 的测评方法科学史的学习评价内容包括科学史的史实、科学本质的理解 、科学研究的主要途径、科学共同体的作用等。科学史的学习影响了学生精神、方法层面的养成 ,人的价值观、情感态度方面有表现反映在行为之 中,因此 ,单纯的卷面测试往往无法真正反映学生 的 “本我” 的变化 j。观察法 目前是 比较好 的测评方式 。例如结合录像 ,学生熟悉 的教师在观察小学生科学史学习前后对科学探究、科学合作以及学习小组的成长自我反馈中记录学生的变化,进行科学态度、科学本质理解和体会的测评,以期争取取得客观地评价 ,但在班级集体教学中着实不易,教师的工作量大,难免以偏概全。教师还需多学 习、掌握 心理 学的一些 方法,例如科 学兴趣、科学精神的投射分析。常规考查工作,如佚事记录、教学 日记、行为核查等 ,兼顾学生互评和 自评也是有效的测评方式u 。82 集美大学学报 第 12卷限制,把课堂学习延伸到课外。科学阅读可以帮助儿童构建大观点 (bigidea)——学科的重要思想 ,这一构建过程是连续 、渐进的,小学科学教育不能完成这一构建,但所指向的是这些大观点。科学阅读可以帮助儿童认识科学与社会生活的息息相关 ,帮助儿童学会从科学的视角分析问题,帮助儿童理解科学家的工作hj。
科学阅读可以一定程度弥补低幼儿童的科学教育缺失。由于上世纪末大陆的基础教育课程改革将小学 “科学”课程放在 3—6年级才开设 ,学前到小学低年级的科学教育实际上成为一个空白段,从儿童的学习能力和学 习需求看 ,这是很不合理的。
科学阅读可以提供低幼儿童的一个 自由、宽松的科学学习渠道,绘本是一种非 常受欢迎 的阅读文本 ,并将愈来愈受到欢 迎。对低幼儿童科学绘本 的推广 ,亚洲地区以 日本做得最好 ,台湾和韩国也开始跟进 ,近年来在大陆城市知识阶层较受欢迎 ,以引进翻译为主,出版的类型中,科学和自然的绘本较少。希望教师和家长 以及出版行业能加大科学阅读的推广力度,培养孩子终身科学阅读习惯 。
(三)课程内容要避免非科学的简化史历史为理解 “科学工作是怎样进行 的”提供通道。美国科学促进协会著的 《科学素养 的基准》并不主张学生们学习某种简化的科学史 ,它认为简化的科学史可能会将科学与历史都搅乱了,使深入学习变得更加 困难 j。但也认 为教师 和研 究人员仍可继续合作某种简化的科学故事对于学生的理解有帮助,并从中受益。确实,非科学的简化史、片面强调 “灵机一动 ”的发 明创造史 ,往往 给小 学生带来科学不严肃的错误印象。怎样展现历史?为了帮助学生更好地理解这一切 ,就要有合适的学习教材。在教学中有必要用翔实的传记、参考书和影片来研究历史上的实例,用各种信息展现方式来帮助科学史的学习。课程内容要注意区分科学史故事的传奇性和科学性的区分。如果把牛顿从苹果落地发现万有引力等类似的故事当成科学发现的典型过程,忽视故事后面的科学家长期观察、思考、探究所付出的劳动和知识积累,科学家对真理追求的孜孜不倦精神,甚至会给神秘主义和伪科学培育适宜的土壤 。
(四)课程实施注重体验 ,让历史动起来仅仅是 “读” 了科学 ,历史描述 的如果是他们不熟悉的事物或者是他们不关心的事物,例如风车产生地点这一事实对孩子们来说没有很大意义。
经历是关键的因素。对儿童学习的研究揭示了这样一个事实:当孩子们没有亲身经历在学校所学的事物时 ,课程想要传授 的知识往往对他们毫无意义。
儿童迫切需要亲身体验的部分原因在于今天的孩子在成长的过程中越来越远离自然界。感性体验的缺乏意味着孩子们缺少对世界进行感知的资源,这与前几代人的情形截然不同。现在的孩子们也带着很多知识来到学校并带着大量的图像、事实和幻想。
但孩子们深深缺乏的是对世界上客观约束以及期望与实现之间区别的内在理解 j。因此,选取合适的科学技术史题材,让小学生进行适合他们年龄和身心发育特征的体验性的科学技术史学习,让书面的历史生动起来 ,将是一种可行的学习方式。从课程内容的编排次序上看,以教育重演论为指导思想的循序渐进模式是一种较为成功的学习模式,尤其是小学阶段。一方面 ,这些历史素材符合孩子们的认知能力。另一方面,通过选用这些历史素材,与 当时历史条件下的社会需求 自然地结合起来。所有这些,都是为了使学习的发生,像奥苏贝尔所称的那样,更加 “有意义”。如英国某小学低年级以 “古罗马”为主题设计的系列 “综合课”案例 ,其小学的技术教育往往学习制造盎格鲁一撒克逊时代 (相当于我们的南北朝)碾玉米用的水轮机等-1jl。
(五)技术史学习不能忽视
我们的小学科学教育中总是有意无意地忽视 了技术教育,劳动与技术教育是小学综合实践活动四大学习领域之一,但是,我们习惯上仍是把 “劳动与技术”放在德育的领域中,为其服务,而忽略了技术教育对社会生活的重要性。一个从小很少玩玩具的人往往成不 了好的工程师 ,一个从小没有劳动习惯的人很难成为热爱创造的劳动者。技术史的学习在小学可以让小学生感受到技术对社会生活的重要性,可以成为小学生动手体验科学技术发展的好学习材料。在国外一些专门的科学史博物馆,复制实验成为一种很好的科学技术史学习渠道,在复制实验过程中,可以体验到当时科学技术的突破有多么艰辛。也可以了解当时的科学共同体研究的思路和范式,这种思维的宝贵财富由于很难在文献和固化的成果中直接展现,往往是无法传承和被忽略的。我国历史中不仅形成了独具特色的四大实用科学体系,在技术方面也很 长时间走在世界前 列,教师和社会博物馆业以及青少年技术教育工作者们发展的”和 “不迷信权威”。“活动建议”方面给予的技术支持很不够 ,简单 的活动主题建议 ,缺少活动实施的具体建议和范例分析: “猜测 10年以后会有哪些科学新发现和技术新发 明;搜集科学技术发展史上的故事,与同学分享”。相关的 “对待科学、技术与社会的关系”方面具体的内容标准是:“用科学改善生活、关注与科学有关的社会问题和科学的双重作用”,在具体教学实施中经常与关于科学史的学习割裂开来,或者简单地叠加。小学教师教学辅助资料和网络支持等教学资源中也鲜见介绍科学史教学策略,提供教学策略学习、探讨的参考和范式。查阅 2000年以来 的科学史融 入小学课程案例 ,来 自第一线的教学案例发表很少 ,个别课程案例出现在一些小学 自建网站中,孤立地探讨教材的执行 ,没能从科学史深层的教育意义中挖掘教学资源和进行教学设计。四,情感态度与价值观评价实施困难。科学史的学习评价重点应是在情感态度与价值观方面。如小学生 “科学学习的态度”具体可以评 价他们的学习兴趣是 否浓厚,学习动机是否强烈 ;能否尊重事实尊重证据 ,能否大胆想象勇于创新;是不是乐于合作与交流,乐于采纳别人的意见 ,乐于改进 自己的学习或研究 ;能不能关心科学技术 ,热心参与有关活动 ,发展对 自然和社会的关怀和责任感。有必要关注小学生的实证兴趣和习惯的养成程度 ,以及主动探究和科学实验的一些最基本的方法及手段 的规范程度。现在 ,这研究方法的养成和规范 ,在大陆的基础教育中仍是比较薄弱的,其结果反映在不少大学生学习、研究方法不规范,这与台湾地区及港澳教育较重视习惯的养成、方法的掌握有很大的不同。实证的精神没有倡导、正确的科学态度没有养成、基础的学习和研究范式没有规范 ,会对整个民族的社会活动和学术研究带来 隐忧和不足。
三 科 学史 融入 小 学 课程 有效途径及关键点(一)小学设置的课程均适合科学史融人小学阶段科学素养的培养不仅仅 限于 “科学”课程的教与学,其他学科也是很好的培养科学素养的渠道、领域和载体。比如小学语文、历史、社会、综合实践活动等课程。在小学合适的课程中融入科学史 (包括技术史 ,以下同),追求的 目标是不生硬、师生乐意、愉快地学习。从而为科学史扎根基础教育实际提供一种有益的教学科学研究。教育家叶澜指出,教育科研一是要明确教育的特殊性,越是基础教育,越要把握教育本身的规律性,否则就会脱 离底线 ,二是改变思维方法。在她看来,现在改革的基本思维方法是做加减法,但实际上我们需要 “化”。比如 ,一说加强学生实践和创新能力的培养,就先想到开一些课程,课程可以开 ,但更重要 的是 “化 ”到里面去 ,让知识 和技能的传授成为培养学生智慧和动手能力的过程 】。
开发小学课程教材和教学资源时 ,要以统一的观念和角度看待科学教育和人文教育,在不同课程的共同的教学资源方面较好地进行融人和融化,自然、妥 帖、恰切地安排科学史内容,可以为一线教师的实际教学起到基础性的匡正和引导 ,对学生的学习也起到有力的引导。除了融人不同课程外 ,还需细致考虑学生的年龄差异安排不同学段的科学史内容,总体上高年级的教学科学史涉及较多,低年级科学社会学涉及部分要比科学史多。教材和相关学习资源的细节方面也要注意科学与性别、角色分工的潜意识暗示等等问题 。
(二)科学阅读仍是科学史融入小学教育的良好渠道科学 阅读 (sciencereading)是通过科学 阅读材料,包括科普读物、科学文章、科学童话、科学故事等,以增进科学学习。在学习内容丰富、学校课程时间有限的矛盾中,科学阅读仍是科学史融人小学 的良好渠道 ,科学史本身就是丰富的科学阅读素材。科学阅读很受小学生欢迎。关于科学素养,wellington和 osborne认 为其包含两种 观点:其一是学习者需具备有与科学相关的说、读、写之能力,也就是包含科学素养基本定义中的技能、情意与沟通 。台湾地 区 2002年 的第一次全台湾科学教育会议 中制定 的台湾第 一部 “科学教育 白皮 书”中也把提高科普读物的水准、提升公民阅读兴趣作为提升大众科学素养的基本策略。通过儿童科普读物以及科学新闻的阅读活动,增进学生对科学的主动学习、科学知识之理解与科学新闻的判断,进而提升科学认识观 以及学 习兴趣 -3j。科学素养另一个衍生 的观点指的是对于科学知识 的体认 ,包含科学素养中对科学主要概念的了解与应用。由于教材编写篇幅 的限制、课 时的约束、教学时间的控制等,教科书编写者和教师心有余而力不足,科学阅读的重要性便突显出来,科学阅读可以不受时空的集美大学学报 第 12卷目前 ,我国大陆仍缺乏多学科、长时间、较大范 围的科学史融人中小学课程的实证研究 ,因此鲜见本土化的小学科学史教学模式 ,课程研究需要实证 ,笔者在厦门市一所小学进行科学史融人小学五年级 “科学”上册 的小 型实证研究 ,希望通 过研究 ,对科学史走进小学课堂摸索出一种结合实际的有效教学模式。
(一)认识小学教师、小学生、小学教育
小学教育专业要培养合格的小学教师,就必须循序渐进地开设教育专业课程之学科课程。而这类课程的逻辑起点是认识小学教师、小学生和小学教育。为了实现这一课程目标,小学教育专业可以开设小学教师专业发展、小学生心理发展、小学教育概论等课程。通过开设这三门课程引导师范生掌握小学教师专业成长与发展的基本规律,特别是掌握小学教师专业发展的基本阶段及其特点,学习国内外教育家献身教育事业的敬业精神和先进的教育思想;引导师范生掌握小学生心理发展的基本规律,特别是掌握小学生心理发展的年龄阶段特征,了解小学生成长与发展的基本需要;引导师范生理解小学教育的实质和意义,小学教育的目标与制度,小学教师与小学生的关系,小学教育的政策与法规,掌握小学教育的基本规律和特点,为他们参加小学教育见习、实习,成长为一个合格的小学教师打下理论基础。
(二)理解小学教育教学过程
在引导师范生认识小学教师、小学生和小学教育的基础上,小学教育专业还需要引导他们理解小学教育教学过程。为此,小学教育专业可以开设小学教学论、小学课程论、小学德育与班队工作、小学学科课程与教学论等课程。通过开设小学教学论课程,可以引导师范生了解小学教学的基本环节和阶段,认识小学教学的实质、任务和内容,理解小学教学的规律、原则,掌握小学教学的方法、组织形式、小学教学媒体、小学教学评价、小学教学管理等;通过开设小学课程论课程,可以引导师范生了解小学课程现象、形式,理解小学课程的实质、结构与特点、目的与内容、课程理论流派与学说,掌握课程设计、实施、评价、管理的理论与技术;通过开设小学德育与班队工作课程,可以引导师范生了解小学德育现象,认识小学德育的实质与特点、规律与原则、德育理论流派与学说,理解小学德育的目的、内容、途径与形式,掌握小学德育的方法;通过开设小学学科课程与教学论(如小学语文课程与教学论、小学数学课程与教学论)课程,可以引导师范生了解相应的小学学科课程与教学发展的历史,理解其目的与内容、规律与特点,领会其课程标准与理念,掌握其开发、设计、实施、评价、管理的知识与策略。
(三)学会研究小学教育
在引导师范生认识小学教师、小学生、小学教育,理解小学教育教学过程的基础上,小学教育专业还应该进一步引导他们学会思考和研究小学教育的问题。研究小学教育是小学教师专业化发展的必然要求。为了给师范生终身专业成长与发展打下基础,小学教育专业可以开设小学教育科研方法、中国教育史、外国教育史、比较初等教育、小学教育改革等课程,为他们成长为专家型小学教师奠定基础。通过开设小学教育科研方法课程,可以引导师范生了解小学教育科研的基本方法,理解教育科研的实质与特点,掌握小学教育科研的步骤和基本技能,形成初步的教育科研意识;通过开设中国教育史课程,可以引导师范生了解中国教育发展的基本过程和历史事实,理解本民族教育家的教育思想及其发展脉络,领会我国不同时代教育制度的特点及其历史意义,把握我国教育历史发展的基本趋势,形成热爱祖国教育历史文化的情感;通过开设外国教育史课程,可以引导师范生了解世界教育历史发展的基本过程和历史事实,理解世界著名教育家的教育思想,领会主要发达国家不同时代教育制度的特点及其历史意义,把握世界教育历史发展的基本趋势;通过开设比较初等教育课程,可以引导师范生认识开展初等教育比较研究的意义,理解比较初等教育研究的基本内容,把握世界主要发达国家与发展中国家小学教育的特点,认识我国初等教育的优势与不足,领悟世界初等教育改革与发展的趋势;通过开设小学教育改革课程,可以引导师范生了解小学教育改革的基本内容,理解小学教育改革的实质、意义与任务,领会小学教育改革的模式与未来走向。这一部分课程内容丰富、结构复杂,在开设过程中要根据本校的实际情况灵活地设置课程,有的以必修课程形式开设,有的以选修课程形式开设,否则,可能会因为教育专业课程比例的增加,挤占了学科专业课程或通识课程的课时。笔者建议将小学教育科研方法、小学教育改革设置为必修课程,其他设置为选修课程。
二、教育专业课程之活动课程的逻辑
学科课程系统性强,有助于提高单位时间的教育专业课程的教育质量和效率。但是由于它过分强调系统的学科理论和书本知识的学习,难以满足学生个性化的学习需要以及探究创新和实践活动能力的发展要求。在小学教育专业之教育专业课程体系中,还需要开设一定比例的活动课程,以弥补学科课程的不足,完善教育专业课程系统。因为“实践性课程的拓展与开发,是教育教学能力培养的重要课程支撑”。
(一)感知小学教育
小学教育专业要培养合格的小学教师,就必须循序渐进地开设教育专业课程之活动课程。而这类课程的逻辑起点是感知小学教育,了解小学教师、小学生和小学。为了实现这一课程目标,小学教育专业可以开设小学教育见习课程。通过开设小学教育见习课程,可以引导学生了解小学教师、小学生和小学,感悟小学教师职业特点和工作特点、小学生的身心特点及小学教育机构的特点,培养初步的小学教育工作职业情感。在实施小学教育见习课程的过程中,师范院校教师与小学教师要加强联系,密切配合,给师范生创造良好的感知小学教育的条件,督促师范生写好见习日记,引导他们对自己的所见所闻进行认真分析、思考和研究,鼓励他们就自己感到困惑的问题向指导老师请教,与同学讨论交流,加深自己对小学教育的认识和感悟。
(二)实践小学教育
在引导师范生感知小学教育的基础上,小学教育专业还需要引导他们亲自参与小学教育教学过程的实践。为此,小学教育专业可以开设形式多样的小学教育实习课程(如顶岗实习、毕业实习等)。通过开设小学教育实习课程,可以引导师范生亲身经历小学教育教学的全过程,全面参与教研、备课、授课、辅导答疑、批改作业、考核评价、思想品德教育、课外活动指导、班级管理、少先队工作等教育教学活动,体验小学教育教学工作的特点,感悟小学教育工作的意义和价值。在实施小学教育实习课程的过程中,师范院校教师与小学教师要加强交流,密切合作,相互支持,为师范生创造良好的实践小学教育理论的条件,督促师范生写好实习日记和实结,引导他们对自己的实习见闻、体会进行认真记录、分析思考、总结和研究,为他们毕业论文选题和研究奠定基础,加深他们对已学专业知识和理论的认识和理解,增强从事小学教育工作的职业情感。
(三)研究小学教育
在引导师范生感知小学教育,实践小学教育教学工作的基础上,小学教育专业还应该进一步引导他们去思考和研究小学教育的问题。研究小学教育是小学教师专业化发展的必然要求,也是他们成长为专家型小学教师的必要条件。为了给师范学生终身专业成长与发展打下基础,小学教育专业可以开设小学教育专业学年论文/学年设计、毕业论文/毕业设计等实践课程,引导他们在完成这些学习任务的过程中学习教育研究、实践教育研究、体验教育研究,为他们将来成长为专家型小学教师奠定宝贵的科研基础。当然研究小学教育的课程也可以与实践小学教育的课程适当结合,相互促进,以取得最佳的教育效果。
三、教育专业课程之技能课程的逻辑
小学教育专业是培养小学师资的师范教育专业。按照它的培养目标,小学教育专业之教育专业课程应该培养学生哪些教师职业技能,有各种不同的学术观点。但总体来看,小学教育专业教育专业课程之技能课程主要包括两大部分,即公共职业技能和学科职业技能。
(一)全面掌握小学教师公共职业技能
从小学教育专业的性质和特点来看,师范教育专业是一个服务于小学教育、小学教师、小学生的专业。因此,它有自己的专业个性特点,突出的特点有师范性、基础性、启蒙性、综合性、活动性等特点。这些特点要求小学教师必须时刻注重自身的教师形象,为人师表,具备良好的语言表达技能、书法技能、文艺活动技能、科技活动技能、体育活动技能等。除了日常教学教育工作技能外,还要有班主任工作技能、课外活动指导技能、心理健康教育技能等。1994年国家教育委员会颁发的《高等师范学校学生的教师职业技能训练大纲(试行)》规定,高等师范学校学生的教师职业基本技能训练内容包括普通话和口语表达技能、书写规范汉字和书面表达技能、教学工作技能、班主任工作技能四大部分技能。这一大纲的规定对师范生的基本教师职业技能提出了一般的要求,具有普适性。但也有不够全面完整之处,主要是没有考虑专业方向性的要求,如它只强调了规范汉字的书写,没有对外文书写提出基本要求。显然对一个外语教师来讲,书写规范的外文是必不可少的一项技能。根据教育部的有关文件、学者们的有关调查与研究的成果以及时代的要求,笔者认为,小学教育专业学生应该掌握如下几大基本技能,即德育技能、教学技能、社会工作技能、教育研究技能。这些技能是所有教师都应该全面掌握的基本技能,即公共职业技能。
(二)熟练掌握小学教师学科职业技能
在小学教育教学实践中,由于小学教师任教课程的不同和工作岗位的差异,小学教师在掌握好教师公共职业技能的同时,还必须熟练掌握学科职业技能。即不同任课教师应该具备熟练的个性化的教师职业技能。这类职业技能由于任课教师工作任务的差异,其学科技能有自己的个性。如实验设计技能、实验操作技能、计算技能、视图技能、朗诵技能、演讲技能、写作技能、音乐示范技能、美术示范技能、体育示范技能等。
四、结语