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自2001年起,义务教育课程标准小学数学教科书在编排上不再把以往的“应用题”单列成相关章节,而是“散播”在各个知识(概念、规则等)之中或者之后,并以“应用”及“问题解决”两种课程形式反映。十分明显,数学课程中应用性问题的教学已经发生了重大变化,在这种条件下解答应用题教学的方法和方式也必须进行重要改革。本研究中所持的“应用问题解决”是一个复合概念,定向在《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以下简称《标准》)中的“问题解决”学习领域,定位在“应用问题”,具体表现为小学数学(数量关系领域)应用问题的来源、选择、提炼与解决。其学与教的使命在于让儿童在自然(生活)情境的状态下,在充满生命活力的思考活动中,积累数量观念,了解数量关系,发现数量变化的规律,并在从问题的起始状态到达目标状态的探索过程中逐步形成一些“个性化”的问题解决策略,发展数学思维能力,“学习如何学习”。在这个活动中,以学生的自主学习为基础,以创设的问题情境为载体,以知识主体(指的是“教师”和“学生”)的和谐互动为特征,以核心知识(指的是问题解决策略)的有效探求为重心,以优化的思维构造为终结。一个应用问题能否得以解决,关涉学生在问题解决中内在的心理认知维度和外在的学习情境维度之间的交互作用。
目前,一方面“应用问题解决”学与教的理论体系和行动方式仍不清晰,一线教师在教学实践中常常还是“摸着石头过河”,另一方面有些教师一直到现在还没有在应有程度上理解课程所发生的变化,并开展有效的教学改革。为了进一步推进基础教育课程改革,清醒地感知现实和理想之间的距离,不断地设计和追求心目中理想的“应用问题解决”的学与教,实现《标准》所提出的课程目标,笔者基于对2001年以来学界在“问题解决”学与教研究上已有成果的清理和观照,结合自己的理性思辨和实践探究,就小学数学“应用问题解决”学与教的几个主要活动板块进行了设计,提出了学与教行动中应该解决的一些关键问题,明确了学与教活动中行动主体应该“做什么”和“怎样做”等基本的本体认知,突出了对“提出问题”“交往互动”“元认知训练”“学困生指导”“学优生示范”“策略探寻”“思维优化”“知识创造”等事关学生良好数学学习素养形成的关注,同时,将学与教的行动过程延伸至课前和课后,进行一体化设计,以求整合学习资源,落实学习任务,并形成一个学习回应的有效反馈机制。由此,在充分尊重《标准》基本理念的基础上,全面考虑学教活动整体和各要素之间的关联问题,从操作层面上构建了可供教师在施行小学数学“应用问题解决”学与教时借鉴的一个行动框架(如图1所示)。本文主要对此行动框架及其实施中的关键问题作必要阐释,期望与同仁商榷。
一、“应用问题解决”学与教课堂实施之前
1.学与教的行动设计(见表1)
2.关键问题及其实施
(1)课程实施者要善于发现并积累可供数学学习的“应用问题”。一般情况下,作为数学问题解决的应用问题大致包括以下三种“面貌”:第一,真实应用问题。指来自学生能直接接触到的,没有经过人为改造的各类数学问题。这类问题具有很强的开放性,使得这类应用问题的最大作用是培养学生解决实际问题的能力。但这类问题所蕴含的数学问题往往是不清楚的,涉及因素多、关系复杂,一般不常引进学习之中。第二,仿真应用问题。指来自实际生活或具备实际背景,但确实学生很难甚至不可能直接接触到的或经过改造与精心设计的一类数学问题。这类问题用来培养学生的数学应用意识的效果虽然没有真实应用问题那么明显,但这类问题数学知识含量较高,特别是经过数学教师的“改造”之后,学生会面临更大的挑战。因此,用来培养学生的数学应用能力比较合适。第三,失真应用问题。不是来自学生的实际生活且不具备实际背景的一类数学问题,也可能是来自学生的实际生活或具备实际应用背景,但可信度非常低。这类问题虽“人造”的痕迹明显,不能直接培养学生的数学应用能力和应用意识,但至少它可以用来训练学生的数学思维,提高学生分析和解决问题的能力。
值得说明的是,一个问题是“真实”的还是“虚拟”的并不很重要,关键在于这个问题本身内置的“思维空间”大小,能否激发学生探究的动机,使他们参与到认知过程之中。一道优秀的应用问题是来之不易的,课程实施者应以积极、慎重的态度,遵循循序、适度的原则,多搜寻、多研究、多创造,把更多、更好、更新的应用问题奉献给学生。
(2)课程实施者要把对数学应用问题的评估纳入到学教行动中来,从多维度做好对教学材料(问题)的分析(见表2),这是落实教学目标和提高教学质量的必要行动。
表2 选择的应用问题分析表
(3)在教师的指导下,小学生要逐步养成用“数学的”视角去看待生活问题和思考问题的习惯,发现并提出一些蕴含数学元素的生活问题,并将生活问题“翻译”(转化)成可供学生学习的数学问题。同时,在预习过程中还要能提出“在学习行动中需要和同伴、老师讨论什么?”“需要进一步解决的问题是什么?”
二、“应用问题解决”学与教课堂实施之中
1.学与教的行动设计(见表3)
2.关键问题及其实施
(1)主动探求解决问题的方法或策略是“应用问题解决”学教行动的重心所在。一个“不称职的教师强迫学生接受真知,一个优秀的教师则教学生主动寻求真知。”[1]在“应用问题解决”的学教行动中,课程实施者最重要的主体力量不是让学生使用什么方法或策略和怎样使用方法或策略来解决问题,而是如何组织学生探索出这些解决问题的方法或策略,并有效地运用这些方法或策略解决新的应用问题。因此,学教行动中,课程实施者应把着力点放在帮助学生厘清待解决问题的状态和条件、限制因素和范围,分析待解决的问题和已解决的问题之间相同的认知因素和不同的认知因素,自主地提取认知经验系统中的相关信息,使问题得以解决,并在从问题的起始状态到达目标状态的探索过程中逐步建构具有“个性化”特质的问题解决策略体系。
(2)必须把元认知的指导植根于合作或讨论的学习环境中。就元认知的指导而言,其根本目的在于给学生解决应用问题提供一个思考的支架,激发出与元认知密切相关的各种行为,以发挥元认知的积极作用。因此,教师要掌握一些元认知指导的技巧(见表4),并在学生思维的“节骨眼”上给予针对性的提示,使得师生的对话能够成为促使学生有效地进行自我监控和自我评价的手段。
表4 应用问题解决元认知指导技巧
从上表4可以看出,学生问题解决过程中呈现的“提示清单”,都是给予学生有指导意义的“自我提问”与行动方法。虽然形式各异,但实质上都是在对学生进行元认知训练,启迪或建议学生“怎样解题”,以促进学生对应用问题的有效解决。这些提示通常集中在五个方面:一是心理性提示,这类提示主要是促使学生深入地分析学习活动,在问题解决的过程中积极地进行自我监控、调节,强调主体的自我激活;二是理解性提示,该类提示旨在促使学生在解题之前对问题进行思考,理解并抓住问题的关键信息,即“审题”;三是关联性提示,这样的提示是促使学生利用关系性思维思考待解决的问题情境与已经解决过的问题情境之间的相似程度以及不同之处,把已有问题解决的经验与新的问题情境有机联系起来;四是方法性提示,即要求学生考虑哪种方法(策略)适合于解决给出的问题或任务,说明应用这种方法(策略)的理由;五是反思性提示,针对问题解决的过程以及结果,提出一些促使学生进一步思考的提问,以判断解答的合理性,优化思维方式。当然,这些提示要视学生在问题解决过程中的实际需要适时给予支持,其基本要求就是让学生明确:在解决应用问题的时候,“应该做什么,什么没有做,接下怎么做”。
(3)准确把握策略(算法)多样化和优化思维方法的关系。在应用问题的解决过程中,《标准》鼓励学生自主探索,大胆尝试,提倡“算法多样化”,课程实践中,也可以看到教师给学生提供了更多地展示属于他们自己的思维方式和解题策略的机会,提供给学生更多的解释和评价他们自己的思维结果的权利。毋庸置疑,这个方向将是带动整个数学教育改革的一个突破口[2]。但课程实施者还应清醒的认识到,“问题解决策略多样化”除了具有“为学生的独立思考提供更大的‘空间’”这层显性的含义之外,更为重要的是还包含“帮助学生更好地实现思维方法的必要优化”这层隐性的涵义。因此,就问题解决策略的多样化而言,课程实施者不应片面地去追求多种不同的解法,认为解法越多越好,“听之任之”,并给自己戴上“尊重学生自己的选择”这样一个桂冠[3],而是要积极引导学生检验和反思应用问题解决的过程,正确把握多样化的算法,并组织学生通过对“你是怎样发现和解决问题思路的?你有什么收获?给你最喜欢的方法命个名?”等问题的讨论,促使学生将不同方法进行类比,解释各种策略的优势和缺点,归纳出解决问题的不同策略,提炼出解决问题的“好”方法,让学生在获得学习成功体验的基础上,实现对解题策略的“互补与整合”,优化思维方法,积累并逐步形成一些数学应用问题解决的活动经验。这些将对培养学生解决问题的能力起到非常积极的作用。
三、“应用问题解决”学与教课堂实施之后
1.学与教的行动设计(见表5)
2.关键问题及其实施
(1)做好对应用问题解决(包括教学题和检测题)质量的分析(见表6)。课程实施者要真实记录学生问题解决的过程(有条件的可以录制部分视频便于分析和前后对比),包括:学生遇到困难时的反应及采用的学习方式,正确和错误的一般或典型的具体解题过程,等等。要充分利用统计数据印证问题的评估和教学的思考,全面观照教学目标的实现情况,并从多视角(教师本体问题还是学生本体问题)、多维度(元认知、认知还是非智力因素等)进行归因分析,能对教学的成败得失做出合乎逻辑的文本解释。
表6 应用问题解决质量分析表
(2)对整个学教方案进行反思,为后续“应用问题解决”的学习提出建议。笔者认为,没有反思的态度和批判的精神,就不可能有一种内在的冲动去推进课程改革。课程实施者每节课后至少应对以下四个问题做出明确回答[4]:一是这节课让学生获得了什么,获得了多少?二是让学生用多长的时间获得的?三是让学生怎样获得的?四是是否每个学生都达成了教学目标?其中,重点关注学习者的投入、学生的数学思维发展、团队或个体学习中的困难所在、教师支持方式的有效性等情况。通过反思,从中检省自己是否漠视、异化、失落了教学的价值[5],并为后续“应用问题解决”学与教的行动和促进课程目标的落实提出切实可行的建议。
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参考文献
[1] [德]第斯多惠著.德国教师培训指南.袁一安译.北京:人民教育出版社,2001.
[2] 张春莉,綦春霞.解决问题与创新意识的培养.学科教育,2002(4).
[3] 张维忠.西北贫困地区中小学数学课程改革研究.教育研究,2001(9).
[4] 王敏勤.高效课堂的四个要件.人民教育,2010(6).
关键词:JAVA框架;设计模式;学生交互系统;类
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)29-6544-04
当前高科技的时代,软件需求日益变化,软件项目越做越大,传统的软件开发方式已不能满足用户提出的功能需求,在代码编写阶段,最困难的步骤是设计程序布局是否合理,应该说软件设计是整个软件开发中最关键的阶段。
随着开发经验的积累,众多普遍使用的、具有共性特色的程序模块形成系统的知识结构,由系统程序员整理并赋予软件开发人员使用,由此设计模式的体系逐渐形成。目前大型软件项目都结合设计模式进行开发,设计模式不仅可提高软件代码的可重用性、扩展性、可维护性,易可改善代码的质量。
1 开源技术中设计模式思想
在众多的开源软件项目中都使用了设计模式,这些开源软件项目在开发过程中很注重人性化使用,使设计模式更易结合于软件开发中,改善了代码质量,提高了开发效率,有助于开发人员开发工作。
1.1 JAVA中的设计模式
JAVA是当前软件开发中主流采用的跨平台面向对象程序设计语言,它采用了多种设计模式。如JAVA技术中的迭代器模式,在JAVA包里面的一些常用的集合类,称为“装实体的容器”,按照不同的操作功能有不同的容器,set集合类装实体是没有顺序之分的,如果迭代出来,取出的数据是随机的;list集合类装入的实体是有先后顺序之分的,map类是根据索引存取数据,软件开发人员可以使用这种已封装工具类对数据进行存取。
JAVA技术中观察者模式,常用于编程时图形界面有关API操作。比如,鼠标点击按钮后会发生的动作,监听器监视观察事件的变化通贯于整个过程,只要按钮被点击,监听器就会获取到事件。同理,键盘操作也会被监听,用户敲击键盘执行,已设置的动作就会响应。可以说,设计模式使软件的操作更方便,调用更直接。
1.2 struts2中的设计模式
struts2拦截器设计模式,属于责任链结构。其思想是将传递过来的一系列动作划分成若干个元素,这些元素根据实际情况赋予不同的操作功能,然后形成链式堆栈结构,按顺序被执行。在实际编程中,对拦截到的动作进行处理,调用其相关的功能操作。
1.3 spring中的设计模式
spring中使用的比较典型的设计模式是工厂模式,工厂模式无需开发人员开发,可直接使用spring,用来生产和管理bean,配置好相关文件即可实现相应操作;还管理着bean的生命周期和bean之间的依赖关系。
2 学生交互系统设计目的
基于交互式信息系统的项目教学法是一种以学生自主探索为基础,充分运用和发挥计算机网络教室的现代教学设备、多媒体电子控制平台、网上课堂等功能的交互式信息系统,可实现项目教学法在时间和空间上的扩充与延伸,充分体现计算机学科特点及网络应用在计算机专业课程的重要作用。
目前,国外高校建立有以校园网为中心向多方面、多层次发展的信息交互系统,校园的信息可以通过网络的方式传播到校园的每个角落。国内许多高校都支持学生自主研发校园网络使用系统。
该交互系统是一个结合资源共享、学习交流于一体的动态交互系统,可提供教学项目相关的知识、信息与材料,构建项目教学在课堂上的教学情境,充实基于网络的教学模式的内涵。该项目的实施能提高学生理论的运用与实践水平的锻炼,增强学生的动手能力及团队合作精神;学生可借助对该项目的开发,完成企业网系统开发,达到“工学结合”,有助于学生掌握时代最新软件技术,为社会培养实用型人才。
3 学生交互系统设计与实现
3.1 系统功能模块设计
根据平台的业务逻辑的设计与实现的需求分析,该平台主要实现三大模块。
1)互动交流模块:允许用户发表文章进行讨论,对活动进行推广,交流区分为学习讨论,社团交互,求职实习等模块进行专题式的交互。
2)分享互动模块:该模块有上传下载的功能,可分为学习资料区,视频专区,美图区等,供用户将资料分享,用户可下载需要的资料,或上传资料供其他有需要的用户下载使用。
3)个人空间模块:每个注册用户都有一个自主空间,空间包括相册,文章,心情等模块,用户通过关注其他用户,或以加好友的方式,互相关注对方动态。
3.2 数据库设计
根据需求分析及程序实现分析,规划本系统数据库实体。
1)跟帖实体。
设置编号、所属版面、标题、内容、者、时间、对帖子进行操作的时间、是否为顶置帖子、被顶置时间、是否为精华帖子和被设置为精华帖子的时间等属性。
2)回帖实体。
设置编号、跟帖ID、标题、内容、回复者、回帖时间等属性。
3)版面实体。
设置编号、所属类别ID、版面名称、版主和版面公告属性。
4)交互平台类别实体。
设置编号、类别名称和介绍属性。
3.3 系统架构设计
本系统采用B/S架构,遵循MVC模式,分为三层,包括表示层,控制层和实体层,三层架构的搭建主要使用SSH2(struts2+spring+hibernate) 三大框架整合。如图1所示。
1)表示层。表示层通过JSP/HTML/JSTL等的网页向用户展示出相关的数据,用户输入信息后,表示层将用户的信息转发到后台,表示层就是一个通过浏览器与用户进行交互的接口。
2)控制层。用于做一些有效性验证的工作,以更好地保证程序运行的健壮性。如完成数据添加、修改和查询业务等;不允许指定的文本框中输入空字符串,数据格式是否正确及数据类型验证;用户的权限的合法性等等,通过以上的诸多判断以决定是否将操作继续向后传递,保证程序的正常运行。
3)实体层。用于跟数据库进行交互。执行数据添加、删除、修改和查询操作等。此处交给hibernate框架进行管理,系统采用类所生成的实体形式进行存取数据。论坛结构层依赖关系如图2所示。
3.4 系统实现
1)导航功能菜单实现,如图3。
2)独立论点板块,实现更新、排序、展示、分页功能;
3)用户管理操作模块,实现浏览、注册、查看、管理员登陆功能。
4)后台实现
采用主题管理方法,实现批量移动、批量置顶、批量打开关闭文章、批量删除,设置精华、定期清空等功能操作。
4 结合学生交互系统运用JAVA设计模式
4.1 建立实体类
根据该系统数据库的表建立实体类,每个实体类都有属于自身的属性和相关的方法,图4所示。
将生成的实体存储后,在数据库中显示为一条记录,取出数据时,也是按记录的形式取出,方便数据库的操作。
4.2 控制类调用服务类进行实体的处理
本系统中,控制类接收到请求后,调用服务类中的方法处理实体,处理完毕后返回控制类。例如用户业务中实现注册功能的操作是:进入注册页填写好注册信息,点击“提交”后,后台的控制类就会接收到用户的信息,在合法的情况下保存用户的信息存入数据库,在这个过程中控制类生成一个新的用户实体,并且将接收到的用户信息装入新实体,然后调用用户的服务类的保存方法将实体以一条记录的形式保存于数据库中,完成后返回控制类。
4.3 定义特殊的公共服务类
本系统中,在服务类中定义一个特殊的公共服务类,这个公共服务类实现了公共服务接口。其目的是为了增强整个系统的重用性。因为大多数服务类都有相同的操作,将其相同的操作剥离出来,重复地使用到所有类中,程序结构更加合理。如本系统中的实现添加功能,可使其他服务类调用,避免了代码重写,结构冗余等缺点,优化程序结构。
5 结束语
本文通过对目前JAVA语言框架技术中主流设计模式思想的分析,在实现学生交互系统的开发过程中,将系统设计与设计模式中的策略模式相结合,定义实体类,由控制类调用服务类实现对实体的处理,定义特殊的公共服务类,程序结构更加优化,程序的可维护性、可扩展性得到增强,方便系统员后台管理。
参考文献:
[1] Eric Freeman,Elisabeth Freeman,Kathy Sierra,et al.Head Frist设计模式[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2] Erich Gamma.设计模式:可复用面向对象软件的基础:elements of reusable object-oriented software(双语版)[M].北京:机械工业出版社,2007.
[关键词]TPACK;师范生:话语分析;设计学习
[中图分类号]G420
[文献标识码]A
[文章编号]1672―0008(2011)06―0073―06
一、研究背景
如今.我国的教育信息化进程已初获成效。各级各类学校中的硬件设施覆盖率也获得了显著的提升。然而,在硬件设施覆盖率大幅增长的同时.却出现了“高投资未能带来高效益”的现象。国内和国际上的学者们认为.硬件设施的低效、无效应用是造成这一现象的主要的原因之一。而要从根本上解决这个问题.就要将信息技术与学校中的日常教学工作有效地整合起来Ⅲ.教师在这一过程中起到了重要的作用。因此.培养教师的信息技术整合能力就成了重中之重。
和传统技术不同.大部分数字技术的产生并非出于教育的目的,具有用途多样、不稳定、功能不透明的特征。因此,尽管PowerPoint、Excel在如今的中小学中已经比较普遍.但它最初的目的用于商业领域.因此将这些软件用于具体的教学情境时通常困难重重,需要教师对其进行“重设计”:对在何处、如何以及为何使用这些软件进行重新设计。但是,目前的我国的大多数教师教育课程缺乏理论框架的指引.过于依赖对技术能力的培训.忽视了教师在真实的教学情境中有效整合技术的“重设计”能力。
美国密西根州立大学的Punya Mishra教授和MatthewKoehler教授在Lee Shulman提出的PCK概念基础上.加入了技术元素.于2005年首次提出整合技术的学科教学知识(Technological Pedagogical Content Knowledge,TPACK)的概念。TPACK框架共包含七个元素。其中,技术知识(Tech.nology Knowledge,以下简称T)、教学法知识(PedagogicalKnowledge,以下简称P)、学科内容知识(Content Knowledge、以下简称C)是三个单一元素。整合技术的教学法知识(Technological Pedagogical Knowledge,以下简称TP)、整合技术的学科内容知识(Technological Content Knowledge.以下简称TC)、整合技术的学科教学知识(Technological PedagogicalContent Knowledge.以下简称TPC)则是由三个单一元素相互交织而成的四个复合元素。Mishra和Koehler指出.如果教师要有效地使用技术进行教学,就要明晰在何处、如何以及为何整合信息技术.就必须深入理解信息技术技术、所教学科的内容和教学方法三者及其相互之间的影响关系.即具备rrPACK。
TPACK概念为有关教师的信息技术整合能力研究提供了理论框架。自2005年以来.国外教育技术领域中已涌现出了大量的相关研究。其中.一些研究主要针对教师TPACK的培养与发展.如教师TPACK水平的测量、测量工具的信度和效度提升等问题。目前.研究者们采用的评价方式主要有两类:使用自评估量表等量化方法进行评价。以及使用课堂观察、访谈、话语分析等质性方法进行评价。这些研究既有关注教师教育课程的总体效果.也有关注在接受课程的过程中教师TPACK的发展与变化。例如,2005年,Mishra和Koehler开展了一项研究.采用简单的自评估式量表.对教师教育课程实施的过程中.教师的TPACK变化和发展进行了记录。又如.2007年.他们在另一项研究中.对教师教育课程中的教师对话进行了记录.并根据TPACK框架对话语进行了分类统计.从而展现了教师TPACK水平发展的过程。
2010年12月2日至19日.笔者在上海市某高校开展了一次职前教师教育微型课程.名为“整合信息技术的数学教学设计工作坊”。该课程面向数学专业的师范生.旨在提升师范生的TPACK水平.促进师范生逐渐形成对信息技术、教学法、学科内容三者之间互动关系的深刻理解。在之前的一项研究中.笔者使用前后测量表的数据.对微型课程实施前后师范生的TPACK水平变化进行了分析。分析结果表明该微型课程促进了师范生的TPACK水平提升[12]。在本研究中.笔者将深入到微型课程的过程中.通过话语分析的方法.尝试回答“在进行教学设计的过程中.师范生的关注焦点发生了怎样的变化”这一问题.从而为以提升教师TPACK水平为目标的教师教育课程设计提供启示与建议。
二、微型课程简介
本次微型课程采用了“设计学习”策略。在课上,师范生在近似真实的情境中.通过小组合作完成一堂数学课的教学设计。整个微型课程包括六节课.共计900分钟.分为两个阶段进行。第一个阶段为“教学设计”,共分“选题”、“学习者分析”、“学习内容分析”和“教与学活动分析”四个活动。其中.“学习内容分析”、“教与学活动分析”各包含了“初分析”和“再分析”两个子活动。在该阶段中,师范生确立教学的主题和教学对象,对学习内容和教学活动进行分析.形成教学设计方案。第二个阶段为“实现设计”.分为“课件和教案的初制作”和“课件和教案的完善”两个活动。在这一阶段中.师范生在上一阶段的分析工作基础上,形成课件、课堂教学方案。在最后一节课上,每个小组呈现教学设计方案、课件、课堂教学方案,并进行自评和互评。
微型课程中的七项活动均设立了具体的活动目标(如表1所示).这些目标中暗含了TPACK的思想.是微型课程总目标“让师范生深入思考信息技术、教学法、学科内容三者之间的关系和相互作用”的细化和具体体现。
为了实现各项活动的目标和课程总目标.微型课程中引入了四条支持性策略。其中。“组内讨论一组间交流”、“提出雏形一完善细化”两条策略参照了Janet L.Kolodner有关“Learning by design”的主张.旨在通过提供小组成员以及小组间的互动交流、迭代设计的机会.以帮助师范生形成更加完善、细致的设计方案;“问题引导与工作单填写”、“案例与资料的提供”两条策略参照了Bracha Kramarski和TovaMichalksv、Judith B.Harris和Mark Hofer以及Margaret L. Niess等人有关教师TPACK培养的研究.旨在通过自我提问的元认知策略、表格填写的方式,帮助师范生思考、澄清教学设计中信息技术、数学知识和教学方案三者之间的联系与互动.同时为师范生提供了与教学设计相关的资料。
通过自愿报名的方式。共计20名师范生(男生4名,女生16名)参加了微型课程。20名师范生均为大学三年级学生,均修读过《教育学原理》、《数学教学法》,正在修读《心理学基础》,且已经有过若干次微格教学的经历,具备一定的教学法知识基础。其中的19名师范生修读过诸如《现代教育技术》的教育技术类课程。因此,总的来说,参加本次微型课程的师范生均具备一定的数学专业知识、教学法知识和信息技术知识基础。在微型课程开展过程中.20名师范生自愿分为6个小组,分别选取了“无理数的证明”、“三角形的分类”、“黄金分割”、“圆锥曲线之椭圆曲线”、“特殊二次函数的图像”和“旋转对称”六个数学主题。
三、数据收集与编码
在微型课程的实施过程中.笔者对全班进行了录像。录像包括了6个小组在5次组间交流阶段的发言。发言的内容分别为“选题”、“学习者分析”、“学习内容初分析”、“学习内容再分析”和“教与学活动初分析”.共计30段组间交流录像.约900分钟。
此外.笔者随机抽取了“特殊二次函数的图像”组.对该组组员f共3人)在6次组内讨论环节中的讨论情况进行了录像。讨论的内容分别为“学习内容初分析”、“学习内容再分析”、“教与学活动初分析”、“教与学活动再分析”、“课件和教案初制作”和“课件和教案再制作”.共计6段组内讨论录像.约180分钟。
由于师范生在讨论和发言中所说的话语在一定程度上代表了他们在设计过程中的关注焦点.笔者采用话语分析法呈现最终的分析结果。首先.对录像中师范生的话语进行了实录。随后.以Mishra和Koehler给出的TPACK概念为基础.参照Suzv Cox有关TPACK概念精致化的研究.制定了话语编码的规则(如表格2所示).采用两人同时背对背编码的方式,将话语编码为T、P、C、TP、TC、PC、TPC、N八类。通过核对、讨论,确定最终的编码结果。
在几轮的编码工作后.笔者又制定了以下四条规则.作为补充规则:(1)当一句话语被编码为复合元素,且前后语意连贯时.只编码为该复合元素.不再罗列出该复合元素中包含的核心元素。(2)涉及到“教学重点”、“教学难点”、“知识点的比重”、“学年段”等有关数学课程方面的话语,编码为PC。(3)当话语中涉及到使用某个软件(如PPT)或媒体(如图片、音频、动画,或带有“动态”、“直观”等词)进行教学(带有“演示”、“证明”等教学行为用语),但没有明确提及具体的知识点时,编码为TP。(4)话语中涉及到使用某个软件(如PPT)或媒体(如图片、音频、动画,或带有“动态”、“直观”等词)来“呈现”、“表征”某个具体知识点时.编码TC。
四、数据分析
(一)组间交流话语分析
首先.笔者从班级层面出发.根据组间录像资料.对6个小组在教学设计中的话语焦点进行分析.30段组间交流录像均来自“教学设计”阶段.共计328句话语。笔者对各类话语的比重进行了统计.汇总结果如图1所示。
从图中可以看出.P类话语的比重最高.约占总话语量的三分之一。C、PC、TPC三类话语的比重次之,分别约占总话语量的19%、18%和10%。T、rip、TC三类话语的比重则较低,分别约占总话语量的7%、5%和7%。这说明,在微型课程的第一个阶段“教学设计”中.师范生对教学法的选择和使用给予了较多关注,对信息技术,以及信息技术与教学方法、信息技术与教学内容的互动关注较少。但是.在该阶段中.师范生已经对信息技术、教学内容和教学方法的三方互动和影响给予了一定关注。
随后,笔者统计了“选题”、“学习者分析”、“教学内容初分析”、“教学内容再分析”、和“教与学活动初分析”五个活动中,各类话语(除N类话语)的比重变化趋势。其中,三个单一元素类话语比重的变化如图2所示。
从图中可以看出,由于五个活动目标设置的不同,P、C两类话语的比重在“教学设计”阶段中呈现出了较明显的高低起伏态势。而在这一过程中,T类话语的比重一种低于P、C类话语,且变化并不明显。此外,四个复合元素类话语比重的变化如图3所示。
从图中可以看出,因五个活动目标设置的不同,TP、TC、PC三类话语的比重在“教学设计”阶段也呈现出较大的高低起伏。而在这一过程中.PC类话语的比重一直高于其他三类话语.TPC类话语的比重则呈现出起伏上升的态势。
(二)组内讨论话语分析
随后.笔者深入小组内部.对某一小组内部的话语焦点进行了分析。6段组间交流录像均为“特殊二次函数的图像”小组的组内对话.共计1384句话语。笔者对各类话语的比重进行了统计.汇总结果如图4所示。
从图中可以看出,T、P、C三类话语的比重较高,分别约占总话语量的20%、23%和18%。TP、TC、PC、TPC三类话语的比重较低,分别约占总话语量的2%、7%、11%和2%。这说明,该小组的成员更多关注信息技术、教学法、教学内容,较少关注这三者之间的互动关系。
鉴于这6段组间交流录像包含了本次微型课程的3次“迭代分析与制作”.笔者分别对学习内容初分析与再分析、教与学活动初分析与再分析、课件与教案出制作与完善活动中,各类话语的比重进行了对比,统计结果如图5、图6、图7所示.
比较图5和图6可以发现.与“初分析”活动相比.“再分析”活动中,T、TP、TC、PC、TPC五类话语的比重均有所上升,而P、C两类的话语均有所下降。这说明,随着讨论的深入。该小组成员开始将关注的焦点从教学方法、教学内容逐渐转移到信息技术,和信息技术、教学方法、教学内容三者之间的互动关系。
从图7中可以看出,与之前的“教学设计”阶段相比,在“实现设计”阶段中,该小组的T话语比重明显增多。但在“完善课件与教案”活动中,T、TP、TC、TPC四类涉及到T的话语的比重有所回落,而同时P、C、PC三类话语的比重有所上升。这说明随着制作过程的推进.该小组成员又逐渐将关注的重点转移到了教学方法、教学内容和学科教学上。
另外.从以上三幅图中可以发现.随着分析和制作过程的推进.N类话语的比重都有所回落。这说明“迭代分析与制作”使得该小组成员将更多的注意力集中在需要解决的问题上。
五、结论与讨论
(一)根据组间交流的话语分析结果,笔者总结出以下三点研究结论
(1)在“教学设计”阶段中,T、P、C三类话语的比重最高时达到了58%,最低时为3%,而TP、TC、PC、TPC四类复合话语的比重最高时仅达到26%.最低时为0%。这说明.在整个教学设计过程中,师范生对T、P、C三者的互动关系的关注相 对较少。
(2)在三类单一元素话语的比重中.T类话语的比重一直低于其他两类话语.且在整个“教学设计”过程中没有发生较大的变化。这说明师范生在进行教学设计的分析时.在关注P和C的同时,很少关注到T。
(3)在四类复合元素话语的比重中.PC类话语的比重一直高于其他三类复合元素话语.最高时达到了总话语量的26%,最低时为12%。此外,TPC类话语的比重从第一个活动的2%到最后一个活动的13%.呈现出了起伏上升的趋势.最高时达到了15%。这说明,在关注T、P、C之间的互动关系时,师范生更多考虑P与C之间的关系。同时,随着课程的推进,师范生对TPC的关注逐渐提升。
(二)根据组内交流的话语分析结果,笔者总结出以下三点研究结果
(1)在微型课程的两个阶段中.T类话语的比重差别明显。在“教学设计”阶段,T类话语比重的最高值仅为11%。而在“实现设计”阶段.T类话语的比重一直高于30%。这说明.在动手实践的过程中.T成为了该小组的成员重点关注的内容。
(2)通过对比“学习内容分析”、“教与学活动分析”中的两轮迭代分析活动.笔者发现.在第二次分析的过程中.该小组的成员开始更加关注T、P、C三者之间的互动。这也说明迭代分析对促进师范生思考信息技术、教学法、教学内容三者的关系具有一定的作用。
(3)通过对比“课件与教案初次制作”与“课件教案的完善”两项活动的话语分析结果.笔者发现.随着设计工作和讨论的深入,P、C、PC三类话语的比重均有所提高,而涉及到T的TC、TPC、TP三类话语的比重却反而有所下降。这说明,该小组的成员在课件和教案制作的后期更加注重教学方法、所要教的内容以及如何教授这些内容。
【摘要】支架式教学是通过一套恰当的概念框架来帮助学生理解特定知识、建构知识的教学模式,借助该框架,学生能够独立探索并解决问题。支架式教学改变传统的教师主宰课堂的局面,构建师生互动、共同参与课堂活动的教学模式。本文对支架式教学法进行了简要的介绍与分析,并阐述了支架式教学在中学化学教学中的应用体会。
关键词 支架式教学;化学教学;概念框架
一、问题的提出
在传统的中学化学教学中,一直沿用讲解式教学模式,学生被动地接受老师、书本的现成理论。这种模式使学生的思维能力得不到很好的发展,缺乏对问题的分析,学生的求知欲也被消磨在机械、枯燥的学习活动中,这些显然跟新课程改革的初衷相违背。新课程标准要求教师应倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。在化学教学中引入“支架式教学”,通过学生的自主探索与协作交流,不仅体现了新课程标准的要求,而且也较好地培养了学生终生学习化学的能力。
二、支架式教学在中学化学中的实施
1.创设问题情境,激发学生探索活动的兴趣
学起于思,思源于疑。学生对新知识的需求是创设问题情境的基本条件。教师在教学过程中,设计一些有层次的问题,创设一种情境,将学生置于是非的“十字路口”,使学生原有知识与新知识发生强烈的冲突,从而激发学生探索的兴趣和产生进一步学习的动力。
2.搭建支架,引导学生进入情境
在教学过程中,根据创设的问题情境,教师首先要帮助学生确立目标,为学生探索问题情境提供方向;其次,围绕当前的学习内容,为学生提供探索该学习内容所需要的概念框架,搭起问题支架;再次,也可以提供解决问题的线索,教师可以通过演示,引导学生探索问题情境,教师的引导要随着学生解决问题能力的增强而逐渐减少。
3.启发学生自主学习探索
培养学生具备较强的独立自学能力,是我们教学的目的。这一能力的形成须以教师正确的引导为线索。探索开始可以先由教师启发引导,如演示或介绍理解类似问题的过程,提供问题解决的原理,放手让学生自己决定探索问题的方向,选择自己的方法,独立进行探索,不同的学生可能会探索不同的问题。这时,教师也可以适时地加以提示,帮助学生沿框架逐步攀升。
4.鼓励协作学习,完成意义建构
学习者与周围的环境交互作用,对于学习内容的理解起着关键性的作用。在探索过程中,教师要建立一个学生团体进行协作学习,通过生生之间、师生之间的协商讨论,相互协作交流,相互启发,可以与同伴分享自己的探索成果,解释自己探究的方法,共同解决独立探索过程中所遇到的问题。如学生提出石蕊为什么又褪色了?他们讨论后提出猜想:猜想1:一定有物质使石蕊褪色了,这一物质具有漂白性?猜想2:溶液中有H+和C1-,是不是盐酸使石蕊试液褪色?猜想3:Cl2氧化性很强,是否是氯气使其褪色?学生通过设计实验并验证HClO具有强氧化性,能使有机色素分子破坏变成无色物质,故可做漂白剂;消毒剂等。
三、支架式教学中几种不同类型的支架在中学化学教学中的具体应用
从支架的表现形式来看,常见的学习支架可以分为范例、问题、建议、图表等。
在实践中该怎样具体运用支架式教学法呢?对不同类型的支架结合高中化学教学实践分别用案例加以阐述。
1.范例支架:范例即举例子,举出已知的类似知识点。好的范例能帮助学生较为便捷地达到学习目标。运用案例:Fe(OH)2的制备。因为Fe(OH)2很容易被氧化,所以在制备Fe(OH)2要考虑隔绝O2,如何才能做到呢?这时老师提出已学过的钠和白磷的保存知识,让同学们据此找到Fe(OH)2的制备方法,最后让同学们总结出隔绝O2的方法。这一教学设计中,利用已学到的知识作范例。
2.问题支架:所谓问题是指在一定情景中人们为了满足某种需要或完成某一目标所面临的未知状态。它是学习过程中最为常见的支架,当教师可以预期学生可能遇到的困难时,对支架问题进行适当设计是必要的。运用案例:离子共存的判断,老师通过一系列设计好的题目(有生成沉淀的,有生成气体的,有生成弱电解质的,有发生氧化还原反应的,有生成络合物的等)对学生提出一系列相应的问题。
四、支架式教学给我们的启示
支架式教学法是学习方式的转变,这样的课堂教学打破了传统的“师讲生听”代之为以学生为主体的教学模式。(一)学生在支架式教学中,参与学习、互动、探知、解惑,能力得到提高。成为课堂学习的主人和主体。(二)在支架式教学法中,教师成为学生学习活动的协助者和指导者。(三)支架式教学法将学生个体间的学习竞争关系改变为小组合作学习,师生、生生之间的多向交流,更能产生思维的火花,同时教师也能得到启发,真正做到教学相长。
参考文献
[1]王磊,张毅强,乔敏.观念建构为本的化学教学设计研究[J].化学教育.2008(06)
[2]胡久华,乔敏.例谈化学课堂上教学情景的创设[J].化学教育.2008(05)
[3]林肃浩.新课程背景下化学课堂教学设计的实践与思考[J].化学教育.2008(03)
1.1“框架”教学法的指导思想
“框架式”教学设计有其特定的理论背景,框架一词是由闵斯基提出的,他的看法是“在一般情形下,当一个人遇到新情况时,会从他脑海中的记忆结构里去搜寻相关的信息”。在这里所说的这个记忆结构就是“框架”,是一种架构,而“框架”即是代表典型情况的资料结构。为了更大可能地提高学生的学习效率,框架式教学法授课的基本原则是从整体把握,不在教学内容的“细节”上纠缠,以学生为主体,给学生更多的自学机会。注重师生间的双向交流,及时得到反馈信息以调控学生的思维角度和学习内容的深度、广度。对教学中的重点、难点内容,教师根据学生的学习能力将其分散,以降低课程难度。
1.2“框架式”教学法的优势
知识框架的建立,使学生对医学免疫学有了初步的整体概念,而且知识框架的建立对学生进一步学习和讨论医学免疫学知识有系统的指导作用。并且,有利于教师在教学活动中掌握学生的学习情况,激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性,提高学生的学习能力。
2对象与方法
2.1研究对象
随机选取河北北方学院2010级两个医学本科班的学生为研究对象,共83名学生,分为实验班(43名)和对照班(40名)。
2.2研究方法
2.2.1教学方法
学前对两个班进行免疫学基础知识问卷调查。实验班采取框架式教学模式进行教学,对照班按传统教学方式授课。两个班理论授课内容和学时数相同,授课过程中进行两次理论考试(期中考试和期末考试),其内容、方式、时间均相同。最后通过问卷调查的方式评价教学效果。
2.2.2“框架式”教学法的应用
首先对教学内容划分模块、重视教材中“免疫学简介”章节的教学,引入框架式教学理念。比如在具体教学中,教师针对所有医学免疫学内容搭建如图1的基本框架,使学生从整体上领会医学免疫学的教学内容和重点及学习的重要性;其次,按“最近发展区”的要求对具体章节搭建框架。教学中针对本章节的主题,确定教学目的,按照从总到分的原则帮助学生建立学习框架,为学生潜在能力的发展提供宽广的空间。比如对“抗原”这一章:先要求学生掌握好抗原的概念及特异性相关知识。再引导学生举例日常哪些物质可以成为抗原,这些物质又具有怎样的共同特性,最后总结出抗原的概念及具备哪些特性就可以成为良好的抗原。再次,以学生为主体,引导其在基本框架搭建好的基础上,不断探索和学习以充实自身的框架,比如可以向学生提问抗原是怎样被机体识别的?其特异性又表现在哪些方面?通过提供相关书籍让学生自己查阅文献资料、网络搜索、互相讨论解决问题,充实框架。这样激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新精神,开拓了学生的视野。在整个教学过程中,教师应不惜删掉一些叙述性的内容,对于体液免疫应答、细胞免疫应答等过程中的细节之处提出问题,引导学生进行自学、讨论,这样使学生的学习由被动变主动,易于理解和掌握,便于加强记忆。
2.3统计学处理
学生成绩以x±s表示,数据分析采用SPSS15.0统计软件处理。P<0.05为差异有统计学意义。
3结果
3.1学前免疫学基础知识问卷调查结果调查问卷统计结果显示,实验班平均成绩与对照班平均成绩差异无统计学意义(P>0.05)。由此得出,学生在学习医学免疫学之前,具有同等水平的基础知识。
3.2对照班和实验班考试成绩比较最后考试成绩经统计学处理,对两种教学效果进行比较,考试分数均呈正态分布、考试的可信度较高。两个班学生期中考试成绩见表1。经统计分析,实验班与对照班差异有统计学意义,实验班期中考试平均成绩高于对照班。两个班学生期末考试成绩。经统计分析,实验班期末考试平均成绩明显高于对照班,差异具有统计学意义。
3.3学生对教学效果的问卷调查结果教学效果问卷调查结果发现,对教学满意程度实验班明显高于对照班;而激发学习兴趣实验班也高于对照班,差异均具有统计学意义
4讨论
医学免疫学是生命科学及医学领域中的前沿学科,它与细胞生物学、分子生物学、分子遗传学以及生物化学等相互渗透、互相推动,是基础医学与临床医学的支撑学科之一。但是其理论内容深奥、抽象,概念多,各种概念相互解释,并且以英文简写出现,使得学生感到纷乱复杂,难以把握。高等医学院校免疫学授课还存在课时少,内容多并且不断更新,学生班容积大等特点,传统的教学模式往往是教师在台上“津津有味”地讲,学生在台下“昏昏欲睡”,学习兴趣大大降低。因此要激发学生学习免疫学的积极性,提高学习效果,有必要对传统的教学模式进行改进,为此本文对框架式教学法进行了探讨。框架式教学法是系统理论在教育理论中的应用,它强调知识整体性教学,引导学生掌握知识的基本脉络,从整体把握知识体系,对知识进行概括、归纳、总结和应用。最大可能的提高学生的学习效率。进行框架式教学法就要求:授课要精选精讲而不是面面俱到;对整门课建立内容的框架结构同时强调其各部分内容的交叉和联系;课后学生要自己丰富、充实框架所包含的内容。本研究随机选取的两个班级学生免疫学基础知识水平基本相同。在教学中,实验班采用框架式教学法授课,对照班仍采取传统的教学模式授课,经过处理,获得了不同的教学效果。说明框架式教学法在医学免疫学教学中是可行的。同时框架式教学法强调的是从整体把握,在教学过程中省去了大量细节知识的讲授,节省了课时,适应了免疫学学时少的情况;与传统的教学模式相比,框架式教学法注重以学生为主体,给予了学生更多的时间和机会去构建本学科的新知识,对提高学生的思维能力有独到之处,也有利于学生对知识的理解、记忆和掌握。
5结论