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关键词:算法;实例;教学流程
中图分类号:G633.67 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 13-0000-02
Algorithm-Centric Program Designed to Build New Processes of Teaching
Lin Dongfeng
(Fujian Pingnan County Vocational School,Ningde352300,China)
Abstract:Many teachers in secondary vocational schools teach computer programming language of this course,the teaching materials are based on the existing chapters in order to complete the task of teaching the regular teaching bined with years of teaching experience,I think this knowledge to master the programming language point of the goal of teaching the process model is not desirable,must be based on post college students ability to learn the actual situation of the teaching process to be adjusted.We know that programming is the essence of algorithms,so I think teaching should be targeted in order to grasp the main line algorithm,and then refine the decomposition according to the target-related sections of the theoretical knowledge,then combined with life examples to explain the analysis,let the students in the teacher's under the guidance of the algorithm associated with the kinds of questions deduction,so that students truly master the essence of programming.
Keywords:Algorithm;Instance;Teaching process
我所在的学校是一所较落后山区县的职业中专。由于各种原因,学校计算机专业招收的往往是学习基础极薄弱的学生。因此,在程序设计教学过程中,如何解决程序设计本身枯燥、乏味、难懂这个问题,摸索出一条比较新颖且适合职专学生学习的教学流程,一直是我们计算机教师颇感兴趣的课题。我经过多年的教学实践,发现以算法学习为中心来重新构建程序设计的教学流程是一种切实可行的教学方式。为了和以现有教材的章节顺序来完成教学任务的常规教学流程区别开来,我暂把以算法学习为中心的教学流程称为“新教学流程”。以下本人就针对采用新教学流程谈几点体会。
一、采用新教学流程,克服了常规教学流程课题引入抽象的弊病
好的开始是成功的一半。常规教学流程一般以语言基础知识作为正式教学的第一阶段,由于语言基础知识中有大量抽象概念,如常量和变量、数据类型等,这些对学生来说都是较难理解的。如果教师在授课过程中不注意讲解方式,对抽象概念还用干巴巴的口头讲解,就容易导致学生对学习失去兴趣,甚至进入学习疲劳状态,严重挫伤学生学习积极性,最后导致学生学习的失败。
新的教学流程提倡把学习的重点放在具体实例的讲述上,对这些抽象概念和语法的使用尽量不单独讲解、单独练习,而是把要学习的抽象内容融入到具体实例中来讲解。先开门见山地介绍程序设计的本质---算法的思想,然后由富有趣味性的生活实例导入,让学生一下子就感觉到原来程序设计就在身边,还能学以致用,从而激发学生的学习兴趣。
二、采用新教学流程,避免了常规教学流程举例不典型的局限性
我们必须承认程序设计语言这门课是有相当难度的,特别是循环结构这一难点,就是教学过程中令教师们头痛的一个重要知识点。常规教学流程中一般举例偏简单,例子间的联系不强,分析流于形式,一般很少对该知识点进行深化讲解,很少涉及对知识的及时迁移。实际上这样恰好导致学生对知识点的一知半解,所以常有学生在学完该门课程后还无法完成最基本的程序设计任务。而新教学流程要求突出实例的作用,而且要求精选能体现算法思想的典型实例进行细致、全面的分析。比如,常规教学流程中的所举的循环例子一般都是计算1到100的和、九九乘法表等。在讲解循环结构概念,我觉得这些例子对刚刚开始学习循环的学生来说,就显得过于抽象了。我在教学过程中,先讲“扔苹果”游戏,让学生想象他们在果园里摘下成熟的苹果,然后排队往篮子里扔规定数目的苹果。第一次每位同学都扔一个苹果,第二次每位同学按奇数从小到大扔苹果……,以此实例让学生理解S=S+1式子在算法上的含义,并进一步理解了S=S+A。从而一步到位的解决累加求和的算法,还可趁热打铁地让学生学习累乘算法。然后,可以根据学生的理解情况,再进行判断素数、辗转相除法求最大公约数和最小公倍数、猴子吃桃子等经典又有趣的例子。我在课堂教学中,不再采用以教材章节顺序的传统教学模式,而是采用以算法学习为中心的教学流程,通过讲解日常生活中的实例,使学生真正理解程序设计的本质,即简明算法+生活实例=成功的理解。当然,讲课时还是应当注意每个概念间的循序渐进,讲解实例时才能环环相扣,前后呼应.经过了新教学流程的实例引入,创设了情景,诱发学生的主动性,激发学生的学习兴趣。
三、采用新教学流程,加强了学生对数组和过程两概念的应用能力
程序设计中数组和过程这两个重要概念,一般教材都用两个章节专门讨论,它们对初学者来说是难点中的难点。常规教学流程一般把它们只当成新知识点进行教学,这样的处理造成相当多的学生不去深入挖掘它们的真正的用途。新教学流程提倡从算法的高度去理解和掌握它们。有的教师可能会担心学生的理解能力不够,这是没有必要的。只要我们能精心挑选合适的实例,辅以生活化的讲述,完全可以让学生轻松地学习数组和过程这两个概念。其中典型例子就是“用插入法、选择法、冒泡法对一维数组的排序”。我让学生从高到低地排队,还让学生把无序的扑克牌变成有序,以生活例子的方式来体现排序的动态过程,这样既活跃了课堂气氛,又让学生形象直观地理解了算法的真正本质。
递归的教学难度是众所周知的,常规教学流程通常只把递归当作过程知识点的延伸一带而过。如果采用新教学流程对递归教学章节的认识,就要提高递归章节在程序设计中的教学地位,就是不能再只是用一两节课时来教学,而是要用一个专题,一个系列来学习和讨论。经过教学实践,发现这样不仅能巩固前面基础知识,还能提高学生利用算法解决问题的能力,教学效果更好。具体教学过程,我是分三个阶段来完成教学的。首先,趣味化递归概念引入,其次,多样化分析递归过程,最后,强化深化递归应用。为了切实完成上面过程,一定要保证充足的教学课时,不一定要安排在一起,时间上可以有间隔。经过教学实践,采用了新教学流程,大部分学生对比较难理解的知识点不再那么畏惧了,很多学生甚至能迎难而上,找到了学习的乐趣。
四、采用新教学流程,提高了培养学生创造性思维能力的效率
常规教学流程容易陷入知识型教学模式,而新教学流程能符合素质教育的时代要求。我们知道,要培养学生的创造性思维能力,首先要确立学生在教学过程中的主体地位,调动学生参与教学过程的主动性,积极性,正如皮亚杰所指出的那样,真正的学习并不是由教师传授给学生,而是出自于学生本身,学习是一个主动发现的过程,如果我们的教学过程完全把学生当作被动的接受者,不仅能力培养不起来,恐怕连基础知识的教学任务也难以完成。而新教学流程,可以至始至终让学生参与程序设计,并还能在老师的指导下接受人类算法思想精华的熏陶,在潜移默化中培养自己的创造性思维能力。可见以算法为中心的教学新流程大大提高了培养学生创造性思维能力的效率。当然也对教师自身的水平提出了更高的要求。
五、新教学流程的教学要点与配套实例简要示例
强调程序设计各要点与实例同步,它体现在新教学流程的具体操作过程。下面是本人用来体现新教学流程教学要点与配套的个别实例:
教学要点 顺序结构 选择结构 循环结构 数组 过程
典
型
实
例 1.把两个“桶”中的东西交换过来----交换变量的值
2.鸡兔同笼----顺序结构典型例子
1.判断成绩是否合格---双分支选择结构(根据三角形三边的值判断三角形的种类,闰年的判断)
2.超市购物----多分支选择结构(求分段函数的值)
3.判断字符种类----另一种多分支选择结构(百分制成绩)
1.扔苹果的游戏----累加求和
2.打印乘法九九表
3.判断素数
4.统计奇数和偶数的个数
5.百钱买百鸡----多重循环
6.兔子繁殖问题----递推法
1.顺序查找
2.二分法查找
3.用筛选法求素数
4.对一维数组排序(冒泡法,插入法,选择法)
5.杨辉三角
1.数制转化
2.加密和解密
3.求N阶乘
4.递推与递归
六、结束语
在实例中讲解算法的教学流程打破了以教材为中心的传统教学模式,不按教材的顺序机械授课,而是以精选出的程序实例算法为中心,在整个教学过程中强调学以致用,在应用中学习,真正做到让学生掌握程序设计的方法。
参考文献:
[1]黄煜.程序设计语言课程教学方法探讨[J].山西农业大学学报,2006,1
一、概念地图的定义、组成要素和类型
(一)概念地图的定义
概念地图又称思维地图或者心智地图,表达的是思维过程或者结果的图形化表征。上世纪六十年代,由美国的Joseph D.Novak提出,客观地图本身的客观性比较强,并且其直接反映的是自然和社会经济,概念地图是人们头脑中形成的客观世界的地图,其性质是思维工具和知识的组织方法,能够更好地运用到教学实践中,并且学生可以通过概念地图的绘制提高学习能力。
(二)概念地图的组成要素
概念地图是通过节点、连线和连接词构成的,其中,节点代表的是概念,阶段一般是几何图形或者是形象化比较强的图案,连线主要是进行节点的连接,其将概念间的关系比较直接地反映了出来,其具有非方向性或者方向性。一般情况下,连线是直线、曲线或者折线,而连接词和地图上面的标注比较相似,其是节点关系文字上的描述。
(三)概念地图的类型
一般情况下,概念地图可以分成非层级性和层级性两种,并且可以根据地图的信息,将其划分成为层次概念地图、蜘蛛概念地图、系统概念地图和流程概念地图四个类型。层次概念地图指的是,信息重要性递减,一般情况下最顶端的信息是最重要的;蜘蛛概念地图指的是将最重要内容放在中心位置,其他内容重要性围绕中心呈放射状,越靠近中心位置的内容越重要;流程概念地图是利用直线模式组织信息将主题之间的关系反映;系统概念地图和上述的流程概念地铁也有一定的相似性,只是和其相比,增加了输出和输入。
二、进行概念地图绘制的主要步骤
在进行概念地图绘制时,可以使用软件,也可以用手绘制,但是无论选择什么样的方式,都必须根据概念地图制作的基本方法进行地图的绘制,为了更好地将知识点和概念之间联系更加清晰地表达出来,可以用图1中的步骤进行概念地图的绘制。
图1 绘制概念地图的基本步骤
三、在初中地理教学中,应用概念地图的主要作用
(一)能够帮助学生更好地进行知识概念的识别和记忆
在地理教学中,学生进行概念的理解是非常重要的,因为概念概括了这部分地理现象和事物的本质,是非常重要的地理知识。老师进行地理教学的最基本任务便是让学生能够理解概念、掌握概念和运用概念。就现在而言,初中地理课本中,要求学生死记硬背的知识已经越来越少,即便是地理概念也需要学生进行理解性记忆,但是怎样让学生通过理解掌握概念,是很多老师都面临的重要教学难题。学生的大脑能够接受很多信息,要想学生更深刻地理解信息,就必须将信息结合在一起,概念地图便能够起到信息组合的作用。老师在进行地理教学时运用概念地图,能够让学生更加直观地理解概念之间的联系和本质上的区别,学生通过概念地图还能够建立知识网络。比如,老师在进行地表形态力量教学时,要想让学生进行外力和内力的划分,便可以用层次概念地图进行层次关系的表达。
(二)概念地图的运用能够让学生更好地理解和掌握基础理论
在地理学习中,地理知识不但包含一些比较基本的概念,还包含一些比较基础的理论,比如说地域分布规律、地理环境整体性理论、空间之间的相互作用关系、景观生态理论、人地关系理论、区位理论,等等,这些理论在地理教学中非常重要,并且涉及一些知识比较抽象,若是老师在初中地理教学中,能够利用素材,更好地运用概念地图,便能够让学生更好地掌握和理解理论。比如说在讲到太阳辐射、大气辐射、地面辐射和大气逆辐射时,便可以运用系统概念图,让学生更好地理解它们之间的关系。
(三)能够强化学生的学习能力和探究意识
(浙江省东阳中学,322100)
摘要:案例教学可以增强课堂互动,引发学生思考,激发创造潜能,提高技术素养,落实课堂教学目标,全面提高通用技术课堂教学的实效性。教师在案例的选择与设计上,要选用能激发学习兴趣的生活化案例、能启迪思维有一定深度的案例、蕴含技术思想的实用性案例等加以分析研究,以达成重难点知识的突破,完成课堂教学目标。
关键词 :通用技术 重难点突破 案例设计
要完成课堂教学的认知目标,教师就需要解决好“突出重点”和“突破难点”这两个常规问题,帮助学生理清头绪,从而有效地学习。教学重点或是某知识单元的核心,或是后继学习的基石,或是有广泛应用的知识点等,而教学难点是指“学生接受比较困难的知识点或问题不容易解决的地方”。在通用技术课堂教学中,教师要精心备课选用能激发学习兴趣的生活化素材、能启迪思维有一定深度的案例及蕴含技术思想的实用性素材加以分析研究,以达成重难点的突破,完成课堂教学目标,现以《流程与设计》单元教学为例来分析。
一、选取能激发学习兴趣的生活化素材,让学生在快乐中学习
《流程与设计》是苏教版通用技术教材《技术与设计2》中的第二单元。本单元以流程为研究对象,从流程的概念人手,分析生活生产中的流程,并学会设计一些简单的流程,最后优化流程。本单元中呈现了很多生活生产中的案例,这些案例诠释了流程的含义和意义,阐明了流程设计的一般步骤以及如何优化流程,也体现了技术设计思想在流程设计中的应用。
在教学《流程与设计》单元的第一节内容时,最常见的是采用案例分析法进行教学。教师精心选取生活中比较常见的能激发学生学习兴趣的案例进行分析,会起到事半功倍的效果。本节内容的重难点,是理解流程中环节和时序的意义并能针对特定案例正确划分环节。
为达到课堂教学目标,突破本堂课的教学重难点,我在课堂上选用“孔明锁”、“汉诺塔”两个古代益智类游戏作为教学案例,在调动学生情绪,活跃课堂气氛的同时,最关键的是通过学生实践加深对流程的理解。此外,利用多媒体设备播放视频或者图片,让学生分析、讨论流程的含义,体会流程思想在技术中的存在,体会流程思想在技术领域中的应用。
【案例1】组装孔明锁。
孔明锁是中国传统的益智玩具,相传由三国时期的诸葛亮发明。它利用每个拼插件的凹凸部分(即榫卯结构)啮合拼插,设计得十分巧妙。现实生活中,孔明锁类玩具非常多,形状和内部构造各不相同,一般都是易拆难装。学生在拼装时需要仔细观察,认真思考,能让学生进一步理解流程的概念。
活动中,教师提供6根孔明锁构件,要求各组在10分钟内完成孔明锁的组装(如图1)。组装完成后,各组展示孔明锁,由学生介绍孔明锁的名称、用途及由来。学生分组实践,组装孔明锁,但在规定时间内基本上都无法完成孔明锁的组装。
师 为什么没有一个组完成组装?
生 6根构件组装的顺序错了,试了很多方案都不成功。
师 大家一定要仔细观察孔明锁6根构件的特点,内部结构完全不同,在组装时肯定有严格的排列顺序。
(教师指导学生分别对6根构件进行编号。学生组内交流讨论,反复研究、组装。)
师 在这个案例中,大家要联系流程中时序这个概念,一定要理解不可颠倒的时序体现了事物存在的内在规律。孔明锁只是一个益智玩具,假设我们所面对的是生产中的某个流程,如果没有按照规律操作,就可能会带来无法挽回的损失。因此,认识流程,我们就要知道环节和时序这两个概念的特点及其意义。
【案例2】“汉诺塔”益智游戏。
汉诺塔源于印度一个古老的传说。大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子,在1根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另1根柱子上。并且规定,在小圆盘上不能放大圆盘,在3根柱子之间一次只能移动一个圆盘,需要移动多少次?
根据这个故事,我在课堂教学中提供了3根柱子5个圆盘,分组让学生开展活动。要求按照移动规则把所有圆盘从第一根柱子移动到第三根柱子上(如图2),记录完成任务所需要的次数。比较各组数据,找到最佳移动方案。经过实践,师生总结出科学合理的流程能帮助人们提高学习和工作的效率,节约能耗和资金,保障安全,提高质量等。
师 “汉诺塔”益智游戏,移动的过程是不是一个流程?
生 是的。因为该活动过程可以分为几个环节,并要按照一定的顺序实施。
(学生分组开始完成任务并记录数据。)
师 准确的步骤是多少?为什么有几个组数据不一致?各组再重新复查一遍,看看是否有重复步骤。我们应该得出最简洁、最科学的路径。
(学生思考、回答。)
师 从“汉诺塔”益智游戏中,我们可以看到:科学合理的流程可以指导我们正确做事,提高工作效率;可以有效地组织生产,提高效率,保证产品质量。
二、选取能启迪思维有一定深度的素材,让学生获得长远发展
“流程的优化”是《流程与设计》单元第三节的内容,由以下几部分组成:流程优化的意义、内容以及流程优化的条件和流程优化举例。教材上针对每个流程优化的内容都选用了案例来说明流程设计的各种分类和内容,且案例分析得比较详细,还配以学生活动或思考问题,加深学生对流程优化内容的理解,使学生进一步学会分析流程,从而能更好地设计流程或优化现有的流程。
本节内容的重难点是流程的改进和优化需要一定的条件。我选用“红绿灯”作为案例来分析研究。学生通过对东阳城区不同路段、不同路通信号灯的设置开展调查研究,通过对该案例的分析和研究,掌握流程优化的条件,体会流程优化的意义。教师在这个过程中主要引导学生去分析流程中存在的问题,并引导学生提出优化的方案。
[案例3]“红绿灯”类型分析。
教师展示两种类型的“红绿灯”:一种是双向直行左转信号灯同时变化,车辆同时通行(如图3);另一种是双向直行和左转信号灯依次变换(备注:双向四车道路型),车辆分别通行(如图4)。
师 请画出两种类型“红绿灯”信号实施的流程。
(学生绘制流程图。)
师 用第一种信号灯来控制交通会发生什么问题?
生 左转车辆和双向直行车辆相互干扰,影响通行,甚至会发生碰撞。
师 用第二种信号灯来控制交通会不会出现类似状况?
生 不会。
师 为什么许多不同的路口,绿灯的时间是不一样的?
生 不同的路段车流量不一样。
师 那同一条路段,有时候车流量很大,有时候很小怎么办?
生 随着车流量变化而自动改变红绿灯的时长,从而使通行的效率更高,更加有序。
三、选取蕴含技术思想的素材,提升学生的技术素养
在教学“流程的设计”这节课时,教材通过案例和流程图,说明其流程设计的一般步骤,为“流程设计举例”打下了基础。流程和流程的设计对于学生来说比较容易理解,但是不同的行业、不同的领域,甚至是同一事物在不同的阶段,其流程设计所要考虑的因素都各不相同。所以,举例时要注意实用性和技术性,要选用学生喜欢,有技术含量并且能够进行实践操作的案例开展教学,以达成高效教学的目标。
【案例4】“纸桥”的设计制作流程。
教师呈现设计任务,并提出设计要求:在规定时间内,用20张A4复印纸和18毫米宽的双面胶制作一座桥墩跨度为1米的桥梁(如图5),并且可以让一定重量的小车通过。桥体形状不限,桥墩跨度为100厘米,桥墩的高度为28厘米(不含桥面厚度)。桥面宽度不小于15厘米。纸桥中间不得设计桥墩。测试用小车:长24厘米,轮距13厘米,高14厘米。
师 结构设计应考虑哪些因素?
生 结构的稳定性和强度。
师 请根据相关知识,画出设计的一般过程流程图。
(生答略。)
师 纸桥的制作还需要用到哪些工具?
生 剪刀、直尺、铅笔。
师 请分组讨论,设计纸桥的结构方案。
(学生分组讨论,绘制设计制作流程图。)
关键词:军校;微课;比赛;思考
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2016)10-0089-02
微课程的概念及开展微课程比赛的流程
1.微课程的概念
如今热议的微课程概念是在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David Penrose 提出的。[1]他提出了建设微课程的五个步骤:罗列教学核心概念;写15~30秒的介绍和总结,为核心概念提供上下文背景;录制长为1~3分钟的视频;设计引导学生阅读或探索课程知识的课后任务;将教学视频与课程任务上传到课程管理系统。[2]国内教育技术领域的学者们也分别从各自的研究方向给出了“微课”的定义。国内微课的创始人胡铁生认为,“微课又名微课程,它是以微型教学视频为主要载体,针对某个学科知识点或教学环节而设计开发的一种情境化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程”。[3]
2.开展微课程比赛的流程
一般院校开展微课程比赛的流程主要分为五个阶段:①技能培训主要是由院校相关教育技术人员组织任课教员进行微课程教学设计、制作方法及技术规范的知识培训。②选题申报是院校以教研室为单位开展微课程选题的论证申报工作,同时院校的技术保障单位信息管理中心需提出相应的技术保障方案。③设计备课是参加比赛的任课教员搜集相关的多媒体信息资源、撰写讲稿、编写微课程制作脚本、制作相应的多媒体课件,并准备备课试讲,同时信息管理中心也应参与脚本的设计,提供技术咨询服务。④录像制作是在信息管理中心的协助下进一步对录制内容作精加工处理。⑤评审奖励主要是验收作品。
军事院校开展微课程制作比赛的意义
1.提升教员的信息化教学水平
军校教员利用参加微课程比赛的契机,参加相关的知识、技能培训,认真学习微课程的相关知识,进一步打磨在教学设计、课件制作、课堂讲授等方面的基本功,主动开展微课程制作和教学方法的研讨与交流,可以在很大程度上提升自身运用信息化教学手段提升教学水平的能力。
2.激发教员的主动性和创造性
微课程的设计不同于传统的课堂教学设计,也不同于网络课程、视频公开课的教学设计,它在设计过程中需要借助各种教学媒体工具及课程制作工具,因此,这在一定程度上会激发教员使用新兴教育技术手段的主动性,同时,要想设计出优秀的作品,获得比赛名次,作品的创新性也是必不可少的。
3.进一步丰富军校的数字媒体资源
遴选一批优质的微课程,建立具有军校学科特色的微课程群,不仅可以丰富军校的数字媒体资源,还能进一步推动学员岗位任职实战化培训由课堂教学向网络教学的延伸。
当前军事院校开展微课程制作比赛存在的问题
1.微课资源比较散
目前军事院校微课资源应用中普遍存在微课资源比较散的问题,没有形成系列化、专题化、结构化以及完整的微课体系,给师生的使用带来了不便。一旦教与学的过程产生障碍,就必然会导致微课资源在教学中的使用率下降,因此,无法真正发挥微课在教育信息化进程中的功能和优势。
2.微课程的制作形式比较单一
微课程从制作的方法角度来看,可以分为拍摄型微课、录屏型微课、幻灯片型微课、改良型微课、动画型微课等多种类型。[4]而目前军事军校制作微课程的形式比较单一,一般只采取拍摄型微课的制作形式,拍摄型微课一般适用于语言类以及操作类的课程,这就使微课程的主题选择有了局限性。
3.比赛与常规教学易脱节
微课程在军队院校的发展目前还处于初级阶段,面对这种新生事物,教育技术能力本身就不是很强的任课教员无疑有些力不从心。同时,学校也缺乏相应的技术支持及机制体制,因此,在微课程比赛中脱颖而出的作品也常常出现与实际课堂脱节的问题,使微课程制作比赛的教学效益大打折扣。
如何提升微课程制作在军校的教学效益
1.精选微课程主题
军事院校要制作微课程,应优先选择军事体育训练、政治工作能力实操训练、政治理论教学疑难点问题解答、国际国内社会热点问题剖析以及典型战例解读等学员关注程度较高且与提升实战能力密切相关的内容。精选了微课程的主题,微课程的设计就成功了一半。
2.开发微课程学习平台
军校设计与制作微课程是为了达到真正应用的目的,那么,在网上开展优秀微课程展播的基础上,建立一个集资源上传、修改、、交流、共享、搜索、评价等功能为一体的微课程学习平台是至关重要的。微课程学习平台的设计与开发不仅要为课程提供者带来便利,还要以学习者为中心考虑学习者在学习过程中可能需要的其他平台功能,这样才有助于微课程的推广。只有建立了微课程学习平台,对各类微课程进行整合、分类,才能达到以建促用,促进微课程制作常态化、有序化发展的目的。
3.加强团队建设,提供技术保障
一门微课程的内容一般只聚焦于某个很小的知识点。因此,微课程体系的建设是一个规模庞大的工程,仅凭任课教员的技术水平和力量很难做出一系列优质的微课程。微课程的制作需要遵循一定的技术规范,对场地、拍摄方式、录音器材、课件、录制以及成片规格均有一定的要求,这就需要有专业的教育技术人员来协助完成。因此,军队院校应该加强微课程技术团队的建设,为任课教员提供强有力的技术保障。
4.协调好微课程比赛与日常教学的关系
“以赛促教”是军校开展微课程制作比赛的真正目的,应该坚持“以建为用”的原则,不搞形式化的突击比赛,让比赛常态化,鼓励任课教员在课堂教学中引入微课程方面的教学设计,增强知难而上、抢占先机的意识,积极参加知识、技能培训,加强课堂教学中信息化技术手段的应用,努力提升微课程的教学效益。
参考文献:
[1]Shieh,D.These lectures are gone in 60 seconds[J].Chronicle of Higher Education,2009,55(26):A1,A13.
[2]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究――基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-73.
[3]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(4):36-37.
认识的过程一般都遵循着“实践-认识-再实践-再认识……”的总规律,但科学探究作为一种特殊性的认识,其认识过程模式一般为:
科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。
二、高中化学探究教学的基本模式
探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。
(一)实验探究模式
“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:
其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。
案例1:褪色原因的探究
实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。
提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?
提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。
实验探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈红色。
②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。
交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。
得出结论:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)问题探究模式
“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:
其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。
案例2:苯的结构的探究
提出问题:苯分子具有怎样的结构?
讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。
形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能
的结构)
假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)
设计方案:①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高锰钾溶液褪色?
史实情景:介绍化学史实。
讨论交流:学生讨论并预测结论。
结论阶段:确切地表示苯分子的结构。
三、高中化学探究教学的基本程序
1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。
2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。
3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。
四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证
探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。
(一)建立假设
“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。
案例3:盐类水解的探究
实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。
明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?
分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。
归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。
实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。
交流运用:应用于解决实际问题。
(二)实验验证
任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。
案例4:苯酚与钠的实验探究
设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。
学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。
设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。
学生评价:苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体,气泡不能证明是苯酚与钠反应。