前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇信息化教学的要素范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:信息技术;化学教学;寄宿制民族高中
一、信息技术在寄宿制民族高中化学教学中运用的必要性
1.寄宿制民族高中的现实情况
寄宿制民族高中的学生主要是来自少数民族地区的少数民族学生,学生受到生活环境及民族文化的影响,具有特殊的民族性格和道德心理。他们的生活经验与人生阅历相对匮乏,即便是化学这样一门与生活生产实际紧密相关的学科,也成了纯理论特抽象的课程。
2.高中时期学生心理发展的情况
从心理学角度看,年龄在15~19岁范围内的中学生思维正处于由形象思维向抽象思维过渡的阶段,此过程中,感性认识的外界信息主要是靠形象思维获取的。
3.高中化学课自身的特点
化学知识的传授主要是以实验为基础。有些实验我们肉眼可以观测到,有些实验涉及微观领域的化学信息,肉眼无法观察到结果。有些实验有毒、对身体有害,我们无法在课堂上实验。有些实验因为药品价格高,无法在课堂上做实验,无法演示给学生看。种种客观原因,使得化学教学有一定的难度,影响教学的进度。
二、信息技术在寄宿制民族中学化学教学中运用的优点
1.利用信息技术做模拟实验
例如,在讲解晶体结构、电子云和原电池原理等较复杂微观过程时,就可采用信息技术辅助教学,既形象、又直观,有助于学生视野的开阔,便于学生理解和掌握。
2.利用信息技术展示效果,提高可视度
例如,在实际操作钠与水反应的实验时,学生基本观察不到钠熔成小球、在液面四处游动,听不到发出的“嘶嘶”响声等现象,这样就影响了学生对实验现象的全面观察,深入了解。如果将这一实验从俯视的角度直接实物投影到大屏幕或是拍成录像,上课时在实际演示后及时播放,则全班学生能清晰地观察到“浮、熔、游、响、红”五大现象,可视度强,演示效果好,学生很容易接受,也可以达到教授的课堂效果。
3.信息技术可以使复杂的化学实验简化,提高课堂教学有效性
(1)缩短化学反应时间,促使课堂教学效率的提高。因为化学反应时间长而无法进行课堂演示的实验。在过去的教学中,教师仅仅是轻描淡写一下,让学生自己去思考、体会。而今,在信息技术的帮助下,可以“调快”这种类型的化学反应速度,把整个反应过程在极短的时间内展示给学生观看。
(2)有些药品昂贵的实验,通过模拟的方法,既加强课堂效果又节省开支。做黄金溶于王水实验时,由于黄金价格高,在课堂上根本无法做这种实验。这样的实验就可采用多媒体课件进行展示,即能起到与演示实验差不多的效果,又减少了不必要的浪费。
(3)模拟课堂上无法演示的错误实验操作和爆炸实验,加深学生印象。学生总是对实验中的一些错误操作将信将疑,若用实验录像来展示可能会造成的危险,学生势必会印象深刻。例如“稀释浓硫酸的实验”,在教学中可以利用信息技术将错误操作造成的极大危险实验播放给学生亲眼目睹,以加强警示的效果,还能强烈地刺激学生的求知欲。
(4)对有毒实验进行模拟操作,这样既保证教学安全性又减少对环境的污染。对于有毒物质的实验,如Cl2、NO等有毒物质,若防护不严,将会危害师生的身体健康。可借助计算机全面地向学生展示,让学生从视觉上感知毒性。
(5)模拟化工生产过程。运用信息技术手段模拟实物进行教学实验,比采用平面示意图或拆装模型的方法效率高,效果明显。
4.信息技术使学生获取信息的渠道更宽、来源更广,并帮助学生在课堂外继续拓展知识领域
由于化学每周课时数相对较少,而化学知识总量不变,与化学有关的社会问题增加。信息技术不但能提高课堂效率,也能在课外帮助学生开展自主学习活动、拓宽知识领域,及时解决学习中遇到的困难,增大课堂内外的学习容量,极大地提高教与学的效率。
信息技术与学科教育的整合是教育的必然结果。对于寄宿制管理的学生而言,充分地利用信息技术不仅可以帮助自身摆脱以前学习的不足、更快地加强学科的学习,还可以开阔眼界,放开思路,为创造能力的培养提供条件。
参考文献:
凸现技术能够以新的、更具成效的方式来支持内容的表征和操作,并常常对学科本质带来基础性的变革。
2.整合技术的教学法知识(TPK)
是体现用具体数字化技术的应用来改变教学与学习的方式、提高教学与学习的效率。现代信息化教育的发展使得TPK变得越来越重要!从技术层面看,要求技术为教育教学的目的而设计和应用,其操作和应用流程又必须符合教学法的原理;体现教与学过程的科学性、合理性,符合教与学的规律。从教学层面看,要求教育教学专家和教师了解并能深刻理解技术在教学功能上的可供性和限制性,并生成整合技术运用的学科教与学的境脉和方式,从而指导帮助技术能根据具体的教学途径更具教学的目的性、过程性、创造性和有效性。从广大教师和学生看,则要求树立现代信息化教与学的意识,彻底转变传统教与学的方式,充分应用技术去教学与学习,从而提高教与学的质量。
3.整合技术的学科教学知识(TPCK)
是现代信息化教育教学的基础。它超越了学科内容、教学法和技术三个要素的形式,存在于三个要素间的动态交互(transactional)关系中。要素中的任何一个发生改变,另两个要素就需要同步进行改变来予以整合。例如:剑桥语音识别技术给学生提供了课内课外随时随处可进行朗读和说的实践机会,教学就能把课堂上T—S和T—Ss的交互方式更多地让位于技术,使每个学生都能得到开口实践的机会,从根本上改变了传统课堂无法逾越的教学限制,同时,这样的改变又给教师带来“怎么才能了解每个学生读和说的情况呢?”这一问题。于是技术又得改变和完善评价反馈方式,让教师能及时了解每个学生的评价结果与分析。这就是技术和学科教与学的整合过程。从该例子还可见,在现代信息化迅猛发展的今天,通常是新的技术出现会迫使大家去改变基础教育教学并共同重建三个要素的动态平衡。所以美国在“2010~2020变革美国教育”战略中提出的核心理念是“以技术增强学习”。TPCK知识框架能引领学科课程内容及其资源、教学与学习的途径或方式、数字化教育技术开发及其应用等三者有机的整合,并在整合过程中不停顿地、动态地相互促进、发展和变革,从而使得教育教学能充分使用数字化技术;能以丰富、多元的技术更有效地呈现学科课程及实践内容,以及教学与学习过程中的操作;能用符合现代学习特征的教学途径和方式践行即满足多元化群体,又满足每位个性需要的教与学,实现教学与学习的高效性。同时也使技术能更好地满足教育教学的目的性、体现现代教育教学途径、促进教与学的有效性;能有更多教育技术的创新。在现代信息化教育教学中,TPCK是教师专业化发展必须研修并努力在教学中去实践的重要内容,也是未来教育教学的重要理论基础之一。全美教师教育学院协会创新与技术委员会,站在现代教师专业化的维度,以未来教育教学发展的视野。
【关键词】PLC;信息化;微课
【Abstract】As a breach of traditional teaching,e-teaching is familiar and applied by many teachers.Along with information technology,we discussed the application of informatization element such as micro class,network information platform and dynamic simulation software in“PLC Technology”teaching. And we discussed instructional strategy by teaching case.
【Key words】PLC;Informatization;Micro class
互联网+铺天盖地而来,互联网+制造业=工业4.0,互联网+商贸=电子商务,那么互联网+教学=?互联网+用在教育行业,就是信息化教学。学生毕业以后无论在企业工作,还是日常生活,都处在互联网、信息化的大环境中,那么在学校我们有什么理由还要固守传统教学方式而不进行革新呢?
1 树立信息化教学的理念
作为职业教育的执行者,我们要走在时代的前列,充分认识了解信息化教学,树立信息化教学的理念。信息化教学,是以现代教学理念为指导,以信息技术为支持,将观念、内容、模式、评价、环境等一系列因素信息化。该教学模式明确以学生为主体,应用各种现代教学方法,包括真实的教学情境、各种丰富的教学信息资源、虚拟仿真技术、师生互动、学生自发自觉学习、团结协作、科学的教学评价等基本要素。教师只有充分认识到信息化教学模式的特点,树立信息化教学的理念,才能自觉克服伴随新的教学模式产生的短暂的不适,充分发挥主观能动性和创新能力,更好地将信息技术应用到我们的课堂中。
《PLC应用技术》的开设是为了使学生系统地理解PLC基本知识,掌握其编程指令的应用和编程方法,具备一定的软硬件综合调试能力,从而在工作中能够分析、解决PLC控制中的基本问题,承担PLC控制系统设计、安装调试、维护维修等相关工作岗位,是生产线安装调试、过程控制和机器人技术的铺垫课程,也是高等教育机电类专业的一门综合性极强的重要必修课程。
虽然该课程涉及计算机技术、传感器技术、电机控制、工厂电气控制设备、气动技术等多项技术,但由于目前各个院校的实训条件限制,该课程的教学主要偏重于PLC的软件编程和调试,而忽视了PLC控制系统的硬件设计、维修和软硬件综合调试环节。信息化技术中虚拟仿真软件的应用、微课的制作、网络丰富教学资源的开发、翻转课堂等理念的推广,使该课程的教学突破了传统教学的瓶颈,弥补了目前各院校硬件实训条件的不足,为学生提供了更多更好的学习资源和动手机会,激发了学生的专业学习兴趣。
2 微课开发
信息化教学的基本要素是教学内容的信息化,微课开发是教学重点、难点信息化的最有效手段。微课不同于以往教师授课的视频拍摄,是围绕某个知识点或技能等单一教学任务进行教学的一种教学方式,具有针对性强、趣味性和教学时间短的特点,更适合高职学生的认知规律。微课表现形式也多种多样,根据条件和经费,可以选用动画演示、教师讲解、虚拟现实软件仿真、PPT录制、师生互动、情景剧、真人实操、学生分组讨论等等,为了增强教学效果,最好综合选用多种方式。
微课是为课程服务的,为了防止微课过于零散和重复开发,我们将计划开发的微课资源按照项目进行组织。通过对本课程的教学目标、教学方法、重难点、学生学习现状和问题进行了分析,我们选取了趣味性、真实感比较强的十个典型项目,有PLC应用、系统构成、编程软件使用、电动机控制、交通灯控制、密码锁控制、抢答器、彩灯控制、抢答器控制、多种液体混合控制、电梯控制,形成了与课程标准配套的半结构化、主题式的微课资源体系。
微课也是课,一般控制在十分钟左右,所以我们要设计好教学知识点,做到“小而精”。知识点不能太大,否则讲不清,没意义;也不能太小,内容要丰满充实。围绕选定的项目,我们每个项目基本都设计了实训效果的演示、基本指令的讲解、硬件电路连接、软件编程、软硬件综合调试等环节。在表现形式上,为了让学生更深入的了解PLC技术在企业中的应用,我们的实训效果演示、硬件电路连接以及软硬件综合调试尽量多的采用企业真实场景拍摄;如果拍摄教师实操,也可以增加师生互动、讨论、答疑等环节,或者根据企业生产现状加入一定的情节编成情景剧,更能吸引学生的眼球;基本指令讲解和软件编程主要采用屏幕录制的方法,为了增强趣味性和吸引力,我们在实训效果演示中也可以大量穿插动画设计和虚拟软件仿真。
在实际拍摄之前,教师要充分熟悉教学内容,克服面对镜头的紧张心理。至于拍摄设备和人员,如果经费许可,建议聘请专业人员,他们除了有更全面更精良的设备之外,对于教师的仪态动作指导、讲授和实操等不同教学内容的拍摄方法、视频的剪辑和字幕等后期处理都有相当丰富的经验,可以大大减少教师的工作量,并开发出质量更高的微课作品。如果是非专业的拍摄团队,在拍摄背景的选取、拍摄环境光影的布置、拍摄设备的选取和操作技巧、视频的剪辑、屏幕录制等方面就要多加注意。至于视频的剪辑、片头片尾的制作可以采用会声会影软件,录屏可以采用超级录屏软件。
3 网络信息平台的应用
互联网时代呼唤新的学习方式,我们充分利用学院的网络平台和微信公众平台,建设了丰富的课程资源包,并上传到平台,资源内容包括课程标准等常规资料、教师教案、多媒体课件、实训指导书和实训工单、校本教材、课程视频库、课程图片库(元器件库)、教学动画、学生作品库、考核试题库、课程整体设计、课程单元设计、虚拟仿真资源、合作企业及其产品、学生在企业实习就业资料、职业技能鉴定资料、职业技能竞赛资料、技能社团资料、相关工具软件、职业标准(岗位标准)以及其他资料。这些课程资源为学生的线下学习提供了更多的选择和便利,激发学生自主自发的进行专业学习。通过平台学生还可以随时与教师交流互动,上传实训结果,便于教师积累资料和对学生学习情况的评价。
但很多学校面临这样一个尴尬的问题,就是教师辛辛苦苦开发的微课等网络资源,访问的学生却寥寥无几,这样不仅是学校人力物力财力资源的浪费,也大大打击了教师的工作积极性。如何解决这一问题呢,我们可以从翻转课堂开始。
翻转课堂也是信息化教学模式的要素之一,是指重新调配课上课下的学习时间,课上不在是老师的“一言堂”,而是翻转为师生一起研究式学习、讨论互动、个别指导。其中,课前学习阶段是课堂能否成功翻转的关键。教师要提前学习内容,利用微信群、QQ群等多种渠道链接或者二维码,要求学生访问微课等网络课程资源,通过手机或电脑观看实训效果演示,对课上的实训内容做到心中有数,并学习指令的使用。学生根据自己的学习情况,课下灵活自主安排学习时间,就节约了课上教师对简单内容的讲解时间,留出了更多的时间对学生进行有针对性的指导。同时为了更好的督促学生课前学习,在平台上要增加对学生课前学习的考核,并将该成绩作为过程性考核的重要依据,实现学生评价的信息化。
4 虚拟现实软件的动态仿真
环境信息化也是信息化教学的基本要素。PLC实训操作必须有PLC设备的支持,学生课下离开实训室无法进行程序的调试,这就给学生的学习带来很大的不便。我们可以利用计算机模拟PLC,进行仿真操作。仿真软件的发展趋势是利用虚拟现实技术由二维发展到三维。虚拟现实技术是利用计算机技术生成具有真实感的仿真系统,通过触觉、听觉、视觉等多源信息的融合,实现交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,使用户产生身临其境的感觉,主要技术包括模拟环境的开发、感知的融合、自然技能的响应和传感设备开发等方面。
宇龙机电控制仿真软件是应用于机电控制及相关专业实验室实训的教学仿真软件,软件是由一个开放式的元器件库、控制对象和可视化的机电控制仿真平台构成。其中元器件库中含有电路、液压、气压中常用到的部件,控制对象如传送带、机械手、售货机等。通过该软件自带的各种功能部件,我们可以在计算机上自由搭建所需要的电、液、气的自动控制系统,并进行动态仿真,很好的弥补了硬件实训设备数量少、种类单一的缺点,也降低了实训成本。同时该软件利用比较简单的虚拟现实技术,搭建了企业真实场景的三维立体逼真图像和3D控制对象,包括水塔、混料罐、传送带等,在PLC程序控制下,可以实时动态仿真,浸入感较强。使用该软件,学生就可以不受时间和实训室条件限制,在校园内随时登录仿真软件服务器,进行实训操作的仿真,大大延长了课下学习的时间。
5 典型案例
为了更好的说明信息技术在PLC课程中的应用,我们选取电机正反转作为典型案例说明我们如何在课程中利用网络信息平台和仿真软件。该案例比较简单,但它是学生接触的第一个完整的项目,如果该项目学生能够真正理解和顺利完成,对学生是一个很大的激励作用。
1)我们将课前的复习和预习内容,发到学生的微信平台,该内容比较简短,大多数学生的手机都能够进行浏览。预习效果可以在平台上在线测试,这样有利于教学资料的积累和学生课程评价的信息化。
2)在课上利用仿真软件,我们演示PLC的电机控制系统原理,如图1所示,该电路包括电机控制主电路和PLC输入输出控制电路。我们从元件库中选取电源、接触器、热继电器、接线端子排、电机、PLC、按钮等设备,用不同颜色和粗细的“导线”把相应的触点按照电气原理图进行连接,之后在PLC中进行程序编辑和下载,最后软硬件综合调试。接通电源,PLC指示灯亮,鼠标按下正转按钮,电机正转,按下电机反转按钮,电机反转。通过该项目的演示,学生对PLC整个控制系统有了全面直观的了解,如果进一步和继电器控制方式做对比,那么PLC控制的优越性就一目了然了。而且,对比以往用发光二极管模拟继电器的动作,该实验效果更加真实,使学生把PLC、工厂电气控制设备、电气拖动、工厂供电几门课的内容都可以融会贯通。
3)通过学生课前的自学和仿真软件的演示,学生对本节课的实训效果和用到的指令和实训操作步骤有了基本的了解。我们之后可以在大屏幕上重复播放之前开发的微课视频,同时学生就可以根据自己的学习情况进行项目准备或者实训操作。此时教师就可以在教室巡视,给学生答疑解惑,或者检查硬件接线情况,或者指导学生编程。通过信息技术的应用,把老师从重复性的授课中解放出来,教师可以对学生进行更加有针对性的指导,帮助学生发现问题―分析问题―解决问题,实现课堂的翻转,激发学生的创新型,使学生体验到学习的成就感。
6 结语重复
信息技术正在构造一个网络化、数字化和智能化有机结合的教育环境,作为教师,我们应该不断学习,提高驾驭信息技术的能力,将信息技术与课程改革结合起来,改变传统的教学模式和方法,达到培养学生创新精神、实践能力的要求。
【参考文献】
[1]谢锡锋.微课在PLC技术应用课程教学中的应用[J].广西教育,2016(5).
[2]焦宝聪.微课设计制作中的问题与解决建议[J].中国教育信息化,2015(1).
[3]夏玉红.基于电气控制与PLC课堂的翻转课堂研究[J].电子制作,2014(19).
关键词:信息素养;信息技术;信息化教学
中图分类号:C961 文献标识码:A
随着信息时代和知识经济的到来,“信息”、“知识”、“能力”已经成为社会各领域最活跃、最具积极意义的要素。信息素养是人们适应信息社会的综合能力的核心组成部分,它不仅成为当前评价人才综合素质的一项重要指标,而且成为信息时代每个成员的基本生存能力、基本工作能力和基本学习能力,也成为影响国家之间竞争实力的重要表现。因此,信息素养的培养是信息时代的要求、终身教育的目标、学校教育改革的核心、培养创造性人才的需要。
一、信息素养的含义
信息素养是一个含义十分广泛而又随着时代的步伐不断发展的概念,综合国内外专家、学者对信息素养的定义,概括得出:信息素养是指一个人能够认识到何时需要信息,能够检索、评价和有效利用信息,并且对所获得的信息能进行加工、整理、提炼、创新,进而获得新知识的综合能力。
二、信息化教学的含义
目前,信息化教学尚没有一个确切的、权威的定义,国内有影响的说法主要有:
第一,“所谓信息化教学,是与传统教学相对而言的现代教学的一种表现形态,它以信息技术的支持为显著特征,因而我们习惯于将之称为信息化教学。当然,以信息技术为支持还只是信息化教学的一个表面特征,在更深层次上,它还涉及到现代教学观念的指导和现代教学方法的应用”。
第二,信息化教学是以现代信息技术为基础的新的教学体系,包括教学观念、教学内容、教学组织、教学资源、教学模式、教学技术、教学评价、教学环境、教学管理等一系列的改革和变化。信息化教学主要包括六个要素,其中,信息网络是基础,信息资源是核心,信息资源的利用与信息技术的应用是手段,培养信息化人才是目的,信息技术产业和信息化政策、法规和标准是其保障。信息化教学是以教学过程的设计和学习资源的利用为特征的。
第三,信息化教学是信息化教育的主干、核心和重要的表现形态。与传统的教学相对而言,信息化教学是现代信息技术,特别是计算机技术支持为显著特征的一种教学形态。但是这并不意味着“技术中心”、“技术为本”或“技术决定论”,而是技术为教学更好地服务。也就是利用现代信息技术更好地创造“以人为本”、“以学生的发展为本”、“以适应信息社会的生存为本”的教育教学条件、环境,使教学效果更优化,使学生的学习更有价值。
三、信息化教学模式的探讨
信息时代的学生学习要求由传统的维持性学习向创新学习转变,以培养学生“学会”和“会学”的能力,使得学生敏锐地捕捉信息、批判地筛选信息、灵活地交流信息、正确地评估信息、高效地应用信息、创造地生成信息;由他主性、被动性和依赖性学习向主体性、能动性和独立性学习转变,以培养学生独立学习、终身学习、个性化学习,实现自我可持续发展。正如科学家杨振宁所说:“过去的学习方法是人家指出来的路你去走,新的学习方法是要自己去找路。”
从教师教学的角度来分析,我们构建了信息化教学模式,并与传统教学模式做一简明扼要的比较,以便理解信息化教学模式的特征,如表1所示。
由表1可知:要培养学生的信息素养,必须对传统教学模式进行改革,必须利用信息化教学模式进行教学。为此,从以下几个方面进行了探讨:
表1 传统教学模式与信息化教学模式的比较
(一)转变教学观念,培养学生的信息素养
信息技术下的信息化教学观念赋予了更多的新特征,主要体现在“三个转移”:
1.教学“中心的转移”
由以教师为中心转移为以学生为中心、由以教为中心转移为以学为中心、由以传授知识为中心转移为能力培养为中心。
2.教学“目标的转移”
由培养知识型人才转移为培养能力型(重点是信息能力、创新能力和会学习能力),由适应计划经济社会型人才转移为适应信息社会、知识经济、市场竞争、高科技、数字化环境的应用型人才。
3.教学“技术的转移”
由普通的媒体技术转移为以计算机为核心的高新信息技术,由此引发教学模式、教学手段、教学环境乃至教学理论、课程与技术的整合的一系列变化和转移。
利用信息化教学,形成了对传统教学全方位的冲击,其变化的核心是教师考虑教学的思维惯性要彻底进行转变,教师习惯于考虑如何将知识更多更有效地传递给学生,他们精心地组织教学内容,合理地组织教学过程结构,涉及教师“如何教”是教师要重点考虑的问题;利用信息化教学,教师要考虑的是如何关注学生的学习、涉及学生“如何学”的问题;教师不再只是知识的传递者和教学过程的讲授者,而是教学活动的设计者、学习环境的开发者、学生学习过程的帮助者、调控者和评价者;学生要从被动、低投入的学习变为积极主动的自主探究性学习,从而学会学习、学会生存、学会与人交流;学生的知识不是传授来的,而是通过环境、资源的相互作用,通过自己的学习获得的。学习不再是停留在对知识简单回忆的标准,教师要为学生设计与现实生活相联系的、真实的、富有挑战性的问题或主题,引导学生解决问题,对意义进行自主的建构,从而促进学生高级思维能力的发展。
(二)更新教学手段,培养学生的信息素养
传统的教学手段是教材、粉笔、黑板及传统媒体,随着信息技术的不断发展,信息化教学的手段改变为以计算机多媒体技术、网络技术、人工智能技术为核心的现代化教学手段,并引发了教学诸方面的变化。
1.广义化的教学主体
教师不仅是“人化”的实体,“物化”的电子教师(如各种盘片中的电子课件),还有“拟人化”的虚拟教师(各种网络教学平台和智能教学系统);学生也不再仅仅是局限于学校的按学科、按专业划分班组的学生,而是包含无域界的、社会性的、广泛的校内外学习者。
2.共享化的教学资源
国际互联网的普及,使全世界的教育教学信息资源构成了一个最大的资源库,供广大的学习者在任何可以上网的地方共享使用。例如各种网络教育、教学站点、各种虚拟软件库、电子期刊杂志、数字化图书馆等。
3.个性化的教学过程
信息化教学由于现代信息技术的支持,使教学过程可以真正实现“因材施教”、“自主学习”,特别是利用智能教学系统,可以依据学生的认知特点、个性和学习方式的不同需要进行教学和提供帮助,实现真正意义上“个别化教学”、“个性化教学”。
4.灵活化的教学策略
现代信息及技术的运用,创造了信息化的教学环境和信息化的教学模式,如教学的组织形式由以课堂为中心的集体授课变为网络环境下的个别、自主化教学、协作式教学、探究式教学等形式;教学方法由教师导向变为双向、多向交互,教师由知识的传授者,变为学习的指导者、咨询者和帮助者;教学媒体手段由普通媒体变为现代高科技信息媒体等。
5.智能化的教学系统
随着人工智能技术的不断发展,各种智能教学系统、智能导师系统、智能教学系统等不断应用于教学,使得学习更趋于个性化、智能化、自主化。
6.虚拟化的教学环境
信息化教学的最大特点是教学环境不再受物理时空的限制,如虚拟教室、虚拟实验室、虚拟校园、虚拟图书馆、虚拟阅览室等的使用。
7.自动化的教学管理
由现代信息技术支持的教学自动化管理系统的出现,实现了全方位的教学自动化管理。如学习过程监控、学习任务分配、学习问题诊断、学习指导、教学活动记录、作业批改、网上测试、教学评价等。
(三)改革教学设计,培养学生的信息素养
传统教学强调知识的积累与继承,教学应该是循序渐进的、连续的、不断加深的过程,所以在教学活动的组织、教学过程的设计都严格按照时序概念推演。信息时代,面对几何级数速度增长的知识,将其梳理成适于教学的连续体系已非易事,教师精心编排的教学内容虽然由浅入深、层次分明,但已不适应信息时代的学生。因此,如何进行系统的、整体的教学设计,如何对教学过程中的各个要素及其关系进行统一地、整体地教学设计,如何用一种全新的教学设计的思想和方法来促进与改进教学工作,是目前教师亟待发展的一种能力。
信息化教学设计以学为中心,以“任务驱动”和“解决问题”作为学习和研究活动的主线,强调“协作学习”,强调针对学习过程和学习资源的评价,充分利用现代信息技术和信息资源,科学安排教学过程的各个环节和要素,为学生提供良好的信息化学习条件,实现教学过程的全优化。教学目标的价值取向不再单纯是使学生获取知识、掌握技能以适应计划经济的工作型,而是以“人力开发”为目标的素质教育;以创新精神与创新能力为核心的能力培养;以信息素养特别是信息能力、终身学习能力、信息化生存能力为主题的应用型。
(四)改进教学评价,培养学生的信息素养
传统教学评价的目的是注重学生获得的知识,以考试评定结果、以分数衡量优劣;评价标准是依据大纲或授权机构编制的标准,标准相对稳定且统一;评价方法是测验、考评、作业或实验;评价活动是学习过程结束后的孤立性、终结性活动;评价者是教学机构、教师,学生不参与教学评价。
而信息化教学评价的目的是关注信息素养、知识能力、创新能力的培养,基于学生的表现和过程;评价标准是依据学生和教师按照实际问题、先前经验共同编制,标准不固定;评价方法是绩效、自评、互评、契约、测验、调查、观察、情景或过程;评价活动是整个学习过程;评价者既有教师也有学生。
依据信息化教学的目标,运用现代信息技术手段对其教学资源、教学活动过程及学习效果进行分析、鉴别,并做出价值判断,更重视过程评价、自我评价、主观评价、形成性评价和绩效评价等,使得评价更趋于科学化、人性化、更富有价值。
信息化教学设计包含不同的教学方法和教学形式,对这些方法和形式适应不同的评价方法。比如:对课堂教学中的讲授方法,适用的评价方法有常模参照测验、观察、调查、标准常模测验等;对小组合作学习,适用的评价方法有观察、调查和标准参照测验;对网络教学中的独立完成项目方法,适用的评价手段有范例展示、学习文件夹、绩效评估、情景性评价、过程性评价和自我评价等。通过教学评价从教学活动中获取反馈信息,帮助师生调整学习策略、改进学习方法,使教学能够有效地进行;通过评价的诊断、指导功能,帮助师生判断导致教学不理想的因素,以便更好地决策;科学的、合理的教学评价可以调动教师教学工作的积极性,激起学生学习的内部动机。师生共同参加教学评价,教学水平和学习能力都有提高。
四、结语
以往时代重视“3R素养”――读(reading)、写(writing)、算(arithmetic),而信息时代更加强调“3T素养”――技术运用(technology)、团队协作(teaming)、迁移能力(transference)。所以,必须通过信息化教学,改革传统教学的教学观念、教学手段、教学模式、教学设计及教学评价,把学生信息素养的培养提高到信息社会对人才的培养与发展的战略高度来认识,从宏观着眼,从微观入手,强调理论与实践的结合,强调公德与法律意识的培养,突出创新能力的培养,侧重于绩效的评估,强调信息技术以人为本,强调传统的媒体与信息技术的综合利用,培养适应信息社会要求的有用人才。
参考文献
[1]禹淑芳.信息化教学研究[M].北京:科学出版社,2005.
[2]祝智庭.现代教育技术[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]杨振宁.杨振宁文集(上)[M].上海:华东师范大学出版社,1998.
[4]南国农.教育信息化建设的几个理论和实际问题[J].电化教育研究,2002,(12).
关键词:信息技术与课程整合;教育信息化;TPACK
1 职业教育信息化趋势
2012年5月,教育部为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》出台了《教育部关于加快推进职业教育信息化发展的意见》文件,目的在于切实推进职业教育广泛、深入和有效应用信息技术,不断提升职业教育电子政务能力、数字校园水平和人才信息素养,全面加强信息技术支撑职业教育改革发展的能力,以先进教育技术改造传统教育教学,以信息化促进职业教育现代化。其中,特别提出“努力提升职业教育信息化基础能力,加快提高职业院校数字校园建设水平,提升职业教育工作者的信息素养”等17条意见[1]。在我国,信息化已经成为职业教育的新标签。要跟上教育发展的步伐,我国的职业院校必须践行教育信息化,这已经是迫在眉睫的要求。作为职业院校的教师,要践行教育信息化,最直接方法的就是开展信息化教学。
2 高职教育信息化教学存在的问题
信息技术在信息化教学中具有重要的地位和影响,多媒体、网络、云计算、大数据等技术的广泛应用,为信息技术与课程整合提供了坚实的基础,我们在应用这些技术和手段的同时,教学质量和教学效果是否真的有所提高?教师作为信息化教学的设计者和实施者,对此应最有发言权。笔者作为一名高职教师,从自身出发,探讨这方面当前存在的几个问题。
2.1 信息化是否有效地服务于教学,教学目标是否真的达到
课堂上学生利用信息技术自主学习,探究,老师在一旁引导监督。看似信息技术参与度很高,也大大培养了学生自主学习和探究问题的能力。但容易出现课堂学习效率降低,教学目标完成情况不佳的问题。由此引发笔者的思考:课堂上有限的时间内如何应用信息技术?甚至信息技术与课程整合是在课内进行还是课外进行都成了问题。何克抗[2]也指出:“美国从事信息技术教育的学者普遍认为,信息技术应用于教学主要是在课前与课后,包括资料查找以及在学生与学生之间、学生与教师之间进行交流与合作。而课堂教学过程的几十分钟,一般难以发挥信息技术的作用―主要还是靠教师去言传身教。”
2.2 过于重视技术,忽略了有意义的传授
某些信息化教学比赛中取得成绩的公开课,事实上偏离了真实的教学目标,成了多种新模式、新技术的表演课。笔者就遇见过在一堂大学英语课上,师生明明面对面坐着,但大家却通过微信语音发送内容。学生看似应用信息技术在学习,其实只是在配合老师表演,缺乏真实的感情互动和思维训练,反而离教学的真正目的更远了。
高职学生在校时间长,课程量大,自己能自由支配的时间不多,而且普遍存在课外学习自觉性欠缺的问题。因此,我们要把课堂教学作为信息技术应用的主战场[3]。课内的信息技术与课程的整合是高职教师的一个重要课题。
2.3 缺乏理论和实践指导
一些成功的课内整合模式的例子,大多表F在公开课、教学比赛上,而在日常教学活动中,教师基本上还是采取传统的教学模式。在高校中,常能遇见教师在教改项目中采用一些被公认的“先进模式”,但随着教改项目的结束,“先进模式”也被高高挂起,不再使用。尽管相当一部分课堂教学模式仍偏向于传统,但也有不少教师坚持在教学中不断探索信息化教学模式。正如杨改学教授的《教育信息化进程中的反思》一文中所描述的现象:“信息技术与学科教学整合的理论与实践、方法与应用不协调。做观摩教学、交流的多,为了一节课,打磨几个月,用一次两次后搁浅。在某些学校,能够做好几节课的也只有几个人。这几个人也说,如果每一节课,都这样去上,我们也受不了。因此,现阶段整合课只能是局部有收成,还看不到大片的丰收景象。需要有理论与实践的新探究。”[4]
信息技术与课程整合,应该把信息技术作为手段辅助教学,帮助理解课程内容的难点重点,激发学生的学习兴趣,而不是用信息技术绑架教师的思想,牵着教师走。
3 信息技术与课程整合TPACK 模式
信息化教学的最终目标,和传统教学并无区别,都是要提高教学质量,进而达到提升学生综合素质的目的。为达到这一目标,信息技术应用的主战场是课堂教学过程,只有落实到课堂教学过程才具备现实意义。信息技术与课程整合是实施信息化教学的核心与关键。
3.1 “信息技术与课程整合”途径与方法研究的发展阶段
在20世纪90年代,美国在“信息技术与课程整合”的途径和方法领域开展了深入的研究和探索。第一阶段整合的主要模式是Web Quest(基于网络的探究),时间大致从20世纪90年代中期至2003年。它关注的是学生基于网络的自主学习、自主探究;在这类课程中,通常会给学生一个特定的情景或者一项任务,学生使用的全部或大部分信息都是从网上获取,教师中无需进行课堂讲授,也不用释疑解难、启发引导[5-6]。
第二阶段整合的主要模式是TELS(运用技术加强理科学习),时间大致为2003―2008年。该模式在课堂内引入类似Web Quest的自主探究性学习方式,将信息技术与课程的“课外整合”延伸到了“课内整合”。要促进中学理科教学和信息技术的有效整合,必须从4个环节开展研究与实践,即课程设计、技术支持、教师培训和教学评估。通过技术手段加强理科学习效果,从而达到显著提高中学生理科学习成绩的目的[7]。
第三阶段整合的主要模式是TPACK(由“学科内容、教学法和技术”这三者整合而成的一种新知识),时间大致从2008年至今。前两个阶段在整合过程别强调“技术”和“学生”,并未强调“教师”在整合过程中的作用。TPACK模式对这一问题进行了纠正,提出一种全新的整合教育技术的概念框架。TPACK概念框架中提出:正确理解教师知识及学科内容知识(Content Knowledge,CK)与教学法知识(Pedagogical Knowledge,PK)之间的关系,对教师具有特别的意义。这两种知识的有机结合就是学科教学知识(Pedagogical Content Knowledge,PCK)。另外,在学科教育知识基础上又加入了技术知识,通过整合形成了一种新知识,即“整合技术的学科教学知识”(Technological Pedagogical Content Knowledge,TPCK)。为了“TPCK”便于拼读和记忆,在原来的名称中添加一个“And”,从而变成了TPACK模式[8-9]。
3.2 TPACK内涵及特征
根据密歇根州立大学的马修・科勒和普雅・麦世拉给出的定义,TPACK是一种“整合教师知识的技术性框架”[8],是建立在舒尔曼的学科教学知识(PCK)基础之上的、加入了技术知识的框架,是“学科内容、教学法和技术”这3种知识要素之间的复杂互动,是整合形成的一种新知识形式。
3种知识要素之间的互动关系如图1所示。
根据TPACK定义,该框架具有以下3方面的特征:
(1)TPACK模式的实施离不开教师,在推广和应用TPACK模式过程中,必须强调教师的职责。教师是课堂教学的设计者和实施者,在教学过程中应起主导作用。
(2)TPACK是整合型知识,包含3种知识要素,并且涉及更多的条件和因素,以及这些因素之间的相互作用。所以,并没有一种解决方案能对每位教师、每门课程或每种教学观念普遍适用,相反,只能依赖于每位教师的认知灵活性在3种知识的交叉结合中寻找合适自己的解决方案。
(3)TPACK所涉及的3种知识要素并非是简单叠加或组合,而是要在具体学科的教学方法、内容中融入技术要素,也就是说,学习和运用TPACK,应当更多探索信息技术环境下的“教学理论和方法”,而不是单纯强调技术运用。
从TPACK模式的定义及特征可以看出,它不是学科知识,教学法和信息技术简单的叠加,更重要的是教师作用的体现,教师没有一种既定的教学方式可以参考,每位教师要根据不同的学科内容,结合相应的教学方法及信息技术来找到解决方案。
4 TPACK模式下教师主导地位的体现
以“教师为中心”的教育思想下,其教学观念强调“传递―接受”为标志的教与学活动。教师通过“讲授”“板书”或是“PPT”向学生传授学科知识,答疑解惑。学生则认真听讲,做好笔记来吸收消化教师所讲的知识内容。
以“学生为中心”的教育思想下,其教学观念强调“自主―探究”为标志的教与学活动。学生借助学习工具自主学习,达到对学科知识的认知,通过小组讨论、合作学习的过程达到对学科知识的进一步探究。教师在其中并不讲授内容,而是起到指导的作用。
TPACK模式则是基于“教师主导―学生主体相结合”的教育思想,其教学观念强调“有意义的传递和教师主导下的自主探究相结合”为标志的教与学活动。这种教学观念不认为教师传递这种传统教学方式是糟糕的,而是应该符合奥苏贝尔“有意义学习理论”要求的“有意义的传递”,是在教师引导、启发下的自主学习和探究,即教师主导下的探究。
那么在TPACK模式下,教师如何将学科内容、教学法和信息技术三要素有效地整合在一起呢?笔者认为需要从以下3个方面考虑。
4.1 信息技术应用在何处
信息技术应该应用在教学重点和难点上,或学科知识和信息技术关联度很高的主题上。
笔者遇见过有的教师将本来就简单易懂的知识点做成动画及微视频在课上播放,看起来生动有趣,可是对于学生对知识点的认知几乎没有什么帮助,因为概念本身就不难,教师几句话就能讲清楚。从时间成本上来说就得不偿失了,占用教师课下制作时间和课上的播放时间,效果却甚微。所以,信息技术要应用在教学的重点和难点上,辅助教师讲解知识点,帮助学生理解学科内容,真正应用信息技术提高教学质量和效果的作用。
有些学科和信息技术关系密切,教师应该挖掘这些主题。比如机械运动,教师可以利用信息技术展示机械运动的规律和过程,帮助学生理解相关内容。
4.2 应该使用什么信息技术
学科的差异性就要求教师应用不同的信息技术解决不同的问题。
例如医学类课程对人体内部结构的探究,虽然通常都会有教具模型,但是动态效果的表现就不能实现了。如果应用虚拟现实技术,学生通过使用各种交互设备,将会产生视觉、听觉、触觉等多种感知。这对医学的教育起到很大的帮助。
例如信息采集、案例分析等这类问题,应用互联网技术比传统查阅资料节省了大量的时间。另外,学科前沿知识,行业尖端技术内容,教师无法透彻的讲解时,可以应用网上公开课、微课、慕课等教学资源。像可汗学院、“TED”等网站,提供了大量优秀的课程,教师多关注并搜集整理与学科相关的课程,无论是借助名人名家在某些学科内容上代替教师授课,还是扩展学生的知识量,都是不错的选择[9]。
例如有些学科要演示的内容瞬息万变,或花费很长的时间才会有变化。这样的课程教师难教,学生难懂。如果应用建模技术和可视化技术重现这些过程,时间变化得到延缓或加速,对教学有极大的帮助。
4.3 如何使用这些信息技术
在解决使用问题的过程中,必须加强教师对学科内容、教学法、技术这三方面知识的掌握,此外还要更加了解学生的需求。劳芬・麦卡丽博士[10](曾于《科学教育研究》和《全美教育研究杂志》等刊物上,发表过多篇有关如何运用技术开展中学科学课程教学的文章)对这4方面知识的具体要求总结如下:教师首先要全面深入掌握本学科的知识体系和难点重点,此外,还要了解当前主}和实际应用之间的联系、学习当前主题的基础和先决条件、学习当前主题对学生发展的意义。
5 结语