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伴随着我们开学通知的到来,我们的线上教学的结束,那么我们即将开始我们的线下教学,对于教学而言,我们要做到心中有数,有计划的完成我们接下来的教学工作。
第一:做好开学第一课
面对今年这一特殊情况,学生在家三个月的上课学习,不能够向家长一样关注新闻,由于疫情信息量与信息渠道的不同,学生对疫情的感受认知也不一样。我们可收集相关疫情资料,让学生对疫情发生、发展有一个整体认知。关注我们的生活变化的原因和一些身边的变化,只知道不能够出门,做好宅家学习就可以了,但是作为教师的我们明白,学生作为祖国未来的一代,他们要有义务和责任明白当前的形势,了解当下我们的无数英雄在为这场疫情而奋战。明白生命的意义,生命父母赋予了我们,生活磨练了我们,学习成就了我们。
第二:明白接下来的学习任务,重建学习氛围。
作为一名学生,我们有理由明白自己的学习任务。线上学习让学生自主学习潜能得到充分挖掘,值得老师进一步引导、发扬。由于线上教学的局限性,少了师生互动、学生交流的环节,学生在学习中表情显得木讷,反应迟钝;过度依赖荧屏,学习没了老师的激励与监管,又没了同学之间的比较与督促,学生学习缺乏主动性、参与性;有的学生还趁机沉迷网络游戏,难以自拔。那么作为教师的我们,要做好为学生正确引导这一引路人。帮助学生摆脱荧屏依赖,尽快恢复学习状态,建构日常学习行为规则,是开学初的当务之急。
第三:摸清底细找出问题,做好学科知识内容衔接。
学科知识内容的衔接,是学生线上线下教学衔接的关键环节。经过长时间的线上学习,本学期课程内容已经完成了相当一部分。要做好线上线下教学内容的衔接,我们要分三步走:
1.摸清底细。
首先,做好线上教学情况摸底。教师要提前梳理线上学习期间每节课的学习笔记,找出教师线上讲课疏漏的地方,了解每堂课的学习重难点是否掌握,查查学生是否有缺课情况。
其次,开展线上学习效果检测活动。课程可以通过现场抽查,,帮助学生找出自己学习的薄弱或疏漏环节。通过单元检测、知识点的检测等,进行一次大的摸底,找到学生掌握不扎实的地方,然后查缺补漏,加强短板的讲解和训练,不必重新对课程的学习,主要对共性的问题进行复习。
2.找出问题。
摸清了底细后,要对全班学生学习情况进行综合分析,找出学生线上学习中存在的共性问题、个性化问题。要鼓励学生通过复习、检测等手段,找出个人线上学习的失误,分析产生问题的原因,在老师与同学的帮助下找到解决问题的办法。
3.查缺补漏。
我们不主张复课后,老师对线上教学的内容从头重讲。一来本学期课时不允许,二来对新内容的无意识重复,也没有必要,学生学起来也不是很感兴趣,热情和积极性比不会高涨,所以势必事倍功半,起到逆反的一些作用。
安排查缺补漏有两个途径:
(1)集中突破。对共性问题和学生提出的一些有代表性的个性化问题,专门备课,安排少量课时实行定点突破;对学生个性化问题,鼓励学生通过回看线上教学视频,自主复习、反复练习、个别指导等办法进行逐步解决。
(2)平时课前横向补充。对与前面内容连贯性强的新课内容,可在新课之前,课上安排一定时间进行前后知识点复习梳理,让学生在知识学习链接上实行无缝对接,再讲解新课的过程中,新旧知识的衔接必然对旧的知识进行有意识地一些训练,这样让学生容易引起共鸣,对以前线上学习似是而非的内容就会明朗起来。
四、分层面深入挖掘加强衔接力度。
(一)教研层面
组织教师积极全员参与,对线上所学知识及测试结果对比分析,及时总结线上教学的效果和存在的问题,结合线上教学进度,指导本学科教师做好线下线上教学的衔接工作,包括教学计划、教学内容及教学方式的衔接等。及时巩固所学知识,查漏补缺,温故知新,在以后的教学中,尤其复习期间,精讲细练,用练习检测学生的线上知识的把握程度为主要手段,混合型立体式的边学边复习是有效的。提炼线上教学、线上教研的工作经验,并将这些经验与教师分享资源共享,级部之间的同学科教师互相讨论教研。以利于有一条清晰明朗的查缺的机制。在线下教学的起始阶段,引导教师有选择地使用这些工作经验,以便教师、学生能从线上教学顺利地过渡到线下教学。
(二)学生层面
1. 引导学生主动提出问题来开发思维 在教学中,由提出问题到解决问题是训练思维的基本手段。学生自己发问,能从根本上改变学生等待教师传授知识的依赖心理,学生由被动接受者变为主动探索者。出现问题后,上课时间更多的由学生用来小组讨论以解决这些问题。学生有了充分的学习实践,其思维能力、分析能力、理解能力、综合能力都能得到锻炼,独立阅读能力才能得到培养。在教学过程中,可以利用多媒体计算机将学生提出的疑问随机输入,并显示在屏幕上,同时把它们排列成序,再让学生根据问题进行小组讨论,最后,以学生汇报的形式将问题解决。这样,利用现代教育技术进行“主体式教学”,改变了课堂固有模式,发挥了学生的主体作用。
2. 通过情境创设,把学生带入到书中去 现行的语文教材融语言文字训练与思品教育为一体,通过学习课文,不但提高了学生理解、感悟语言文字的能力,而且培养了学生的优秀品质和情感。利用电教手段创设各种情境,正是完成这一任务的最佳形式之一。小学语文《公鸡的脸红了》一文中,公鸡在它的朋友需要帮助时,很不礼貌地拒绝了;而当它的屋顶被大风刮跑后,邻居们热情地帮助抢修,公鸡想起自己平时的表现,脸红了。为了帮学生体会公鸡的冷漠、以及它得到朋友们的热情帮助后后悔、惭愧的心理,从而领悟朋友间应该互相关心、互相帮助这一主题。为此,我播放了一段无声的录像,展示公鸡傲慢待友的故事情节以及风雨交加的晚上,公鸡急得又叫又跳,朋友们从四面八方赶来,冒雨为公鸡抢修屋顶的场面,让学生看图想象(公鸡会急得怎样叫;朋友们又会怎样进行安慰;得到帮助后的公鸡会怎样想……),并要求给画面配解说词(说说朋友们是怎样齐心协力地帮助公鸡的。)在动人的情节中,学生通过看、想、说、比,入真情于动景,有了观察的兴趣自然也容易展开丰富的联想,从而说得生动、比得细致,继之深入地理解课文的主旨。
3. 通过电教手段形象地激发学生兴趣 在传统教学中,由于受时间和空间的限制,教学内容涉及到的一些事物和现象,学生无法看到,而低年级学生阅历又较浅,问题难以得到满意的解决。教育技术,使之直观化、具体化。“百闻不如一见”,大量的感性材料,使孩子们有身临其境之感,通过观察,引发了学习兴趣,加深了学生对课文的理解。如:教学《小蝌蚪找妈妈》一课,利用电视录像将小蝌蚪找妈妈的过程展示于学生面前,使学生对小蝌蚪的变化有一个整体了解。然后将录像片中蝌蚪变化的几个阶段的曲型图片制作成教学软件,利用电脑多媒体,将蝌蝌身体变化过程分步展示于一个画面,学生就能如身临其境般在课堂中理解蝌蚪长成青蛙的过程。
4. 利用电教手段突破难点 低年级阅读教学中经常会遇到这样的问题,有些知识,教师用几句教学语言很难表达清楚。为了突破这些难点,利用电教媒体,就能大大减少教学时间,而且使学生在轻松愉快中获取知识,掌握本领。如《司马光》第三自然段中的一个“一不小心”用语言解释显得啰嗦而不形象,用CAI演示学生马上就明白了,读此段内容的时候自然就能读出急切、意外的语气。本课的重难点是要让学生懂得司马光是个遇事不慌、聪明勇敢的孩子。为了突破这一重难点,我利用CAI的情景展示,进行对比教学,针对第四段内容我放出了孩子面对突发事情慌乱一团的情景动画,让学生观看后再找出与画面有关的段落读一读;然后让学生指出“别的小朋友”是画面中的哪些小朋友,再问:他们怎么啦?“慌”是什么意思?他们慌成什么样儿了?他们为什么会这样?司马光在他们当中吗?这样提问,一步一步地烘托出司马光的表现。到此时,我就不让学生往下看了,而是让他们自己找第几自然段是写司马光的,学生找到第五自然段后,指名上台,学司马光的所作所为之后,我又出示CAI,让学生通过生动的动画来理解“没有慌”“举”“砸”等词语,并不失时机地让学生对照图画把文中表示司马光动作的词找出来,打上点,这时再问“举”说明什么?“使劲砸”说明什么?“几下子就砸破了”又说明什么?学生的回答就显得既轻松又愉快了。在此基础上,我让学生展开讨论:通过对比,你觉得司马光是个怎样的孩子?于是,我要达到的目的在孩子们你一言我一语中实现了。
5. 多多练习,将知识延伸扩展 利用现代教育技术进行语言练习,将知识实行延伸、扩展以达到理解基础上的运用,可以较平时运用普通教法更省时、省力,更直观,易掌握。如教学生用“……像……”的句式说话,可以运用电教媒体手段,在图像上出示若干本体,再以提示方式出示相应的喻体。可以让学生很快找到本体和喻体之间的联系,生动形象的句子自会脱口而出。
关键词:化学实验;化学实验教学;现代化;传感实验
文章编号:1005–6629(2013)10–0003–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
跟200多年之前比,我们中学化学实验的仪器没有多大变化。
现在,有人到中学参观时,校长们最不愿意带客人看的地方可能就是化学实验室了,原因是“没什么看点”!确实,如果不看光鲜气派的房舍和桌椅,就只有简陋、落后,类似古董的瓶瓶罐罐,简直就像炼丹术士的实验室,不能给校长脸面带来光彩,却可能让校长难堪。而物理实验可以让客人看看复杂、精巧和洋溢现代气息的仪器,生物实验室可以让客人看看稀奇、珍贵的标本、模型……所谓化学实验也只不过用来重现教师讲述的某些化学现象,使学生能够更好地应付考试而已。至于化学实验过程中难免产生污染,就更令人唯恐避之不及了。
究竟我们的化学实验能够向人们展现怎样的美好形象?怎样才能激发学生的学习兴趣,更好地帮助学生了解化学、学好化学?怎样才能与时俱进、反映时代气息?这样,化学实验及化学实验教学现代化就成了我们必须思考和研究的问题。
1 化学实验教学为什么要现代化
化学实验教学为什么要现代化?大体上可以概括为下列几点:
(1)化学实验教学现代化可以减少繁琐、低效的实验运作,更加突出实验思维过程,显著地提高教学效果。同时,也能优化实验环境,显著地减少人身伤害事故和环境污染。
(2)化学实验教学现代化能让学生初步了解和学习现代化学实验技能,为他们全面地提高科学技术素养,手脑并用,更好地发展并顺应现代社会需要奠定良好的基础。
(3)化学实验教学现代化能让学生生动地感受、体验现代化学和现代化学实验在泛分子水平上开展的微观探究、深入化学过程探究、强化理论指导作用以及研究的跨学科性等重要特点。
(4)现代化学实验是现代科学与现代技术越来越紧密结合的范例之一。因此,化学实验教学现代化有利于学生更好地了解现代科学和现代技术,也有利于培养他们的创新意识,有利于创新人才的成长。
(5)化学实验教学现代化能够展现现代化学实验的美好形象,激发学生的学习兴趣,减少恐惧感,促进他们学好化学。
(6)化学实验教学现代化能实现与时俱进、反映时代进步,鼓励积极进取、革新的精神等等。
但是,对于什么是化学实验教学现代化、怎样实现化学实验教学现代化等问题,人们大多缺少深入的理性思考,凭着感觉从事,使得化学实验教学现代化的实践难合人意。针对这种情况,有必要对化学实验教学现代化做专门的思考和讨论。
2 什么是现代化
现代化是一种社会和文化的变迁现象,常被用来描述人类社会从工业革命以来所经历的涉及社会生活诸领域的深刻的变革过程。狭义的现代化仅指使社会具有现代先进科技水平。广义的现代化有多种不同的解释,例如指称近代以来世界各国追求欧美国家近现代价值目标、寻求新的出路的过程,包括学术知识的科学化、政治的民主化、经济的工业化、社会生活的城市化、思想领域的自由化和民主化、文化的人性化等,与西方化的内涵相近。很多研究认为,由于东西方文化存在差别,国家和地区之间存在差异,西方化并不是现代化的唯一模式。
随着现代化的发生,社会文化各个方面都要随之发生变化。它使人类思想以惊人的速度和数量增长与传递,不同文化之间的差别在缩小,学习的机会扩大,技术飞速发展并且在专业技术领域方面差别扩大。
现代化的核心是“人性的解放”和“效率的解放”,是社会文明要素的创新、选择、传播和改革交叉进行的过程,是追赶、达到和保持世界先进水平的国际竞争,因而是人类文明的一种深刻变化。
现代化是社会科学的重要研究课题,在这个研究领域,有多种不同的现代化理论。
教育领域的现代化即教育现代化,其界定及主要内容存在着多种不同意见。通常认为,教育现代化是用现代先进教育思想和科学技术武装人们,使教育思想观念、教育内容、方法与手段以及装备等逐步提高到现代世界的先进水平,培养出适应参与国际经济竞争和综合国力竞争的新型劳动者和高素质人才的过程。教育现代化包括教育观念现代化、教育内容现代化、教育装备现代化、师资队伍现代化、教育管理现代化等;也有人认为,教育现代化包括教育普及化、教育终生化、教育个性化、教育国际化和教育信息化。
教育现代化是对传统教育的超越,是传统教育在现代社会的转化。教育现代化的核心是实现人的现代化。
3 化学实验教学怎样才算现代化
化学实验和化学实验教学的现代化不能简单地搬用社会现代化的思维框架。但是,必须认真地考虑“人性的解放”和“效率的解放”问题,考虑思想观念的现代化、内容的现代化、方法的现代化、装备的现代化以及评价的现代化等问题,努力实现化学实验教学的创新、改革和超越式发展。
从历史的角度看,近代科学起源于西方,是一种西方文化,而我国的化学教育从一开始就受到读经讲经教育的严重干扰,到了现在又受到应试教育的严重掣肘。在多数地方,化学实验教学的现代化实际上是补课的问题,是革旧布新的问题,必须在各方面做出全面的努力,否则就难以成功。
3.1 化学实验教学观念现代化
要做到化学实验教学观念现代化,就要体现“人性的解放”,在思考和研究化学实验和化学实验教学问题时,首先必须做到以人为本,尤其要注意以学生为本,绝不能“见物不见人”、心中无学生。其次,要以学生的发展为本,重视发展他们的聪明才智及创造性潜力,使他们既实现“脑的解放”,也实现“手的解放”,全面、持续、健康、快乐和有个性地发展。第三,要真正地把学生作为学习主体,让他们自主地学习,要发挥并协调好教师与学生的主动性和能动性。第四,近代科学是伴随着解放人性的“文艺复兴”运动产生的。“文艺复兴”运动启示我们:不但要努力传承人类的文明和智慧,弘扬人文精神,而且要反对盲从,反对抹杀学生的人性,把学生当作灌注知识的被动容器,禁止危害学生健康的反人道、反文明行为。这4条可以简单地概括为人本观、发展观、主体观、人道和人性精神,也适用于其他教育教学活动。
要做到化学实验教学观念现代化,还要体现“效率的解放”,首先要调动人的主动性,发挥并协调好教师的主导积极性、能动性和学生的主体积极性、能动性,没有教师与学生的主动性、积极性和能动性相互协调、配合,就不可能有“效率的解放”。第二,要强化教师与学生“双主体”的理性意识,注重价值的导向、内容的选择,注重通过方法、手段和装备的改进来提高实验技术过程的效率。为此,要有正确的实验观,正确看待和处理化学实验教学的地位、目的、任务和方法等问题,认识到实验不但是搞好科学教学的重要手段,是现代社会培养后备人才和合格公民,使他们手脑协同发展的重要育人手段,也是科学教育的重要目标之一;认识到实验的根本目的是认识包括人自身在内的自然界,处理好人与自然的关系,实现人类更好的发展;认识到不但要重视实验及实验教学方法的效率,还要重视实验及实验教学方法的价值,重视人的能动性的发挥,等等。概括地说,“双主体”协调观、实验观、效率观、实验理性等,都是实现“效率的解放”所必须的。
要做到化学实验教学观念现代化,重视化学实验教学是前提。在作为欧洲现代化运动前奏的文艺复兴运动中,科学方法和科学实验起了开路先锋作用。没有科学方法和科学实验,就不能摧毁僵化死板的经院哲学体系,就难以开创探索人和现实世界的新风气,就不能为17到19世纪自然科学的大发展打下坚实的基础。当时,伽利略通过多次实验发现了自由落体、抛物体和振摆三大定律,使人对宇宙有了新的认识。他的学生托里拆利经过实验证明了空气压力,发明了水银柱气压计;法国科学家帕斯卡发现液体和气体中压力的传播定律;英国科学家波义耳发现气体压力定律。笛卡尔第一次对折射定律提出了理论上的推证、第一次明确地提出了动量守恒定律,对碰撞和离心力等问题曾作过初步研究,给后来惠更斯的成功创造了条件。
对于当前的化学教学来说,怎样看待实验教学与知识教学,怎样看待实验教学与知识教学的关系,是实验教学为知识教学服务还是相反,是关系着实验教学地位的重要问题之一。把实验仅仅看作是为知识教学服务的工具,很容易造成实验像“使唤丫头”那样“用则唤来,不用挥去”的状况。实际上,实验教学不仅为学生建构化学知识提供直接的和间接的经验基础,为学生学习应用化学知识提供实际的情境和场所,是学生自主地建构化学知识的必要条件,而且是完整地了解化学、学习化学必不可少的,必须明确地作为化学课程过程方法目标的主要内容之一。
实验是科学和技术结合的结晶,有很强的技术性,需要讲究实验理性。对于实验活动来说,要实现“人性的解放”,就必须具有价值理性。要实现“效率的解放”就必须讲究工具理性。从根本上说,没有“人性的解放”就没有“效率的解放”,首先要讲究价值理性,还要讲究工具理性。
3.2 化学教学中实验及其装备现代化
说到化学实验教学的现代化,人们往往首先关注化学实验的现代化,特别是化学实验装备的现代化。其实,化学实验装备的现代化是一个历史的过程,或者说,化学实验装备具有历史性,它跟化学科学的发展,跟不同时期化学科学所关注的问题的演变有关。
3.2.1 化学实验及其装备的现代化回顾
17世纪中叶,波义耳把科学的实验方法引入化学,他以实验方法为基础,证明元素是对物质进行化学分解的最后界限,物质的性质决定于物质的元素组成,物质分解和结合的过程就是化学反应过程。不过,由于掌握的实验依据很有限,他没能确定究竟哪些物质是真正的元素。在18世纪,许多化学家接受了他的这个思想,相继发现了许多元素,特别是发现了气体元素氧,建立了燃烧的氧化学说,使化学走上了正确道路;化学研究从定性发展到定量,相继确立了物质组成和化学反应中的一些基本定律,如质量守恒定律、当量定律、定组成定律等。但是,经验资料积累不够致使化学家们对化学反应的研究难以深入,对化学反应规律的研究没有多大进展。
就实验研究方法和装备来说,在近代化学形成之前,人们主要从炼金术士、实用冶金工艺和医药化学研究者那里继承了简陋粗笨、各不相同的研究方法和装备。从17世纪中叶到18世纪末,是近代化学的形成时期。在近代化学形成时期,化学家们通过化学反应来发现新的元素和化合物,形成了多种分离提纯方法、分析方法和各种检验检定方法、吹管分析、硼砂珠试验、焰色反应、显微结晶分析、有机物的元素分析和滴定分析法等逐步成为常用手段。这时,已经有了专门设计的、用玻璃制造的一些实验器皿,这些器皿是后来实验仪器的雏形。利用天平进行量的分析和研究,对于化学的进步和发展起了很大的作用。
进入19世纪,特别是19世纪上半叶,化学在继续发现新元素、研究物质的性质及其化学变化的同时,着重研究了物质的组成和结构,取得了引人瞩目的成果。19世纪初,道尔顿建立了化学原子论,半个世纪后,阿伏伽德罗提出的分子假说获得广泛承认。在化学反应研究方面也有了许多成果:1800年,伏特宣布制成电堆装置,揭开了电化学研究的大幕;1815年,比奥发现了一些有机物的旋光性,促成了立体有机化学的兴起;1824年,维勒首次实现了尿素的人工合成,有机合成自此迅速发展;1850年,威廉用旋光仪研究蔗糖水解问题,最终导致动态平衡概念和质量守恒定律的提出;1887年,阿伦尼乌斯提出电离理论,科学的电解质溶液理论自此建立;19世纪下半叶,化学热力学和化学动力学理论相继提出……整个19世纪是近代化学的发展时期。在这个时期,一套相对比较完整的化学常规仪器和设备基本形成,化学实验手段初步摆脱简陋粗笨,达到了相当的水平;天平灵敏度大有提高,使原子量和分子量的测定更加精密,从特定角度为确定原子和分子的存在,以及元素周期律的发现提供了保证;重量分析法以及电解法、光谱法开始在化学研究中得到应用,滴定分析法则进入发展中的极盛时期。
进入20世纪后,科学认识深入到原子内部,化学家们开始研究物质的化学结构和化学反应的本质是什么。基于电子的发现、原子核模型的提出和量子力学理论的建立,化学研究以化学键概念和理论为中心,进一步揭示了化学结构的实质,在此基础上深入认识了化学反应的规律性,认识了化学结构和化学反应的联系,化学科学进入到现代化学时期。无机制备、有机合成的发展,导致材料化学、仪器分析、天然有机物化学、高分子化学以及结构化学等等分支的建立和发展。
为了解决19世纪基本定型的化学常规仪器设备使用还不够方便、种类还不够齐全、精确性和灵敏度还不够等不足,在20世纪,人们在对原有的化学实验装备进行改进的同时,积极吸收现代各种科学技术的新成果,创造和发明了一大批现代化的实验仪器和设备。在分析、分离手段,微量和痕量检测,化学元素或组分测定,微观分子结构,晶体结构,表面化学结构等研究中应用吸收与辐射光谱、核磁共振、顺磁共振、质谱、光电子能谱、拉曼激光光谱、荧光光谱、扫描电镜、电子探针、低能电子衍射、X射线晶体衍射、中子衍射、分子束等等现代科学技术的发展成果,使用了很多灵敏、精确和快速的实验手段,呈现出仪器化的特点。化学定量检测达到微米(10-6)、纳米(10-9)、甚至皮米(10--12)数量级,大大促进了化学实验手段的精密化。传感技术和微电子技术的应用、各种仪器的联机使用,使传统的实验观测和化学操作自动化、智能化,使化学科学进入了加速发展的道路,化学从研究已有的物质发展到创造自然界没有的物质,从探索物质的微观结构发展到进行分子设计,从了解化学变化过程发展到调控化学变化过程……领域越来越宽广、复杂,手段越来越强大、有效,研究越来越精细、深入。化学实验仪器的自动化、智能化使化学实验在“人性解放”和“效率解放”方面有了很大进步。
3.2.2 化学教学中实验及其装备的现代化
回顾化学实验及其装备的现代化发展历程可以发现,现代化学的许多重大突破都与化学实验手段的改进、发明和创造紧密相关。化学实验手段是制约化学科学研究的重要因素,常常能够起到决定性的作用。回顾化学实验及其装备的现代化发展历程还可以发现,在不同的发展时期,化学科学研究的问题不同,研究对象不同,所采用的研究方法、手段也不同,实验装备会发生很大的变化。
化学课程内容的发展与化学学科发展的基本逻辑是一致的。中学化学具有基础性,肯定要涉及近代化学关注的物质的组成、结构和转化关系3个基本问题。这决定了中学化学实验及其装备必然有很强的近代色彩,不可能也不应该是完全现代化的。但是,中学化学课程还必须具有时代性和选择性,也应适当地涉及现代化学的内容,中学化学实验及其装备也要适当反映它的现代化特点,反映现代化学对组成、结构、功能和过程调控等基本问题的关注。即使在引导学生初步认识物质的组成、结构和转化关系3个基本问题时,也可以使用现代化的手段。现实的中学化学实验及其装备应该处理好基础性和时代性的平衡,以选择性帮助处理好基础性和时代性的平衡,并且适应不同地区、学校的实际,满足不同的需要。
随着实验教学经费增加和实验仪器装备制造能力增长,以科研机构和大学为主要用户的现代化学实验装备将会越来越多地出现在中学化学实验室。但是跟传统装备不同,现代化学实验装备大多精度很高、价格昂贵,需要开发要求较低、价格适于推广的“教学级”仪器设备供应学校所需,或者组织建立现代化学实验中心,作为共有资源由学区各校所共享。
有人把用电脑和多媒体技术模拟实验也归属于化学实验的现代化,这样的认识是错误的。模拟实验代替不了真实的实验。所以,必须坚决反对用电脑和多媒体技术模拟实验完全取代化学实验。
参考文献:
[1] 张嘉同.化学哲学[M].南昌:江西教育出版社,1994:169.
[2]吴俊明.中学化学实验研究导论[M].南京:江苏教育出版社,1997:19~22.
国家对于在职教师的培训越来越重视,每年投入大量的国培等各类培训项目经费,但培训效果却不尽于人意。这是因为在职教师半生不熟的知识结构造成的,不怕不懂,就怕一知半解告诉我们传统的课堂学培训模式,是导致在职教师培训热情不高,培训目标参差不齐的主要原因。因此,网络研修、校本研修、乡村教师工作坊等依托网络教学的培训项目成为当前全国中小学教师继续教育资助的重点领域。近年来,我校也适时提出通过建立教师在线培训工作坊和一体两翼来破解教师培训瓶颈,一体是以教师自主校本研修为主体,两翼分别是远程培训和集中培训。这些都迫切需要网络在线培训平台的技术支撑。
根据培训目标和教学系统的建设要求,本文提出了一种基于个性化推荐学习的在线课程教学平台的设计与实现技术。基于个性化推荐学习的在线课程教学平台系统是一个跨平台、跨数据库、可扩充和可移植的系统。系统通过智能学习到访者的特征和使用痕迹,调整使用者的学习内容和训练题库,同时,根据使用者的学习情况自动分析使用者的潜在学习需求,推送课程知识,供使用者自主选择学习。大部分的教学资源和信息资源采用网络数据库存储, 充分利用和整合网络资源的有效利用。
一、相关工作
本系统平台的核心技术是通过关联规则挖掘来实现个性化推荐学习课程知识。个性化推荐服务被广泛应用于数字图书馆、电子商务、新闻网站等各个领域中。个性化推荐服务根据用户兴趣的相似性来推荐资源,通过研究不同用户的兴趣, 主动为用户推荐最需要的资源。个性化推荐技术主要有三种:基于规则过滤技术、基于内容过滤技术、基于协作过滤技术。该项技术是提高个性化、自主学习的一种重要手段。近年来,随着数据挖掘领域的拓展,利用关联规则实现基于规则的过滤推荐成为主流。文献提出了一个简单高效的关联规则和序列模式挖掘算法Predictor,该算法具有较快的响应速度,可以满足实时页面推荐的需要, 同时该算法还可以进行增量挖掘。文献Weiyang Lin 等也是提出一种高效的关联规则算法来实现个性化推荐。
关联规则也称为关联模式,关联规则挖掘发现大量数据中项集之间有趣的关联或相关联系。是一种较好的信息推荐方法。是形如:A(年龄(X,20...30),职业(X, 学生))B(购买(X,笔记本电脑))的形式。挖掘算法首先由Agrawal 等提出来和研究,Agrawal 等提出基于频繁项集的剪枝算法分为两个阶段,首先找出所有的频繁项集,然后由频繁项集产生强关联规则,这些规则必须满足最小支持度和最小可信度。支持度(support):P(AB),即A 和B 这两个项集在事务集TS 中同时出现的概率。置信度(confidence):P(B|A),即在出现项集A 的事务集TS 中,项集B 也同时出现的概率。同时满足最小支持度阈值和最小置信度阈值的规则称为强规则。给定一个事务集TS,挖掘关联规则问题就是产生支持度和可信度分别大于用户给定的最小支持度和最小可信度的关联规则,也就是产生强规则的问题。为了降低个性学习推荐系统的研发难度,本系统引擎模块通过接口调用比较著名的成熟开源数据挖掘平台Weka 实现相应功能。
二、系统平台设计
整个系统划分为课程资源管理、系统管理、个性化学习推荐和互动管理等四个子系统,每个子系统包含若干功能模块。
三、系统核心技术的实现
(一)学习行为捕获
学生的在本平台系统中的学习行为主要体现为其在平台上的访问行为上,包括页面浏览行为和超链接点击行为,比如,用户在各个页面之间的跳转关系、在单个页面上的鼠标、键盘操作的访问行为。用JavaScript 脚本即可跟踪和记录学生用户在系统内的访问行为,从而捕捉到用户先后浏览过的知识点和资源、浏览时间和持续时间等信息,这是获取用户个性化信息的关键的一环。获取用户浏览的知识点和资源行为目的是为了分析该用户是否真正学习过该知识点和资源,共学习了多长时间,以供后期的推荐做参考。
(二)学习行为识别
考虑到可能存在用户只是误访问了知识点和相关资源,或者因各种原因访问了但只匆匆一看,则这种情况并不能算正在学习过该资源,所以不能将用户点击过的知识点和资源记录都保存,否则就会严重影响数据的准确性。所以需要计算并判断用户在知识点页面停留的时间来确定用户是否学习了知识点和对应资源,如果超过了预定的时间,就获取用户的编号、用户学习的知识点的编号保存为用户学习日志数据表一条记录。另外,为了方便后期进行数据分析和挖掘,可把知识点编号构建成字符串类型的数据存储到数据库用户学习行为表里。在这里,通过加载课程页面时执行一个Ajax 方法,在Ajax 异步请求方法里面加入定时器setTimeout,在定时器规定的时间内发送一个请求调用后台的方法并把相关参数传递到后台,后台就把数据保存进数据库里面。系统实现时,假定学生浏览访问该资源的时间大于等于五分钟(300000 毫秒)即可认为该学生学习过对应知识和资源,对于用户已经学习过的知识点不会重复记录,在后台代码加了判断。
(三)个性化学习资源推荐
首先获取用户的学生注册的基本信息、在线练习测试成绩、学习行为记录数据等进行预处理后,通过调用Weka 进行分类和聚类确定学生所属群体,然后将学生注册的基本信息、在线练习测试成绩、学习行为记录数据与互动管理子系统中的评论信息、评分信息和教师标导信息结合构建事务集,并调用Weka 的数据规范化处理和关联规则挖掘算法进行数据正则化处理与数据挖掘,发现给定置信度和支持度的描述用户学习兴趣的规则,以及挖掘学生学习的技术路线图然后进行用户匹配和信息推荐,向当前访问学生用户推荐可能感兴趣的知识点和教学资源,最终实现个性化学习推荐。
一、总体目标
疫情防控期间,按照省、市、县防疫指挥部和省教育厅、市教育局的统一部署要求,根据我县教学规模、条件,全面统筹各方力量,整合调集教育资源,借助信息化手段,为师生搭建网络教学平台,开展网上教学、自主学习和在线辅导答疑等工作,努力解决学生无法正常到校上课问题,实现“教师线上教学不停教、学生线上学习不停学”的目标,最大限度减少疫情对正常教育教学秩序的影响,确保相关工作顺利开展。
二、组织机构
为规范开展此项工作,特成立全县中小学线上学习工作领导小组,负责工作指导与调度。
组长:
副组长:
全县各中小学校校长
三、实施原则
1.拓宽思路、周密规划。各中、小学校要根据实际情况,制定本校线上教学计划和实施方案(包含:组织领导、教学组织形式、技术支持办法,各年级的学习目标、内容、进度安排、授课教师安排、实施办法、保障措施、教学效果评估办法等),有条件的学校可以采用“在线授课”方式提供教育服务,由本校教师开展网上授课、在线答疑、网上提交作业、批改作业等教育教学活动。暂不具备“在线授课”条件的学校可借助班级微信群、qq群和移动云视讯、电信云课堂、国家网络云课堂及其他优质免费教育平台,通过在线共享、网上推送等方式,为学生在家学习提供资源支持。
2.分类实施、有序推进。按照义务教育阶段县域内统筹组织,普通高中各校自行组织为辅的方式,为学生学习提供支持。小学阶段线上学习主要以线上指导、课外阅读、适当布置一些实践性作业等形式,完成一定学习任务,具体由各学校在本校的实施方案或教学计划中明确,并报县教育局基础教育科审核后确定;中学各年级线上学习主要通过网上提供学习资源、学生在教师指导下自主开展学习,完成课时计划规定的学习任务,学习内容要与学校正常开学学生到校学习的内容有机街接;各普通高中学校要以学校为主体,尽快优先安排好学生延期开学期间线上教学工作。具体学习内容和形式由各校自行安排,报教育局基础教育科审核备案,实行“一校一案”,确保科学、有序、规范开展。
3.科学引导、务求实效。各中、小学校开展远程学习教育服务方案务必立足实际,在充分了解实际情况的基础上,以生为本,讲究实效。做到科学引导,加强互动,及时调度。
四、实施方式
各校可根据本校教育信息化实际情况,自主选择下列合法优质免费学习平台。
1.学习强国。“学习强国”携手“学而思网校”为全国中小学生推出“在家上学”专题。课程覆盖从小学一年级到高中三年级的全部学科,每个年级10-12堂课,白天课程与在校期间全学科、全学段课程同步,难度与学校保持一致;晚上课程是素养类、学习指导类、家长类。关注“学习强国”投屏功能,只要家里有智能电视,手机上的“学习强国”的“在家上学”视频就可以在大电视上看!(详见《“学习强国”视频一键上智能电视》)
2.国家教育资源公共服务平台。将在教育部的统一部署下,于2月17日开始通过网络云课堂,免费为全国中小学提供支持服务,帮助学校开展远程教学。服务内容包括:同步课程、各地网校、直播课堂。
3.中国教育电视台。2月3日起,每周一至周五8:00-9:00,中国教育电视台一频道将推出《同上一堂课》特别节目,以课本剧、纪录片、文化艺术专题系列等多种视频公开课形式,丰富学生的学习和生活。
4.白城广播电视台。白城电台、电视台将开辟专门频道,播放防疫知识、心理疏导访谈、名师课堂,针对初三和高三推送优质文化课,方便学生在家学习。
5.省教育资源公共服务平台。网址:。在平台主页上输入用户名和密码登录即可利用资源开展学习活动,平台汇聚了大量省部级“一师一优课”资源和教学助手等工具。
6.升学e网通。疫情期间,“升学e网通”向全市所有普通高中全面免费开放资源平台和产品功能的机会,各高中学校可根据本校实际情况确定各学科学习进度、制订学生在家学习方案,通过“升学e网通”学习平台统一布置,线上各普通高中可以和杭州铭师堂白城地区负责人刘萧琦直接联系。
7.中国移动云视讯平台。可实现远程会议、同步课堂、小班互动、应急指挥、教学研讨,教学资源(特色课程)输入等功能。各高中可利用移动云视讯平台,选择本校教师线上直播授课方案。即本校教师通过移动云视讯平台,在家直播,进行新课讲授、复结、直播答疑等线上直播课程。
8.阿里巴巴钉钉云课堂。可实现在线教育、视频会议、应急办公指挥,教师、学生及家长线上管理等功能。疫情期间免费使用。
9.东师理想名师云课堂。疫情期间免费开放东北师大附中教学资源。
10.希沃云课堂。可组织学生在线直播,录制分享,可实现师生实时互动。
11.中国联通公司积极组建优秀团队、整合优质资源,疫情期间免费提供解决方案。可实现直播课堂,在线教学。实时互动,线上答疑等功能和大量优质数字教育教学资源可供学生选择。各校如有需要,可与公司联系。
12.其他免费优质学习平台。
五、工作要求
1.统筹计划,合理安排。各校要根据线上学习特点,科学拟定工作方案和教学服务计划。各年级、各学科备课组教师制定学习计划,建议计划以周为单位。学习计划中明确每一周内学习的课时、内容、注意事项,布置学习任务。同时,要做好正常开学后的知识巩固和复习以及教学计划、教学进度再调整的预案。各校精心设计教学内容,合理编排课程学习日程表,统一组织实施。各中小学校班主任要统筹学生每天的学习任务,每周学习计划应提前推送给每一位学生。各学科教师可参照学校要求的进度,提前备出2周课,并按教学进度组织学生线上学习和答疑解惑。各学校校长是本校线上教学实施工作第一责任人。
2.加强指导,释疑解惑。各校要充分利用微信、QQ等平台功能,加强对学生学习辅导和答疑解感,班主任要积极与家长沟通协调,加强对学生学习情况的监督与管理和设备使用的安全教育,各学校要整合工作力量、分工协作、落实责任,加强对学生日常学习教育活动和健康状况进行动态管理,实现家校合力育人,帮助学生提高学习能力和水平,较快较好掌握学习的内容。