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《信息技术及其发展》是上海科技教育出版社高中信息技术必修模块《信息技术基础》第一章第二节的内容。本节的主要内容是让学生了解信息技术的含义、信息技术的作用及现代信息技术,能列举信息技术的应用实例;了解信息技术发展历程中的几次重要阶段及其基本特征;能够结合具体实例描述现代信息技术的发展趋势。
学情分析
高一学生对信息技术的理解还停留在计算机课堂的基础之上,不能够正确理解信息技术的定义;对五次信息技术革命也是陌生的;对现代信息技术的发展趋势更是一无所知。本节课内容对学生来说理解起来有些困难。
教学目标
知识与技能目标:①了解信息技术及其发展史。②理解信息技术与社会的关系,认识信息技术在信息社会的重要性。
过程与方法目标:通过引导、教材阅读、小游戏互动、问题回答等形式,知道信息技术的概念,理解信息技术的本质是代替、扩展和延伸人的信息功能。通过阅读教材,归纳提炼主题内容填写表格等活动,加深对信息技术发展历程的理解。
情感态度与价值观目标:感受信息技术对社会发展和个人生活带来的实惠和便利。
教学重、难点
重点:了解信息技术的发展历程及其特征;认识信息技术对个人和社会的影响。
难点:信息技术的社会功能。
教学过程
1.创设情境,激发兴趣
利用多媒体播放一个幽默短信:俺村穷,穿衣基本靠纺,吃饭基本靠党,致富基本靠抢,结婚基本靠想;听说你们村更穷,通讯基本靠吼,交通基本靠走,治安基本靠狗,取暖基本靠抖。通过这则短信,教师提出以下问题:如果在喧闹的城市,通讯靠吼能让对方听到吗?如果在喧闹的大城市,仅仅靠走去办事,是否能达到目的?大城市的治安还要哪些配套措施?
设计意图:短信笑话的引入,激发了学生学习、探究的兴趣,并通过问题引出人自身信息功能的不足,从而得出信息技术的作用就是代替、扩展和延伸人的信息功能。
2.理解、记忆信息技术定义
实例引入:信息技术是指在信息的获取、整理、加工、存储、传递和利用过程中所采用的技术和方法。此定义可以用学生关注的运动会实况录制为例,录制运动会的过程是信息获取;把录制的视频导入计算机并通过视频软件进行编辑的过程是信息的整理、加工;把视频存储在计算机上或刻录光盘是信息的存储;把视频文件发给使用者或上传至网站的过程是信息的传递;学生、家长、教师等看视频的过程是信息的利用。这个过程中使用到的技术和方法就是信息技术。
提问学生:人体信息功能有哪些?相应的信息技术是什么?填充图1。
设计意图:通过学生比较熟悉的“运动会的录制和编辑”为例,剖析信息技术定义,以便学生理解。通过填图,让学生理解人体器官、信息功能和相关信息技术的关系。
学生看“现代信息技术”内容,通过下页图2加强理解记忆。
设计意图:通过信息技术和现代信息技术的对比,现代信息技术的图形化显示,加强学生的理解和记忆。
3.虚设情境,引入五次信息技术革命
在讲解信息技术五次革命的时候,教师首先假设一个情境,如你要给远在外地的亲人介绍自己现在的学习、生活情况,而你们又没时间见面。在不同时期最方便的方法是什么?
设计意图:通过此例子,让学生对信息技术的发展阶段有一个整体的了解,为接下来的学习做了铺垫。
4.学习五次信息技术革命
(1)第一次信息技术革命——语言的产生
提出问题:在没有语言的情况下,人类是怎么传递信息的?让学生上讲台演示手势传递信息。
设计意图:通过演示,让学生认识到没有语言的时代,有些信息是很难准确表达的。由于这种需求,语言相应产生。学生总结语言产生带来的变化及作用。
(2)第二次信息技术革命——文字的发明
互动游戏:教师说出10个词语后,立即让学生复述这10个词,学生抢答,能复述6个或7个的给予加分(截图如图3)。
教师提出问题:如果我在教室讲课,正常情况下,隔壁的班级能听到吗?更远的地方能听到吗?
设计意图:通过学生叙述老师刚说过的词语,回答提出的问题,引出语言是受时空限制的,由于这种限制,文字相应产生。学生总结此次革命带来的变化。
(3)第三次信息技术革命——造纸术和印刷术的发明
用不同的方式写信息技术定义,由两个学生演示,一个用钢笔在纸上写,另一个在黑板上用粉笔写,看谁写得最快。
设计意图:通过此活动让学生看出在黑板上写比在纸上写慢,明确由于写字工具的不便,第三次信息技术革命相应产生。
为了加深学生的记忆,可以引导学生说出当时写文字的载体是什么;教师还可以适时插入一段有关活字印刷的发明过程,最后由学生总结此次革命带来的变化。
(4)第四次信息技术革命——电报、电话、广播、电视的发明和普及应用
问题引入:①古代打仗,为什么将在外军令有所不受?②《亮剑》里的李云龙攻打平安城,大获全胜,为什么不请示完上级再攻打?如果等请示完再打,结果会怎样?
设计意图:通过学生对问题的思考回答,得出由于信息的传递速度慢,有了提高信息的传递速度的需求,在这种需求下,第四次信息技术革命相应产生。学生总结此次革命带来的变化。
(5)第五次信息技术革命——计算机的普及使用和计算机与通信技术的结合
教师提出问题:如果没有第五次信息技术革命,神舟七号是否能发射?为什么?
设计意图:问题的提出,学生讨论,并引出第五次信息技术革命的发生。学生总结此次革命带来的变化。
5.根据表格内容归纳总结,知识升华
学生总结五次信息技术革命的特点并填写表1。
6.总结现代信息技术发展趋势(如表2)
设计意图:现代信息技术发展趋势内容不多,大部分内容能够自己看懂,所以让学生来总结这些技术的发展趋势。对疑难的知识点,如数字化、多网合一、构件化等,教师适时以实例给予讲解,能起到画龙点睛的作用。
7.随机抽取学生回答问题,教学网站评价加分
由于这节课在班级进行,我拷了一个随机显示学生名字的程序,学生名单已经提前录入此文件中。点击“转动幸运”, 学生的名字就会陆续在上面闪烁,然后点击“抽取幸运”,抽到谁就由谁回答问题,回答正确给予加分奖励。课堂上不同的问题,有抢答和必答加分项目,根据不同的情况加分不同。然后把分数加到“教学评价网站”,以个人和小组形式体现。
教学反思
本节课主要是以学生学习为主,教师起到引导学习、提出问题、解决疑难等作用。学生能够认真学习本节内容,回答并解决教师提出的问题。在互动和解决问题的过程中,充分联系实际,深刻理解和消化本节所学内容,学习效果很好。
1.创设贯穿学习内容的情境,激发学生兴趣
以一个和“信息技术发展”有关的幽默短信导入,提高了学生学习的乐趣,又渗透了信息技术的发展和作用。在讲信息技术五次革命时,虚拟了一个情境,这个虚设贯穿了五次信息技术革命,学生在这种情境中,不知不觉了解到五次信息技术革命的中心内容。
2.实例引入和问题的提出,激发学生思考
本节课内容在涉及难懂定义的时候,以学生熟悉的实例透彻地阐述了信息技术的定义。在讲第四次和第五次信息技术革命的时候,分别以学生感兴趣的问题导入。实例和问题的使用,使学生对定义和每次信息技术革命理解得更透,领会得更深。
3.互动小游戏,引发师生对教学内容的思考
在讲解前三次信息技术革命时,采取和本次信息技术革命有关的小游戏,通过学生演示、师生互动,让学生在轻松和愉悦的氛围中学会了知识。
本课节选自广东高等教育出版社《信息技术》七年级下册B版第二章“智能机器人程序设计初步”第七节“制作循迹机器人”。主要知识点是利用轨迹识别传感器、多重判断的选择结构实现“机器人自动按轨迹线行走”的程序。这节课旨在激发学生学习、探索机器人技术的兴趣,在积极探索问题的过程中,养成善于思考分析、归纳总结、动手创新的习惯和能力。
通过前面的学习,学生学会了画流程图、认识循环结构和选择结构、仿真界面调试等知识,具备了基本的编写程序的能力。但是根据不同的情境灵活运用所学知识进行编程和调试的技巧还不熟练。通过本课的程序流程分析,巩固算法设计、循环结构、选择结构、多重判断、仿真调试等知识并进行综合运用。通过一个新的传感器——轨迹识别传感器的学习,进一步理解传感器在机器人技术中的作用和应用。
教学目标
知识与技能:初步了解轨迹识别传感器的构成和工作原理,能够编写出“自动按轨迹行走的循迹机器人”程序并在仿真界面调试成功。
过程与方法:通过自主学习,小组合作探究,了解轨迹识别传感器的构成和工作原理;通过图片、顺口溜策略,理解轨迹变量4个返回值的含义并能正确应用到程序编写中;通过任务驱动、问题引导、小组讨论、思维导图策略,理清循迹机器人程序设计的思路,学会综合使用循环结构和选择结构编写程序,体验和感悟探究的一般过程。
情感、态度与价值观:学会把大任务分解成多个子任务解决问题,培养编程思维;在探索过程中,善于思考和分析,并能归纳总结,体验成功与失败;在与他人交流中,感受创新的乐趣。
教学重点、难点
重点:理解轨迹识别传感器4个返回值分别代表的含义;实现循迹机器人的程序设计。
难点:使用多重条件判断让机器人检测轨迹识别传感器的状态,明确左转、右转和直行。
教学过程
1. 激趣导入
播放视频(学校正在进行长跑比赛,操场上你追我赶,加油声此起彼伏,好热闹呀!突然出现了一个奇怪的运动员——机器人,它也来参加长跑了。)教师请学生观察这个机器人有什么特点。(板书:探秘循迹机器人)
生:机器人沿着轨迹线走。
教师提示学生注意轨迹线的颜色与周围颜色的差别。
设计意图:通过运动会情境创设,唤醒学生情绪体验,激活学生思维,把学生带入到问题思考中来,引出所要学习的主要知识点。
2. 任务分析
师:想一想,机器人如何能识别轨迹,从而沿着轨迹线行走呢?(板书:轨迹识别传感器)
师:机器人如何能做到沿着轨迹线行走而不会偏离轨迹线呢?要想弄明白这个问题,我们还得从了解轨迹识别传感器开始。
设计意图:通过两个关键问题,把机器人循迹任务分解为两个子任务,引出新知的学习,为学生探究机器人循迹技术提供方向指引。
3. 自主学习,认识轨迹识别传感器
教师出示自学任务:可以利用微课“认识轨迹识别传感器”、学案或课本P64-P66自主学习轨迹识别传感器。
自学任务及要求:(1)轨迹识别传感器有哪些构成?(2)请说出轨迹识别传感器的功能,并在RC软件界面对模块进行正确设置。(3)轨迹变量4个返回值分别代表与轨迹线有怎样的位置关系?你是用何种方法记住它们的?(提示图片策略和顺口溜策略)
教师提问自学情况。
师:盲道与我们走的道路有什么不同?盲人走盲道时,手中的棍子起到探测障碍物的作用,那么盲人的双脚起到什么作用?它与轨迹识别传感器的功能有什么相似之处?
设计意图:考虑到学生学习方式、学习习惯、认知风格的差异,提供不同类型的学习支架服务于学生的学。与学案、教材相比,微课通过视频动画更生动、形象、立体、逼真地展现了轨迹识别传感器的工作原理,体现了其作为学生自主学习资源的优势。通过实际生活中盲人走盲道的实例类比轨迹识别传感器的工作原理,加强理解。建议学生用顺口溜和图片策略学习知识,渗透学习方法。通过一道选择题,提醒学生表达式的正确写法,与已经学过的红外避障变量表达式对比理解记忆,厘清易混淆知识点,突破难点。
4. 头脑风暴
怎样编写程序实现机器人沿着轨迹“走”呢?教师请各小组头脑风暴,讨论编程思路,鼓励学生利用思维导图策略,最后由小组代表汇报结果。
教师引导学生认识各组方案共同点:偏左,则右拐;偏右,则左拐;不偏的话就直行。
师:用什么模块、怎样实现机器人左转、右转、直行功能?(引出高速电机与转弯模块的区别)
教师双手模拟车轮游戏,启发学生如何设置高速电机模块。
(1)下列哪种设置可以让机器人执行右转动作?
A.左速2,右速8 B.左速0,右速10
C.左速10,右速0 D.左速10,右速10
讨论总结出轨迹变量返回值与机器人执行动作的关系。(板书)
(2)当轨迹变量==2时,机器人在什么位置,将如何行动?
A.机器人在轨迹线上,需直行;B.机器人在轨迹线右侧,需左转;C.机器人在轨迹线的左侧,需右转;D.没有检测到轨迹线,需转圈去找。
师生整理总结编程思路。
设计意图:通过头脑风暴,打开学生思维的大门,碰撞智慧火花,渗透“先思后行”解决问题的思想。运用思维导图策略渗透学习方法。通过双手模拟车轮游戏,帮助学生理解如何设置高速电机以实现左转、右转和直行功能,突破难点。通过一道选择题深化巩固理解高速电机设置。最后总结完善思维过程,理清思路,为实施编程做充分铺垫。
5. 程序设计
探究任务:根据任务分析方案或思路,完成机器人走轨迹程序设计。
鼓励学生先独立设计程序。最先完成程序的学生,当“小老师”帮助本组有困难的同学。有困难的同学也可以自行观看微课来学习。教师巡回指导学生设计程序,发现问题,适时个别评价,并就发现的共性问题进一步讲解。鼓励学生自愿上台演示,适时评价。
设计意图:小组内互帮互助,组长起到协调示范作用,培养团队协作意识。“小老师”“微课”策略体现了教学差异分层。微课满足了个体差异化学习需求。
6. 深化拓展
拓展任务:机器人在循迹时,如果前方轨迹出现了障碍物,机器人如何能避开障碍物再次回到轨迹呢?
请同学们尝试修改程序,进入仿真环境调试。
设计意图:任务难度递增,为能力强的学生提供深化探究的空间;体现了差异分层、关注每位学生发展的理念。
7. 评价展示
小组代表展示程序及仿真效果,师生评价、组间评价、代表点评贯穿始终。根据小组得分,师生评选出优胜小组;根据个人评价标准进行自我评价。
设计意图:评价主体的多元化有助于团队意识的培养,有助于学生自我反思和发展。
8. 课堂小结
师:循迹技术能帮助我们解决很多让机器自动按照指定路线行走的问题,在生产和运输中有着广泛的应用。在揭秘了机器人的循迹技术后,大家是不是还有很多想法呢?欢迎大家登录班级微博群、微信群或者QQ群,在网上你的观点和想法,和其他同学进一步分享、探讨和交流!
教学反思
机器人程序设计教学应该教给学生什么?绝不仅仅是把程序图完成,在仿真界面运行成功就行了。更为重要的是对学生思维的训练,特别是教给学生在面对陌生领域问题时分析问题、解决问题的能力。具体如何在课堂教学中实施呢?本节课不是由教师讲出编程思路,学生按照教师的思路或者课本思路将程序补充完整,在仿真环境运行成功即可;而是从任务分析展开,引导学生利用学习资源自主学习新知,利用思维导图进行小组头脑风暴,将大任务分解为子任务,在此基础上剥洋葱式地分解、分析、解决问题,到最后形成编程思路。之后才是具体的编程实施,注重学生思维训练,注重问题解决能力目标的达成。
新课标强调学习的过程与方法,本节课很好地向学生渗透了学习策略意识,如在讲解轨迹变量4个返回值与轨迹线位置关系时所探讨的图片策略和顺口溜策略等。
一、信息技术与中学英语教学整合的优势
1、激发学生的学习兴趣,强化学生的学习动机
信息技术环境下教学集文字、图案、音乐、影像于一体,能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激,以多样的方法刺激学生的感觉器官,提高学生的学习兴趣。
2、优化课堂教学,丰富教学内容
现代信息技术为教师带来了光盘、多媒体素材、网络等,教师可以利用这些资源制作课件,在有限的课堂时间内呈现更多的信息,丰富教学内容,丰富学生的文化背景知识,增强学习效果。必要时,可通过扫描或者相机拍照把材料呈现在课件上,或者利用实物投影仪呈现在幻灯片上,既方便,又能加深学生的理解,强化记忆效果与学习效果。
3、拓宽语言知识学习渠道,丰富语言学习资源
在网络上有各种各样的语言学习资源,可以满足教师教学和学生学习的需要。有大量优秀的英语教学和英语学习的专业性网站,我们可以很方便地下载到很多实用的课件、教案等资料,还可以下载最新的CNN、VOA、BBC、CRI等听力材料或一些名人的演讲,非常实用。
二、信息技术与中学英语教学整合的案例分析
以下是笔者利用信息技术整合英语教学的一个案例。
在这个教学案例中,笔者充分利用信息技术,对教材中的材料根据教学实际进行了设计与改编。利用音频视频剪辑软件把材料进行处理以适合课堂的使用,缩短了时间,提高了课堂时间利用率。课前的视频材料为活跃课堂气氛、调动学生的学习积极性起到了很大的作用。利用百度搜索获取的方言音频材料以及童谣等文字图片材料丰富了课文的教学内容,向学生直观地输入了更大容量的信息。利用QQ空间以及Blog又可以将教学效果进行展示,将教学延伸到了课外。
三、结束语
关键词:问题情境;信息技术课程;教学案例;教学效果
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1671-7503(2013)13/15-0071-03
一、教学设计
(一)教学背景分析
《高中信息技术课程标准》中明确提出:高中信息技术课程以不断提高学生的信息素养为宗旨和总目标,要求通过实际问题的解决,使学生在信息的获取、加工、管理、表达与交流的过程中信息素养不断提升。在建构主义学习理论中也提到,学生的学习不是机械的知识积累,而是在新旧知识经验的相互作用中促进学生认知结构的重组。学生的学习是自身经验在某种环境中自内而外的构建,教学中,要以学生已有的知识为基础,以能引发学生兴趣的问题为导引,实现学生学习中的意义建构。而现实的情况大多不是这样,仍采用老师讲学生听,学生操练教师指导的方式,学生学习的积极性、主动性受到了限制。因此,探索高中信息技术课程教学新方式非常有必要。
在实际网页设计中,点线面的应用十分普遍,尤其是图片的插入,用得是否合适,直接影响到网页的艺术效果和对浏览者留下的观感。《合理运用点线面设计网站首页》这节课的教学重点是插入合适的图片装饰网站首页,利用各种形状来制作网站的导航。
(二)教学内容与教学对象分析
1.教学目标与教学重点及难点
(1)教学目标
教学目标是学生学习后在各种活动中表现出的行为、态度和价值观的变化。
知识与技能目标:①学会运用在Photoshop中外加图片并添加图层蒙版以模糊边缘来装饰首页的主体;②掌握利用Photoshop中的各种形状工具来绘制各种图形装饰首页;③学会外加字体,利用字体来装饰首页。
过程与方法目标:①能通过观察几个网站首页,在教师的引导下领悟点、线、面在网站首页中的作用;②能模仿网站首页例子,运用简单的技术,制作自己的网站首页;③能利用教师提供的视频教程以及操作步骤等资源,自主探究学习。
情感态度与价值观目标:①在制作网站首页的过程中,培养学生热爱美、欣赏美和创造美的能力;②利用精心的设计和制作的作品,使学生热爱生活。
(2)教学重点及难点
教学重点:插入合适的图片装饰网站首页;利用各种形状来制作网站的导航。
教学难点:把自己的审美观融合到网站首页设计里。
2.教学对象分析
学生是学习的主体,学生学习的成效受到他们自身的特点、风格和基础等制约的,要想教学有效,就应该关注教学对象——学生的分析。本课教学的对象是广东省一级学校高一的学生,信息技术基础较好,学生已经掌握了一定的文字及图像加工能力。在此之前,学生已经学习了如何利用Photoshop软件加工处理图像信息,Photoshop运用有一定的基础。学生经常上网,对网页并不陌生,对这部分内容也比较感兴趣,但对如何制作网页还不是很清楚。
3.教学内容分析
教学内容是为实现学习目标,要求学生所掌握知识、技能,以及行为规范的总和。分析教学内容的目的是规范学习内容的宽度、深度,及其内部各部分之间的关系等。本课的教学内容为高一《信息技术基础》的第六章“信息集成与信息交流”中的第一部分“信息集成”里的“开发制作阶段”第一课。信息集成这部分的内容主要讲的是信息集成的一般过程,包括选题立意阶段、设计规划阶段、开发制作阶段、评估测试阶段。本章书是以制作网站为例,通过一系列的实践活动培养学生对信息集成、和交流的能力。本课是开发制作网站的第一课,让学生用Photoshop软件设计网站的首页。
(三)教学策略选择
教学策略是指在不同的教学条件下,为实现不同的教学成效采取的手段和方法。本课中主要采用如下策略,也包括教学媒体的选择。
策略一:范例引入、激发兴趣。找了几张合理运用点线面设计的网站首页图片作为范例,引导学生如何设计网站首页。
策略二:自主探究。教师把本节课的知识点的主要操作步骤都做成视频的形式,放在教学网站上,供遇到困难的学生自学探究。
策略三:任务驱动、实践创新。本课将大部分时间留给学生进行网站首页的创作,有利于发挥学生的主观能动性。
(四)教学评价设计
教学评价是根据学习目标对教学活动过程和结果做出价值判断与学习导引,并为教学决策提供依据的活动。在本课中网站首页评价指标项主要包括:①能把图片放入首页中,并进行模糊处理与背景相融(20分);②能运用形状工具制作出美观的导航(20分);③网站标题美观大方(15分);④能运用各种元素装饰首页,达到整个页面的平衡美观(15分);⑤风格统一,与网站主题内容匹配(15分);⑥界面美观、布局设计独到,富有新意(15分)。评价方案与标准提前告诉学生。评价实施采用“网络教学评价系统”。
二、教学过程与教学评价
三、教学效果分析
为了检验信息技术课堂问题情境创设的教学效果,笔者选择所在学校高一年级的若干个班级进行了教学实践,本次教学实践在多媒体课室进行,时间为一课时40分钟。笔者在教学活动过程中运用自然观察和提交作品的方法,并对学生的反应进行了现场记录。教学实践结束后,对部分学生进行了访谈,并和几位听课教师进行了交流,听取他们对教学实践的反馈意见和建议,通过课堂上对学生行为的观察记录,以及和教师的交流与对学生的访谈结果,得出如下结论。
教师设计的问题有几大特点:第一,都是学生感兴趣的话题,能抓住学生的注意力;第二,难易适中,学生觉得和自己已有知识体系有关,学生不会觉得太难,通过思考可以回答。在一节课40分钟内,学生的注意率都比较高,达到85%以上,说明本次课所采用的教学方法能引起学生兴趣,有效保持学生的注意力。在课题引入时,教师展示两组网站的首页进行对比,吸引了大家的注意力,让学生感受美化好的网页更能让人赏心悦目,增加访问量,让学生有美化网页的冲劲,学生对此表现出极大的兴趣和热情。在后面的教师提出的一系列问题中,学生大都能够做到积极思考,提出问题,小组讨论得也比较热烈。但由于学生存在着知识的差异性,教师及时针对这些学生进行指导,基础较好的学生继续探究后面的问题,并且提出自己的观点,课堂气氛保持得很好,教师和学生一起讨论问题,共同找出解决问题的答案。通过访谈,学生和听课教师认为这种方式很新颖,学生比较感兴趣,注意力集中,高效地掌握了信息技术知识,完成了教学任务,品尝了成功的喜悦,并为进一步的学习探索打下基础。
总体上来看,学生对教师创设的问题情境非常满意,能够激发其学习兴趣和学习热情,培养了问题意识和解决问题的能力;并且学生对是否有助于理解知识和技能掌握等都持肯定态度。另外,由于教学内容较多,课堂时间有限,教师留给学生思考的时间不够,教师应根据学生的程度分层次教学,设计简单图片处理例子,让学生易于模仿,并加以引导和帮助。综合观察访谈和作品提交情况可以看出,本节课问题情境的设计比较合理,课堂教学也比较成功,学生基本学会了如何用photoshop处理文字、小图片或形状工具等,学生也掌握了网页排版和美化的方法与技巧。同时,也培养了学生审美能力,可以把自己的审美观融合到网站首页设计里。本节课通过创设问题情境,让学生在轻松愉快的氛围和动手实践的快乐中掌握了信息技术知识,拓展了学生的知识和能力,培养了学生的信息素养,也为以后解决实际问题打下了基础。
[参考文献]
[1] 卜湘玲.情境认知与学习理论述评[J].太原大学学报,2005,(9).
[2] 李伟.信息技术课程与教学论[M].北京:科学出版社,2013.
[3] 李安鹏.数学问题情境创设的有效性研究[D].南京师范大学,2007.
智慧教育
1.什么是智慧与智慧教育
智慧,按中文解释是“能迅速、灵活、正确地理解事物和解决问题的能力”。它是人类先天遗传与后天环境交互作用的结果,而后者对智慧的作用更为巨大。因此,需要创设良好的学习环境和社会环境,不断促进学习者的智慧发展。信息时代,随着现有“数字土著”(指出生于20世纪80年代末、90年代初及其以后的年轻一代人)成长以及新生“数字土著”的诞生,他们的学习风格、认知方式、行为模式、情感模式与传统教育存在根本区别,客观上要求新型的学习环境和教学方式,以契合“数字土著”独特的学习方式、体验方式以及价值取向。因此,信息时代、知识时代的智慧教育与农业时代、工业时代的智慧教育在基本内涵、方法手段、支持环境上存在显著差异。本文所指的智慧教育专指信息技术支持下,为发展学生智慧能力的教育。
2.智慧学习环境的基本模型
我们认为,信息时代智慧教育的基本内涵是通过构建智慧学习环境、运用智慧教学法,来促进学习者进行智慧学习从而提升成才期望,即培养具有高智能和创造力的人。
因此,发展学习者的智慧是智慧环境、智慧教学和智慧学习的出发点和归宿。智慧学习环境构建的基本模型如图1所示,①智慧学习环境主要由学习资源、智能工具、学习共同体、教学共同体、智慧学习方法和智慧教学方法等要素构成。②学生和教师通过智慧学习方法和智慧教学方法与其他四个要素相互关联、相互作用,共同促进学习者有效学习的发生。离开了智慧学习方法和智慧教学方法,智慧学习环境就不是学习环境了。③有效学习的发生是个体建构和群体建构共同作用的结果。学习共同体强调学习者的互动、协作、交流;教学共同体是教师共同学习、协同工作、寻求持续专业发展的统一体。④学习资源和智能工具同时为学习共同体和教学共同体提供支持。学习共同体和教学共同体的发展离不开资源和工具的共同作用,各类智能工具为学习环境的“智慧”提供了全面支持。同时,学习共同体和教学共同体为资源和工具的进化起到了促进作用。
综上所述,智慧教育要落地生根、开花结果,需要以智慧学习环境为技术支撑、以智慧教学法为催化促导、以智慧学习为根本基石。
智慧课堂的构建及其应用分析
泛在网络以及移动通信技术和设备的不断发展和完善,使利用随身携带的智能终端进行无时无刻、无处不在的学习成为可能,这也为智慧教育环境的建设奠定了基础。智慧教育环境有很多种,包括智慧教室、智慧校园、智慧图书馆等正式的教育环境,以及智慧家庭、智慧社区、智慧探究基地等非正式的教育环境。这里对智慧教室的组成做了简单分析。
如图2所示,智慧教室包括社会化云平台、网络、电子白板、电子书包、交互电视、教师、学生。其中社会化云平台包括云资源(各种多媒体素材、微课素材等)、云教学、云学习、云管理。教师可以在云资源中下载并选取合理有效的教学材料,然后在云教学中进行备课、指派与批改作业、生成班级诊断报告。学生则可以在云平台中记电子笔记、回顾学习历程、接收诊断报告、进行补救学习。同时在云平台中,教师也可以与学校管理单位、学生进行交流互动。在智慧课堂中,教师通过电子白板进行知识呈现,学习小组与学生个体可以通过交互电视与电子书包进行协作学习以及与教师的互动。其中学生的课堂任务以及作业可以通过网络上传到云平台,教师登录到云平台中进行批改诊断,再通过网络发给学生。
这样的智慧课堂有以下几个特点:①减轻学习者认知负载,使其可以用较多精力在较大的知识粒度上理解事物之间的内在关系,将知识学习上升为本体建构。②拓展学习者的体验深度和广度,从而有助于提升学习者的知、情、行聚合水平和综合能力发展。③增强学习者的学习自由度与协作学习水平,从而有助于促进学习者的个性发展和集体智慧发展。④给学习者提供最合适的学习扶助,从而有助于提升学习者的成功期望。
智慧教育有效提升数学学习
数学学科是小学最基础的学科,它具有内容抽象、逻辑严密、应用广泛等特点,在智慧教育理念的指导下,教师可以通过智慧教育来培养学生的抽象思维能力,让学生学会思考、主动探究。
首先,以任务驱动式教学方法入手,提出实际生活问题,激发学生探究解决问题的兴趣,主动去探究体验。其次,教师利用信息技术创设更加生动的智慧情境,提供有效的智能探究工具和丰富的学习资源,让学生产生好奇,主动探究其中缘由。在智慧教育过程中,教师要注意引导学生而不是指导学生,要让学生学会自己思考,完成意义建构,扩充自己的思维图式。再次,教师要引导学生对学习过程及思维方式进行反思总结,并对学生的自主探究过程进行评价反馈。这样学生就会在智慧环境中透过现象看到问题的本质,这样的反思式思考会强化训练思维,才会真正做到教师智慧地教、学生智慧地学。
案例设计
《组合图形的面积》教学设计
1.教学内容分析
本课是北师版小学数学五年级上册第五单元的内容――组合图形的面积。是在学生已经学习了长方形、正方形、平行四边形、三角形与梯形的面积计算的基础上,进一步探讨研究求组合图形面积的方法,培养学生能够结合实际情境来解决具体问题,有利于发展学生的空间观念。
2.教学对象分析
根据学生已有的生活经验,通过直观操作,对组合图形的认识不会很难,因为在第二单元学生已系统学习了平行四边形、三角形和梯形的面积的计算方法,尤其是渗透了转化思想,这些都为本节内容奠定了基础。在此基础上学习组合图形面积,一方面可以巩固已学的基本图形,另一方面能将所学的知识进行综合,提高学生综合能力。
3.教学目标
知识与技能目标:通过完成显示生活中与图形面积相关的具体任务,发现、探索计算组合图形面积的多种方法,感受转化思想。
过程与方法目标:能根据各种组合图形的条件,有效地选择计算方法并进行正确的计算。能运用所学的知识,解决生活中组合图形的实际问题。
情感态度与价值观目标:通过现实的数学活动,培养方向意识,体验数学与生活的密切联系。激发学习兴趣,培养认真学习的态度。
4.教学重点、难点
重点:掌握组合图形面积的计算方法。
难点:把组合图形转化为已经学过的基本图形。
5.教学过程
①情境引入。教师在师生互动教学平台上,通过创设动画情境,给学生安排打扫公共区的任务。
设计意图:创设动画情境,可以帮助教师解决问题。
②独立探究,合作学习。如图3所示,课件中呈现三个组合图形,给出必要的数据。教师让学生自己选择图形进行分析探究,可通过任意辅助线分或补,小组讨论分析的方法。根据学生的回答,教师适时引导,并推送每个图形不同的解决方案。学生分析图形的特点及方法。
设计意图:通过教学平台中的工具软件,让学生分析探究每个图形不同的解决方案,从而激发参与热情,引发深度思考,体验成功的喜悦。
③自选图形,巩固练习。课件出示随机抽取动画来激发学生学习兴趣,抽到第几组,学生就进入第几组的题库。学生完成后,还可以根据自己完成练习的情况,再进入挑战组进行练习。
设计意图:学生通过自选题库,既达到练习、巩固的目的,又满足了不同程度学生的学习需求。
④学以致用。数学源于生活又回归生活,教师通过课件出示情境,让学生用学到的知识解决生活中的难题,达到教学的目的。
设计意图:通过解决实际生活中的问题,让学生感受数学在生活中无处不在,激发学生学习数学的兴趣。