促进深度学习的信息化教学设计(精选8篇)
摘 要 深度学习是一种指向高阶思维能力的学习,它是学习状态、学习过程和学习结果的综合表述,具有强调知识的批判性理解、注重新旧知识整合、面向真实问题、关注反思等特征。从深度学习前期准备、深度学习体验过程和深度学习评价三个环节进行信息化教学设计,包括设计情境化的学习内容、构建混合学习环境、营造积极学习文化来开启深度学习,以及教学策略设计和以促进认知和身份认同双重发展为导向的评价设计,共同促进深度学习。
关键词 深度学习;信息化教学设计;学习资源
中图分类号:G434 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)06-0119-03
我国学者黎加厚教授定义深度学习为:“在理解的基础上,学习者能够批判地学习新思想和事实,并将它们融入原有的认知结构中,能够在众多思想间进行联系,并能够将己有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题的学习。”[1]从其定义出发,可以分析得出深度学习的特征:1)强调对知识的批判性理解;2)注重新旧知识的整合或联结;3)深度学习面向的是真实问题解决;4)关注对学习和自我认知的反思。这几个方面既是深度学习的主要特征,也将作为深度学习的主要评价依据。
起源于问题的学习已被许多学习理论证明是一种有意义的学习。真实、复杂、劣构的问题会开启合作学习。基于问题的学习和合作学习两大理论的培养目标与深度学习不谋而合,都是指向高级思维能力的发展。所以,深度学习总是以情境问题开启,以学习活动展开,以完善的评价作导向引领。因此,促进深度学习的信息化教学设计应该从开启深度学习的前期准备(包括学习内容设计、学习环境设计、情感文化氛围的营造)、支持深度学习的教学策略设计和评价设计三个环节展开。开启深度学习的前期准备
深度学习理论认为学习既是个体感知、记忆、思维等认知过程,也是植根于社会文化、历史背景、现实生活的社会建构过程[2]。深度学习的必要条件是热爱学习。当一个人热爱学习时,自然会进入深度思考和深度学习。因此,为了开启深度学习,既需要设计激发学生学习热情的学习内容,构建支持学生多种学习活动的学习环境,还应关注积极学习文化的营造。
设计情境化的学习内容,聚焦深度学习情境认知理论认为:“知识不是作为个体内部心理的表征,而是把知识视为个人和社会或物理情境之间联系的属性以及互动的产物。”[3]所以将学习置于知识产生的社会情境中,通过解决真实的复杂性问题才能实现有意义学习。这样的学习情境相当于实习场,既是知识产生、也是知识运用和迁移的场合。以问题或项目形式呈现的知识内容可以促使学生实现知识的系统化学习。在进行教学内容设计时,需要教师把握教材内的难点,将教材内容解构,提取具有问题探究性质的内容进行重新组合,表征为问题情境或项目形式。而大量的常识性信息等浅层知识可以借助技术中介,作为资源镶嵌或分布于学习环境中供学习者随机访取学习,有效降低外在负荷,增加有效负荷[4]。
在日常生活中,教师应多关注学生生活,关注各类媒体信息,发掘生活中的现实需求,找到与课程内容的结合点,在此基础上设计出与学生经验兴趣或社会热点相关的情境性问题,具备现实需求的真实性问题会促发学生高度的学习关注,从而开启深度学习。
建立有归属感的学习共同体,营造开展深度学习的学习文化 “深度学习的实现需要学习共同体的构建与支持。”[5]脑科学研究表明:“当大脑细胞处于安全感强的生长模式时,大脑能为复杂理解分配资源,新的学习和深度思考将会发生。”[6]43首先,进行师生关系设计。授课前了解多项学习者情况,是教学设计前期的重要环节,其过程本身传递着教师对学生的关爱和期望,使学生在学习初期具备有归属的安全感。其次,建立学习团队。以发挥彼此长处和差异为目标,教师依据对学生的了解,鼓励并指导学生进行异质分组;学生以责任为遵旨,共同确定团队名称、制定小组守则。这样的团队构建活动引发了成员间共有的内在动力,学生以积极的意愿进行合作学习,更易进入深度学习状态,接受较高的学习挑战。
构建混合式学习环境,支持深度学习从事专家知识研究的佛罗里达州立大学心理学系的K.Anders Ericsson博士发现:“要花费特别多的努力和有动机的练习,才能达到专家知识程度,而这并不是传统课堂的本质。”[6]11因此,需要寻求一种延伸学习时空、拓宽学习方式的新型学习环境,以支持学习者的深度学习。
由传统课堂环境与数字化学习环境相互融合形成的混合式学习环境,是客观主义和建构主义认识论的合理融合与优势互补,旨在变革传统课堂的“传递―接受”模式,支持学生从接受式的浅层学习向深度学习的有效过渡。本研究的“混合式学习环境”不仅包括支持学习的硬件设施、学习资源,还囊括人际关系及其所有要素的动态组合。在学习初始,学生首先置身并利用此环境进行学习;随着学习的深入,学生将成为学习环境的积极贡献者,共建共享此环境。这就要求在网络学习环境设计中,不仅应提供多种学习工具和学习资源,更应关注激励机制的设计、教师作为学习的组织管理角色的充分发挥,实现学生从被动“利用”到主动“共建共享”的良性转变。当学习环境变成学生乐此不疲的空间,学生便成为学习的主人,深度思考和深度学习也将悄然发生。
图1所示模型以学生学习活动为中心,教师提供学习工具和学习资源,学生在学习过程中分享学习资源,形成共建共享资源库;教师、学生在交流协作中形成学习共同体;工具、资源和学习共同体三个要素在互动作用过程中形成知识共同体,也构建积极和谐的学习氛围。支持深度学习的教学策略设计
从教育本质出发,以学生发展为中心的实用主义,提倡将“尊师重教”的客观主义和以学生为中心的建构主义两种理论相互融合、优势互补,因为要使以学生为中心的教学环节落到实处,一定离不开教师的主导作用。因此,本研究持混合式学习观,不仅将环境融合,而且也将学习方式融合,师生关系呈现“主导―主体”的双主模式,教学策略的设计分别从组织策略、支架策略、管理策略进行,共同支持学生在丰富多样的学习活动中体验深度学习。
组织策略 组织策略表现为各教学环节的组织形式和组织方法,贯穿于整个学习活动过程,包括建立学生信息档案、指导学生分组、发起主题讨论、组织作品汇报活动等。建立学生档案安排在课程开始之前,可以通过网络问卷形式收集与课程学习相关的个人资料,组织起引导学生进行深度学习的所有有用信息。根据学习进展情况,教师适时地开展网上主题讨论,组织学生对学习过程遇到的共性问题进行交流。在学习任务完成后,安排对学习成果进行分享、讨论以及评价反馈等环节,师生、生生在相互的批判与反批判、否定与肯定间进行思想碰撞,启发新的学习反思,促进学习者的深度思考和对知识的深度加工。
支架策略 支架策略要求教师持续观察学生表现,一旦出现知识、方法或情感等方面的学习障碍时,教师应因势利导,分析原因,给予针对性的学习反馈,促发学生反思学习策略,提高元认知能力。当学生回归学习的正常状态,教师就适时取消干预。支架策略包括支架性知识的讲授、及时反馈、个别化辅导等。比如:对学习任务解决过程中需要用到的支架性知识,教师可以发挥传统课堂优势,有效疏通学习障碍,提供学习的支撑构架,有利于提高学生对知识的纵横联系与贯通,有利于新旧知识有机整合,形成解决真实问题的有效思维策略。
管理策略 管理策略包括一系列对学习的管理机制、方法以及评价等。对传统课堂作品汇报活动的管理,表现为教师放弃权威,将课堂交还学生,鼓励学生参与学习互动,营造积极热烈的课堂氛围,并将学习的过程性表现作为评价的主要依据。网络学习环境中可借用各种社会性软件的激励机制,如用经验值和热度等参数反映学生对学习活动的参与情况以及对网络学习的平台的贡献程度,并将这些数据纳入学习评价体系。学习中投入努力的程度将决定学习的层次和结果,良好的管理机制和评价方式以一种“规范”形式在潜移默化中影响着学生的学习。以促进认知和身份认同双重发展为导向的评价设计
教育生态学强调,教育不仅要关注认知以及元认知能力的发展,更应关注被现代教育所忽视的个体身份认同,即主体性的发展,培养真正的完整意义上的人。在生态化的学习环境中,学习者不仅以消费者形式利用环境,同样也以生产者角色为学习环境做着自己的贡献,在与学习环境的相互作用过程中,给养着自己也给养着环境,获得认知和身份认同的双重发展,最终表现为对学习的热爱。热爱学习是深度学习的必要条件。
从这个角度出发,结合深度学习特征,形成评价深度学习的六大指标:面向真实问题、强调理解性学习、注重新旧知识的整合和应用、指向高级思维的发展、对学习和自我认知的反思、热爱学习。其中“理解性学习”可以通过“新旧知识的整合和应用”进行评价,因为“理解性学习”指能运用已知知识去创造性地解决实际问题[7]。基于里克特量表形式设计“深度学习效果评价表”(表1),在对学习者的深度学习效果进行调研评价时做依据参考,评价结果将作为新的反馈信息进一步改善促进深度学习的教学设计。
参考文献
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关键词:深度学习,信息技术,有效教学
职业教育是培养高素质、高技能型人才的教育, 不仅需要关注学生的就业能力, 同时更重要的是培养学生有终身学习的能力。目前, 职业院校信息技术教学中, 大多数教师按照教材与大纲设计教学目标, 针对学生形成直接操作性问题, 带领学生通过例题与练习进行熟练性操作。伴随问题的简化, 操作流程的聚焦, 学生只限于接受、记忆、模仿和练习, 学习过程中, 学生形不成知识的系统性结构, 学习结束后, 也就无法利用所学知识解决生活和学习中的实际问题。如此循环往复, 学生没有学习需求, 感受不到学习的意义所在, 一直处于一种浅层学习的状态。浅层学习直接导致学生学习能力的欠缺, 最终影响职业院校学生的就业能力。
1976年Ference Marton和Roger Saljo联名发表了《学习的本质区别: 结果和过程》, 首次提出“深度学习”的概念。上海师范大学黎加厚教授认为, 深度学习是指在理解学习的基础上, 学习者能够批判性地学习新的知识和思想, 并将新的知识和思想融入已有的认知结构中, 能够在众多的思想间进行联系并能够将已有的知识迁移到新的情境中, 作为决策和解决问题的一种学习方式。深度学习相对于浅层学习来说, 在学习目标上强调应用与分析, 学习态度表现为具备学习的积极性, 学习方法上通过头脑风暴等发现问题、分析问题, 进行批判性思考; 学习结果上能够迁移所学知识, 解决相关问题。
将深度学习的理念引入职业院校信息技术课堂, 可以从以下五方面入手:
第一, 创设深度学习的环境。信息技术课强调操作技能与基础理论的结合, 强调所学知识与实际生活的衔接, 所以在开展学习的前期, 教师应当根据学生的实际情况创设出适合学生的深度学习环境。在宽松和谐的学习氛围中, 给予学生熟悉而又能驾驭解决的问题情境, 充足的资源与发散性的答案等都能激发学生的学习兴趣, 从而为深度学习提供平台。
第二, 建立平等的学习共同体。广义上来讲, 学习共同体不再仅仅包含教师和学生, 教师、学科专家、小组成员、小组顾问乃至家长等各种角色都可以成为该学习共同体中的一员。学习共同体可以共同设计学习活动与目标、学习资源及评价因素, 甚至互变角色来满足深度学习的需求。在学习过程中, 教师不再是唯一的知识传授者, 伴随学习的深度开展, 教师真正成为学生获取知识的促进者、帮扶者, 学生则会具备更高的参与度、自主性以及合作精神。
第三, 基于学生的能力起点设计教学目标与学习主题。开展深度学习之初, 教师需要确定学生的学习起点, 从学生的能力起点考虑深度学习的知识内容。提出的问题接近学生的最近发展区, 从学生的角度看问题, 才能帮助学生顺利地将待探索问题转化为学习主题。开放式问题的探讨与总结, 无疑都会带领学生进入深度学习。
第四, 设计学习活动体验深度学习。设计学习活动时遵循以行动为导向、做中学的理念, 开展问题式学习、情境学习、项目学习等。例如, 问题式学习是一种以问题为驱动力和以培养学习者问题意识、批判性的思维技巧以及问题解决的实践能力为主要目标的学习, 在活动中能够培养学生的问题意识、信息意识、团队意识、终身意识及交流意识。项目学习强调以“经验、学生、活动”为中心, 属于发现式的学习, 在各种探究活动中收集相关资料, 活动的过程中, 学生不断的发现新问题, 建构新意义, 对所提出的假设进行验证与完善, 最后形成自己解决问题的结论。
第五, 给予学生内省体验, 形成批判性思维。教师要引导和支持学生反思自己的学习, 可以在学习活动结束阶段运用问题回顾、多元评价等策略帮助学生进行反思, 使学生从新的角度、多层次、多侧面地对知识学习的思维过程进行全面地考察分析与思考, 从而深化对知识的理解, 揭示相关知识的本质, 探索一般规律, 并进而产生新的发现, 从而实现新一轮深度学习的需求。
总之, 在职业院校信息技术教学中开展深度学习, 不仅能够帮助教师关注学生的学习能力, 也有助于教师关注自身的教学能力。通过探索深度学习, 有效提升了信息技术教学的开展, 在今后的教学实践中, 将继续探索, 进一步领会深度学习的实践意义。
参考文献
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关键词:深度学习;教学核心要素;功能价值;实施策略
文章编号:1005–6629(2015)9–0019–05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
20世纪70年代起,建立在心理学、计算机科学、哲学、社会学及其他科学原理基础上的新的学习科学逐渐形成,其中深度学习是新的学习科学中的重要概念。国内不少学者对深度学习作过研究[1~6],目前,对于深度学习较为认同的观点是:“深度学习是基于原有知识能力之上的、以学习者主动参与为前提、重视知识结构的建立和认知策略的元认知过程,以知识迁移和认知策略迁移解决实际问题为最终目标”。由此可见,深度学习意味着理解与批判、联系与构建、迁移与应用、学习的积极与主动,它通过对学习机制的探索,创造了新的学习方式,最大限度地提高学生的学习效能。
1 化学教学中深度学习的主要特征
结合《普通高中化学课程标准(实验)》对“课程性质”的描述,笔者认为化学教学中的深度学习有如下五个主要特征。
1.1 深度学习注重批判理解
化学教学常常要运用化学实验帮助学生清晰观察物质性质及其变化的相关现象。物质性质及其变化与多种因素相关,产生的现象多样而复杂,要求学生对物质性质及其变化不仅要注意实事求是,还应保持一种批判或怀疑的态度,批判性地看待物质性质、变化,并深入微观层面分析思考其原因,从而加深对深层知识和复杂概念的理解,尽量减少机械记忆等浅层学习的现象出现。
1.2 深度学习强调知识整合
化学学科发展与人类知识的发展有着非常深厚的渊源,化学与学生生活知识密切相关。因此,深度学习所强调的知识整合既是多学科知识的整合,也是化学知识与学生生活知识的整合,还包括新旧知识的整合,从而引起对新的知识的理解、长期保持及迁移应用。避免出现将新知识看成是孤立的、无联系的单元来接受和记忆的浅层学习。
1.3 深度学习关注知识建构
化学知识有其内在的规律和结构,学生不仅要能够从众多的化学现象中获取有用的信息,更要能够将信息转化为知识,深刻理解知识的意义,实现对知识的自主建构。
1.4 深度学习着意迁移运用
深度学习要求学生对物质性质及其变化过程中的基本现象、基本规律深入研究,并在微观粒子运动层面上进行判断和理解,逐步形成化学基本观念,这样,可以在相似物质及其变化情境中“举一反三”,也能在新情境中分析、判断差异并将化学基本观念迁移运用。
1.5 深度学习强调面向实践应用
结合学习内容联系自然、生产、学生生活经验和社会热点问题,引导学生面对并能够解决实际问题,提高学生运用化学知识看待、处理化学问题,帮助学生形成用化学的视角认识物质世界的基本习惯。摒弃只关注解决考试问题所需的公式和外在线索的浅层学习。
2 促进深度学习的化学教学核心要素
基于以上对深度学习内涵和化学教学中深度学习特征的分析,从有利于创设促进学生深度学习的教学环境的角度看,促进学生深度学习的化学教学应着重落实三个操作性核心要素。
(1)真实。在真实的情境中,通过真实的实践活动,面对真实的问题,学生积极主动参与、深入理解化学基本事实、基本规律、基本观念,提高学生结构化化学知识的能力。
(2)反思。在化学教学活动中,通过学习任务的设置产生“驱动”、通过问题来启发、通过“错误”来领悟、通过过程性评价及时反馈等策略,来促进学生对自身的学习过程和认识进行自觉反思,深化学生对“宏观现象-微观本质-符号表征”化学学科特有的思维结构的认识,培养学生的元认知能力。
(3)迁移。学生在已有知识经验的基础上建构“元素观”、“能量观”、“微粒观”、“变化观”等化学基本观念,并迁移到对新物质性质及其变化的研究中,在积极主动应用中进一步发现新现象、新问题,感悟新知识,领悟化学知识的“生长”意义,提高学生化学知识实践应用能力。
那么,深度学习在化学教学中的功能价值是什么?在化学教学中如何促进学生的深度学习?这些问题都需要在教学实践中予以厘清。
3 化学教学中深度学习的功能价值分析
3.1 深度学习有利于学生化学基本观念的形成与建构
所谓化学基本观念是指“学生通过化学课程的学习,在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性认识,具体表现为个体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯”[7]。深度学习是一种有利于化学基本观念建构的学习,是学习者获得更为灵活的知识、更为深刻的理解的一种学习方式。
例如,能量观的形成是在学习掌握元素及其化合物性质及其变化中,通过物质性质及其变化中化学能与其他能量转化的实验,及生活生产实际中化学能的应用等真实的情境,感受到化学能量观的真实存在;在真实的问题情境中,师生围绕关于化学能的转化与转移,通过反思等思维活动,经过缜密的思考和严谨的逻辑推理,找到化学变化中能量转化与转移等现象之间的联系,并将零散的关于化学能的相关事实与知识组合成相关联的整体,形成有意义的化学能量观的知识结构。化学能量观不是一个简单的概念,具有丰富的内涵。对其理解需要经过迁移应用到解释和预测物质的性质与用途、解释影响化学反应速率的条件、了解物质鉴定的方法(利用物质发出的光和吸收的光可以鉴定是什么物质)、定量研究化学反应的热效应等实践活动,在事实积累和化学能量观认识发展的交互过程中形成对化学能量观内涵的深刻领会[8]。从而整体形成并建构自然学科中“物质”、“变化”和“能量”的内在联系,引导学生形成从化学基本观念的角度深度认识物质性质及其变化的思想方法。
3.2 深度学习有助于学生“宏观-微观-符号”三重表征的有机融合
学生对物质性质及其变化的认识一般经过从宏观现象发展到微观本质和符号表征的过程。由于宏观信息易被学生接受和吸收,而微观和符号信息由于具有抽象性和复杂性,学生难以理解和消化。这需要经过在真实的情境中针对物质性质及其变化,在分子、原子水平上进行反思等思维活动,对宏观信息进行概括和抽象,形成对物质性质及其变化的微观本质认识,深刻认识化学符号的意义性表征。继而将获得的对物质性质及其变化的“宏观-微观-符号”三重表征的知识迁移应用到新情境中,引导学生用开阔的眼界去理解物质性质及其变化,启发学生从微观本质上理解化学反应。
3.3 深度学习有益于学生对化学知识价值与意义的认识
深度学习要求学生在物质性质及其变化的真实情境中,对自身思维方式、学习方式、问题解决方式等进行批判性、反思性思维。同时,将已经理解的化学基本观念迁移应用到物质性质及其变化的真实过程中,这既有益于引导学生体验知识与自身、与自然、与人类社会的关系,也有益于启发学生体悟内隐于化学知识最深层的意义与价值。
例如,钠的化合物性质教学中,引导学生深刻理解化学知识价值与意义主要有三方面内容:
其二,化学史有益于启发学生领悟,学习和研究化学科学要站在社会、人类的立场上去反思化学学科自身。
1791年勒布朗用食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱。缺点:既耗能又产生污染物;1862年索尔维创造出氨碱法,同时生产出氯化铵既可作为化工原料,又可作为化肥。缺点:除了生成碳酸钠还生成了没有用的氯化钙,原料的利用率也低;1942年侯德榜索尔维制碱法和合成氨法结合起来,大大提高了食盐的利用率,把对污染环境的废物氯化钙转化成对农作物有用的化肥——氯化铵,还可以减少1/3设备,所以它的优越性大大超过了索尔维制碱法,从而开创了世界制碱工业的新纪元。但也存在缺点:较索尔维法而言,它的用氨量较大,在有些情况下不适用。
其三,通过钠及其化合物知识在生产、生活中的迁移应用,引导学生不断运用唯物辩证观去审视物质性质的多样与物质用途的多层次,体会化学学科的多元发展,建立起良好的社会责任感。
4 化学教学中促进学生深度学习的实施策略
4.1 构建课堂学习共同体,引导学生深度学习
课堂学习共同体是学习共同体在课堂情境中的组织形式,“在课堂学习共同体中,每一个成员都有着共同的学习目标,具有特定的身份或角色,带着一种认同、归属心理积极负责地参与和体验共同体的学习生活”[9]。“从教学方式看,深度教学是一种对话中心的教学。深度教学超越了‘传递中心的藩篱,走向真正意义上的‘对话中心”[10]。每个学生都是带着他们独特的知识、技能、情感、态度、价值观等学习经验走进课堂,它们是课程资源中不可缺少的部分,也是与他人进行有意义的对话促进深度学习的重要保证。挖掘并有效利用每个学生的独特学习经验,构建课堂学习共同体,创设真实的问题情境,在反思与迁移过程中,引导师生思维碰撞,通过学生与教师、学生与学生、学生与物质性质及其变化、学生与自我的对话,引导学生深度学习的形成和自主学习品质的提升。
例如,化学反应速率的引入。
[问题引入] CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+ H2O,怎样定性观察化学反应速率的快慢?怎样定量表示化学反应速率的快慢?影响化学反应速率的因素有哪些?
[小组合作实验-真实情境]观察气泡产生速率:(1)块状、粉末状CaCO3分别与同浓度、同体积的稀盐酸反应。(2)相同质量、相同形状的小块CaCO3分别与20℃、0℃(冰水)同浓度、同体积的稀盐酸反应。(3)相同质量、相同形状的小块CaCO3分别与同体积的0.2 mol/L稀盐酸和0.1 mol/L稀硫酸反应。
[问题讨论-反思]科学的探讨和应用中一个非常重要的工作就是统一标准,那么化学学科是怎样统一化学反应速率的表示方法呢?
[共同探讨问题-迁移应用](1)研究化学反应速率有什么意义?在日常生活和工农业生产中有哪些应用?(2)请同学们做一次课外调查,写一篇调查报告,调查5种以上食品的保存方法、保存期限,分析使用该保存方法的原因,题目自拟。
4.2 以体验性活动激发学生深度学习
皮亚杰的认知论强调,个体所能获得的知识很大一部分来源于感官的经验,他关注系统的情境设计,通过创设真实的学习情境让学生“身临其境”地体验学习。双手、眼睛、耳朵、鼻子等感官的同时介入,会产生更具体、更明确的感知和体悟,并引发反思性思维活动。体验性活动要求学生迁移所学的相关化学知识解决实际问题,这正是深度学习的体现和要求。由于化学实验现象的多样性和复杂性,应以开放的、自由的、探索性的问题作为体验性活动的支点,组织学生开展实践性学习,引导学生产生深刻体验,让体验性活动成为知识转化为能力的通道,成为激发学生深度学习的催化剂。
例如,在铁的化合物教学中,在学生查找铁的化合物在日常生活、医药卫生中如何应用的基础上提出问题:
[问题](1)人体通过不同途径摄入的铁元素可能为+2价,也可能为+3价,如何检验?(2)人体摄入了三价铁,如何使Fe3+转化为Fe2+?(3)人体摄入的二价铁有利于补血,如何防止Fe2+转化为Fe3+?
[体验性活动1]“琥珀酸亚铁”是一种可用于治疗缺铁性贫血的药剂(速力菲),药片外表包有一层特制的糖衣,以保护其不被空气中的氧气氧化成三价铁(三价铁无治疗贫血的药效)。请设计实验验证某琥珀酸亚铁药片是否被氧化。提供试剂:氯水、稀硝酸、FeCl3溶液、淀粉-KI溶液、铜片、Zn粒、铁丝、H2O2、FeSO4溶液、KSCN溶液。
[体验性活动2]请用实验检测苹果“生锈”与“铁锈”的成分是否一样。[苹果“锈”与KSCN溶液作用不变色,苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应,生成咖啡色的物质]
[体验性活动3]如何证明青砖与红砖中分别含有Fe2+与Fe3+?
学生体验性活动中的问题解决既促进了学生展开更深层次的讨论、争论、探究,发现更重要的问题,也引导学生在这一过程中成为自主学习者,看到所学知识和自身之间的相互联系,激发了学生进行深度学习的兴趣和热情。
4.3 持续、即时地反馈学习情况,指导学生深度学习
即时性反馈是指在特定的教学情景中,教师对于学生的行为表现给予即时反馈并作出评判的活动。在化学教学中持续反馈、即时反馈是指导学生反思自己的学习状况并及时调整学习策略、促进深度学习的有效途径。在化学实验过程中即时反馈实验操作、观察到的实验现象、概括出的物质性质及其变化规律,指导学生深度参与知识建构;在对化学基本事实的比较、分类、概括、类比、归纳与演绎、分析与综合等思维活动中,即时性反馈,凸显思维的反思性,形成“宏观-微观-符号”认识复合体,提升物质性质及其变化现象与微粒结构以及微粒相互作用之间的因果关系的生成度;在迁移应用所学化学知识中,即时反馈学生知识应用中的偏差、不足、错误,引导学生深度运用预测、验证、假设、理论模型等科学方法。
例如,在氧化还原反应教学时,通过即时评价学生对氧化还原反应一组概念的掌握情况,可以实现知识引领、方法引领、思维引领、情感引领等;又如,在评价学生探究影响化学反应速率的因素过程中,可以促进学生深度思考分子有效碰撞模型的建构;又如,在反馈评价学生探究盐类水解实验过程中,可以促进学生深度思考由具体到一般的抽象过程;再如,在评价反思从化学平衡到电离平衡,到水解平衡,再到溶解平衡的过程中,可以促进学生深度思考影响平衡移动的内因与外因等。
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龙江县第三中学
2012年,教育部下发了《教育信息化十年发展规划》,强调“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”,并放弃了“信息技术与课程整合”的提法,首次提出“信息技术应与教育深度融合”的全新观念,认为这才是实现教育信息化的有效途径与方法。“深度融合”观念与做法和传统“整合”观念与做法的根本区别就在于:“深度融合”要求实现教育的结构性变革。
课堂教学是学校教育的主阵地,因此我们立足课堂教学改革,结合洋思中学的“先学后教、当堂训练”教学模式,以应用为驱动,促进信息技术与教育教学深度融合。
一、主要做法
(一)加大投入,增强硬件水平。
我校作为一所城乡结合部学校。2012年以前,全校近百人的一线教师只有三台计算机用于办公,全校只有一个多媒体教室,信息技术基础设施极其薄弱。发展教育信息化,为教师提供必要的信息化工作环境是前提。学校先后购置了58台计算机,安装了电子备课室用于教师备课。光纤接入互联网,为所有班级安装了“班班通”设备,真正实现了 “宽带网络校校通”。
(二)加强培训,提升认知理念。
针对教师信息素养普遍较差的情况况,我们先后开展了日常办公软件使用、教学资源的开发与应用、电子白板在学科教学中的应用和“优教班班通”教学资源服务平台使用等培训。在工作中,我们发现推动教育信息化工作最大的困扰是认识和观念问题。教师对教育信息化存在相当多的认识误区,仅仅把教育信息化当做一个辅助手段,放在可有可无的位置,对教育信息化的重要性、内容、实质,对教育改革发展的作用认识不深。为此,我们开展了“信息技术与教育教学深度融合”系列讲座活动,给全体教师“洗脑”。通过培训,逐渐形成了“业务领导要懂,专业人员要精,骨干教师善研,普通教师会用”的局面。
(三)建立团队,发挥示范作用
为了加强教师队伍建设,提高教师信息技术应用水平,促进信息技术与课堂教学的深度融合。学校组建了信息技术与课堂教学深度融合研修团队,培养学校信息技术骨干力量,充分发挥团队的模范带头作用,以点带面,通过团队骨干成员的示范、领引,形成一支教育信息化专业教师队伍,从而促进学校教育信息化发展。
(四)开展活动,提升应用能力。
鼓励探索基于我校“学、教、练”三部型课堂教学模式的信息技术应用,推进课堂教学改革背景下的信息技术与教学的深度融合。先后开展了电子白板应用技能竞赛、教学资源(课件、微课程)设计大赛、信息技术与课堂教学深度融合优质课大赛及师生网络学习空间展示、备课组网络教研展示等活动。促进了教师信息素养的提高,实现了信息技术与“三部型”课堂教学模式的有效融合。
(五)开发资源,提高应用水平。
推进信息技术与教育教学深度融合,优质教学资源是关键。为了满足教师日益增长的优质教学资源的需要,尽量缩短教师备课的时间,减轻教师负担,学校先后购置了“学科网”、“现代教育网”等教学资源。最近,又与“优教通教学资源公共服务平台”签订了使用协议,持续为教师提供优质的教学资源。另外,我们在购置优质教学资源的同时,自主开发能够满足教育需求的优质教育资源,并利用“优教通”为我们提供的网络空间建立学校教学资源库。
二、主要成果
(一)构建了网络环境下“三段式”教学教研模式。“三段式”教学教研模式是把教与学的过程划分为三个部分,课前、课上和课后。如果以教师的教和学生的学来划分,就是教师的教学设计、课堂教学、课后反思,学生的自主学习(预习)、课堂学习、知识拓展与延伸。
1、“三段式”有效发挥教师主导地位
教师是学习的组织者、引导者与合作者,这是课程标准对教师在课堂教学活动中地位的界定。对于教师来说,“三段式”就是教学设计、课堂教学和课后反思。
“三段式”对教师教学设计的要求更加严格,设计的过程既要考虑到教师、学生、知识的因素,又要考虑技术和媒体的因素。为了达到最佳效果,我们组织教师利用“优教通”平台,打破时间和空间的限制,开展网络环境下的集体备课。这样,教师集体形成微课程、学习指南、课件等教学资源,既注重了课堂教学的设计,又要注重课前学生的自主学习和知识巩固与延伸。将这些资源上传到教师空间方便学生预习。
“三段式”所呈现的课堂教学:课堂上学生相互交流学习体会、每个学生都呈现自己在自主学习过程中遇到的问题、收获,教师解难答疑。学生在这个过程中是主动参与,教师只是这一过程的参与者和指导者,真正体现教师主导,学生主体的理念。
教师的教学反思、优质的教学资源以不同的形式呈现在教师的空间,教师间可以互访,实时交流沟通。
2、“三段式”充分体现学生主体作用
“三段式”对学生而言,“课前”就是学生根据教师网络学习空间提供的“学习指南”等学习资源,合理地利用课余时间,预习新知、自主学习; “课上”就是利用课堂有效的时间交流预习、自主学习过程中遇到的问题,从其他同学和教师那里得到解决问题的方法;“课后”就是学生完成所学知识的巩固,并按照教师的要求利用网络实现知识的拓展和延伸,当然这些拓展和延伸的内容要有梯度、有层次,既照顾全体又照顾个体。
借助网络环境实现在课外的有效时间内,既可以与教师沟通与交流,实现个性化教学,又可以实现同学之间自主学习、合作学习,提高学习效率。多数教师对学生学习过程的理解受到很多因素的影响,仍然存在一定的偏差,制约了学生自主学习,导致学生围绕教师讲的内容学,学生思维能力的培养受到局限,进而不会学习。“三段式”解决了传统教学的弊端,把更多的时间还给了学生,学生真正变成了学习的主人。
(二)构建了“学、教、练”三部分结构型课堂教学模式。“学”即“三学”。利用多媒体技术,创设情境,展示目标,进行“激学”; 组织学生使用学习空间,展示预习成果,进行“导学”;独立自主完成检测,进行再次“自学”。
“教”即“三教”。学生对“先学”中存在的问题和教师课堂中新加的问题请同伴帮助解决为“对教”;对教不能解决的问题请小组其他成员帮助解决为“组教”;经汇报展示和评价后,教师对共性问题进行“导教”。在“对教”和“组教”的过程中,学生适时使用平板电脑等数字终端帮助同伴理解、掌握所学知识。
“练”即“三练”。学生对不同层次问题进行“自练”,同时进行自我总结,盘点收获,提出新的问题与疑惑;学生所在的组交流收获、提出疑问、进行小组或组间互动式的“组练”; 在“自练”和“组练”环节中,学生使用数字终端进行训练,训练结果及时反馈教师终端,教师根据反馈结果,选择有益于提升认识、排解疑难的问题进行“导练”。
三、工作设想
(一)建立开放教研新模式。
课程改革的推进,教师需要得到更多的专业支持,单纯依靠面对面的传统教研方式,已经远远不能满足教师的要求。第一,针对教师特别是班主任教师工作时间、空间的“异步性”,充分利用信息技术网络的优势,组织开展网络集体备课和网上教研。第二,突破了教研只能小范围、短时间互动的局限,增强教师参与教研的自主性,回应解决问题的及时性和实现互动交流的广泛性。鼓励教师与名校、名师建立网络教研共同体,建立起校际与学科相交的教研网络。
(二)建立资源共享新平台。
教育信息化,网络建设是基础,资源建设为核心。号召全体教师参与资源建设,力争三年内,建设包括教育设计、课件、微课程、试题、教学反思等全类别,覆盖全学科、全课时课程资源库,并逐渐形成优质资源遴选机制。
(三)积极推进教学模式新探索。在继续强化信息技术在“三段式”和“学、教、练”教学模式应用的基础上,积极构建基于新理念、新技术的教学模式。一是“生成性教学模式”,就是教师在课堂教学过程中用信息技术环境下临时生成的资源,进行教学。临时生成的教学资源鲜活、生动、时效,一改课本教学资源“千篇一律”的弊端,师生在“陌生”的教学资源环境中,运用信息技术手段共同分析、解决问题,体会探索的过程,自主达成教学目标,使课堂教学发生了质的变化。二是“基于移动终端”教学模式。基于移动终端的学习是未来课堂必然的发展方向,也是我国正在实施的电子书包工程的重要组成部分,课堂上学生通过平板电脑等移动终端与教师端的电子白板百行交互操作,利用移动终端回答问题或选择答案,计算机软件及时的分析结果,教师根据评侧结果进行针对性的讲解,利用平板电脑实时扑捉课堂上的学生的活动和思维发展过程,并进行总结归纳,从而实现了课堂教学的深度交互,深入探索。
林卫民
近年来,笔者几次参加教育部组织的义务教育规范办学行为督查工作,与教师、学生进行访谈,进入课堂听课,同时结合自己的学校管理工作,明显感觉到当前的学科教学存在两个问题。一方面超越学科本身,过度地拓展内容;另一方面对学科本身的魅力和关键知识的“深度学习”把握不足,由此造成课堂教学表面热闹,实际效果堪忧。
如何让学科内容隐含的“伟大事物的魅力”呈现出来,使学科教学更显“深刻”,重建具有“深度学习”特征的课堂教学,需要认真思考和研究。
课堂教学具有“复杂性”特征
课堂教学具有“复杂性”特征,以至于最有经验的教师也难以用一种独特的秘方来全面掌控课堂教学。当教师与学生一起探索未知领域,面前展现曲径通幽、柳暗花明的一幕,师生的体验被源自心灵的生命启迪所照亮,此时,教学成了天下最美好的工作。然而,当教师竭力表达、口吐白沫倾己所能讲授时,教室里却毫无生气、充满痛苦和棍乱,教师对此也无能为力,感觉自己就像无处藏身的冒牌货,格格不入的学生像“敌人”一样无处不在,此时,教师恨不得马上离开教学岗位。这两种经历一般教师可能都曾有过。
教学的困惑源自其本质的复杂性。一是学科的复杂性,学科知识像生命一样广泛、复杂、更新快捷,无论教师如何致力于阅读和研究,对所教授的学科自身拥有的知识总是残缺不全,对教学内容的控制始终难以把握。二是学生的复杂性,学生个体和群体是广泛而复杂的,其复杂程度远超过生命本身,要清晰地、完整地认识学生并快速作出明智的反应,需要教师具备少有的、高超的智慧。三是教师自己的复杂性,教学无论好坏都发自教师自己的内心世界,教师体验到的纠缠不清只不过是折射了内心生活中的交错盘绕,对教师来讲,认识自我与认识学生、学科同等艰难。
课堂教学不够“深刻”的普遍现实
多年来,教育及教学总是处在被指责和被整改的状态。国内外都有这样一种普遍的现象,当人们对现实问题不满时,最终自然地归根到教育,从而抨击教师、责怪教育。具体到教学上,教育行政部门对课堂教学非常微观的行政管束和社会民众对学科教学的指责,导致一些教师没有从复杂性的本质特征研究和把握课堂教学,只是在压力之下执行上级的要求或者迎合家长的需求,从而背离了学科教学应该遵循的一些基本规律,无力坚守作为专业教师应有的职业标准。
同时,导致普遍存在的课堂教学不够“深刻”的现实,还有教师和学校自身的原因。
一方面新课程理念与教师教学技术的总体水平不匹配。按照新课程理念,学生和学习过程更为重要,课堂教学是为了让学生蕴藏的知识和潜能获得释放,鼓励学生之间互相学习,问责的准则由学生小组产生,教师的角色在促进者、学习同伴和必要的监控机制间变换,这一切是基于教师拥有高超的教学技巧、策略和技能、懂得“教学不可局限于技术层面”作为基本前提的。然而,现实中相当多的教师在学科知识和教学知识的基本层面还不达标,要执行新课程的教学要求,教师能做的只是在表面上模仿示范课进行表演,对于教学行为背后的教育内涵无力深入考究,学生看到的是教师行为、语言和学生自身表达等的热闹场景,难以通过探究、体验、合作等活动真正建构自己的知识体系。
另一方面,诊断学生的学习状态成了一件困难的事。作为专业教师,应当掌握对学生内部学习状态诊断的技术:多设身处地地理解学生的需要、少推卸教师对于学生困境的责任。有效的教学设计在表征上与医生给病人的治疗方案一样:诊断学生问题,提供解决方案。但是,中小学教学中有很多这样的情况:教师在课堂上口若悬河,很少考虑甚至意识不到教学是要解决学生学业中的问题,这种自说自话的教学可谓“目中无人”。
现实中,常见的是“教师代替知识,成为它的代言人并成为学生注意力的唯一焦点”这样的缺乏教学韵味的课堂;或者是“把学生放在中心位置,教师放弃领导权,以至于课堂和教学棍乱到了无政府状态”那样的缺乏知识要求的教学。这些都没有认识到课堂教行为的复杂性,导致知识的内在景观不再丰富多彩,认知也变得平淡无奇和不需要思考,更谈不上“学习者能够批判性地学习新思想,并在原有认知结构的基础上建构新知识,在众多思想中作出分析和判断,迁移和运用新知识并解决问题”。
走向深度教学
课堂教学不够“深刻”,与教师学科知识底蕴不厚、教学知识和经验不丰富有关,还与目前学科教学的知识现在教师群体中客观上存在某些棍乱、困惑有关。“怎样看待知识,站在什么立场上理解知识的性质,如何把握知识的内在结构及其与学生发展的关系,究竟如何处理课程教学中的知识教学问题,的确是需要谨慎面对的问题”。
知识问题是教育学的经典问题,也是课堂教学的现实问题。重构“深刻”的课堂教学,必须树立正确的知识立场,由表层的知识符号教学走向深度教学,从表面化的学生活动走向指向认知的实践活动,实现课堂教学基于知识学习而不是游离于知识学习之外的丰富价值。
1.聚焦“认知对象。课堂教学要向学生揭示那个”伟大事物的魅力“。不管教师的教学方式如何,教学组织形式如何,无论学生们围坐成一个圆圈讨论,还是传统的大、小班级;无论是采用讲授方式,还是学生演讲、实验室操作、野外学习、电子媒体展示,最重要的事是如何把认知对象的”伟大事物的魅力“作为课堂教学的聚焦点。这种聚焦更多不是表面上的,而是深刻的、融入式的。例如,当我们看一出好的戏剧时,就好像自己的生命被搬上了舞台,虽然并没有”对答台词、越过走廊、跳上舞台、参与演出“,但已经有亲临其境的体验,不知不觉地”融入“其中,并与其紧密地联系在一起。所以,课堂教学的这种”深刻“不在于技术形态,而是一种对认知对象的内涵、外延及各种关系的正确把握。
2.打造”教学共同体“。”教学共同体“的核心使命是认知、教学和学习,”教学共同体“包含三个要素:知识的领域,共同关注该领域的人以及为有效获得该领域的知识的共同实践③。如果群体没有一致需要认知的知识领域,或者缺乏对知识领域的共同关注,只是关注某个领域而没有开展积极的共同实践,就难以形成针对这一领域解决的做事方法、标准以及行动、交往、问题解决、实作和问责等相应的联系,也不能算得上是基于共同联系基础之上的真正的”教学共同体“。”教学共同体“通过对知识领域的共同关注和主动实践,使课堂教学的深刻性在认知层面上得以全面体现。
3.参与对话和认知实践。日本学者佐藤学认为,学习的传统是”修炼“和”对话“,”对话学习“是人们一起共享知识,知识是公开的和开放的,学习的实践被界定为通过沟通参与文化公共圈的营生。
气认知、教学和学习就发生在与对话相对应的认知实践过程中。尽管教师是为了让学生知道目前的结论才开始教学和对话的,但是在课堂学习中教师不只是为了学生认识结论,还应把学生的观察、解释提请”教学共同体“全体成员验证,并对其他成员的好意做出反馈。认知实践以及陈述、对话及其他活动的过程既不是独裁式的也不是”无政府“的,它是亲和与距离、说话与聆听、知与未知间复杂而永恒的共舞,并使课堂教学不断走向更有教育价值的”深刻“。
4.留出”思考空间“。课堂教学需要给学生”思考的空间“,不能变成教师一个人的演讲。教师的讲述应当做一些减法,要让学生”看到一粒沙中的世界“,教师没有必要将满满的一车”沙“倒给学生,令他们看到全部,而应当是拿起一粒沙让学生自己去瞧瞧看;要抓住知识的关键部分,让学生自己去思考,找出它们之间的相互关系并且自己去应用。那些被塞满了事实的课程及课堂教学,学生记住的只是足够的”碎片化的信息“而不懂得从中概括主题,教师将没有主题的事实或一个主题下的所有事实一股脑儿地灌输给学生,只会让学生不知所措,知识的掌握也只是浮光掠影。总之,教学是一项”留白“的艺术,教师与其自己不断地、十分辛苦地讲述,不如让学生自己去思考和探求。
摘 要:随着人类社会的进步,科学技术得到快速的发展。特别是信息技术的发展尤为迅猛。信息技术作为学科重要辅助工具,对师生解决学科上的难点和重点所起的作用是不言而喻的,,特别是多媒体技术在教学中的作用日益明显和重要。信息技术的运用,从某种程度上讲,它促进了教师本身与外界的联系,激发了学生学习兴趣,提高了教师对自身素质的要求。信息技术飞速发展,直接影响教育教学的方法、手段和理念,信息技术与学科教学的深度融合问题已经是摆在广大我们面前的挑战。
关键词:信息技术 学科教学 融合
教育信息化本质是用信息技术改变教学,课堂教学是学校教学工作的主阵地,信息技术与学科课堂教学的深度融合,是信息技术与教育教学全面深度融合的核心和关键所在。在教学过程中信息技术的运用只不过是教学形式的一种和教学手段的一种,语言文字的揣摩运用和深入挖掘才是最重要的内容和目的,将两者有机结合,灵活而有效运用,做到“信息技术与学科教学深度融合”。我们可在教学过程中逐步地实践、交流、改进、提高。勇于实践是关键,不断学习是重点,使用恰到好处是核心。不可为运用而运用,也不可“好事多事”而舍近求远、本末倒置。现结合具体案例介绍本人在日常教学中运用信息技术的一些尝试和初步认识。
一、案例简述 本文将苏教版第十一册第十一课《一本男孩子必读的书》作为案例来简单分析“信息技术与学科教学的深度融合”这一问题,也将结合本在在教学过程中所遇到的问题来抒发自己的观点。
这是一篇采用故事形式的书刊推介文章,题目本身就富有吸引力与感染力。作者选取这个题目,当学生看到这个题目时,会产生一下的疑问。首先,这个课题强调这本书是“必读”的。那么究竟是什么书,如此重要,列入了“必读”的范围?这是第一个疑问,也是激发学生阅读兴趣的第一个地方。其次,“男孩子必读”。为什么单单指定男孩子必读?女孩子就不一定要读了么?作者是不是故弄玄虚?这就使文章增添了神秘色彩,增强了文章的吸引力。最后,作者为什么要以这个为题,写这篇文章,要告诉我们怎样的道理?要我们学习什么?
这篇文章的题目就已经深深的吸引了学生,激发了他们阅读、学习这篇文章的兴趣。因为这篇文章已经包含太多的信息,作为教师该如何围绕这篇文章的中心内容来构思、讲解这节课并且还要保持文章对学生的吸引力?这是一个难题。如果,我们不借助现在的多媒体信息技术,只是运用老旧的教学方式,只是教师自己不断的在黑板板书,通过自己文字表述与学生就课本内容回答自己的提问来讲解课文,那样避免不了教学模式单
一、枯燥,同时也会让学生感到毫无新意,也不能很直观的讲解课文,分析课文题目所包含的信息,也不能保持课文对学生持续的吸引。课堂教学效果势必会受到巨大影响。
二、信息技术与课堂教学深度融入的具体方式
本人已经对本文所要结合的案例进行了简单的论述。其中存在的一些问题,是我们运用旧的教学方法与手段所不能解决的。我们要随着社会的不断的发展,科学技术的不断的进步。在我们的教学过程中,融入一些具有时代特色的元素。所以在教学本课的过程中,可以通过多媒体的教学技术来展示本课。
在制作课件时,我们可以插入与文章相关的视频、图片与相关资料,使学生可以更为直观的了解课文。如在课文导入时,我们可以播放一段与一些武侠电影、电视剧中经常出现的武功秘籍相关的视频,再提问学生“这些是否是男孩子必读的书”、“什么样的书才是男孩子必读的”,借此来揭示题目,激发学生的学习兴趣,紧接着在课件中出示自学要求、搜集与文章相关的资料如作者简介图片、《鲁滨逊漂流记》相关图片、视频资料等,我们可以插入到教学课件当中,以此可以丰富教学内容,保持课堂对学生的吸引,提高教学质量与效率。同时,在教学生字词方面,可以向学生展示生字词的形声字、形象字、多音字以及字词解释等,还可以插入相关音频来纠正学生的发音。同时,在课堂上也可以通过多媒体课件来出示练习,可以在习题当中隐藏答案,在学生作答时可以插入一些音频,比如掌声、鼓励的话语等,同时,在勾选答案时也可以选取多种方式,如打勾、划横线、正确答案出现、错误答案消失等,这样不仅可以提高课堂完成作业的效率,也可以更好的吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,借此提高教学质量。
综上所述,本人认为信息技术与学科教学的深度融合,可以具体表现在平时的教学课件。而具体的方式可以为在制作课件时插入与教学内容相关的视频、音频、图片、资料等,同时也表现在课件制作时对制作技术的具体运用中,总之,课堂教学运用信息技术可以更好的吸引学生的注意力,可以激发学生的学习兴趣,可以更好的提高课堂教学的质量。
展望未来
信息技术与学科课堂教学深度融合就是要大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的融合,逐步实现教学内容的呈现方式,学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。
由于地区经济发展与技术发展的区别有些地方还没有变普及甚至还没有设备,所以也就存在巨大的地域差距;还有有些地方,由于在信息技术运用方面对教师的培训不足,有许多教师不能熟练甚至不会使用多媒体设备,也存在有些老师对信息技术的认知不足,认为不运用信息技术依然可以把教学工作做到很好的误区。
因此,各层领导应该要重视学校信息技术的发展,以提高信息技术与学科课堂教学深度融合程度。其次要给予行政上的支持。对于在课堂上开展信息技术教学融合方面研究的教师和提供技术支持信息技术教师给予政策上的支持,同时应该在技术、资金、设备给予支持。
2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中提出:“要把愚人为本作为教育工作的根本要求, 高中教育阶段要注重培养学生自主学习、自强自立和适应社会的能力,要激发学生的好奇心,培养学生的兴趣爱好,营造独立思考、只有探索、勇于创新的良好环境。要充分发挥现代信息技术作用,促进优质教学资源共享。注重知行统一。注重因材施教。关注学生不同特点和个性差异,发展每一个学生的优势潜能。”学生在学习高中物理中普遍对物理知识缺乏深入思考和理解,缺乏将知识前后贯通进行综合理解和应用的能力。为了更好地实现素质教育, 使教育的方式和理念更符合新课程的要求,高中物理教师应当在引导学生对知识作出深入思考,使学生能够在对知识的理解和应用能力不断得到提高, 从而将表层的知识与内容深化为自己的东西。
2.深度学习的概念
深度学习是指“基于理解的学习。学习者批判性地学习新的思想和事实,并融入原有的认知结构中,能够在众多思想间进行练习,并能够将已有的知识迁移到新的情境,作出决策和解决问题。深度学习促进学生对知识的理解和应用”。
深度学习首先是一种对知识的批判性思考, 能使学生在学习过程中带着怀疑或者批判的态度对知识进行学习和思考,从而理解和应用知识。其次,深度学习能够有效整合知识信息。在深度学习的过程中,学生将新旧知识整合起来,从而使知识联系起来,形成知识网络结构。再次,深度学习是一种自我导向,能够将被动的学习转化为积极的、有目的、有计划的学习,并积极付诸实践,获取知识和技能,发展能力,从而促进学生的全面发展。最后,深度学习是学习者的积极主动的行为。学习应当是学生的一种 积极主动 的行为和 态度, 在学习过程中懂得学习的重要性并且不断体验到学习进步的愉悦心情, 在遇到困难时积极寻找各种方式尝试解决问题。
3.高中物理教学中促进学生深度学习的策略
高中物理学科特性决定了在高中物理教学中教师应当引导学生对知识进行深度学习,从而提高学习的有效性,使学生对知识的掌握和应用更深入。但是现阶段,在高中物理教学中促进学生深度学习的程度还是比较低的,因此高中物理教师应该采取一些有效策略促进学生深度学习。
首先, 对于教师来讲, 应该在教学中做足充分的准备。《普通高中物理课程标准》中提出了“三维 ( 课程 ) 目标”, 也就是在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面提出了具体的高中物理课程的目标。根据新课程标准的理念,物理教师通常会以“三个维度”拟定教学目的,但是这种做法往往达不到预期目的。实际上“一节课的教学目标不一定同时包含物理课程的三个维度的目标,教师在备课时,不要眠强的找三维目标,要符合课程内容的需要,以及学生的需要,制定利于学生进行深度学习的目标”。因此,物理教师在备课过程中要做到对新课程理念的灵活准确理解,而不是生搬硬套。
其次,有效教学的实施。在进行有效教学时,教师应当做到通过融入情感激发学生学习物理的兴趣。这样有利于教师为学生营造良好的课堂环境和氛围。教育学家巴班斯基说:“教师是否善于在上课时创设良好的心理氛围 ,有着重大的作用,有了这种良好的氛围,学生的学习活动可进行得特别富有成效,可以发挥他们学习可能性的最高水平。”可以说积极性、生动活泼的课堂氛围和课堂教学环境对学生的深度学习是非常有帮助的。除了将情感融入到教学中外,教师还应当因材施教,针对不同学习风格的学生进行有针对性的教学。例如,对于主要通过听觉的输入接受学习内容的学生,教师可以通过让学生尝试复述学习过的内容的方式对知识进行巩固, 同时锻炼复述者的思维能力。
信息技术在教学中需要从边缘化的应用走向内核式的学习支持,把技术与教学的深度融合、实现深度学习视为信息化教学的诉求。本文阐释了深度学习的内涵,通过聚焦于深度学习的信息化教学典型案例的评析,探讨了面向深度学习的信息化教学策略,以期为技术与教学的深度融合提供借鉴思路。
深度学习信息化教学案例评析策略信息化教学是学校教育变革的重要推动力量。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》中明确提出要加快教育信息化进程,指出“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”,至此教育信息化被提上了历史性的高度。然而,如果仅仅把信息技术单纯视为比“粉笔+黑板”更加经济高效的替代工具,延续传统课堂中“人灌”的老路而走向“电灌”,那么这无疑是一种战略上的短视和偏狭。信息技术融入教学,除了拥有资源传输数量和时效性的优势,更有丰富学习体验、支持探究新知的潜能。超越浅层学习、面向深度学习,是信息化教学持续发展的长远方向和深层价值。
一、深度学习释义
关于深度学习的研究,早在Bloom(1956)《教育目标分类》中认知维度层次的划分[1]就已蕴含了“学习有深浅层次之分”的观点。Ference Marton和Roger Saljo(1976)在长期的实验研究后提出了深度学习概念[2]。此后Biggs和Collis(1982)的SOLO分类理论(Structure of the Observed Learning Outcome,“观察到的学习结果的结构”)[3],发展了深度学习理论,至此深度学习的理解达成共识。
在纵向维度上,深度学习含有深度的学习“过程”与“结果”之双层涵义。深度学习既是以高级思维的心智状态为特质的学习过程,也是学习者突破知识的简单记忆、达到融会贯通和复杂问题解决的学习结果。在横向维度上,深度学习含有学习者认知发展和身份认同之双重收获。它不仅意味着对学习内容建立起新旧知识的非人为联系,实现对概念、技能、意义的认知理解;而且也指学习者在社会性交往中,逐渐明晰所学知识与自我关系的意义所在,实现自我认同。总之,深度学习是对学习过程、状态和结果的一种质的整体描述,拥有认知层面和情感层面的双重意蕴。深度学习对于培养批判性思维和创新精神、发展问题解决和决策的能力至关重要。当然,深度学习也并非与浅层学习绝然对立或相斥,学习从浅层到深度是一个连续的区域。
二、以深度学习为导向的信息化教学典型案例
运用信息技术促进深度学习的发生,是信息化教学研究的重要命题。从面向深度学习的信息化教学典型案例,可以洞察不同信息化手段与深度学习目标之间的内在联系,思考相应的信息化教学策略。笔者通过国际文献研究,选择了四个较为典型的案例进行评析。
1.案例一:基于虚拟现实技术的体验教学
虚拟现实技术作为一种强大的学习工具,可以创设三维空间效果,实现用户多感官渠道交互,使用户浸润于虚拟环境,适用于学习者容易产生误解、内容内显性强、传统手段难以教授的内容。希腊研究者Padiotis和Mikropoulos以虚拟现实技术促进知识体验[4],就是这样一个典型案例。他们在一所职业技术学校,就牛奶生产中的加热杀菌法这一教学内容采用了虚拟现实技术,重点对牛奶杀菌工艺过程创设了用户与虚拟物体的交互活动和虚拟操作,以虚拟网络环境来辅助学习者对隐性的、不易呈现的知识内容进行直观的体验和深层的领悟。该研究采用SOLO测验方法,对学习者技术类知识的前后变化进行了纵向比较。数据显示,在没有虚拟现实技术介入的传统教学中,学习者对较浅层的物理性知识和功能性知识掌握较好,但对于更深层的物理与功能的关联知识以及过程知识的获得十分欠缺。而在使用虚拟现实技术手段之后,学习者对较深层次的关联知识和过程知识,表现出显著的理解和提升。这证实了虚拟学习环境具有重要的深度教学价值,可以促使学生走向深层学习、高级学习。
2.案例二:新型Webquest教学模式的设计
Webquest是一种以探究为导向、利用因特网资源开展课程单元教学的活动模式,旨在提倡以个体建构或协同合作的方式实现以学习者为中心的学习环境。然而,网络环境中自主学习也极易造成迷航和信息过载,导致浅层思维。对此,美国研究者Jo Allan和Mark Street对Webquest的基本步骤进行创新,增加了“知识聚合”(Knowledge-Pooling)这一关键的阶段活动,即让学习者对议题进行讨论、对已有知识使用与融合、激发批判性反思的学习环节,最终形成“引入—知识聚合—团队—任务—资源—总结—分享与评价”的新型Webquest教学模式[5]。两位研究者以英国伍尔弗汉普敦大学的职前教师群体为教学案例并实施了分组对比实验。通过SOLO理论方法测量发现,知识聚合探究模式下的学习者,有更强的反省思维意识和较高的知识重构能力,呈现沉浸式的心理状态。
3.案例三:网络论坛的异步对话引导深度学习
以博客群、异步计算机会议、网络论坛等异步交流工具,为信息技术支持教与学提供了一种可能的途径。然而,缺乏师生面对面的即时对话与情感交流,也容易造成学习者在网络异步环境下疏于自我约束、缺少及时反馈、难以深度学习的后果。如何才能使人机对话真正产生深层次的学习结果?以色列研究者Sarah Schrire[6],对美国一所大学基于异步计算机会议的远程学习进行了多案例比较研究。采用SOLO分类理论和布卢姆学习目标理论为依据,对异步讨论环境下学习者的交互和认知两方面的改变进行了分析。数据调查显示,当异步讨论中教师的干预和引导、教学任务的结构以及学生讨论的度这三个方面表现良好时,学习者就表现出高阶思维的特征,产生了深度学习。因此,围绕学习主题开展良好的协同交互,有利于形成分布式认知活动,有助于异步学习环境下将学习者引向深层次的知识构建。
4.案例四:从教室走向虚拟知识屋的创设
美国学者Van B.Weigel受IBM和LOTUS公司的培训软件Quick Place启发,提出了一种促进深度学习的“知识屋”概念[7],设计开发了基于网络的知识屋平台。其本质是一个协作性的虚拟空间,是面授课堂的补充而并非取代教室。知识屋包括五种功能类型:研究中心、技能工作坊、会议中心、辩论厅、档案廊,分别提供共同体探究、学科能力培养、组织研讨、异时空辩论、成果和创新展示的功能。学习者可以创建自己的知识屋,并以虚拟聚集的方式进行项目研究、技术发展、讨论辩论和创新表达。知识屋既可用做某门课程中的各个独立部分,也可以“混搭”的形式满足于各种教学目标,甚至一门课程可以同时拥有多个不同类型的知识屋。研究显示,采纳知识屋来辅助大学课程教学的案例,使多数学习者表现出持续性的学习专注度、高层次的思维方式以及深度交流的学习行为。
三、面向深度学习的信息化教学策略
上述案例共同聚焦于深度学习的目标、实施途径与结果检验,具有以深度学习为导向的信息化教学的典型特质与探讨价值。据此探讨相应的教学策略,可以优化信息技术融入课堂教学的方式。
1.利用信息技术增强学习内容的认知体验
案例一是关于科学类课程中学习者新旧概念难以融合的普遍问题。根据体验学习圈理论,有效的深度学习应从体验开始,体验学习是一个开始于体验并在检验中不断修正并获得观念的连续过程[8]。通过学生积极的学习体验,反思观察可以不断解决学习中存在的冲突并实现抽象概括。学习者的生活经验和前科学概念,有时可能会严重阻碍科学概念的建构[9]。这正是导致浅层学习发生的根源。恰当的信息技术对于解决学生的认知困难有重要作用。教师应把信息技术应用与个体认知的核心步骤相关联,遵循“感知—识别—概念形成—图式建构—意义获得”的认知过程。把信息技术作为知识表征的多元化手段,实现隐性知识的显性化、复杂概念的可视化和过程性知识的动态化,促进概念形成与概念转换的生成。
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2.利用信息技术促进知识经验的聚合
案例二的新型网络探究教学成功的关键因素,是使学习者真正做到知识的分享、聚合与反思。建构主义理论认为,知识是通过社会协商和对理解发生的评估而展开的,社会交往有助于形成多种假设,用多种观念看待同一个问题,因而会话协作是刺激学习的重要源泉。深度学习发生机制的要素之一,是学习者对元认知与条件性知识的获得[10]。条件性知识是一种明确知识有效使用的脉络和使用限域的知识,而元认知则是学习者对如何学习的自我深刻理解。面向深度学习的信息化教学,要通过各种技术手段的合理、创造性的使用,使学习者能够将多学科的概念和方法应用到不同情境和知识领域中,帮助学习者获得条件性知识、发展元认知。
3.共同体的深度互动激发学习者的身份认同
案例三代表的异步学习活动,是不同时空的学习者通过信息技术实现知识的社会性建构和分布式认知的过程。维果茨基指出,人、物、工具、符号对人类认知发展起到关键的媒介作用。“协作”不仅仅是建构共同意义的过程,也是社会化共同参与的过程[11]。丹麦学者克努兹·伊列雷斯指出,身份认同作为学习的重要维度之一,具有二元性,它总是一种个体生活历程的认同,同时又作为一种社会的和人际交往的身份存在,一种在社会共同体中占有某种地位的经验[12]。因此,论坛、博客等异步工具在教学中的应用,要从单纯的认知发展走向意义获得和身份认同的双重目标。教师要从自身的干预和引导、教学任务的结构以及学生讨论的度三个方面着手,进行异步学习的活动设计优化,促进师生、生生之间的协商、辩论等社会交往性的活动。帮助营造社会文化和共同体环境,确立自己的身份认同和自我价值感。
4.延展教学时空、创设持续性学习环境
深度学习,必须是一种完整的、持续性的学习。案例四对学校教育传统格局的弊端提出了质疑:知识内容更新滞后、课程组织零散碎片、教学模式自上而下,致使深度学习难以落到实处。信息化教学为延展教学的时空、达成学习的持续性创设了条件。“知识屋”案例代表的正是营造个体连续性学习环境的信息化途径。它通过提供自助式服务的协作工具,促使学习者适应于积极学习的状态。学习者通过知识屋的混搭使用而形成了小型的多功能“智囊团”,知识屋也由于学习者的深度交流而长期存在,这正体现了深度学习的过程与结果。由此得到的启示是,信息化教学要发挥最大功效激发学生在研究、反思、分析、交流、领导方面的能力。
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参考文献
[1] [美]安德森.布卢姆教育目标分类学.北京:外语教学与研究出版社,2009.
[2] Marton,F.,& Saljo,R. On Qualitative Difference in Learning:Outcome and Process[J].British Journal of Educational Psychology,1976(46).
[3] (澳)约翰B·彼格斯,凯文F.科利斯.学习质量评价:SOLO分类理论.北京:人民教育出版社,2009.
[4] Padiotis,I.,& Mikropoulos,T.A.Using SOLO to Evaluate an Educational Virtual Environment in a Technology Education Setting.Educational Technology & Society,2010,13(3).
[5] Allan,J.,& Street,M.The Quest for Deeper Learning:an Investigation into the Impact of a Knowledge-Pooling WebQuest in Primary Initial Teacher Training.British Journal of Educational Technology,2007,38(6).
[6] Schrire,S.Interaction and Cognition in Asynchronous Computer Conferencing.Instructional Science,2004,32(8).
[7][10]Weigel,V.B.Deep learning for a digital age.New York,NY:Jossey-bass,2002.
[8] (美)D·A·库伯.体验学习:让体验成为学习和发展的源泉.上海:华东师范大学出版社,2008.
[9] (美)莱斯利·P·斯特弗,杰里·盖尔.教育中的建构主义.上海:华东师范大学出版社,2002.
[11] 徐晓东,杨刚.学习的新科学研究进展与展望.全球教育展望,2010(7).
[12] (丹)克努兹·伊列雷斯.我们如何学习:全视角学习理论.北京:教育科学出版社,2010.
【责任编辑任洪钺】
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