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[關鍵詞]語文教學;概念圖;支架式教學
[中圖分類號]G623.2[文獻標識碼]A[文章編號]10079068(2017)18001001
在建構主義理論體系下,支架式教學法被證實為一種行之有效的教學方法。對于語文教學來說,開展支架式教學,可以有效提升教學實效,激發學生自主學習的潛能。將概念圖運用到語文支架式教學當中,可以有效提升教學的針對性和實效性。
一、概念圖的概念
作為一種現代教學模式,概念圖又被稱為思維導圖,是利用圖形要素,將課堂中所要呈現的知識點,通過網格或者樹狀圖的形式,向學生進行直觀的展示。從學科特點來看,語文學科具有較強的體系性,不同知識點之間存在著較強的內在聯系,通過概念圖進行思維引導,可以幫助學生構建知識體系,強化學生的言語理解和文字運用能力,進而實現語文學習效果的提升。
二、支架式教學策略簡析
從概念來講,支架式教學方法是指在教學過程當中,通過科學的課程設計,為學生設置較為合理的學習目標,通過知識的層層導入,引導學生開展探索式學習,并最終形成解決問題的能力。在語文教學過程中,運用支架式教學法,即先引導學生解決問題,當學生形成自身知識體系后,拆除“支架”,讓學生形成自主解決問題的能力。學生在學習的過程中,不斷強化自身解決問題的能力,摸索出解決問題的方案和路徑。而教師在開展支架式教學的過程中,不是直接把知識傳授給學生,而是將復雜的知識進行解構。通過解構知識,引導學生由淺入深,從小問題著手,積少成多,最終建構起整個知識體系框架,達到解決問題的目的。
三、概念圖的語文支架式教學策略研究
1.化課程設計,明確教學目標
基于概念圖方式開展語文支架式教學,要強化課程設計,明確教學目標。語文教師首先要對學生的情況進行有效分析,根據學生現有的學習狀況,設計思維導圖,預設教學“支架”,進而保障學生的學習效果。對于學生已經學過的知識點,要在課程設計中埋下隱藏點,幫助學生鞏固記憶;對于陌生知識,教師則要強化節點設計的科學性和趣味性,進行有效引導。
舉例來說,在學習《多彩的非洲》一課的時候,教師就可以根據課程目標,運用教學概念圖,設計教學脈絡,可以把教學主體分割成不同部分,激發學生對非洲大地的想象,再引導學生深入思索,并鼓勵學生自主搜索和非洲相關的材料,開展支架式教學,最終使學生能夠自行解決問題。
2.創設教學情境,構建教學支架
利用教學概念圖,開展支架式教學,教師要為學生預設好“支架”,對不同的教學節點和階段,應賦予其不同的教學意義,激發學生深入探索學習的興趣,提升教學的針對性和實效性。基于概念圖方式開展語文支架式教學,離不開現代多媒體教學設備的支撐,繪制教學概念圖,進行支架式教學,最常用的軟件就是現在流行的XMIND思維導圖軟件,利用軟件可以清晰表現出文章的主干和框架,并且可以突出其中的教學節點和重要知識點,強化知識內容的直觀性。
舉例來說,對于《多彩的非洲》這樣“總―分”結構的課文,就可以利用XMIND思維導圖軟件直觀表現出文章的總體脈絡,讓學生對文章有個更清晰的認知,以方便學生進行細致知識點的學習。
3.引導學生積極探索,激發學習活力
基于概念圖模式開展語文支架式教學,最為重要的目標就是引導學生自主探索知識,激發學生的學習活力。通過思維導圖,讓學生逐步深入地探索知識,可以幫助學生建構起自身的知識體系,并通過知識內容的不斷補充添加,對概念圖不斷進行完善,實現知識的不斷豐富,從而強化學習效果。
人們提出學校教育應該提供給學生有意義的學習,這已在學界達成共識,從早期奧蘇貝爾,到羅杰斯,再到建構主義者,人們對有意義學習觀的認識和研究在不斷深入和發展,其在學校教育教學實踐中的踐行,又產生了許多具有創新意義的教學方法和教學理論,教學活動也不斷地理性化和科學化[3]。有感于教育質量、學習質量的下降,有意義學習觀被迪•芬克的“有意義的學習經歷”進一步闡釋。他認為在一種具有強大影響力的學習經歷中,學生會投入到自己的學習中去,隨之而來的是高度的活力,整個學習過程將帶來重要成果。學生不僅會在整個課程里面學得認真,而且在課程結束之際他們還會明顯產生某種重大變化———他們將會學到一些有意義的東西[4]5。不同于奧蘇貝爾、羅杰斯、建構主義者所強調的基于對個人產生影響和變化的那種學習,此有意義的學習立足長遠,能夠為每個人的終身學習、終身發展服務,能夠讓每個人更好地融入社會、更好地生活于社會。而且他還強調一種學習經歷,是在人的整個生命歷程中一個階段的經歷,這種經歷由一個個有意義的學習有機組成。如果說當今高等教育以前的學校教育側重于基礎知識的傳授,向應試教育偏斜,那么高等教育應該是應試教育的終結。作為一個人走向社會的關鍵一站,高等學校應該在相對自由的環境下為學生創造有意義的學習經歷,這種有意義的學習至少包括六個方面:基礎知識、應用、綜合、人文、關心、學會學不同于布盧姆認知分類法提出的知識、理解、應用、分析、綜合、評價6個層次的學習,此有意義的學習中的六種學習不是層次性的,而是相互關聯的,甚至是互動的,每種學習都和其他各種學習相互聯系,任何一種學習的獲得都會同時強化獲得其他種類的學習。
高校課程設計理論探討
任何一種課堂教學都會涉及學科知識、課程設計、師生互動、課程管理這四個基本方面。學科知識是每一位教師入職的前提條件,高校大部分甚至全部教師都是研究生或更高級的學歷,其學科知識相對比較完善;師生互動作為一種教學技巧,通過現實學習相對也比較好掌握;不同的教師有不同的課程管理方式,對大多數教師的教學效果來說并不是一個致命的問題;而課程設計這一方面卻很少有大學教師接受過全面的訓練,有些教師在本科或研究生階段接受過師范培訓或參與過有關課程教學設計的培訓項目,但大多數教師只是很簡單按照教材目錄內容羅列或設計課程教學內容,關注的是知識點的組織,很少或者沒有關注學生如何學習這些知識以及是否會繼續主動地學習,這是制約高等教育教學質量、學習質量提高的最大瓶頸。我們將從為學生創造有意義的學習經歷這一角度出發,探討高校課程設計的綜合理論框架。
(一)初始階段:設定合理的基礎因素基礎因素是課程設計的關鍵因素,其設定將為后面的設計過程奠定重要的基礎,它至少包括設計情境因素、學習目標、反饋與評估、教學活動四個方面[4]50-56。1.分析教學活動之始的情境因素一門課程的教學必定面臨許多方面的情境因素,綜合起來可以分為以下6個方面(見表2)當然一門課程涉及的因素遠不止上面提到的這些,每位課程設計者應該結合自己的課程需要,利用系統的觀點,有所側重地了解面臨的情境,并進行細致、深入的收集與分析,為后續設計工作做好基礎。2.確定有意義的學習目標基于迪•芬克“有意義的學習經歷”觀,課程學習目標必須包括并且超越對基本內容的掌握,至少應該包括前面所談6個方面的學習目標,籠統來講,包括:(1)理解并記住關鍵的概念、術語等;(2)知道如何應用記住的知識;(3)能將該課程和其他課程聯系起來;(4)明白學習該課程相關知識的個人和社會意義;(5)關注該課程并愿意更多地學習相關內容;(6)知道在課程結束后如何繼續學習有關內容。結合具體課程,教師們可以用更加具體的語言來明確表述他們的課程學習目標。現階段許多高校教師設定的課程目標,更多的是強調第一和第二兩個方面,而且就其表述而言這兩個方面是不同層次的,第二方面“應用”屬于高層次,教學考核中只要能應用就給予較高評價,實際上應用本身則可以分為不同級別,有的是機械應用,有的是片面應用等,能應用也不一定就是教學效果良好的體現。而對于后面4個方面學習目標,許多教師幾乎都無涉及,雖然現在學會學習這一方面被教師們所普遍認可,但學會學習和其他5個方面的學習相互聯系、互動并進才能獲得最終的意義,否則單一強調這一方面,只能是空中樓閣。3.確定促進學生更好學習的評估方法美國評價學者格蘭特•維根斯提出了認證性評估和教育性評估兩個概念,迪•芬克對這兩類評估作了進一步闡釋,他認為認證性評估是建立在回顧性評估的基礎上,是為了了解學生是否已經掌握學習內容,只是一種學習結果的記錄,對學生如何更好的學習幫助不是很大。而教育性評估涉及前瞻性評估、目標和標準、自我評估和反饋這4個方面:前瞻性評估是指課程結束后,學生利用所學知識在真實情景中或教師設計的真實性情景中的運用情況;目標和標準是指明確的學習目的及達到此目標的等級標準;自我評估是指學生對自己學習活動以及學生質量等方面分析與評價;反饋是指教師、同學甚至是課程外的人觀察學生的學習情況時,給出的評價意見。迪•芬克對教育性評估這一評估方法給予了充分的肯定,認為其目的為了幫助學生更好地學習。但這4個方面是相互聯系的(如圖1),單獨的任何一方面都不能達到最終的效果,前瞻性評估在不少教師的課程設計中都有或多或少的提到,學習標準的設定相對比較模糊,自我評估涉及的不多,高質量的反饋也較少,這些問題需要更加深入的研究。4.明確決定學生學習經歷質量的教學活動傳統“講解—討論”學習方式的有效性和充分性在終身學習背景下受到了質疑,如何促進學生主動學習成為教學活動實施的關鍵因素。區別于單純接受信息和觀點的被動式學習,迪•芬克提出了全面的主動學習觀,它包括獲取信息和觀點、實踐和觀察的經歷、反思三大元素,也可以稱為三種學習方式。無論是接受信息和觀點,還是經歷,都有直接和間接兩個層面,在現階段教學活動中,尤其是人文科學類課程的教學活動中,兩者更多體現為間接層面,學生對原始資料的學習以及在真實情景下的實踐或直接的觀察相對較少,教師可以多采用直接層面的學習,其影響最為深遠,如無法實現,需盡量完善間接層面的學習。反思這一方式在實際的教學活動中較為少見,它包括對學習學科知識的反思以及對學習過程本身的反思兩個方面,如讓學生描述他們正在學習什么、如何學習、所學知識或學習本身在他們生活的作用、對學習的感受等,反思的過程將會使學生更加認識到所獲得的新觀點或獲得經歷的意義。為了使課程更加以學習為中心,更加能實現有意義學習的各項目標,教師應結合課程實際,盡可能采用兼具主動學習三大元素的教學活動,具體的教學活動可根據自身經歷和課程情況設計。4個基礎因素涉及的內容已進行了初步的探討,這一過程有兩個明顯的特點:第一,反饋與評估被置于教學活動之前,在許多教師的教學設計中,反饋和評估都被放在了最后一個階段,而且不少只是象征性的描述,理論研究認為,先考慮反饋和評估,會在很大程度上使教師更加確定他們需要什么樣的教學活動;第二,這4個因素中,情境因素是基礎,學習目標、教學活動、評估三者互為聯系、相互支持、互相體現,打破三個聯系中的一個,就勢必會破壞第二個聯系,而如果打破兩個聯系,那課程將無法繼續動作,就不可能成為一門有效的課程。
(二)中期階段:設計課程學習活動的整體教學計劃基礎因素的分析、設定只是課程設計的初始階段,接下來,就需要把這些因素整合,形成整體的教學計劃,這個過程包括課程結構的設計、教學策略的選擇以及形成整體的教學計劃三個步驟。1.設計課程結構迪•芬克主張課程結構的設計包括課內和課外兩個方面,他建議教師從整個學科出發確定重要的概念、問題或者是構成學科內容的話題,設置的話題不宜過于零碎,至少可以有4個,至多最好不要超過7個,而這些話題應該根據一定的順序排列起來:可以按照時間順序,從簡單到復雜、從基本話題到引申話題的順序,或其他一些可行的排序方式。但這種排序各個話題之間必須是相互關聯的,能夠讓學生隨著課程的發展把新的知識、話題或主題與原來所學的整合起來,能夠讓學生應付越來越具有挑戰性的問題或任務。話題及其順序設定后,教師要設計好每個話題所占用的課時數,以便按期完成覆蓋所有話題的教學任務。2.選擇教學策略不同于具體教學活動所使用的教學技巧,教學策略是按照一定的順序組織起來的一系列學習活動。在迪•芬克那里,教學活動不僅僅局限于課堂,課外活動也同樣被包納進去,他提出了圖2這一基本模板:按照前面分析主動學習模式涉及到的信息和觀點、經歷、反思3個基本元素,教師教學策略的選擇可以從這3個方面的任何一點出發,實現三者全面互動。例如“以團隊為基礎的學習”策略是從“信息和觀點”展開教學,以問題的學習是從“經歷”展開教學,“加速學習”則是從“反思”展開教學。當然教學策略模式遠不止這3個,許多模式教師也都知道,但大多數教師不是把它們當作教學策略,而只是當作教學技巧作為獨立的活動穿插于預先設定的、基本不變的課程結構中,這必然達不到最佳學習效果。3.形成整體的教學計劃課程結構和教學策略確定后,就需要把它們整合到整體的教學活動計劃之中,圖3是整合的一個基本模式:有了總體教學計劃后,教師可以為整個學期安排具體每一周的活動時間表,這個時間表可以預留一些可以自由支配的時間,以便根據具體教學情況適度調整。
(三)最后階段:進一步完善課程設計整體的教學計劃設計完成以后,課程設計已基本到位,為進一步完善課程設計,教師可以進一步完成下面幾方面工作:建立公平又有教育效能的評分體系,這個評分體系中的評分項目應該多元化,并盡可能充分全面地反映既定的學習目標和學習活動,而各指標的比重應該反映它在整個活動中的相對重要性;重新審查已制定好的課程設計,提前發現實施過程可能會出現的問題,保障課程順利開展;制定能讓學生了解有關課程信息的課程大綱,以便學生更好地理解課程并能積極參與;計劃對課程和教學的評估,包括教師對自己教學評價、學生對教學評價、同事或教學顧問對教學的評價等方面,并為這些方面做一個周密的計劃;其他教師認為可以進一步完善課程設計的其他方面。
結語
一、教學目標分析
中等職業技術學校計算機專業的《數據庫原理與應用》課程的任務是:介紹數據庫技術的基本概念,熟悉數據庫管理軟件xBASE系列的基本操作,掌握程序設計的基本方法,初步掌握交互式開發工具,通過課程實習掌握小型應用軟件的開發過程。
因此,本課程的教學目標是:使學生掌握數據庫技術和數據庫管理軟件的基礎知識和基本技能,掌握程序設計方法,具有開發小型應用系統的能力。為實現這一教學目標,要進行相應的教學改革,主要是課程的教學由傳統“理論教學+筆試”模式改為“基礎(包括基本理論和基本技能)教學+課程設計”模式。課程設計的目標是:培養學生利用各種媒體(包括傳統媒體和Internet技術等)獲取、加工、處理信息的能力,能夠完成小型軟件的開發。
二、活動目的
通過課程設計教學活動,讓學生在已掌握數據庫原理的基礎上,通過對社會或生活需要的調查、分析,做出規劃、設計,培養學生搜集信息的能力,開發小型應用軟件,從而使學生掌握數據庫知識意義和信息技能,提高自學能力和知識的綜合能力和信息素養。
三、活動內容
活動內容包括指導學生從生活出發,搜集相關資料,分析需求情況,確定開發項目;要針對開發的項目再采集數據,進行系統規劃,確定系統的框架;畫出流程圖,并以此寫出FoxPro程序及進行調試和修改;編寫系統使用手冊;指導學生進行演示和組織評價工作;在課程設計中指導學生自學。
四、教學設想
課程設計采取以學生學習活動為主體的教學活動,學生在教師的要求和指導下,自主地確定設計的課題,確定軟件的內容和表現方式,通過各種媒體進行自學。因此,在課程設計教學中教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構的幫助者、促進者。
五、教學對象
2000級計算機應用專業全體學生。
六、教學時間
2001年5月~6月。
七、教學過程
共分為五個階段:
1.動員布置階段
強調進行課程設計的意義,鼓勵學生積極參與課程設計,激發學生的學習熱情,培養良好學習環境。印發《〈數據庫原理與應用〉課程設計說明》,詳細地布置設計內容,完成工作,并推薦一些設計項目供學生參考,提高學生參與的積極性,動員更多的學生參與其中。
2.指導學生收集資料階段
指導學生收集原始資料,初步確定課程設計項目,并上報指導教師,再由指導教師匯總,教師再根據情況進行個別或集中指導。
3.協助學生對資料進行分析、歸納階段
對學生所收集到的資料進行分析,提出所要解決的問題,研究解決該問題的可行性。通過論證,確定課程設計項目。在這個階段,教師要對學生所要解決的問題及解決問題的方法的科學性、合理性、可行性進行分析歸納。
4.指導規劃設計階段
學生根據所選課題,進行系統規劃設計。包括確定軟件(課題)功能、系統結構(數據流程)、程序流程、編寫代碼、調試程序。這是課程設計的主體部分,這個階段我們對學生的指導原則是嚴格要求、規范設計、耐心指導、發揚個性、鼓勵創新。
5.總結評價階段
總結采取三種方法:學生自己演示課題,教師組織其他學生進行評價;教師總結表彰;學生書面總結。這個階段的主要目的是“表揚先進,激勵后進”,讓學生展示自己的成果,分享成功的喜悅,總結學習成績,增強學習信心;相互了解,通過對比發現差距,確立奮斗目標。
八、指導學生學習
在課程設計的教學過程中,學生的“學”是教學的中心。學生主動地學習,并自覺地應用相關知識,同時利用反饋的信息總結解決實際問題的方法。在教學中,一方面,教師要著力為學生創造一個良好的學習環境,使學生可以在其中進行自由探索和自主學習,并及時地為學生在探索過程中提供相應的幫助。另一方面,教師指導學生如何利用各種工具去獲得信息資源(如文字資料、書籍、Internet資源等),使學生的學習環境空間得到充分擴展。
九、課程設計結果統計
課程設計結果統計是完整教學活動的組成部分,主要包括:
1.課題分布
2.課程設計評價統計
如何科學地進行課程設計的評價,主要考慮下列因素:(1)學生的綜合能力;(2)學生應用信息的能力;(3)學生對教學之外知識的汲取能力;(4)學生的創造能力。具體從軟件作品(包括所有要求上交的內容)的外觀、軟件說明書的編寫、軟件界面和使用方法、軟件的結構、編寫程序的算法和創新精神等方面進行評價。
十、問題思考
如何理解課程設計的目的和如何給學生進行科學的評價,是課程設計教學的重要問題。
課程設計教學不僅要求學生掌握相關的數據庫理論和軟件工程學的有關知識,更重要的是學生能夠對它們形成意義建構,這是基于建構主義教學的核心。也就是說學生的知識不是通過人為的“灌輸”,而是學生在自主學習中得到的。學生通過解決具體問題、查閱書籍和文字資料以及利用Internet尋找信息資源培養和提高了自學能力和信息素養,從而提高了學生的素質。因此,對學生課程設計的評價不應過分強調設計的本身,而應圍繞學生的自主學習能力、協作學習過程中作出的貢獻、是否達到意義的建構要求三個方面去進行的。
關鍵詞:高中;數學活動課程;設計
活動課程是20世紀90年代的教育學熱點問題之一,關于對活動課程的研究和理論層出不窮。在對活動課程的研究中,學者們肯定了活動課程對學生能力的促進作用,強調活動課程應與學生的生活實際相聯系,通過合理地安排和科學的課程設計促進學生的學習和發展。因此,高中數學教學中設計合理的活動課程是非常重要的。
一、高中數學活動課的意義
1.提高學生的創新能力和實踐能力
高中數學活動課對學生形成良好的創新能力和實踐能力是非常重要的。在數學活動課中,學生通過自主的實踐、觀察、操作和分析,能夠對數學的本質有更深的理解。
2.提高學生學習的主動性和積極性
學習是一個主動和積極的過程,主動、積極地學習才能獲得更多樂趣。數學活動課通過讓學生積極參與到課堂中,讓學生在已知的知識領域充分發揮自己的才能。
二、高中數學活動課程設計的內容和原則
1.高中數學活動課程設計的內容
高中數學活動課程設計的內容應該從兩個方面入手:一方面是注重學生在學習中能夠直接獲取的知識經驗;另一方面是學生的實踐能力。
2.高中數學活動課程設計的原則
(1)自主性
高中數學活動課的主體是學生,只有學生親身參與到課堂中才能在其中獲得最大的收獲。在高中數學活動課程教學中,教師的作用主要體現在課題選擇、流程設計、啟發和暗示等幾個方面,教師不能代替學生發言,要通過啟發等方式引導學生自己得出正確的答案。
(2)實踐性
高中數學活動課的設計中還要遵守實踐性原則,這就要求課程設計要依據學生生活實際,按照生活中可能出現的問題設計操作性強的內容。
(3)廣泛性
高中數學活動課中,內容的廣泛性也是課堂設計的原則之一。在具體設計中,教師不能只局限于一點,或固定的幾節課程設計,要突破書本的局限性,將課堂與生活實際相聯系,廣泛取材。
三、高中數學活動課程設計實例
按照上文的原則,筆者針對導數概念設計了一堂數學活動課。
在上課前,教師可以結合學生的生活和學習提出一到兩個實際問題,如結合城市的交通系統,給出AB兩地鐵路之間的距離,在已知C地距B地距離的情況下,根據已知的鐵路運費和公路運費,讓學生計算如何將貨物從A地運往C地能實現運費最小化。根據這道題,吸引學生的注意力,激發學生學習導數的興趣。然后,教師可以從這道題引出導數的概念,幫助學生更好地理解導數這一問題。
在課堂上,教師可以鼓勵學生自由提問和自由回答,讓學生在一種互動學習中加深對導數概念的理解和運用。
在課后,教師可以讓學生結合本節課學到的知識,結合自己的生活實際設計幾道與導數相關的題目,讓學生之間相互解答,以此鞏固課堂所學知識,促進學生進一步的學習。
在自主性、實踐性和廣泛性的原則下,高中數學活動課將高中階段的數學教學內容與社會發展需要及學生個性發展結合起來,通過設置較為科學、合理、全面的特長性數學活動,提高學生學習的積極性、主動性和學生的創造性實踐能力,為學生今后的發展奠定堅實的基礎。
參考文獻:
1翻轉課堂教學理論
翻轉課堂的概念最初來源于美國的兩位化學老師:喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯[1],2007年他們為了給因故不能上學的學生補課,先使用錄屏軟件將授課內容錄成視頻發給學生自學,然后在課堂進行集中討論和講解、答疑,隨后經過傳播和改進,成為一種世界范圍內的新型教學模式。
翻轉課堂教學理論框架如圖1所示,其中教育技術和學習活動用于構建個性化、信息化的協作學習環境,屬于核心要素;教育技術依賴以軟硬件條件為基礎的信息技術的支持,對教學者和學習者提出較高的計算機技術應用能力的要求;同時由于學習的第一階段屬于主動學習階段,故對學生也有一定的自主學習的能力要求[2]。
相對于傳統的教學模式,翻轉課堂強調以學生為中心,將教學內容的學習置于課堂講授之前,即讓學生在課前通過教師錄制的視頻進行自學,課堂的講授則以小組討論及教師答疑為主,在知識遷移過程中,學生實現了主動學習而不再僅僅是傳統的課堂教育的被動接受者,教師的角色則轉變為學習活動的組織者、學習材料的提供者和疑難問題的解惑者,從傳統課堂教學的絕對主宰者變成了學習活動的輔助者和引導者[3],從而完全實現了教學活動中的角色顛倒,使學生學習的積極性和主動性最大程度地被激發出來。
2課程特點分析
教學模式的選擇和改革取決于教學對象、教學任務、教學課程和課程特點,對課程特點的把控是其中極為重要的環節,往往能決定課程教學模式變革的成敗。道路勘測設計課程的教學具有以下特點:
(1)內容體量大,計劃課時少。這門課程包括道路的平縱橫設計、道路選線定線、平交立交設計,內容甚多,知識點繁雜,教學任務繁重。我校該課程開設40課時,課程設計一周。在有限的課時內,按教學大綱的要求在深度和廣度上完成教學任務,這就要求一方面對教學內容有所取舍,另一方面更要有效利用課內時間,提高教學的效率。
(2)知識點間的邏輯關系復雜。道路勘測設計課程內容前后承接,各章節之間的邏輯關系銜接緊密,在講授過程中把所學的零散知識點加以條理化、系統化,充分理解知識體系的內在聯系。
(3)課程設計的教學難度較大。課程設計時間一周,要求學生完成一條道路的選線、平縱橫設計。在有限的課時內,讓眾多學生完成課程設計并掌握道路設計的方法、取得滿意的設計結果是相當困難的,特別是當前的課程設計教學模式僅依靠授課教師的短暫講授及有限輔導,常常是部分學生沒有真正掌握課程設計的內容,最終導致實踐環節教學效果達不到要求。
(4)傳統的教學模式呆板,教學手段落后,教學效果較差。作為一門實踐性很強的專業課程,即便隨著技術的進步,引入了多媒體教學的手段,加強師生間的互動,引入網絡輔導平臺進行課后輔導和答疑,改變了過去“黑板+粉筆”的落后模式,但教和學的順序并無根本性的改變,仍然是教在先,學在后,教占主導地位,學處于被動和從屬的地位,教學中沒有考慮學生的個體差異,教學的進度很難兼顧到所有學生。這種傳統教學模式讓學生感到乏味、單調,學生學習的積極性和主動性差。
3基于翻轉課堂的課程教學設計
3.1課程模型
一般情況下翻轉課堂教學模型包括課前和課中兩部分[4],本文則認為課程的學習應當根據知識內化的規律將翻轉課堂分為預習、課堂講授、課后鞏固三個階段,將課后的輔導和知識的鞏固包含到翻轉課程的教學模型之內。按這種思路,本文建立了基于流程要素劃分的包括課前、課中和課后三個階段的翻轉課堂教學模型(圖2):課前,學生通過教師預先在網絡平臺的視頻進行自我學習,并完成教師布置的課程作業;課中,教師收集學生未掌握的部分內容,與學生進行討論和互動、答疑;課后,學生對講授的內容進行復習、鞏固、自我測試,并通過與教師的互動進行進一步釋疑,最終完成知識的遷移和內化。
3.2課堂講授的教學設計
3.2.1課前準備工作
(1)微視頻的錄制。視頻資源可以自己錄制或利用別人已經錄制好的資源,由于微視頻的錄制要綜合考慮教學內容、知識點的性質、前后學習內容的連貫性、學習者的特點等要求,而這些要求具有較強的個性差異,本研究采用自錄的方法,每段視頻的時間一般控制在5~15分鐘,因為時間較短,不能涵蓋所有教學內容,內容的選擇非常重要,每段錄像的知識點限制在三個以內。除視頻資料外,筆者建議最好還能提供相應的PPT課件、習題或電子版的其他輔導材料,以方便學生的學習。
(2)及交流平臺的選擇。比較專業的視頻資料及答疑輔導交流平臺宜采用專用的服務器搭建,但鑒于成本及技術條件限制,本文的研究采用社交軟件的共享服務及文字、語音交流平臺,其優點是經濟、方便、無技術障礙,能做到與學生習慣用的社交平臺的無縫銜接而被樂于接受。
(3)課前習題的設計。習題的內容涵蓋基本的原理和概念,在視頻和教材中一般都能直接找到答案,考慮到學習的深度和廣度,也會提出一些附加的問題供學有余力的同學思考和進一步學習,同時要求學生在觀看視頻前閱讀一遍這些課前習題,帶著問題觀看視頻,可以節省時間。
3.2.2課堂教學的設計
本文采用輕量級的翻轉課堂方式。由于這門課程一般都是安排兩節課連上,即可將課堂教學的時間分為兩部分:一節課時進行課堂知識的講授,大部分知識采取概括性講解方式,難點和重點則做較為詳細的講述;另一節課時用于答疑和討論。同時為保證討論的質量和效率,教師須先安排好相對固定的論題,在討論過程中還要進行積極的引導,保證討論不偏離教學的預先設計,并保持討論的活躍度。
3.2.3教學效果的評價
為對教學的效果進行評估,了解學生對知識掌握的程度,進行了兩種方式的評價方式:課堂提問和課后的卷面測試,并可與傳統課堂教學方法的班級進行對照。
3.3課程設計教學設計
課程設計的教學設計相對簡單,基本流程與課堂教學一致。主要不同點有:(1)教師自己制作視頻比較困難,故采用第三方專業人員制作好的視頻進行教學,教師自己可以制作設計過程、原理動畫等加以輔助教學[5]。(2)課程設計課的課前不安排習題,只結合課程設計指導書提出設計的注意要點,特別是方案比選的關鍵步驟。(3)課程設計課由于人數較多,講授分組進行,設計提問答疑環節及討論環節。
4應用示例
本文以第二章道路平面設計中圓曲線設計為例設計2個課時的翻轉課堂教學。
4.1視頻制作
內容主要有三個方面:汽車在曲線上行駛時的橫向穩定性;圓曲線半徑及圓曲線長度;圓曲線應用。用車輛在彎道上行駛時發生傾覆的視頻引出汽車在曲線上行駛時滿足橫向穩定性的重要性,以促進對概念的認識和具體化;繪制車輛在曲線上受力分析圖,推導出車輛滿足抗滑移、抗傾覆的條件;用圖片展示曲線上橫斷面超高的設置,將抽象的概念與工程實際結合,便于認識和理解;橫向力系數和超高橫坡度這兩個概念較為抽象,除了給出計算公式外,要強調其在車輛行駛過程中的意義;用大量圖表、案例分析圓曲線半徑在公路實際設計中的應用。
4.2提出問題
課前所提出的問題僅限于加深學生對基本概念的初步認識和理解,包括以下內容:車輛在彎道上行駛的受力特點,可能會發生哪些事故形態;可以采取哪些措施保證車輛在圓曲線上行駛的穩定(包括新建道路及已建道路);直線段及立交匝道在橫斷面設計上有什么區別;討論圓曲線半徑大小及長度對行車的影響等。
4.3課堂講解及討論
首先分析車輛在曲線上受力特點,建立平衡方程式,得出半徑與行車速度、橫向力系數及超高值的關系,依據車輛在曲線上滿足抗滑移及抗抗傾覆條件推導出車輛行駛穩定的條件;接著分析橫向力系數、超高值的取值范圍推導出三種最小半徑,并分析其適用條件;依據駕駛員特性推導圓曲線最小長度;最后結合統計圖、表分析半徑大小與交通事故率的關系,通過七條已建高速公路圓曲線半徑采用情況進行統計分析,了解大多數公路實際設計中圓曲線半徑的取值范圍及超高橫坡度的設置,促進知識與工程實際的結合。
俗話說:興趣是最好的導師。創造性工作需要靜下心來閱讀大量的文獻,需要長期對一個設定問題深入地分析和思考,進行大量的嘗試和求證,并在課程報告寫作過程中反復地推敲和修改。這也是對學生基礎知識的一個考驗,這一過程能提高他們學習基礎知識的積極性,讓他們從被動接受知識轉變為主動學習。如“硬件綜合課程設計”課程設計對機器語言編程、指令集架構、操作系統、編譯器、微機原理、數字邏輯電路等之間關系的深入掌握,對指令在硬件上執行的過程的理解和認識,對計算機機器周期、對構成計算機硬件的脈沖電路特性等的基本了解等。通過對這些跨課程理論知識的掌握,能夠更深刻地理解時空復雜度、緩存和局部性、吞吐率和時延、并發和并行、遠程過程調用、中斷和相應、權限和保護等概念,從而掌握當前主流計算機系統中最基礎的技術并了解其發展趨勢的工程背景。而“應用系統架構”課程設計,則是使學生了解架構設計在軟件生命周期中的重要性,讓學生自主設計業務架構、系統架構、實踐架構,把人機界面、狀態與流程、封裝與抽象、用戶體驗,怎樣在系統設計時為代價最小的約束條件下達到負載均衡做系統架構的配置。再如“智能終端應用實踐”課程設計,融合當前業界的應用開發前沿的移動智能終端、嵌入式系統、物聯網、云計算等理論,是開放度較高的綜合實踐,而且對于最終的結果成功與否不能在開始就可以準確預見。這也是對學生抗壓能力的培訓。
二、課程設計中老師的引導作用
解決學生自信心不足這一心理障礙,在開放性課程設計中去除內心的不良暗示,學生遇到問題會尋求老師的幫助,老師在這時的作用不是直接給出答案,而是給出方法,解決問題的路徑,讓學生的信心更強大,更具備直面對困難和挑戰勇氣。在選定方向之后不管這個方向正確與否,堅持不懈地進行思考,要時刻去除內心放棄前進的誘惑。正確對待錯誤,課程設計的完成不是一帆風順的,大多題目都會有一些沒有確定答案的問題需要探索解決。在設計解決問題框架時的想法,到實施的時候往往發現最初的想法不能解決問題,這時學會從失敗中總結經驗并重新尋找解決問題的路徑是關鍵。老師要引導學生學會從失敗中看到希望。我們要讓學生在學校就有從跌倒中爬起來繼續前進的能力。同時把犯錯看作常態,在解決問題的初始階段就做好良好的規劃,讓學生在課程設計的每一步都可以檢查錯誤并且采取補救措施(這也是調試程序的一個重要經驗)。設法知道可能犯的錯,并去糾錯。在課程設計實施中有機地引入跨學科、跨領域知識是培養計算創新能力的一種良好的方法。在計算機學院開設的“智能終端應用實踐”課程設計中,使用復雜網絡和智能傳感器的基本概念,去嘗試解決網絡演化學和虛擬社會網絡中與網絡有關的若干經典問題,如模式識別、聚類分析、機器學習來進行網絡社區劃分,網絡話題演化分析等當前研究熱點問題。根據學生的專業,特長,將高度抽象的數學模型與通過智能終端實時采集到的數據結合,有利于在求解問題過程中讓學生感受到計算智能的魅力。老師在這一過程中在恰當的節點介紹不同領域、學科解決類似問題應用到的理論和方法。
三、結論
關鍵詞:道路勘測設計;教學改革;工程實例
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)43-0149-02
一、引言
《道路勘測設計》(以下簡稱道勘)作為土木工程道橋方向的主要課程,是培養道橋專業技術人員,助其從事如施工技術、設計繪圖、質量控制等相關領域專業工作的必要環節。該課程內容涵蓋了道路交通和汽車的相關理論、道路路線的平縱橫設計方法,以及更深入的選線、交叉設計應用,其知識點多,實踐性強,對于本科生教學而言,課堂學習始終無法彌補工程經驗的匱乏[1],如何將課堂教學與工程實踐相結合是提高教學質量及學生專業素質的關鍵因素。
二、道勘教學模式分析
目前高校廣泛應用的道路勘測設計課程教學模式由三個環節構成:知識點教學、輔助軟件教學和課程設計指導。這三個環節層層遞進,在一定程度上能夠提高道路專業學生的專業素質,鍛煉學生完成道路勘測設計工作的能力。
1.知識點教學。該環節要求教師對道路勘測設計有著深刻的認識,以教材和教學大綱為依托,對基本概念、原理進行詳細講解,同時結合工程實例對具體某一方面的實現(如平面選線)進行演算分析。課堂知識點教學的目的是讓學生掌握關鍵的、不容出錯的基礎知識,然后學習解決問題的方式方法,從而舉一反三。現今道勘教學已壓縮至32學時,而課程內容的綜合性和涵蓋面仍為廣泛,教師對教學速度和重點內容的把握直接影響著道路勘測設計課程的教學質量[2]。在這種情況下,豐富的工程實踐經驗能夠給教師課堂教學帶來極大的幫助。
2.輔助軟件教學。利用計算機輔助設計(Computer Aided Design簡稱CAD)軟件來完成工程設計任務的方法在各個行業都已得到廣泛應用[3],行業的發展推動著CAD技術的進步。對道路設計而言,以鴻業市政道路軟件及緯地軟件(Hintsoft)等為代表,是專業技術人員常用的道路設計軟件。為了使培育的學生與生產工作接軌,越來越多的高校在課堂教學的基礎上進一步增設了輔助軟件教學。輔助軟件教學能讓學生在應用過程中鞏固知識點,解決實際問題,能夠加深對知識點的理解與體會。道路勘測設計這門課程的最終目的也是回歸生產實踐,輔助軟件作為生產工具則成為了非常必要的部分。
3.課程設計指導。道路勘測設計是一門實踐性非常強的課程,完成課程設計,是除考試外另一種對課程學習成果的檢驗,也能讓學生提前了解進入道路工程專業領域后對所學的知識進行應用與轉化的工作方式。一般是讓學生在指定地形圖區間內,完成約一公里的簡單道路設計任務,設計內容包括路線平縱橫設計及道路土石方調配。多數課程設計任務都沒有相應的工程背景及實際應用,這樣造成了兩個主要問題:(1)學生所設計的道路往往脫離工程實踐,無法結合建設需求體現道路的價值;(2)不能引起足夠重視,所選的設計方案往往簡單粗暴,未經過方案比選與優化,缺乏實際工程建設存在的意義[4]。從上述三個環節的分析研究中發現,雖然傳統道勘教學模式較為成熟完善,但是仍然存在薄弱的部分,如課堂講解與生產實踐脫節,輔助軟件教學時間不足,課程設計過于單一,這些問題亟需在教學過程中引起重視。
三、依托工程實例的教學改革
道路勘測設計的方式和方法已從傳統的人工測量、手動計算、紙上定線拉坡、手工繪圖等步驟,演化為遙感或航測地形、計算機動態選線及設計繪圖[5]。道勘課程的教學應當隨著道路工程行業的發展與時俱進,在教授學生基本概念和原理的基礎上,更加注重培養他們與生產實踐接軌的能力。筆者在道勘教學過程中,以湖北省鄖十高速公路鄖縣互通連接線市政段道路工程建設(以下簡稱連接線)為項目背景,以指導學生完成該項目為課程設計目標,使學生具備利用所學教材知識點和緯地軟件完成道路設計任務。具體改革措施如下。
1.明確教學目標。考試能夠檢驗學生對基本概念和理論的掌握情況,但忽略了學生對整個勘測設計工作流程與方法的考察,課程設計能夠很好地彌補這一缺陷。然而在傳統教學模式中,沒有結合工程實踐的課程設計內容及要求過于單一,容易另學生陷入形而上學的思維模式,做出的設計方案脫離建設背景,缺乏合理性與實用性。依托于工程實例的教學,以令學生具備完成道路工程勘測設計工作為教學目標,突出培養學生的應用能力、解決問題的能力。這就要求教師能將教材中的知識點作為一個完整的體系教授給學生,并使其理解與接受,最好的辦法就是以工程項目為例,展示各項工作在整個勘測設計流程中的意義。以連接線項目中平面設計為例,該平面線型是綜合考慮了區域控規、道路交通詳規,道路施工征地用地以及建設單位提出的大方、美觀的要求后多次調整、比選后得出的較優方案。
2.合理布置任務。與傳統的教學模式不同,依托工程實例的道勘教學不只要求學生通過考試、完成一次課程設計,更重要的是學習完成勘測設計任務的過程。筆者在平面設計章節教學課時的同時布置了課程設計的任務,一方面是為了讓學生在課后能鞏固和應用所學知識點,另一方面是提供充足的時間讓學生去摸索線型設計與調整的過程。布置課程設計除了提供任務書與地形圖與相關規范以外,還應當提供該區域的規劃圖紙,工程背景資料與建設相關要求。同時,為了使課程設計任務具備工程實際意義與合理性,教學中不應當提倡一次性的施工圖設計,而應當按照具體實施的工程項目的要求采用兩階段設計,分步完成方案設計與施工圖設計。道路勘測設計課程的質量評價方法也應當由傳統的結果控制轉為過程控制。此外,課程任務制定應兼顧理論計算水平與計算機輔助設計軟件應用能力,既要求掌握手工計算完成平曲線要素、豎曲線要素、橫向超高系數、斷面土石方等的知識要點,也要能夠熟練運用軟件高效合理的完成設計方案。
3.動態跟蹤指導。道路工程項目的勘測設計并不是一蹴而就、一勞永逸的過程,優秀的工程技術人員需要具備全局性的思維以及逐步優化調整的耐心。對工程經驗不足的在校學生來說,很難在一次課程設計中就拿出較為合理的方案,故純理論的課堂教學與一次性的課程設計對學生自主學習能力和工作習慣的培養都是極為不利的。就連接線項目而言,設計過程中土石方平衡是通過反復調整平面設計和縱斷面設計后,最終確定下來較為經濟可行的設計路線,其原因是在確定了平面線型的情況下,調整縱斷面追求填挖平衡可能會出現高填方高挖方的情況,而這種情況在實際工程項目中是應當盡量避免的。在課程設計的過程中,應當提升并強調方案設計的重要性。教師在方案設計的過程中指出學生設計方案的不足以及進一步優化調整的方向,同時鼓勵學生相互比較分析各自的方案,在這個過程中能夠加強對方案優選的體會,積累線型調整的經驗。
四、結語
首先,以工程實例為依托能加深學生對道路勘測設計要點的理解,使該課程的學習更具實用性;其次,采用過程控制來評價教學質量及學生知識掌握情況更有利于培養學生的應用能力、解決問題的能力;第三,對教學實踐過程采用動態跟蹤指導,可提高學生的自主學習能力,提前養成較好的工作習慣。
參考文獻:
[1]文建華.道路勘測設計課程教學時效性研究[J].大學教育,2013,(12):50-51.
[2]張秀成.在“道路勘測設計”課程中如何培養學生的實踐能力[J].理工高教研究,2010,29(5):126-127.
[3]耿國富,馮,劉運通,等.道路勘測設計課程的數字化教學改革[J].高等建筑教育,2006,15(2):74-77.
[4]黃文雄,張系斌,譚利英.道路勘測設計課程教學改革的研究[J].高教論壇,2007,(1):100-101.
[5]周旭華,鄭齊.道路測設新技術在道路勘測設計中的應用[J].城市建設理論研究:電子版,2013,(12).
Research on Highway Survey and Design Teaching based on Engineering Project
ZHOU Xiao-yong,LI Tian-jun
(China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)
2003年教育部頒布《全日制普通高中地理課程標準(試行)》(以下簡稱“課標”),GIS第一次以國家文件規定的形式進入高中課程體系。[1]在香港,2007年頒布的《地理課程及評估指引(中四至中六)》(以下簡稱“指引”)處處論及GIS。同樣作為高中地理課程的成分,大陸和香港高中地理課程中的GIS有何異同?造成這種異同的原因何在?何種課程設計更優質?
二、統計分析
為了從課程設計的角度解釋以上問題,本文著重對《課標》和《指引》兩個文本中對“地理信息系統”的表述進行統計分析。作為與地理息息相關的一種信息技術,GIS進入中學課程是地理素質教育的要求,也是提高學生綜合素質的基本途徑。[2]兩地都前瞻性地將GIS納入官方高中地理課程體系。不可否認,GIS以國家文件的形式進入高中地理課程,是兩地GIS教育發展的里程碑。但是在兩地高中地理課程中,GIS不再呈現文化被人創造時就被賦予的始生性結構化特征,而是被再生性結構化,呈現出不同的特點。
1.課程規劃:系統還是簡略?
如表1所示,就論及“GIS”的數量而言,《指引》是《課標》的三倍之多,且《課標》只有3個部分論及“GIS”,所用文字較少。由6個部分組成的《指引》則每個部分都論及“GIS”,所用文字較多。顯然,香港高中地理課程對GIS做了詳細的規劃,從課程目標到課程內容,到課程的規劃、課程的教學策略、課程評價,乃至課程資源的開發,都有一系列的保障,方便地理教師在地理教學中的操作。兩地重視GIS的出發點以及保障機制大有不同。香港高中地理課程強調探究式學習取向,《指引》明確指出GIS與地理探究能力的關系:地理探究能力包括有系統及準確地觀察和記錄數據,懂得從GIS數據中確認和取用合適的信息和數據等。GIS有助解答地理探究中“如果……會怎樣”的問題,故而GIS作為學習工具,尤其適合探究式學習。為此,香港高中地理課程把GIS作為實現探究式學習的教學技術手段進行系統的規劃。大陸高中地理課程“強調信息技術在地理學習中的應用”,并致力于營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環境。但是整體表述較為籠統,對于GIS缺乏系統的課程規劃,落實這一課程理念的機制尚不健全。
2.課程組織:課程內容還是教學策略?
《課標》中論述“GIS”集中在“課程內容”,有15處之多,而“課程資源”論及“GIS”惟有1處,在大陸高中地理課程中,GIS主要被當作課程內容。《指引》中論述“GIS”最多的是“課程架構的技能及建議學習活動”(19處)、“學與教的取向與策略”(12處)、以及“學與教資源”(18處)。香港高中地理課程把GIS當成一種課程目標(技能目標)、教學策略和課程資源,并且,更傾向于一種教學策略。
3.課程結構:必修課程還是選修課程?
GIS作為課程內容,在大陸必修模塊中占有一定的比重,并且《課標》專門設置了一個以GIS為主的選修模塊《地理信息技術應用》。從分布密度看,必修課程論及“GIS”只有1處,選修課程論及“GIS”有14處,選修課程GIS分布集中度更高。在香港,作為教學策略,GIS滲透于必修課程和選修課程的每個議題。必修課程7個單元,論及“GIS”有9處,選修課程共4個單元,論及“GIS”有10處,選修課程中GIS分布密度更大。比較而言,大陸高中地理課程中GIS的集中度更高。總之,兩地GIS雖都橫跨必修課程和選修課程,但顯然GIS在大陸選修課程的相對比例更重,學生對GIS更具有選擇權。
4.課程難度:知識導向還是技能導向?
課程難度分為絕對難度和相對難度。課程絕對難度是通過課程規劃(設計)而形成的,在靜態上已經具有了使科學邏輯和兒童心理邏輯統一起來的動態結構,且一旦形成便成為一種不附加任何條件、不受任何限制的客觀存在。[3]課程的絕對難度主要受課程深度、課程廣度和課程時間三個要素的影響。
(1)課程深度
課程深度指課程內容的思維深度,包括概念的抽象程度及關聯程度,以及課程內容的推理和運算步驟。兩地高中階段的GIS課程,均不要求進行具體系統原理、系統設計的深層次教育,只要求掌握基本概念和具有基礎應用能力。[4但是,如表2所示,《課標》必修模塊的GIS只表征知識目標,技能目標完全體現在選修模塊中,因此大陸高中地理課程強調GIS基本概念。而在《指引》賦予GIS的全部是技能目標,對基礎理論不做要求,故而香港高中地理課程強調GIS基本應用,突出GIS的實用性。此外,大陸高中地理課程的GIS從必修模塊的知識目標演進到選修模塊的技能目標,課程目標理論上呈明顯的遞進關系。香港《指引》提出,地理課程應在理論和應用之間取得平衡,既重視系統概念知識的發展,又重視與目前及將來生活相關的重要議題和問題的更深入理解。這種平衡是基于知識屬性的整體平衡,目的是讓學生通過地理學習既具備地理知識,也掌握地理技能。《指引》中,GIS被當成教學技術手段讓地理教師掌握和使用,又作為一些技能目標要求學生操作和實踐,而不是作為基本理論知識被學生認知。
(2)課程廣度
課程廣度指課程內容涉及范圍和領域的廣泛程度。一般來說,量小則難度小,量多則難度大。在技能目標中,兩地都強調GIS的最基本功能:數據查詢與分析、繪制地圖功能。兩地都側重GIS軟件的基本操作,如熟悉GIS窗口的主要快捷按鈕,掌握簡單的查詢分析,能夠建立數據庫,學會幾種專題地圖的制作方法等。此外,大陸必修模塊只要求掌握GIS在城市管理中的應用,不必系統學習在各領域的應用。而在《指引》中,從自然環境到人文環境,從資源管理到運輸管理,從自然災害到工業區位,從農業到商業,GIS無處不在,并且與生活密切相關。《指引》提出,高中地理課程要令地理學習更有意義,要在生活中學習和為生活而學習。因此,香港高中地理課程設置了一系列的議題和問題探究,為學生提供真實的生活情境,將GIS應用關聯到生活的方方面面,如土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、災害預測、城市規劃、政府管理等,讓GIS的學習變得更有意義和更為扎實。同時,香港高中地理課程重視GIS的仿真模擬以及虛擬考察功能,體現了GIS發展的新方向,更是反映了香港高中地理課程關注學科前沿,時代性更強。這有利于激發學生地理學習的興趣,激勵學生關注地理學發展的最新動態。這些,對于地理學習無疑是非常有意義的。
(3)課程時間
課程時間主要是指完成課程內容教學所需要的時間,一般采用課時數來量化。根據教師教學用書提出的課時建議,GIS在大陸高中地理必修模塊中的課程時間為1課時[5],選修模塊為10課時[6],選修課時明顯比必修課時多。而香港高中地理課程中的GIS滲透于每個課程議題中,很難統計其課程時間。另外,香港高中地理課程中的每個課程議題都提供學生繼續學習GIS的情境與機會,課程組織上具有連續性和持續性;大陸必修模塊中GIS課程時間只有1課時,無連續性可言。另外,大陸選修7模塊在課程實踐中被閑置,GIS在大陸高中地理課程實踐中無法持續。
5.課程策略:漸進還是全進?
大陸GIS教育遇到兩大難題:一是師資問題。中學地理教師對GIS教學價值認識不足,并對GIS軟件操作望而生畏。二是教學的軟硬件環境問題。GIS教學技術含量較大、軟硬件環境要求較高。[7]雖然教育部從2001年開始普及高中信息技術課程,并制定“校校通”教育工程,這些為推行GIS教育提供了基礎和保障,但對于經濟條件和教學水平較低的學校和地區,尚存在很大困難。《課標》在研制之前,進行了“社會及科技發展對地理課程的影響”等6個子課題的前期調研。基于以上現實,考慮到GIS教育的實施是一個逐步滲透、逐步普及、不同層次、不同要求、不同形式的教學發展模式,是一個從低層次向高層次逐步發展與普及的過程,[8]大陸課程設計者采取了一種“無奈之舉”或者說是“漸進式”的課程政策,一方面在課程目標上采取“漸進式策略”,從必修模塊的知識目標逐漸演化到選修模塊的技能目標,并在高中選修7模塊中更是力圖采取“任務驅動型”的策略。另一方面,課程設計者在課程推進上也采取“漸進式策略”,《課標》明確指出,部分學校因條件不具備,可暫緩開設地理信息技術應用模塊,但應積極創造條件,盡早開設,以適應我國教育發展的不平衡狀況。香港基礎教育階段的GIS教育開展較早,新課程實施之前,地理課程已融入信息技術的應用。在香港,信息科技的硬件以及軟件的供應,足以讓有志實施GIS的地理教師在課堂里落實這方面的工作。[9]并且近年香港政府不時提供進修課程,培訓教師使用GIS。[10]總之,香港GIS教育的外部環境與教學機制業已形成,現實基礎明顯要比大陸優越,從而為其課程設計提供了更大的閾限,為香港高中地理課程全面推進GIS奠定基礎。
三、基本結論
綜上所言,兩地高中地理課程中的GIS有如下差異:一是香港對GIS有系統的課程規劃,盡管這種規劃不盡完美。大陸對GIS規劃簡略,動力機制和保障機制尚不完善;二是在大陸,“作為教育內容的GIS”以專題式課程知識呈現,強調基本理論,屬于“知識導向型”,雖然大陸GIS課程目標理論上具有一定的遞進性,但課程實施中很難保持持續性。而在香港,“作為教育技術的GIS”滲透于每個課程議題之中,具有連續性和持續性,且關注基本應用,屬于“技能導向型”。三是GIS大陸選修課程比例大。四是香港高中地理課程中的GIS應用領域廣泛,聯系生活,時代性強。五是大陸GIS采取了“漸進式策略”,尚處于科普階段;香港全面推進GIS教學,已發展到廣泛應用階段。
四、相關探討
1.課程取向:作為教育內容還是作為教育技術?
GIS充當著從傳統地理學發展到現代地理學階段的重要標志之一,也是現代地理學能夠迅速發展、地理學研究進一步深入和地理學應用水平逐步提高的革命性因素。[11]GIS是地理學的分支學科,因此,將“作為教育內容的GIS”列入高中地理課程體系是理所當然的。同時,作為一種信息技術,GIS在地理數據處理與分析方面具有其他地理教學技術手段望塵莫及的強大功能,這種功能對培養學生的探究能力和創新能力,以及學習興趣都有無可取代的地位。因此,“作為教育技術的GIS”成為高中地理課程的教學策略也是無可厚非的。簡言之,無論是“作為教育內容的GIS”還是“作為教育技術的GIS”,課程設計本身沒有優劣之分,其關鍵是課程實施的動力和保障機制是否完善。
2.課程設計:如何平衡不同課程要素的訴求?
課程設計是按照一定的課程理論對目標、內容、活動、方法、學生組織、教學策略及教師專長等課程因素進行選擇、組織和安排的過程。學生的興趣、學科的核心概念、教師的專業能力、社會文化傳統、課程評價方式、課程實施策略、課程與教學兩者之間的關系等都是進行課程設計時應該考量的相關因素。
(1)大陸:“漸進式”策略是否有效?
大陸GIS課程“漸進式策略”在實施過程中存在著政策表面化的現象,由于受到課程執行主體、資源以及環境等因素的影響,遵循“實用主義”原則,課程設計預留的課程彈性空間反而成為“庇護所”。再加上監督機制不健全,更是影響GIS的課程實施效果。在大陸,至2010年高考為止,惟有選修7模塊沒有省份設計高考試題,其他6個選修模塊在高考試題中均已出現,最終導致了一個最現代的地理模塊幾乎沒有省份實施的局面。[12]學校往往會根據高考方案,只開設高考選修模塊,不作為高考內容的就不開。據調查,高中地理選修模塊中,學校開設最少的為《地理信息技術應用》。于是,有學者認為選修模塊的研制和教材的出版發行,需要大量的人力、物力和財力,但GIS模塊至今無人問津,教材出版后被束之高閣,經濟效益和社會效益甚微,是對資源的極大浪費。并建議將這一模塊的一些基礎知識滲透到“地理3”的地理信息技術應用專題中,或取消這一模塊,等到條件許可的時候再重新開設。[13]此外,如果課程信息反饋與評價渠道的不通暢,高中地理課程中GIS的修訂與完善將停滯不前。
(2)香港:課程考核不考不教?
教育是人類社會生活的重要組成部分,課程是教育永恒的經典課題。我們都在使用著“課程”這一概念,但每個人對它的理解各不相同,處在新一輪國家基礎教育課程改革的大背景下,我們有必要對課程作進一步的剖析和認識,形成基本的共識,規范和提升我們的課程實踐和課程行為。
一、課程涵義的理解
在中國,“課程”一詞最早出現在唐朝。唐朝孔穎達在《五經正義》里為《詩經·小雅·巧言》中“奕奕寢廟,君子作之”一句注疏:“維護課程,必君子監之,乃得依法制也。”這是“課程”一詞在漢語文獻中的最早顯露。宋朝的朱熹在《朱子全書·記學》中亦提及“課程”,如“寬著期限,緊著課程”、“小立課程,大作功夫”等。朱熹的“課程”含有學習的范圍、進程、計劃的程式之義。
在西方,最早提出“課程”一詞的是英國著名哲學家、教育家斯賓塞(H.Spencer)。1859年斯賓塞發表著名文章《什么知識最有價值》《What Knowledge is of most worth》,文中提出了“curriculum”(課程)一詞,意指“教學內容舯系統紐織”。西方課程(curriculum)源于拉丁語“currere”。“currere”是一動詞,意為“跑”,“curriculum”則是一名詞,意指“跑道”(race-course),根據這個詞源,西方常見的課程定義是“學習的進程”(course of study),簡稱“學程”。
實際上,課程理論和流派很多,即使同一理論淵源和思潮的學者,對課程定義的理解也不盡相同,可以說,有一個課程專家就有一種課程定義。綜觀多種多樣的課程定義,大致可分為三類。
(一)課程作為學科
這是使用最普遍,也是最常識化的課程定義。談到課程必然要談到語文、數學、外語、音樂、美術等某門學科,課程就是學科,學科就是課程。《中國大百科全書·教育》中對課程這樣定義:課程是指所有學科(教學科目)的總和,或學生在教師指導下各種活動的總和,這通常被稱為廣義的課程;狹義的課程則是指一門學科或一類活動。
這種課程定義片面強調了課程內容,把課程內容局限于源自文化遺產的學科知識,對學習者的經驗重視不夠。
(二)課程作為目標和計劃
這種課程定義把課程看做教學過程要達到的目標、教學的預期效果或教學的預先計劃。如課程論專家塔巴(H.Taba)認為,課程是“學習的計劃”,奧利沃(P.Oliva)認為,課程是“一組行為目標”,約翰遜(M.Johnson)認為,課程是“一系列有組織的、有意識的學習結果”,等等。
在我國學校教育中,長期流行、影響最大的課程術語就是“教學計劃”和“教學大綱”,兩者幾乎涉及學校教育制度中關于教育教學的方方面面,對課程設置、課程內容、課程實施及課程管理等進行規定,提出了要求。
這種課程定義把課程視為教學之前或教育情境之外的東西,把課程目標與課程過程、手段截然分開,并且強調了前者,完全忽視了對學生的學習過程和學習結果的關注,忽視了學生發展、創造空間的營建,忽視了學習者活生生的現實經驗。
(三)課程作為學習者的經驗和體驗
這種課程定義把課程視為學生在教師指導下所獲得的經驗或體驗,以及學生自發獲得的經驗和體驗。如美國著名課程論專家卡斯威爾和坎貝爾認為,“課程是兒童在教師指導下所獲得的一切經驗。”另一課程論專家認為,“課程是學習者在學校指導下的一切經驗。”最近的課程理論還非常強調學生自發獲得的經驗或體驗的重要性。
這種課程定義重視了學生的直接經驗,消除了課程中“見物不見人”的現象,消解了目標與手段、內容與過程的二元對立。但有些持這種定義的學者有些忽略系統知識在兒童發展中的意義。
新一輪基礎教育課程改革在綱要中首次明確提出了我國基礎教育新課程的培養目標,賦予課程以靈魂和核心,并提出了課程改革的具體目標,涉及課程目標、課程結構、課程內容、課程實施、課程評價、課程管理六個課程領域和范圍,因此我們應積極重建我們的課程概念,這是整個基礎教育的重大變革。
——我們的課程概念應是一種以培養目標為靈魂和核心的課程概念。
——我們需要一種將課程設計與課程實施、教學過程與學習過程統一起來的大課程概念。
——我們需要一種一元與多元、同一與多樣、集中與分享相結合的課程認識。
——我們需要一種將課程的一般與個別、抽象與具體、共性與個性統一起來的活生生、動態變化的課程概念。
總之,我們應建立一種廣義的課程概念,一種權利分享的課程概念,一種非預設的動態生成的課程概念。只有在這樣的課程概念的指導下,我們才能全面深刻地認識和理解新課程的理念與策略,更好地實施和推進新課程。
二、課程理論的概述
課程理論是關于課程認識的知識及其體系。盡管課程思想源遠流長,但課程作為一個獨立研究領域從教育中分離出來卻在20世紀初。據美國著名教育史學家克雷明教授研究認為,課程領域崛起于20世紀“進步時期”初年,“隨著進步時期教育者專業培訓的迅速增長,有關課程編制的文獻日益增長,發展為一個獨特的研究領域實體……”一般認為1918年博比特出版《課程》(The Curriculum)一書,標志著課程成為了一個獨特研究領域。課程理論的迅速發展,形成了多種課程流派。對我國有較大影響的是理性主義的課程理論、經驗主義的課程理論和建構主義的課程理論。
(一)理性主義的課程理論
理性主義的課程理論,也是一種知識中心的課程理論。它重視人類文化的傳遞,強調知識的意義和價值及分科進行教學與訓練,在教育思想史中具有恒久的生命力。
1.“知識中心”的課程理念
理性主義的課程理論持知識中心的課程觀念,認為知識的獲得過程即真理的發現過程。因為真理是永恒的,所以知識也是恒久不變的,具有全真、全善、全美的特質和永恒的價值。知識體現了文化的共同性,是文化的核心。
要素主義教育的杰出代表、美國教育家威廉·C·巴格萊認為,知識有兩種價值,即工具價值與背景價值:“知識可以作為背景,同時也可以作為工具,它的價值可以是解釋的,也可以是功利的。”他認為前者能滿足學習者當前的需要,解決學習者當前面臨的問題,而后者則能對人的意識和行為產生深刻、持久和廣泛的影響。
理性主義的課程理論,強調以普遍的、穩固的、基本的人類知識為課程的中心,強調重視“文化上各種各樣的最好的東西,即共同的、不變的文化‘要素’”在教育中的地位和作用。
2.“學科中心”的課程思想
理性主義的課程觀堅持按照科目分類設置課程,按照知識的邏輯順序來組織課程。如我國先秦時期的“六藝” (禮、樂、射、御、書、數),古希臘的“七種自由藝術”(文法、修辭、邏輯、算術、幾何、天文、音樂),都體現了該課程思想。
在當性主義的課程理論中,鐘啟泉教授把“學科中心”的內涵和特點概括為“學問化”、“專門化”和“結構化”三個顯著的特點。
學問化是指課程內容的知識必須是學問化的知識,只有學問化的知識才是適宜教與學的,以兒童興趣、生活經驗等為依據的知識不應納入課程內容。專門化是指課程設置和課程結構中,學科應以獨立的、專門的、體系化的面貌出現,課程內容不應打破學科界線,即強調課程的分科設置。結構化是指知識的組織和教學要強調“知識的結構化”與“結構化的知識”。通過形成和掌握結構化的知識,把握事實和材料的意義和邏輯。
3.“教師中心”的接受教學論
理性主義的課程理論要求一種以教師為中心的教學。師者,傳道授業解惑也。教師是文化的傳播者,知識的傳授者,道德的訓練者,具有一種“中心”或“核心”的地位,是教學的主宰者和控制者。與之相對,學生成了被動接受者。在這里,提倡的是建立教師的“權威主義”,教師與學生是權威和服從的關系;教學要有嚴肅性、計劃性,有嚴格的標準和要求,學生的興趣需要“必須經過教師的熟練技巧加以改造”;要通過系統的、嚴格的、循序漸進的訓練,使學生掌握基本知識和基本技能,形成“群體的經驗”和“成人的責任感”。
(二)經驗主義的課程理論
經驗主義的課程理論是20世紀初對傳統課程理論進行批判的基礎上形成的,它標志著課程理論從近代到現代的轉變,代表人物是美國著名的哲學家、教育家杜威,他對課程領域的貢獻是空前的。
1.“經驗為基礎”的課程理念
經驗主義的課程理淪強調“以經驗為基礎”的課程理念。杜威的經驗概念包含兩層意思:一是經驗的事物,二是經驗的過程。經驗是有機體與環境、人與自然之間的相互作用。
以“經驗”為基礎,杜威提出了他的課程哲學的四個基本命題。
——“教育即經驗的不斷改造或重組”
——“教育即生長”
——“教育即生活”
——“教育是一個社會的過程”
以“經驗”為基礎的課程哲學,使我們對教育和課程的認識擴展到了整體的、動態的、主觀的、將來的(未來新創造的)領域和世界,將間接經驗和直接經驗、群體經驗和個體經驗等整合統—于學校職能中。
2.“兒童為中心”的課程設計
——般認為,兒童、社會、文化(知識)是課程開發的三個基本向度。經驗主義的課程理論真正重視了兒童的價值,杜威堅決主張不成熟的兒童是教育過程的基本因素,兒童的不成熟恰恰是他不斷生長的條件。因此,課程設計與開發應堅持以兒童為中心,將社會、知識統一在課程的開發與實踐中。
杜威提出了課程編制所要解決的四個問題:
——怎樣才能使學校與家庭社區的生活關系密切?
——怎樣使歷史、文學、科學教材對兒童生活本身有真正的價值?
——如何使讀、寫、算等學科的教學在兒童平時經驗的基礎上進行,并與其他學科內容有機聯系起來,從而使學生產生興趣?
——如何適當地注意個別兒童的需要和能力?
由此可見,課程改造的思路以兒童的興趣、活動、生活和生長為中心,把課程設計和開發的“社會”、“知識”的向度和基點整合起來。
3.“實踐活動為中心”的教學論
杜威指出,“學校科目互相聯系的中心點,不是科學,不是文學,不是歷史,不是地理,而是學生本身的社會活動。”經驗主義的課程理論就試圖通過“活動性作業”實現兒童與社會、兒童與知識之間的溝通。
這種活動性作業可分為不同水平的三個階段:
第一階段(4—8歲),“做中學”。兒童主要從事直接的、外向的、社會的活動,學習怎么樣做、且立即應用。
第二階段(8.9—11.12歲)主要形成讀、寫、算、操作等能力。在學習中有意識地注意做事的正確方式、獲得結果的方法。
第三階段(12歲以后),學習以分科形式展開的課程,掌握有組織的、系統性理論性的科學知識、規律和理論,學習科學的思維方法。
以杜威為代表的經驗主義課程理論,堅持教育與課程的出發點是兒童及其活動,尊重兒童、解放兒童,讓兒童成為學習活動的主人,充分發展其天性與個性。希望通過實踐性活動來整合兒童、社會和知識,是一種“實踐理性”的課程理論。
(三)建構主義的課程理論
這是目前成為熱點和時尚的課程理論。建構主義有許多流派,其中認知建構主義與社會建構主義對教育產生了重要影響。
1.“知識建構”的教育和課程理念
——“知識建構”是指知識是不能簡單地進行傳授的,必須通過學生已有的經驗、方式和信念,在與知識之間的互動中,以積極主動的建構方式獲得。
學生獲得知識的過程,是意義發現的過程、意義賦予的過程,也是意義創造的過程。
——“知識建構”過程實際上是學生的認知結構與認知策略、經驗方式與情感態度發生積極變化的過程,是一種發展和提高的過程。
——“知識建構”的主體是學生,是主動的、能動的、積極的知識建構者,決非知識的被動接受者。因此,教師要轉變角色意識,成為學生學習的輔導者、合作者,學生應成為主動的探索者和自我管理者。
——教育教學是一種以“知識建構”為核心,為之創設良好環境與支撐的過程。課程實施與設計主要是為學生進行“知識建構”創造“情境性”和“協作性”的互動環境,推動學生在“知識建構”中獲得發展。
2.創設“學習環境”的教學設計思想
建構主義認為,課程與教學設計的主要任務是為學生的主動學習和知識建構創設一種真實而復雜的學習環境。