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在“二期課改”中的一項改革是在學校開設研究性學習課程,意在讓學生進行主動性學習,從而掌握獲取知識的方法和途徑,并體驗成功的喜悅。隨著研究性課程的開展,我們師生都積累了一定的經驗,從而逐漸地把研究性學習引入我們的學科教學之中。隨著英特未來教育培訓在中國迅速展開,英特未來教育的教育理念普遍地被廣大教師所接受,而這種理念又恰恰符合研究性學習的思路,在此我便運用了這種教育模式來組織學生學習高二地理下冊的自然災害及防治這節內容。
【教材情況】:
高二地理下冊的第六章第二節“自然災害及防治”這節內容,首先介紹自然災害的含義和分類、自然災害的特征、世界自然災害的分布,然后介紹我國主要的自然災害及其防治以及我國自然災害區劃。根據教材的特點,其中我國有多種主要災害,而課本上的介紹比較條理化,而且在課本中災害的直觀性不強,不能滿足學生求知的欲望,但在網上有關自然災害的信息資源比較多,所以“我國的自然災害及其防治”這部分知識非常適合學生在網上進行查尋學習,而且對不同的自然災害類型可以分組進行學習,然后進行交流。
【學生情況】:
由于英特未來教育模式要求教師先設計有關學習計劃,完成一個學習計劃包,然后學生根據學習計劃的要求,以小組的形式進行自選內容的研究性學習,在網上查找資料,制作相關的網頁或幻燈片并進行交流和評價。在整個學習過程中離不開計算機這一輔助工具,因此我選擇了我校的電腦教學實驗班——高二(9)班的學生實施教學。該班學生屬于我校擴招生,學習基礎較薄弱,與其他平行班在各門學科上都存在較大的差距。但學校為該班配備了人手一臺筆記本電腦,并加強電腦教學,意在配合在其他學科中大膽地進行計算機輔助教學實驗。全班30位學生,計算機操作運用能力較強,其中幾位學生還在區級以上的電腦作品設計與制作中獲獎,他們在高一年級時也開過類似的研究性學習匯報課,在課件制作方面我對他們充滿信心,但在內容的選擇和組合以及匯報時的表達方面我比較擔心。
【教學設計】:
〖教學目的〗:
1、在知識方面,讓學生了解我國主要自然災害的類型、分布、危害、形成原因,并找出相應的防治措施。
2、在情感方面,通過對自然災害的危害的了解,激發學生防治自然災害的思想,并對人類的一些不合理的行為進行反思;同時在小組研究時發揚團隊精神,分工合作完成專題學習,體驗成功。
3、在技術方面,要求學生熟練地運用計算機進行網上信息的查尋,并把研究的成果制作成幻燈片或網頁的形式進行交流、評價。
〖教學過程〗:
準備階段 研究性學習階段 交流評價階段
[準備階段]:
教師準備階段:教師設計教學方案,“你對我國自然災害知多少?”學習計劃的設計,以及制定多媒體演示評價量規,并發放任務表。
學生準備階段:組成學習小組,確定小組研究學習的內容,制定小組學習計劃及任務分工。
[研究性學習階段]:
1、教師安排一節課讓學生集體上網搜索自己小組所需要的網上資源,并在教師機上“你對我國自然災害知多少?”的文件夾中建立相應的小組文件夾,把所需的資源下載保存在里面。
2、小組成員根據分工,或繼續查尋資料,或對已有的資料進行整理、篩選,討論交流的形式以及內容的編排,完成交流所用的幻燈片或網頁的制作和美化工作。
[交流評價階段]:
1、教師簡單地介紹本次學習的設計思路和目的,回顧師生共同已經完成的學習過程,強調我們所進行的研究性學習最重要的目的在于研究的過程,而非知識的本身,這一點我們已經完成了,而現在的交流評價只是學習成果的展示,但可以反映出我們研究性學習時的態度、我們學習的技能和計算機的應用水平,以及團隊精神的發揚,對于這些我們進行評價并予以表揚。
2、學生分小組用幻燈片或網頁的形式向其他小組展示自己的學習成果。
3、其他小組的同學可以就研究的知識、計算機應用等方面向展示的小組進行提問、質疑,而展示的小組進行答辯、釋疑。
4、其他小組對展示組按評價量規進行評價。
5、教師對本次研究性學習進行總結,進行總體評價,并公布小組評價的結果,對優秀的小組進行表揚。
附『學生研究性學習的課題:
“我國的水旱災害”
“我國的沙塵暴”
“我國的水土流失”
“我國的荒漠化”
“我國的地質地貌災害”
【教后反思】:
〖存在的問題〗:
1、分組沒有打破原來的小組形式,選題仍局限于課本上的標題,有些學生沒有進入自己真正感興趣的研究小組中去。
2、有的小組任務表留于形式,大部分工作基本由組內2~3人完成,沒有充分發揮團隊精神。
3、本次交流為了體現小組的氛圍選在多媒體教室進行,沒有利用網絡教室的交互性。
4、學生制作的幻燈片和網頁中,有些在內容的編排上不夠合理。
5、交流時學生由于基礎的問題,對研究內容外的知識缺乏自信,所以相互間很少提問,回答有時也不盡如人意。
〖今后的計劃〗:
在下一屆班級中,選擇一個各方面基礎條件較好的班級再次實施該學習計劃,避免本次實驗中存在的弊端,與這次的實驗進行比較,不斷地改進,讓學生在地理課堂中真正地參與和體會研究性學習,掌握主動學習的方法和途徑,自由地翱翔在知識的殿堂上空。
關鍵詞:特殊教育學校;信息化建設;案例研究
作者簡介:洪如霞(1967-),女,浙江義烏人,南昌師范高等專科學校副教授,碩士,研究方向為信息技術;劉明清(1984-),男,江西泰和人,南昌師范高等專科學校教師,碩士,研究方向為特殊教育;王小輝(1985-),男,江西新建縣人,南昌市啟音學校教師,研究方向為信息技術。
基金項目:本論文系2011年江西省軟科學研究計劃項目“江西省特殊教育學校教育信息化建設的現狀及對策研究”(編號:20112BAA10039;主持人:洪如霞)的研究成果之一。
中圖分類號:G710 文獻標識碼:B 文章編號:1001-7518(2013)02-0087-03
教育部在2005年頒布的《中小學教師教育技術能力標準》(試行)中指出,信息技術是指能夠支持信息的獲取、傳遞、加工、存儲和呈現的一類技術。其中,應用在教育領域中的信息技術主要包括電子音像技術、衛星電視廣播技術、多媒體計算機技術、人工智能技術、網絡通信技術、仿真技術和虛擬現實技術等[1]。教育信息化的基本特征是開放、共享、交互、協作,它徹底地改變了傳統的教育形式和學習特征,是教育現代化的重要特征。國內對教育信息化的研究由來已久,其中普通教育信息化建設是研究的主要領域,相對來講,特殊教育學校的信息化建設研究較少。在中國知網(cnki)輸入“教育信息化”可以找到近萬條研究信息,而輸入“特殊教育學校信息化建設”則只有不到一百條信息。由此可見,特殊教育學校的信息化建設是一個急需關注的領域。由于教育對象的差異,普通學校和特殊教育學校的信息化建設在理念和內容上都有區別。如何針對殘疾孩子的身心特征和教育需求進行學校的信息化建設是特殊教育學校必須面對的一個問題。本研究通過對南昌市啟音學校信息化建設狀況的深入分析與思考,為特殊教育學校信息化建設的途徑提供了一個可供參考的案例。
一、案例學校信息化建設的現狀
南昌市啟音學校位于江西省南昌市高新區,是江西省最早,規模最大的單一聾校,學校從事小學到高中階段教育。學校占地25畝、學生268人、教師54人。教師當中有研究生1人,本科學歷30人,大專學歷17人。教師中高級教師14人,中學一級教師19人,初級21人。教師中50歲以上10人,40-50歲15人,30—40歲10人,30歲以下9人。
學校擁有普通教室26間,其中多媒體教室16間,占總數的62%,此外還有學生機房3間,共學生機60臺、其中兩個機房設備是全新的;機房內部有局域網、可直接連上因特網。學校所有教師均有自己的專用電腦,能自己制作教學課件并使用多媒體進行教學的教師占教師總數的90%。
南昌市啟音學校是國家特殊教育醫教結合試點校,擁有基于計算機操作平臺的各種言語和語言類康復器材,比如語音評估與訓練儀、構音測量與訓練儀、啟音博士—聽覺康復訓練儀、實時言語測量儀、聽力計、測聽儀等。學校信息化教學和實驗設備總價值約500多萬元。經過多年的努力,如今南昌市啟音學校已經走在江西省特殊教育學校教育信息化建設的最前列。
二、案例學校信息化建設的經驗
經過對南昌市啟音學校相關領導和老師的訪談,并對其信息化建設現狀進行深入分析,研究者總結出該校信息化建設的相關經驗如下:
(一)信息化建設的教師因素
教育信息化建設有兩個核心要素,一個是信息化設備,即硬件因素,另一個是對設備的使用,及軟件因素。隨著中國經濟社會的發展,國家對教育的投入大大增加,中國特殊特殊教育學校的教學條件極大改善。大多數的學校都購有計算機、投影等多媒體教學設備,但是,如何最大程度地發揮信息化設備的教學和科研功能是許多學校需要解決的問題。有些學校設備雖先進,但是用的少,許多教師甚至連課件都不會制作,電腦只是用來偶爾打打字,上上網,設備的使用始終處于初級階段,學校信息化建設的水平始終無法提升。因此,如何提高教師對信息化設備的使用能力是關鍵。
南昌市啟音學校聘請了一位專門的信息技術教育教師,學校每年都會組織兩次全校教師的信息化教學培訓,培訓人員為計算機專業教師,培訓內容包括計算機的基本使用、課件制作、信息資源的搜索以及遠程教育資源的獲取等,提高教師的計算機使用水平以及通過網絡進行自我學習的能力。同時不定期的開展多媒體教學競賽和課件評比等活動,提高教師參與教育信息化建設的熱情。鼓勵教師使用多媒體教學,將對信息化設備的使用能力作為考核教師基本功的重要內容,并通過各種教學研討等活動挖掘信息化設備的功能,這些措施確保了學校信息化建設的速度與質量。
(二)信息化建設的硬件保障
硬件在教育信息化建設的過程中是最基礎的支持。教育信息由輸入轉換為相應的輸出,遠程教育的實施以及教育信息的存儲和共享等等都需要硬件設施的支持。教師在教育信息化建設過程中的作用需要以計算機、因特網、投影儀等硬件因素為前提。教育的信息化建設需要確保資金的投入。許多學校對信息化建設不夠重視,導致學校信息化設備缺乏或老化,有的學校甚至全校只有兩三臺電腦,教室沒有一間配備了多媒體。
南昌市啟音學校2009年投入80余萬元建設新校區的局域網、電視、電話、監控等設施;實現了每個教室和每個辦公室都通因特網。近幾年投入近300萬更新和添置了現代化的語訓設備,使聽障學生的語言訓練改變了傳統的訓練方式,學生的語言訓練沖診斷到訓練再到效果的評估都用上了信息化電子設備,評估和訓練更加科學嚴謹。現在學校辦公基本實現信息化管理。學校先后添置了人事管理軟件、財務管理管理軟件、資產管理軟件、搭建了局域網管理平臺。為了使學校能在課堂上實現現代化教學、學校在2011年先后在各個教室添置了多媒體教學儀器。學校對硬件設備的投入,使學校得信息化建設的有了物質保障。
(三)學校管理的信息化
2002年9月教育部正式頒布了《教育管理信息化標準》中的第一個部分“學校管理信息標準”。標準的頒布極大地促進了全國各級學校教育管理的信息化建設。國家《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》中明確提出要加快學校管理信息化進程。建立電子校務平臺,加強教學質量監控,推動學校管理規范化與校務公開,支持學校服務與管理流程優化與再造,提升管理效率與決策水平,提高辦學效益,支撐現代學校制度建設。利用信息化手段提升學校服務師生的能力和水平[2]。
南昌市啟音學校先后添置了人事管理軟件、財務管理管理軟件、資產管理軟件、并搭建了局域網管理平臺,基本實現了學校管理的信息化、現代化。信息化的管理手段使得信息的保存,提取和共享變得方便快捷,極大地提高了學校的管理效率。此外,學校正在籌劃建立每個學生的電子檔案,將學生的基本信息、教育目標、學習成績、學校表現等信息納入電子檔案,教師可以根據電子檔案迅速地了解學生的情況。
(四)信息技術與課程的整合
信息技術與課程整合是否有效,并不在于運用了多么先進的技術,或者一節課中使用了多長時間的技術,而在于是否在恰當的教學環節使用,使學生完成某些用其他方法難以做到的事,在高水平完成既定課程教學目標的同時,獲取信息技術技能以及解決實際問題的技能[3]。信息技術與課程的有機整合模式的多樣性若能恰當地應用多媒體輔助教學就能夠加大課堂信息量, 可化抽象思維為形象思維, 化復雜思維為簡單的思維, 化立體思維為平面思維。并且能充分調動學生學習的積極性和主動性, 使學生樂于參與整個教學過程, 提高課堂學習效率聽障兒童由于聽力的損失,學習以視覺為主[4]。在語文課中,教師在使用手語教學時很難表達清楚相關概念,比如“偉大”“巍峨”“宇宙”等等。聽障學生在學習類似抽象概念的時候往往難以理解。此時,通過多媒體播放一個情景或者一個小故事將有效地幫助他們理解這些詞語。
南昌市啟音學校非常注重教師如何將信息技術運用到課堂教學當中。教師的公開課大多數要求必須使用多媒體教學,在教學過程中要根據教學的環節靈活使用靜態圖片或者動態影音來幫助學生理解。通過經常舉辦教研活動來提高教師將信息技術與課程整合的能力。引導教師在教學中通過信息技術的使用來創設情景、啟發思考、獲取信息,同時引導學生在學習過程中能夠借助信息化設備自主探究、合作學習等,從而實現一種既能發揮教師主導作用又能充分體現學生主體地位的新型教與學方式。通過這種方式調動學生學習的積極性、主動性、創造性,從而改變教師為中心的傳統課堂教學模式。
(五)信息技術與教育對象的匹配
普通學校的信息化建設大致都可以統一模式,因為教育對象基本一致,但是特殊教育學校不行。目前國內特校主要分四種類型,單一聾校、單一盲校、單一培智學校,以及綜合類特校。三類學校教育對象都存在顯著差別。其中綜合類特校同時招收有聽障學生、視力障礙學生、智障類學生、甚至還有自閉癥和腦癱等類型。學校信息化建設的內容和教育對象密切相關。對于單一聾校而言,聽障學生接收信息主要靠視覺,所以聾校需要在教室、宿舍、操場等場所建有電子顯示屏,實時傳遞上課、下課、教學通知等信息。對于單一盲校而言,視障學生需要依靠聽覺和觸覺來獲取信息,所以學生用計算機在鍵盤選擇和讀屏軟件等方面就要特別注意。對于培智學校而言,受智力的限制,學生無法使用較復雜的軟件,計算機的使用更多是為了吸引學生的注意力,提供生動活潑的圖像信息或影視畫面,提供學生學習的興趣。因此,教育信息技術與教育對象的匹配至關重要。
南昌市啟音學校是一所單一聾校,學校根據聽障學生的身心特點,在每個班級的教室、走廊、大型公共場所都設立了LED顯示屏,用于及時告知學生上下課情況和日常管理情況。除此以外,針對高中部學生職業訓練的需要,學校在學生用電腦上安裝了許多與職業教育相關的模擬訓練軟件。此外,更重要的是,學校的所有LED顯示屏以及相應的教學軟件使用頻率非常高,而不是在應對檢查或者參觀時才偶爾打開。
三、結論
南昌市啟音學校在教育信息化建設上走在了江西省的前列,學校在信息化設備的經費投入、設備的使用、師資的培訓、特別是設備與教育對象和教育課程的匹配上做了大量的工作,取得了很好的成效,可以成為其他特殊教育學校學習的范例。需要說明的是,學習南昌市啟音學校信息化建設的經驗,不僅僅是學習其設備的配制方式,或者羨慕其良好的辦學條件,更重要的是學習其信息化教育的辦學理念,以及其對信息化資源的利用方式。正如華東師范大學教育信息技術系張際平教授所說:“信息技術教育應用,要從關注信息化的基礎設施建設轉向關注實際應用的效益和效能;從關注教育技術應用的表面轉向各學科教學質量和促進學生學習的實際效果;從關注個別學校的實驗轉向關注成片的規模質量效益;從關注短期行為轉向關注可持續發展”[5]。
參考文獻:
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[2]教育部關于印發《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》的通知[ED/OL].,2012-3-13.
[3]信息技術與課程有效整合的基本特征[EB/OL].http:///content/461853.2010-05-14.
關鍵詞:研究性學習;程序設計學習團隊;科學素養
面向對象程序設計課程是計算機學院各專業學生在大學二年級上學期必修的一門學科基礎課,是程序設計基礎課程的后續課程。然而,經過一個學期程序設計基礎課程的學習后,絕大部分學生的編程基礎仍然較弱。顯然,這種現象的存在不利于培養計算機應用型人才。如何通過該課程的學習來提高學生的編程技能并為后續專業課的學習打下堅實的基礎是教學過程中許多教師一直研究的問題。本文以校級與國家級研究課題為背景,在面向對象程序設計課程的教學過程中進行了研究性學習的嘗試和實踐。
研究性學習是以問題為載體的一種全新的學習方式。它著力于學生的學,鼓勵學生以類似科學研究的方式,進行主動探索[1]。研究性學習雖然著眼點在于轉變學生學的方式,但著手點卻是轉變教師教學的觀念和行為方式。在本課程中進行的研究性學習,教師僅僅是組織者、參與者和指導者。在學習過程中,每一位學生都是通過親身實踐來運用書本上的理論知識并獲取直接經驗。經過近5個月的訓練,參加研究性學習的學生,其編程技能明顯得到提高。
1組織形式
組織研究性學習必須由教師全面負責。教師要能把自己的科研方向融入到教學中來,以某一研究主題作為切入點,通過給學生提出問題、讓學生分析問題和要求學生利用課堂上的理論知識解決問題這三個階段來培養學生良好的科學素養[2]。
針對計算機科學與工程學院2008級網絡工程1、2班共51人,在該課程的第一節課,啟動通過面向對象程序設計課程開展研究性學習的動員會,要求學生以自愿參加的方式組成一個研究性學習團隊。一個星期報名后,形成了一個4人的程序設計學習團隊。
2實施方式
在面向對象程序設計課程中實施研究性學習的方式主要利用課外時間來完成。但要求程序設計學習團隊每周要進行一次集中交流、討論和程序展示[3]。針對這個程序設計學習團隊,就面向對象程序設計課程的某一知識點,實施研究性學習的案例。
2.1案例1Vector容器的使用與文本文件的讀操作
一般來說,對于Vector容器,教材中僅僅只介紹了它的功能和一些簡單的使用方法。那么如何在解決較為復雜的實際問題時靈活使用它呢?
在提出問題階段,給出了如何利用程序實現樸素貝葉斯分類器進行預測的問題。教師首先組織團隊成員利用課余時間學習樸素貝葉斯分類器進行預測的基本原理。在提出問題階段,教師一定要把問題的正規化,正規化的意思就是要求教師把提出的問題做成幻燈片,在講解的時候,學生便于清晰閱讀,更重要的是它可以作為學生課后查閱資料的依據。最后,要求團隊每一個成員利用一周的課余時間,通過閱讀相
關資料,認真理解這個原理并記錄有疑惑的問題。
具體問題的描述為:給定訓練樣本數據集如表1所示,使用樸素貝葉斯分類器來預測目標新實例:(Outlook = sunny, Temprature = cool, Humidity = high, Wind = strong)的PlayTennis的目標值(yes或no)。在分析問題階段,要求團隊每位成員在每周固定的集中討論時間內匯報自己的對問題的理解,如何從文本文件中讀數據,如何用Vector容器存放數據解決問題以及對問題存在的疑惑。
表1訓練樣本數據集
Day Outlook Temperature Humidity Wind PlayTennis
D1 Sunny Hot High Weak No
D2 Sunny Hot High Strong No
D3 Overcast Hot High Weak Yes
D4 Rain Mild High Weak Yes
D5 Rain Cool Normal Weak Yes
D6 Rain Cool Normal Strong No
D7 Overcast Cool Normal Strong Yes
D8 Sunny Mild High Weak No
D9 Sunny Cool Normal Weak Yes
D10 Rain Mild Normal Weak Yes
D11 Sunny Mild Normal Strong Yes
D12 Overcast Mild High Strong Yes
D13 Overcast Hot Normal Weak Yes
D14 Rain Mild High Strong No
在解決問題階段,教師要求團隊每位成員要展示自己的程序,在展示的過程中要講解如何進行理論與實際相結合。從這個實例可以看出,經過這樣的實踐訓練學生能將文本文件的讀操作與Vector容器靈活地結合在一起使用。某團隊成員在解決案例一過程中的部分代碼如下:
int fileToVector (string fileName, vector & svec)
{ /*從文本文件讀取樣本數據賦值給string對象*/
ifstream inFile (fileName.c_str());
if (!inFile)
return 1;
string s;
while (inFile >> s)
svec.push_back(s); /*將 string對象存儲在容器svec中*/
inFile.close();
if (inFile.eof())
return 4;
if (inFile.bad())
return 2;
if (inFile.fail())
return 3;
}
2.2案例2運算符重載的應用
對于運算符重載的使用,絕大多數的教材中一般針對的是較為簡單的類,例如,用復數類來列舉一些較為常用的運算符重載的應用。那么,如何在解決實際問題的過程中靈活運用運算符重載的知識呢?
針對這個知識點,提出了如何利用程序實現數據隱私中的k-匿名模型。在利用案例一中的方法將實現k-匿名模型的Datafly算法介紹給學生,要求學生在解決這個問題的過程中能靈活運用運算符重載的知識。
具體的問題描述為:已知給定k=2,利用k-匿名思想將表2所示的記錄分組,得到的匿名表中,每個分組里至少有2條記錄是相同的。
表2原始數據表
Race Birthdate Sex Zipcode Disease
black 1965-9-20 male 02141 short of breath
black 1965-2-14 male 02141 chest pain
black 1965-10-23 female 02138 painful eye
black 1965-8-24 female 02138 wheezing
black 1964-11-7 female 02138 obesity
black 1964-12-1 female 02138 chest pain
white 1964-10-23 male 02138 short of breath
white 1965-3-15 female 02139 hypertension
white 1964-8-13 male 02139 obesity
white 1964-5-5 male 02139 fever
white 1967-2-13 male 02138 vomiting
white 1967-3-21 male 02138 back-pain
某團隊成員在運用運算符重載知識實現k-匿名的部分程序代碼如下。
class Date /*定義日期類用來表示生日*/
{
private:
string year,month,day;
public:
bool operator ==(const Date &rhs); /*重載邏輯運算符==*/
bool operator !=(const Date &rhs);/*重載邏輯運算符!=*/
void set(string s); /*定義set成員函數用來設置日期,定義省略*/
void generalize(int k); /*歸納函數,定義省略*/
friend ostream &operator
};
bool Date::operator ==(const Date &rhs)
{
if(this->year==rhs.year&&this->month==rhs.month&&this->day==rhs.day)
return 1;
else
return 0;
}
bool Date::operator !=(const Date &rhs)
{
if(this->year==rhs.year&&this->month==rhs.month&&this->day==rhs.day)
return 0;
else
return 1;
}
ostream &operator
{
if(rhs.day!="*"&&rhs.month!="*")
os
else if(rhs.day=="*"&&rhs.month!="*")
os
else if(rhs.day=="*"&&rhs.month=="*")
os
return os;
}
程序運行后得到的k值為2的匿名表如表3所示。
表3k=2的匿名表
Race Birthdate Sex Zipcode Disease
black 1965 male 02141 short of breath
black 1965 male 02141 chest pain
black 1965 female 02138 painful eye
black 1965 female 02138 wheezing
black 1964 female 02138 obesity
black 1964 female 02138 chest pain
white 1964 male 02139 obesity
white 1964 male 02139 fever
white 1967 male 02138 vomiting
white 1967 male 02138 back pain
3學習效果
程序設計學習團隊經過近5個月的訓練,同學們不僅編程能力逐步得到了提高,而且表達能力,團隊成員之間如何有效合作與交流也得到了很大的鍛煉。例如,某同學經過訓練,現在不僅能編寫出結構清晰、可讀性好的代碼,還能站在講臺上自然大方地進述自己實踐能力提高的經驗與心得。
此外,通過課程期末考試中30分的程序設計題的卷面得分(如圖1所示)可知,沒有參加團隊學習的同學的程序設計題得分大部分處在10分以下,而參加訓練的同學得分最低為15分。從圖2可知參加訓練的同學程序設計題的平均得分為22.75分,遠遠超過了那些未參加訓練的同學平均得分7.11分。
4結語
面向對象程序設計作為計算機學院各專業第3學期的學科基礎課,對各專業學生后續專業課程的學習乃至培養應用型人才的目標都起著至關重要的作用。因而,教師要借助程序設計課程這個平臺,加大力度宣傳研究性學習的良好效果,鼓勵更多的學生采
用這種學習方法,這樣不僅可以為計算機學院培養應用型人才打下堅實的基礎,還可以帶動學院學風建設。
圖1程序設計題得分趨勢圖
圖2程序設計題平均得分情況比較
參考文獻:
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Instantiation of Research Study Based on Object-oriented Programming
LÜ Pin, ZHANG Jun, WANG Hai-hui, ZHANG Yan-duo
(School of Computer Science and Engineering, Wuhan Insititute of Technology, Wuhan 430073, China)
關鍵詞:中學數學教育;教學案例;有益探索
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)15-125-02
一、教育案例概說
1、教育案例研究法概念
具體地說,教育案例研究法,一般選定典型的個人、教育事件、教育機構或團體為研究對象,以其變化、發展過程為研究內容,搜集大量與研究對象有關的資料,進行全面、深入、細致的分析研究,探索造成某種特殊狀況的原因,從中揭示發展變化的基本規律。并依次提出有價值的教育、教學改進措施,完善研究對象發展的方法。
2、教育案例的價值
(1)教育案例是溝通教育理論與實踐的橋梁:案例為我們提供了對不可預期的教育事件的一種把握方式,對特定的、典型的教育問題提供了一種解決方式。
(2)教育案例知識是教育知識結構系統不可缺少的重要組成部分:近年來有學者(Shulman,1990)提出,教師專業知識結構應由三類知識構成:①原理規則知識;②專業的案例知識;③運用原理規則于特殊案例的策略知識。教師的知識分類將教育教學案例納入了教師的知識系統。
(3)教育案例是教育教學問題解決的源泉,也是教育理論的“故鄉”。
3、案例研究的一般程序案例有大有小
有的以一個人、一件事、一堂課,甚至一道題為對象,有的以一個國家、地區為研究范圍,但都是圍繞一個具體的對象展開。案例研究的方法豐富多樣,如觀察、訪談、測量、調查、統計等,要有利于收集和分析個案資料。
案例研究成果的表現形式具有很大程度的靈活性,并不存在標準的統一的報告格式,哪怕只是一孔之見,或僅是特殊問題或現象的研究,它依然可以喚起讀者的思考,讓讀者品味。
二、中學數學教育教學案例開發研究
1、學數學素質教育的目標
教學大綱規定的數學教學目的是使學生掌握數學基礎知識與基本技能,形成數學能力,發展個性品質和形成科學的世界觀。數學素質教育在發展學生的智能、審美及個性品質方面都發揮著無可替代的重要作用,但學生通過對數學的產生和發展、個性與共性、理論與應用的認識,形成正確的數學的歷史觀、辯證觀和價值觀。
2、例研究對數學素質教育案例開發的啟示
(1)數學案例研究是案例法實施和成功的最佳切入點:在我國,案例教學在教師教育中還只是剛剛開始受到注意。教學三境界:傳授知識一培養能力一優化素質,數學教學都是齊備的。數學是思維科學,也是應用科學,存在廣泛的實踐,然而現在都沒有產生大量能為教師教學所用的教學案例,數學學科為教學案例研究提供了廣闊的空間和材料,一線教學有著豐富的素材和內容,亟待數學教師去開發。
(2)數學教育情境是案例開發的保障:教育案例是對數學實踐中的問題的描述,與實踐的聯系是案例之所以對教育起作用的核心所在,也是案例的價值所在。廣大一線數學教師是案例開發的重要主體。研究表明,由從事實踐工作的教師所寫的案例比起由研究者開發的案例,更加能引起讀者的認同感。教師對自身實踐活動的反恩,對自身實踐活動不同角度的審視和反思自己的經歷,會產生良好的教學案例。數學廣泛的應用性和實踐性為教師創設了良好的情境。
(3)案例開發應當與教育目的匹配:數學教育的目標是培養學生的數學思維能力和思維品質,促進問題解決和能力的發展。數學教學內容分立體幾何、解析幾何、代數三大部分,涉及領域廣闊,開發出的案例應與特定的教師教育目的相匹配。從而改進教學觀念、方法、手段,更有效地完成教育目標,并可作為范例,至少在教師教育實踐中有借鑒意義。數學教育教學案例開發,不可好高騖遠,只要是有益的反思、總結、描述,只要是實踐中的真實問題和現象都將是一筆財富。
3、數學教育教學案例開發研究是提升教師自己的最佳、最捷途徑
21世紀教師面臨著嚴峻的挑戰,教師的素質是制約基礎教育改革與發展的關鍵,是發展綜合國力的關鍵。除了搞好教育教學之外,教育科研能力已被提上議事日程,教師要在教育科研中把自己鍛煉成為一名科研意識強的學者型現代化教師。作為教育一線實踐者――教師,尤其是數學教師,要搞學科改革研究、理論研究等多是盲目摘抄或感到力不從心,很多教師對撰寫論文、搞學科教學研究感到難以下手。數學教育案例研究提供了現實的捷徑。起點低,人人都能參與;范圍廣,處處留心皆學問;小中見大,深刻反思有創新。數學教育教學案例研究會很快提升科研能力,它務實求新,可操作性強,更是科研入門的最佳選擇。
4、數學教育教學案例開發的方向
(1)數學教學的“建構學說”:1996年在西班牙舉行的第8屆國際數學教育大會(ICME -8)把“建構學說”列為專題討論題目之一,其基本精神是:數學學習并非是一個被動的接受過程,而是一個主動的建構過程。
(2)數學教學中創設“最近發展區”:心理學家維果茨基認為,教學始終應當走在發展前面,指出:“一個人的心理發展是人對客觀現實反映活動的擴大、改善和提高”,“教學為發展開路。”為此,提出了最近發展區概念。他把心理機能的現有發展水平稱作第一發展水平;在有指導的情況下,借助他人的幫助能達到解決問題的水平稱作第二發展水平;兩種水平的差異稱“最近發展區”。根據這一理論,從學生的心理特點出發,為學生創設知識和能力的最近發展區,并使之轉化為現有水平是促進教學過程最優化的重要環節。用此理論指導數學教學,就是要根據學生的知識、能力及遷移發展的原有水平,把數學教材能動地進行深入分析和教法加工,創設切合學生心理水平的最近發展區,誘發學生探索知識的積極性和主動性,使學生的知識、能力逐步達到第二發展水平。
(3)數學教育教學創新行為:“創新教育”是當前中國教育全面變革的主旋律。教育的目的最終在于培養學生的創新精神和創新能力。教師應積極探索中學數學教學中教育觀、學生觀、人才觀的創新,教學方法,課堂教學模式,現代信息技術應用等創新教育行為。
(4)研究性學習:國家教育部最近制定了《全日制普通高級中學課程計劃(試驗修訂稿)》,其中在課程設置中對研究性學習安排了288個課時,這是培養學生創新精神和實踐能力、終身學習能力和適應社會能力的一個十分重要的舉措。數學新大綱專門制定了研究性學習選修內容,教師應積極投入主動進行研究性學習教學,探索研究性學習教學模式。
(5)在課外活動中張揚學生個性:①培養競賽尖子,探索個人個案;②開設“趣味數學”,探索數學文化與中學數學教學的連接;③開設“數學史話”,探索德育滲透到中學數學教學的途徑;④開設“數學與美”,探索美育滲透到中學數學教育的途徑;⑤開設“數學與棋藝”,探索思維訓練的共性。甚至群體參與,探索課本課程改革創新案例。
三、數學教育案例研究應注意幾個問題
1、案例報告應區別于一般的工作總結、實驗研究報告、故事或實錄。除了以上歸納的價值和程序外,也融合了科學性、文學藝術性和可讀性。
關鍵詞:過程生成;矩陣對角化;研究性教學;教學設計
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)06-0191-03
研究性學習不愧為創新教育的有效方法,然而由于種種原因卻很難廣泛實施。因此退一步思考:參照研究性學習方法設計研究性教學模式,即可能克服研究性學習實施中的實際困難。所以本文基于“過程生成”教學理念,以高等數學為例,探討研究性教學模式及其教學設計。
一、“過程生成”理念
基于過程哲學思想,參照基礎教育新課改的三維目標,筆者提出“過程生成”教學理念。
教學是動態的知識生成過程。該過程始于某種背景,在思想、情操的層層支配下,激發對學習目標的步步追求,從而誘導已有知識、技能、方法的循循攝入,形成流變與合生:創造新知識、練就新技能、獲得新方法、增長新智慧、形成價值觀、積聚創造能量。過程生成并非是過程與生成的簡單疊加,而是強調在過程中生成。因為對教學而言,有過程未必有生成,有生成未必有良好的過程。同時過程是基礎,生成是創造,二者缺一不可,相輔相成。過程生成教學以懷特海的過程哲學為思想觀念,以波蘭尼的意會哲學為認知方法,以基礎教育新課改的三維目標為基本要求,以知識在過程中生成為基本策略,以整體性(反對片面認知)、連續性(反對支離破碎)、攝入性(反對強加于人)、生成性(反對簡單注入)為基本原則。
二、研究性教學述說
關于研究性教學的研究為數不少,但有的等同于研究性學習,有的則是探究式教學,等等,尚無定論。筆者的觀點是移植研究性學習到研究性教學。因為研究性學習,是學生在教師指導下,從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究,并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。而實施的一般步驟是:確定課題制訂計劃搜集資料總結整理交流評價。所以研究性教學是教師向學生展示針對學習內容而提出課題、研究課題、獲取知識、應用知識、解決問題的過程。其實施的一般步驟是:提出課題擬定方案搜集資料探究論證總結應用。基于“過程生成”理念的研究性教學,亦即是在“過程生成”理念指導下實施研究性教學。
三、案例設計
基于張禾瑞、郝鈵新的《高等代數》教材,設計線性變換對角化問題的研究性教學案例如下:
1.提出課題。我們已知:若V是數域F上的n維向量空間,σ∈L(V),{α1,L,αn}是V的一個基,σ關于此基的矩陣為A,則?坌ξ=(α1,L,αn)x∈V((X=x1,L,xn)T)σ(ξ)關于{α1,L,αn}的坐標是AX,可見σ(ξ)坐標計算的復雜度完全取決于A,于是就希望:找到v的一個基,使得σ關于此基的矩陣最為簡單。
2.擬定方案。首先確定具體目標:因為對角形矩陣最簡單,所以希望σ關于某基的矩陣為對角形,不過遺憾的是這是不可能的(分析略)。于是有兩種選擇:一是尋求能是對角形的條件,二是因為對角形矩陣是準對角形矩陣的特例,所以先以準對角形為目標,得到結論后再研究特殊情況,當然選擇后者!其次確定研究路線:因為n維空間有無窮多個基,所以不能一一試探,于是一種可能的做法是:任取基{α1,L,αn}及相應的矩陣A,設法由{α1,L,αn}變得{β1,L,βn},使σ關于{β1,L,βn}的矩陣為準對角形。為了表述方便,對于σ∈L(V),若存在V的基使σ關于此基的矩陣是對角形(準對角形),則稱σ可對角化(或可準對角形化)。這樣即確定研究方案如下:對于σ∈L(V),(1)研究σ可準對角形化的條件;(2)在準對角形化的基礎上研究σ可對角化的條件及方法;(3)對于不能對角化的σ,研究特殊的準對角形矩陣問題(亦即是有理標準形、若而當標準形問題,如教學計劃沒有要求,可請同學們自行研究)。
3.搜集資料。綜括已經學過的相關的概念、結果及相互關系(略)。
4.探究論證。Ⅰ、探究σ可準對角形化的條件。欲求之,先設之,尋覓方法:設σ關于基{β1,L,βn}的矩陣為B=diag(Br,Bn-r)(其中下標表示方陣的階數),那么由σ(β1,L,βr,βr+1,L,βn)=(β1,L,βr,βr+1,L,βn)B可得:(σ(β1),L,σ(βr))=(β1,L,βr)Br,(σ(βr+1),L,σ(βn))=(βr+1,L,βn)Bn-r由此發現,若W1=L(β1,L,βr),W2=L(βr+1,L,βn),則:(a)、σ(W1)?哿W1,σ(W2)?哿W2,具有如此性質的W1、W2保證了B是準對角形。所以應關注這樣的子空間,為說話方便稱具有如此性質的子空間σ為的不變子空間(或σ-子空間)。顯然,如果只考慮σ在Wi上的作用(為方便,稱之為σ在Wi上的限制,記為σ|Wi),那么σ|在Wi即是Wi上的線性變換,且σ|在W1關于{β1,L,βr}的矩陣是Br,σ|W2關于{βr+1,L,βn}的矩陣是Bn-r。(b)、V=W1?堠W2,此條件保證W1與W2的基構成了V的基,并且σ關于此基的矩陣就是B。因此得到猜想:“若向量空間能分解為不變子空間與的直和,那么就存在的基,使得關于此基的矩陣就是”。于是深入認識不變子空間,證明猜想并予推廣等,參見教材275~278進行設計處理。Ⅱ、尋求σ可對角化的條件及方法。①基本分析。據Ⅰ結論可知:σ可對角化?圳V能分解為一維σ-子空間的直和。并當V是一維σ-子空間W1、…、Wn的直和時,任取Wk的基{βk},則σ(βk)=λkβk且{β1,L,βn}構成V的基,于是σ關于{β1,L,βn}的矩陣是diag(λ1,L,λn)。可見具有性質σ(βk)=λkβk的基是可對角化的關鍵,為了方便稱滿足σ(ξ)=λξ的λ為σ的特征值、ξ為σ屬于λ的特征向量(其中,λ∈C,ξ≠0,因為基向量不能為0)。這樣又可說:σ可對角化?圳σ存在n個線性無關的特征向量。所以研究應從特征根與特征向量開始。②特征根與特征根向量的研究。首先應考慮是否任一線性變換存在特征根與特征向量,為此可考查已知道的線性變換(如教材255~257頁之例1例8、及265頁之第2題等),結果是不一定。于是即需尋求特征根與特征向量的存在條件及求法,為此任取V中向量考查,因為V是n維空間,所以V中向量都可用其基表示,任取V的基{α1,L,αn}及相應的σ的矩陣A,那么,?坌ξ∈V都存在X∈Fn,使得ξ=(α1,L,αn)X,所以,σ(ξ)=(α1,L,αn)AX,于是有:σ(ξ)=λ(ξ)?圳AX=λX?圳(λI-A)X=0,進而得:ξ是σ屬于特征根λ的特征向量?圳(λI-A)X=0有非零解ξ?圳|λI-A|=0。所以:λ是σ的特征根?圳λ是|λI-A|的根;|λI-A|=0?圯σ有屬于λ的特征向量,并且(λI-A)X=0的任一非零解都是σ屬于λ的特征向量。也就是說可從A來求得σ的特征根與特征向量,但隨之而來的問題是:如另取基{β1,L,βn}及相應的矩陣是B,是否會得到不同的特征根與特征向量?分析:其一,由B:A可得fB(λ)=fA(λ),說明特征根與基的選擇無關,因此即可稱fA(λ)為σ的特征多項式,記fσ(λ)=fA(λ);其二,因為B:A?圳B=T-1AT,于是(λI-B)X=0?圳T-1(λI-A)TX=0?圳T-1(λI-A)Y=0,說明特征向量也與基的選擇無關,于是可稱(λI-A)X=0的解空間為σ屬于特征值λ的特征子空間,記為Vλ。為了后續研究需要深入了解特征多項式、特征根、特征向量、特征子空間(參見教材相關內容278~285)。③對角化的條件及方法研究。能求得特征根與特征向量,也就有了對角化的基礎。為了尋求可對角化的具體條件和方法,假定{β1,L,βn}是σ的基,且σ(βk)=λkβk,其中λ1,L,λn中可能相同。為了尋找規律,將其進行規整:不妨設其中λ1,L,λt互不相同,且有s1個λ1,…,st個λt,s1+L+st=n,β1,L,βn那么也可相應地重新編號為β11,L,β1s■,L,βt1,L,βtst,滿足σ(βkj)=λkβkj(j=1,L,sk),這樣即可寫出關系式:
σ(β11,L,β1s■,L,βt1,L,βtst)=(β11,L,β1s1,L,β1s■,L,βtst)
,記 (*)
由(*)可見:(1)若B是σ的矩陣,則問題已經清楚,然而注意到λk是fσ(λ)的根,但fσ(λ)的根不一定在F中,所以未必有B∈Mn(F),于是σ能否對角化的關鍵之一是σ的特征根是否都在F中(為區別稱σ在F中的特征根為本征值,相應的特征向量為本征向量);(2)由σ(βkj)=λkβkj知βk1,L,βkSk∈λk但如果dimλk<sk,那么βk1,L,βkSk就不存在;(3)β11,L,βkSk,L,βt1,βkSk能否是V的基,取決于σ屬于不同特征根的特征向量是否線性無關。于是應該研究以下問題:(a)屬于不同特征根的特征向量是否與線性無關;(b)是否dimVλ■≤Sk(為方便稱dimVλ■為λK的幾何重數,而Sk為λK的代數重數);(c)猜想:σ可對角化?圳σ的特征根都在F中,且每個特征根的幾何重數=代數重數。
關于(a),參照教材的定理7.6.1及推論7.6.1的證明設計研究過程288~289。
關于(b),分析dimλk:因為?坌ξ∈Vλ■?圯σ(ξ)=λKξ,所以感覺且易證Vλ■是不變子空間。鑒于不變子空間的研究經驗,將Vλk的基α1,L,αS擴充為V的基,則σ關于此基的矩陣是AλKIs* *,所以fA(λ)=(λ-λK)sg(λ),可見λK的重數不小于s,即dimVλ■=s≤sk,即得:λK的幾何重數≤λK的代數重數。
關于(c),在以上討論的基礎上,參見教材的相關證明291~292設計研究過程。
完善σ可對角化的理論,如教材的推論7.6.2等289。
④矩陣對角化問題。從上述討論可見,σ對角化實質上是σ的關于某個基的矩陣的“對角化”,所以可相應地給出矩陣對角化的概念及結論(略)。
⑤結論。系統總結,給出所得知識結構圖,且做綜合應用練習(參見教材294~295,并補充應用例子)。
探究:限于篇幅,本文從略,參見文獻。
四、結語
本文提出了研究性教學及基于“過程生成”理念的研究性教學模式,并以對角化問題為例給出了教學案例。該案例設計體現了整體性:以準對角化向下拓開而得到對角化、有理標準形、若當標準形,使學生很清楚地認識到相關知識的整體脈路;體現了連續性:整個思維過程都是連續的,沒有產生斷層;體現了生成性:所有概念都是在研究過程中根據需要而命名的,所有結論都是在研究過程中獲得的,沒有絲毫的注入行為;體現了攝入性:研究進程的每個環節都是思想、情感、思維、相關知識的綜合演變體,其中通過相互攝入作用而形成階段性共生,且推動研究進入下一個環節(限于篇幅不便具體分析)。總之該案例符合“過程生成”教學思想。
研究性教學的目的是將教師指導學生研究性學習的過程轉變為教師向學生展示一種研究過程,以解決因班容量大、課時緊張等客觀原因而不能實施研究性學習的矛盾。這樣做盡管不是學生親歷,但只要教師處理得當,使學生與教師思維共鳴,也能使學生得到研究過程的歷練,受到創造性思維的熏陶。筆者的教學實踐證明,如此教學很受學生歡迎,有益于提高學生的基本素質及創新能力,效果良好。當然如果條件允許,完全可以此為基礎變形為其它教法,效果會更好。
因篇幅所限,本文只做了簡要的介紹,希能拋磚引玉,不妥之處,敬請斧正。
參考文獻:
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關鍵詞: 高職大專 英語語法教學 教學案例
一、高職大專英語語法教學的現狀分析
我國高職大專學院英語語法教學的效果差,主要原因是缺乏對語法教學的正確理解,因此英語語法教學的效率很低。這種狀況直接導致學生學習英語很多年卻仍舊不能流利地用英語進行交流,尤其是不能正確地使用語法來理解英文資料,為學習和工作帶來很多不便。
傳統的英語語法課依靠老師的講授來完成,主要由教師在課堂上講授課文中的重要語法和句型。這種授課方式片面地注重基本語法知識的傳授,使語法課淪為變相的詞匯和句型課。學生在課堂上只是被動地接受、只滿足于做筆記,很少有機會進行真正的語法實踐。長此以往,學生對語法課逐漸喪失興趣,不但沒有收獲語法課應有的效果,而且使學生成為知識的容器。如今針對語法教學和語法策略方面的研究比較多,專門面向高職大專英語語法教學的研究卻比較少,因此研究出一套既能提高職業大專學生語法掌握能力、又能激發學生學習語法興趣的教學方法,具有重要的理論與實際意義。
二、重點語法分析及教學案例
通過長期的職業大專英語教學,筆者在眾多語法知識點中找到學生共同感覺難以理解的倒裝句作為本文的教學案例作為講解。
(一)教學目標
知識目標:理解運用倒裝句,完成教科書中規定的任務。
能力目標:通過對語法的講解和歸納使學生學會運用倒裝句。
德育目標:使學生通過與教師一同歸納倒裝句這一知識,培養他們獨立分析問題、解決問題的能力。樹立學生的信心,相信自己能行。
情感目標:通過學習調動他們的學習積極性,使學生體會到英語的趣味性。
(二)教學方法
以學生為主體,用多媒體輔助教學,通過幫助學生理解、歸納、總結、討論等方式學習倒裝句。設計依據:依據職業大專學生的特點,旨在達到在較短的時間內使學生全面復習倒裝句這一目的。
(三)學法指導
自主學習,合作學習。
(四)教學過程
1.復習:倒裝句的使用種類。
2.導入:講解具體內容。
3.分析總結。
4.給出練習題,使學生在練習中鞏固所學知識。
倒裝是一種語法手段,用于表示一定的句子結構或強調某一句子成分。倒裝句有兩種:完全倒裝和部分倒裝。
1.完全倒裝
1)完全倒裝即把整個謂語放到主語之前(是整個謂語動詞,而非助動詞)。
例如:In came the teacher and the class began.(老師走了進來,然后開始上課。)
2)there引出的完全倒裝句:除了最常見的there be句型以外,there還可以接appear,exist,lie,remain,seem to be,stand等,一般都譯成“有”的含義,構成完全倒裝句。例如:There appeared to be a man in black in the distance.(遠處有個穿黑色衣服的人。)
3)由地點和時間副詞引出的完全倒裝句:以地點副詞here,there和時間副詞now,then開頭,后面的動詞是be,come,exist,fall,follow,go,lie,remain,seem,stand等,而主語又是名詞時,構成完全倒裝句。
例:_______from the tenth floor when the policeman pointed his pistol at him.
A)Jumped down the burglar B)Down the burglar jumped
C)The burglar jumps down D)Down jumped the burglar
答案是D)Down jumped the burglar。因為地點狀語down位于句首應該用完全倒裝,整個謂語動詞應位于主語之前。C)The burglar jumps,應該用和時間狀語從句一致的過去時,而不是現在時。
2.部分倒裝
1)部分倒裝即只把謂語的一部分(如助動詞、情態動詞等)放到主語前,或把句子的強調成分提前。
例:_______right now,she would get there on Sunday.
A)Would she leave B)If she leave
C)Were she to leave D)If she had left
結合選項,全句的意思是:“如果她立刻就走,她就能在星期天到達那里”。答案是C。
2)以否定詞開頭的句子要求部分倒裝。注意下列句子中助動詞或情態動詞提前、甚至補充助動詞的用法:
例:Not until yesterday did little John change his mind.(小約翰直到昨天才改變了主意。)
例:In no country_____Britain,it had been said,can one experience four seasons in the course of a single day.
A)better than B)more thanC)other than D)rather than
答案是C)other than。no other than意思是“正是、就是”;而rather than的意思是“寧愿……而不……;而不是”。
3)以否定副詞開頭并加狀語的句子要求部分倒裝。這些否定副詞有barely,hardly,little,seldom,scarcely...when,never,no sooner...than,rarely,no more,nor nearly,not only等,以及only。
例:Only under special circumstances______to take make-up tests.
A)are freshmen permitted C)permitted are freshmen
B)freshmen are permitted D)are permitted freshmen
全句的意思是:“一年級學生只有在特殊的情況下才可以允許補考。”本陳述句以only開始,后面接狀語,應當用部分倒裝句。
參考文獻:
[1]錢宏達.研究性學習教學模式的構建[J].教育發展研究,2001,(11):33.
【關鍵詞】 研究性學習 課堂教學 研究性學習的途徑 研究性學習的意義
【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)03(b)-0118-01
1 什么是研究性學習
研究性學習是指學生在教師指導下,從學生生活和社會生活中選擇和確定研究專題,主動獲得知識,應用知識,解決問題的學習活動。研究性學習可以包括三個階段:第一,進入問題情境階段;第二,實踐體驗階段;第三,表達和交流階段。研究性學習的基本特點是:開放性、問題性和社會性與實踐性。
2 化學教學中實施研究性學習的途徑
2.1 用新授課內容開展研究性學習
在新授課的過程中教師適當指導學生進行一些研究性學習,對化學的課堂教學會有明顯的促進作用。
如在進行第二單元課題3制取氧氣的課堂教學時,因為向過氧化氫溶液中加入了二氧化錳這種物質,使得反應的速率明顯加快,學生這時的興趣很高,也很好奇。為了驗證二氧化錳的化學性質在反應前后不變這一特點時,學生進行了如下探究:
(1)將氯酸鉀固體裝入試管,用酒精燈的火焰加熱,剛開始伸入帶火星的木條,木條不復燃。加熱約5分鐘后,試管中的氯酸鉀開始熔化,并能看到有氣泡生成,把帶火星的木條伸到試管中,木條復燃。說明氯酸鉀在沒有二氧化錳的情況下也能分解產生氧氣,只是速度比較慢。
(2)將反應后蒸發得到的二氧化錳固體和氯酸鉀按1:2的比例充分混合,裝入試管中,用酒精燈的火焰加熱1~2分鐘后,將帶火星的木條伸入試管中,木條復燃。說明催化過過氧化氫溶液的二氧化錳仍然對氯酸鉀有催化作用,它可以加快氯酸鉀分解的速率。即:做為催化劑的二氧化錳在反應前后它的化學性質沒有發生變化。
實驗結論:二氧化錳的化學性質在反應前后不變。
可見,在新授課時適當引導學生進行一些研究性學習,學生的思維能力得到培養和鍛煉,思考問題時能關注問題的細節,學習效果顯著提高,使課堂真正成為學生“學會學習”的主陣地。
2.2 在實驗內容開展研究性學習
“以實驗為基礎”是化學學科的基本特征,如果我們能相信學生,大膽的在安全的前提下讓學生自己去研究,對提高課堂教學效果會有較大促進作用。
例如在進行第二單元 課題3 制取氧氣的活動與探究的實驗教學時,我沒有按照慣例先課堂講解該實驗的操作步驟和注意事項等,而是先給學生創設問題情境:下星期我們就要親自制取氧氣了,同學們在課后要準備一下,然后設計出相關的實驗方案,然后在下周的實驗時間就是去實驗室驗證你們方案的時候了,同學們要好好準備,努力做好。
學生們設計的方案主要集中在下面幾種:
①氯酸鉀制氧氣;②氯酸鉀和二氧化錳混合制氧氣;③高錳酸鉀制氧氣;④過氧化氫溶液制氧氣;⑤過氧化氫溶液和二氧化錳混合制氧氣;⑥過氧化氫溶液和硫酸銅溶液混合制氧氣。
根據學生以小組自己設計出來的方案,準備好所需的藥品和儀器,讓學生自主去研究自己方案的可行性,然后小組間交流和評價,再提出對方案的修改意見。
2.3 用習題內容開展研究性學習
研究性學習的基本特點是:開放性、問題性和社會性與實踐性。在近幾年的化學中考中,開放題每年都有,并且所占的比例也有增加的趨勢,所以我們在平時的習題課中有目的的引導學生進行一些研究性學習,對于學生的解題能力會有很大的幫助。
如下冊P75的第5題:如果讓你來鑒別亞硝酸鈉和食鹽,你選用什么試劑,如何操作?
根據大家的討論與實驗得到了許多實驗方案。下面展示的是方案之一:
開放性題目答案不是唯一的,所以在習題課中利用這類題目進行研究性學習,可以培養學生的發散思維、創新能力。并對學生的解題能力也起到了鍛煉,還可以幫助樹立自信心。
3 化學教學中實施研究性學習的意義
在研究過程中,學生主動參與,這個活動過程本身就能引起學生極大的興趣和強烈的求知欲望。在研究性學習過程中化學科本身的魅力完全展現在學生面前,實驗中的各種現象:產生氣體、生成沉淀、顏色改變、產生熱量等能引發學生的學習興趣,并讓興趣在研究學習過程中得以保持。
在數據的分析和處理、結論的獲得等過程中,體現對化學的學科思想和科學研究方法的理解和使用。因此,活動的成果不僅僅是獲得結論,更重要的是學生在整個活動過程中創新能力和創造能力得到了培養和提高。
在初中化學課堂教學中,研究性學習是一種重要的學習方式,是一種符合時代要求的學習方式。作為一種學習方式,研究性學習走進初中化學課堂,在教師潛移默化、潤物無聲的指導下,使學生掌握這種學習方式,具備自主學習、探究性的學習能力,是初中化學課堂教學進行研究性學習的最終落腳點。
參考文獻
[1] 鐘啟泉,崔允漷,張華主編:為了中華民族的復興,為了每位學生的發展——〈基礎教育課程改革綱要(試行).華東師范大學出版社,2001(8).
[2] 應俊峰著:研究型課程.天津教育出版社,2001(2).
[3] 霍益萍主編:研究性學習教師導讀.廣西教育出版社,2001(1).
[4] 胡永生主編:中學生研究性學習的方法與范例.上海交通大學出版社,2001.
Teaching Design of Assembly Language and Microcomputer Principle course Based on Research-oriented Curriculum
CHENG Hong-bin, SUN Xia, LIANG Wei
(School of Computer Science and Engineering, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China)
Abstract: Aiming at the problem that the inefficiency in the curriculum teaching of the assembly language and microcomputer principle, by building research-oriented curriculum, we select teaching content , improving teaching methods based on the knowledge system and students interested,, pay attention to the theory with practice, build simulation platform and design the simulation case.Through by strengthening the cultivation of practice ability, stimulate students' interest in learning, in order to improve teaching effect and student's innovation ability, then provide strong practice ability and innovation spirit of computer applied talents for the social culture.
Key words: research-oriented curriculum;Teaching design; case; simulation
《匯編語言與微機原理》課程是計算機專業的專業課程之一,目前普通高校的《匯編語言與微機原理》課程教學現狀不容樂觀,表現在理論與實際脫節、教學實驗效果欠佳等方面。當前的教學現狀不利于應用型人才的培養。為了提升課程的教學效果,我們從微機技術的特點和知識建構的基本規律出發,以培養學生的應用開發能力和創新素質為目標,引入研究性課程,精心設計匯編語言與微機原理課程的教學內容、教學方法和實驗。
1 課程設計思路
研究性課程是一種校本課程,它是學生研究性學習的基本內容。在匯編語言與微機原理課程教學中,通過在常規課程內容教學過程中滲透研究性學習的內容即研究性課程,并在教學實踐中使用Proteus和Keil工具實現微機系統的軟、硬件設計,在此基礎上,開展課外專題研究性教學。從而實現在培養學生的一般性能力的基礎上,加強學生的研究性素質、創新精神、意志品質和性格的培養,提高學生探索問題、解決問題能力[1-2]。
2 教學設計的關鍵點
構建研究性課程的關鍵點是:
1)基于物聯網工程專業的課程目標和培養研究性素質目標,合理選擇規劃課程的知識點,構建研究性學習的內容( 即研究性課程) 與非研究性學習的內容( 即常規的課程知識),制定適應普通本科應用型人才培養要求的知識模塊。采用互相包容和滲透的教學方法[3] 。
2)構建研究性學習的內容( 即研究性課程) 與非研究性學習的內容( 即常規的課程知識)相結合的教學模式。另外,教學中綜合運用類比法、動畫演示方法、比喻教學法、討論教學法,對課程知識點內容進行整理,依據不同知識點的特點設計相應的教學設計。并將課堂教學、自主學習有機地結合起來,設計豐富的教學手段。
3)基于虛擬仿真實驗系統Emu8086的匯編語言教學設計、基于proteus的微機原理教學設計。制定合適的基礎實驗和應用開發實驗項目,設計探索性的課外拓展實踐項目。
3 教學內容與教學方法
《匯編語言與微機原理》課程是物聯網工程專業的專業課程之一,課程內容比較繁雜、抽象,是一門基礎性、理論性非常強的課程,也是一門實踐性很強的綜合性課程。
課程從微機技術的特點和知識建構的基本規律出發,以培養學生的應用開發能力和創新素質為目標,以“學生為主體,教師為主導”為指導思想,通過構建研究性課程,基于課程知識體系和學生興趣合理選擇研究性教學內容,不斷改進教學方法、注重理論聯系實際,改善實踐教學條件和豐富實踐教學內容,加強實踐能力的培養,激發學生的學習興趣等改革措施,以期提高課程教學質量和學生的學習效果[4]。
3.1常規教學內容和研究性知識內容
《匯編語言與微機原理》課程原有課程體系下的基本內容主要分為:匯編語言和微機原理兩部分:
1)匯編語言部分包括:微機的基本軟硬件組成、8086微處理器、8086操作數的尋址方式、匯編語言及程序設計基礎、8086指令系統、匯編語言程序結構及設計。
2)微機原理部分包括:存儲系統、輸入輸系統、中斷系統、微機總線和接口技術。
通過構建研究性課程,我們將課程知識內容劃分為兩部分:研究性學習的內容與非研究性學習的內容( 即常規的課程知識)。其中:
1)研究性學習的內容包括:8086指令系統、匯編語言程序結構及設計、輸入輸系統、中斷系統和接口技術。
2)常規的課程知識包括:微機的基本軟硬件組成、8086微處理器、8086操作數的尋址方式、8086操作數的尋址方式、匯編語言及程序設計基礎、存儲系統、微機總線。
另外,基于物聯網工程專業應用型人才培養目標,對課程理論性較強的內容適當縮減。基于課程知識內容的選擇和劃分,為實現實踐能力的培養目標,針對研究性學習內容,在教學中以應用實踐案例、實踐任務開發為任務驅動,結合課程實驗和課外實踐環節,強化學生的實際軟硬件應用編程能力。
在各個研究性學習內容的實施過程中,盡可能的豐富基于知識點的實際案例的仿真演示,讓學生通過直觀的感性認識學習理解知識點。
3.2 教學方法
首先,教學中將研究性學習的內容( 即研究性課程) 與非研究性學習的內容( 即常規的課程知識)相結合。在課堂教學中引入研究性問題,使得學生在學習基本的常規課程知識基礎上,積極主動的深入課程內容,促進學生自主研究問題、探索知識的方法和能力的提高。
其次,針對本課程知識的抽象性和繁雜性,為了降低學生理解知識的難度,需要對課程的難點重點知識模塊進行不同的教學方法,比如采用比擬法講解、討論法和實例演示等進行深入講解,從而化解課程內容的枯燥性、復雜性和抽象性。
第三,在課堂教學過程中引入了仿真軟件進行教學。比如采用debug、emu8086、Proteus和Keil等軟件和仿真工具對課程的原理知識點講解、演示,對系統軟硬件設計進行輔助教學,在教學中堅持理論聯系實際,實現“教”、“學”、“做”的有機結合。
第四,引入專題研究性教學,積極開展課外自主學習,設置具有創新性的實踐項目,充分發揮學生的主觀能動性,學生獨立查閱資料、制訂方案、分組實施,最后總結整理、交流評價。
3.3 教學案例設計
采用Proteus和Keil軟件結合的硬件仿真平臺進行微機原理的教學,設計相關知識模塊的案例。對于教學知識點,通過案例教學法,引入知識點相關的項目案例、借助仿真實驗軟件演示微機硬件設計和匯編語言程序的運行結果,調動學生的學習興趣,提高微機原理的軟硬件知識的理解和掌握[5] [6]。在研究性教學中引入的仿真案例如下:
1)微機原理案例項目:開關控制led流水燈、NMI中斷實驗、數碼管實驗、點陣屏實驗、8255A并行接口實驗。
2)匯編語言案例項目:選擇分支、字符匹配、統計負數個數、查找A 的地址、密碼明文密文轉換實驗。
3.4 專題研究性案例設計
針對應用性人才培養目標和教學改革的設計情況,在理論課時壓縮的情況下,通過虛擬仿真實驗開發平臺開展課外專題案例實驗提高學生微機應用實踐能力。為學生設計合適的、具有挑戰性的創新實驗項目,充分調動學生的課外學習積極性,并培養學生的自主學習能力和團隊協作開發能力。實驗項目如:8255A交通燈實驗、行列式鍵盤實驗、8254A定時器實驗、8259A中斷實驗、圖形字符塊輸出實驗、小車移動實驗。
關鍵詞 建構主義理論 高職化學教學 教學模式 基本理念
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A
1建構主義理論的基本內容
建構主義教學理論最早是由瑞士著名的心理學家皮亞杰提出的“認識發展論”;上個世紀六十年代,美國著名心理學家布魯那提出了“以學生為中心”,“發現學習”的教學理論;心理學家奧斯爾提出“有意義學習”的理論。三個理論構成了建構主義教學理論的基本框架。
建構主義理論(它既是一種學習理論,又包含新的教學理論)特別強調學習者的自主建構、自主探究、自主發現,并要求將這種自主學習與基于情境的合作式學習、與基于問題解決的研究性學習結合起來,因此特別有利于學習者創新意識、創新思維與創新能力的培養。隨著情境認知、真實生活中非正式學習研究的深入,以及多媒體計算機和網絡通訊技術的飛速發展,建構主義觀點對教學設計產生的影響越來越引起人們的重視。
建構主義理論認為,個體的認知發展是與學習過程密切相關的,認知的發展是通過同化和順應兩種途徑進行的。可以很好地解釋人類學習過程的認知規律
2關于學習環境的創設
建構主義學習理論是學習環境創設的理論基礎,其基本觀點是:知識不是通過教師傳授獲得的,而是學習者在一定的情景即社會文化背景下,借助于其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資源,通過意義建構的方式獲得的。
建構主義學習理論包含四個要素,即“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”。其中“情境”即有利于學生對所學內容意義建構的學習環境;“協作”與“會話”即學習過程中人際和人機的交流、討論和合作;“協作”發生在學習過程的始終;“會話”是協作過程中不可缺少的環節。學習者與周圍環境的交互作用,對學習內容的理解起關鍵性的作用。“意義建構”即對學習內容所反映的事物性質、規律以及該事物與它事物之間內在聯系的理解與掌握,并形成自己的認知結構。
在這四大要素中,“情境”(即學習環境)的創設是教學設計最重要的內容之一。“學習環境”是學習者進行一系列學習活動的背景,“協作”、“會話”和“意義建構”都必須以之為依托;它是學習活動得以順利進行的前提保證,也是學習過程充滿活力和生機的前提條件。教師應該致力于學習環境的創設,并通過學習環境的創設和調控,發揮幫助學生探索發現的作用,促進學習者對其所學內容進行意義建構。這四大要素構成的環境我們姑且稱之為“研究性學習環境”。
3教學模式的確立
學生在研究性學習環境中的學習我們可稱為“研究性學習”,教師在此創設的研究性學習環境中形成的教學方式可稱為“研究性教學模式”。教師教學初期需埋下伏筆,精心設計問題。問題本身對學生要有足夠的吸引力,并呈現出研究性學習情境,同時還需注意設置一些必要的懸念與障礙,使研究的內容有一定的思維容量和難度,促使學生在“研究性學習”過程中形成一種渴望排疑解難、尋根究底的強烈愿望,而且逐漸地由“有疑必問”過渡到“自疑自解”。上述過程就是一種“研究性教學模式”。這一過程可概括為:設置教學情境――引出思考問題――確定探究方向――主動探索、排疑解難――研討啟發――點評升華。由此可以看出“研究性教學模式”是在建構主義學習理論指導下和“研究性學習”環境創設下自然形成的,它是符合建構主義學習理論要求和教學規律的,同時也包含建構主義學習理論的四大要素的。
4 建構主義學習理論在化學教學中的運用
在講碘知識時,教師可以故意提問學生碘的用途。有的學生可能馬上想起“食鹽加碘”來。教師可接著再問:“食鹽中加入的是碘單質嗎?”學生可能一時回答不出,但又對這個問題很感興趣。教師可以接著追問:“如何用實驗驗證呢”?于是他們開始設計思路,自行分組進行討論與實驗。向食鹽溶液中滴加淀粉溶液,無藍色出現。結論:食鹽中不存在碘單質。學生頭腦中馬上會閃現出這樣一個問題:食鹽中加入的到底是什么形式的碘呢?這時教師應給學生提供兩個參考方案。方案一:碘離子;方案二:碘酸根離子。為了尋求科學的答案,學生們再次思考、設計、實驗、判斷、推導,不斷地批判、假設、驗證。
通過這一案例的學習后,學生既掌握了碘酸鹽的物理性質和化學性質,又了解到碘鹽中碘的存在形式、食用和保存方法、碘鹽的化驗步驟及人體對碘的需求量。
在該化學教學中采取了以“問題”為核心形成情境要素;以“思考”、“討論”為手段構成協作和會話兩要素;以“實驗、判斷、推理”為途徑和以“發現”為目的形成意義建構要素。從上述教學案例可看出這一教學過程充分包含了建構主義學習理論四大要素,同時也形成相應的教學模式。
5 應用建構主義理論時應注意的問題
應用建構主義理論進行教學設計,雖然有很多優點,但并不是適合所有的教學內容,它適合于開放的、具有較大空間的、易于引起學生興趣的教學內容,因此,在應用建構主義理論時,最好選擇那些與之相適應的教學內容、教材知識,只有這樣才能達到預期的效果。
總之,化學是一門實驗性很強的基礎學科,知識的獲得、技能的掌握完全依賴于學生個體的實踐。教學效果的好壞在很大程度上取決于學生的主觀能動性和參與意識;建構主義學習理論對化學教學具有很大的指導作用。強調學生是主體,是意義構建者;強調教師在教學過程中應以學生為中心,創設情景,鼓勵學生協作學習與課后交流。
參考文獻