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【關(guān)鍵詞】認(rèn)知結(jié)構(gòu);概念流程圖
學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)歷來(lái)是教育研究者關(guān)注的焦點(diǎn),Piaget認(rèn)為認(rèn)知結(jié)構(gòu)是包括動(dòng)作結(jié)構(gòu)和運(yùn)算結(jié)構(gòu)在內(nèi)的從經(jīng)驗(yàn)到概念的中介,是主體內(nèi)部的一種動(dòng)態(tài)的、可變的圖式,認(rèn)知結(jié)構(gòu)的評(píng)量也被視為是學(xué)習(xí)者科學(xué)學(xué)習(xí)成果的重要的指標(biāo)之一。根據(jù)安德森的認(rèn)知神經(jīng)理論認(rèn)為,圖式中節(jié)點(diǎn)越多,連接越強(qiáng),圖式內(nèi)信息的穩(wěn)定性和可獲得性就越強(qiáng)。而且安德森提出,可以利用概念流程圖來(lái)外顯學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這個(gè)方法可以在訪談?wù)咦钌俚母深A(yù)下,提供受訪者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,臺(tái)灣的Tsai和Huang認(rèn)為“概念流程圖分析法”能有效表征學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu),能夠幫助研究者得到最多認(rèn)知結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。而臺(tái)灣的吳穎p也利用該方法,發(fā)現(xiàn)了在建構(gòu)主義理論指導(dǎo)的教學(xué)下學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
雖然國(guó)內(nèi)外均有不少研究者在探討和研究科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)對(duì)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)成果的影響,然而,通過分析學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以發(fā)現(xiàn)教學(xué)行為對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)成果的影響,這種方法卻鮮有發(fā)現(xiàn)。因此,本研究旨在嘗試?yán)谩案拍?a href="http://www.baojiexiang.com/haowen/214538.html" target="_blank">流程圖分析法”了解學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)后的認(rèn)知結(jié)構(gòu),對(duì)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征展現(xiàn),以發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的過程中,認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化情況。
1.對(duì)象與方法
1.1對(duì)象
選取六年級(jí)三位各科學(xué)業(yè)成績(jī)較好的學(xué)生。
1.2方法
課程內(nèi)容采用教科版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)內(nèi)容,按照正常進(jìn)度教學(xué),在完成《電能從哪里來(lái)》一課的兩小時(shí)內(nèi),對(duì)3名學(xué)生進(jìn)行測(cè)試。
本測(cè)試采用訪談?dòng)涗浄ㄟM(jìn)行。測(cè)試中首先向?qū)W生提出以下幾個(gè)問題:
(1)關(guān)于《電能從哪里來(lái)》這課你能想到哪些方面的知識(shí)或內(nèi)容?
(2)你還能補(bǔ)充的更加詳細(xì)些嗎?
(3)你所提到的那些概念之間有什么關(guān)系?你可以用線將相應(yīng)的概念之間進(jìn)行連線。
根據(jù)學(xué)生的筆記進(jìn)行整理、繪制流程圖,并按照課程內(nèi)容,解析前概念和課程概念,通過分析以了解通過正常的科學(xué)教學(xué)后,單元概念在學(xué)生大腦中的呈現(xiàn)情況,學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化及知識(shí)的建構(gòu)過程,為教學(xué)提供參考。
2.結(jié)果與分析
2.1概念流程圖的繪制
通過訪談?dòng)涗浝L制概念流程圖,概念流程圖嚴(yán)格按照學(xué)生陳述和記錄概念的先后順序進(jìn)行繪制,每一條陳述內(nèi)容前的數(shù)字代表該條內(nèi)容的陳述順序。在概念流程圖中的“直線連接線”代表受訪者的陳述內(nèi)容的先后,也代表該條陳述在大腦中出現(xiàn)的先后;而“回歸連接線”,代表概念流程圖中相關(guān)陳述的連接。據(jù)此對(duì)這些學(xué)生的概念流程圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2.2概念流程圖的數(shù)據(jù)分析
概念流程圖中的“直線連接線”代表認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的“概念數(shù)量”,而“回歸連接線”的數(shù)量代表“概念與概念之間的連接情況”,而通過計(jì)算“直線概念復(fù)雜程度”,來(lái)表征學(xué)生大腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,其中直線概念復(fù)雜程度=回歸連接線/(回歸連接線+直線連接線)。此外,對(duì)概念流程圖所提及的不同概念進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,整理出概念編碼表,進(jìn)行分析。
3.討論
3.1概念流程圖的應(yīng)用
概念流程圖可以較為清晰的顯示知識(shí)是如何在學(xué)生大腦中建構(gòu)的過程,利用概念流程圖分析法可以第一時(shí)間將學(xué)生在課堂上建構(gòu)的知識(shí)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化情況詳細(xì)的表征出來(lái),同時(shí)表征這些概念之間的關(guān)系,其優(yōu)點(diǎn)在于能夠發(fā)現(xiàn)較短的一個(gè)教學(xué)區(qū)間內(nèi),學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變化情況,從而避免了某一教學(xué)策略,在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后再行評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)生和教學(xué)帶來(lái)的不利影響。
3.2概念流程圖應(yīng)用于學(xué)生的評(píng)價(jià)
研究發(fā)現(xiàn),基于Anderson和Demetrius的研究而進(jìn)行的概念流程圖分析或許會(huì)更加準(zhǔn)確的定位學(xué)生的學(xué)業(yè)水平,也更有利于教師的因材施教。
3.3概念流程圖對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握的分析
基于研究我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念和課程概念的復(fù)述情況,也就是學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),在更多的拓展課程寬度的前概念和課程概念的掌握情況上卻具有較大差異。從而我們可以精準(zhǔn)的知曉,學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的差異情況,換而言之,經(jīng)過一堂課的過程,學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么樣的改變,知識(shí)的建構(gòu)是否發(fā)生以及發(fā)生的狀態(tài)都能清晰的看見。
綜上所述,我們發(fā)現(xiàn),利用概念流程圖分析法可以更加有效的將學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)外顯,有利于清晰的洞察學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)變化,從而指導(dǎo)課堂教學(xué),而且也更加精準(zhǔn)的定位學(xué)生的學(xué)業(yè)水平,有利于教師的因材施教。
【參考文獻(xiàn)】
[1]Anderson, O. R.& Demetrius,O.J.A flow-map method of representing cognitive structure based on respondents’ narrative using science content. Journal of Research in Science Teaching,1993.30.953-969
為了縮短篇幅,方便行文,下面介紹的教學(xué)流程提供的是4位選手相似的教學(xué)內(nèi)容,
1 概括材料應(yīng)具有代表性
教學(xué)流程――創(chuàng)造問題情景
參賽選手參考教材,結(jié)合本地實(shí)際給出了如下一些問題:
問題1 汽車以每小時(shí)60千米的速度勻速行駛,行駛里程S千米,行駛時(shí)間t小時(shí),試用含t的關(guān)系式表示s,
問題2 在“雙迎”活動(dòng)中,小明的爺爺從小商品市場(chǎng)購(gòu)進(jìn)p個(gè)“美羊羊與灰太狼”系列的氫氣球,拿到活動(dòng)場(chǎng)地去賣,以5元/個(gè)的價(jià)格賣出,假如他一天賣出x個(gè),試用含x的式子表示銷售收入y,
問題3
要畫一個(gè)面積為100平方厘米的圓,圓的半徑應(yīng)取多少?圓的面積為25平方厘米呢?若用s表示圓的面積,r表示圓的半徑,試用含r的式子表示S,
只有一位老師給出了下面兩種形式的例子:
問題4 小明同學(xué)上學(xué)期5次考試的數(shù)學(xué)成績(jī)?nèi)缦卤?/p>
對(duì)于每次考試,小明的數(shù)學(xué)成績(jī)能確定嗎?
問題5 今年9月10日我市氣溫的折線圖如下
據(jù)此,這天的每一時(shí)刻都有唯一的溫度值與之對(duì)應(yīng)嗎?
(在幫助學(xué)生形成函數(shù)概念時(shí),他也只是用了前3個(gè)問題,后兩個(gè)問題只是等到鞏固函數(shù)概念時(shí)才使用,)
評(píng)價(jià)
從教學(xué)過程來(lái)看,以有解析式的函數(shù)實(shí)例去引導(dǎo)學(xué)生形成函數(shù)概念不是個(gè)別現(xiàn)象,教材中,有解析式的函數(shù)模型是通過例題的形式呈現(xiàn)的,用表格或圖象呈現(xiàn)的函數(shù)模型則是以練習(xí)的形式出現(xiàn),老師們選用有解析式的實(shí)例去幫助學(xué)生形成函數(shù)概念的做法,一是沒深刻理解教材編者的意圖,二是對(duì)函數(shù)概念的形成過程缺乏了解,我們常說數(shù)學(xué)從實(shí)踐中來(lái)又服務(wù)于社會(huì)實(shí)踐,現(xiàn)實(shí)生活中就沒有無(wú)解析式的函數(shù)實(shí)例?就沒有“一對(duì)多”的例子?數(shù)學(xué)概念的形成一是靠歸納概括,二是靠演繹推理,函數(shù)概念形成與發(fā)展的歷史說明了歸納法在形成函數(shù)概念的重要性,18世紀(jì)數(shù)學(xué)家們注意到了一個(gè)變量可以由一個(gè)變量和常數(shù)以適當(dāng)形式所呈現(xiàn),將早期幾何觀念下的函數(shù)概念推廣到了代數(shù)觀念下的函數(shù)概念,到了19世紀(jì)由于傅里葉發(fā)現(xiàn)了某些函數(shù)可以用曲線表示,也可以用一個(gè)式子或多個(gè)式子表示,又把對(duì)函數(shù)的認(rèn)識(shí)推進(jìn)到一個(gè)新的層次,等到康托爾創(chuàng)立了集合論終于可以用“集合”和“對(duì)應(yīng)”的觀點(diǎn)去給函數(shù)下定義,到了20世紀(jì)40年代,由于物理學(xué)研究的需要發(fā)現(xiàn)了一種叫Dirac-δ函數(shù),又有了廣義函數(shù)的概念,因此,我們有理由相信,隨著生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)自身的發(fā)展,新的概括材料的出現(xiàn),函數(shù)的概念還會(huì)向前發(fā)展,雖然,現(xiàn)在我們的數(shù)學(xué)教學(xué)濃縮了數(shù)學(xué)艱辛的探索歷程,但要使學(xué)生感受到概念的形成過程,應(yīng)在學(xué)生認(rèn)知能力水平能達(dá)到的前提下盡可能地提供各種有代表性的例子:既要舉有解析式的例子,也要舉無(wú)解析式的例子,既要舉連續(xù)函數(shù)的例子,也要舉間斷函數(shù)的例子,既要舉“一對(duì)一”“多對(duì)一”的例子,也要舉“一對(duì)多”的例子,這是必須的,因?yàn)樗箤W(xué)生在理解函數(shù)概念時(shí),形成一個(gè)情景(解析式的、表格的、圖形的),使函數(shù)的對(duì)應(yīng)法則得到一個(gè)形象的、動(dòng)態(tài)的反映,沒有問題四,問題五的支撐,對(duì)函數(shù)的理解是殘缺的,不利于學(xué)生形成正確的數(shù)學(xué)觀,會(huì)讓學(xué)生養(yǎng)成“以偏概全”的毛病,讓學(xué)生誤把變量之間有解析式這一特征抽象概括成函數(shù)的本質(zhì)屬性之一,
因此在問題情景中應(yīng)增加一個(gè)一對(duì)多的例子,如
問題6八(3)班52名同學(xué),每人都有一個(gè)市編學(xué)號(hào),一次視力檢查數(shù)據(jù)如下表:
每一種視力值是否對(duì)應(yīng)著一個(gè)確定的市編學(xué)號(hào)?
2 概念的形成要具備程序性
四名參賽的老師,都相似地執(zhí)行了如下教學(xué)流程:
教學(xué)流程――概念的抽象過程,
①師生互動(dòng)解決問題1~3中的解析式求解問題;
②每個(gè)問題中老師強(qiáng)調(diào)只涉及二個(gè)變量,變量之間是單值對(duì)應(yīng);
③小組協(xié)作,歸納函數(shù)概念;
④師生協(xié)作,完善函數(shù)概念,
評(píng)價(jià)
這個(gè)階段,老師們運(yùn)用小組協(xié)作,師生交流等手段,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,讓學(xué)生主動(dòng)參加到新知識(shí)的建構(gòu)過程中,應(yīng)該是不錯(cuò)的設(shè)計(jì),但從課堂實(shí)際效果看,學(xué)生從具體事例到形成函數(shù)概念表現(xiàn)得很困難,盡管老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)每個(gè)問題情境中只涉及兩個(gè)變量,且是單值對(duì)應(yīng),但學(xué)生抽象不出定義來(lái),最后老師只好舍去“麻煩”自導(dǎo)自演,自問自答了事,為什么會(huì)出現(xiàn)這種“窘境”,我覺得還是老師導(dǎo)得不到位,
有了上述的概括性材料后,老師們不應(yīng)該把精力放在問題1―3的對(duì)應(yīng)關(guān)系的觀察及解析式的求解上,這是對(duì)學(xué)情把握不好所致,學(xué)生們經(jīng)過小學(xué)及七年級(jí)列方程解應(yīng)用題的訓(xùn)練,及七年級(jí)根據(jù)條件求代數(shù)式的訓(xùn)練后,求解問題l~3的解析式并不困難,其二,學(xué)生們因?yàn)閷W(xué)習(xí)了數(shù)軸,平面直角坐標(biāo)系等知識(shí),已經(jīng)建立了對(duì)應(yīng)的觀點(diǎn),理解問題3~6的對(duì)應(yīng)關(guān)系也不困難,、(課堂的實(shí)際情況也說明了這一點(diǎn)),學(xué)生感到困難的是老師列舉問題l~6題想向?qū)W生傳遞什么信息?怎么觀察材料的異同點(diǎn)?怎樣表達(dá)所需概括的概念的內(nèi)容。
數(shù)學(xué)抽象性的特點(diǎn),決定了數(shù)學(xué)思維的核心形式是抽象思維,數(shù)學(xué)教學(xué)的根本問題是抽象思維能力的培養(yǎng)問題,數(shù)學(xué)思維通常被劃分為感知?jiǎng)幼魉季S、具體形象思維、抽象思維、辯證思維和創(chuàng)造性思維,數(shù)學(xué)的抽象思維的培養(yǎng)猶如登山,一步高于一步,在七年級(jí)的初中數(shù)學(xué)課本中,對(duì)正負(fù)數(shù)的概念,字母表示數(shù),整式的四則運(yùn)算,直到分式的基本性質(zhì)都是通過實(shí)例驗(yàn)證的方法,這種通過歸納導(dǎo)出結(jié)論的思路都只是說明知識(shí)的存在和怎樣操作運(yùn)用,并未給出理論上的證明,這樣做是完全正確的,它培養(yǎng)了學(xué)生具體的形象思維;引入同底數(shù)冪乘法與乘方法則時(shí),運(yùn)用了經(jīng)驗(yàn)型抽象思維,這表明教材的編寫人員注意到了學(xué)生的年齡特征,注意到了七年級(jí)是處于由具體形象型思維向經(jīng)驗(yàn)型抽象思維過渡的階段,從八年級(jí)到高一年級(jí)是經(jīng)驗(yàn)型抽象思維向理論型抽象思維過渡的重要階段,函數(shù)的學(xué)習(xí)恰逢其時(shí),任何舍棄或沒認(rèn)真地利用函數(shù)概念去培養(yǎng)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)型抽象思維能力的做法是一種缺失,無(wú)異于人室山而空返,
概念的抽象過程是一個(gè)舍棄現(xiàn)實(shí)對(duì)象的所有非本質(zhì)屬性而只保留量及空間形式的關(guān)系的過程,通過對(duì)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)材料感知障礙的研究發(fā)現(xiàn),感知功能的障礙主要是內(nèi)化的障礙,即主體沒有把數(shù)學(xué)物
象的本質(zhì)內(nèi)化為內(nèi)部語(yǔ)言或?qū)?shù)學(xué)表象的非本質(zhì)屬性內(nèi)化,所以幫助學(xué)生解決抽象思維困難的關(guān)鍵就是要促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)材料的內(nèi)化,斯托內(nèi)亞爾在《數(shù)學(xué)教育學(xué)》專著中,提出了數(shù)學(xué)思維水平的學(xué)說,他指出,數(shù)學(xué)就是數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué),數(shù)學(xué)活動(dòng)是具有一定結(jié)構(gòu)的思維活動(dòng),因此促進(jìn)學(xué)生內(nèi)化的關(guān)鍵是依據(jù)學(xué)情幫助學(xué)生塔建解決問題的“腳手架”,如:
①問題1~6研究的是幾個(gè)變量之間的關(guān)系?
②從對(duì)應(yīng)的方式看問題6與問題1~5有何不同?
③根據(jù)問題1~5填寫如下表格,
④根據(jù)抽象內(nèi)容,說說你給出的函數(shù)定義;
⑤師生協(xié)作,完善函數(shù)的定義,指出自變量,函數(shù)值的概念,
3 概念的深化應(yīng)注意知識(shí)的發(fā)展性
在這個(gè)過程中幾個(gè)老師的做法較相似
教學(xué)流程――函數(shù)概念的鞏固與深化
①讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際列舉現(xiàn)實(shí)生活中符合函數(shù)定義的例子;
②通過問題4~5,讓學(xué)生練習(xí)鞏固自變量、函數(shù)值的概念;
③交換問題1―5中兩個(gè)變量的地位,變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系還滿足函數(shù)定義嗎?
④y=υ?ν是函數(shù)嗎?60t呢?
[教學(xué)流程評(píng)價(jià)]
概念的理解是一個(gè)不斷細(xì)化的過程,抽象的概念必須經(jīng)過具體的應(yīng)用才能得到深刻的理解(如本環(huán)節(jié)流程),生活中的許多問題都是通過建立函數(shù)模型得到解決的,通過本環(huán)節(jié)流程①,讓學(xué)生列舉具體的生活實(shí)例既使學(xué)生受到思想方法的訓(xùn)練,又使學(xué)生對(duì)函數(shù)概念有了正確的認(rèn)識(shí),使學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力得到培養(yǎng)和發(fā)展,變式教學(xué)的應(yīng)用,使鞏固雙基的做法扎實(shí)有效,絕大部分老師能嫻熟地應(yīng)用,本流程中流程③的運(yùn)用提高了問題1~5的利用價(jià)值,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)概念的深化(自變量的認(rèn)定不是一成不變的),流程④的運(yùn)用引發(fā)了學(xué)生對(duì)代數(shù)式是否為函數(shù),三元變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系還能不能算是函數(shù)的思考,課堂上有2位老師扣住函數(shù)的概念認(rèn)為y=υ?ν不是函數(shù),
我們常說要給學(xué)生一碗水,自己要有一桶水,那么講函數(shù)概念時(shí),老師的這桶水應(yīng)裝些什么?在初中階段我們所講的函數(shù)是兩個(gè)變量之間的單值對(duì)應(yīng)型函數(shù),這一點(diǎn)要給學(xué)生講清楚,這個(gè)函數(shù)概念的本質(zhì)有兩個(gè),一是在某一范圍內(nèi)自變量隨處定義,二是單值對(duì)應(yīng),數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)是一個(gè)由淺到深,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的不斷深化的過程,中學(xué)階段我們所講的函數(shù)都是單值函數(shù),大學(xué)《復(fù)變函數(shù)》里就有多值函數(shù)的概念,隨著了解的深入,我們還可以知道,在近代函數(shù)定義中,把函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,定義域及值域進(jìn)一步具體化了,且打破了變量是數(shù)的極限,變量可以是數(shù),也可以是其它對(duì)象如點(diǎn)、線、面、體、向量、矩陣等,這些知識(shí)老師要心中有數(shù),認(rèn)為“y=υ?ν”不是函數(shù),說對(duì)也可以,說不對(duì)也行,說對(duì),它確實(shí)不滿足初中函數(shù)的概念,說他不對(duì),它的確是一個(gè)二元函數(shù),因此講函數(shù)的概念要指出概念適用的范圍,至于判斷“y=υ?ν”是否為函數(shù)的時(shí)機(jī)是否恰當(dāng),值得考慮,
4 注意對(duì)數(shù)學(xué)方法的提煉和數(shù)學(xué)史及美育的滲透
幾乎所有的參賽教師都選用了用課堂小結(jié),布置作業(yè)來(lái)結(jié)束本節(jié)課,
教學(xué)流程展示――小結(jié)與作業(yè)
①暢談本節(jié)課的收獲
②作業(yè):必做題(略),選做題(略)
讓學(xué)生暢談本節(jié)課的收獲,是老師進(jìn)行教學(xué)效果反饋的體現(xiàn),說明老師能用控制論的原理來(lái)監(jiān)控教學(xué)流程,布置作業(yè)設(shè)計(jì)了必做題、選做題,說明教師能運(yùn)用分層教學(xué)貫徹因材施教的教學(xué)原則,讓不同層次的學(xué)生得到不同程度的提升,這些都是不錯(cuò)的設(shè)計(jì),
關(guān)鍵詞:繪圖;生物課堂教學(xué);有效性
中圖分類號(hào):G427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2013)04-054-1
繪圖可以能夠給學(xué)生以具體的形象信息,引發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行積極思考,幫助學(xué)生掌握相關(guān)結(jié)構(gòu)和生理過程的特點(diǎn),逐步提高學(xué)生識(shí)別和分析圖的能力。繪圖的方法有多種,在生物學(xué)教學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)對(duì)于繪圖在生物課堂教學(xué)研究中的應(yīng)用的研究較多,針對(duì)具體的教學(xué)內(nèi)容,繪圖方法較多,因此,對(duì)于繪圖方法的取舍就顯得尤為重要。筆者在教學(xué)中,根據(jù)我校學(xué)生的實(shí)際情況,針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容,采取適宜的繪圖方法,讓學(xué)生掌握主體知識(shí),突破學(xué)習(xí)重難點(diǎn),在有限的時(shí)間內(nèi)較好地完成課程目標(biāo)。
一、利用結(jié)構(gòu)模式圖,讓復(fù)雜的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化
結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng),生物體結(jié)構(gòu)的多樣性決定了各種各樣的生命活動(dòng),掌握生物體內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)是學(xué)好生物的必要條件。復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定困難,生物結(jié)構(gòu)模式圖不僅是反映生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要圖示,而且還描述出生物體的眾多生命活動(dòng)。在教學(xué)過程中,通過結(jié)構(gòu)模式圖繪制,不僅讓復(fù)雜的生物體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,還有助于提高學(xué)生獲取信息和分析解決問題的能力。
例如,在學(xué)習(xí)細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)時(shí),筆者讓學(xué)生先畫出各種細(xì)胞器的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,再畫出細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。比如在畫出線粒體前提出問題:線粒體有幾層膜,膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?(兩層膜,內(nèi)膜向內(nèi)折疊)。接著筆者在黑板上示范,帶領(lǐng)學(xué)生逐步繪出線粒體的模式圖,同時(shí)PPT展示線粒體結(jié)構(gòu)圖。同樣通過一系列問題,引導(dǎo)學(xué)生逐步繪出高爾基體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。
二、利用生理過程示意圖,讓枯燥的生理過程生動(dòng)化
生命活動(dòng)是動(dòng)態(tài)的連續(xù)性的過程,如光合作用過程、有絲分裂過程和興奮在神經(jīng)元間的傳遞等。生物教材上對(duì)這些生理過程往往配有示意圖,給學(xué)生以直觀的形象信息。但是部分學(xué)生對(duì)于這些生理過程的學(xué)習(xí)感到十分茫然,思維混亂,理不清思路。筆者在教學(xué)時(shí),通過引導(dǎo)學(xué)生逐步繪出生理過程示意圖,學(xué)生去觀察、分析、歸納,從而理解這些生理活動(dòng)過程的規(guī)律,提高學(xué)生的思維能力。
在有絲分裂過程教學(xué)過程中,筆者提出一系列問題:前期和間期的畫面對(duì)比,細(xì)胞核的染色質(zhì)長(zhǎng)絲發(fā)生了什么樣的變化?核膜、核仁又有什么變化?前期出現(xiàn)的紡錘體又有什么用呢?中期染色體是如何分布的?后期染色體是怎么樣進(jìn)行分配?一個(gè)細(xì)胞如何形成兩個(gè)子代細(xì)胞呢?細(xì)胞分裂的末期,細(xì)胞內(nèi)有哪些主要變化?這些問題讓學(xué)生對(duì)有絲分裂各個(gè)時(shí)期進(jìn)行觀察、比較、討論,引導(dǎo)學(xué)生積極思考。通過學(xué)生的思維過程,使這些靜態(tài)的示意圖變成動(dòng)態(tài)的過程。接著筆者示范繪制有絲分裂中期的示意圖,講解注意事項(xiàng),最后學(xué)生自主繪制有絲分裂各時(shí)期的過程圖,筆者對(duì)學(xué)生的繪圖進(jìn)行點(diǎn)評(píng),學(xué)生完善和修訂。
三、利用生物流程圖,讓繁雜的生命活動(dòng)線性化
生物體內(nèi)的生命活動(dòng)的進(jìn)行,往往牽涉到多個(gè)結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用,如:分泌蛋白的合成分泌過程、體液免疫和細(xì)胞免疫過程、人體激素調(diào)節(jié)過程等,這些過程使多個(gè)結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)和功能上形成緊密的聯(lián)系。生物流程圖能夠?qū)⑦@些生理過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過一定的邏輯關(guān)系連貫在一起,形成一條主線,一個(gè)整體。流程圖的繪制可以將抽象的知識(shí)具體化,線性化,把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,使教學(xué)過程得到優(yōu)化。
例如,免疫學(xué)習(xí)過程中,圍繞著B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞受到抗原刺激后的增殖分化情況,構(gòu)建出體液免疫和細(xì)胞免疫過程的流程圖,將相關(guān)細(xì)胞和分子按照一定的順序,形成一條知識(shí)結(jié)構(gòu)主線。
高中生物還涉及植物組織培養(yǎng)、基因工程和葉綠素的提取等生物技術(shù)和實(shí)驗(yàn),這些技術(shù)和實(shí)驗(yàn)操作包括多個(gè)步驟,可以通過流程圖的形式直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,在學(xué)生的腦海中形成一條清晰的實(shí)驗(yàn)思路。
四、利用概念圖,讓雜亂的知識(shí)結(jié)構(gòu)清晰化
高中生物中具有較多的概念,彼此之間關(guān)系比較復(fù)雜,顯得知識(shí)較為零亂。如果學(xué)生不能正確理解相關(guān)概念及其內(nèi)在聯(lián)系,則會(huì)將相似或相近的概念混為一談。概念圖能夠?qū)⒛骋恢黝}的不同級(jí)別概念或命題緊緊地聯(lián)系在一起,用線條和文字連接成圖形,構(gòu)造出清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),很好地呈現(xiàn)課堂教學(xué)的整體知識(shí)。此外,概念圖能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新精神也具有較大的幫助。
一、借助流程圖,使抽象的知識(shí)具體化
流程圖常用來(lái)描述事物的起始、發(fā)展、終結(jié)等過程。由于它推理過程清晰、直觀且邏輯性強(qiáng),能夠比較清晰地表達(dá)復(fù)雜系統(tǒng)其各部分之間的關(guān)系,有利于提高教學(xué)效率。
教師可以創(chuàng)設(shè)不同形式的流程圖,為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)可視化的思維支架和清晰脈絡(luò)。例如,“利用細(xì)胞圖像鑒別有絲分裂和減數(shù)分裂”既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),學(xué)生在辨別圖像時(shí),根據(jù)前期染色體散亂排列,中期染色體排列在赤道板上,后期染色體移向細(xì)胞兩極,末期細(xì)胞分裂,可以判斷出細(xì)胞各個(gè)時(shí)期,但是具體是哪種分裂方式,學(xué)生總是記不住,易混淆,尤其是減數(shù)第一次分裂和有絲分裂。設(shè)計(jì)如圖1所示的流程圖,將抽象的知識(shí)具體化,可幫助學(xué)生記憶。當(dāng)然,此圖的使用前提是學(xué)生應(yīng)認(rèn)識(shí)染色體、同源染色體、聯(lián)會(huì)、四分體,會(huì)計(jì)數(shù)染色體數(shù)目,識(shí)別同源染色體行為。
二、借助概念圖,使復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化
概念圖在表達(dá)邏輯關(guān)系和推理方面發(fā)揮著很好的作用。它也是一種多線程的流程圖,表達(dá)由起點(diǎn)到終點(diǎn)的事務(wù)發(fā)展過程和推理過程,結(jié)果可能是一種或多種。概念圖作為一種教學(xué)的工具,它能夠構(gòu)造一個(gè)清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供便利。
對(duì)有些比較抽象的知識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)不容易抓住重點(diǎn),理解也較困難時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生抓住關(guān)鍵詞,并通過概念圖的方式把關(guān)鍵詞聯(lián)系起來(lái),把一連串的枯燥的文字編寫成有邏輯性的、高度組織的、容易記憶的圖,這樣有利于使復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化,也有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的建構(gòu)。例如,學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)“蛋白質(zhì)”時(shí),由于知識(shí)點(diǎn)多,理不清氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)的關(guān)系,也不清楚蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,為此可引導(dǎo)學(xué)生繪制蛋白質(zhì)概念圖(下頁(yè)圖2),把元素組成、基本單位、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)功能聯(lián)系起來(lái),較清晰地顯示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與其功能多樣性的關(guān)系。學(xué)生通過概念圖可較輕松地掌握相關(guān)的內(nèi)容。
三、借助概念圖,使模糊的知識(shí)清晰化
高三生物學(xué)復(fù)習(xí)中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)一些相近的概念混為一談,如對(duì)原生質(zhì)體和原生質(zhì)層,細(xì)胞液和細(xì)胞外液、細(xì)胞內(nèi)液,ATP、DNA、RNA和核苷酸中A的含義,磷脂雙分子層數(shù)、磷脂分子層數(shù)、生物膜層數(shù),擴(kuò)散作用和滲透作用的概念,脫氧核苷酸、脫氧核糖核酸、基因、染色體等的概念就較易混淆,教師一定要重新設(shè)計(jì)教學(xué)思路,引領(lǐng)學(xué)生在新情境中,利用已有知識(shí)通過新的思維角度進(jìn)行分析、推理,形成正確的判斷。此時(shí)也可借助概念圖,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以往的知識(shí)進(jìn)行重新的組合與加工,對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行對(duì)比、歸類,找出知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,使模糊的知識(shí)清晰化。例如,通過概念圖(圖3)把脫氧核苷酸、基因、DNA、染色體等相關(guān)概念聯(lián)系起來(lái),易于學(xué)生區(qū)分理解。
四、借助思維導(dǎo)圖,使孤立的知識(shí)系統(tǒng)化
基于思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)過程很好地體現(xiàn)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的理念,對(duì)教育教學(xué)具有積極影響。在復(fù)習(xí)課上,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生掌握的知識(shí)很瑣碎,頭腦中不能形成完整的知識(shí)體系,這也就導(dǎo)致了他們?cè)诮忸}應(yīng)用時(shí)總是顧此失彼不能回答完整。思維導(dǎo)圖作為一種有效的圖式工具,能夠促進(jìn)靈感的產(chǎn)生和發(fā)散思維的形成,有助于學(xué)生將新舊知識(shí)聯(lián)系起來(lái),將所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化,提高學(xué)習(xí)和記憶的效果,并促進(jìn)思維的發(fā)展。例如,復(fù)習(xí)“細(xì)胞膜”時(shí),教師可與學(xué)生共同繪制思維導(dǎo)圖(圖4)。主題中心是細(xì)胞膜,主干分支是結(jié)構(gòu)、功能、物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式和跨膜運(yùn)輸實(shí)例,將細(xì)胞膜這一內(nèi)容整合成完整的知識(shí)體系。在高三二輪復(fù)習(xí)時(shí),還可進(jìn)一步與細(xì)胞工程聯(lián)系起來(lái),豐滿該圖。
五、借助圖表,使內(nèi)在的知識(shí)外顯化
關(guān)鍵詞:探究式教學(xué)模式;數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì);反饋檢查;探究創(chuàng)新
0 引言
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分,是企業(yè)、機(jī)構(gòu)、互聯(lián)網(wǎng)乃至整個(gè)信息社會(huì)賴以運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)理論與技術(shù)教育已成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)和相關(guān)學(xué)科教育的核心部分。因此,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程是高校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的必修課程。該課程要求培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)抽象和數(shù)據(jù)建模能力,即具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)能力。
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的核心是在不同的抽象級(jí)別上通過不同的數(shù)據(jù)模型對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中應(yīng)用功能的數(shù)據(jù)需求進(jìn)行建模,分析應(yīng)用功能的數(shù)據(jù)需求,表達(dá)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間聯(lián)系語(yǔ)義、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)完整性約束,實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)實(shí)世界到信息世界、信息世界到邏輯機(jī)器世界、邏輯機(jī)器世界到物理機(jī)器世界的逐步轉(zhuǎn)換。這就要求在教學(xué)過程中師生積極交流互動(dòng),共同探索、共同發(fā)展,使學(xué)生能夠通過自己的知識(shí)儲(chǔ)備,結(jié)合教師的引導(dǎo),探究和解決學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的一系列問題,從而充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用。
1 探究式教學(xué)模式
靳玉樂在《探究教學(xué)的學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)》一書中將探究式教學(xué)模式定義為:在探究教學(xué)理論的指導(dǎo)下,在探究教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為發(fā)展學(xué)生的探究能力,培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度及精神,按卡模式分析等方法建構(gòu)起來(lái)的一種教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)和策略體系。因此,我們可以認(rèn)為探究式教學(xué)在實(shí)質(zhì)上是一種科學(xué)模擬性的研究活動(dòng)。它主要包含兩個(gè)方面:一是教師作為探究式教學(xué)的主導(dǎo),要為學(xué)生設(shè)置探究學(xué)習(xí)的情境,營(yíng)造探究的氛圍,給學(xué)生提供必要的幫助和指導(dǎo),使學(xué)生在探究中明確方向;二是學(xué)生作為探究式教學(xué)的主體,要有真正獨(dú)立探究的機(jī)會(huì)和愿望,能明確教師提出的探究目標(biāo),掌握探究的正確方法,開拓探究的思路,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力,學(xué)會(huì)科學(xué)學(xué)習(xí),為終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
為此,教師可以有意識(shí)、有步驟、有指導(dǎo)地促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的掌握、能力的發(fā)揮、探索與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。探究式學(xué)習(xí)過程前需要進(jìn)行有理論指導(dǎo)的假設(shè),在學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中要進(jìn)行有邏輯和批判性的思考,促進(jìn)多元化教育教學(xué)目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)。
2 探究式教學(xué)在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中的實(shí)施方案
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是根據(jù)各種應(yīng)用處理的要求、硬件環(huán)境及操作系統(tǒng)的特性等,將現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理組織,并利用已有的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的過程。具體地說,是對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)造出最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式和物理模式,并以此來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng),使之能夠有效地存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù),滿足用戶的信息要求和處理要求。
在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)教學(xué)過程中,我們主要通過“創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)疑激趣,提出問題、分析需求,設(shè)計(jì)模型、分析論證,反思評(píng)價(jià)、表達(dá)交流”4個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行探究式教學(xué)方法的探索與實(shí)踐,并以網(wǎng)上書店系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)為例,探討探究式的教學(xué)手段和教學(xué)方法。
2.1 創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)疑激趣
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第1個(gè)階段是需求分析,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)選題相關(guān)的業(yè)務(wù)情境、問題情境等,把要探究的問題蘊(yùn)含在各種情境之中。因此,這一階段采用創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)疑激趣的探究方法,其教學(xué)目的是:結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)背景,了解并分析系統(tǒng)功能和業(yè)務(wù)流程。
這個(gè)階段的教學(xué)手段和教學(xué)方法具體如下:
(1)利用現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)資源導(dǎo)入案例,創(chuàng)設(shè)相近的業(yè)務(wù)情境。將學(xué)生分為若干小組,利用課前空余時(shí)間分別登錄卓越亞馬遜網(wǎng)、當(dāng)當(dāng)圖書、京東商城圖書、99網(wǎng)上書城、中國(guó)圖書網(wǎng)等網(wǎng)站,每個(gè)小組實(shí)際完成一個(gè)網(wǎng)上購(gòu)書的業(yè)務(wù)流程。
(2)在實(shí)際網(wǎng)上購(gòu)書的業(yè)務(wù)情境中,啟發(fā)各組學(xué)生在執(zhí)行購(gòu)物的過程中認(rèn)真分析該系統(tǒng)的主要功能及業(yè)務(wù)流程。
(3)各小組學(xué)生對(duì)購(gòu)書平臺(tái)的功能進(jìn)行信息收集、整理和分析,并討論不同購(gòu)書平臺(tái)在系統(tǒng)功能、業(yè)務(wù)流程等方面的差異。
(4)分析并總結(jié)一個(gè)網(wǎng)上購(gòu)書系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程和功能需求。
為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的興趣,教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合系統(tǒng)功能啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)巧思設(shè)疑。例如,網(wǎng)上購(gòu)書系統(tǒng)中的書(商品)從哪里來(lái)的?如何存放?客戶下單后如何完成配送工作?如何跟蹤訂單狀態(tài)?訂單狀態(tài)如何變化?
上述探究方法能夠?yàn)閷W(xué)生設(shè)置探究學(xué)習(xí)的情境,營(yíng)造探究氛圍,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生帶著疑問去分析網(wǎng)上書店的主要業(yè)務(wù)流程并歸納出所開發(fā)系統(tǒng)的具體功能需求。
2.2 提出問題、分析需求
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第2個(gè)階段的探究方法是通過提出問題,進(jìn)而分析系統(tǒng)需求。因此,該階段的教學(xué)目的是提出問題并引導(dǎo)學(xué)生思考:①業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)要依靠數(shù)據(jù)需求和業(yè)務(wù)規(guī)則來(lái)支持;②不同的業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)功能,它們的數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則和性能需求也是不一樣的。
這個(gè)階段的教學(xué)手段和教學(xué)方法具體如下:
(1)依托江西財(cái)經(jīng)大學(xué)畢博網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)(http:∥/webapps/login/),在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程的教學(xué)網(wǎng)站中開設(shè)討論版,教師或?qū)W生均可以自由地提出問題或就某個(gè)問題進(jìn)行探討。
(2)教師可以拋磚引玉,提出學(xué)生沒有關(guān)注或不能發(fā)現(xiàn)的問題,以此激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的探究意識(shí),如配送單的圖書從何而來(lái),配送后如何跟蹤訂單狀態(tài)。
(3)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合業(yè)務(wù)情境并聯(lián)系實(shí)際需求,探討更為科學(xué)合理的數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則和性能需求。
(4)以訂單生成與訂單受理業(yè)務(wù)為例,分析其主要數(shù)據(jù)需求和業(yè)務(wù)規(guī)則。
(5)當(dāng)系統(tǒng)功能或業(yè)務(wù)流程發(fā)生變化時(shí),數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則或性能需求等如何修改才能滿足這些變化的要求。
上述方法可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)功能需求和業(yè)務(wù)流程,分析數(shù)據(jù)管理的業(yè)務(wù)規(guī)則和約束條件,提升學(xué)生獨(dú)立思考、互相研究的能力,幫助學(xué)生在認(rèn)知、討論、理解問題的過程中學(xué)習(xí)并形成自己的知識(shí)。
2.3 設(shè)計(jì)模型、分析論證
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第3個(gè)階段的探究方法是設(shè)計(jì)模型、分析論證,教學(xué)目的是在分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則和約束條件的基礎(chǔ)上,學(xué)生根據(jù)自己對(duì)問題的理解和已掌握的知識(shí),提出解決問題的方案,設(shè)計(jì)概念模型、邏輯模型和物理模型,并通過團(tuán)隊(duì)討論、理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方法進(jìn)行分析論證,提高學(xué)生的分析探究能力和模型設(shè)計(jì)能力。
這個(gè)階段的教學(xué)手段和教學(xué)方法具體如下:
(1)根據(jù)需求分析設(shè)計(jì)合理的概念模型,主要完成如下任務(wù):
①定義實(shí)體集及屬性、實(shí)體集的主碼,用E-R圖及數(shù)據(jù)字典描述被建模的實(shí)體集。
②定義聯(lián)系集及屬性、聯(lián)系集的主碼、聯(lián)系的映射基數(shù)及參與約束、實(shí)體的角色,用E-R圖描述被建模的聯(lián)系集。
③分析初步E-R圖中是否存在依賴約束、多值聯(lián)系。
④利用擴(kuò)展E-R特征對(duì)對(duì)象進(jìn)行分類及聚合。
(2)設(shè)計(jì)訂單生成業(yè)務(wù)的概念模型,如圖l所示。
該E-R模型存在如下問題:
①當(dāng)一個(gè)會(huì)員訂購(gòu)?fù)粓D書多次時(shí),會(huì)員與圖書之間是多值聯(lián)系,導(dǎo)致主碼值不能唯一,這違背了E-R模型關(guān)于聯(lián)系集主碼的確定原則。
②可能導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)冗余,如訂購(gòu)業(yè)務(wù)中由于一次可以購(gòu)買多種商品,導(dǎo)致訂購(gòu)日期、訂單總金額等數(shù)據(jù)出現(xiàn)冗余。
為了解決這些問題,可以將上述多對(duì)多的多值依賴聯(lián)系抽象為派生實(shí)體訂單,并建立訂單與圖書之間、訂單與會(huì)員之間的聯(lián)系。為此,我們重新分析概念模型的設(shè)計(jì)方案,如圖2所示。
(3)通過團(tuán)隊(duì)討論、理論分析等不同方法,對(duì)概念模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析論證。
①對(duì)照需求分析規(guī)格說明書,檢查E-R模型,看其是否包含了所有數(shù)據(jù)、能否滿足所有功能需求等。
②分析所建概念模型是否合理?如是否表達(dá)了正確的業(yè)務(wù)處理信息,是否需要一單多送,是否需要圖書出庫(kù)管理。
(4)邏輯模型設(shè)計(jì)。E-R模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象,若要被關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)所接受,必須將E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)所支持的邏輯模式。
(5)物理模型設(shè)計(jì)??紤]數(shù)據(jù)庫(kù)要支持的負(fù)載和應(yīng)用需求,為邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)選取一個(gè)最適合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的物理結(jié)構(gòu),主要包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存取路徑等。
上述探究方法可以幫助學(xué)生重點(diǎn)掌握數(shù)據(jù)庫(kù)各種模型設(shè)計(jì)的一般方法,指出數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和不足,并給出改進(jìn)的方法和措施,從正反兩方面幫助學(xué)生加深對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論的理解和認(rèn)識(shí),提高數(shù)據(jù)庫(kù)分析和設(shè)計(jì)的能力。
2.4 反思評(píng)價(jià)、表達(dá)交流
數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)探究式教學(xué)的第4個(gè)階段是反思評(píng)價(jià)、表達(dá)交流,其教學(xué)目的是教師安排每個(gè)小組對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的概念模型、邏輯模型、物理模型等進(jìn)行反思評(píng)價(jià)。
這個(gè)階段的教學(xué)手段和教學(xué)方法具體如下:
(1)每一個(gè)階段結(jié)束后,組織學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。即使各階段設(shè)計(jì)的模型能夠基本包含網(wǎng)上購(gòu)書系統(tǒng)的功能需求及數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)約束等要求,但經(jīng)過小組自評(píng)和互評(píng),仍然可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)考慮不夠深入、脫離現(xiàn)實(shí)需求等問題。這就需要將相關(guān)功能進(jìn)行擴(kuò)充或修改,以滿足現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)要求。
(2)在自評(píng)和互評(píng)過程中,教師或?qū)W生對(duì)設(shè)計(jì)的模型質(zhì)疑,設(shè)計(jì)人員解答,然后進(jìn)一步探討。如當(dāng)數(shù)據(jù)約束條件不能在E-R模型中完整地表達(dá)時(shí),可以考慮用觸發(fā)器來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)關(guān)系的完整性定義。
(3)教師需要對(duì)每個(gè)小組的設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)結(jié)果、答辯等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià),及時(shí)指出學(xué)生在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題,并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況作出一個(gè)概括性的評(píng)價(jià)。
上述探究式教學(xué)方法可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的模型設(shè)計(jì)、理解程度、思維過程等方面自我認(rèn)識(shí)、自我評(píng)價(jià)以及對(duì)自己學(xué)習(xí)進(jìn)度自我監(jiān)控,達(dá)到提高學(xué)生的表達(dá)交流能力,促使學(xué)生養(yǎng)成批判性思維的教學(xué)效果。
3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的反饋檢查
由于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不是一蹴而就的,還需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行反饋檢查:一方面,對(duì)照前一階段的要求檢查在后一階段的設(shè)計(jì)中是否全部實(shí)現(xiàn)了;另一方面,通過后一階段的設(shè)計(jì)也能發(fā)現(xiàn)前一階段設(shè)計(jì)工作的不足。因此,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)的過程,結(jié)合探究式教學(xué)實(shí)施的4個(gè)階段和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的反饋檢查工作,構(gòu)造基于探究式教學(xué)模式的整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施流程,如圖3所示。
圖3中,實(shí)線部分表示探究式教學(xué)實(shí)施的各個(gè)階段及每個(gè)階段數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要任務(wù);虛線部分表示各個(gè)階段可能出現(xiàn)的反饋檢查任務(wù)。主要反饋檢查任務(wù)包括:當(dāng)系統(tǒng)功能或業(yè)務(wù)流程發(fā)生變化時(shí),數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)需求和性能需求都可能發(fā)生變化;若數(shù)據(jù)需求和業(yè)務(wù)規(guī)則發(fā)生變化,則概念模型、邏輯模型、物理模型也應(yīng)作相應(yīng)修改;當(dāng)然,概念設(shè)計(jì)的不同也同樣會(huì)導(dǎo)致邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的變化??傊跀?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段及其各項(xiàng)設(shè)計(jì)步驟中都可能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用功能和需求的變化經(jīng)過不斷的反思評(píng)價(jià)和反饋檢查得到進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。
3.1 系統(tǒng)功能、業(yè)務(wù)流程的改變
網(wǎng)上書店系統(tǒng)的系統(tǒng)功能因?qū)嶋H應(yīng)用需求的變化,可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)流程也必須相應(yīng)改變,從而使數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則和性能需求也要相應(yīng)改變。
例如,業(yè)務(wù)處理中關(guān)于訂單配送的流程變?yōu)椋簳?huì)員可以根據(jù)需要將一個(gè)訂單進(jìn)行拆分配送,或根據(jù)所訂購(gòu)圖書的庫(kù)存情況而選擇自動(dòng)拆分配送,即一個(gè)訂單可以有多個(gè)配送單來(lái)完成圖書配送業(yè)務(wù)。那么,主要業(yè)務(wù)流程應(yīng)增加配送設(shè)置與圖書配送業(yè)務(wù),系統(tǒng)功能部分可以增加配送管理功能和配送公司管理功能。因此,數(shù)據(jù)需求和業(yè)務(wù)規(guī)則也應(yīng)相應(yīng)改變?yōu)椋?/p>
①會(huì)員在生成訂單后需要進(jìn)一步進(jìn)行配送設(shè)置,包括填寫配送信息,定義配送明細(xì),同時(shí)還需要選擇如果一個(gè)配送單中的所有圖書不是同時(shí)有貨,是否需要自動(dòng)拆送。
②每張配送單要求記錄下列信息:配送單號(hào)、配送日期、是否拆送、發(fā)票編號(hào)、配送狀態(tài)、配送信息(收貨人、送貨地址、郵政編碼、聯(lián)系電話等)和配送明細(xì)(ISBN、書名、配送數(shù)量等)。
③配送狀態(tài)用于記錄該配送單的當(dāng)前配送狀態(tài):未發(fā)貨、已發(fā)貨、已送到等。訂單中的訂單狀態(tài)記錄了該訂單的當(dāng)前處理情況:未審核、退回、已審核、已部分配送、已全部配送、已處理結(jié)束等。
④訂單明細(xì)的配送狀態(tài)記錄了該圖書的當(dāng)前配送情況:未配送、已部分配送、已全部配送等。
⑤當(dāng)訂單中的某種圖書全部送到后,要更新該圖書的配送狀態(tài)為“已全部送到”。當(dāng)訂單內(nèi)全部圖書的配送狀態(tài)為“已全部送到”時(shí),則更新該訂單的訂單狀態(tài)為“已處理結(jié)束”。
⑥一個(gè)配送單只能由一個(gè)配送公司進(jìn)行配送(不同配送單可以由不同配送公司配送);一個(gè)配送公司可以承接多次配送業(yè)務(wù)。
3.2 數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則的改變
南于支持系統(tǒng)功能和業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)需求、業(yè)務(wù)規(guī)則發(fā)生變化,其對(duì)應(yīng)的概念模型也可能改變,從而邏輯模型、物理模型會(huì)相應(yīng)變化:
①伴隨著配送設(shè)置會(huì)生成配送單和配送明細(xì)。
②配送單是依附于訂單的,可將配送單建模為訂單的弱實(shí)體集,屬性有配送單號(hào)、收貨人、送貨地址、郵政編碼、聯(lián)系電話、發(fā)票編號(hào)、是否拆送等,配送單號(hào)為部分碼,是否拆送為新增屬性。
③訂單實(shí)體集與配送單弱實(shí)體集之間存在一對(duì)多的包含標(biāo)識(shí)聯(lián)系集。
④配送單弱實(shí)體集與圖書實(shí)體集之間存在多對(duì)多的圖書配送(即配送明細(xì))聯(lián)系集,聯(lián)系屬性有配送數(shù)量。
⑤在配送單弱實(shí)體集與職員實(shí)體集之間存在多對(duì)一的分派聯(lián)系集;在配送單弱實(shí)體集與配送公司實(shí)體集之間存在多對(duì)一的配送聯(lián)系集,聯(lián)系屬性有配送日期、配送狀態(tài)。
實(shí)踐表明,采用探究式教學(xué)模式的教學(xué)效果較以前有很大的改進(jìn)。學(xué)生通過基于探究式教學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),獲得了極大的成就感和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的信心。在反思評(píng)價(jià)及反饋檢查過程中,很多學(xué)生感覺學(xué)習(xí)印象深刻、收獲很大,尤其是教師對(duì)不同概念模型的設(shè)計(jì)與分析論證方法,讓學(xué)生從不同角度深刻理解了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本原則和方法,從而加深了學(xué)生對(duì)抽象理論的理解和認(rèn)識(shí),提高了數(shù)據(jù)庫(kù)分析和設(shè)計(jì)的能力。
4 結(jié)語(yǔ)
在實(shí)際教學(xué)過程中,教師應(yīng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)設(shè)置各種情景,精心設(shè)計(jì)有助于學(xué)生開拓思維能力的導(dǎo)學(xué)問題,采用啟發(fā)式、討論式、參與式等多種教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究,在設(shè)疑、啟發(fā)、討論和反思過程中逐步培養(yǎng)學(xué)生探究創(chuàng)新的意識(shí)和能力。
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[關(guān)鍵詞]學(xué)習(xí)方法能力 高職學(xué)生 范疇教學(xué)法 范疇內(nèi)涵 范疇術(shù)語(yǔ)
[作者簡(jiǎn)介]周長(zhǎng)春(1964- ),男,重慶人,重慶三峽職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟(jì)貿(mào)易系,教授,研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與職業(yè)教育。(重慶 404155)童洪志(1978- ),男,江西九江人,重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商行政管理學(xué)院在讀博士,講師,研究方向?yàn)榻逃?jīng)濟(jì)與學(xué)校教育管理。(重慶 400044)
[基金項(xiàng)目]本文系重慶市2009年人文社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“基于高職學(xué)生方法能力的范疇教學(xué)法機(jī)制與模式研究”的研究成果之一。(項(xiàng)目編號(hào):09SKS18,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:周長(zhǎng)春)
[中圖分類號(hào)]G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004-3985(2014)03-0145-03
一、范疇教學(xué)法相關(guān)研究回顧
學(xué)習(xí)方法能力是高職畢業(yè)生適應(yīng)風(fēng)云變幻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)和求得自身全面發(fā)展的客觀需要?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革發(fā)展規(guī)劃綱要》明確指出:堅(jiān)持以人為本、全面實(shí)施素質(zhì)教育是教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題。高職教育培養(yǎng)高端技能人才,迫切需要教學(xué)法改革。勞耐爾的職業(yè)能力理論認(rèn)為綜合職業(yè)能力包括三要素,其中的方法能力特別是學(xué)習(xí)方法能力是其他兩種能力的基礎(chǔ)和要素,是一種根本能力。目前高職學(xué)生能力培養(yǎng)實(shí)踐的核心在于專業(yè)能力,對(duì)高職學(xué)生根本性方法能力的培養(yǎng)忽略、定位不準(zhǔn)、理論研究與改革實(shí)踐等方面的問題是其突出表現(xiàn),現(xiàn)有高職課程體系中也少有專門的方法類課程和相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容,這是導(dǎo)致高職學(xué)生喪失抽象思維基礎(chǔ)、方法能力和遷移能力低下的重要原因。徐維凡認(rèn)為教學(xué)方法創(chuàng)新是提高教學(xué)質(zhì)量的突破口。研究高職范疇教學(xué)法能有效強(qiáng)化師生方法能力意識(shí),對(duì)推進(jìn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革,提高思維素質(zhì),為其他素質(zhì)教育奠定基礎(chǔ),形成知識(shí)的遷移能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造態(tài)度和創(chuàng)造能力,提高高職師生教學(xué)能力和效果等都有著積極意義??死蚧姆懂牻逃碚摲治隽朔懂牻逃脑瓌t、實(shí)現(xiàn)途徑、教師備課五要素等,張智、周長(zhǎng)春等就范疇教學(xué)法作了些初步思考,湯紅明等分析了概念的教學(xué)方法,彭德林認(rèn)為概念教學(xué)法是現(xiàn)在我國(guó)高校哲學(xué)原理教學(xué)采用的基本教學(xué)方法,這些相關(guān)或類似研究為范疇教學(xué)法的后續(xù)探討提供了有益的借鑒,同時(shí),從中也可發(fā)現(xiàn)范疇教育理論也未就范疇教學(xué)法的具體操作作較為細(xì)致的論述,概念獲得模式尚未涉及范疇及其在教學(xué)活動(dòng)中的運(yùn)用,從而為方法能力導(dǎo)向的高職范疇教學(xué)法操作流程的思考提供了一定空間。通過該研究,試圖構(gòu)建旨在大幅提高高職學(xué)生思維能力和學(xué)習(xí)方法能力的高職范疇教學(xué)法操作流程。
二、高職范疇教學(xué)法操作流程的理論借鑒
在該探討中,范疇是指高職教育的課程范疇。該探討的直接理論基礎(chǔ)是德國(guó)教育家沃爾夫?qū)?克拉夫基的范疇教育理論,主要包括教學(xué)內(nèi)容的基本性原則、基礎(chǔ)性原則和范例性原則,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)性原則,范例教學(xué)的實(shí)現(xiàn)途徑,教師備課五要素等。另一理論基礎(chǔ)是布魯納、古德諾、奧斯汀在思維研究基礎(chǔ)上的概念獲得模式理論,概念獲得模式的主要流程包括呈現(xiàn)材料、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)、定義命名、總結(jié)思維策略等。
三、高職范疇教學(xué)法操作流程
(一)高職范疇教學(xué)法概念
高職范疇教學(xué)法是指基于人本主義教育思想和個(gè)性發(fā)展為主要教育目標(biāo),在高職教學(xué)過程中,通過科學(xué)掌握課程范疇,以高效習(xí)得命題、原理、規(guī)律、技能和提高高職教師施教能力及高職學(xué)生科學(xué)思維、獨(dú)立學(xué)習(xí)能力、有效運(yùn)用其他教學(xué)方法的教學(xué)方法。高職范疇教學(xué)法的主要特征是從高職課程的根基上進(jìn)行教學(xué)切入,高職范疇教學(xué)法是其他高職教學(xué)法的基礎(chǔ)。據(jù)其運(yùn)用主體,高職范疇教學(xué)法分為兩種,即高職教師角度上的高職范疇施教法和高職學(xué)生角度上的高職范疇學(xué)習(xí)法;據(jù)其在高職教學(xué)中的作用,高職范疇教學(xué)法也可分為兩種,即高職師生習(xí)得課程范疇的高職范疇教學(xué)法――范疇習(xí)得高職范疇教學(xué)法和高職師生運(yùn)用已掌握的課程范疇進(jìn)行后續(xù)關(guān)聯(lián)內(nèi)容教學(xué)的高職范疇教學(xué)法――范疇運(yùn)用高職范疇教學(xué)法。
(二)高職范疇教學(xué)法的操作程序
范疇教學(xué)法的操作程序包括學(xué)習(xí)掌握課程范疇的程序和運(yùn)用已掌握范疇發(fā)展認(rèn)知結(jié)構(gòu)的程序,其中,前者是本研究的主體部分。
1.引入先行組織者,獲得新知生長(zhǎng)點(diǎn)。先行組織者是現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的既有材料。引入先行組織者,就能為將學(xué)習(xí)的新知識(shí)準(zhǔn)確地找到生長(zhǎng)點(diǎn)。奧蘇貝爾在其代表性論著《教育心理學(xué)――認(rèn)知觀點(diǎn)》扉頁(yè)中用特大號(hào)字表述:“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話,那么,我將一言以蔽之曰:影響學(xué)習(xí)的唯一最重要因素就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點(diǎn),并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?!比纭稗r(nóng)業(yè)”和“結(jié)構(gòu)”兩個(gè)先行組織者,兩者的內(nèi)涵就是新知“農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)”內(nèi)涵的生長(zhǎng)點(diǎn)。
2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,導(dǎo)出范疇問題。根據(jù)課程特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、高職學(xué)生既有圖式等,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)、形象、感性,利于激發(fā)高職學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的教學(xué)情境。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的目的主要為了激發(fā)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),為同化和順應(yīng)新知識(shí)提供生長(zhǎng)點(diǎn),促進(jìn)意義建構(gòu)。教學(xué)情境要以有感染力的真實(shí)事件或真實(shí)問題為基礎(chǔ),同高職學(xué)生經(jīng)驗(yàn)契合。一切教學(xué)問題都根源于課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)即各種課程范疇,因此,應(yīng)在激起高職學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)引出教學(xué)中應(yīng)解決的范疇性問題。同時(shí),要明示學(xué)生通過這些問題的分析解決,必須達(dá)到的直接學(xué)習(xí)目標(biāo)和多元價(jià)值,從而反過來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。教學(xué)問題的設(shè)置應(yīng)處于高職學(xué)生最近發(fā)展區(qū)。
3.范疇的形式識(shí)別。范疇是人類思維的最基本形式,是同一概念體系中的本源,是理論體系的基礎(chǔ)。若課程中某一概念沒有相應(yīng)的上位概念,則該概念就是課程范疇。范疇的內(nèi)涵形式,一般采用“術(shù)語(yǔ)+是……”“術(shù)語(yǔ)+是指……”“……稱為+術(shù)語(yǔ)”“……謂之+術(shù)語(yǔ)”的常用句式,其中的術(shù)語(yǔ)是從形式上明確的范疇。范疇內(nèi)涵的本質(zhì)即上述省略號(hào)所代表的內(nèi)容對(duì)事物的“性質(zhì)、發(fā)生、關(guān)系或功能”的描述。范疇的內(nèi)涵、特征和外延,三位一體,統(tǒng)一于范疇,構(gòu)成范疇這一本源概念的邏輯要素。在學(xué)科體系課程中,范疇的文本位置一般存在于章節(jié)標(biāo)題中,范疇的內(nèi)涵描述一般位于標(biāo)題下的首段首句,少有置于首段中間或首段末尾,更少置于后續(xù)段落中。
4.范疇術(shù)語(yǔ)的結(jié)構(gòu)分解。首先,分解范疇術(shù)語(yǔ),得到術(shù)語(yǔ)成分。范疇術(shù)語(yǔ)大多是復(fù)合詞,對(duì)其進(jìn)行分解是可能的,也是有效學(xué)習(xí)范疇的重要方法。如農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中“農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)”就是本課程的一個(gè)重要范疇術(shù)語(yǔ),對(duì)其可分解為“農(nóng)業(yè)”與“結(jié)構(gòu)”兩個(gè)部分。在不同的學(xué)習(xí)背景中,重點(diǎn)分析的術(shù)語(yǔ)成分也不同。若高職學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,既無(wú)“農(nóng)業(yè)”也無(wú)“結(jié)構(gòu)”等認(rèn)知因素,則重點(diǎn)分析成分包括“農(nóng)業(yè)”和“結(jié)構(gòu)”;若已有“農(nóng)業(yè)”而無(wú)“結(jié)構(gòu)”認(rèn)知因素,則重點(diǎn)分析“結(jié)構(gòu)”;其余類推。其次,分解范疇內(nèi)涵,得到內(nèi)涵因素。將范疇內(nèi)涵分解為若干因素,順次、對(duì)應(yīng)、相對(duì)獨(dú)立地分別剖析范疇的內(nèi)涵因素。
5.確立范疇內(nèi)涵要素。首先,明確范疇內(nèi)涵中的全部構(gòu)成因素。其次,明確有些因素是內(nèi)涵中的核心或關(guān)鍵因素,它們對(duì)范疇的內(nèi)涵和范疇內(nèi)涵所指稱事物的本質(zhì)屬性起著決定性的作用,而其他因素則不然。確立范疇要素就是要在范疇內(nèi)涵的各個(gè)因素中找出決定范疇內(nèi)涵的主要因素,對(duì)范疇內(nèi)涵的構(gòu)成要素給予高度的針對(duì)性注意或選擇性知覺。確立范疇內(nèi)涵要素的方法是將范疇內(nèi)涵各因素的意義與范疇術(shù)語(yǔ)各成分的意義進(jìn)行匹配,其意義和范疇術(shù)語(yǔ)成分的意義對(duì)應(yīng)相同的范疇內(nèi)涵因素一定是范疇內(nèi)涵的要素。如“事物內(nèi)部各組成部分之間的內(nèi)在聯(lián)系和比例關(guān)系”中的“組分”“聯(lián)系”“比例”三個(gè)內(nèi)涵因素是“結(jié)構(gòu)”這一范疇內(nèi)涵表述中的三個(gè)要素。
6.整合范疇內(nèi)涵要素。范疇內(nèi)涵是其要素的綜合體,其要素在被分析時(shí)是相對(duì)孤立的,得出的結(jié)果不可能是范疇所欲表達(dá)的意義和所欲指稱的事物。只有對(duì)分解、確立的范疇內(nèi)涵要素進(jìn)行整合才能形成范疇內(nèi)涵,才能反映一個(gè)其各要素之間有機(jī)聯(lián)系的范疇內(nèi)涵所指稱的事物。正如將高職學(xué)生已有“農(nóng)業(yè)”與“結(jié)構(gòu)”兩個(gè)先行組織者的內(nèi)涵進(jìn)行綜合就可輕易發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)、生成新知識(shí)“農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)”的內(nèi)涵;如果高職學(xué)生只有農(nóng)業(yè)內(nèi)涵圖式,則著重加工新知識(shí)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu);余可類推。這就是遷移,就是創(chuàng)新,盡管這種創(chuàng)新是一種類創(chuàng)新,這種能力的培養(yǎng)就是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在這一整合過程中,所用到的主要而具體的方法是奧蘇貝爾先行組織者加工法、邏輯方法和綜合方法。
7.兼顧內(nèi)涵前提條件。由于所有范疇類似于所有規(guī)律,它所反映的是有限事物之間的聯(lián)系,而這些互相聯(lián)系的事物同其他事物也是互相聯(lián)系的,其他事物是“這些互相聯(lián)系的事物”所構(gòu)成的范疇賴以存在的前提條件,所以,在研究某一范疇即其所涉事物的聯(lián)系時(shí),就無(wú)法同時(shí)考慮該范疇所涉事物同其他事物之間的聯(lián)系。在此情況下,就只得設(shè)定范疇研究的一定前提條件,否則,范疇的科學(xué)性、普適性就會(huì)難以保證。如“生產(chǎn)可能性曲線”范疇的內(nèi)涵成立至少就有四個(gè)前提條件,否則生產(chǎn)可能性曲線就不能成立。
8.匹配范疇術(shù)語(yǔ)成分與范疇內(nèi)涵要素。抽取組合范疇內(nèi)涵中的關(guān)鍵字、詞,并將它們同范疇術(shù)語(yǔ)中的同義成分匹配,發(fā)現(xiàn)它們之間意義上的同一關(guān)系。如將范疇“農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)”內(nèi)涵中的“自然力、生理機(jī)制、勞動(dòng)調(diào)節(jié)、生命過程、生產(chǎn)產(chǎn)品、事業(yè)”與“農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)”術(shù)語(yǔ)中的“農(nóng)業(yè)”匹配,將其中的“組分、聯(lián)系與比例”與“農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)”術(shù)語(yǔ)中的“結(jié)構(gòu)”匹配。農(nóng)業(yè)是結(jié)構(gòu)化的農(nóng)業(yè),結(jié)構(gòu)是基于農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)。這種匹配整合緊密聯(lián)結(jié)了范疇內(nèi)涵與范疇語(yǔ)詞,使詞義一體;緊密聯(lián)系了范疇內(nèi)涵同范疇術(shù)語(yǔ)各成分,當(dāng)知覺到某一范疇術(shù)語(yǔ)時(shí),就能自然引起對(duì)范疇內(nèi)涵要素的聯(lián)想,而不必機(jī)械記憶;整合了范疇內(nèi)部各個(gè)因素;促使高職學(xué)生思考對(duì)內(nèi)涵的概括命名為什么用此術(shù)語(yǔ)而不用彼術(shù)語(yǔ),真正明白內(nèi)涵釋義與范疇術(shù)語(yǔ)意義之間的本質(zhì)聯(lián)系。
9.范例助學(xué)范疇。范例是在運(yùn)用范疇教學(xué)法過程中,引入的輔助高職學(xué)生同化或順應(yīng)范疇可以仿效并符合高職學(xué)生經(jīng)驗(yàn),適合學(xué)生現(xiàn)有能力并能使新知識(shí)即范疇納入其既有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的典范性事例或模板。范例引入的理論依據(jù)是陶行知的生活即教育,該操作是為了使高職學(xué)生在其現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中找到新知識(shí)的固著點(diǎn),使新知識(shí)與既有認(rèn)知結(jié)構(gòu)能夠有意義地聯(lián)系起來(lái)。引入的教學(xué)范例應(yīng)結(jié)構(gòu)要素完整,能全面例解課程范疇。異于教學(xué)情境,范例的作用在于幫助高職學(xué)生解決范疇問題,掌握教學(xué)內(nèi)容,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。為此,其內(nèi)容和結(jié)構(gòu)需要同范疇問題的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)保持高度的一致性。引入范例助學(xué)范疇等這個(gè)環(huán)節(jié)也可緊置于引入先行者之后。
10.明確范疇的特征和外延。范疇特征是指范疇所反映事物特有屬性所表露出來(lái)的心理跡象,它是界定事物的內(nèi)涵中的事物之本質(zhì)或特有屬性。事物特征包括本質(zhì)特征和區(qū)別特征。事物特征存在于界定事物的內(nèi)涵之中,一般可借助對(duì)比的方法從反映事物的范疇內(nèi)涵中獲得。掌握范疇所指稱事物的特征,有利于高職學(xué)生準(zhǔn)確確認(rèn)事物,有效避免事物之間的混淆,在學(xué)習(xí)和工作中準(zhǔn)確地把握目標(biāo)、交流溝通和有效操作。明確范疇的外延就是要明確范疇所適用的范圍,范疇外延的常見表達(dá)式為“范疇包括……”或“根據(jù)……不同,可將范疇劃分為……”,明確范疇的外延對(duì)于后續(xù)學(xué)習(xí)中分析、綜合等方法的有效運(yùn)用和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)具有不可替代的作用。
11.總結(jié)范疇教學(xué)法思維策略。在獲得了正確范疇以后,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)范疇習(xí)得的過程進(jìn)行總結(jié),總結(jié)他們是如何發(fā)現(xiàn)范疇的特征的,如何對(duì)范疇進(jìn)行假設(shè)的,又是如何證實(shí)假設(shè)的,然后得出習(xí)得范疇的有效思維策略。
四、結(jié)語(yǔ)與展望
概念是思維的起點(diǎn)和結(jié)果。人類思維的運(yùn)作過程就是不斷地運(yùn)用概念作出判斷,進(jìn)行推理,從而取得新的認(rèn)識(shí)的過程。目前,高職教育供給同高職教育需求存在較為嚴(yán)重的矛盾,表現(xiàn)之一是高職畢業(yè)生要適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的經(jīng)濟(jì)社會(huì)、求得自身全面發(fā)展的需要,就必須具備較高的素質(zhì)和能力,特別是思維素質(zhì)、學(xué)習(xí)方法能力。不證自明,在高職學(xué)校現(xiàn)有主流教育思想、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容下所提供的高職教育是無(wú)法真正有效培養(yǎng)高職學(xué)生的思維素質(zhì)、獨(dú)立且有效的學(xué)習(xí)方法能力的。高職范疇教學(xué)法可在一定區(qū)域內(nèi),對(duì)現(xiàn)有高職教育教學(xué)法等所引致的高職教育供求矛盾起到一定的緩和作用。另外,學(xué)習(xí)方法能力導(dǎo)向的高職范疇教學(xué)法操作流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)――高職范疇教學(xué)法效果評(píng)價(jià)、高職范疇教學(xué)法實(shí)施的資源條件等,都有必要進(jìn)行后續(xù)專題研究。
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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)方法 教學(xué)難點(diǎn) 基本結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-2117(2014)16-0-01
1 學(xué)情分析
高一年級(jí)學(xué)生經(jīng)過9年的數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí),具備了一定的基于數(shù)學(xué)方法的解題能力,有了一定的算法基礎(chǔ),但缺乏對(duì)算法的較系統(tǒng)的概念認(rèn)知,對(duì)算法沒有較深入的理解。針對(duì)教材提出的教學(xué)目標(biāo),本模塊教學(xué)的難點(diǎn)在于:①如何使學(xué)生對(duì)有一定了解的算法學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊;②如何讓學(xué)生進(jìn)一步了解算法的多樣性,培養(yǎng)其思考問題的習(xí)慣,并能對(duì)算法做出簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià);③如何使學(xué)生知曉本學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)及各子模塊之間的相互關(guān)系。
2 教材分析
(1)教材通過“實(shí)踐”活動(dòng),請(qǐng)學(xué)生回憶數(shù)學(xué)課中學(xué)過的算法,并談?wù)勛约簩?duì)算法的理解。在對(duì)普通高中階段的課程進(jìn)行整體規(guī)劃時(shí),《數(shù)學(xué)3(必修)》為《算法與程序設(shè)計(jì)(選修)》模塊的先行課,但實(shí)際的教學(xué)實(shí)施過程是《算法與程序設(shè)計(jì)(選修)》在先,《數(shù)學(xué)3(必修)》在后?;诮虒W(xué)實(shí)際,不能從“實(shí)踐”活動(dòng)引入課題,且“實(shí)踐”活動(dòng)的內(nèi)容也不能抓住學(xué)生的思維,引起學(xué)生進(jìn)行深入思考。
(2)教材通過“算法是程序設(shè)計(jì)的靈魂”、“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”來(lái)說明算法在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中的重要作用,但是對(duì)于剛剛知曉了“算法是解決問題的方法和步驟”的學(xué)生來(lái)講,并不能單單只從這些文字性的說明就能理解個(gè)中緣由。
(3)鞏固練習(xí)中所給出的“實(shí)踐”活動(dòng)有:求解水仙花數(shù)、凱撒密文的加密原理、桌面小時(shí)鐘問題。水仙花數(shù)問題在程序結(jié)構(gòu)上屬于循環(huán)結(jié)構(gòu),且基于學(xué)生現(xiàn)有的算法水平不能進(jìn)行多樣化的設(shè)計(jì),只能在算法描述方法上起到一定的鞏固作用。凱撒加密原理需要給學(xué)生補(bǔ)充ASCII碼的知識(shí)內(nèi)容,且學(xué)生不了解“字符”數(shù)據(jù)類型的相關(guān)知識(shí),用自然語(yǔ)言對(duì)“PROGRAM”字符串進(jìn)行密文轉(zhuǎn)換難度太大,實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo)很難達(dá)成。桌面小時(shí)鐘程序給出的是分支結(jié)構(gòu)的流程圖,程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)僅用了一條簡(jiǎn)單的時(shí)鐘狀態(tài)轉(zhuǎn)換語(yǔ)句,且程序代碼由多個(gè)子過程組成,對(duì)于教學(xué)難點(diǎn)的突破沒有幫助,且易使學(xué)生在學(xué)習(xí)伊始就感受到阻力。
3 教學(xué)設(shè)計(jì)
3.1 教學(xué)目標(biāo)
3.1.1 知識(shí)與技能目標(biāo):(1)理解什么是算法,體會(huì)算法的多樣性;(2)能夠?qū)υO(shè)計(jì)的算法做出簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)。
3.1.2 方法與過程目標(biāo):通過了解常用的算法描述方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用自然語(yǔ)言、流程圖來(lái)描述算法,幫助學(xué)生建立算法思維模式。
3.1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):(1)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高求知欲;(2)培養(yǎng)學(xué)生樂于發(fā)現(xiàn)、積極思考的學(xué)習(xí)態(tài)度;(3)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡乃季S習(xí)慣。
3.2 教學(xué)過程
3.2.1 實(shí)踐活動(dòng)――為培養(yǎng)算法思維創(chuàng)設(shè)環(huán)境
活動(dòng)內(nèi)容:求1+2+3+……+99+100的和活動(dòng)1:請(qǐng)嘗試用多種方法求解活動(dòng)結(jié)果:高斯法、公式法、累加法、奇偶相加等活動(dòng)目標(biāo):點(diǎn)題、引出概念――讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)內(nèi)容:算法是解決問題的方法和步驟活動(dòng)2:用文字形式表述解題步驟(分組活動(dòng))活動(dòng)結(jié)果:
學(xué)習(xí)內(nèi)容:
(1)自然語(yǔ)言描述方法;(2)對(duì)自然語(yǔ)言描述方法的優(yōu)缺點(diǎn)形成清晰的認(rèn)知。
活動(dòng)結(jié)果:流程圖描述方法直觀清晰、通俗易懂。
活動(dòng)目標(biāo):
(1)熟悉流程圖的圖例符號(hào);(2)在熟悉問題算法的情形下學(xué)習(xí)流程圖描述,用心體會(huì)流程圖描述方法的優(yōu)缺點(diǎn);(3)掌握用流程圖描述算法的方法。
3.2.2 小結(jié)――算法描述方法
(1)簡(jiǎn)介“偽代碼描述方法”,引出計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言;(2)介紹課程體系結(jié)構(gòu),提升學(xué)生算法學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平,為學(xué)習(xí)興趣的保持提供支撐;(3)對(duì)三種常用的算法描述方法進(jìn)行小結(jié),幫助學(xué)生梳理學(xué)習(xí)內(nèi)容。
3.2.3 練習(xí)――強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn),提升教學(xué)目標(biāo)達(dá)成效果
活動(dòng)內(nèi)容:求解100以內(nèi)的完美數(shù),要求設(shè)計(jì)算法并繪制流程圖
活動(dòng)結(jié)果:如何高效地解決問題是算法設(shè)計(jì)的核心。
活動(dòng)目標(biāo):
(1)將學(xué)生的注意力由“描述方法”帶回“算法思維”,將算法思維的學(xué)習(xí)引向深入。(2)強(qiáng)化對(duì)流程圖圖例符號(hào)的記憶,熟練掌握用流程圖描述算法。
4 教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)析
4.1 小問題可以做大文章
(1)“求1+2+3+……+99+100的和”這個(gè)問題,對(duì)高一年級(jí)的學(xué)生來(lái)說再熟悉不過。剛看到題目時(shí),很多學(xué)生就脫口說出答案“5050”,這使教學(xué)很自然地過渡到問題的求解方法,為后面引出課題做好伏筆。
(2)“用文字表述解題步驟”的活動(dòng),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)自然語(yǔ)言描述方法的同時(shí),發(fā)現(xiàn)這一描述方法的不足,為后續(xù)學(xué)習(xí)流程圖描述方法做好鋪墊。使用自然語(yǔ)言描述算法時(shí),不能只留停在方法上,需要進(jìn)一步理清解題步驟,學(xué)生被引入算法學(xué)習(xí)的第二個(gè)環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié),讓學(xué)生在了解算法多樣性的基礎(chǔ)上,將認(rèn)知水平發(fā)展到“算法思想是否可以改進(jìn)”。
(3)“發(fā)現(xiàn)”一個(gè)小問題可以使用多種求解方法,進(jìn)而“接受”算法的概念。“發(fā)現(xiàn)”自然語(yǔ)言描述方法存在不足,進(jìn)而“接受”流程圖描述方法。(4) 選取學(xué)生熟悉的小問題進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng),更利于凸顯學(xué)習(xí)內(nèi)容――算法的描述與設(shè)計(jì)。以一個(gè)簡(jiǎn)單易行的小問題為主線,使各個(gè)概念及知識(shí)點(diǎn)有序展開。與此同時(shí),小問題的多種解決方案突出了算法設(shè)計(jì)的重要性,將學(xué)生的學(xué)習(xí)從了解提高到理解的層次。
4.2 強(qiáng)化環(huán)節(jié)有針對(duì)性,鞏固的同時(shí)做提升
學(xué)生通過實(shí)踐活動(dòng)完成了算法學(xué)習(xí)的第一環(huán)節(jié)――熟悉概念,且通過算法描述方法的學(xué)習(xí)對(duì)算法思想有了一定的認(rèn)識(shí),具備了進(jìn)入第二環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)條件。算法學(xué)習(xí)的第二環(huán)節(jié),要使學(xué)生在鞏固之前學(xué)習(xí)的同時(shí)有所深入,將學(xué)生對(duì)算法的認(rèn)識(shí)從“具有多樣性”的初級(jí)水平提升到“完美”級(jí)別,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“如何高效的解決問題是算法研究的核心”。
【關(guān)鍵詞】初中科學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)設(shè)計(jì)
從目前的情況看,初中科學(xué)教學(xué)理論已經(jīng)較為完善,關(guān)于各個(gè)教學(xué)理論的運(yùn)用,也有了較為廣泛的研究。事實(shí)上,無(wú)論采取何種教學(xué)理念,采取何種教學(xué)方式,最終的目標(biāo)都是一致的。即將素質(zhì)教育貫穿與整個(gè)教學(xué)的本身,讓學(xué)生在各種教學(xué)方式之下,獲得知識(shí),更實(shí)現(xiàn)自身學(xué)習(xí)能力的提升。因此,筆者將在下文結(jié)合不同的教學(xué)內(nèi)容,對(duì)幾種常用的教學(xué)模式進(jìn)行相應(yīng)的論述。
一、以體現(xiàn)認(rèn)識(shí)過程為主的教學(xué)模式
對(duì)初中學(xué)生而言,在學(xué)習(xí)科學(xué)這門學(xué)科的過程中,首先要解決的就是對(duì)科學(xué)的認(rèn)知問題。因此,在初中科學(xué)的教學(xué)過程中,如何讓學(xué)生從不同的觀點(diǎn)和角度,認(rèn)識(shí)科學(xué),掌握科學(xué)的基本概念,就顯得至關(guān)重要了。
因此,在以“概念”認(rèn)識(shí)為主的教學(xué)中,教學(xué)的具體工作就可以分為兩個(gè)方面:首先是實(shí)現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化;其次是讓學(xué)生在原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)上,建構(gòu)新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的系統(tǒng)化和具象化。
其實(shí),所謂的知識(shí)結(jié)構(gòu)化,反應(yīng)在具體的教學(xué)中,又可以分為多個(gè)方面。比如說,在科學(xué)概念的教學(xué)中,如果能夠應(yīng)用直觀的觀察,讓學(xué)生直接獲得具體概念,那么,初中科學(xué)教師就需要盡可能的利用現(xiàn)有條件,讓學(xué)生從具體事例中完成整個(gè)概念的建構(gòu),即通過對(duì)各種事物和現(xiàn)象的比較、歸納,最終找到同類事物共同特征,最終完成“概念形成”的目標(biāo)。例如,對(duì)“升華”的概念,可通過樟腦丸消失和碘受熱等實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生在具體事物和現(xiàn)象的比較中,準(zhǔn)確的把握概念的本質(zhì)。
但是,如果碰到只能通過定義才能獲得的概念,那么教師就不能一成不變,按照原來(lái)的教學(xué)模式組織教學(xué),而是需要通過學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),來(lái)理解新概念,最終通過相應(yīng)的知識(shí)架構(gòu),順利完成“概念同化”的目標(biāo)。
例如,完成光合作用和蒸騰作用的教學(xué)后,教師可以通過更系統(tǒng)的知識(shí)架構(gòu),讓學(xué)生直觀、清晰的認(rèn)識(shí)到植物對(duì)環(huán)境的影響。具體而言,可以形成以下概念圖。
光合作用與植物對(duì)環(huán)境的影響概念圖
(必要時(shí)可在連接線上注明關(guān)系,如“需要”、“利用”等)
二、以動(dòng)作技能教學(xué)為主的模式
在素質(zhì)教育理念下,提升學(xué)生的動(dòng)手能力是教師教學(xué)的重點(diǎn)。而作為科學(xué)入門課程,初中科學(xué)課程具有培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,增加學(xué)生動(dòng)作技能的特點(diǎn)。事實(shí)上,技能是知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是能力發(fā)展的基礎(chǔ),學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng),都是在動(dòng)手操作能力之上實(shí)現(xiàn)提升的。
因此,初中科學(xué)教師,在教學(xué)中就必須要注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力,動(dòng)作技能的指導(dǎo)。而要做到這一點(diǎn),需要在教學(xué)中通過系統(tǒng)的教學(xué)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。正如加涅在《學(xué)習(xí)的條件與教學(xué)論》中所言,動(dòng)作技能的獲得需要言語(yǔ)的指導(dǎo)、圖片展示、動(dòng)作演示、練習(xí)、反饋等五個(gè)外部條件。
落實(shí)到具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中,就需要把教學(xué)的過程分為三個(gè)階段。
(1)認(rèn)知階段,即教師根據(jù)相關(guān)流程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作知識(shí)和注意事項(xiàng)的培訓(xùn);
(2)分解階段,即教師需要根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,將整個(gè)流程劃分為多個(gè)動(dòng)作,讓學(xué)生在分解流程中分步驟學(xué)習(xí);
(3)定位階段,即在學(xué)生掌握分階段技能的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生將所有的步驟連接起來(lái),最終在教師的示范和指導(dǎo)下,完成整個(gè)學(xué)生的過程。
比如說,在“過濾”操作技能的教學(xué)中,教學(xué)的基本步驟應(yīng)該為:講解將器具安裝、濾紙折疊將安放、液體傾倒等動(dòng)作按順序演示,同時(shí)要求學(xué)生模仿練習(xí)讓學(xué)生在練習(xí)中將自己的操作與老師的演示,或者是其他小組及同學(xué)的操作進(jìn)行比較,形成一定的結(jié)論教師針對(duì)學(xué)生練習(xí)中出現(xiàn)的問題,進(jìn)行集中處理,并有針對(duì)性的進(jìn)行矯正學(xué)生最終能夠自己全程操作。
三、以體現(xiàn)探究過程為主的模式
其實(shí),探究教學(xué)在現(xiàn)代教育中已經(jīng)廣泛運(yùn)用,而事實(shí)也證明,這種教學(xué)方式是適用于素質(zhì)教育的,也取得了相對(duì)較好的成果。但是,關(guān)于何種探究教學(xué),更能夠體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探究能力,我們還需要進(jìn)行更多的思考。
例如,在“平面鏡成像”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們可以設(shè)置2中探究模式:
1.推理性探究的設(shè)計(jì)思路。(1)演示平面鏡成像的實(shí)驗(yàn),接著讓學(xué)生就平面鏡成像的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)討論。(2)按照光的反射定律,讓學(xué)生作出物體經(jīng)平面鏡反射的光路圖。(3)按照畫出的光路圖,對(duì)像的位置和大小進(jìn)行全面的解釋。(4)最后得出結(jié)論。
2.實(shí)驗(yàn)式探究的設(shè)計(jì)思路。(1)提出問題:平面鏡成像時(shí),像的位置、大小與物體的位置、大小有的關(guān)系?(2)在確定變量的基礎(chǔ)上,做出假設(shè),即當(dāng)物體移面鏡時(shí),像也隨之向鏡面移動(dòng),因此,像與物體距離鏡面距離可能成正比;物體距鏡面越遠(yuǎn)、像就越小,所以像的大小可能與距離成反比。(3)制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。(4)實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,即根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)計(jì)劃,取點(diǎn)燃的蠟燭距玻璃板的不同距離,進(jìn)行有針對(duì)性的反復(fù)實(shí)驗(yàn)。好記錄,尤其是像的大小與蠟燭大小的關(guān)系。(5)分析論證,即根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)假設(shè)進(jìn)行論證。
事實(shí)證明,后一種探索模式,更符合素質(zhì)教育的要求,所取得的教學(xué)效果更明顯,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也更高。
四、結(jié)語(yǔ)
總而言之,在初中科學(xué)教學(xué)中,教學(xué)模式的運(yùn)用至關(guān)重要,但是不是所有教學(xué)模式都適用所有的教學(xué)內(nèi)容,教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,制定相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo),采取相應(yīng)的教學(xué)模式,這樣才能取得最佳的效果。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉寶劍.初中教學(xué)“輕負(fù)擔(dān)高質(zhì)量”的典型調(diào)查《教研員的視角與思考》[M].浙江:浙江大學(xué)出版社,2007:9.
每每到學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí),我們常常能看到這樣的現(xiàn)象:或教師發(fā)教材重要語(yǔ)句的挖空練習(xí)讓學(xué)生書上找答案,還美其名曰“引導(dǎo)學(xué)生回歸教材”;或干脆教師坐講臺(tái)讓學(xué)生自己背書;或簡(jiǎn)要地回顧和梳理原本的一些知識(shí)內(nèi)容;或逐章逐節(jié)地發(fā)練習(xí)、講練習(xí);或采用深挖洞廣積糧的策略;等等。對(duì)這樣的復(fù)習(xí),還有教師認(rèn)為因?yàn)樯飪?nèi)容知識(shí)點(diǎn)多、記憶性強(qiáng),復(fù)習(xí)的關(guān)鍵之一就是要讓學(xué)生把已學(xué)的東西撿回來(lái),回到課本、熟記教材。而學(xué)生普遍認(rèn)為,上述的一些復(fù)習(xí)方式收效甚微,沒有在復(fù)習(xí)中改進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)、糾正一些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),也沒有獲得解題技巧和復(fù)習(xí)方法的指導(dǎo),越復(fù)習(xí)對(duì)生物的學(xué)習(xí)興趣反倒越低。因此,探索復(fù)習(xí)方法,努力從低效的學(xué)習(xí)狀態(tài)中走出來(lái),提高復(fù)習(xí)教學(xué)成效,已經(jīng)刻不容緩。解決問題的對(duì)策之一就是在復(fù)習(xí)過程中滲透學(xué)法指導(dǎo)。
二、強(qiáng)調(diào)學(xué)法指導(dǎo)的依據(jù)和意義
學(xué)法指導(dǎo)是學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)的簡(jiǎn)稱,它是指教育者在一定的條件下,通過一定的途徑,采取一定的方式對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的傳授、滲透、指導(dǎo)、訓(xùn)練,使學(xué)習(xí)者掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法并能動(dòng)地運(yùn)用于自己的學(xué)習(xí)實(shí)踐,進(jìn)而形成自主學(xué)習(xí)能力的教育行為。它包含兩個(gè)方面的含義:一是在具體的學(xué)習(xí)情境中引導(dǎo)學(xué)生掌握不同的學(xué)習(xí)方法;二是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)具體學(xué)習(xí)方法的適用范圍,使學(xué)生能夠針對(duì)具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇并運(yùn)用恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法。
新課程將“過程與方法”作為教學(xué)目標(biāo)之一,新課程改革的顯著特征是轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式和方法。實(shí)施過程中強(qiáng)調(diào)教師要善于引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,要改變接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀。
教育心理學(xué)告訴我們,成功是誘發(fā)內(nèi)部動(dòng)機(jī)最強(qiáng)烈的因素。在教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過自身實(shí)踐活動(dòng)去感受知識(shí),理解過程,掌握方法,把知識(shí)烙印在學(xué)生心中,讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,獲得成功的體驗(yàn)。這樣不但能增強(qiáng)學(xué)生的自信心,而且還能夠激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,從而不斷提高學(xué)習(xí)成效。
建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一種歷程,通過學(xué)生的參與和投入,使他們確確實(shí)實(shí)體驗(yàn)到知識(shí)的建構(gòu)過程,體驗(yàn)到經(jīng)驗(yàn)的完善,體驗(yàn)到自己認(rèn)識(shí)的變化,因此在復(fù)習(xí)課堂中應(yīng)注重過程與方法。
三、學(xué)考復(fù)習(xí)中進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)的策略和實(shí)踐
(一)建構(gòu)概念圖,梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)
案例1:學(xué)考《細(xì)胞的分子組成》復(fù)習(xí)
1.復(fù)習(xí)目標(biāo)
根據(jù)高中生物學(xué)科學(xué)業(yè)水平考試的內(nèi)容和要求。(詳見《2014年浙江省普通高中學(xué)業(yè)水平考試標(biāo)準(zhǔn)》)
2.復(fù)習(xí)方法――建構(gòu)概念圖
概念圖通常是將某一主題不同級(jí)別的有關(guān)概念置于圓圈或方框之中,然后用連線將相關(guān)概念和命題連接,連線上標(biāo)明兩個(gè)概念之間的意義關(guān)系,形成關(guān)于該主題的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。如細(xì)胞結(jié)構(gòu)的概念圖(圖1)。
生物學(xué)科概念多,作概念圖是一種有效的學(xué)習(xí)方法。在《細(xì)胞的分子組成》的復(fù)習(xí)課中的具體做法是:依次呈現(xiàn)圖2、圖3、圖4、圖5、圖6,逐一展開相關(guān)內(nèi)容。
(二)圍繞一個(gè)主題,繪制思維導(dǎo)圖
案例2:學(xué)考《光合色素》的復(fù)習(xí)
1.復(fù)習(xí)目標(biāo)
根據(jù)高中生物學(xué)科學(xué)業(yè)水平考試的內(nèi)容和要求。(詳見《2014年浙江普通高中學(xué)業(yè)水平考試標(biāo)準(zhǔn)》)
2.復(fù)習(xí)方法――找出支點(diǎn),繪制思維導(dǎo)圖
在光合色素復(fù)習(xí)中筆者的具體做法是:先出示已經(jīng)提取好的一管葉綠體色素提取液,然后圍繞這管光合色素進(jìn)行問題串教學(xué):這是我昨天做的菠菜葉片葉綠體色素的提取液,提取的原理是什么?試管底部有什么現(xiàn)象?(有白色沉淀物)它們是什么物質(zhì)?在提取過程中起什么作用?為什么提取液是綠色的?這里還有哪些種類的光合色素?分離的原理?在聽課紙上畫出分離后的示意圖,標(biāo)注色素帶的位置和名稱。如果在提供充足CO2的基礎(chǔ)上,用白光照射色素提取液,能否進(jìn)行光合作用?為什么?逐漸完善如圖7所示的思維導(dǎo)圖。
隨后緊跟過程性評(píng)價(jià)練習(xí):下列關(guān)于葉綠體色素提取與分離的描述中正確的是( )
A.提取葉綠體色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同
B.在濾紙條最上端的色素帶是黃色的葉黃素
C.提取葉綠體色素過程中加入少量的CaCO3粉末的作用是保護(hù)葉綠素分子
D.在濾紙條上最寬的色素帶是黃綠色的葉綠素
參考答案:C
上面的操作,我把它稱之為“給我一個(gè)支點(diǎn),我可以撬開一片生物天地”。
(三)應(yīng)用科學(xué)思維方法,理順內(nèi)容的邏輯
案例3:學(xué)考《孟德爾定律》的復(fù)習(xí)
1.復(fù)習(xí)目標(biāo)
根據(jù)高中生物學(xué)科學(xué)業(yè)水平考試的內(nèi)容和要求。
2.復(fù)習(xí)方法
在《孟德爾定律》第一課時(shí)的總體復(fù)習(xí)中,圍繞分離定律和自由組合定律的提出,以“假說―演繹法”這一科學(xué)思維方法的一般過程為線索,將相關(guān)內(nèi)容按邏輯關(guān)系逐一呈現(xiàn)。如下表:
(四)圍繞核心概念,繪制流程圖
案例4:學(xué)考《細(xì)胞免疫》的復(fù)習(xí)
1.復(fù)習(xí)目標(biāo)
根據(jù)高中生物學(xué)科學(xué)業(yè)水平考試的內(nèi)容和要求。
2.復(fù)習(xí)方法
圍繞細(xì)胞免疫這一核心概念,強(qiáng)調(diào)細(xì)胞免疫過程的流程圖建構(gòu)。教學(xué)中首先需要為學(xué)生建構(gòu)細(xì)胞免疫流程圖(圖8)搭建腳手架,然后引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀教材中的文字和圖解建構(gòu)細(xì)胞免疫的過程,圖9是建構(gòu)完成后的細(xì)胞免疫的流程。
四、學(xué)生對(duì)以學(xué)法指導(dǎo)為主導(dǎo)的復(fù)習(xí)實(shí)踐的評(píng)價(jià)
學(xué)生甲:我是一個(gè)不會(huì)復(fù)習(xí)也懶得復(fù)習(xí)的人,一直覺得上課時(shí)好好聽就能記住。然而在學(xué)習(xí)生物時(shí)發(fā)現(xiàn)光聽一遍并不能全部記住,在學(xué)考復(fù)習(xí)時(shí)要將章節(jié)單元梳理成框架,從一個(gè)聚焦點(diǎn)發(fā)散到多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)方式雖然對(duì)于課本內(nèi)容的熟悉程度要求很高,但的確經(jīng)過一個(gè)月方法指導(dǎo)式的復(fù)習(xí),堅(jiān)持下來(lái)之后我對(duì)生物的學(xué)習(xí)有了新的認(rèn)識(shí),對(duì)課本內(nèi)容開始有了系統(tǒng)性的了解,對(duì)于之后的復(fù)習(xí)也事半功倍了。這種引導(dǎo)和自主相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式,值得嘗試。
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):百種重點(diǎn)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)