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內容提要
一、引言--ME命題的背景
二、ME命題為真的哲學基礎
⒈ 信息技術是導致人類社會實現第三次飛躍的決定性因素
⒉ 信息技術在教育領域的運用是導致教育領域徹底變革的決定性因素
三、ME 命題為真的教育科學基礎
⒈ 21世紀對新型人材的需求特點
⒉ 現代教育技術對新型人材培養的重大意義
當前教學改革存在的主要問題 當前深化教學改革的主要目標棗建構新型教學模式 以計算機為基礎的現代教學媒體可為新型教學模式的建構提供理想的教學環境 現代教育技術的教學設計理論可為新型教學模式的建構提供堅實的理論基礎
四、基于ME 命題的實踐探索
⒈ 語文“四結合”教學改革試驗研究
⒉ 運用“幾何畫板”革新數學教學的試驗研究
五、結束語
論現代教育技術與教育深化改革--關于ME命題的論證
何克抗北京師范大學 現代教育技術研究所
一、引言--ME命題的背景當前信息技術飛速發展,知識經濟已見端倪,我們即將進入的21世紀,將面臨人類文明史上的又一次大飛躍棗由工業化社會進入到信息化社會。21世紀,既為我們帶來新的機遇,也為我們帶來新的挑戰棗世界各國將迎來更為激烈的國際競爭。21世紀的競爭,是經濟實力的競爭,科學技術的競爭,歸根結底是人才的競爭,而人才取決于教育。為此,世界各國對當前教育的發展及信息技術在教育中的應用都給予了前所未有的關注,都試圖在未來的信息社會中讓教育走在前列,以便在國際競爭中立于不敗之地。
教育部的新任領導清醒地認識到上述競爭態勢對教育的嚴重挑戰,并看到了現代教育技術在迎接這場挑戰中的關鍵作用,因此不失時機地提出,要把現代教育技術當作整個教育改革的“制高點”和“突破口”。陳至立部長在為《中國教育報》5月18日創辦的題為“制高點棗現代教育技術”專題新聞版撰寫的“應用現代教育技術,推動教育教學改革”的文章中強調指出:“要深刻認識現代教育技術在教育教學中的重要地位及其應用的必要性和緊迫性;充分認識應用現代教育技術是現代科學技術和社會發展對教育的要求,是教育改革和發展的需要?!辈⑻栒佟案骷壐黝悓W校的教師要緊跟科學技術發展的步伐,努力掌握和應用現代教育技術,以提高自身素質,適應現代教育的要求”。呂福源副部長在多次講話中也強調要把現代教育技術與各學科的整合作為深化教育改革的“突破口”。眾所周知,“制高點”是“兵家必爭之地”,“突破口”則是使整個戰役獲勝、或是使艱巨而復雜問題迎刃而解的要害所在。顯然,教育部兩位新任部長的文章和講話精神實際上表達了同一個意思棗現代教育技術對于整個教育的深化改革有著決定性的重要意義。這個意思也可明確地表述為下列命題:現代教育技術是整個教育改革的制高點或突破口。
為了便于下面的論述,我們不妨把術語“現代教育技術”(Modern Educational Technology)就用字母M表示,“教育深化改革”(Deepening Reformation of Education)則用字母E表示,這樣,兩位部長提出的上述命題就可簡稱之為“ME命題”。自新任部領導提出這個命題以來,在國內教育界已產生很大反響:不論是從教育部的部機關到各省市的教委,還是從教育理論界到實際教育工作者,或是從高等院校到廣大中小學,無不議論紛紛。贊成擁護者有之,懷疑觀望者有之,批評責難者有之,真可謂“一石激起千層浪”。一個命題能引起如此眾多的人群為之關注(這個人群中包括教育界的資深專家、學者、名流,乃至前國家教委的一些著名領導),甚至為之激動,為之鼓舞或為之氣忿,不管這個命題的真偽性如何(這有待于科學的論證和冷靜的分析),至少說明這不是無關宏旨的一般性問題,而是關系到我國教育事業成敗、對我們子孫后代有著深遠影響的重大命題。因此對這一命題進行深入的討論、認真的探索,以便使絕大多數的領導和群眾取得共識,我看是非常必要、大有好處的。下面僅就本人對我國教育現狀的認識和多年來對現代教育技術的研究,試圖對這一命題作出比較全面的論證。
二、ME命題為真的哲學基礎如上所述,ME命題代表“現代教育技術是整個教育改革的制高點或突破口”這樣的命題。這里的“現代教育技術”是指以計算機為核心的信息技術在教育、教學領域的運用。因此,為了論證ME命題為真(即論證以計算機為核心的信息技術對于整個教育改革具有決定性的意義),我們可以先看看以計算機為核心的信息技術對于整個人類社會的發展具有何等重要的作用。
⒈ 信息技術是導致人類社會實現第三次飛躍的決定性因素眾所周知,迄今為止,人類所利用的資源共有三種:物質、能量和信息。物質有形狀、有大小,人們可以切切實實地感覺到物質的存在,所以在上述三種資源中物質是最具體、最直觀的;信息剛好相反,它沒有形狀、大小,看不見、摸不著,只有借助其他媒體(如文字、聲音、圖象等),信息才能表現出來,所以在上述三種資源中信息是最抽象、最不直觀的;能量的抽象性則介于物質和信息之間:它也沒有一定的形狀、大小,但是人們卻可以切切實實地感覺到它的存在棗“熱能”可通過溫度變化感覺出來,“電能”可使人觸電直至電死,水位落差所具有的勢能可以使水車或水輪機轉動,……??傊?,能量雖然看不見、摸不著,但是人們仍可直接感覺出它的存在,所以它和信息相比仍有一定的具體性,即其抽象程度要比信息低。
人類認識客觀事物總是遵循由具體到抽象,由簡單到復雜的規律,在對資源的認識與利用上也不例外[1]。物質最具體,所以作為一種資源,在人類文明發展史上就被最先認識到并利用來制造生產工具。據考古發現,人類在200萬年前即能制造石刀、石斧與石錐等工具。這是“舊石器時代”。大約5萬年前,人類開始發明弓箭棗用竹子彎成弓,用牛筋作成弦,再用木棍和石錐作成箭,從而發明出一種能在一定距離內發射以捕殺野獸并保護自身安全的有效武器。這在當時來看,屬于相當復雜的發明創造(不亞于今天的火箭),是高度智慧的結晶。在以狩獵為主的原始社會里,弓箭的出現無疑使人類獵獲野獸的能力(即當時的“生產力”)大幅度提高,所以恩格斯對弓箭的發明給予了很高的評價。這是“新石器時代”。
據出土文物考證,在7000年前左右,黃河流域已有人種谷子,長江流域已有人種稻子。人類實際掌握種植能力肯定在此之前,估計應在1~2萬年前人類即開始由狩獵為主轉入以種植為主,這就是農業社會的初級形態。在6000年前左右人類開始掌握煉銅技術,使人類能利用青銅這種物質制造出比石器遠為強大的生產工具,從而由新石器時代轉入“青銅器時代”,這是農業社會的中級階段。到了3000~4000年前人類又進一步掌握了煉鐵技術,制造出諸如鋤頭、犁耙、鋼刀、鐵斧這類更加有效的工具,使生產力進一步發展,從而進入“鐵器時代”。這是農業社會的高級階段。
農業社會大約持續了一萬多年,直到18世紀瓦特發明了蒸汽機才開始轉入工業社會。嚴格說,瓦特不是發明蒸汽機而是改進了蒸汽機[2],因為第一臺原理性蒸汽機(能實現熱能--機械能的轉換,利用水加熱后的蒸汽推動連桿以完成某種機械操作)早在1705年就已實現,而瓦特是在此之后的半個世紀即1765年才研制出第一臺實用蒸汽機。瓦特的蒸汽機對原理性蒸汽機作了兩方面的重大改進:① 使蒸汽機能連續不停運轉,從而真正成為動力之源;② 大大提高了熱能棗機械能的轉換效率,從而使蒸汽機真正實用化。從這個意義上說瓦特發明了蒸汽機,也并不過份。有了蒸汽機就開始出現火車、輪船、紡織機械、印刷機械、采礦機械、冶煉機械……這類全新的生產工具,即實現了生產工具的機械化,從而使生產力與農業社會相比有了更大的發展,生產效率成十倍、成百倍地提高。以紡織為例,過去用手搖紡紗機,一人一臺效率很低,現在用蒸汽機帶動紡織機械,可由一位工人巡回看管幾十臺機器,而每臺機器的運轉速度更是大大加快,因此效率可以提高幾百倍。這是工業社會的初級階段。到了19世紀后半葉法拉第發現電磁感應定律,使人們認識到不僅熱能可利用來作為資源,而且電能也有這種可能,從而在法拉第定律基礎上發明了發電機和電動機,于是人類進入“電氣時代”。這是工業社會的中級階段。到了20世紀中葉,人們在認識原子奧秘的基礎上實現了對原子的“受控核反應”,使原子能的和平利用成為可能,從而進入“核子時代”。這是工業社會的高級階段。
利用物質作為資源,盡管經歷了“新石器青銅器鐵器”等不同時代,即對物質作為資源的不斷深化的認識過程,但是,只要是用物質作為資源,所制造的生產工具就只能是簡單的、沒有活力、沒有智能的“死工具”棗從石器時代的石刀、石斧、弓箭,到后來鐵器時代的犁、耙、鎬、锨皆屬此類。這是人類的第一代生產工具。
利用能量作為資源也經歷過“蒸汽電氣核子”等不同時代對能量作為資源的不斷深化的認識過程。要利用蒸汽的熱能,通過日常生活觀察水壺煮水現象即可發現有關規律,這是比較簡單的;要利用電能則要用磁鐵和線圈做電磁感應的科學試驗才有可能發現法拉第定律,并在此基礎上實現電能利用;要利用核能就更復雜,必須通過精密、微觀而深入的科學探索,在揭示原子核結構規律的基礎上,利用極為復雜的技術手段才能實現“受控核反應”即原子能的和平利用。不同時代對能量作為資源的不斷深化的認識,是人類文明進步的重要標志。每一次深化都帶來新一代的生產工具,都伴隨生產力的一次新的飛躍。但是,只要使用能量作為資源,所制作的生產工具就只能是沒有智能、但有活力的工具[1]。它和第一代沒有活力的“死工具”相比,有了很大改進,但仍不是最理想的工具,因為它們還沒有智能。這是人類的第二代生產工具。
只有到了20世紀后半葉,人類才開始認識到不僅物質、能量可以作為資源,而且信息也可以作為一種資源,甚至是更為重要的資源。這是因為信息和知識密切相關(信息通過分析、綜合、提煉、加工就可以成為知識),而知識的多寡則在很大程度上反映智慧的高低。因此利用信息作為資源就可制造出新一代既有活力又有智能的生產工具[1],而計算機則是這類生產工具的代表。利用計算機可以構成智能決策系統、智能指揮系統、智能信息處理系統、各類專家系統、各種智能卡以及機器人……。機器人的應用領域正日益擴大:潛水機器人可潛入人類無法進入的深海(人類不能承受深于50米的海水壓力),維護核電站的機器人能抵御任何強輻射,化工生產線上的機器人不怕各種污染和毒物的侵蝕,超微型機器人可送入人類血管中去當“清潔工”,幫助清除血管中的雜質乃至血栓,把人類從當今第一大“殺手”棗“心血管類”疾病的威脅下拯救出來。凡此種種,無不顯示出新一代智能生產工具強大而神奇的威力,從而使人類社會生產力獲得空前未有的大發展、大解放,也帶來人類物質文明的極大豐富與發展。這是人類的第三代生產工具,也是最理想、最完善的生產工具。
通過以上分析,我們看到一條規律:人類對資源的認識和利用水平決定生產工具的制造水平,而生產工具的制造水平則決定生產力的發展水平[1]。
根據的哲學理論,上層建筑是由經濟基礎決定的,經濟基礎的改變將導致上層建筑的變革。而經濟基礎則是指生產關系的總和。在生產力與生產關系這對矛盾中,生產力是矛盾的主要方面,生產力的發展必將導致生產關系改變(以適應生產力的發展),即導致經濟基礎改變,從而又引起上層建筑從政治、法律、經濟理論、文化教育到整個意識形態的徹底變革。人類社會是由經濟基礎與上層建筑兩大部分組成的,一旦經濟基礎和上層建筑都發生了根本性變化,整個社會就必然要飛躍到一個全新的階段?,F在我們可以清晰地看出資源利用與人類社會發展之間的下列關系:
對物質作為資源的利用導致第一代生產工具(簡單的無活力、無智能的死工具)的誕生形成人類社會較低程度的生產力使人類脫離狩獵為主、開始進入以種植為主的農業社會。
對能量作為資源的利用導致第二代生產工具(無智能、有活力的機械工具)的誕生形成人類社會中等程度的生產力使人類由農業社會躍進到工業社會。
對信息作為資源的利用導致第三代生產工具(有智能、有活力的智能工具)的誕生形成高度發達的生產力使人類由工業社會躍進到信息社會。
可見,如何將信息作為一種資源而加以利用(即“信息技術”),決不僅僅是一個簡單的技術問題,而是與人類文明的發展、與人類社會的飛躍密切相關的決定性因素。21世紀之所以對我們有極不平常的、至關重要的意義,就是因為在21世紀人類社會將要面臨又一次巨大的飛躍,而這樣的飛躍在迄今為止200多萬年的人類發展史上只發生過兩次(如上所述,第一次發生在一萬多年前棗躍入農業社會,第二次發生在18世紀棗躍入工業社會),現在將面臨的是第三次棗躍入信息社會。
⒉ 信息技術在教育領域的運用是導致教育領域徹底變革的決定性因素按照的觀點,能推動人類社會進步的因素是最革命的因素。信息和信息技術(即如何把信息作為一種資源而加以利用的技術)由于能導致第三代生產工具(智能工具棗計算機)的誕生,使生產力達到前所未有的高度,從而導致人類社會的新飛躍。可見,以計算機為核心的信息技術是社會變革的動因,是人類社會躍進的杠桿,是推進人類文明與進步的革命因素?,F代教育技術是以計算機為核心的信息技術在教育、教學領域的運用,顯然,這決不能僅僅看作是一般的教育手段和教學方法的運用問題。既然信息技術的深入發展將導致整個經濟基礎和上層建筑的徹底變革,那么,信息技術在教育教學領域的全面應用,也必將導致教學內容、教學手段、教學方法和教學模式的深刻變革,并最終導致教育思想、教學觀念、教與學的理論乃至整個教育體制的根本變革。正是在這個意義上,我們認為現代教育技術是整個教育改革的制高點或突破口,即ME命題為真。這是事物發展的必然,是由哲學的基本規律(即生產力決定生產關系和經濟基礎決定上層建筑的規律)所決定的,這就是ME命題為真的哲學基礎。任何把現代教育技術僅僅看作是一種教學手段或教學方法的看法都是極端膚淺的、近視的。只有站在哲學的高度來認識ME命題和整個教育改革的形勢,才能做到高屋建瓴,才不致于迷失教育改革的方向。
三、ME命題為真的教育科學基礎任何教育改革的目的都是為了能更好地培養出適應社會需求的人材。ME命題之所以強調現代教育技術對于整個教育改革具有決定性的意義,也正是因為現代教育技術對于21世紀所需的新型人材的培養具有至關重要的作用。下面我們就從“21世紀對新型人才的需求特點”和“現代教育技術對新型人材培養的重大意義”等兩個方面對ME命題作進一步的論證。由于人材培養問題就是教育問題,對人材需求的特點就是對教育需求的特點,所以從人材需求與培養的角度對ME命題進行論證,也就是從教育科學的角度對ME命題進行論證。
當前人類社會即將進入21世紀。從全球范圍看,21世紀將是信息化社會,九十年代則是工業化社會向信息化社會過渡的開端。因此21世紀對人材需求的特點也就是信息社會對人材需求的特點,下面就是對這類特點的分析:
⒈ 21世紀對新型人材的需求特點(1) 信息社會的經濟發展對新型人材的知識結構與能力素質所提出的需求
① 信息社會的經濟發展愈來愈依賴基于知識的信息產業
(一)教師對現代教育技術的認識不高
由于我國高校應用傳統教學模式的時間較長,很多教師也都是受傳統的應試教育成長的,特別是年長的教師隊伍,他們長期受到應試教育的影響,對現代教育技術的掌握也不到位,不懂得如何應用現代教育技術進行教學,認為現代教育制度是可有可無的,現代教育技術在操作中,對教師的綜合素質要求比較高。有的教師對現代教育技術的使用意義并不明確,在使用現代教育技術中存在盲目性。有些高校實施現代教育制度,只是為了應付上級領導的檢查,做面子工程,使得現代教育技術的應用流于形式,并沒有發揮好現代教育技術應有的作用。
(二)現代教育技術應用效果差
在教學中應用現代教育技術,可以使課堂變得靈活多樣。但是就實際而言,大多數教師都不愿意花太多的時間去學習和研究現代教育技術,在課堂中還是習慣性的實施灌輸式教育,將理論知識灌輸給學生,學生在課堂學習中感到枯燥乏味,提不起學習的興趣。同時,很多教師在應用現代教育技術時。也并沒有真正的理解到現代教育技術的內涵,利用多媒體教學將黑板上的內容放大;教師在制作教學課件上也沒有用心,大多都是在網上搜索的教學課件,下載后應用于教學,這使得教師的教學沒有針對性,并不是根據學生學習的實際情況和教學內容組織的課堂教學。從以上可以看出,當前現代教育技術應用效果不佳。
二、現代教育技術在教學改革中的實踐思路
現代教育制度作為一種先進的教學手段,應該加強其在教學中的實踐。通過對現代教育制度在教學中存在問題的分析,筆者認為要解決好現代教育技術在實踐中存在的問題,就要加強對現代教育技術的應用,提高教師對現代教育技術的掌握能力,讓教師對此引起重視,才能更好的在發揮好現代教育技術在教學實踐中的作用。
(一)加強對現代教育技術的應用
隨著科學技術的飛速發展,計算機技術和網絡多媒體技術也得到了普及,并廣泛的應用于人們的生活。信息時代的到來,也影響到了教學?,F代教育技術改變了傳統的教學方式,可以彌補傳統識字教學的不足。因此,教師在實施教學的過程中,要加強對現代教育技術的應用?,F代教育技術在教學內容安排上,集中了聲音、文字、圖形以及圖像為一體,拓寬了知識來源,形象生動,對學生更具吸引力。
(二)提高教師現代技術教育的運用能力
教學改革中要提高教師運用現代教育技術的能力,首先就要轉變教師的觀念,加強教師對現代教育技術應用的意識。當今的社會是一個飛速發展的社會,信息日益更替,教師只有不斷的更新自己的知識,積累新的知識才能更好的進步,不被時代所淘汰。教師要認識到現代教育技術的優點和重要性,樹立現代教育技術理念。其次,學校要對教師進行培訓。學校要制定好培訓目標,并按照培訓目標制定培訓計劃,針對教師的現狀,實時的對教師開展現代教育技術的培訓,在重視教師現代教育技術技能掌握的同時,也要注重對教師理論知識的培訓。同時,學校也可以聘請校外的有關專家進學校,對教師進行培訓和指導,不斷的提高教師現代教育技術水平。
(三)教師要對現代教育技術引起重視
(1)需要較好的數學演算推理能力。例如概率論、傅立葉變換、卷積等數學知識在通信系統的理論推導中會頻繁的使用。
(2)需要較好的邏輯思維能力。通信理論較為抽象,學生很難把簡單的建??驁D與實際通信系統中的設備聯系起來。
(3)需要良好的綜合分析能力。“現代通信技術”課程中知識體系結構復雜,綜合性強,學生不容易抓住重點、難點,難以理清頭緒。
比如“數字基帶傳輸系統”與“數字頻帶傳輸系統”和“數字信號復用系統”的知識點都有著緊密聯系。但是,高職高專學生數學基礎普遍較弱,自學能力不強,課程知識在短時間內難以理解和消化,學生在學習過程中有著較大的難度。所以,根據“現代通信技術”課程的分析以及高職高專學生特點,在授課過程中對課程教學內容的取舍、教學方法的設計以及實驗內容的選擇與設計都作出了相應的調整,同時增加了仿真技術。
1“現代通信技術”理論教學教育改革
(1)教學內容的選擇
“現代通信技術”課程主要介紹的是通信系統的組成、工作原理、實現過程和分析方法,但是模擬通信系統中的調幅、調頻和調相的調制和解調技術在“高頻電子線路”課程中已講過,因此“現代通信技術”課程在教學內容上以數字通信原理為主,同時還要兼顧現有的先進的數字通信系統,如移動3G系統、移動4G系統等。
(2)教學方法的設計
“現代通信技術”的傳統教學方法都是逐一介紹通信系統中各個關鍵技術的數學模型和原理,由于理論抽象、知識點零散,使學生學習起來很難有系統的概念,更不易將簡單的系統框圖與實際通信系統聯系起來。所以在教學方法上采用了“以線帶點”的改革思路對教學內容進行設計,即以數字通信系統的模型圖作為學習的總線路圖,圖中方框為“點”,有向線段為“線”,如圖1所示。在授課時始終以通信系統的模型圖為基礎,以圖中的節點涉及的典型技術理論分析為重點,以信號的傳輸流程為主線,以線帶點,使學生掌握通信系統的綜合分析方法。首先,講解通信技術的實現過程不應求全求深,而是幫助學生建立數字通信技術的知識體系從而激發學生的學習興趣,再系統闡述數字通信技術中信源編碼模塊、信道編碼模塊、傳輸模塊(基帶傳輸與頻帶傳輸)和同步模塊等核心技術節點的說明以及每個節點在教材中的章節分配。其次,根據信號線的傳輸方向,對每個節點進行功能分析,例如,在調制器和解調器節點中應重點講解數字調制技術2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的調制、解調、帶寬分析、波形分析和抗噪聲分析等內容,避免復雜的數學推導,要求學生掌握該節點基本理論、關鍵性能和指標以及分析方法。最后,教師應重點說明各節點存在的必要性以及前后節點之間的邏輯關系,讓學生建立數字通信系統的整體概念,同時將簡單的系統框圖與實際通信系統聯系數字通信系統模型圖起來。
(3)引入SystemView仿真軟件
SystemView仿真軟件是用于各種線性或非線性控制系統的設計和仿真軟件。“現代通信技術”的知識體系概念抽象,很多知識點單純用口述很難直觀的表達清楚,因此采用SystemView計算機仿真技術來進行系統分析和設計能夠幫助學生更好理解知識點。在授課時將一些抽象難懂的知識點的仿真結果利用多媒體投影出來,使課堂教學更加形象化,讓學生對知識點的理解更加清楚。比如在講解AM調幅輸出波形在改變調制指數的仿真波形時,如圖2所示,教師通過調節參數來改變調制指數,學生能夠很直觀的觀察到調制指數的改變對輸出波形的影響。
2“現代通信技術”實驗教學教育改革
目前實驗教學中大多是對已知原理進行驗證的實驗,學生按照實驗指導書上的實驗步驟在實驗箱上測試已預留好的測試點的數據、波形,然后根據實驗結果寫出實驗報告。這種實驗過程學生根本不考慮實驗的基本原理和出現錯誤結果的原因,學生往往是動手多、動腦少,甚至在沒弄懂電路原理的情況下進行測試并寫出實驗報告,因此有必要對實驗教學內容和方法進行改革。首先,對實驗指導書進行修改,其中弱化復雜的計算,只需將各個模塊的功能詳細說明,引導學生能自主地對所做的實驗內容的原理進行分析,并抽象出系統的框圖,再利用模塊連接實現功能。其次,在實驗中要求學生自行給定輸入數據,比如HDB3的編譯碼,學生則自己隨機給出編碼的碼型,并通過實驗來驗證輸出的碼型和自己在課堂所學的編碼規律是否一致。同時,當學生實驗過程出現問題時,教師應引導他們分析問題的原因并按照“從后往前”的方式查找故障點,而不是簡單地給出問題的解決方法,通過這種方法實質的提高學生分析問題和解決問題的能力。最后,將軟件仿真引入到實驗教學當中并與硬件實驗相結合。在做硬件實驗之前要求學生應做好SystemView的仿真,然后將仿真結果在硬件實驗實現,這種軟件仿真和實驗驗證同步進行的方式使學生的實驗興趣和動手能力明顯提高,讓學生更加深入理解通信系統的工作原理,同時對理論學習也起到了輔助的作用。
3總結
大多數改革源于教育學院。少數源于課程培訓領域,而只有一種改革(馬德琳•亨特教學,MadelineHunterMethod)產生于院校之外。有一些改革以復雜的教育理念為基礎,而其它改革則注重根據經驗使用某種特殊的方法或課堂實踐。表1提供了各種改革得到基本貫徹的時間。本文敘述的改革產生的影響是作者的主觀概括,但關于改革的描述和時間線索已征得了同行的確認。
1行為目標化教學這是最早出現、持續時間最長的方法之一,是在20世紀50年代末期由芝加歌大學杰出教授本杰明•布盧姆(BenjaminBloom)所發動的一種書面課程目標化方法。布盧姆教授提出了各種理性的、以情動人的精神動力方法,這些方法使教師能以毫不含糊的語言,明確地表達他們的教學期望,即說明哪些是教師要求學生做到的。書面行為目標化作為一種核心方法,被不斷融合到后來的改革方案以及提問技巧中去。
2程序化教學程序化學習起始于斯基耐(B.F.Skinner)的限制性學習,它可以由“教學機器”提供。然而,隨著布盧姆的明確的行為目標化方法的發展,程序化學習讀本變得流行起來,學生利用這種讀本的書面解釋能夠逐步深入內容,回答問題系列,而且根據回答情況,或被引導到下一個概念(如果回答正確的話)或被引導到一種新的解釋方式(如果回答不正確的話)。這種學習方法僅僅對有自我學習要求的學生有效,所以它不久便衰落了。隨著計算機輔助教學(ComputerAidedInstruc2tion,CIA)的出現,程序化教學重又復興,并漸漸被稱為“訓練加實踐”或“訓練加扼殺(扼殺興趣)”。一般認為程序化教學對于普通教育并不靈驗,但在技術培訓中仍然具有一定的應用價值。
3分段選修該法在中學低年級和高年級推行,具體做法是允許學生選修各種不同的二級學科課程。學生可以在昆蟲學、植物學、遺傳學等學科中選修4個不同的短課程,而不必選讀整整一年的生物學。這種教學內容上的改革深受教師和學生的喜愛。因為教師可以講授他們最喜受的章節,而學生則可以學習他們欣賞的特殊論題。這種改革大大刺激了對生物學的熱情,但確實會造成學生基本知識概念方面的缺陷,故迅速被回歸基礎的潮流所終止。
4跨年齡分班該改革的做法是按照學生的能力、而不是根據年齡將中學新生分班,并使用與學生能力相匹配的教師。這種方法很可能會使優秀生更快地進步。但是,一場重大的反對“因才施教”運動終止了大多數按能力分班的做法,而且這種反對傾向又被所謂“不讓一個學生掉隊”以及“科學屬于全體美國人”的平等主義策略進一步強化,這些策略要求將教學資源轉用于幫助差生。
5計算機輔助教學這種方法由計算機對定義類問題進行的訓練和實踐演變而來,用于程序化教學和模擬。雖然充滿了期望,早期的嘗試卻因為計算機低下的記憶能力和速度而導致的低下的響應速度而失敗。除非以游戲格式給出,否則計算機輔助教學仍然要求學生自己具有堅實的創造精神和動力。由于這些缺點,“計算機輔助教學”這一術語很少使用,并正為其它計算機教學術語所替代,如“教學技術”。
6科學/技術/社會(STS)這一重大的改革運動由衣阿華大學的鮑勃•雅格(BobYager)發起。雖然大多數美國教師都會講解一些概念的應用方面的內容,但STS將概念應用于學生生活這一做法作為科學教育的中心,所以授課內容就圍繞著諸如人工受精、人口過剩、安樂死等主題來制定,再由這些內容導入基礎生物學概念。一些這種改革的推崇者甚至主張,不應當講授與學生生活無關的內容;而一些反對者則指出,在遠沒有具備理解這類主題的科學基礎知識之前,學生就被要求去理解和表明對這類主題的立場,容易使學生形成不成熟的推測或聯想。盡管科學和社會問題仍是美國《國家科學教育標準》的組成部分,但STS不再為大多數生物學授課教師所注重,只有當學生對新出現的事件感興趣時才會將STS方法結合到教學中去。
7科學過程教學科學過程教學法強調將教科學變為教科學的過程,而不是僅僅提供知識信息。除了用實驗提供經驗外,也常常要求教會學生觀察、建立假設、進行試驗、結果整理以及作出結論的科學方法,正如做學問全過程所經歷的那樣。學生往往只注意記住上述“科學方法”本身,而不注意理解總的探究過程,實際上后者才是科學研究的真正基礎;教育學校則通常認為,學生把科學作為大堆事實來學了,并且認為他們只需學會科學研究過程。目前這種爭論已經過時,但仍然認為學生需要以探究方式去學習科學。
8范圍—順序法課程設置這是由美國科學教師協會協調進行的一種改革,目的在于制訂一個更加連貫而緊湊的課程設置方案,方案明確規定課程內容覆蓋范圍以及基本概念出現順序。美國科學教師協會認為,將生物學、化學、物理學和地球科學的各個二級學科孤立開來進行教學會產生問題,因為學生不能得到各個學科之間相互關系方面的知識。范圍-順序法課程設置基本上已經被當前的課程標準潮流所取代,目前由各州的課程標準來確定課程設置的范圍和順序。
9把關式教學把關式教學是一種非常特殊的概念或技巧的教學方法。它利用精心設計的策略,讓學生對有關問題不斷重復琢磨,直到學生達標為止。把關式教學經常采用的一個做法是,學生必須反復閱讀或朗讀課文,直到準確掌握有關概念或技巧,實際上這種做法會降低教學水平,因為其他學生不得不等待反應慢的學生反復接受測試或做其它練習。另外,把關式教學往往會使學生之間的差距擴大。有一些教育類學校仍然在推行這種教學方法。
10批判性思維批判性思維與“解決問題”密切相聯,包括鼓勵學生利用智力性問題本身來進行思考。各種權威人士推出了許多思維的技巧,其中包括集體出妙主意、使用分析法、蘇格拉底提問法(Socraticquestioning)以及開放式提問法等。許多有經驗的教師認為,如果生物學實驗和野外實習工作不是一種按照“菜單”進行的按圖索驥式的工作,批判性思維應當是這些工作的自然而然的結果。根據對教育咨詢人員的調查,目前這種改革還沒有失去效用。
11綜合科學教育綜合科學教育是一種國際潮流,它通常以某個主題為基礎,將所有學科結合在一塊進行教學,例如圍繞“水”這個主題,可以同時從生物學、化學和地球科學幾方面進行講解。一些綜合科學教育提倡者建議,生物學、化學以及其它學科的教師知識面太窄,這種綜合科學教育收效不會太大。幾乎有一半數量的州發放“跨學科”教師資格證,這是為了順應綜合化教育的趨勢;但大學對綜合科學教師培訓內容的學科跨度太窄,所涉及的各專業學科深度不夠。綜合科學課程很快在中學里煙消火滅,但州政府對生物學、化學等專業教師資格證書重新認定的工作進展相當緩慢。
12全民科學教育全民科學教育是一個重大的教育改革運動,它由現已退休的詹姆斯•盧瑟福(JamesRutherford)博士領導的美國科學促進協會發起。這種改革的核心理念是“科學屬于全體美國人”以及“科學并非多多益善”。“全民科學”的理念已經被納入了在許多州使用的教育標準,這種教育標準在某種程度上使得開設課程的選擇范圍受到了限制;同時,為了力爭向全民傳播基礎科學知識,取消或者不提倡學生感興趣的程度較深的課程。美國科學促進協會是一個由科學家組成的重要協會,協會科學家對于這種教育改革所持的觀點并不一致,有些對“科學并非多多益善”的提法表示了質疑。一般認為,美國《國家科學教育標準》較多地采納了美國科學促進協會的“全民科學”的理念,而對美國科學教師協會“范圍-順序法課程設置”的做法采用得比較少。
13互幫互學互幫互學是以學生分組學習替代教師授課的一種嘗試。學生在學習小組中發揮各自不同作用,但學分通常以小組為單位來評定,即小組每個成員可以獲得相同的成績。這種教學方法得到了約翰斯•霍普金斯大學(JohnsHopkinsUniversity)的羅伯特•斯萊溫(RobertSlavin)博士的支持。這種方法使課堂上所教的科學基本概念大大減少;好學生通常能完成全部小組作業,而懶散的學生則只能做完少量作業卻獲得與好學生相同的學分。雖然個別教師仍然偏好這種方法,但是它已經不再廣泛使用。
14建構主義這基本上是以瓊•派蓋特(JenaPiaget1896~1980)的工作為基礎的一種教學理念。以科學事實為例,該理念認為,每一個學生對科學事實都會建構自己內心的圖象。建構主義適用于所有學科,比如建構主義英語教師有可能允許學生創造自己的獨特的拼寫系統。在科學教育領域,建構主義在教育學校十分流行,正愈來愈多地被用于促進學生的活力和探索能力。但是,科學家們做實驗卻是以單個普通的事實為基礎的。因此有經驗的教師常常對建構主義者抱著批判的態度,認為他們助長了相對主義,而且將科學扭曲為只是許多認識世界的等價的方法之一。作為一種教育理念,建構主義還繼續在大學中流行,但對公立學校的影響很小。
15結果導教法這是一整套復雜的做法,即所有有關教學內容和方法的決定,都要根據對學生學習成效或結果的評估情況來作出。只有學生的學習“結果”才是優化教學工作的有價值判別依據,而包括圖書資料、實驗設備、甚至教師的知識等這些所謂的“投入”都被認為是次要的。這種方法的主要影響是會增加教師測試和保存詳細的測評記錄的負擔,并減少用于創造性的實驗室和野外工作的時間,雖然結果導教法在公立學校已經沿用了幾十年,但它現在剛開始運用到大學教學中。不過在最先采用這種方法的州里,它正開始走下坡路。
16標準化教育除了衣阿華州之外的所有美國其它州都采用標準化教育。標準化教材制訂教育標準,列出許多科學概念,由各州自己決定哪些是必須教的,哪些是建議教的。美國的授課教師一直有權決定教什么、怎么教以及何時教。但一些教師不認真備課,不能正確使用這種自由權利,于是便出現了標準化運動,以促使教師對學生必須或應當學的內容負責,最終導致了各學科課程標準的編寫。這個運動對教學的標準化程度尚難預見,但已經在標準化寫作的基礎上實行了標準化考試,這使教師受到了新的壓力,以使他們的學生在考試中有良好表現。所有這些都會驅動美國教學體制向著應試體制靠攏,提倡記憶而不是鼓勵批判性思維和探索等等,就像包括中國在內的其它國家里已經普遍存在的那樣。
17長課時課程表長課時課程表可以向中學生提供更類似于大學生的課程表,也就是說學生由過去的一周7天每天都要上6~7節課,每節課時間為50分鐘,改為一周只上2~3天課,一天上4節課,每節課時間延長為1.5小時。這種課時安排的變化,目在在于讓教師放棄講課并使用更多的小組課堂學習。教師常常發現,長課時課程安排使得較長的實驗室工作以及就近進行的野外工作成為可能。藝術、音樂和演講課對這種課時安排很歡迎,因為這些課需要較長時間;但是數學和外語課卻相反,因為這種排課使學生不能每天進行練習并強化概念。這種改革在美國始于1990年,現在根據地區的不同已經擴展到30%~70%的中學,但目前正在開始萎縮,原因是學術收益并不能換來物質利益,而學年總課時的縮減也出現了負面效應。超級秘書網
18遠程教育遠程教育是指教師和學生之間并非面對面的授課方式。20世紀60年代教學電視的開設是美國首次重大的遠程教育嘗試,當時利用發射塔和飛機播放節目,但用這種辦法轉播課堂教學未獲成功,錄像帶的發明、衛星電視轉播以及因特網的出現重新激起了遠程教育的興趣。與函授教育相比,遠程教育對成人計算機運用定點教學十分有用,但對于通常的學員對象和授課內容成功率較低。遠程教育對于理科教學就更復雜了,因為需要讓學生在實驗室體驗各種科學現象,鍛煉各種實驗技巧。盡管信息技術專家抱有熱情,遠程教育并不會形成高水平的科學文化或者高水平的科學家。
關鍵詞:現代教育技術;教育教學改革;優勢;必要性
中圖分類號:G42文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2011)-12-0-02
一、現代教育技術的優勢
現代教育技術主要包括多媒體技術、網絡技術和通訊技術。經過近幾年的發展,現代教育技術已經在教育教學中彰顯了極大的優勢,大大提高了教學效率,使教學更直觀,更具體,內容更豐富。主要優勢更多體現在以下幾個方面:
(一)學習環境大為的改觀。多媒體技術以其豐富的圖象和影視資料并以圖文聲像并發的形式向受眾者提供,使受眾者的直觀感受更接近現實,獲得的資料更加多維化,更加真實化,使學生接受的信息更加多姿多彩。多媒體教學所具有的信息媒體多維化、集成化和交互性特征,極大的豐富了其表現力。縮短學習時間,增強學習效果。
(二)信息資源更加豐富。多媒體技術利用網絡、共享資源等優勢特征使課程教學資源更加豐富。教師在尋找資料時,不再像過去只能通過圖書或一些傳統手段收集一些微不足道的資源,而且這種資源也比較有限。在網絡系統發達的今日,只要輕點鼠標就能得到取之不盡的資源信息,使教師在資料、圖像等方面的搜集更便捷,更及時。通過網絡還可以把個人資源上傳到網絡共享,其它教師在需要類似資料時便可很容易的獲得。這樣,大家的資源相互支持和共享,使個人有限的資源共有化,使社會資源得到了最大范圍的應用和推廣。
(三)師生交流更加便捷、迅速。傳統教學教師大量的時間浪費到板書和講解上,而現代多媒體技術使教師提前準備好課件,這樣教師就有足夠的時間與學生進行交流和溝通。學生可以通過計算機獲得教師的大量信息,在遇到不能解決的問題時,可以很便捷的向教師提問,即使教師不在現場也可以通過電子郵件、QQ、視頻等方式以最及時、最便捷的方法與教師進行互動。教師可以選擇任意一個學習者或學習組與其進行研究討論,可以指導每一個學習者進行操作,可以將某個學習者的屏幕內容傳播給其他學習者觀看。學習者之間也可以進行網上交流,展開討論,互相學習,取長補短。
二、現代教育技術推行的必要性
(一)科學教育事業的發展需要現代教育技術的支持。隨著科學技術的迅猛發展,生產力水平大大提高,人們改造自然界的能力大大加強。但近些年我國經濟飛速發展的同時,卻造成了對環境的極大破壞,對資源的極大浪費,氣候變暖、地震頻繁等都表現出了自然界對人類的不滿,人們無限制的開發社會資源受到了自然界的瘋狂懲罰。人類越來越面臨著人炸、資源衰竭的崩潰邊緣。因此,如何運用現代教育技術對如此龐大復雜的問題進行研究,如何通過現代教育技術的支持進一步提升科技水平,進而合理利用現有的資源實現可持發展,已成為當代研究的一個主要課題。
(二)現代教育技術可以更有效的應對當前知識經濟競爭的挑戰。知識經濟是以知識為基礎的經濟。21世紀是知識經濟的時代,國際間的競爭將是綜合國力的競爭,經濟實力的競爭,科學技術的競爭,歸根到底是人才的競爭。而我國是人口大國,如何使人口大國蛻變成人才強國,主要依靠教育。而提高教育水平的最有效手段就是現代技術教育。我國傳統的教育模式以應試教育為主,學生識記能力強,但知識結構單一,知識體系古板,在國際人才競爭中缺乏創新能力的弊端已經凸顯無遺,如何克服這種弊端,提高我國人才的創新水平和創造意識,是我國在國際知識經濟競爭中取得優勢的重中之重。只有利用現代教育技術的優勢,把國內外的先進技術、創新思維模式等我們可以利用的東西歸整過來,為我所用,才能培養出高素質的創新人才,從而提高我國在知識經濟時代的核心競爭力。
(三)現代教育技術是我國經濟建設的需要。我國正處于經濟體制改革的轉接過程中,近二十年的飛速發展使我國經濟面臨前所未有的困難。這種經濟飛速發展暴露出來的問題也越來越明顯。在經濟建設的過程中,一方面由于人才結構的不合理,制約了產業結構的調整和現代化建設水平。另一方面人才培養的不科學性使這些大學畢業生在就業過程中面臨尷尬和無奈,學校培養大批管理和研究型人才無法研究、創新出企業所需要的東西。企業所需要的技術工人卻受到這些大學生的蔑視,因為他們在接受的大學教育時,沒有學到相應的知識和掌握必要的技能,還自認為應該從事高尚的職業。這種深層次的矛盾不僅需要大學生思想觀念的變革,更迫切要求學校要面對經濟建設的主戰場,加快教育思想、教學模式、課程模式的變革,以適應我國現代化經濟建設的需要。
三、現代教育技術在教育教學創新中的作用
(一)深化教學改革離不開現代教育技術。現代教育技術是以計算機為核心的信息技術,與傳統教育是矛盾的。傳統教育以教師講授為主導,學生是被動的接受信息和知識的過程,是在以教師為主導的前提下被動接受教育的過程。這種填壓式教學使學生死記硬背,缺乏活力,更沒有創新意識、創新能力,已經不能適應現代教學的需要。而現代教育技術以多媒體為手段,以課件制作和講解過程使教學方式更新穎、內容更豐富、更直觀,可以有效的提高學生學習的興趣,開發學生的智能。教師也可以抽出更多的時間因材施教,更好的適應學生差異的特點,使教育教學方式不再受時間、空間、微觀、宏觀的限制,直接表現各種事物和現象,為教學聯系實際提供條件。因此,進一步深化教育教學改革、整合課程體系、建設精品課程以及推進實踐教學的開展,都離不開現代教育技術。
(二)利用現代教育技術可以提高學生的學習能力。1、現代教育技術所提供的學習環境比傳統教育教學更有吸引力。能夠充分調動學生學習的積極性和主動性。它更能接近于現實生活,使學生更能親身體會現實社會,不像傳統教學只注重間接經驗的獲得?,F代教育技術使學生的學習欲望更加強烈,更能激發學生自主學習的能力;2、現代教育技術可以更有利于學生自主學習能力的培養。學生可以利用現代教育技術的優勢,根據自身的情況選擇適合自己的學習課件,學習軟件??梢酝ㄟ^網絡、網絡訂購等以最快的時間獲得最大量的信息和資料。并可以通過共享資源共享大家積累的經驗和勞動果實;3、現代教育技術可以更有效的激發學生學習的興趣,提高學生學習能力?,F代教育技術教學方法更多元,教學技術更豐富多彩,教學手段更有效更針對,例如3D教學,可能通過電腦使3D技術更直觀更有效的讓學生接受。而3D在以前傳統的教學方式是很難表現出來的。
(三)教育教學創新需要現代教育技術的支持?,F代教育技術可以構建培養創新能力的教學模式。建構主義認為,知識不是通過教師講授得到的,而是學習者在一定的情境下,借助其他人的幫助,充分利用各種學習資源,通過意義建構而獲得。基于意義建構理論的教學活動包括:提供學習資源,創設情境;組織學生進行探究和協作活動;學生之間、師生之間進行會話,通過語言或文字表述思想;指導學生建造有意義的知識結構。
在建構主義指導下,教師由知識的傳授者變為知識的引導者,探究者;學生由知識的被動接受者變為知識的發現者、探究者。教學過程由傳統的邏輯分析或綜合、講解說明過程變為通過利用教學資源,為學生建立教學情境,使學生通過與教師、同學的協商討論,參與操作,發現知識,理解知識,并通過意義建構形成自己的知識結構。現代教育技術使圖、音、像有機的結合在一起,虛擬手段更加接近真實,更有利于開發人的右腦,使人自身更協調發展。
(四)現代教育技術更有利于中、長期人才的培養,有利于終身學習的形成。在科學技術飛速發展的今天,知識更新顯得非常重要。終身學習成為現代學習的主流。傳統教育技術是單一的,單向的,不變的。而且知識結構老化,更新換代比較慢,教材易于陳舊。而現代教育技術使學習者學習形式更加多元,學習方式更加多維,可以通過廣播、電視、衛星轉換、計算機網絡等途徑傳送教育信息,這樣信息的接收和互動就突破了時間和空間的限制。并且接收信息者省去了固定學校的教育時間和花費。在這種多元化的教學體制中,學習者可以按照自己的意愿,有目的地自由選擇和變更學校以及所學的學科內容。突破了年齡、空間、時間的限制。從個人自身發展來講,可以利用現代教育技術在任何時間、任何地點、任何年齡段進行無限制的學習。從學校和政府角度來講,可以根據自身資源和學校設施等方面的條件進行合理的對公民和學生進行教育,有效的節省了教育資源和成本,提高了教育效益。
參考文獻:
[1]杜紹奎.淺析高校中現代教育技術與教學模式[J].科學咨詢,2008,(17).
關鍵詞: 線性代數與概率論(統計) 教學改革 案例教學 應用能力
數學課是高等院校中理工、經管類各專業學習的基礎理論課,其開課目的在于培養各專業人才所必備的數學素質,也為學生后續專業課的學習打下堅實的基礎,其重要性是不言而喻的。近年來,獨立學院的專業設置多彩紛呈,對數學基礎課提出多元化、小型化、分散化的要求,同時要求精簡學時提高效率。線性代數與概率論(統計)自然也不例外。獨立院校學生的數學基礎相對薄弱,這就對數學教師在線性代數與概率論(統計)課程的教學提出了更高的要求。以東莞理工學院城市學院為例,機械設計制造及自動化、安全工程、物流管理、工商管理等專業都開設了線性代數與概率論這門課程,學時安排48。教什么?怎么教?如何讓學生在這48學時中把該學的知識掌握好,這是作為數學教師的我思考最多也是最難的問題。
一、現狀分析
線性代數與概率論(統計)是把兩門應用性非常強的課程合而為一。不管是線性代數還是概率論(統計)都過于強調細節而將理工、經管等學科中所需要的豐富的數學內容排除在外。現有線性代數與概率論(統計)教材偏重于“現成結論的應用”,而忽視了數學教育是引導學生實現數學再發現再創造的教育發展規律,“應用”這一塊還應該在教學中強化。此外,由于沒有數學實驗缺乏實踐的機會,使得理論和實踐嚴重脫節。一些學生經常問老師數學有什么用,學生看不到應用就認為沒有用,就沒有了學習興趣,這就影響到學生應用數學的能力和數學素質的提高。
在教學方法上,線性代數與概率論(統計)這種應用性很強的課程,過于注重概念、定理的推導和證明,過于注重計算和解題的技巧,一味使用傳統的填鴨式教學導致學生覺得這門課程過于抽象無法理解,該學的學不到。東莞理工學院城市學院的學生本來抽象能力就不是很強,這樣過于偏重證明和解題技巧的教學使他們非常難以接受。這完全不符合培養學生創新能力和應用能力的初衷。
原先的線性代數與概率論(統計)都是兩門單獨的課程,各方面都不覺得有壓力。但現在線性代數與概率論(統計)只有48課時,“夠用為度”不好把握。課時的嚴重壓縮對線性代數與概率論(統計)產生的教學壓力非常大。
二、教學思考
根據上述現狀和出現的問題,提出以下幾點建議和措施,希望對做好線性代數與概率論(統計)課程的教學提供一些幫助。
(一)調整教學內容
在教學內容的選擇上要以“淡化理論,夠用為度”為指導思想。傳統的線性代數或者概率統計的教學過多地強調數學的嚴密性和理論的嚴謹性,教師花大量時間用于定理的證明、方法的推導或者解題技巧的講解,只注重傳授知識,往往缺乏對知識的學以致用。因此,教學效果一直不好,學生普遍感到學起來很吃力。這樣的教學導致學生應用意識不強,只知道套公式套方法解書上的習題,這叫讀死書。線性代數與概率論(統計)是應用性很強的學科,它的生命力和發展動力在于它與其他學科的密切聯系,沒有了這種關系,線性代數與概率論(統計)就成了無源之水,無本之木,產生不出有意義的問題和方法[1]。如果在教學中,教師不讓學生了解線性代數與概率論(統計)在本專業的應用,不提高學生用線性代數與概率論(統計)的知識解決實際問題的能力,這顯然不符合獨立學院培養高水平應用型人才的目標。我們應該重新調整、更新教學內容,以適應應用型人才的培養。教學內容的選擇要淡化理論,突出基本,使學生學好該學的,為應用打下堅實的基礎;教學內容要注重理論與實際的結合,強化培養學生的應用能力。
線性代數與概率論(統計)第一部分是線性代數。線性代數定理多、符號多、計算方法多且麻煩,且前后內容交錯,行列式、矩陣、向量、線性方程組,一學期下來學生都搞不清楚這些內容的聯系,也不知道學了些什么、有什么用。其實在這四部分內容當中,行列式、矩陣、向量及向量組都是求解線性方程組的基礎。線性方程組才是線性代數這門課程的中心。因此,在線性代數這部分內容,首先確定以線性方程組為中心[2],在求解線性方程組的方法中引入行列式和矩陣的概念,并以矩陣秩的概念給出線性方程組有解的充要條件。對任何一個線性方程組,在有解的情況下,我們都能利用初等變換求出它的全部解。那么在線性方程組有無窮多個解的情況下,解與解之間的關系又如何呢?能否利用有限個解表示這無窮多個解呢?而要解決這兩個問題,我們必須討論向量組的線性相關性的有關理論。由此可見,以線性方程組為主,可以將行列式、矩陣、向量組等概念聯系起來。這層關系必須給學生指明。其次可講一次線性方程組的應用專題,結合學生的專業性質,選取一些應用實例,讓學生充分認識到線性代數的應用點,同時培養學生應用線性代數解決實際問題的能力。
線性代數與概率論(統計)第二部分是概率論(統計)。概率論(統計)是研究隨機現象的規律性的一門數學課程。理論嚴謹,應用廣泛,是理工和經管類部分專業一門重要的基礎理論課。對于這樣一門應用性很強的學科,應注重學生數學素質的培養,使學生掌握概率論與數理統計在社會實踐中的重要性,這樣學生才會下定決心學好這門課程。在教學內容的選擇上除了基本概念和方法外,還可融入很多實際生活中的實例。因為概率論(統計)的產生來源于生活,從生活中很容易找到生活中的實際問題作為教學素材激發學生的學習興趣。
(二)改進教學方法
1.結合專業特點,引入案例教學。
學生普遍感覺線性代數與概率論(統計)教學枯燥乏味,緣由就是教學太過抽象,教學方法單一??稍诮虒W中引入實際案例,充分調動學生的主觀能動性,主動學起來。在線性代數教學中,可引入線性方程組在各學科中的應用,如(工科專業)在物理電路中的應用、(經濟管理專業)在經濟平衡中的應用、在減肥食譜中的應用,等等。結合專業特點,講講一些實際生活中的例子可以拉近課程與學生之間的距離,讓學生了解原來數學離我們并不遠。這樣就激發了學生的學習興趣,一舉兩得。
2.變填鴨式教學為互動啟發式教學。
在教學過程中提出一些思考性和啟發性都很強的問題,引導學生們自己分析、研究和討論,讓學生自己發現問題,分析問題,然后解決問題[3]。在線性方程組的應用專題或假設檢驗中,我們完全可以讓學生思考,如何對問題進行數學建模,作出假設,求解問題。
(三)編制課程學習指導書
線性代數與概率論(統計)這門課程開課已久,但適合獨立學院學生的課程學習指導書倒是少之又少。因此,我們可編制線性代數與概率論(統計)的學習指導書,在書中不僅要列出知識要點,而且要編制配套的例題和習題,輔導學生學好這門課。
三、結語
“要給學生一桶水,老師先要有十桶水”。如果要做好線性代數與概率論(統計)課程的教學工作,教師就一定要多下苦功。教學相長,除了教師在教學方法和內容的改進外,教學還需要學生的主動配合。希望教師在實踐中能多總結出一些教學經驗,促進教學工作的進步。
參考文獻:
[1]陳曉紅.概率論與數理統計教學探索[J].南京航空航天大學學報:社會科學版,2005,7(2):84-86.
【論文摘要】本文從分析現有教學模式存在的問題入手,引出了對當前幾種比較新的現代教育技術理論的學習認識,如:行為主義、認知主義、構建主義的教學設計思路,在此基礎上提出了若干教學改革方案,這些方案既注意了教師的教,又注意了學生的學,最終目標是要通過這種新的教學忍想來優化今后教學過程和學習效果。
0引言
目前,我們通常的教學方式基本是:以紀律教育來維持組織教學,以教師講、學生聽來傳授知識,以多做練習來運用新知識,以考試測驗來檢查學習效果。這樣的教學方式,它的缺陷越來越顯現出來,它是以知識的傳授為核心,把學生看成是接納知識的容器,雖然強調了教學過程的階段性,但卻是以學生被動的接受知識為前提的,沒有突出學生學習的主體性,主動性和獨立性,學生的學習興趣和情感體驗未能得到足夠的重視,有時在教材內容上存在“難、繁、偏、舊”,學習評價的內容、形式、方法比較單一等等。在這種教學模式下,我們所培養的大部分學生只會紙上談兵,一旦進人實際課題,就顯得力不從心。因此,改革教學方式勢在必行。對于傳統的教學行為,我們采取的辦法絕不能把傳統的教學行為看成一無是處,應該是吸取其精華,去除其糟粕。
1教學改革的理論依據
在過去的幾十年間,現代教育技術學習理論占主導地位的有行為主義,認知主義,構建主義這三種學習理論。
1.1行為主義認為學習被看作是明顯的行為改變的結果,是能夠由選擇性強化形成的。學習是刺激—反應的聯結,是強化的結果。以行為主義理論為基礎的教學在大量實踐的基礎上形成了一系列設計原則,這些原則在當今的教學設計中仍然起著重要作用。美國行為主義心理學派的重要代表人物斯金納(B.F. Skinner)提出了程序化教學模式,并提出了程序教學的五大原則:(均積極反應原則:課程中通常包含頻繁的交互活動,盡多地要求學生作出明顯反應;(2)小步子原則:將學習內容設計成一系列小單元,使單元間的難度變化比較小;(3)及時強化原則:當學生提出問題時應立即給予反饋;(4)自定步調原則:允許學生自己控制學習速度;(5)低錯誤率原則:通過學生,使學生達到較低的錯誤率。
行為主義學習理論不考慮人們的意識問題,只是強調行為。把人的所有思維都看作是由“刺激一反應”間的聯結形成的。這就引起了認知主義理論學派的不滿,從而導致了認知主義學習理論的發展。
1.2認知主義的學習理論與行為主義相反,它十分強調個體的主動性和心理機制,認為學習是個體主動的的行為,布魯納等人的“認知結構”認為,學習是把新的知識整合到個體已有的知識結構中,雖然每個個體的認知結構不同,但只要我們對知識的表征系統進行設計,就可通過個體的主動探索進行學習,認為學習者不是消極的知識接受者,而是主動的探求者;加涅的信息加工理論認為學習是把通過感覺器官獲得的信息存儲在短時記憶中,短時記憶中的信息再通過各種方式把它存儲到長時記憶中去,最后通過一定的線索提取出來,作用于環境。以認知主義學習理論為依據,專家們提出了一系列指導教學設計的原則:(1)用直觀的形式向學習者顯示學科內容結構,應該讓學習者了解教學內容中涉及的各類知識元之間的相互關系;(2)學習材料的呈示應適合于學習者認知發展水平,按照由簡到繁的原則來組織教學內容。這兒所說的由簡到繁是指由簡化的整體到復雜的整體;(3)學習以求理解才能有助于知識的持久和可遷移;(4)向學生提供認知反饋可以確認他們的正確知識和糾正他們的錯誤學習。雖然行為主義教學理論也強調反饋的重要性,但認知主義教學理論一般將反饋看作為一種假設檢驗;(5)學習者自定目標是學習的重要促動因素;(6)學習材料既要以歸納序列提供,又要以演譯序列提供;(7)學習資料應體現辯證沖突,適當的矛盾有助于引發學習者的高水平思維。
1.3建構主義學習理論是在認知主義的學習理論的基礎上發展起來的,它認為學習不是知識由教師向學生傳遞,而是學生建構自己的知識的過程,學習者不是被動的信息吸收者,相反,他要主動地建構信息的意義,這種建構不可能由他人代替。建構主義采用以下的教學原則:采用情境教學、協作學習(支架式教學)、隨機通達教學、自上而下的教學。在建構主義學習理論下教師不再是知識的傳授者,而是學生的幫助者,為學生提供有利于意義建構的環境,學生能夠充分發揮他們的主動性。
由構建主義理論指導的教學活動與傳統教學相比有以下五個變化:
(1)教師觀—“教”轉變為“導”;
(2)學生觀—“灌輸對象”、“知識容器”轉變為“學習主體”;
(3)媒體觀—“知識載體”轉變為“認知工具”;
(4)課程觀—“學科中心,知識中心,書本中心”轉變為“以人為本”、“課程綜合化、特色化、個性化、多功能化”;
(5)教學觀—“教為中心、知識中心”轉變為“學為中心、問題中心” 轉貼于 由此可見,建構主義認為學習者只能根據他們自己的經驗解釋信息,并且他們的解釋在很大程度上是因人而異的,這就對傳統的教學設計理論提出了嚴重挑戰。行為主義教學理論注重于外部刺激的設計,認知主義著眼于知識結構的建立,建構主義則特別關心學習環境的設計。
2教學改革方案
有了先進的教學理論的指導,我們就可以對教學活動進行全新的設計,具體方案如下:
2.1改變過于注重知識傳授的影響,強調形成積極主動的學習態度,使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程。在教學的過程中,可以設計一些活動以支持學生發現問題,來刺激學習活動,使學習成為學生自愿的事,而不是強加給他們學習目標和以通過測試為目的。同時設計一些與大的任務或問題掛鉤的學習活動。也就是說,學習活動應帶有明確的目的性,學以致用。
2.2改變課程內容繁、難、偏、舊和偏重書本知識的現狀,加強課程內容與學生生活以及現代社會科技發展的聯系,關注學生的學習興趣和經驗,精選學習必備的基礎知識和技能,精選教材,如名、優教材,有案例分析的教材等。
2.3改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力。設計一些真實的學習環境,讓學生帶著真實任務進行學習。所謂真實的環境并非一定要真正的物理環境,但必須使學生能夠經歷與實際世界中相類似的認知挑戰,且設計的學習情境應具有與實際情境相近的復雜程度,避免降低學習者的認知要求。
2.4改變課程評價過分強調評價的甄別與選拔的功能,發揮評價促進學生發展、教師提高和改進教學實踐的功能。
2.5為學生提供自主的學習環境。倡導學生擁有學習過程的主動權,并非意味著他們的任何學習活動都是有效的,正確的,當他們遇到問題或偏離方向時應給予有效的援助和支持。教師的作用不是提供答案,而是提供示范、輔導和咨詢。教師的作用不是主觀武斷地控制學習過程,抑制學生的思考,而是應該為他們提供思維上的挑戰。
2.6鼓勵學生多參加社會實踐,體驗多種情境和驗證不同的觀點。個人理解的質量和深度決定于一定的社會環境,在實踐中學生可以互相交換想法,通過協商趨向一致,從而可以形成各種合作。