信息技术体验式教学初探
2015-05-30吴旭日陈展虹
吴旭日 陈展虹
当前,智能手机、平板电脑、网络学习、网上购物等信息技术应用已经深入社会生活的每一个角落,语音输入、手写汉字、指纹识别、在线翻译等人工智能的应用,学生可能也并不陌生,伴随着各种新技术的不断出现,学生渴望了解和认识这些最新的信息技术。但是,由于地域环境、家庭条件和兴趣爱好的不同,学生间的信息能力存在着相当大的差异,有些学生已经能熟练运用信息技术解决生活中遇到的各种问题,而另一部分学生可能对信息技术知之甚少,甚至几乎是一片空白。现有的信息技术教育已经不能满足广大学生的需求。变革教学方式,提升信息技术课堂的有效性,这是摆在广大教师面前的一个现实问题。
我们认为,一个高效的信息技术课堂,应该成为提升学生信息素养,满足社会需求的主战场。要做到因材施教,因人施教,应充分考虑到学生的个体差异,对不同的班级、不同的学生设置不同的课程要求,并采用不同的教学方法,应用不同的教学策略,且要善于利用最新的科技手段,从生活中寻找问题,从实践中找出解决问题的方法,让每个学生都能从课程的学习中获益,实现自我价值和个性的充分发展。
一、信息技术体验式教学的提出
(一)什么是体验式教学
体验式教学最早是由美国凯斯西储大学组织行为学教授 David Kolb 在上个世纪 70 年代提出的, 如今体验式学习模式已成为相关领域最具影响力的理论之一。David Kolb教授认为,学习是通过经验转化为知识的过程,知识源于掌握经验和转化经验的结合体。[1]
在体验式教学中,教师为了达成既定的教学目标,需要创设与教学内容相适应的情境,让知识融于情境之中,引发学生的情感体验,让学生在情境中探索,通过亲身实践获取知识。同时,体验式教学创设了一种互动的交流形式,强调师生间的情感体验。教学过程既是师生间信息交流的过程,也是师生情感交互的过程。在体验教学中,教师尊重学生的个体差异,尊重学生人格,倾听学生意见,包容学生缺点,分享学生喜悦,将认知过程与情感体验融合在一起,使学生能在积极情绪和良好心境下愉快地学习。
(二)体验式教学与信息技术教育
教育部在2003年《普通高中信息技术课程标准》中明确指出:信息技术教学的核心是提升学生的信息素养,培养信息时代的合格公民;营造良好的信息环境,打造终生学习平台;关照全体学生,强调学生在信息技术学习过程中的自主选择和自我设计;提倡通过课程内容的合理延伸或拓展,充分挖掘学生潜力,实现学生个性化发展;强调问题解决,倡导运用信息技术进行创新实践;注重交流与合作,共同建构健康的信息文化。
体验式教学的本质是激发学生情感,推动学生认知能力的提高,这与高中信息课程标准中的情感、态度、价值观的要求相一致。捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中写道:“一切知识都是从感官开始的。”直观可以使抽象知识具体化和形象化,有助于学生感性知识的形成。在信息技术课堂,体验式教学可以使学生身临其境,从形象的感知转化为理性的顿悟,从而激发学生的学习热情,使学习成为学生主动和自觉的行动。
体验式教学的最大特点是注重学生信息体验的全过程。学生在体验中学习,在体验中感受成功的快乐,这与信息技术课程的生成性和实践性相吻合,是一种值得推广的教学模式。
具体和形象是情境的主体,任务是解决问题的驱动力。教材中列举的案例,一般是学生经常遇到或是渴望解决的问题。在信息技术课堂中,需要对问题进行进一步加工和提炼,成为学生感兴趣的体验任务,这是体验式教学成功的关键,它将有助于学生灵感的产生及相似性思维的发展。
此外,体验式教学若能与微课堂、网络课堂、电子书包和翻转课堂等教学方式相结合,通过倡导学习过程的自主选择和自我设计,定能收到较好的效果。
二、运用体验式教学,提升信息技术课堂的有效性
(一)让学生在活动中体验学习的方法
学习是一种有意义的活动,需要学生的热情参与和积极配合,变“要我学”为“我要学”,激发学生的最大潜能。教学时,教师应该从学生身心特点出发,将知识内容和要求与学生的生活实际联系起来,创设学生喜闻乐见的体验环境,激发学生的探究本能。让学生在体验中学习,在体验中提高,在体验中完成自我价值的实现。
例1 在Visual Basic中设计“电子时钟”
《算法与程序设计》是高中信息技术选修课。该课程以Visual Basic作为算法实现的载体,通过介绍一些常见问题的解决方法,培养学生的计算思维。
算法是程序设计的精髓,是培养和锻炼学生思维能力的有力工具。Visual Basic的教学一般从面向对象的概念出发,逐步介绍窗体、对象、属性、事件、过程等内容,进而利用工具箱中的控件设计用户界面,编写事件过程代码,完成相应的程序设计。
但是,面向对象程序设计涉及许多概念、语句、算法和程序调试技巧等,这对许多学生来说,是一项难度颇高的挑战,许多学生因此望而生畏。在图1所示的例子中,我们将“设计电子时钟”作为Visual Basic的入门体验课程,略去了大量繁复概念的说教,让学生在模仿的过程中,体验程序设计的方法,完成相应的探究任务。
活动时,学生只需在窗体上放置“标签”和“定时器”两个对象,并设置好它们的前景、背景、字体以及定时器的间隔等属性,就可完成电子钟的界面设计。为了让电子钟能够“走”,需在定时器的Timer事件过程中添加一条简单命令“Label1.caption=time”,这样“电子钟”的设计就大功告成了。将“电子钟”作为Visual Basic入门课,可让学生在第一时间设计制作出一个属于自己的作品,增强了学习的信心,为后续课程的学习打下了基础。
(二)让学生在情境中体验学习的乐趣
需求是最好的老师,任务是需求的最佳载体。创设学生乐于接受的任务,不仅可以快速达成教学目标,还可以让学生在情境中体验学习的乐趣,达到事半功倍的效果。同时,创设的情境要有利于激发学生的思考和探究,让学生在探究中学会分析问题和解决问题的方法,养成独立思考和乐于分享的习惯,让学生的主体意识、创新精神和实践能力得到锻炼和提高。
例2 制作“神奇的测试”
在Visual Basic中,选择结构的程序设计既是教学重点,也是教学难点。教学时,通常从条件语句的格式及功能出发,介绍如何利用条件语句来解决一些日常生活中遇到的问题。如数值大小的比较,阶梯水价、电费的计算方法等。但是,这种教学方式枯燥无味,教学效果一般。在图2所示的例题中,我们创设了一个有趣的画面,先让学生观察画面中人物头像的个数,然后让电脑进行个性分析,最后因势利导,打开相应程序,让学生观察程序结构,引出条件语句的功能及用法,并延伸到与之相似程序的设计方法,如算命程序、星座分析等,收到了良好的效果。神奇测试参考过程如下:
n = Val(Text1.Text)
If n>=0 And n<5 Then Label1.Caption=“很遗憾!你眼力不好,有点小弱智哦!”
If n>=5 And n<9 Then Label1.Caption=“你非圣贤,正常人也!”
If n>=9 And n<12 Then Label1.Caption=“你很感性,要学会培养站在客观思维的角度来看问题!”
If n>=12 And n<14 Then Label1.Caption=“精神分裂!——好恐怖!”
If n>=14 Then Label1.Caption=“你还是人吗?”
(三)让学生在实践中体验学科整合的价值
信息技术拓宽了学生获取信息的渠道和方法,为学生的自主学习提供了一个广阔的空间。若能将信息技术与其他学科进行整合,让信息技术服务于学生学习的全过程,定会产生积极的影响。
教学时,教师可引导学生将在信息技术课堂中学到的方法运用到其他学科的学习中,也鼓励学生把学习中遇到的问题带进信息技术课堂,尝试运用信息技术的手段加以解决,从而加深对信息技术学科价值的认识,体验信息技术在学科整合中的作用。
例3 认识“光的三基色原理”
在物理课中我们做过分光试验,知道白光通过棱镜后,可分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色逐渐过渡的色谱。其中,人眼对红、绿、蓝三种颜色最为敏感,大多数颜色也可以通过这三种颜色以不同的比例混合而成,这就是光的三基色原理。
但是,如何验证上述的结论呢?我们可以利用Photoshop提供的“图层”来解决这一问题。
在Photoshop中,图层相当于一叠透明的胶片,每个图层上可以绘制不同的画面。一幅图像通常可由多个图层,按照一定的组合方式,自下而上叠放而成。通过改变图层的叠放顺序和混合模式,可以改变图像的显示效果,结果如图3所示。
Photoshop提供的图层“滤色”模式,类似于将多个投影机的光线互相叠加。因此,在探究光的三基色原理时,可以将包含红、绿、蓝三种颜色的图形分别放在不同的图层中,让学生观察在“滤色”模式下颜色叠加产生的效果,加深对色彩形成机制的理解。
三、应用最新网络科技,构建良好体验式教学环境
信息技术的学科教学一般放在机房中进行,这为我们采用新技术进行个性化教学提供了坚实的物质基础。教师可以针对不同课程内容,采取不同教学模式、教学手段和教学方法,以期达到最佳教学效果。随着平板电脑和智能手机的飞速发展,以及许多教室陆续具备“班班通”和“人人通”功能,信息技术课堂中采用的新技术和新方法,也可应用到其他学科的教学中。
(一)基于网络学习平台的体验式教学
现在,一些学校开始推广基于网络学习平台的教学尝试,如魔灯、慕课等,其最大优点在于能针对不同学生,设定不同教学内容和教学要求,学习内容和学习过程由学生根据自身情况自主掌握。这样,基础好能力强的学生获得了创新与拓展的空间,基础差的学生也能有所收获。在网络课堂中,应适当引入讨论区,吸引学生及时进入学习状态,让每个学生都有平等交流的机会。在提高效率的同时,增强了学生的语言表达和组织能力,扩展了教师的思维空间,使教师能在最短的时间内获得众多学生的反馈信息,及时作出适当的调整。
网络学习平台也为远程教学提供了一个良好的环境。在网络平台中,师生间在时间和空间上是可以分离的,能以实时或非实时方式实现师生间的交互与协作。学生之间也可以通过电子邮件、网络论坛等方式进行非实时讨论,或通过QQ、微信、聊天室等技术手段进行在线交流,答疑解惑。
面向学生的网络学习平台设计一般应具有如下功能:系统管理模块、学习工具模块、协作交流模块、学习资源模块、答疑触感模块和智能评价模块等。面向课堂教学的网络学习平台应包含如下功能模块:教学内容展示区、教学内容讨论区、考试系统、作业提交与管理系统等。在设计教学内容时,应明确课程目标、任务要求和评价标准等,让学生有的放矢,提高教学内容的关注度。
(二)基于博客的体验式教学
博客作为一种成熟的社交工具,已经为越来越多的师生所熟知。在博客上,我们不但可以发布文本、图像、视频、音频、Flash动画等多媒体信息,还可以创建多种格式文件的下载链接。基于博客的这些特点,教师可以方便地利用博客构建一个属于自己的网络教学平台。实际上,博客现在已经成为一种继课件、积件、资源库和教育主题网站等信息化教学模式之后新的网络应用模式。上海师范大学黎加厚教授认为:“博客的教育意义在于将互联网从过去的通讯功能、资料功能、交流功能等进一步强化,使其更加个性化、开放化、实时化、全球化,把信息共享发展到资源共享、思想共享、生命历程共享。”
在博客教学平台中,教师可以在博客上发布学习目标、课程要求、操作步骤和评价标准;提供学习资源和网络资源;了解学生的学习进展情况;解答学生遇到的问题;提供学生的交流空间;提供作业上传、批改等。学生把博客作为自主学习、课前预习、课后复习的工具。例如,可在博客上记录学习进展情况,整理自己所学知识,与老师和同学进行协作学习,利用博客圈进行研究性学习等。
(三)基于移动学习的体验式教学
移动学习是一种在移动计算设备的帮助下,能够随时随地进行学习的新型学习方式。移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容,提供师生间的双向交流。学习者能在任何时间,任何地点,以任何方式(不限使用PC、平板电脑、手机等学习设备,不限访问校园网、互联网、3G/4G等网络)完成学习任务,极大地满足了“永远在线学习”的需求,这是其他学习方式所望尘莫及的。
电子书包是一种移动学习模式。在电子书包学习方式中,学生人手一台平板电脑,教师没有教科书,也不拿粉笔,而是直接在电子白板上写写画画。电子书包不只是一台单纯的平板电脑,而是一个完整的教学应用系统,其中应该集成了各种网络学习资源。师生间通过电子白板、无线网络、平板电脑以及安装在里面的电子书包软件进行教学和互动。电子书包教学模式正在改变着传统课堂教学的面貌,它使教师能关注到每个学生的学习情况,也能让每个学生都参与到教学互动中,课堂中充满了积极活跃的交流氛围,初步实现了课堂教学的“智慧化”。
四、创新教学方式,促进学生信息素养的全面提高
(一)利用微课堂与翻转课堂创新信息技术教学
根据脑科学原理,一个人注意力的集中时间一般不超过10分钟。微课堂就是基于脑科学之上的一种教学活动,它有明确的教学目标和要求,内容短小精悍,能集中说明一个问题。相较于传统课程,微课堂重在突出课堂教学中的某个主题、某个知识点,或是某个重要环节和操作要领,问题聚集,主题突出,是一种被普遍认可的教学方式。[2]
翻转课堂是一种新的教学手段,其核心理念是在技术的支持下,让每一个学生都能享受适合于自己的个性化教育。课堂翻转后,学生能根据自身情况安排和控制学习进度,提高学习效率。
将微课堂与翻转课堂引入信息技术课堂,可有效缓解因学生能力差异而导致的授课困难。在翻转课堂中,教师可根据课程特点和学生的情况,精心组织教学内容,因材施教,让能力强的学生有施展自己才华的地方,也可聘请这些同学充当小老师,组织课堂讨论,或辅导基础薄弱学生。对于基础较差的学生,可鼓励他们根据教师提供的资料及体验步骤,完成相应课程的学习,最大限度地满足不同学生的需求,实现分层教学。为了不占用学生的课余时间,建议采用“小翻转”方式进行信息技术教学,即将学习内容、作业要求及课堂讨论都放在课内(课堂上)完成,最大限度提高课堂效率。
(二)利用在线评测系统提高学生的自主学习能力
在线测试系统Online Judge是一种网络在线判题系统。用户可在线提交试题答案或程序代码,由系统对答案或程序代码进行测试和评判,并通过预先设定的数据来检验结果的正确性,广泛应用于利用题库进行练习和测试的场合,也应用于信息学奥赛的训练中。
在线评测系统提供了大量可供学生练习和测试的内容,学生可在线提交相关问题的答案或程序代码,系统将自动编译程序代码,生成可执行文件,并根据事先存储的测试数据,对内容或程序的正确性、运行时间、耗费内存以及返回结果等进行评测,精确返回每道题的评测结果。这样,学生就可以及时了解试题的提交状态,即已经做了哪些题,哪些通过了,哪些出错了,每道题运行了多长时间,占用了多少空间等,借此判定程序的问题所在。
采用在线评测系统进行试题评判,不仅要求学生学会分析问题和解决问题的方法,而且还要对算法进行合理的优化,以便能在规定的时间内得出较优结果,大大提高了学习的效率。随着试题通过数的不断增多,学生的自信心会不断加强,这其实也是一个让学生走向“学会学习”的过程。
总之,教无定法,教师应该根据每位学生的具体情况,选择合适的教学方式和教学手段,注重技术的引领作用,注重信息体验的过程,让学生在体验中学习,在体验中提高,在体验中获得成功的快乐,使信息技术更好地服务于学生的日常生活和学习。
参考文献:
[1] 田红云.体验式教学的认识论基础及应用探析[J].扬州大学学报(高教研究版),2010(12):80-82,86.
[2] 姜玉莲.微课程研究与发展趋势系统化分析[J].中国远程教育,2013(12):64-73,84.