概念图在中职电工电子技术教学的应用
2023-04-18江苏省陶都中等专业学校
江苏省陶都中等专业学校 许 亮
电工电子技术是机电专业基础课程,具有很强的实践性与技术性,强调理论教学与实践教学的融合。在理论课堂上,单一的知识讲授方式,会使学生接受知识的难度增大,尤其是较为抽象的电工电子技术理论知识,学生很难凭借抽象的想象而完全理解。概念图方法的引入,能使理论知识更加直观,知识间的关系也更加清晰,尤其是运用于概念与方法较多、理论知识抽象复杂的电工电子技术课程时,概念图能发挥积极的作用,不仅能教会学生自主学习方法,而且能开拓师生思维,提升创新力。因此,概念图在中职电工电子技术课程教学中应用具有积极的意义。
一、概念图教学方法概述
概念图是常见的组织和表征知识的一种工具,其具有概念、命题、交叉连接、层级结构四个图表特征,旨在通过空间网络结构图的形式来表示概念之间的相互关系。概念图运用于教学时,可视为一种辅助认知与教学方法和工具,既可以作为教学工具,也可视为教学技能,在课堂实践中也可作为一种教学方法,能有效地促进学生进行合作学习、意义学习和创造性学习。相关研究认为,概念图能清晰、直观地运用图文结合的形式来展示概念间的逻辑关系,可开发右脑功能。脑功能的相关研究表明,右脑的图像学习效应是十分快且不易忘记的,因此概念图在教学中具有较好的教学效果。
概念图在运用于课堂教学时,教师需要先深入解读教学内容,提取关键知识点与重难点知识,然后制作概念图,通过概念图将知识直观地展示给学生,促进学生理解和学习。概念图的制作并没有严格的规范,但结合课堂教学中的应用情况,承载教学内容的概念图制作有一个大致的步骤。首先,教师需要深入研究教材内容,围绕教学内容初步确定概念图的层级结构。其次,结合教学大纲与重难点知识,确定相关概念和概念等级并依次列出排序。再次,借助计算机软件制作概念图,初步拟定概念图的纵向分层和横向分支,建立概念之间的连接,并将概念间的联系在连线上标注出来。最后,师生在概念图的实践应用中不断对其进行修改和完善,最终确定最适用于该节课堂的概念图。
二、概念图辅助课堂教学的方案设计
(一)教学内容
教师在使用概念图进行电工电子技术课程教学时,需要结合不同的教学情境,分析并确定教学内容,以及概念图需要呈现的功能。
一是分析教学内容。教师需要将电工电子技术课程进行整体、深入地分析,明确概念图应用教学的目的,再以教学内容为载体拓展知识面与发展智力。比如,对教材的分析发现,教材中关于“电动机原理”中“电动机分类”的基础知识描述得较为简单,不够系统,实质性与实用性的内容不多,学生理解起来较为困难。这时教师可以适当拓展,根据双重编码理论,先对教材中的教学内容进行详细罗列,然后结合学生特点和学习需求对教学内容进行适当调整,补充一些经验性、生活性的知识,再制作概念图,则能使学生对电动机的认识更加深刻。
二是展示教学内容。当课堂上需要向学生展示该节课的教学内容时,教师可借助多媒体设备,将本节课的教学重难点、关键概念与方法等提取出来,厘清知识点间的关系,然后用概念图展示出来,使学生明白本节课学习的重点,尤其是一些有难度的知识点时,概念图的展示效果更加明显。比如,“电动机结构与工作原理”的教学内容,教师可先让学生以小组为单位梳理知识点,并制作概念图,然后帮助学生优化,与学生共同梳理知识点之间的关联,促进旧知识的整合以形成意义学习。
三是改革笔记形式。概念图不仅可运用于教师的教学环节,也可运用于学生的自主学习环节,如记笔记的形式也可尝试使用概念图,尤其是课堂笔记。传统的笔记内容与形式多是提纲式的,知识点与内容相对独立,新旧知识的关联性不强。笔记中概念图的运用,能以图文并茂的形式呈现学习内容,有效整合分散的知识点。比如,“单相交流电路”的知识点琐碎,概念较多,如果运用概念图的形式,将知识点、概念间的关联性清晰地展现出来,则更易于学生理解和记忆。
四是分析知识结构。概念图运用于电工电子技术课程教学中,不仅能清晰、直观地展现知识间的关联,而且在教师的带领下,以小组为单位的学习尝试构建概念图的过程中,也能更好地理解概念间的多种联系,甚至理解不同概念领域间的隐含关系,这对学生新知识的理解和思维过程具有积极的作用。
五是激发“头脑风暴”活动。在电工电子技术课程教学中,概念图不仅是一种教学方法,也是一种教学工具,将概念图运用于不同的教学方法中也能取得显著效果。在教学中,不仅教师自己要设计概念图,而且需要鼓励和指导学生设计概念图进行自主学习,引导学生以小组为单位,运用概念图进行知识与技能的讨论,开展“头脑风暴”活动,从而激发学生的创造性思维。
(二)教学过程
概念图运用于电工电子技术课程教学中的教学过程设计,考虑到课程的内容抽象、专业性强、对学生学习能力要求高的特征,教学过程可按班级授课与分组教学两种形式进行设计,其中班级授课形式主要运用于新课教学环节,分组教学形式则主要是在后期复习环节应用。在概念图运用的教学过程设计中,需要注意三点,即前后问题的衔接与过渡、学生学习方式的选择以及概念图出现的时机与形式。
电工电子技术课程教学中的概念图应用教学过程设计,借鉴凯米斯的“计划、行动、观察与反思”四环节模式进行。教师要善于观察教学过程,分析研究概念图应用中出现的问题,并结合实际解决问题。教师还要善于合作与沟通,备课与概念图教学过程设计环节要与其他教师合作,分享经验,教学过程与优化环节,要积极听取学生的意见和建议,进而满足学生真实的学习需求。教学过程的计划要具有一定的弹性,预留调整与优化的空间,根据教学进展适当地调整优化,从而使教学过程更适合学生的学习需求。
(三)教学评价
教学评价作为教学过程的重要组成部分,在电工电子技术课程教学中,要突出概念图教学方法应用的特色,有针对性地评价概念图教学方法运用的效果,以及由概念图方法应用而引发的学生学习变化。教学评价的内容,需注重对学生课堂学习、课外预习与复习等环节的“学”的评价。可从学生课堂学习参与程度的深浅、参与教学活动时间的长短两个方面进行评价。评价的方法一般有课堂教学录像、问卷调查、学生设计概念图的测试等。
教学评价的形式与方法应以形成性评价为主,注重评价的多方参与,即多元化评价主体。不仅要评价学生的学习结果,还要注重学习过程,设计日常教学环节的考核方案,如课前预习、课后复习、作业完成、知识与技能的实际应用等评价内容。不仅如此,还要设计学生的自评方案,包括小组评议、自我反省、相互监督、相互借鉴等。在形成性评价主体下,还应辅以总结性评价,毕竟电工电子技术课程旨在培养学生的相关知识与技能,提升学生的职业素质和就业能力。对学生的总结性评价以学生的概念图作业作为评价依据,在学期结束时以考试方式进行评价,从而对学生实现全方位评价。
三、概念图在电工电子技术课堂教学中的实施方法
(一)课堂教学实施
根据课堂教学的流程,将概念图在电工电子技术课程教学中的实践应用方法分为三个环节进行探讨,即课前准备环节、课堂教学环节与课后复习环节。
在课前准备环节,教师需要先设计本节课教学的概念图,在设计概念图之前,需要先对学生特征、课程性质、教学内容等进行分析,然后根据分析结果梳理出教学重点与难点,并确定教学目标。比如,在“半导体基础”的教学中,教师需要先分析学生的特征,即学生虽然在中学阶段学习过电学的基础知识,但大部分学生这部分知识掌握得不好,而且学习习惯、学习的自觉性与主动性等都较差,这就需要教师在设计概念图的内容时,采用层次性策略,尽量将教学内容展现得更清晰、更简练。对课程性质的分析中,要向学生明确电工电子技术课程具有专业性强、概念多、原理抽象复杂、教学内容关联性强等特征,然后在概念图设计时,尽可能体现知识间的关联性。教师还需要对教学内容进行深入分析,包括本节课的重点及难点知识、与旧知识的关联性、与生活知识的衔接等,将重点及难点知识与学生已掌握知识、生活经验联系起来,设计成概念图,从而激发学生的学习兴趣,加深其对知识的印象。在概念图的设计中,教师一定要明确本节课的教学目标和重点及难点。
在课堂教学环节,将整个课堂教学分为导入、新课讲授、学生练习与课堂小结四个教学活动。在导入教学活动中,教师先借助概念图创设教学情境,引导学生在概念图的带领下回顾已掌握的知识,熟悉本节课的知识,并向学生展示和讲解部分概念图,学生则在教师的带领下思考并回答问题。借助概念图、课堂情境与师生互动,不仅激发学生探究兴趣,还促使其快速建立新旧知识之间的联系。在新课讲授的教学活动中,教师开始借助概念图与教案,详细讲授新知识,包括重点与难点,条件允许的情况下,可借助多媒体以动画的形式向学生演示重点与难点知识,引导学生认真观察与思考,之后教师提出相关问题,学生以独立回答或小组合作形式展示学习成果。运用概念图对知识进行发散与延伸,使学生层层深入地学习新知识,并建立知识点之间的联系。在学生练习时,教师可要求学生根据课堂学习的情况,对课堂知识点进行梳理、归纳与总结,尝试以概念图的形式总结课堂所学的知识结构体系,学生练习活动以小组合作形式为主。在课堂小结教学活动中,教师以概念图的形式对本节课的知识进行总结和系统性反思,引导学生观察、回顾和记忆。这个阶段的重点是培养学生巧妙地使用概念图的能力。
在课后复习环节,教师先给学生布置课后作业或复习任务,让学生以小组合作的形式完成作业。作业的内容可以是“用概念图对本节课进行归纳总结”,或者“围绕概念图完成课后习题或实践操作”,或者“处理课后典型习题”。在课后复习中,教师可以通过互联网学习平台与学生进行及时沟通交流,指导学生作业进度,并教授学生概念图的设计与实用知识技能。学生认真完成作业或课后任务后,通过小组交流或师生交流,纠正错误,进一步完善课后作业。
(二)教学效果评价
调查发现,多数学生未建立良好的学习状态,也没有养成课前预习的良好学习习惯,但在概念图教学模式下,越来越多的学生开始在概念图的引导下进行课前预习学习活动,逐渐形成良好的课前预习习惯。学生表示之前之所以没有养成课前的预习习惯,是因为“不知道怎么预习”,但在概念图教学模式下,概念图能为他们提供预习的思路,从而抓住预习的重点。在概念图教学模式的课堂上,虽然学生上课的注意力集中程度不一,但多数学生在课上注意力比较集中,而且能将课堂听课中的疑惑与困难,标记在概念图的知识点上,这有利于学生课堂的师生交流与课后的小组合作学习,能有针对性地强化自己的知识结构体系。由于教师在电工电子技术课程教学中,会要求学生尝试小组合作或自主设计概念图,这使学生逐渐形成了记课堂笔记的习惯,逐渐具有了一定的学习主动性与自觉性,而且记课堂笔记的水平和能力也在不断提升。
(三)概念图教学实施的问题及改进建议
在教学实施的过程中发现,虽然概念图教学具有显著的教学效果,但也存在一些问题需要解决。比如,电工电子技术课程教学中多种教学方法的配合使用尚不成熟,概念图制作中的师生合作程度不够,学生对概念图设计运用的反思不够,课堂教学时间安排欠合理等。针对这些问题,教师要进一步完善教学设计,提高概念图教学设计与概念图辅助教学、多种教学方法综合运用等方面的能力,教师还应更广泛地进行概念图辅助教学,将概念图视为一种学习工具和方法,促进学生的自主学习。