认识计算机的教学反思篇1
【关键词】计算机课程新课改教学质量
【中图分类号】G71【文献标识码】a【文章编号】2095-3089(2014)03-0144-02
在新课改的背景下,针对计算机课程教学倡导“探究性学习”。在教学中,教师应该把学生引入“探究”的学习状态,感悟“探究”的方法。做为教学工具的计算机,已经成为当今世界教育不可分割的一部分,为提高教学质量插上了腾飞的丰翼。随着职业教育进入普及化,要求人人都要学习计算机相关知识。职业学校计算机课程教学也要适应新课改的需要,来提高教学效率和质量。那么,如何提高职业学校计算机课程的教学质量,使计算机课程能充分适应时展和新课程改革的要求,是摆在我们职业学校每个计算机课老师面前的一份重任。我从教学过程方面谈谈我的认识与见解。
一、课前充分反思
在课前进行反思,会使课程变成一种自觉的实践。在之前的教学过程中,教师习惯于课后反思,不做课前的反思。实事求是的讲教师在教学前对自己教案以及设计的教学思路做下反思,不仅是教师对自己教学设计的补漏查缺和内化吸收的过程,更是教师重视教学,重视学生,体现教学“以学生为本”的新课程教学理念。
计算机课程做为一门实践性较强的课程,它注重强调学生上机的操作能力。不过学生当中实际水平差异较大。而有的学生刚刚接触计算机,了解甚少;而有的学生家中有计算机,某些知识早已掌握。这不像其他的文化课,大家基本都处于同一水平,因此要求我们计算机教师在开始教学前要合理设计教学内容、因材施教,满足各个层次的学生。比如:在《internet及其应用》这一节课程中讲“免费电子邮箱”申请的时候。教师要求学生到网页上申请免费的电子邮箱。事实上有些同学早已经会用电子邮件了,而有些同学可能连什么是电子邮箱都不知道。这就要求我们在教学设计时,一定要首先考虑到学生水平的参差不齐。为此,我们可以让会申请的同学先用申请好e-mail让不会的没怎么接触过网络的同学跟周边会的同学互动学习;同时教会所有学生设置outlook帐号,这样采用了不同教学方式来授课;同时,要尽量多的留些时间给学生练习操作。计算机教学最终要达到的结果就是让学生能熟练的进行计算机操作,所以在教学中一定要多留出些时间给学生进行上机实践操作和练习,正所谓的“百闻不如一练”。教师完全可以通过任务驱动的方式来设计教学,让每个学生完成学习任务,最终全面的掌握。使学生在实践操作中学会知识、巩固知识、应用知识。课前,要认真地反思教学思路、教学方法的设计、教学手段的应用及学生的基础特点、对课堂上对可能的反应做好充分的准备,达到良好的教学结果。经过课前的反思,教学内容与方法更适合学生,更符合学生的认知规律和心理特点,使学生真正成为学习的主体。
二、课中及时反思
在教学过程中及时进行反思,即及时、迅速的在教学活动过程中反思,这种反思能提高教学质量。在课堂教学实践中,教师如果时刻关注学生的学习过程,关注使用的方法与手段以及产生的效果,捕捉教学过程中的灵感,及时调整方法和手段,让课堂教学效果达到最好。
因为计算机教学以传授实践操作为主,所以我们要针对性的对某个教学目的设计多个任务,而且这些任务都可以被学生所接受。因此进行“任务”设计时,一定要从学生实际情况出发,充分考虑学生现有的基础知识、年龄、认知能力等特点,遵循由表及里、由浅入深、循序渐进等基本教学原则。
三、课后总结反思
客观而有批判的在教学活动结束后进行反思,这种反思能使教学经验系统化。课堂教学实践后的及时反思,不仅能使教师直观、具体地总结教学中的成功之处,同时及时发现问题,找出原因和解决问题的办法,而且还能研究教材和学生、优化教学手段和方法,丰富自己的教学经验;最终实践经验系统化、完整化的过程,有利于提高教学水平,使教师教学能力上升到一个新台阶。
课后总结反思主要包括以下几点:
1.课堂过程中的精彩场面。凝聚着教师的创造性劳动的课堂教学,由教师进入“角色”,从而“灵感”顿生,创造出成功的教学案例。因此教师在课后教学情景降温之前,应及时反思,回顾精彩场面的主客观因素,总结如何在今后课堂教学中再创精彩场面等。同时作局面记录,以备再教时运用。
2.课堂过程中的失误之处。“智者千虑,必有一失”。何况课程过程是学生与教师双向互动的过程,因此教师的教学过程中难免会出现失误与疏漏。失误后教师尚若不进行反思,不仅阻碍提高自己的教学水平,而且会贻误学生学习知识,可能导致学生以思想上、思维上的误导。因此教师在课后一定要及时全面总结自己的失误所在,以及找到产生失误的原因,安排好补救措施。
3.课堂中学生的学习状态与结果。计算机课程的教学效果,往往通过课堂上学生的反应表现出来。课堂上学生正聚精会神听讲,或偶尔面带笑容而积极回答和提问或偶尔点头示意,积极从事上机练习;这说明学生处于积极主动的学习状态,教师教学方法有效、教学得体。反之,课堂上学生面无表情或坐立不安、交头接耳,或表面安静,目光黯然,这说明教师课程空洞说教,没有引力,教学方法、方式呆板,教师课后,应及时全面反思课堂上学生的反应状况,并不断改进和完善教学手段和方式。
经过不断的反思――提高――再反思――再提高的过程,我受益非浅,就像不断地批评与自我批评效果,更加深刻地认识到了在教学过程中及时全面反思的重要性和必要性,它使我逐渐形成了自我反思的意识习惯。在今后的教学中,我会通过习惯性反思来提高自己的创新能力和教学水平。以此提高学生学习计算机学习结果。为满足培养新世纪实用型计算机人才奠定良好的教学基础。
参考文献:
认识计算机的教学反思篇2
为深入贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和全面提高高等教育质量工作会议具体要求,充分了解和把握大学计算机基础课程教学现状和改革方向,提高大学计算机基础课程教材质量,作者在计算机相关教指委和的帮助下,利用大学计算机课程报告论坛等平台对计算机基础课程教学现状展开了问卷调查,得到了近百所各类高校的积极回应。问卷调查结果具有一定的代表性,可以基本反映目前我国高等院校计算机基础课程教学的概貌。
一、计算机基础课程教学现状
1.计算机基础课程的地位得到了应有的重视
问卷调查表明学校领导对计算机基础课程给予了应有的重视。学校领导一直重视和比以前重视的高校占90%。这是保障和提高计算机基础课程教学水平的首要前提条件。
调查发现为适应计算机科学和信息技术的新发展,各校都重新修订了计算机基础课程的教学大纲,课程内容建设不断推陈出新,主要表现在基于windows平台,引入面向对象的程序设计方法,增加了计算机网络和多媒体技术等内容。许多学校除了开设必修课之外还顺应信息技术和计算机应用发展的需要,分别设立了第二学位和辅修专业,开设了一批选修课。这些课程内容丰富,安排灵活,较好地解决了计算机课程内容多、发展迅速与学时少之间的矛盾。
2.教材建设总体情况
近年来,计算机基础课程教材出版上呈现了"百花齐放、推陈出新"的局面。许多从事计算机基础课程教学的老师积极参加了各类有关教材的编写工作,这些教材体现了新时期的特点,涌现出了一些质量较好,受益面广的好教材。有76%的学校反映计算机基础课程教材满足教学要求或基本满足要求。其中不少教材已经被评选或推荐为优秀教材,这是值得保持和发扬的积极方面。
然而随着计算机基础课程教学整体水平和要求的不断提高,教材的问题将成为需要重点研究改进的问题。从调查统计看(请参见图1),认为目前的教材水平为能满足教学要求的只占6%,认为不能满足要求的却占了24%。目前市场上计算机类的书籍确实不少,但被公认的真正高水平、高质量的教材却为数不是很多。这从一个侧面反映出计算机基础教学的特点及其成熟程度与数、理、化还无法相比。要使学生更好地掌握课堂所学知识,教材的选择至关重要,在教材建设上还需要下大功夫。
3.教学条件得到了较大的改善
多数学校领导已经把对非计算机专业中的计算机的教育作为提高教学质量和素质培养的重要内容来认识。许多学校把它作为争取学校升级,通过评估的重要内容来抓。在过去几年中陆续拨出专款更新计算机设备,扩建多媒体教学环境。加强网络建设,使得计算机基础教育的教学条件得到明显的改善。
如图2所示,各校在实验室建没和设备配置方面达到可以满足和基本满足教学需要的占到82%,随着教育事业的发展,这个比例仍将不断提升。学生的上机条件基本可以满足要求。目前的主要问题是如何加强实验室管理提高设备利用率和上机实验的质量,以提高整体教学水平。
在教学环境方面,采用多媒体教学等现代化教学手段的情况比较好达到100%,但是目前尚有19%的学校仅在25%-50%的课程上采用了现代化教学手段。这些院校的教学手段仍有待于进一步加强和改善。二、计算机基础课程教学中存在的问题--以天津大学为例
天津大学根据教育部高等教育司1997年的155号文件,从1997年开始进行计算机基础教学。经过十多年的教学,先后全面修订过五次教材并更新相应的实验教材。本次调研对上海大学学生进行了抽样调查,调查对象是选修天津大学"计算机文化课"的学生。天津大学"计算机文化课"所开设的对象是非计算机专业的学生,一个年级的规模约3800人,实际的总选课人数为3211人,接受调查的共480人(4个班级)。教师上课时发放纸质问卷,然后宣读问卷调查指导,学生回答后立即回收。
调查内容共有22项,分别调查学生基本信息、计算机课程教学情况和改革意向以及学生的网络生存能力。实际回收问卷447份,有效问卷432份,问卷有效率为96.6%。有效问卷数占总选课人数的13.5%;其中大学一年级学生共393人,占总有效问卷的91.0%,其他为重新选修的学生。调查显示天津大学计算机基础课程教学中主要存在以下困难。
1.学生差异明显
调查发现学生间差异明显,包括学生本身的计算机能力差异、学生的专业对计算机课程需求的差异以及学生个人对计算机课程兴趣的差异。
①计算机能力差异
调查发现小学及学龄前接触计算机的学生超过77%,学生开始接触计算机的时间和接受正规计算机教育的时间都较早。但调查也发现1%左右的学生进人大学才开始接触计算机。
②专业需求差异
调查发现专业的不同对于课程的接受程度和使用程度也不同。人文类学科对于文档的编辑和处理需求较高;而影视类的学生对于多媒体的制作则相当感兴趣;理工类的学生则希望开设计算机语言类的课程,等等。
③兴趣差异
大多数学生感兴趣的"黑客技术"、"信息安全技术"、"信息搜索技术"等在我们的现行教学中没有专门的课程,而这方面的课程正是网络生存所需要掌握的技能。还有男女生对课程的需求也有差异。
2.网络生存能力偏低
调查数据统计表明,学生平均每日上网约3.15小时,现在的大一学生对计算机网络的熟悉程度很,但同时也发现学生的网络生存能力偏低。
调查发现,79.4%左右的学生对付病毒只依赖杀毒软件,没有预防和其它处理中毒的方法,独立对付病毒的能力很弱;超过83%的学生只使用免费下载的杀毒软件,对杀毒软件本身的品质不够重视。大部分学生在这方面并没有明确的要求,只以价格作为取舍标准。还有15%左右的学生缺乏对网页木马、陌生链接的敏感和安全意识。
3.计算机基础教学的应试化
有90%的学生认为不应该把计算机等级考试成绩和非计算机专业的毕业学位证紧密联系在一起,因为在这种情况下,教师面对学校下达的等级考试合格率的要求,而不得不忽略学生计算机应用能力的要求,一味追求考试合格率,而学生为了顺利拿到学位证,不得不把很多精力投入到与考试相关的学习中,如考试技巧、大量试题练习等,这样,致使好多学生毕业了都不知道如何使用已学的计算机知识来辅助完成一些简单的工作,比如简单的信息处理、表格处理、文字处理。有很多学生毕业了还得花很大力气通过各种渠道重新学习计算机知识。
4.理论教学与实践相脱节
计算机基础课程都是理论与实践相结合的课程,理论与实践相辅相承,理论是基础,实践是手段,应用是目的。计算机课程具有很强的实践性,而有46%的学生认为自己上课听老师讲授的内容都能听懂,但是自己操作时就无所适从,即课堂内容理解和真正动手实践不能统一,或者把老师布置的作业顺利完成作为唯一的上机实践任务,欠缺举一反三的能力。三、计算机基础课程教学改革的方向
计算机基础课程教学由于存在以上问题,因而对其进行改革已成为社会各界的共识。为解决这些问题,计算机基础课程教学需要构建相对稳定、能够体现计算机学科思想和方法的核心内容,同时需要更加突出思维方法的训练。没有稳定、核心的教学内容,有限的课时就无法满足不同水平学生的学习需求和信息技术的不断更新。在这一背景下,计算思维已逐渐成为计算机基础教学的核心内容。
1.计算思维的涵义
计算思维(Computationalthinking)概念的提出是计算机学科发展的自然产物。第一次明确使用这一概念的是美国卡内基・梅隆大学周以真(Jeannettem.wing)教授。她认为,计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为;计算思维最根本的内容,即其本质(essence)是抽象(abstraction)和自动化(automation)。
计算思维是人类科学思维活动固有的组成部分。人类在认识世界、改造世界过程中表现出了三种基本的思维特征:以观察和总结自然规律为特征的实证思维(以物理学科为代表)、以推理和演绎为特征的推理思维(以数学学科为代表)、以设计和构造为特征的计算思维(以计算机学科为代表)。随着计算机技术的出现及其广泛应用,更进一步强化了计算思维的意义和作用。
可以认为,计算思维不仅反映了计算机学科最本质的特征和最核心的方法,也反映了计算机学科的三种不同形态(抽象、理论、设计)。
2.国外计算思维的研究进展
目前,以计算思维为核心的研究相继被美国和欧洲列为保持国家科技与教育世界领先地位的关键,并得到大量的经费支持。
2008年美国国家科学基金会(nSF)启动了总经费为7500万美元的重大基金资助计划CDi(Cyber-enableDiscoveryandinnovation)。CDi旨在使用计算思维(特别是在该领域产生的新思想、新方法)促进美国自然科学和工程技术领域产生革命性的成果。nSF希望通过CDi计划使人们在科学与工程领域,以及社会经济技术等领域的思维范式产生根本性的改变。
3.国内计算思维的研究进展
2007年11月,中国科学院自动化所副所长王飞跃教授撰写了《从计算思维到计算文化》等相关论文,对"计算思维"进行了分析。王飞跃认为,在中文里,计算思维不是一个新的名词。在中国,从小学到大学教育,计算思维经常被朦朦胧胧地使用,却一直未能得到新颖、明确和系统的描述。他呼吁给予"计算思维"相关研究经费的支持。
4.计算思维是计算机基础教学的核心内容
将计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务,不仅紧紧围绕现有计算机基础教学的根本任务和核心知识内容,而且反映了计算机学科的本质。这样的教学定位,一方面摆脱了以"操作技能"培养学生计算机能力造成的"危机",也更好地诠释了课程建设的目标,更好地体现了计算机基础课程的基础特征。
计算思维能力培养涉及了计算机基础教学的所有核心教学内容。目前,计算机基础教学的知识体系涉及4个知识领域:系统平台与计算环境、算法基础与程序设计、数据管理与信息处理、系统开发与行业应用。计算思维能力培养既涉及了不同计算环境的知识,也涉及了在不同计算环境中的问题求解技术与方法。四、计算机基础课程教学改革最新动态
在教育部的领导下,教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会与教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会(以下简称教指委)于2012年8月启动了大学计算机课程改革项目的申报工作。
1.项目研究目标与内容
教指委认为,项目研究目标是在传统计算机基础教学研究的基础上做以下两个方面的工作:(1)在教学内容上,突出以"构造"为特征的问题求解方法的培养,通过梳理现有教学内容,进一步体现计算机基础教学的核心;(2)在教学方法上,突出实践能力和思维能力的培养,通过教学方法的改革展现计算思维的魅力和基本思想方法。
项目重点研究的内容如下。
(1)计算思维能力培养的内涵和评价体系研究
围绕计算机基础教学的目标,研究计算思维能力培养的基本体系,包括计算思维能力的内涵以及计算思维能力评价体系。
①计算思维能力的内涵研究。
②计算思维能力评价。
(2)教学内容与课程体系
计算思维能力培养主要是依靠计算机基础教学的一系列课程以及相应的实践环节来实现。因此,需要根据计算思维能力培养的基本体系和要求,研究设计面向计算思维能力培养的计算机基础教学核心课程体系以及相应的教学内容和课程资源。
①教学内容体系
以现有计算机基础教学知识体系为基础,根据计算思维能力的培养目标,研究并梳理计算机基础教学内容体系。
②核心课程体系
结合计算思维能力培养的目标和教学内容体系,以及计算思维的问题求解特征,可以围绕不同计算环境的问题求解特点来设计核心课程体系。
③课程资源建设
课程资源是保证课程教学按高质量实施的重要基础。另外,计算思维能力的培养需要大量的案例和实践训练来支撑。因此,需要研究并建设以计算思维能力培养为核心的课程教学资源,包括教学案例、立体化教材、作业与试题、实践教学资源等。
(3)教学方法
教学方法是以计算思维为核心的计算机基础教学改革的重要内容,也是体现计算思维特点和魅力的重要手段。需要将计算思维问题求解的基本方式引导入教学过程中,即发现并抽象问题、寻求设计方案、分析比较不足、实现改进、验证效果。具体来说,就是需要在课堂教学与实践环节,探索面向计算思维能力培养的启发式教学、引导式教学和探索式教学。
2.项目预期成果
(1)白皮书
出版《以计算思维能力培养为核心推进高校计算机基础教学》白皮书。白皮书将明晰计算思维的内涵、外延、评价体系,以及由此对计算机基础教学带来的改变。白皮书将对以计算思维为核心的计算机基础教学未来3-5年的发展做出展望,并提出具体的改革建议。
(2)典型实施方案汇编
根据高校人才培养目标的差异,结合试点工作经验,具体提出若干种在高校计算机基础教学中培养计算思维能力的课程实施方案。通过具体可操作的实施方案,为更大范围的成果推广提供条件。
(3)以计算思维为核心的计算机基础教学核心课程教学资源
在改造或构造计算机基础课程的同时,集中力量建设一批适用的教材和数字化资源,为课程实施提供教学素材;进而建设课程教学平台、相关教学软件,充分利用现代教育技术手段,提高课程资源的建设质量。
(4)计算思维研究的专门学术性组织
认识计算机的教学反思篇3
关键词计算机知识学习软件工程学科交叉
中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1002-7661(2013)24-0036-03
随着信息技术的飞速发展,计算机技术已经广泛应用到生产制造、产品设计、家庭生活、医疗保健、教育、科研、经济、军事等各个领域之中。计算机应用的普及化以及信息产业的规模化都推动了计算机技术人才市场的发展,特别是我国加入wto之后,随着软件外包的发展,需求的加大,计算机应用人才更是供不应求。从目前我国高等院校人才培养状况上看,几乎所有的高等院校都开设有计算机专业,有的高校对计算机专业的研究进行细化,成立有专门的软件学院,专门培养软件人才。
令人痛惜的是,据《2010年大学生就业蓝皮书》中反映,计算机专业在中国失业率中排在所有专业的首位。计算机相关专业被列为高职失业率第一、本科失业率第二专业。从这一侧面反映出高校在培养计算机人才过程中存在不少问题。这些问题涉及到教学机制、教学方法,专业学习方法等诸多领域。计算机专业人才培养水平的提高,不仅需要高校教育体制的改革创新,教师教学方法的改进,而且更需要作为学习主体的学生在专业学习过程中学习态度和方法的纠正和改进。本文就关于学生在计算机专业中的学习方法等问题上进行讨论,试图找出学生在专业学习过程中的误区及纠正方法,从而引导学生能在自己的专业领域学好更好更扎实的专业知识和专业技能。
一、计算机专业知识类型及学习特点
(一)计算机专业对学生有更高的素质要求
在高等院校中的其它同类专业中,笔者认为计算机专业对学生有着更高的素质要求,计算机专业的在校学生必须要付出更多的努力才能真正达到市场对信息化人才的需求。简单地讲可以有以下三个原因:
首先,专业知识内容非常丰富。计算机专业内容涵盖计算机网络、计算机应用、软件工程、人工智能、嵌入式计算、计算机图形图像、计算机设计自动化等方面。每一个发展方向都是一门博大精深的学问,这就使得计算机专业的学生专业课较多,学习任务较为繁重。然而,在中学教育阶段,大量学生迫于升学压力对计算机相关知识的学习重视不够,与其它专业相比计算机专业的学生的专业底子较薄。这就更加加剧了学生对大量专业知识的消化程度。
其次,专业知识更新速度快。摩尔定律揭示了信息技术的进步速度。实际上整个信息领域的知识都在以飞快的速度向前发展,新的知识接踵而至,旧的知识被快速淘汰。这就要求计算机专业的学生有较强的学习能力。
再次,复合型知识结构的要求。计算机专业知识不是孤立存在的,它与数学、工程学、物理学等相关专业学科知识相互交叉,联系密切。学生要学好专业知识必须要精通其它工学专业的相关知识。
(二)计算机专业知识常见类型
计算机专业的知识内容十分丰富,学生必须要投入更多的时间和精力才能完成学习任务。但总的来说专业知识类型最常见的有三种。
1.理解记忆型知识
理解记忆知识包括计算机专业中的基本概念、原理、方法。这种类型的知识贯穿整个计算机专业知识。这种类型的知识属于计算机专业理论知识,学生需要摄取大量相关理论知识,知其然,知其所以然。对这种知识的学习是学习整个计算机专业知识的前提,对提高学习的整体计算机素养有着重要的作用。这种类型的知识又可以分为三个方面:第一,记忆型。诸如专业的基本概念,原理等。第二,理解型。诸如专业复杂的理论和算法等。第三,推理型。如算法分析中根据已知算法和初始数据,推算在该算法下的最终输出结果等,或离散数学中逻辑推理分析等。
2.流程操作型知识
流程操作型知识指的是在专业理论知识的引导下,遵循一定的规律,按照一定的程序流程操作,可以实现一定功能的技能知识。这类知识在计算机专业中十分普遍,诸如计算机硬件设备的维护、网络系统的建设、自动化系统的操作和应用、程序的编写和执行等等领域。学生必须要掌握这些流程操作的每一步,其中任何一步出错就可能会造成最终操作的失败。
3.设计开发型知识
设计开发型的知识是在计算机基本理论、方法、操作熟练掌握的情况下创造性地设计或开发产品的学问。这类知识本身没有标准答案或者参照答案,检验操作的正确与否或者合理与否是要看最终的产品能否良好地在现实社会中得到应用。
二、计算机专业知识学习常见的误区
计算机专业知识自身的特点决定学生在学习专业知识过程中不能照搬过去的学习方法。必须得有一套与专业知识特别相适应的学习方法。但是令人遗憾的是,受传统学习方法的影响,很多学生在计算机学习过程中存在很多误区,这些误区直接影响着学生的专业学习过程和最终学习效果,如果不及时加以纠正,会影响计算机专业学习的培养效果,直接加剧目前计算机专业学生在市场上的就业窘况。其中常见的误区有如下几个方面:
(一)试图通过记忆来代替理解。记忆的目的是实现知识的再现,而理解的目的是搞清楚知识的原理、深化对知识本质的认识。显而易见理解是知识学习中更深层次的过程,理解不是记忆所能取代的。在文科学习中记忆往往发挥着重要的作用,然后在理科学习中更多地依靠学生对知识的理解和应用。笔者在与学生交流过程中发现,有的学生居然可以轻易地把某个算法程序在电脑中“实现”,然而却说不清程序中算法的具体涵义,经调查得知,有一部分同学为了应付教师的考核居然能够把算法程序熟记于心,在考核时期再在计算机上“默写”下来,从而出现前面所讲的怪象。这种怪象不仅要求教师对考核方式进行反思,更重要的是它反映一部分学生宁愿把精力放在记忆也不愿用来理解知识的具体涵义。记忆给学生带来的认知痛苦远小于理解复杂算法,单纯对理解性知识的记忆同时还会给学生一种心理安慰,降低学生对知识认知的标准,这一点务必要引起计算机专业教师重视。
(二)理解表层内容,而没有把理论与实际结合起来。计算机专业知识是一种应用性很强的学问,它最终目的是提高社会生产率,为我们的生活带来方便。然而笔者在跟学生交流过程中发现很多学生过程中很少用应用性的眼光来看待我们的计算机学习。学习常常只停留在教材表面,很多教材里面所讲的知识都是一种引导性的知识和例子,很多学生满足于对这些表层知识的学习,从而造成学了一堆知识仍然不能解决现实中的实际问题,或者遇到实现问题仍然茫然不知所措。
(三)混淆知识和技能的界限。知识代表着我们对自然的认识,而技能则代表着我们对自然的改造能力,拥有知识是拥有技能的前提,但知识并不等同于技能,技能需要人们在知识的引导下反复地进行操作和实践才能真正拥有。有不少学生拿起课本什么都懂,放下课本几乎什么也做不了。或者有的学生在教师的引导下能够完成一定功能的操作,并且能够知道每一步操作的涵义,然而一旦离开教师的引导,自己基本无法完成独立操作。或者有的学生某一步的操作错误被老师指出之后,不以为然,认为自己虽然做错了,但内心却是知道应该怎么做,下次一定会操作正确,甚至认为教师的纠正是小题大做,然而事实证明对操作错误没有认真纠正的同学下次很有可能会犯同样的错误。
(四)设计与开发的盲目性较强。软件工程理论是指导学生进行系统设计和开发的理论基础,每一个系统开发都应以软件工程的思想为依据。然而遗憾的是很多同学对软件工程的重视程度不够,对软件工程的学习流于形式,在实际系统开发过程中,抛开软件工程思想使得系统开发充满随意性,甚至先开发系统,然后再伪造开发前需求规格说明书和设计文档来应付教师的检查或考核,最终造成开发的系统的功能前后矛盾、重复严重。
(五)自学能力较低。学生对教师手把手讲授方式过分依赖。这种依赖之心主要表现在三个方面:第一,满足对老师课堂简单操作示例的掌握。第二,对课堂之外更深层次的专业知识不够关注。第三,对教师考核时分配的具有一定挑战性的任务处于被动求助的状态。甚至怨恨老师不够“仁慈”。
(六)单一学习计算机相关知识,而对交叉学科的知识关注不够。计算机专业与数学专业,物理专业,生物专业等都有一定的专业交叉,尤其是数学专业,计算机专业上很多问题重大的问题的解决都需要借助于数学专业知识。然而不少计算机专业的学生对高等数学、概率统计以及线性代数的相关知识的掌握程度令人担扰。班级数学相关课程的年终考试不及格的学生比例居高不下,这也必将影响计算机专业的发展后劲。
三、常见纠正方法
鉴于计算机专业学生客观存在的这些学习误区,作为老师必须与学生一道共同探讨出一条可行的纠正道路。笔者在跟学生授课、完成实验以及学习讨论过程中发现,要纠正学生的学习误区必须要从思想、技巧、习惯等多方面共同努力才能达到目的。在此笔者列举一些可行的纠正方法。
(一)掌握教育学和心理学的基础知识。尽管很多学生并非师范专业方向,但是作为计算机专业学生,在学习自己专业知识之余还应阅读《教育学》《教育心理学》等相关书籍。在阅读这些书籍的过程中可以把不同专业的学习特性进行有效区分,对常用的学习方法能够有效了解,对于学习过程中可能存在的一般心理状态有一定的估量,宏观纠正学生学习过程中普通存在问题。
(二)对于难以理解的理论要结合实例反复阅读。计算机很多知识非常抽象,很多同学感到看不明白,这时不应该放弃努力,更不应以死记硬背来应付考核。学生学习时应尝试将理论知识套进具体的例子来进行反复印证,从而理解理论中的涵义。
(三)对困难不能望而生畏,要相信熟能生巧。很多学生在学习单独的、简单的操作实例时,觉得比较容易上手,而对于复杂的、综合的实例则感到力不从心,所以就认为自己无法达到甚至将来也难以达到实验的最终目的,甚至会觉得自己不适合学习这个专业。实际情况是当学生首次接触某类知识时会觉得非常困难,知识在实践中应用时需要耗费较多的精力去消化和加工,当学生对知识熟悉到一定程度时,人脑对知识的加工和消化将会大大缩短,当学生对知识非常熟悉时,大脑对知识的反馈将会成为一种条件反射。因此学生应当树立自信心,对简单的实验要反复练习,这样当遇到较为复杂的案例时大脑就会快速地反馈以前所学到的知识,若这样逐步增加实验难度,最后学生也完全有能力解决这些比较复杂的综合问题。因此学生应该相信熟能生巧,要对基础知识打好基础,最终必定会能解决原本自己认为不能解决的问题。
(四)高度重视实验过程中遇到的错误。很多学生认为自己虽然实验过程中出了一点错误,但自己心里却知道应该怎么做,所以这个错误不会对自己以后带来什么影响。这种思想是严重错误的,必须立即纠正。学生要想拥有一定的专业技能必须要不容出错地反复练习,以至于使正确的操作步骤几乎成为一种习惯。那些认为自己这次出错只是大意,内心是清楚的学生更倾向于下一次犯同样的错误。所以这些学生应该进行一些必要学习训练才能走出这种反复错误的困境中。这些学习训练包括重复做与错误操作相反的正确操作流程,以此来克服错误的惯性。或者通过书面的方式来记录正确的程序流程,从而增强正确的操作流程在思维中的刺激程度,降低错误的操作流程在思维中的刺激程度。
(五)使用软件工程思想解决项目设计开发问题。学生在真正使用软件工程思维解决实际问题的时候,常常会出现不适应的心理状态,这种心理状态对于初学者来说很常见,学生应该试着适应新的知识内容和思维方法,努力克服不适应的心理状态,在项目开发前要深入进行需求分析,减少设计与开发的盲目性,在设计与开发过程中严格遵守一般的原理和逻辑,在投入市场之前要仔细验证产品的可用性。
(六)将自学作为生活习惯。计算机专业的学生必须明白信息行业知识量非常庞大,而且知识更新速度非常快,老师在课堂上有限的时间内所讲授的知识不能完全满足专业知识要求。学生必须要自觉地将老师课堂所授的知识进行有效地扩展,并且积极学习新的知识。努力克服被动和等待的消极心理状态,善于利用学校图书馆里面的优秀资源,不仅要多在图书馆借书,而且要保证借来的书都能够很好地研读。在专业学习过程中遇到的问题要善于钻研,敢于创新,不要期待着他人给自己提供参考答案,要以积极的心态去寻找问题的答案。
(七)高度重视数学在计算机专业中的应用,并积极拓展其它学科的知识。对于离散数学、高等数学、工程代数以及概率论等课程一定要下功夫学好它们。对于自己的不懂的内容务必要向老师和同学们虚心求教,积极解决相关问题。我们应该明白没有数学知识的支撑,自己的计算机专业知识也不可能会有长久的发展。计算机专业的学生要多去参加跨学科讲座,要认真地学习选修课的知识内容,培养广泛的兴趣,积极阅读跟科普相关的书籍,只有这样才能为学生长远发展带来正面的影响。
计算机专业的学生站在信息技术的前沿地带,承担着振兴我国信息产业的重大历史责任。因此做计算机专业的学生必须要认清自己本专业的知识特点,克服常见的学习误区,养成自学的良好习惯,不断提高自身的专业技能,努力将自己培养成合格的信息技术人才。
参考文献:
[1]黄莉.关于课堂互动中纠错行为的调查分析[J].语文学刊,2009,(8).
认识计算机的教学反思篇4
【关键词】程序设计计算思维
【中图分类号】tp30【文献标识码】a【文章编号】1006-9682(2012)12-0026-02
一、引言
进入信息时代,计算思维能力的培养越来越得到社会的认可和广泛关注。计算思维不仅仅属于计算机科学家,它是每个人应具备的基本技能。就像所有人都具备阅读、写作和算术能力一样,也要学会计算思维。如同其他思维能力获得途径一样,计算思维能力也需要通过系统的培养方案和课程计划的科学实施才能获得逐步的提高。[1]程序设计课程除了基本语法外,还涉及问题建模,求解方法评价与取舍,编程实现,程序调试、运行以及结果分析等诸多环节,涉及计算思维多个核心概念问题,它不仅仅是培养学生的编程能力和编程技巧,而且也是培养学生计算思维能力的重要手段。然而在传统的程序设计语言教学过程中,教师通常比较注重语言语法规则的讲解,而程序设计又往往涉及多方面知识,面对程序设计语言中繁杂的语法规则和对解决问题方法的欠缺以及有机结合,很多学生慢慢丧失了学习的兴趣,动手能力普遍较差。教学实践表明,相当数量的学生仅仅停留在书本知识的死记硬套,另外,一些学生虽然实现了某问题的求解,往往也不能做到活学活用,也就更谈不上计算思维能力的培养。本文介绍了计算思维的基本概念以及本质特征,结合多年的教学经验,探索在程序设计课程中融入计算思维的理念,构建以教师为主导、学生为主体、教学内容为载体、突出学生计算思维能力培养为目标的创新型教学模式改革。
二、计算思维及其本质特征
计算思维是当前一个颇受关注的涉及计算机科学本质问题和未来走向的基础性概念。这一概念最早是由麻省理工学院的Seymourpapert教授在1996年提出的,但是把这一个概念提到前台来,成为现在受到广泛关注和认同的代表人物是美国卡内基梅隆大学的周以真教授。周教授认为,计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维是一种递归思维和并行处理,是基于抽象和分解原则,利用约简、嵌入、转化和仿真等方法形式化地将复杂问题转化为易于求解问题的思维活动,是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式从最坏情形恢复的一种思维,是利用启发式推理来寻求解答,就是在不确定情况下的规划、学习和调度的一种思维。计算思维是概念化,不是程序化,是计算机科学不是计算机编程。像计算机科学家那样去思维意味着远远不止能为计算机编程,还要求能够在抽象的多个层次上思维。计算思维是根本的,不是刻板的技能,是每一个人为了在现代社会中发挥职能所必须掌握的。刻板的技能意味着简单的机械重复。计算思维的本质是抽象和自动化。[2]
三、程序设计课程计算思维培养模式
为了有效的在课堂教学中开展学生计算思维能力的培养和训练,教师要深刻认识和理解计算思维的基本概念和本质特征,在此基础上,结合程序设计课程的教学内容和教学目标,重新整合教学内容,改进教学方法,构建以教师为主导、学生为主体、教学内容为载体、突出学生计算思维能力培养为目标的创新型教学模式。
1.教学主体
学生和教师是教学活动中两个重要的角色,相互作用,互相影响。教师起主导作用,引导学生积极参与课堂教学活动,教师要能充分调动学生的积极性和能动性,使其乐于其中,而不仅仅是简单的知识传授和编程技能的训练。教师要将计算思维的思想融入教学过程,努力创建师生平等的教学环境和学习氛围。学生是教学的主体,学生要在教师的引导下,充分发挥自身的主观能动性,在教师营造的平等的教学氛围下,积极创造性地学习,深刻体会各个知识点之间的衔接关系,在举一反三的过程中逐步获得计算思维的能力。
2.教学内容
课堂教学内容要能激发学生学习的激情和动手参与的欲望,并且使其能顺利地参与。这就要求选取对学生有益的或有意义的教学内容。正如李波教授所说:“要让学生做些他们感觉有意义的工作”,否则,就不可能引起他们的兴趣,那么就不可能学好。[3]同时,选取的教学内容要符合学生现有的接受水平,做到通俗易懂不晦涩。程序设计类课程主要包括算法流程(程序流程)和程序实现两个内容。算法流程主要学习问题求解方法和求解思路,而程序实现是利用现有计算机资源,编程实现问题求解算法,进行问题求解和仿真。这两者涉及对求解问题的抽象、分解、约简、转化以及问题求解算法实现过程中所涉及到的对计算机资源的理解、问题求解的预置,可能出错的预防、保护等计算思维的核心概念。教学过程中涉及到如何将这些核心概念贯穿于教学过程中,需要教师对教学内容进行整合和重组,选取能引起学生兴趣的典型案例,并根据学生实际情况,分层次、分梯度不断对其进行进阶和拓展训练,并举一反三、触类旁通。
由于是学生的第一门编程语言课程,学生对问题求解方法和求解思路的欠缺是其编程的最大障碍。特别是对于专科班的学生,部分学生即使掌握了编程语言的基本知识,也不能灵活运用。为此在教学的过程中,特别是初期,尽可能采用流程图的方式进行问题讲解和学生练习,用类语言,甚至自然语言进行设计和讲解,使学生先掌握问题求解方法和思路,再考虑如何转化为计算机语言编程实现,在这个过程中尽量发挥学生的主观能动性和创造性思维,教师在引导学生的过程中要使其知其然、知其所以然,并循序渐进,设计进阶和扩展练习,多让学生思考对于某个问题是否还有其他的解决办法?这几种方法的优缺点是什么?对计算机资源有什么特殊的要求等等。使学生在反复问题求解和编程实践中逐步掌握计算思维的能力。
3.教学方法
为了将计算思维能力的培养融入计算机程序设计教学过程,我们采用任务驱动、问题引导、典型案例、课堂讨论、反思与构建以及易于理解的手段组织和开展教学活动。任务驱动根据教学内容设定不同难度的编程任务,通过提出问题,引导学生思考解决方法,设置典型案例特别是核心问题的典型案例,有利于学生举一反三,易于掌握知识,提升技能。布置专题组织课堂讨论,互相学习,能够取长补短,发现自身不足,激发学生的学习热情,同时教师也能够及时掌握学生的知识掌握情况;反思和自我构建就是在教学中,通过综合性任务,使学生在反复训练的基础上对自己所学到的知识进行自我思考和重新组织,以求获得解决复杂问题和综合性任务的能力。同时,在教学的过程中要采用易于理解的手段开展教学活动,国防科大非常成功之处在于程序设计课程中引入Lego机器人编程,学生能够很生动直观地进行控制程序控制设计与实现,而且乐于其中。虽然我们学校目前还不具备这些条件,但如果能够做到仿真模拟,也将是一大进步,容易被学生接受。例如,采用Raptor软件配合算法流程的讲解,学生几乎在没有掌握计算机编程语言的情况下,能够独自实现问题的求解和仿真验证,同时切身体验计算机对于问题求解算法的执行过程。由于Raptor软件是以流程图的形式设计和执行,而且几乎没有编程语言所特有的语法规则,非常容易上手,特别适合初学计算编程的学生使用。
总之,在教学过程中要尽可能地将复杂的计算机学科知识以简单易懂和趣味化的方式呈现给学生,让学生在参与中提升能力,在拓展中寻求创新。
4.教学评价
教学评价是教学活动中的重要环节。为了保证提升学生计算思维能力这一教学目标,我们采用了平时教学过程考核和最终测评相结合的考核模式,并非常重视平时考核,平时考核包括课堂参与、作业、项目参与,并采用师生座谈,小组考核和自评相结合的方式进行,努力做到公平公正。
同时,教学评价不仅仅是给出一个评价结果,而是要为教学过程的不断改进提供参考依据,让教师感知教学活动的得与失,进一步改善教学活动。师生座谈能够使教师和学生各自反思当前存在的问题和症结所在,及时修正。小组考核能激发学生的学习热情和组间协作,自我评价能够让学生反思学习过程的得与失。总之,评价不是目的,而是计算思维能力培养教学活动改进的依据。
四、结束语
计算思维能力的培养是一个系统工程,不可能一蹴而就,也不是靠一两门课程的学习就能够获得,计算机核心知识和理论的不断积累是理解并建立计算思维的重要条件,而计算思维能力的培养和提升,贯穿于学习者整个学习过程,以及利用计算思维解决实际问题的正反馈,这也是一个动态发展的过程。本文根据计算思维的特征,探讨了以计算思维培养为目标的程序设计课程教学模式,并在我校应用,解决了初学者难于理解问题求解方法和流程和入门的难题,为后续课程打下了程序设计基础和编程基础,使其计算思维能力得到一定的训练和提升。
参考文献
1陈国良、董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011(1):7~11
认识计算机的教学反思篇5
1计算机多媒体在化学教学中的应用
1.1强化课前研究。
课前研究是教学的准备。只有课前进行充分的研究,才能取得理想的教学效果。利用计算机强化课前研究,辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案,当然这并非计算机辅助备课的主要目的。我们应利用计算机收集整理化学教学内容和信息,譬如通过计算机网络系统查看国内外的化学教学信息,或者选用市场上出售的教学软件,从中选择或借鉴对教学有用的东西来充实化学教学。
1.2优化教学过程。
学习新课,是教学中非常重要的部分。许多化学现象、化学概念、化学反应、化学规律都要求学生在学习新课时有一个正确的第一印象,这样可以避免学生在以后的学习中造成认识上、理解上的模糊或错误。在讲授新课时,利用计算机多媒体技术,运用文字、声音、图象来刺激学生和调动学生多种感官,以多种方式,不同的表现手法对新授课的内容进行加工,使之生动、有趣地展现于学生面前,让学生充分认识化学现象、化学反应及其规律。同时,计算机多媒体技术还可以加大传输的信息量和信息传输的质量,实现课堂的优化组合。实践证明,正确利用计算机多媒体辅助教学使课堂生动形象,学生普遍感兴趣,让学生在活泼轻松的气氛中学习,知识接受快,课堂效益好。
1.3创设情景。
美国教育家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣”。利用多媒体计算机的特点,通过创设意境、渲染气氛,将与教学有关的知识运用图像、动画、声音、文字信息等,在课堂上展示出来,以大量的视听信息、高科技手段刺激学生,多种感官参与教学活动,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习变为主动学习。如:在讲述二氧化碳的教学内容时,上课开始先播放一段二氧化碳在生活中的应用以及重要性,使学生对它们又有了新的认识,渴望知道它们是如何制取的,还有哪些性质,有自己想试一试的冲动,给新授知识创设了一个良好的心里氛围。再如:利用多媒体计算机强大的功能,巧妙地创设导入的情境,引起学生注意,激发学生的探究欲望,如讲述“Co2性质”前,将意大利峡谷之谜、动物进入古老山洞出现死亡的现象制作成多媒体展示给学生,学生就会联系生活经验,去思考、分析,产生浓厚的学习兴趣。
剖析机理。物质的结构、化学反应机理,学生理解起来比较困难,计算机能很好地解决这个问题。计算机以其丰富的表现力把化学现象、化学过程形象生动地呈现出来,特别是对学生平时无法观察的难以了解的知识更显示出巨大的作用,为学生理解和掌握化学知识提供了充分的认知手段。例如,利用三维动画可将水通电分解的过程即水分子分裂成氢、氧原子,原子重新组合成氢分子和氧分子的过程展示出来,计算机能使许多肉眼看不见的反应过程变成生动有趣的化学过程。一般化学反应都进行得较快,无法控制,学生难以看清,难以理解,利用多媒体技术二维或三维动画软件,可模拟化学反应的过程随教学过程同步控制。多媒体信息量大而快,增大了知识的密度,加快了教学的速度,提高了课堂效益。
模拟实验。化学实验是化学教学中的重要部分,通过实验即可培养学生的动手能力和科学态度,又能使学生更好地掌握所学知识。但初中化学中有些实验的危险性较大,还有的实验无法实际操作。运用多媒体计算机技术,模拟实验就可以弥补这一不足。如模拟错误实验造成的后果:给装有碱式碳酸铜的试管加热时,试管口向上倾斜,加热后生成的水倒流回试管,使试管炸裂;制取氧气时先熄灭酒精灯,再移出导管会出现水倒流回试管使之炸裂的情况;浓硫酸稀释时将水倒入浓硫酸中产生的危害;还可以模拟有毒物质的毒性实验,如把两只小白鼠分别放在一氧化碳和空气的集气瓶中模拟一氧化碳【英语教学论文由教客网“免费论文”频道收集整理请勿转载或建立镜像】毒性实验;还可以使用VCD播放一些与教学有关的录像片,如易燃易爆知识及危害等等。通过演示模拟实验,使学生对所学知识有了进一步的了解,达到了教育教学目的,同时也培养了学生严谨的工作作风和一丝不苟的科学精神。
演示整合。化学教学中经常要对不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。计算机多媒体能很好地展示相异反应类型、相似反应过程等。诸如氢气、氧气、二氧化碳的制取收集,氢气、碳、一氧化碳还原氧化铜等的比较、小结。以上内容,重做实验,既浪费时间,又无新鲜感,利用计算机多媒体文字声音图象表格动态再现化学实验,唤起学生对旧知识的回忆,进一步得到同化,使学生的知识形成系统,更重要的是培养学生的思维能力。
提高视度。注意是心理活动对一定事物的指向和集中。对于学生来说,注意是感知的基础,是良好学习质量的必要条件。化学教学中的演示实验和学生分组实验,都是为了给学生提供观察的对象,要求学生有目的地进行细致的观察。初中化学演示实验许多是在试管中进行的,质量守恒定律的教学中要用到托盘天平等等,后排的学生很难看清,利用实物投影仪可大大提高演示实验的可视度,达到促进教学的目的。再如刚学习化学时,学生不易理解排空气取气法的收集原理,也不易讲述明白,若制成Cai课件,设计为一种气体将另一种气体从集气瓶中排挤出来,展示给学生,学生一看即懂,大大节省课堂教学时间。
1.4辅助学结。
在初中总复习时,运用计算机将课堂教学中的板书、例题、练习制成一个Cai课件,即可增大课堂信息量、减少板书时间,又能达到较好的教学效果。再如进行o2、H2、Co2实验装置及相关练习部分的复习中,用传统的方法若把装置图画在黑板上很浪费时间,用一些挂图,又没有动态效果,如果制成Cai课件,只需一按键即呈现出来,运行极为方便。也可制作化学实验常见的仪器素材库,根据每节教学内容的需要进行组合实验,可以大大提高教学效率。这样在总复习时,教师就可以在课堂上充分一以导为主,启发学生思维,增加课堂练习容量,提高教学效果。
1.5深化反馈检测。
快反馈、强矫正是提高学生学习质量的重要途径。利用计算机贮量大、速度快、交互性能好的特点,对学生进行有针对性的训练和检测,这样可把学生对问题的思维过程、方式、结果的正确与否给以立即判断,以矫正思维过程。调用计算机题库中的试题,学生可以直接在计算机上练习或考试。练习或考试完后,学生可以调出参考答案,及时找出问题的所在,起到教师面批的效果,而且还发挥了学生学习的主动性。教师也可以利用计算机来编拟试卷,可随时修改,随意排序、控制题目的难易程度。教师还可以利用计算机数据库软件,帮助分析试卷、分析成绩;通过各种成绩数据了解学生的学习状况,及时采取措施弥补不足,强化优势。
2计算机多媒体教学中值得思考的问题
计算机多媒体在教学中的作用是不容置疑的。它是为教学服务的,是辅助教学,这一点必须明确。特别是在当前的中小学阶段,计算机多媒体在教学中的地位是从属的。计算机多媒体应用于教学有“四个不宜”。
2.1不宜替代教师。
在教学过程中既不能只顾教师对学生的灌输,也不能让学生脱离教师而单纯与机器交互学习。有的教师认为当今的教育改革就是教学工具的革命,即用电脑取代教师、黑板、粉笔,产生了“电脑万能观”,误认为只要采用了电脑教学,教学中的一切问题皆可迎刃而解。有的几乎整节课都在播放动态的画面、千姿的文字等,可谓十分丰富。教师成了“放映员”,丢掉了“主导者”的地位;学生成了“观众”,丧失了“主体者”的地位。其实,初三学生大多十四五岁,他们的思维正由形象思维向抽象思维发展,如果整个过程完全使用多媒体教学,那么很有可能扼杀学生抽象思维能力的形成,这样不利于学生的成长。只有充分体现教师在教学中的主导作用和学生在学习中的主体地位,教育教学质量才有可望提高,才能充分体现多媒体在教学中的真正意义。
2.2不宜取代实验。
化学是一门实验科学。化学实验是化学理论赖以产生和发展的基础,是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介。化学实验是检验化学科学知识真理性的标准,所以说化学实验是不可替代的。我们主张化学实验尽量让学生亲自操作、亲自观察,让学生获取第一手资料,享受第一感觉。当然对于一些限于条件,不能进行的实验,用多媒体模拟,也是可取的;或者实验中涉及有毒气体的,我们可以事先做好实验的实录,到时再播放。
2.3不宜照搬别人。
多媒体教学要以优化教学目标为宗旨。使用现成的教学软件,一定要根据教学实际和学生情况,有所选择和加工,注重择优,千万不要图省事,照搬不误。最好是根据教学情况、学生实际和教者风格自己制作课件。
2.4不宜顾此失彼。
认识计算机的教学反思篇6
概念图计算机基础教学模式随着信息技术的飞速发展和新课程改革的不断推进,卫生类高职院校的计算机教育,特别是计算机基础教育如何迎接挑战是摆在从事计算机基础教育教师面前的一个重要课题。目前,概念图已经开始被广泛关注,因为它以直观形象的方式进行表达和思考,十分接近人的自然思维过程。笔者尝试在计算机基础课程理论教学中运用概念图的应用进行了一些.有效促进了计算机基础的理论学习,并探索出计算机基础教学课程改革的新模式。
一、引言
概念图是20世纪60年代美国康奈尔大学的诺瓦克博士根据奥苏贝尔的意义学习理论提出的一种教学方式。它用于表征概念之间的相互关系。诺瓦克博士认为:概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。
在我国,概念图应用于教育教学的研究这几年开展得比较多。《计算机基础》的知识层次性比较强,各个知识点的联系比较紧密,采用概念图的方式来进行教学,有利于学生对知识进行组织概括,培养学生对于信息的筛选和组织能力,帮助学生更有效的学习、更清晰的思维,极大地提高学习效率,促进了《计算机基础》理论学习的合理化。
二、概念图在《计算机基础》理论学习的应用
卫生类高职院校的《计算机基础》课程开设在第一学期,其中理论知识比较繁杂,包括计算机概述、计算机系统组成、计算机编码和数制、计算机病毒、计算机网络等内容,需要学生掌握和理解。概念图的层次结构图形式有利于学生对计算机基础知识尤其是对概念的理解。笔者任教计算机基础课程,对两个班进行试验教学,其中试验班(口腔专业),利用概念图开展教学活动的教学模式;控制班(临床专业),采用传统的以教师讲授为主的教学模式。试验班学生反应对计算机基础理论知识的理解较清晰;而控制班学生对计算机基础理论知识的理解清晰度则明显低于试验班。
1.在教学设计中运用概念图
概念图的运用能为教学设计提供新思路。首先教师要对计算机的基础知识有一个整体性的了解,并对知识进行梳理,制作出概念图,教师利用绘制好的概念图进行教学设计。运用概念图进行教学设计,教师可以方便地添加或者修改思路,将思维过程显形化、图形化,且不影响其先前的设计。运用概念图把学生已掌握的概念和待掌握的概念图形化,更直观地分析出概念之间的相互关系。在每部分知识学习结束后,根据知识特点,采用专题复习的形式或采用发散思维的方式,提高学生的学习能力。
如计算机应用基础的项目一认识计算机教学设计,作者运用概念图把各部分的要点、联系进行展示(如图1所示)。
2.運用概念图展示教学内容
课堂教学是以教学内容为载体发展学生的智力。因此选择适合的教学内容显得至关重要。运用概念图展示教学内容,具有直观、清晰比较不同概念的特点。让学生了解一节课的教学重点,以便学生掌握和复习再现。运用概念图的形式既能向学生传达知识信息,又能展示思维过程,学生能从展示的教学内容中更好地理解新知识,更准确地领悟新概念的含义以及新概念和旧概念之间的联系。
三、作用
概念图是对知识进行双重编码的过程,是帮助学生对知识进行有效记忆并使记忆长时间保持的工具。概念图作为一种教与学的工具,弥补了传统学习系统的不足通过接受学习和探究式学习的综合运用,教材内容的学习和拓展性学习相结合,达到了培养学生思维能力、开阔视野、技巧掌握的目的。概念图用在教学过程中,可以帮助学生建立起知识结构;概念图用在教学完成后,可以协助教师了解本节课的教学效果,方便教师安排和调整教学进程。
四、问题和反思
第一,概念图策略在提高学生学习兴趣,帮助学生归纳总结知识,改善学生的认知结构方面有一定的效果,并能在一定程度上提高学生的学习效率与成绩,可以广泛地应用于教学的各个环节。
第二,概念图对学生来说是一个新事物、新方法,更强调对知识的理解与系统把握。对学生来讲,长期以来习惯于死记硬背,真正熟练掌握运用概念图还要有一个过程,短时间内,制作概念图也许比做题更困难。
第三,教学初期可以运用概念图进行复习教学,能够帮助学生整合新旧知识,形成完整的知识体系,从而很好的帮助学生巩固知识。在教学的过程中可以使用探究式的教学方式来进行教学,在合作中共享信息,相互间沟通交流,达到使知识整合,从而用概念图清晰的呈现出来。最主要的目的在于鼓励学生自我探究学习知识。
第四,概念图策略不能够完全替代以往的学习方式,用概念图辅助学习,相互补充、取长补短。概念图能辅助学生在知识间建立联系,是学生更容易接受和记忆,从而促进学习者反思和推理概念意义和关系,有利于培养学生进行有意义的计算机基础学习。
认识计算机的教学反思篇7
【关键词】计算机模型;科学教育;研究进展
【中图分类号】G40-057
【文献标识码】a
【论文编号】1009-8097(2013)02-0120-07
一计算机模型及其建模工具
模型是人们对客观事物、现象、事件、过程或系统的简约化、抽象化表征。计算机模型是以计算机为媒介,应用特定的工具(程序、软件、建模环境)可视化、简约化地呈现数据、现象(尤其是对象的抽象成分、因果关系以及随时间演变的复杂系统),从而描述、解释、预测现象。图1、图2呈现的是两个计算机模型实例。“理想气体”是由美国西北大学Uriwilensky教授开发的系列netLogo模型之一,“光电效应”是由美国科罗拉多大学phet项目组开发的系列仿真实验之一。每个模型的界面包含现象、变量、控制、数据、符号等内容。它们从宏观、微观、符号、图形层面表征物质的性质、现象、变化。通过设置、改变计算机模型中的参数,可以观测不同条件下的现象,从而把握、预测事物的性质、变化规律。人们还可以根据需要,改编程序语言,修改模型。计算机模型可存储于硬盘、光盘、网络服务器等介质中,因而人们可以自由复制或下载。由于计算机模型相对于物理模型具有独特的优势,近年来被广泛运用于科学研究、生产生活及学校教育中。
基于计算机建模的技术丰富多样,包括数据库、语义网络、电子表格、专家系统、系统及种群动态工具、可教人和直接操作环境、可视化工具、超媒体、结构化计算机会议等。不同领域、不同目的,建模的工具通常有所差别。科学教育中,计算机模型主要表现为可视化模型、仿真、动画、系统、图形、关系等形式,目前国外比较流行的建模工具(或环境)有eChem、GeneticsConstructionKit、model-it、netLogo、phet、pedagogica,Stella,thinkertool,molecularworkbench、4m:Chem等,这些技术有各自的特点和侧重。
二科学教育中计算机模型研究若干课题
自上世纪90年代,国外学者广泛运用计算机模型于科学教育中,相关研究十分繁荣,主要涉及如下几个方面:
1基于计算机模型的学习研究
(1)计算机模型与多重表征
表征是学习的核心。Johnstone认为,无论是物理、化学还是生物,都建立在三重表征之上,存在思维三角(图3);科学家可以畅行于三角之间,然而学生常常搁浅在宏观一角,这造成了科学学习困难。计算机模型充分整合宏观、微观、符号层面信息,呈现同一现象不同层面的表征以及不同表征之间的相互联系、作用,从而有效促进学生建构事物的多重表征及其联系。
wu等以eChem为主要建模工具(图4),在11年级化学课中开展教学实验研究。结果发现,在实施6个星期的研究后,学生的化学表征学习得以实质性提高。绝大多数学生在宏观、微观水平能很好地掌握有关概念知识,深刻理解相关表征和化学概念;学生在表征转换题目上的得分明显高于其他题目,表明学生在不同的表征之间相互转换的能力得到显著提高;积极参与模型学习的学生花更多时间讨论化学表征背后的相关概念,对物质性质、结构、概念等相关知识的理解更精确,对化学表征的理解更深刻。wu等强调,计算机模型对学生化学学习具有累积性、长效性的影响。
williamson研究表明,计算机动态模拟比静态图片更能提高学生对信息的深刻编码,同时激活形象和语义双重编码,有助学生形成关于现象的动态心智模型;而仅观察透视图或粉笔绘制图,学生难以建立对现象的充分理解以及形成物质微粒性的心智表征,而仅仅停留在宏观现象的认识上。Snir等开发、实施了物质微粒性计算机模型工具的教学研究。他们发现,学生对物质的宏观理解和微观理解是相辅相成的,计算机模型工具能够帮助中学生持久地内化物质的微粒观,同时增强了对科学模型的理解。
ardac和akaygun对59名九年级学生进行实验研究,实验组学生除了常规教学还接受基于媒体的教学,该教学突出强调宏观、微观和符号的同时三重表征。研究表明,媒体教学组学习成绩明显优于常规组,他们更容易在分子层面表征物质。随后,ardac和akaygun比较了56名八年级学生关于化学变化三种教学条件下(动态一个体、动态一全班、静态一全班)的学习效果。结果发现,动态视觉表征组的成绩显著高于静态视觉表征组,个体学生动态视觉学习组分子表征成绩优于以全班性动态视觉学习组和静态一全班学习组。作者建议,当向学生呈现分子表征时,尽可能运用动态视觉方式。
计算机模型之所以能促进学习表征,wu以“烷烃”表征为例,作如下解释。学生在理解化学表征时,需要形成解释、转译和心智转换操作。由于化学表征既有形象性、又有抽象性特征,学生要建立对化学表征的充分理解、获得表征技能需要具有牢固的概念化知识与视觉空间能力。根据paivio(1991,1986)的“双重编码”理论,wu提出了表征学习需要建立涉及可视化和概念化信息的三重基本认知联结(如图5):(a)外界所呈现的信息与个体内部表征的信息之间建立表征联结,如将“烷烃是一种碳氢化合物,它们只含单键”(外部刺激)与“如果碳原子数为n,那么氢原子数是2n+2”(个体言语表征)之间建立联系(联系1);(b)外界所呈现的可视化信息与个体内部表征的信息之间建立表征性联系,如将(可视化刺激)与烷烃的心智图像(可视化表征)之间建立联系(联系2);(c)可视化系统与概念化系统之间的对照联结(联系3)。在化学表征过程中,学生需要激活上述一个或多个联结。例如,要将化学式转译为物质结构,学生需要提取有关可视化和概念化信息,激活化学键与分子形状之间的联结。计算机模型可以为学生充分提供可视化刺激,强化不同信息之间的相互联结,增强学生的表征理解与转换能力。
(2)计算机模型与概念学习
概念形成与发展是科学学习的重要组成部分。大量研究表明,计算机模型能有效促进学生科学概念的理解,转变错误概念、模糊观念。例如,Russell等运用4m:CHem在500名大学生中实施研究。该模型整合了宏观现象、微粒运动及有关图形、图表、化学符号、方程式等内容。结果显示,学生在后测中化学成绩显著提高;56%的学生(前测中则只有32%)能对科学概念(“化学平衡体系”)进行准确的描述和定义;学生在错误概念题上的得分从前测的0.5减少到后测的0.2。ozmen等整合了计算机微观动画模拟与概念转变学习材料,研究它们对学生化学键模糊概念矫正的影响。他们总共设计了16个计算机模型和7份概念转变学习材料,在11年级展开准实验研究,发现在化学键概念后测中实验组学生的成绩显著高于控制组,而前测中两者没有显著差异。ozmen等指出,整合计算机模型与概念转变学习材料的教学方法,能有效促进学生对化学概念的理解和模糊观念的矫正。
Vosniadout从心智模型视角解释了计算机模型促进概念转变的内在机制。形成心智模型是人类认知的最基本特征,人类通过建构心智模型来认识、理解世界。心智模型对概念发展和转变具有重要意义,强烈、实质性的概念转变需要心智模型的根本重构。心智模型的转变是学生科学概念转变3种主要形式之一。心智模型(内部模型,即人头脑中的模型)和外部模型(物质世界中的模型)之间是动态、相辅相成的关系。心智模型是外部模型的基础,外部模型反过来制约、规定心智模型,提供概念转变的意义。计算机模型可以使学生的心智模型与外部模型发生耦合。一方面,计算机模型帮助学生连接现象与模型,内化、建构、精致或重构心智模型;另一方面,学生的心智模型可以通过计算机模型进行外化、表达;在双向互动过程中,促进概念的理解和转变。
(3)计算机模型与建模学习
近年来,越来越多学者意识到模型与建模对学生科学学习的重要意义,各国现行科学教育(课程)标准突出强调学生对科学模型的理解和运用。与此同时,大量研究证实基于计算机模型的学习和教学能有效发展学生模型理解与建模技能。例如,Fretz等研究发现,建模工具(model-it)作为支架能有效支持学生完成绝大多数建模活动,促进建模技能的发展。Snir、Smith和Raz开发了物质微粒性计算机模型,该模型包含了4个窗口:(a)化学实验,即实验模拟,提供宏观现象;(b)问题与思考,设计一些问题要求学生回答,旨在引发学生对宏观现象的思考;(c)模型,提供不同模型,它们分别从不同视角解释同一现象,学生可以比较、选择自己更为满意的微观解释模型;(d)模型探索,允许学生用所选择的具体模型来探索现象,检验自己的想法与假设。该研究表明,这些计算机模型不仅帮助学生内化物质微粒性假设,同时帮助学生建立“一个好的模型可以在更大范围上解释事实,而非仅展示某个现象”的认识论观点。Sins等进一步研究发现,学生对计算机模型、建模的认识论理解(即模型的性质、模型的目的、建模过程以及模型的评估)与思维深加工具有显著正相关,而与思维浅加工显著负相关。
taylor认为计算机运用于教育主要有两种模式:指导一训练模式、工具一探究模式;前者是计算机控制教学内容,计算机用来呈现有关事实信息、训练学生;后者是学生控制学习环境、内容,计算机作为一种工具让学生探究计算机屏幕上所展现的世界。计算机建模环境偏向后者,可以充分给学生提供机会探究模型工具上所展现的现象、特征以及背后所隐含的科学模型与概念,更重要的是理解科学模型的本质以及训练建模的基本技能。
(4)计算机模型与科学探究
Geban等通过对200名九年级学生长达9周的计算机仿真实验研究,发现基于计算机的仿真实验及问题解决活动能显著提高学生的科学过程技能。deJong和vanJoolingen在大量文献研究基础上归纳出计算机模型能有效支持学生科学探究的5个方面:(a)提供科学探究所必需的学科背景知识;(b)支持猜想与假设的形成;(c)支持实验设计;(d)支持作出预测;(e)支持自我调节学习过程。Quintana等建构了支持科学探究活动的计算机模型支架性设计框架,该框架围绕科学探究过程的三个成分展开(即意义建构、过程管理、表达与反思),包含了模型任务、障碍、支架原则与策略、建模工具样例等要素。实践证明,该框架为如何运用计算机建模软件作为脚手架支持学习者科学探究活动提供了理论基础和方法论依据。不少学者研究了基于计算机模型(仿真)探究活动中学生的学习特征、影响因素。Lazonder等对55名大学新生进行基于计算机仿真科学探究活动的实验研究发现,对于前知识较为缺乏的学生,在探究活动之前及之中提供相关学科知识信息,有助于学生进行科学推理和科学知识的获得。mulder等比较了基于计算机模型的探究性学习环境下两类建模进程,即模型序列进程(即一开始呈现理想模型,包含所有变量,变量关系逐渐深化,学生逐步建构完整、特殊模型)、模型精致进程(即随着建模进程逐个增加变量,学生从简单到复杂、低级到高级、单一到综合进行建模)。结果表明,计算机模型探究性学习环境下,模型进程方式有助于学生任务的完成、提高探究技能,其中模型序列进程优势更明显。可见,基于计算机模型的探究活动有助于学生获得科学知识、提高探究技能、发展科学过程与方法。
(5)计算机模型与认知发展
ogbors提出,相当一部分人在逻辑、数学、抽象思维等方面十分欠缺,而计算机在某种程度上可以促进这些高级认知技能的发展。他以wordmake、Linkit为主要工具,进一步证实了计算机模型有助于发展学生的定性推理(即利用对物体、事件的想象进行推理)、半定量推理能力。pallant和tinker以计算机建模环境molecularworkbench和pedagogica中的分子运动模型为主要工具研究学生微观水平的推理。研究发现,学生通过探究分子运动水平上的物质模型,可以较好地建构物质状态心智模型,精确地再现不同状态下物质微粒的排列情况,并进行原子间相互作用思维推理。Sins等研究揭示,计算机模型环境下学生要完成较为复杂的任务,需要进行深度认知活动,如建立观点之间的联系、寻找规律和原则、整合新信息与先前知识经验等,从而发展深刻思维加工能力。
2基于计算机模型的教学研究
计算机模型在教学中的应用十分广泛,相关研究文献也相当丰富。Stieff以ConnectedChemistry为例,总结出计算机模型在化学课堂中的几种应用方式:(a)作为可视化工具用于教师演示和讨论;(b)作为实验仿真让学生进行实验;(c)作为反馈工具,用于家庭作业,让学生自学和问题解决;(d)模型修改、建模活动。phet项目组所开发的仿真科学实验大量运用于实验室实验、家庭作业、可视化辅助、小组活动及演示中。Khan以化学平衡为例,提出了基于模型教学的五个原理:(a)基于已有心智模型对化学平衡作出预测:(b)在两个变量间建立关系;(c)提供背后机理的解释;(d)运用类比支持关于模型的解释;(e)评估初始模型;(f)修改模型。price等运用计算机模型于学生讨论活动,从“交际法”、“基于模型的共同建构法”两种理论视角提出了系列教学策略:现象观察-计算机仿真-极端案例-状态图形。每一策略包含若干“驱动”方式,如计算机仿真涉及向学生介绍计算机模型所代表的意义、使学生专注于计算机模型(如情境化、预测、强调、批判)。研究发现讨论和仿真的协同作用能提升学生的参与、促进理解以及思维推理。此外,ozmen实证了计算机模型与概念转变学习材料相互整合的教学方法;Liu强调计算机模型与真实实验相结合的教学形式比单一教学(计算机模型或实验)更有效。wei、Liu提出了基于计算机模型的形成性评价教学策略。
3基于计算机模型的评价研究
随着计算机模型广泛运用于科学教学中,如何测量、评价学生基于计算机模型的学习效果则显得十分必要,然而目前这方面的研究较为欠缺。本文第一作者曾以Rasch测量理论为指导,开发了基于netLogo模型的物质概念理解测验量表,包含3个理解水平,由15道选择题、3道开放题组成,这些题目针对作者基于netLogo设计的“化学反应”模型。例如,“程序界面右侧的图形中,曲线的变化意味着_____。a.物理变化B.化学变化C.温度变化”(选择题)、“请用相应的文字及图画描述本活动中所发生的化学反应”(开放题)。学生先用10~15分钟操作计算机模型,然后独立回答问题,测试数据运用Rasch模型进行建模和分析。Liu等开发了10套计算机模型形成性评价量表,每个量表涉及三个维度(物质、能量、模型),包含24道等级选择题(即备选项高低不同的理解水平而非对错)、1道开放题。研究结果显示,这些量表具有良好的信效度,能有效揭示学生基于计算机模型的学习特征与发展规律。
4基于计算机模型的教师研究
Stylianidou等曾对8位科学教师进行个案研究,发现教师还不能充分、自觉地运用信息工具于教学中,但他们面临的这些压力正日益增加;制约教师顺利实施教学改革的因素是多方面的,其中认识因素很重要;教师越是能充分意识到计算机建模在具体实施中以何种方式变革课程以及不同的因素如何影响教师的转变,他们就越能选择实施新的想法。Valanides等研究显示,小学职前教师进行基于计算机模型的学习与教学之后,能够十分清晰地认识到科学模型对科学教与学的重要意义,能正确建构科学模型,并积极利用它们作为教学支架应用于教学设计中;而在此之前,这些教师完全忽视了模型和建模在科学教学与学习中的作用;然而他们仍需要广泛学习以充分理解科学模型的建构过程。尽管教师意识到计算机模型对学生科学学习的作用,但他们关于模型、建模、计算机模型、教学法(pCK)以及技术的使用知识仍十分缺乏,这直接影响着计算机模型的教学成效;而教师这些方面的发展较为复杂和非线性,仅仅接触、意向是不够的,教师需要更多的体验、练习以及更深入地实践与反思。
三启示
当今世界,科技飞速发展,现代信息技术正猛烈冲击、深刻变革着教育领域,成为人们获取和运用知识的重要途径。计算机模型与建模具有独特的教育意义,开辟了信息技术与学科教学整合的新范式,势将成为教育领域的一个重要趋势。中国这些方面的研究与实践仍显得相对滞后。现有文献仍主要集中在对国外计算机建模工具的介绍与评析,少有研究深入探讨这些计算机模型如何与学科教学整合以及该学习环境下多种教学要素的特质与规律。适合我国科学教学的计算机模型开发的讨论也并不多见。曾有机构开发了少数中学科学仿真实验,但并未得以充分推广、普及。无疑,国外先进的经验对我国相关领域研究具有重要启示。
1计算机模型的设计应基于一定的理论与实证研究
D.H.乔纳森论及技术与学习的关系时强调,学习者不是从技术中获得知识,而是从思考中学习;应该将技术作为一种能够帮助学习者阐释和重组个人知识的思维工具,利用技术来帮助学习者更为有效的思考;教育者与其费尽心思分析如何让技术教得更好,不如考虑学生如何思考才能获得更富有意义的学习。因而,在开发、运用计算机模型时,应当把学生如何学习作为根本出发点和依据。本文述及的计算机模型及其相关研究,大都基于一定的学习、心理理论,如表征、概念形成与转变、心智模型、认知加工等。此外,要使计算机模型最大限度帮助学生学习,需要基于大量的实证研究。例如,phet项目组建立了基于研究的设计思路,通过反复实践、评价、反馈、改进,使得仿真实验最大程度上达到课堂教学需求、体现教学价值。
2开发优质的计算机模型需要多个领域专家的参与
事实上,一个完美的计算机模型是多种智慧的集合体,包括学科知识、学习科学、计算机技术、艺术、教学论等。纵观现今较为流行的计算机建模工具、平台或环境,其团队成员常常来自不同领域。例如netLogo项目组包括课程开发者、认知科学家、学习与教学设计专家、程序员、学科人员、中小学教师、网络技术员、管理者等。不同领域人员可以从各个角度对计算机模型的设计、运用提供专业化支持,从而保证其科学、合理、美观、实效等。
3教学中计算机模型的运用要注重适切性、实效性
计算机模型设计者往往基于不同的目的、立场进行设计,然而教学实际总是丰富多样甚至迥然不同的,体现在课程标准、教材内容、学生思维特点与水平、学习环境、教学条件等方面。因此,教师需要筛选、二次加工或者根据教学实际进行重新设计。有些现成的模型过于复杂、综合,教师要根据学生认知水平或教学需要把握好计算机模型的难度。一些建模工具会提供程序代码(如netLogo、phet),可以通过改编程序修改模型。由于计算机模型在我国起步较晚,现行大多数模型都是英文界面,如果要用于我国课堂中,需要进行翻译或者向学生提供中英文对照辅助材料。
认识计算机的教学反思篇8
中图分类号:G642
摘要:计算思维能力是当前国内外大学课程建设和教学改革的重要内容和方向。文章以非计算机专业数据库系列课程为例,探讨如何在教学过程中培养计算思维能力,同时对改革的重要内容即数据库课程群建设进行分析,阐述如何在数据库系列课程教学过程和课程群建设中引入计算思维的思路和方法,为高等学校教育教学方法和课程改革提供思路。
关键词:计算思维;教学方法;教学质量;课程群建设;课程改革
0引言
计算思维是由美国卡内基・梅隆大学周以真教授在Computationalthinking中提出来的。周教授认为计算思维是运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类的行为,其根本内容是本质、抽象和自动化。计算思维涵盖了反映计算机科学之广泛性的一系列思维活动,是与读写能力一样的人类基本思维方式。目前,国内外计算机界学者对计算思维这一课题进行了大量的研究。研究结果表明,计算思维不仅反映了计算机及计算机科学在当前社会中重要的新认识,也反映了计算机学科最本质的特征和最核心的方法,这在计算机技术飞速发展的今天尤为重要。
1计算思维在数据库系列课程改革中的作用
数据库技术是信息系统的核心技术。近年来,数据库技术和计算机网络技术相互渗透、相互促进,已成为当今计算机领域发展迅速、应用广泛的两大技术。在数据库系列课程中,教学方法革新和课程群建设是课程改革的两个重要方面。在数据库课程改革中引入计算思维有助于正确理解计算和计算机,可以更好地揭示表象背后的核心问题,揭示不同现象之间的共同本质,从而有效提高教学质量,培养出时展所需要的高素质人才。
在数据库系列课程的教学过程中引入计算思维的理念,应当使计算思维的本质始终贯穿整个数据库课程教学过程,根据讲授的具体知识点适时引入计算思维的思想,培养学生的创新能力和计算思维能力,久而久之,教师形成新的教学思路和行之有效的教学方法。具体来说,计算的想法是把复杂问题分解,把问题简单化;计算的方法是选择一个合适的模型反映这个问题的相关方面;计算的思维是考虑当出现问题时如何恢复等。总的来说,计算思维是采取适当的方法解决问题并理解人类行为,这是计算机科学中非常重要的一些想法。
在数据库系列课程的课程群建设中引入计算思维,必须先研究课程群各门课程的关联性,通过课程整合删除重复过时的内容,增加可增强学生应用和创新能力的新内容,一方面提高教学效率,使学生在有限的学时内能吸收更多的知识;另一方面,针对课程群理论与实践并重的特点,通过引入计算思维更好地训练学生的思维能力,提高学生的综合技能。
2在数据库教学过程中引入计算思维的方法和步骤
在数据库系列课程的教学过程中,一方面是理论知识讲授,通过教学帮助学生正确理解和掌握数据库的基本原理,熟练掌握数据库的设计方法和应用技能;另一方面是通过实践环节激发学生对数据库相关知识的兴趣,培养独立探求新方法、新技术的技能,使之成为适应能力强、有创新精神和创造才能的专门人才。在数据库系列课程的教学过程中引入计算思维,需要结合课堂教学和实践环节这两个方面。教师应当始终将计算思维的本质贯穿在课堂教学中,根据讲授的具体知识点适时引入计算思维中涉及的关注点、嵌入、保护、转化、纠错和恢复、启发式等基本概念和思维方法,引导学生领会计算思维的新方法;在实践环节,教师提出问题、给出实验任务,学生通过独立完成或者小组协作的方式运用计算思维的系列方法解决实际问题,从中探索解决问题的新方法,发现问题的本质,达到更好吸收和巩固知识、学会运用计算思维方法的目的,最终培养学生的创新思维和计算思维,提高其独立思考、解决问题的技能。具体实现方法主要包括以下几方面。
1)整合并精炼教学内容。
由于课程教学内容较多,教师应在课堂教学和实践环节中将教学内容根据章节进行归类、重新整合,选取重点和难点知识中的典型问题以提问的方式人手,用讨论的形式加强互动,启发学生同步思考,调动学生的学习积极性和参与热情,形成师生积极互动的良好氛围,使学生从被动接受知识变为主动探讨问题,达到良好的教学效果。此外,教师应通过对整合性教学内容的分析,建立各相关知识点与计算思维核心概念之间的关系和联系,在教学中表述出各知识点对应的应强化和渗透的计算思维具体核心概念。通过教师整合、分析和精炼教学内容,学生在有限的学时内可以更高效、主动地掌握更多知识和技能,同时这也有效促进教师不断地自我学习和提高。
2)采用生动具体的实例教学法。
在教学过程中,教师以当前点击率颇高的淘宝网、当当网、京东网等多个购物平台和银行数据库管理系统为切人点,引入数据库的相关概念以及数据存储、数据模型、数据组织等相关知识;通过在购物平台上进行关键词搜索查找特定信息的过程,引入关系、数据表、查询、索引、视图、存储过程、触发器等相关知识;通过购物者选中物品、点击支付平台进行网上提交订单和在线付费购买的过程,引入数据库的安全机制、身份验证、登录和权限管理、数据备份等方面的知识,这样用学生熟悉的生活实例引出相关的数据库知识点,帮助学生从更简易、更直观、更清晰、更生动、更透彻的角度学习相关知识,始终将计算思维的思想贯穿其中,摆脱传统教学方法的单一性和枯燥性,激发学生的学习兴趣,提高学习效果,一方面锻炼学生的思维,另一方面激发学生的创造力和学习能力,让学生掌握用计算思维思考和解决问题的本领。
3)将计算思维融入实践教学。
数据库课程实践环节重点锻炼学生对计算思维方法的运用能力,引导学生探索解决实际问题的方法,是对课堂教学内容的补充,促进学生更好地认识和巩固计算思维的方法。实践环节可以采用课堂练习、综合设计等多种形式;对于单一知识点练习题可以要求学生独立运用计算思维方法完成;对于综合设计题,学生可划分小组进行探讨,各自阐述对问题的认识和对知识点的理解,提出解决思路与方法,确定方案,然后上机实践,让计算机检验思路和方法的正确性。实践过程将知识作为载体,实现思想和方法的传授,通过有效使用工具,可以达到事半功倍的教学效果,使得学生不仅可以掌握数据库相关的软硬件工具、数据库系统及各类语言,而且通过抽象表示设计有效的算法,通过程序的实现高效地解决实际问题,真正掌握数据库的相关知识和技能。
3在数据库课程群建设中引入计算思维的方法和步骤
数据库课程群建设中的系列课程均是高校非计算机专业必修或选修的与数据库相关的公共基础课程(数据库应用基础、数据库技术与应用、数据库系统原理、数据库应用系统开发等),这些课程涉及全校非计算机专业的所有学生。课程群建设是近年来课程建设改革的一个发展趋势,是针对某一受教育对象将相关的课程组合在一起,进行整合更新,使课程内容更贴近现实需求,提高学生应用和创新能力以及教学效率和质量。
数据库课程群的教学内容是根据教育部对计算机基础教学基本要求设计的,教学目标是通过课程学习帮助学生了解数据库应用领域,掌握基本的数据库技术,提高数据库管理系统分析、数据库应用程序设计和开发、数据库使用和维护的能力。课程群建设以教指委提出的“普及计算机文化、训练计算思维、培养信息应用能力”为总体目标,从培养学生信息素养、计算机应用能力等方面着手,以数据库技术为基础,以计算思维为切人点,以应用能力为目标,构造并设计数据库课程群知识体系及教学方案,旨在新形势下进一步提高高校计算机基础教育的质量。具体实现方法主要包括以下几方面。
1)以计算思维为切入点。
数据库课程群建设的实施可采用课程知识体系及教学内容重组与教学方法推动相结合的方式,在宏观上,以计算思维为切入点重组课程知识体系框架;微观上,参照教学指导委员会编制的《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》和《高等学校计算机基础核心课程教学实施方案》提出的课程基本知识体系和实验体系,融入最新数据库技术、通信技术、网络技术等相关概念、方法和应用,形成数据库课程群建设的方案。
一个高效的教学团队对于强化质量意识、深化教学改革、促进课程群建设、提高教学质量发挥着极其重要的作用。基于师资队伍的现状,教学团队建设应以教学研究为切人点,以提高队伍的教学水平和改善队伍职称结构为目的,最终形成稳定的、高水平的师资队伍。团队中的教师应该认真学习并掌握计算思维的精髓,能够在教学过程中引入计算思维,启发学生训练思维能力,用计算思维的方法思考和分析问题,提高学生对知识的综合运用能力。
2)采用层次化教学方法。
教学方法的研究与实践在数据库课程群建设中占据相当重要的地位。教师要改革传统的以单纯的操作、技术为重点的教学方式,转变为以思维能力养成训练、问题求解能力培养、工作实践能力培养为目标的新型教学方式,采用层次化教学方法进行数据库课程群建设,针对不同层次的课程和不同专业的学生采用不同的教学方法(如图1所示)。第1层课程采用启发式教学方法,教师用多媒体课件等教具向学生形象、生动地演示课程重点和难点,通过灵活设计教学过程让学生积极参与教学活动,更好地掌握知识;第2层课程采用案例教学法、讲授教学法、实验教学法相结合的方式;第3层课程采用课题研究教学法、讨论教学法、指导自学法相结合的方式。除此之外,无论是哪一个层次的教学,都应该在整个教学过程中研究计算思维要素的概念、案例、课题的教授方法,研究如何将隐式计算思维要素与课程内容有机结合并呈现出来,使学生感受计算思维的科学性与普适性,从而提高学生的计算思维能力和科学素养。
3)科学制订课程知识体系。
在数据库课程群建设中,建立科学的课程知识体系能大大提高课程群建设的质量和效果。具体来说,一方面要准确分析计算机公共课的培养目标及知识结构要求,在正确认识数据库技术系列课程知识体系特点的基础上科学提炼计算机学科内涵;另一方面要及时跟踪国内外计算机技术和数据库技术的发展和趋势,不断根据大数据、透明计算、云计算、物联网时代的技术发展特点修正、更新和调整教学内容,让课程知识体系能始终适应时展的需求。同时,要以培养计算机应用开发能力为目标,以计算思维为切人点,对教学内容进行科学组织和优化;在充分调研、认真分析的基础上,确定学生应具备的知识结构,明确改革目标,提出具体方案并投入课程改革实践,分析改革效果,进行总结和推广研究。这个过程可以反复交叉进行。改革是无止境的,改革的效果也是相对的,没有最好,只有更好。教师应在实践中不断调整和修正教学改革方案,建立科学的课程知识体系。
认识计算机的教学反思篇9
[关键词]ti-navigator技术;课堂环境;数学理解型教学;工具中介
[中图分类号]G434[文献标志码]a
[作者简介]徐兆洋(1966―),男,江苏淮安人。副教授,博士,主要从事数学课程与教学论、教育技术、教师教育研究。e-mail:。
一、引言
数学理解型教学是一种以理解为取向的课堂教学形态,旨在避免数学教学中机械学习的倾向,促进以思维参与为核心的理解性学习。现代技术,特别是计算机、计算器等数字技术在数学教育中扮演的作用日益凸显。然而,在课堂实践中,我们经常注意到,当教师运用计算机多媒体技术开展教学时,学生却还在使用纸、笔等传统工具从事数学活动。这种技术应用的不平衡状况表明,在深化课堂教学改革的进程中,如何通过技术推进课堂教学、尤其是学习方式的转变仍有待于进一步研究。本文以德州仪器公司开发的ti-navigator技术为例,探讨基于ti-navigator技术的课堂环境以及在ti-navigator课堂环境下数学理解型教学方式的变革。
二、基于ti-navigator技术的数学课堂环境
ti-navigator技术是新一代的课堂连接系统,它以学生手持ti-nspire计算器作为课堂的移动设备,通过ti-navigator技术,将其接入以计算机为中心的交换平台中。具体来说,基于ti-navigator技术的数学课堂环境由计算机与课堂展示技术(投影仪、屏幕或互动白板)、ti-nspire计算器与课堂连接技术(集线器、路由器)组成。其中,计算机和ti-nspire计算器通过路由器实现无线连接,通过将计算机和ti-nspire计算器“联网”,ti-navigator技术创设了一个网络化的课堂环境,为师生开展活动提供了一条新的信息交流通道。屏幕捕捉(ScreenCapture)让教师能够通过计算机获取每个学生ti-nspire计算器上的截屏。借助于投影仪,可以将一个或多个截屏投影到班级公共屏幕或互动白板上。屏幕捕捉使教师能够“看到”学生在做什么,这有助于教师监控学生的活动,支持对课堂干预的理解,促进或引发课堂对话,支持同伴或自我评价等。
快速投票(Quickpoll)让教师能够随时向学生的ti-nspire计算器发送问题,了解他们对当前内容的理解。投票活动由教师发起和中止,投票一旦结束,对于判断题或选择题,快速投票会自动收集学生的回应、做出分析,并以条形统计图的形式呈现出来。对于开放性问题,快速投票可以以公开或“匿名”的方式将学生给出的各种不同解答展现在班级公共屏幕上。
学习检测(LearningCheck)是一个更为复杂的评价工具,主要用于诊断性评价和形成性评价。与快速投票不同,学习检测能向学生的ti-nspire计算器发送包含多个问题、多种题型的学习检测单。教师利用ti-navigator导航软件收集学生的解答并保存在计算机的课堂文件夹中。借助于课堂分析(Classanalysis)软件可以对学生的回应做出详细分析,并针对不同的题型和答案的正误采取不同的呈现形式。
活动中心(activityCenter)类似于黑板,其中包含一个平面直角坐标系。学生可以通过ti-nspire计算器在其中插入点、线等数学对象。而且,不同学生插入的数学对象会以不同的颜色标示出来(如图1所示)。另外,教师也可以将因特网上的图像下载到活动中心用于数学建模。活动中心主要用于发展学生的概念性理解。
需要指出的是,ti-navigator课堂网络环境仅支持学生手持ti-nspire计算器与中心计算机发生信息交换,它不具有一般网络“比邻交换”的特征,也不支持邮件发送、网页浏览等。但是,ti-navigator课堂网络环境增强了教与学的联系和制约,为教师组织课堂活动提供了一个支持性的平台。
三、ti-navigator课堂网络环境下
数学理解型教学
(一)以技术作为工具中介
“工具中介”是描述活动中主体与客体交互作用方式的一种视角。活动理论指出,任何活动都涉及人工制品,工具是主体作用于客体的中介。在中介活动中,主体与中介工具之间存在着不可避免的张力,它们相互作用,行动受主体与中介工具相互作用的制约。根据“工具中介”观,中介工具不仅影响活动的性质,当工具被内化后还影响人的心理发展,对特定文化的工具使用形成了人们活动和思维的方式。在数学教育领域,“工具中介”观表明,数学教学不仅应关注心智表征,而且应关注数学活动中使用的工具、工具的性质及其对数学认知发展的影响。
在ti-navigator课堂网络环境下,数学理解型教学是以技术作为工具中介的。计算机、ti-nspire计算器是师生及其与教学内容交互作用的中介工具。作为中介工具,计算机、ti-nspire计算器在数学活动中不再是可有可无的,它们是教师的教、学生的学和问题解决中必备的工具。首先,ti-nspire计算器作为课堂网络的移动端,是学生参与数学活动的认知工具。作为认知工具,ti-nspire计算器能够满足学生学习活动中的大部分认知需求。计算机代数系统具有数值和符号计算能力,动态几何能够处理几何图形的结构,绘图窗口具有动态地处理函数变换的能力,数据统计分析具有收集、分析数据并提供根据数据做出推理、预测的能力,等等。而且,ti-nspire计算器快速且准确的常规性操作和运算能够减少学生的认知负荷,使他们有更多的时间集中于概念性理解和策略加工。其次,计算机作为课堂网络的中心,是课堂教学的组织工具。作为教学组织工具,计算机通过创建建构主义学习环境支持学生的思维和行动。例如,当学生存在认知负荷时,计算机能够改变当前的任务重组学生的思维;当学生解决问题时,计算机可以在其最近发展区提供模型、高级思维的机会和对元认知的引导。计算机亦能使学生用具体方法对其思维进行表征,并使他们的推理过程可视化和得到验证。另外,计算机还提供了共享的信息和知识建构工具,帮助学生合作建构社会协商的知识。研究表明,计算机和ti-nspire计算器作为中介工具能够激发学生的思维参与、增强和拓展认知能力、提高学生的学习机会,也有助于教师把技能的培养与一般化的数学理解结合起来。[1]
计算机和ti-nspire计算器作为中介工具改变了数学课堂活动的方式。教学开始前,每个学生都需要利用ti-nspire计算器在计算机上注册“课堂身份”。“课堂身份”是教师管理学生活动的窗口。学生“登录”课堂后,就可以接受教师的教学指令,参与课堂活动。教学开始后,教师通过“课堂身份”向学生ti-nspire计算器发送学习任务,学生在ti-nspire计算器上接受任务并作答。教师若想了解学生的活动情况,他不必在课堂来回走动,只需要打开计算机上的屏幕捕捉就可以看到学生的学习进展。当教师发现学生存在思维障碍时,可以通过计算机向特定的学生发送一个临时ti-nspire文档以引导其思维。对于学习活动的结果,屏幕捕捉亦能够快速收集并保存在计算机的课堂文件夹中。这种“在线”活动方式为教师提供了进行差异教学和个别指导的可能性,使得所有学生能在不同水平上获得成功。而且,这种“在线”活动方式改变了课堂交流“人―人”、“一对一”模式,形成“人―机―人”、“一对多”模式,促进了课堂交流的参与性和平等性。
(二)通过多元表征促进概念性理解
数学学习活动离不开表征。在理解数学概念和关系时,在交流数学思想、推理及理解自己和他人的观点时,在通过建模把数学应用到现实问题情境中时,表征都是一个极为关键的因素。在这里,术语“表征”既指过程又指结果。作为过程,表征是指用某种形式表达数学概念或关系的行为;作为结果,表征指形式本身,是行为的概念性组织或结构。研究表明,表征数学知识的方式,对于学生如何理解和应用这些知识来说是至关重要的。[2]不同的表征通常说明一个复杂概念或关系的不同方面,多元表征有助于发展学生对抽象的数学概念、关系和问题解决的深刻理解。
在ti-navigator课堂网络环境下,作为主要的数学认知工具,ti-nspire计算器提供了列表、代数表示和几何图形或图像等三种数学中最基本的表征方式。学生可以在ti-nspire计算器上运用这些表征组织思维活动,例如,对几何图形进行翻转、倒置、拉伸变换;进行代数表达式的变形和运算;用电子表单探讨复杂的数据;或者同时用列表、方程和图像考察函数的性质。不仅如此,ti-nspire计算器较大的显示屏还支持在同一屏幕创建列表、公式和图像等三种表征方式,并且提供三种表征方式之间的动态联结与转换,使学生将注意力集中于不同表征之间的关系上,或者考察一种特定表征的变化是如何同时影响其他表征改变的。例如,为了研究一次函数中参数与的值对函数性质的影响,学生通过操作ti-nspire计算器改变解析式中参数或的值,观察列表和图像的变化情况。如增加或减小之值,则同时可以看到列表中序数对值相应增加或减小,图像变得陡峭或平缓,以及与之相联系的线性表达式。随着赋值的改变,学生就能观察到存在于参数与序数对及图像之间的变化关系。上述事例表明,ti-nspire计算器的动态联结功能提供了不同表征之间的互动性反馈,使学生能够获得在没有技术辅助下难以观察到的探索问题的情境。从数学理解的角度看,表征是思维的材料,不同的表征实质上是从不同的思维层次上来表达物化的数学概念或内蕴化的活动经验,使学生能够对表征所代表的意义进行思维操作。多元表征联结不仅能增强学生的概念性理解,还能帮助学生克服任何单一表征无法呈现出来的数学概念的重要特征,特别是动态方面的特征。事实上,通过ti-nspire计算器的多元表征联结功能,学生能够获得数学概念在不同表征下的具体意义,观察到在很不相同的情境中的数学现象有着共同的结构,或者从多种角度为现实世界和数学中的现象建立模型并检验结果。
与纸、笔等工具相比,计算机和ti-nspire计算器改变了用通用的传统表征所能做的事,也拓展了他们能用的表征方式。当学生学习使用这些全新的、多功能的工具时,他们会认识到用现代科技产生的表征与通用表征的差异以及对数学活动所造成的影响,为学生提供重新思考传统表征、设计和评价新的表征的机会,思考符号和表征是如何帮助他们组织思维活动以及如何变得有意义的。
(三)课堂互动作为一种认知方式
社会建构主义认为,学习发生在社会情境中,并且依赖于共同体及其成员的互动。课堂中的互动是师生、生生之间围绕教学内容所进行的对话、讨论、交流与协商,是“在学习集体的人际关系之中产生认知活动的竞技状态”[3]。作为一种认知方式,课堂互动是对数学知识社会建构属性的确认,强调集体思维与自主探究在数学活动中是同等重要的。从理解性学习的角度看,课堂互动能够激发学生积极地思考,反思、精炼和修正数学观点,也有助于理解观点的意义,使之记忆深刻并公开化。
在教学过程中,课堂互动涉及个人观点的公开和表达,以信息在不同认知主体之间的充分交换和共享为特征。课堂中的互动能否有效开展,既受到课堂环境的限制,也取决于交互媒介的选择和运用。在ti-navigator课堂网络环境下,课堂互动是在计算机和ti-nspire计算器的支持下进行的。计算机和ti-nspire计算器作为交流工具为学生提供了课堂互动引导机制,使他们有机会参与到分享观点、澄清理解的课堂活动中。例如,当学生在ti-nspire计算器上从事数学活动时,教师借助屏幕捕捉能够考察他们探索数学的过程和结果,可以将通常难以观察到的数学思维方法呈现在班级公共屏幕上,引导学生在分享不同观点的同时产生认知冲突,激励学生主动参与讨论、对话,表达自己的观点,为观点提供辩护。在此过程中,ti-nspire计算器和计算机还能帮助学生组织思维活动,产生和提供新的观点或论据,使课堂互动持续、深入地发展下去。另外,教师借助屏幕捕捉能够采取“隐藏”学生姓名的方式呈现他们的数学活动结果,从而将所有的学生置于同等的场域,使课堂互动聚焦于观点本身而不是“谁的观点”。这种匿名的方式创造了一个相对安全的环境,让那些缺乏自信、不愿表达自己观点的学生愿意加入到互动行列中,也有助于学生公开自己独特的想法甚至不同的见解。事实上,作为一种认知方式,课堂互动不是少数人的专利,而是全体学生共同参与的活动。每个学生作为个体通过参与课堂互动促进学习共同体的建构,课堂互动则促成个人知识的社会化并确认其作为共同体中一员的身份。ti-navigator课堂网络环境为学生“合法的边缘性参与”提供了一个课堂互动平台,支持学生在共同体中的对话与协作,共享知识与观点,使学习成为教师与学生共享的责任。
作为一种物联化的活动,课堂互动的方式不是单一的,而是多元的。也就是说,课堂中除了由计算机和ti-nspire计算器支持的互动之外,教师和学生还广泛采取书面表达、口头语言、动作手势等方式表达和交流他们的观点。课堂互动不仅指向内容,也指向个人。多元化模式是ti-navigator技术环境下课堂互动的典型特征。[4]在多元化的互动模式中,教师和学生将多元表征和脚手架等认知策略介入到学习活动中,更多的是介入到知识建构过程中。同时,多元化互动模式扩展了语义学资源的多元性,学生可以采用多种方式做和表达数学。
(四)评价成为课堂活动的一部分
现代教学论认为,评价有两种基本取向:“为”学生实施的评价是教学告一段落的一次测验,考查学生在特定条件下的表现;“向”学生实施的评价与教学是交互的活动,用于引导和提高学生的学习。从这个角度看,“向”学生实施的评价是植根于教学过程中的形成性评价。根据Black和wiliam的观点,形成性评价是指由教师或学生从事的所有活动提供的信息作为反馈,调整教与学的活动。[5]在课堂实践中,形成性评价有两种基本类型。其一,计划的形成性评价基于特定的教学内容或目标,是教师课前准备好的测验,评价学生达到教学目标的程度或对重要内容的理解。其二,互动的形成性评价基于学生在课堂活动中的行为和表现,采取提问、课堂作业、自我评价和同伴评价等方式,评价学生的概念性理解并为其提供如何改进的建设性反馈。研究表明,形成性评价不仅能够提高学生的学习成就,还能为教师调整教学提供决策基础。
ti-navigator课堂网络环境为形成性评价提供了必要的技术支持。在技术层面上,评价涉及收集学习活动的数据、对数据做出解释并提供有效的反馈。然而,在大班教学和任务繁重的情况下,如果没有技术的支持,收集和计算学生的回应将是一件非常耗时的工作,也不可能给每个学生提供具体的反馈。ti-navigator技术通过改变信息交换方式对教与学行为所施加的影响支持形成性评价。具体来说,第一,ti-navigator技术使得以ti-nspire电子文档取代纸质文档作为信息载体成为可能。ti-nspire文档是ti-nspire计算器产生的、记录学习活动结果的页面。一个ti-nspire文档通常包含若干页,同一页中可以插入图像、公式、列表等不同的表征形式。借助于ti-navigator技术,教师能够快速发送和收集ti-nspire文档,提高评价活动中数据收集和反馈的速度和频率。第二,ti-navigator技术改进了反馈的方式。如可以将评价结果投影在班级公共屏幕上,让学生通过对照和比较找出取得的成功或存在的不足;也可以将其发送到学生的ti-nspire计算器上,帮助学生明确学习目标、承担学习责任。事实上,形成性评价基于如下的假设:在学习过程中,尽早地给学生提供建设性反馈能够提高学生的成绩。ti-navigator技术为学生提供了通过接受反馈持续地改进理解和建构知识的机会。第三,ti-navigator技术还通过配备专门的工具来实施形成性评价。例如,学习检测主要用于收集和解释学生达到教学目标的程度,这加强了计划的形成性评价。快速投票和屏幕捕捉用于收集和解释学生对当前内容的概念性理解,这促进和改善了互动的形成性评价。而且,屏幕捕捉使教师能够获得学生在数学探索早期阶段的思考,从而可以根据最近发展区水平临时编拟测验题,为学生提供一种程序上或元认知的“脚手架”,帮助学生改善思考和解决问题的方式。
从评价与教学的关系看,形成性评价的特征是互动性,它通过提问和反馈使教师获得对学生理解的直接观察。当提问和反馈经常发生,并且能够促使学生反思他们所学习的内容以及是如何学习的,评价数据就能为教师提供教学改进的信息。根据维果茨基的最近发展区理论,互动的形成性评价不仅让教师能够获得关于学生理解是如何展开的有效洞察,而且使教师将提供的帮助作为评价的一部分。此外,互动的形成性评价创造了改善教学的目标时机,为教师设计脚手架提供了具体的参照。[6]
四、结语
随着现代科技在数学教育领域的应用和发展,计算机与计算器、智能手机、ipad等各种移动工具极大地改变了课堂活动的生态图景,为教学理念和实践提供了必要的技术支持,成为推动课堂教学变革中最为活跃的一个因素。作为设计课堂环境不可或缺的要素之一,现代技术不仅能对传统的教学方式产生深刻的影响,还能赋予潜在的心理学假设和教学理论以力量。面对技术丰富的课堂环境,一方面,我们需要建立一种新的理论框架,从制度和文化的维度重新审视教与学的过程;另一方面,我们也必须关注技术与人的行为、活动、认知方式之间的关系,深化对人与技术的互动性的认识。
[参考文献]
[1][2]全美数学教师协会著.美国学校数学教育的原则和标准[S].蔡金法等译.北京:人民教育出版社,2004:27,65.
[3]钟启泉.“课堂互动”研究:意蕴与课题[J].教育研究,2010,(10):73~80.
[4]Ferdinando,a&ornella,R..multimodalityinmulti-representationalenvironments[J].ZDmmathematicseducation,2010,(42):715~731.
认识计算机的教学反思篇10
1.幼儿园开展计算机教学的益处。
(1)激发兴趣,引起关注。
计算机是一种平面的表征工具,其丰富的色彩、动态的画面和动听的音乐可以使幼儿在游戏和玩耍中自然掌握一定知识。同时,接触视觉、听觉的更多信息和刺激,能使幼儿的学习兴趣大大提高,有助于他们保持高涨的学习情绪。这种情绪带来的有意注意的稳定性,促使他们能够较多地获得学习上的成功,而学习上的成功又反过来强化了学习兴趣,使其产生更高涨的学习情绪,对学习内容给予更多的关注,于是学习的良性循环就形成了。
(2)帮助理解,加深印象。
计算机教学能够将抽象的事物具体地展现在幼儿面前,便于他们理解和掌握。幼儿掌握知识往往从形象思维开始,计算机教学能记录各种实物图像,或对实物进行动态模写,或模仿实物声音,将抽象的事物形象化,把客观世界的博大和微观世界的细微直观地再现在屏幕上。此外,教师还能以幼儿的生活经验为基础,通过设置虚拟的生活情境,反映真实的生活,引起幼儿对生活的联想,为以后的学习奠定基础。
(3)简便操作,发展思维。
计算机灵活多样的操作方法,有助于培养幼儿的发散性思维和想象力。在幼儿的操作过程中,根据教学需要,可随时对画面进行调整,定格、放大、缩小、慢播、快进、重放等各种功能随心所欲。教师要让幼儿更具体、细微地观察,从而释疑解惑,提高他们思维的敏捷性和准确性。当教学活动中需要启发幼儿的创造性思维时,教师就可以让幼儿预测、想象事情可能的多种发展方向,再利用计算机将想象变成图像,这不仅可以提高幼儿主动学习的兴趣,还可以使他们享受成功的乐趣。这是计算机教学相较于其他教学手段的绝对优势,不仅增加了幼儿动手操作的兴趣与能力,还拓宽了他们思维想象、创造的空间。
(4)因人而异,因材施教。
计算机教学对幼儿的个别学习指导十分有效。幼儿的认知能力和发展水平都存在差异性,由于多媒体教学系统可以提供比较充分的解答和处理方法,幼儿通过自己操作,对认知工具、认知内容及认知客体等方面的问题,都能找到比较满意的答案。此外,教师还可以充分发挥多媒体信息的传播功能,将影像、声音等一系列信息传播给一个幼儿或一组幼儿,并进行个别辅导,以找到幼儿思维活动与知识客体的“接口”,真正实现由群体向个体疏导的转变。当然,幼儿使用计算机的益处还有很多,如把计算机引进幼儿园,对幼儿,可以培养他们爱科学的情感,培养他们对电脑的亲和力;对教师,则可以转变教育观念,促进教育内容、教学方法、教学形式的改革,加速教育手段和管理手段的现代化。应该说,计算机进入幼儿园是信息社会对今天幼儿教育提出的要求,也是当前幼教改革的需要。
2.目前计算机教学存在的问题。
(1)教师自身的计算机水平参差不齐。
目前,仍有不少幼儿园受到师资水平、设备条件和思想观念的限制,使得计算机教学在幼儿园不能很系统地、循序渐进地进行,部分教师目前所具备的计算机学科知识结构难以适应计算机课程的快速发展。教师的计算机基础知识不够扎实,教学经验不足,等等,都对计算机教学有一定的阻碍。试想,如果教师没有“一桶水”,又如何给幼儿“一杯水”呢?现在的教育趋势是要求教师不断地学习新知识,填充新经验,及时充实自己、完善自己,从而适应新的教育框架结构下的新要求。
(2)如何准确把握幼儿使用计算机的“度”。
如果教师不能很好地把握幼儿使用计算机的“度”,那对幼儿的身心发展很可能弊大于利。因此,教师应尽量回避其消极的一面,正确运用各种方法策略,引导幼儿朝着积极有益的方向去转化、发展。譬如,当幼儿因过分迷恋计算机游戏而影响其社会交往能力的发展时,教师可以合理控制其操作时间,还可以设计需要合作完成的任务,鼓励幼儿共享操作答案,合作解决问题。由于幼儿的计算机水平也是各不相同的,为此,教师可以激励他们相互学习,鼓励掌握较好的幼儿帮助不熟练的幼儿完成某些操作,为幼儿增加交往的机会,加强同伴间的交流。这种社会交往与其他领域中的相互交往是相同的,如果能正确引导,计算机带来的交往会比其他活动多很多。因此,教师应当不断提高自身的计算机水平,丰富理论知识,提高操作技能;适当调配幼儿操作计算机的“度”,把各种不利变有利,从整体到个别,发展幼儿身心,提高综合素质。
二、如何在幼儿园正确使用计算机
1.不急功近利。
不要把计算机作为提高幼儿学习成绩的一种手段,计算机的作用不在于使幼儿学会多少具体知识,掌握多少操作技能,而是发展他们的思维,激发他们的求知欲,培养其探索未知世界的兴趣,提高他们自主发现新事物、解析新现象的能力。
2.不全部依赖。
计算机作为一种辅媒体资源,可以丰富教学内容,增加教学手段,为教学形式增光添彩。但它毕竟不是对现实情况的真实反映,教师应将其与幼儿实际生活经验紧密联系,才能更好地发挥作用。另外,单纯的操作训练不利于情感发展,因此,教师应随时注意幼儿的反应,充分照顾每个幼儿,在教学过程中注意与他们进行情感互动,做到因材施教。
3.不只看当下。
使幼儿自愿而非强制性地学习计算机,每个幼儿都是世界上独一无二的,他们之间必然存在差异。能力强、对计算机有浓厚兴趣的幼儿可以学习使用计算机,并加以正确引导,逐步培养,但若幼儿不喜欢计算机,没有学习兴趣,教师也不必强求,可以允许他选择其它活动。幼儿阶段,计算机毕竟只是一种工具,而非必修内容,应该以培养兴趣为主要目的,切不可因噎废食,影响到幼儿以后接触、学习计算机的兴趣。
4.不顾此失彼。
在刚开始接触计算机的时候,教师须扮演积极的角色,要指引幼儿认识计算机的功能及如何正确使用,还应保证每个幼儿都有均等的机会接触计算机,保证每个幼儿都能得到及时地帮助与指导。
5.不固步自封。
教师的责任不仅仅是将计算机介绍给幼儿,教会他们使用,更应善于发现新的学习内容、选择新的学习方式、创造新的学习软件。要不断总结经验,积累成果,设计园本课程的配套学习软件,将计算机学习与日常学习有机整合,让幼儿在熟悉的情境中学习、探索、发现,为他们提供更加丰富的学习机会,发展他们的各种能力。
三、结语