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[關鍵詞]分子生物學 網絡 建構主義 探究式課堂教學
[中圖分類號] G642.421 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)19-0063-03
隨著網絡技術的迅猛發(fā)展,當今世界已經進入了以信息技術為標志的知識經濟時代。知識的獲取來自教育,現(xiàn)在信息傳播的主要途徑是網絡。教育與網絡是現(xiàn)代知識經濟的兩大重要組成要素。把網絡技術應用于教育領域,必將使教育教學發(fā)生新的變革。[1]如何在具體教學活動中合理利用網絡資源,也成為當前教學研究的熱點之一。
現(xiàn)在,對網絡環(huán)境下的教學研究主要集中在如何建設學校的網絡硬件環(huán)境、如何利用網絡實現(xiàn)與學生的即時交流和教學互動、如何建立專業(yè)教學網站并將其應用于教學方面等。這些教學研究工作是重要的和必須的。目前,多數(shù)高等學校的網絡教學硬件條件日臻完善,網絡上的教學資源得到了極大的豐富,但也出現(xiàn)了大量內容重復的教學網站,這無疑造成了教育資源的很大浪費。廣大教學第一線的教師目前面臨的主要問題是如何把現(xiàn)有的網絡資源應用于教學中。基于這個前提,現(xiàn)把我們合理利用網絡進行《分子生物學》課程教學的實踐總結成文,與同行商榷。
一、網絡對現(xiàn)代教學的影響分析
(一)網絡對教學的積極影響
在傳統(tǒng)教學中教師是中心,占主體地位,學生被迫學習。現(xiàn)代信息技術的發(fā)展給我們提供了時間和空間上的諸多便利,互聯(lián)網的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的封閉式課堂教學模式。網上有一些優(yōu)秀教師的講課視頻、圖像和文字及他們的豐富的教學經驗和見解,讓學生可以在課外去參考這些網上資料,補充和完善自己的知識。教師可利用網絡,將教學延伸到課堂之外。另外,教師還可以通過網絡與學生進行互動交流。[2]
1.網絡對教學的消極影響
網絡是進行教學的一種現(xiàn)代工具,具有開放性,方便交流和合作。但網絡又是一把雙刃劍,使用不當就很容易誤傷。首先,海量的網絡信息存在多而雜的特點,存在大量片面的、不完整的甚至是錯誤的信息。這就要求教師必須起到引導作用,引導學生正確使用網絡上的專業(yè)信息。教師應該科學合理地對待網絡,不能盲目崇拜,要善于準確有效地應用網絡組織教學。[3]
2.網絡對教與學的影響
“師者,所以傳道授業(yè)解惑也”是古代對教師的一種定義。在網絡社會中,所有有能力、有經驗的人都可以通過網絡展示自己的技能、經驗,成為一名施教者。知識總量的迅猛增長也迫使人們必須去學習更多新的知識,而傳統(tǒng)的學校教育則無法滿足人們的學習需求。網絡的出現(xiàn),使越來越多的人加入學習的隊伍,他們一邊工作,一邊通過網絡學習自己所需的知識,他們既是學習者同時也是施教者。根據(jù)中國社會科學院2011年《社會藍皮書》的統(tǒng)計,截至2010年6月30日,中國的網民已經達到4.2億人,互聯(lián)網普及率達31.8%,超過世界平均水平。上網條件的便利使得人們樂于在網絡中獲取知識,享受學習所帶來的樂趣。網絡環(huán)境下的施教者和受教者已由學校擴展到全社會,所有社會人都可以利用網絡學習知識并傳播、傳授知識,網絡環(huán)境下的師生關系由傳統(tǒng)的一個對多個變成了多邊互利的關系,師生的界限也變得越來越模糊。
3.網絡與課堂教學
課堂教學是高校教學的基本組織形式,是“教育者把年齡和知識程度相同或相近的學生,編成固定人數(shù)的班級集體,按各門學科教學大綱規(guī)定的內容,組織教材和選擇適當?shù)慕虒W方法,并根據(jù)固定的時間表,向全班學生進行授課的教學組織形式,也稱班級授課制”。[4]盡管有報道稱“亞洲各國(主要是中國和印度)政府因為認識到創(chuàng)新教育的重要性,正在改變集中地教學課程和改革教學組織形式”,[5]但班級授課制仍然是我國高校最主要的教學組織形式。
將豐富的網絡資源與課堂教學相結合,為學生在教師指導下的自主學習提供了各種有利的學習環(huán)境。計算機虛擬實驗可以部分地彌補課堂教學的不足,網絡互動也使課堂教學時間能被更加有效地利用。在此方面已經有較多的教學改革實踐和研究成果。
二、網絡環(huán)境下分子生物學教學實踐
(一) 探究式教學模式是分子生物學實驗教學改革的指導思想
探究式教學模式的教學理論是布魯納(Jerome Seymour Bruner)倡導的,布魯納主張采用“探究學習”,即主張學生自己去發(fā)現(xiàn)教材結構。[6]“探究法教學基于建構主義,相信只要透過學生之間的互動討論及探索,無須老師太多的干預及控制”。[7]探究式實驗教學模式改變了以教師為中心的傳統(tǒng)實驗教學,學生成為實驗教學的主體,促使其由被動接受知識的學習變?yōu)橹鲃拥奶剿餍詫W習,培養(yǎng)了學生運用所學知識發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力,嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和勇于探索的科學精神。有文獻報道,“對中國學生,探究式教學較之于直接講授教學對提升學生的批判性思維能力更有效”。[8]現(xiàn)在,在國內高校有越來越多的教師嘗試在教學中使用探究式學習教學方法。我們在分子生物學教學實踐中把這種科學的探究式教學模式作為指導思想。
(二) 網絡環(huán)境下探究式分子生物學課堂教學組織策略
分子生物學是高等院校生物工程專業(yè)開設的重要專業(yè)課程之一。如何為學生構建脈絡清晰、系統(tǒng)性強的分子生物學知識體系,同時培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維,已經成為培養(yǎng)生命科學創(chuàng)新型人才的關鍵。本文設計一種基于網絡環(huán)境的探究式分子生物學課堂教學模式,目的是在分子生物學課程教學過程中合理利用網路資源,培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維,使學生在整個課程學習過程中,將學習學科知識與提高創(chuàng)造性思維能力結合在一起。
1. 建立師生平等的民主教學氛圍
傳統(tǒng)的課堂教學一直把教師看做是知識的權威和真理的化身、 學生學習結果的裁判員。在這樣的課堂學習氛圍中,學生學習處于一種被動的狀態(tài);學生視學習為負擔,缺乏創(chuàng)新欲望。我們知道創(chuàng)造性思維來自于民主、平等、寬容、和諧的環(huán)境和氛圍。著名教育家陶行知先生說過:“創(chuàng)造力最能發(fā)揮的條件是民主,只有民主才能解放最大多數(shù)人的創(chuàng)造力, 并且使大多數(shù)人之創(chuàng)造力發(fā)揮到最高峰。”因此營造學生勇于表達, 師生間、同學間相互尊重和接納的熱烈課堂教學氣氛是創(chuàng)造性思維教學的起點。在這方面已經有了初步的嘗試,關于課堂的民主教學氛圍的重要性和營造方法已有多篇文獻見諸報道。
2. 依據(jù)教學內容,合理運用不同教學方法,合理利用網絡環(huán)境
建構主義強調讓學生探索及體驗,在各國的教育改革中備受重視,但這種方法往往忽視知識結構。用問題探究法時,學生必須有足夠的基礎知識儲備,這樣才能夠從探索活動中獲益?,F(xiàn)代教學模式有很多種, 常見的如啟發(fā)發(fā)現(xiàn)法、類比研究法、探究法、自學輔導法、目標掌握法等多種方法;而真實的日常教學必然是多種教學法的混合體。根據(jù)不同的教學內容,合理應用教學方法,將探究式學習自然滲透到課堂教學中,是目前班級授課制下最合理有效的方式。
對于理論課程的基本知識教學,主要目的是讓學生掌握學科基本知識和基礎理論,這時宜采用改進的傳統(tǒng)模式進行教學。教師提前布置學生根據(jù)教學指導進行預習的任務,讓學生通過網絡進行調查研究,熟悉教學內容。在這個環(huán)節(jié),教師在布置任務時要注意時間的提前量,通常在每次上課結束時布置下一次上課教學內容的網絡調研任務。網絡上的分子生物學相關內容非常豐富,與本科階段的實驗內容相關的文字、視頻及圖片幾乎都可以在網絡上查到,這為我們利用網絡的相關知識來進行教學提供了極大的便利。通過網絡對相關知識的查詢,可以有效地利用網絡的現(xiàn)有資源。課上以講重點、難點為主,循序漸進地進行系統(tǒng)講解。教學中將探究式學習合理穿插于講授法之中,在教授知識的同時,培養(yǎng)學生思維的邏輯性、流暢性和對事物深入分析的意識。在教學過程中,以講解學科中重大科學理論發(fā)現(xiàn)為契機,設置問題情境,帶領學生進行思維的“時空穿越”,教育學生合理把握科學發(fā)展趨勢,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力,進而激發(fā)他們探究的強烈愿望。在講解學習內容時,先就已經學過的知識,介紹相關知識被發(fā)現(xiàn)年代的研究形勢,那時人們已經知道哪些,在這種形勢下,如果你“穿越”成為一個生活在那個年代的科學研究工作者,你對什么感興趣,你如何確定你的研究課題,你會必然性地思考這個問題嗎?通過這些設問培養(yǎng)學生對科學發(fā)展趨勢把握的敏感度。
發(fā)起討論也是重要的探究式教學方式。在教學中,教師可以通過發(fā)起對分子生物學重大發(fā)現(xiàn)的成功原因的分析討論,來培養(yǎng)學生的批判性思維。“高素質的教育必須包括指導學生學習批判性思考”。網絡為教學的協(xié)作與會話提供了另一種選擇,網絡討論也突破了時間和空間的限制,可以將討論延伸到課堂教學以外。為了方便學生的討論,教師可以在教學網站上建立班級的BBS供學生討論用。如果教師因網絡知識或硬件條件所限無法建立專用的BBS,也可以申請各大網站提供的微博作為班級的討論空間,讓每個學生都可以看到別人的意見。在學生討論環(huán)節(jié),教師的參與非常重要。教師在討論中要扮演參與者與引導者的角色,作為學生建構意義上的幫助者與促進者。教師在備課時要充分調研網絡上的專業(yè)信息內容,在討論時及時推薦給學生;同時學生也可以將在網絡上找到的有用的信息及時反饋給教師。在這個相互交換信息的過程中,教師的教學資源得到了進一步的補充和豐富,積累的這些教學資源,又能應用于以后的教學,教學相長。
三、展望與反思
分子生物學教學改革的效果通過我們對學生的考查結果來看,學生的思考能力、收集處理信息的能力、科學探索精神和知識整合能力、科學思維能力、實驗設計能力以及發(fā)現(xiàn)問題的能力、分析和解決問題的能力、課外自學的能力、總結歸納能力都有所提高。但對如何提高個別學生網絡討論的參與度還需要進行研究。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 白素蘭.網絡環(huán)境下的教學模式研究[J].教育與職業(yè),2011(6):172-173.
[2] 梁華.基于網絡環(huán)境教學模式探討[J].文史博覽,2006(2):54-55.
[3] 張國權,呂少文,李紅等.網絡環(huán)境下組胚實驗課教學探討[J].山西醫(yī)科大學學報(基礎醫(yī)學教育版),2007(2):202-203.
[4] 胡碧.淺析高校課堂教學應注意的幾個問題[J].鄂州大學學報,2011(6):55-57.
[5] Lim W K. Asian education must change to promote innovative thinking.[J]. Nature (London, U. K.),2010(7295):157.
[6] Herron M D. The nature of scientific enquiry[J]. Educational Psychologist,1971(2): 171-212.
關鍵詞:網絡信息化;輔助教學;傳統(tǒng)教學
作者簡介:李慧(1976-),女,湖北隨州人,北京信息科技大學自動化學院,副教授;厲虹(1959-),女,北京人,北京信息科技大學自動化學院,教授。(北京100192)
基金項目:本文系2009年度北京信息科技大學教學改革立項項目(項目編號:2009JG16)的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)09-0079-02
一、建設“網絡信息化”平臺的意義
目前,高校建設各專業(yè)均是依照以專業(yè)基礎課為主、專業(yè)課和專業(yè)任選課為輔的思想進行的。各專業(yè)培養(yǎng)計劃中的課程設置既有系統(tǒng)性又有上下依托關系,電氣工程及其自動化專業(yè)也不例外。但是,在培養(yǎng)計劃實施過程中,學生往往對本專業(yè)的系統(tǒng)性、各門課程的上下銜接關系、相關課程的重疊交叉關系以及專業(yè)課程與一、二級學科基礎需求的關系等等不很清楚。另外,學生對本專業(yè)的學習情況缺乏系統(tǒng)性的認識和了解。由于缺乏實時、有效地評價和反饋機制,學生僅通過學期末考試的成績才能明確地了解自己的學習情況。因此,有必要將傳統(tǒng)課堂教學結合計算機網絡技術,為學生打造一個全新的輔助教學平臺――“網絡信息化”平臺。[1-3]
“網絡信息化”平臺可以提供多種形式的網絡資源,培養(yǎng)學生自主獲取知識的能力,使他們更清楚地知道自己學了什么,要學什么,并建立個人的專業(yè)體系結構;實現(xiàn)教師與學生的網絡化互動式課堂教學,課后學生有資料可循,并杜絕學生抄襲作業(yè)的現(xiàn)象;利用設立的學生論壇,培養(yǎng)學生解決問題的能力;教師還可以有效地引入客觀評價機制,科學地研究教與學的規(guī)律,為學科建設和發(fā)展積累第一手的資料。
二、“網絡信息化”平臺的構建
“網絡信息化”平臺是實現(xiàn)網絡化教學模式最有效的途徑與媒介。[4]網絡教學平臺可以實現(xiàn)教師與學生的網絡化互動式課堂教學,即學生能夠從網上了解本專業(yè)學科的建設情況和發(fā)展情況,及時看到老師的反饋和評價情況,看到自己和其他同學在班級中的學習情況,并能夠及時調整自己的定位,完善自己的知識體系結構。
1.“網絡信息化”平臺的組成
“網絡信息化”平臺主要由用戶登錄、網絡課堂、教學園地、助學園地和實驗指導等五個部分組成。用戶登錄包括用戶注冊和系統(tǒng)登陸兩個模塊;網絡課堂是由課程大綱、電子教案、教學課件、教學錄像、參考資料和實驗指導等6個功能模塊組成;教學園地是由與課程相關的動畫庫、視頻庫和圖片庫等3個模塊組成;助學園地是由課題討論、典型題例和網上答疑等3個模塊組成;實驗指導是由選做實驗、必做實驗和綜合性實驗等3個模塊組成。圖1為適合本專業(yè)教學的“網絡信息化”平臺關系圖。
2.“網絡信息化”平臺的內容及各部分作用
該教學平臺需要對訪問用戶進行資格審核,第一次使用前須注冊,只有授權的用戶才能進入該系統(tǒng)。授權用戶分為學生、教師和管理員三類,這三類用戶均有權使用網絡課堂、教學園地、助學園地和實驗指導中相應的功能,但管理員還有更新網站內容的特權。
(1)網絡課堂。傳統(tǒng)教學課堂上學生人數(shù)多,學時有限,并非所有學生能第一時間領會老師的授課內容。但是,該平臺中的“網絡課堂”可以根據(jù)不同學生的學習情況單獨為其構建一個個性化的網上教室。在此課堂上,學生可以使用與本課程相關的教學錄像、教學課件等資源,并利用網上教室對課程學習過程中的薄弱環(huán)節(jié)進行自學并加以鞏固,還無學時限制。
(2)教學園地。為了方便學生更好地理解課程中難度較大的知識點,或者傳統(tǒng)課堂上用語言無法表達的內容,教學園地模塊中提供與課程相關的動畫庫、視頻庫和圖片庫等。例如,電機與拖動課程中介紹同步電機旋轉磁動勢、旋轉磁通勢波等抽象的概念時,傳統(tǒng)的黑板以及書本模式非常抽象,無法形象生動地加以說明,不能調動學生學習興趣;利用該模塊中的動畫或視頻等多媒體手段即可解決問題。
(3)助學園地。因時間所限,傳統(tǒng)課堂上教師所組織的交流與討論僅在少數(shù)學生范圍內進行,無法顧及到大多數(shù)學生。利用“網絡信息化”平臺,學生能隨時在“助學園地”與本課堂中的同學或任課教師進行交流與討論,還能將學習心得或討論過程上傳至討論區(qū),由管理員負責更新內容,實現(xiàn)了網絡化教學的實時性和交互性。[5]
(4)實驗指導。傳統(tǒng)教學中學生做實驗均是在實驗老師的指導下“照貓畫虎”,通常實驗結束后學生往往不了解此實驗目的和意義。為了使學生更好地理解實驗目的、內容以及順利完成實驗項目,“網絡信息化”平臺下的實驗指導模塊中提供每項實驗的指導書以及部分實驗過程的視頻。利用網絡平臺,一方面學生可以在實驗課之前預習實驗內容、方法及步驟;另一方面可以在書寫實驗報告時作參考;另外,還考慮開發(fā)一些網上模擬實驗,同時也鼓勵學生自行設計網上模擬實驗。[6]
三、“網絡信息化”平臺的優(yōu)越性
1.提供形式多樣的學習資源
利用各種網絡資源,解決書本類學習材料缺乏的問題,大大豐富教師獲取的信息。網絡資源經過教師的收集、分析及處理,不僅獲取了與教學內容相關的最新知識和信息充實其教學內容,而且讓學生對新技術、新成果的應用有一定的認識,使課堂內容豐富多彩,更有利于激發(fā)學生的學習興趣。
2.提供綜合性的學習模式
網絡教學模式能夠提供給學生自主化的學習環(huán)境,它不受時間、地點等條件的約束,讓學生盡可能在最適宜的時間和最佳的學習狀態(tài)去學習,大大提高學習效率,從而克服傳統(tǒng)教育中以教師為中心的弊端。利用網絡上豐富的、動感的及不斷更新的資源,代替以往單調的、沉悶的及一成不變的學習模式,使學生從被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,從而建立了一種具有創(chuàng)造性、靈活性和綜合性的學習模式。
3.提供便利的輔導條件
學生在課堂教學中不能及時解決的問題,可以通過課后在線瀏覽或下載網絡平臺中有關課件、補充材料、參考輔助資料等得以解決。此外,利用E-mail和論壇等有效的個性化輔導方式,加強教師與學生之間的溝通,使學生不再會因有問題時找不到老師而發(fā)愁。這些均不受時間和地域的限制,既為教師輔導學生提供了便利條件,又為增強師生感情搭建了溝通橋梁。
4.提高學生的自學能力
網絡教學,可以使學生更生動、更廣泛地了解整個學科體系,尋找興趣點,明確學習的重點;通過網絡平臺交互,學生和老師之間可以加強交流,學生可以及時答疑解惑,提高學習效率;通過網絡平臺,學生可以知道如何獲得豐富的教學素材等等。這樣,更適合學生結合自身特點,各取所需,選擇適當?shù)膶W習形式和內容,這非常有利于提高學生自學的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
四、開展網絡輔助教學應注意的問題
網絡輔助教學一方面可以調動學生的學習積極性,加強教學效果,提高教學質量;另一方面可以營造一種平等、友愛的師生關系,提供一個實用便捷的交流平臺。利用這個平臺,學生不僅可以鞏固課堂所學的知識,而且還能學習課堂之外的知識,培養(yǎng)自學能力。但是,網絡輔助教學還應該注意下列幾個問題:
1.重視網絡負面影響,提倡健康的網絡文化
網絡提供給高等教育豐富信息資源的同時,也不可避免帶來一些負面影響。例如,網絡的自由、平等特性,使大學生的價值觀更趨于個性化和多樣化,但是社會道德的主要規(guī)范作用則可能減弱甚至消失,導致大學生選擇迷惘和價值取向紊亂;網絡擁有的強大誘惑力遠遠超過大學生自身的控制力,現(xiàn)在的網絡黑客、網絡罪犯中不乏青年人;同時,網絡的高度圖像化和綜合性的特點,也會導致學生的思維、閱讀和表達能力退化;一些學生因沉迷于網絡游戲而荒廢學業(yè),甚至使言語能力、社交能力、自知能力等的發(fā)展受到嚴重影響。
因此,網絡對青年學生的影響實在不可小覷。學校應該大力提倡健康的網絡文化,加強網絡時代的思想道德教育,重點培養(yǎng)他們是非判斷的能力,讓青年學生在多元化的價值觀體系下,學會鑒別,學會選擇,養(yǎng)成道德自律;加強對學生的心理指導,培養(yǎng)學生健康的心理和健全的人格;出臺關于青年學生上網和網吧經營規(guī)定,采取學校、社會及家庭共同參與的方式,堅決清除非健康網吧,為他們營造出一個健康的綠色環(huán)境。
2.增強教師主導作用,合理使用網絡輔助教學
有些教師認為,多媒體網絡的出現(xiàn)可以解決學生依賴教師的現(xiàn)象,全面放手讓學生自學,但不良后果是讓學生的自主學習失去控制。實際上,多媒體網絡只是教師教學的一個輔助手段。應該清楚任何時候都是為了教學而使用工具,不是為了使用工具而教學。網絡輔助教學是否需要應用,取決于教師教學內容的需求。
在網絡化教學模式下,教師必須轉換角色,應當成為學生網絡生活的導航者、心靈的守望者和時尚的引導者。教師除了根據(jù)課程教學大綱的要求編制多媒體課件之外,更多的應該是通過網絡平臺與學生進行交流討論、答疑解惑,并指導學生正確地獲取信息資源、掌握學習方法等。通過這些形式讓學生也參與課程建設,有利于發(fā)揮學生學習的能動性,這是傳統(tǒng)教學模式無法實現(xiàn)的。
3.加強師資培訓,提高師資能力
網絡輔助教學的應用對廣大教師來說,既是一個機會,也是一個挑戰(zhàn),它需要教師轉變教學思想和方法。具體地說,教師要從知識的灌輸者轉變?yōu)榫W絡資源的提供者和網絡教學的設計者。為了適應教學模式和手段的變化,教師要不斷地學習,深化教學基本功,尤其是掌握現(xiàn)代教育技術的基礎知識,具備熟練操作計算機等現(xiàn)代教學媒體的能力,發(fā)揮現(xiàn)代教育技術的作用,提高教育教學的質量和效益。
五、結論
建設“網絡信息化”平臺,運用多媒體網絡龐大的信息處理能力進行教學資源的收集、檢索、統(tǒng)計及分析,提高教育教學研究的效率和水平;將新成果、新技術引入到課堂教學中,重視教學內容的多樣化,以形象生動的教學方式滿足不同程度學生的學習要求;結合多種網絡媒體,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的自學能力,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,為學科建設中研究教學規(guī)律提供科學依據(jù)。
參考文獻:
[1]倪向東,李盛林,曹杰,等.網絡教學平臺在課程輔助教學應用中的利弊[J].現(xiàn)代教育科學(普教研究),2010,(4):70-71.
[2]陸繼遠,景亮.網絡輔助教學平臺的方案設計及實現(xiàn)[J].中國電力教育,2011,(5):47-48.
[3]謝瑩.利用網絡教學平臺進行生物化學輔助教學的探討[J].吉林化工學院學報,2010,27(6):51-53.
[4]黃國波.《化工CAD》課程網絡化教學模式探討[J].臺州學院學報,
2010,32(6):85-89.
關鍵詞:三重積分;探究式教學;網絡直播課堂;策略
網絡直播課堂是傳統(tǒng)課堂的延伸和拓展,這一方面為學生的居家學習和教師的遠程教學與輔導提供了有效的幫助,另一方面也面臨著一些需要我們解決的新問題,所以我們需要對網絡直播課堂引起足夠的重視。我們不僅要認真地學習和總結網絡直播課堂中的成功經驗,也要隨時留意網絡直播課堂中可能出現(xiàn)的一些問題,并及時加以研究和分析,找到切實可行的解決辦法。三重積分是高等數(shù)學的重要內容和難點內容,高等數(shù)學是許多理工科專業(yè)和部分文科專業(yè)的基礎理論課程,所以這門課程涉及面廣,對學生今后專業(yè)課的學習以及職業(yè)生涯的發(fā)展至關重要。因此,教師應該重視三重積分的教學,進一步提高對三重積分網絡直播課堂探究式教學的認識,熟練掌握提高三重積分探究式教學效果的策略。本文將從以上三個方面分析三重積分網絡直播課堂的探究式教學,以期能夠有效地提高三重積分的教學效果和人才培養(yǎng)的質量。
1教師應該重視三重積分的教學
三重積分是高等數(shù)學的重要內容和難點內容,也是很多理工科專業(yè)的學生必須掌握的重點內容,學好三重積分對學生今后專業(yè)課的學習以及職業(yè)生涯的發(fā)展非常有幫助。三重積分既要用到立體解析幾何的知識,也要用到定積分和二重積分的知識,所以三重積分的綜合性比較強。盡管三重積分的難度比較大、計算比較復雜,但是有利于學生進一步深化對定積分和二重積分的理解,有利于鞏固立體解析幾何中所學到的知識,有利于使學生認識各種積分之間的相互關系以及立體解析幾何的重要性,對后面曲線積分和曲面積分的學習也有很大的幫助。斯托克斯公式告訴我們空間曲線積分可以轉化為曲面積分,高斯公式告訴我們曲面積分又可以轉化為三重積分,而三重積分的計算通常需要轉化為定積分和二重積分,在轉化的過程中又離不開積分區(qū)域的圖形,所以三重積分有利于培養(yǎng)學生的綜合能力、計算能力、空間想象力、數(shù)形結合的能力以及辯證思維能力和抽象思維能力與逆向思維能力。每一個三重積分的計算都有好幾種不同的方法,所以三重積分有利于培養(yǎng)學生一題多解的能力,有利于培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性和批判性,有利于開闊學生的視野。運用三重積分不僅可以求空間立體的體積和質量,也可以求空間立體的重心和轉動慣量以及空間立體之間的引力等,所以三重積分具有較好的應用背景,在物理和工程領域中具有重要的應用。利用三重積分的教學,不僅可以將理論和實際有機結合起來,而且可以有效提高高等數(shù)學和人才培養(yǎng)的質量,所以教師應該重視三重積分的教學。
2教師需要提高對三重積分網絡直播課堂探究式教學的認識
由于三重積分難度大,所以我們在三重積分網絡直播課堂的探究式教學中需要講究方法,否則很難獲得良好的教學效果,甚至費力而不討好。我們認為三重積分網絡直播課堂的探究式教學難以開展的原因主要是部分學生基礎較差,所以不能按時完成教師安排的探究任務,三重積分的計算和推導過程復雜使得教師不便于演示和板書,學生比較分散從而教師難以有效地監(jiān)管學生。盡管會面臨不少的困難,但是我們不能因此放棄三重積分網絡直播課堂的探究式教學,而應該加強對三重積分網絡直播課堂的探究式教學,不斷提高對三重積分網絡直播課堂探究式教學的認識。首先,探究式教學的一大功能就是幫助教師突破教學的難點,只要教師結合學生的實際情況,認真地選擇合適的探究內容,積極地營造良好的探究情景,科學地引導學生進行探究,是完全可以激發(fā)學生的探究欲望和積極性的。只要學生能夠充分地發(fā)揮自己的主體能動性,積極進行探索完全可以迎難而上,按時完成探究任務,我們要相信學生的智慧和潛力。有些學生敢于挑戰(zhàn)自我和超越自我,越是困難越有向前沖的動力。其次,教師可以把難度大的內容進行有效的分塊,由易到難讓學生一個模塊一個模塊地進行探究和解決問題,這樣就可以化難為易、化繁為簡,然后綜合起來整個問題就迎刃而解了。比如,在三重積分定義的探究式教學中,一個難點是讓學生理解定義的來龍去脈。為此,教師可以先簡明扼要地回顧一下求平面薄片質量的方法與步驟,然后以此為切入點,通過提問設疑等方式激發(fā)學生去探究如何求空間立體的質量。這時,教師可以把該內容分成如下幾個模塊依次讓學生進行探究:①探究如何把密度變化的問題轉化為密度近似不變的問題,并且運用自己的語言準確地寫出轉化的過程與方法;②探究如何準確地寫出求質量近似值的數(shù)學式子;③探究如何得到求質量準確值的式子。在此探究的基礎上,教師進一步歸納總結出三重積分的定義。由于學生已經有了前面求平面薄片質量的方法,加上教師對探究內容的合理分解以及適當?shù)匾龑c點撥,我們相信學生肯定會積極探討的,也是完全能夠在規(guī)定的時間內完成探究任務的。在探究的過程中,由于學生親自動手和動腦,切身體驗到了問題的發(fā)現(xiàn)與解決的過程,所以學生不僅能夠產生快樂感和成就感,而且能夠深刻地認識和掌握探究問題的方法與技巧,學生的思維能力和解決問題的能力也能得到有效的提高和升華。有一句俗話說得很好,要想學會游泳就必須要親自下河。如果教師只是滿堂灌地進行講解,盡管口若懸河、滔滔不絕,但是并不能取得好的教學效果,也不能有效地立德和樹人。當然探究式教學也離不開教師的講解,教師對學生探究的過程要進行有效的點評,對探究的結果要進行歸納和總結。只有把學生的探究與教師的引導和講解有機結合起來,課堂氣氛才會變得活躍,學生的思維和注意力才會集中,學生分析和解決問題的能力才會提高,教學效果才會令人滿意,教師才真正做到了事半功倍。正是因為三重積分計算和推導的過程不便于演示和板書,所以三重積分才需要進行探究式教學。理由是探究式教學可以把部分的計算和推導過程讓學生自己去完成,教師只要好好地進行組織和引導與點評就可以,這樣不僅節(jié)省了不少的演算和板書的時間,而且有效地提高了學生的思維能力和書寫的能力。如果教師能充分地了解學生計算和書寫中的不妥之處,并及時地加以糾正,學生的印象可能會更深刻、更長久。如果教師能及時地表揚學生推導與書寫過程中的閃光點,學生應該能夠產生快樂感和成就感,學生的自信心和主動性也會加強。正是因為在網絡直播課堂中學生比較分散,教師不能面對面地監(jiān)管學生,所以我們更需要進行探究式教學,探究式教學能有效培養(yǎng)學生學習的自主性和自覺性,只要學生的自覺性提高了,教師就不需要時刻監(jiān)管學生,否則監(jiān)管也起不到很大作用,因為強迫學生學習也沒有什么效果。對于一些自覺性難以提高的學生,教師可以經常將視頻切換到這些學生的頁面,一旦發(fā)現(xiàn)這些學生有不當行為,教師要及時加以批評和教育。另外,教師也可以要求這些學生在規(guī)定的時間內完成規(guī)定的探究任務,并及時通過網絡上交給老師作為對學生平時考評的依據(jù)。如果教師不進行探究式教學,只是滔滔不絕地進行講解,完全不顧學生的感受,學生就會感到索然無味,從而對教師產生反感,這時教師就更難監(jiān)管學生了,即使面對面也是如此。如果教師能在網絡直播課堂上進行探究式教學,通過營造良好的問題情景,就可以激發(fā)學生學習和探究的欲望與自覺性,學生能自覺進行探究。所以,教師要重視用探究式教學培養(yǎng)學生的自主性和自覺性,這是教師的神圣職責,也是立德樹人的基本要求。
3提高三重積分網絡直播課堂探究式教學效果的策略
由于三重積分的難度比較大、計算比較復雜,所以要提高三重積分的教學效果并不是一件容易的事情。在本節(jié),我們重點分析提高三重積分網絡直播課堂探究式教學效果的策略。(1)認真?zhèn)湔n,準備好上課的課件和輔助資料,選擇好的網絡直播平臺。通過認真?zhèn)湔n,教師才能熟悉三重積分的教學內容,才能理清各個知識點之間的相互關系,才能明確探究的任務與目的以及探究的方式,才能有效地選擇和確定好的探究內容,才能對學生在探究過程中可能出現(xiàn)的問題提前做好預判,才能做到心中有底。好的探究內容往往是貼近學生的專業(yè)實際和生活實際的內容,也是學生力所能及的內容,是有利于提高人才培養(yǎng)質量的內容,是能夠激發(fā)學生學習興趣和探究欲望的內容,所以教師要注意按照這些方面的標準進行收集和篩選探究的內容。另外,教師還要提前做好上課用的PPT課件,準備好其他一些輔助教學資料,比如畫積分區(qū)域的動畫、寫有演算過程的草稿紙的照片、準備為學生解難答疑的草稿紙等。耐心細致,準備充分,才能做到有備無患,才能有效提高探究式教學的效果。另外,教師還要注意選擇好的網絡直播平臺,現(xiàn)在有很多網絡直播平臺,這些平臺各有優(yōu)劣,所以教師要認真地進行選擇。好的網絡平臺不僅界面友好、操作方便而且穩(wěn)定性強、傳送速度快,能夠及時有效地攔截各種干擾教學秩序的畫面,能夠快速地實現(xiàn)師生之間的交流與互動,教師對學生的監(jiān)控也比較方便。選擇這樣的網絡直播平臺,不僅能夠營造良好的生態(tài)課堂,而且能夠幫助教師有效地開展探究式教學,并提高探究式教學的效果。(2)運用理論聯(lián)系實際和一題多解提高學生探究的積極性。有興趣才有積極性和自覺性,一般來說,學生對純粹的理論并沒有太大的學習興趣,如果把理論與實際有機結合起來,學生的學習興趣就會陡然增加。在三重積分網絡直播課堂的探究式教學中,教師可以選擇求物體的質量和體積、求物體的重心和轉動慣量這些學生比較感興趣又比較熟悉的實際問題,激發(fā)學生的學習興趣和探究問題的積極性,這樣是完全能夠有效地提高三重積分探究式教學的效果。在三重積分的計算中,同一個題目往往有多種求解的方法,因此教師可以運用一題多解的方法提高探究式教學的效果。比如,積分的區(qū)域是球或者球的一部分時,教師可以先示范一下用球面坐標來計算三重積分,然后引導和激發(fā)學生探究其他的求解方法。在探究的過程當中,學生當中可能會出現(xiàn)穿線法、截面法、柱面坐標法等求解的方法。在學生完成探究任務以后,教師應該要對這些方法的優(yōu)劣進行比較和評價,并歸納出各種方法的適用范圍和需要注意的一些問題。有比較才有鑒別,有歸納總結才有提升。一題多解往往能夠激發(fā)學生挑戰(zhàn)自我、超越自我甚至挑戰(zhàn)權威、超越權威的熱情,能夠培養(yǎng)學生的計算能力和發(fā)散性思維與批判性思維,能夠有效地開闊學生的視野,能夠提高學生的學習興趣,所以一題多解能夠有效提高三重積分的探究式教學效果。(3)教師進行精準的點評和歸納與總結。在網絡直播課堂的探究式教學中,教師的精準點評和歸納與總結非常重要。一方面,教師的精準點評可以使學生及時發(fā)現(xiàn)和糾正探究過程中存在的不足之處,能夠幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢以及自己和別人之間的差距,能夠加深學生對知識和方法的理解,能夠使學生記憶猶新,不斷進步。教師對學生的閃光之處進行表揚,能夠觸動學生的興奮點,使學生產生快樂感和成就感,使學生產生積極向上的學習欲望,從而能夠增強學生學習的動力和自信心與自覺性,提高學生學習的效率。另一方面,教師的歸納和總結能夠使零碎的知識和方法條理化、系統(tǒng)化、規(guī)律化、理論化,通過教師的示范和學生的潛移默化,可以有效地提高學生抽象思維能力和歸納與總結能力。在三重積分的網絡直播課堂中,教師要善于歸納和總結三重積分概念的內涵與外延、三重積分的計算方法與步驟和技巧,認真比較各方法的優(yōu)劣,及時總結各方法的適用范圍以及需要注意的一些問題,重視三重積分的實際運用以及三重積分中畫積分區(qū)域的方法,這樣可以有效提高探究式教學的效果。在三重積分的網絡直播課堂中,探究式教學能夠幫助學生深入地認識和理解三重積分的概念,牢固地掌握三重積分的計算方法,有效地運用三重積分解決實際問題,也能夠有效地提高三重積分的教學效果以及人才培養(yǎng)的質量,所以我們極力倡導和推崇探究式教學。
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