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建构信息交互交融模式于生物教学

时间:2010-06-24 09:53来源:知行网www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

 

【摘要】学习“建构主义学习理论及其教学模式”,重视学习环境四大要素,根据“系统教学设计理论”作教学设计。课堂教学以学生为中心和主体,教师指导协助,课本为知识对    媒体是运输教学信息的工具。教师用一堂好课的经验作模式雏形,再加工提炼建构模式于生物教学中。
【关键词】建构主义:教学模式;学习环境;多媒体技术;教学设计
【中图分类号】G424.1       【文献标识码】A
一、研究的理论依据
我们应用布鲁纳的结构主义理论与发现法教学模式以及皮亚杰“建构主义学习理论及其教学模式”,以提高学生全面素质,使教育适应现代科技和经济发展的需要。
发现法教学模式和建构主义教学模式的特征是,在发挥教师指导作用的前提下,充分体现学生主体地位,重视学生的自我学习获取知识的教学过程。教学过程中包含教师、学生、教材、媒体四个要素,这四要素的关系及协调十分重要,是构建教学模式的关键之一。建构主义教学模式论,是以学生为中心的学习。在整个教学过程中教师起组织、指导、帮助和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境因素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生实现对当前所学知识的意义建构。教材所提供的知识不一定是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象。媒体不再是帮助教师传授知识的方法手段,而是用来创设情境、协作学习、会话交流的认知工具。
我国建构主义学习理论专家何克抗认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素,“在教师指导下,以学生为中心”的学习中,多媒体与Internet网络信息技术,最能体现四大要素。多媒体技术是创设真实情境的有效工具;协商和会话以语言为媒介,可用多媒体计算机作支持,而网络可超越时空和地域,为协作学习创造条件,使所学知识理解深刻和全面;多媒体技术提供形象直观的交互式学习环境,提供图文声像并茂的综合性刺激于多中感觉器官中,有利于学生的主动探索和主动发现,并开启学生主动思维的联想,对学生当前所学知识的意义建构十分重要。
发现法和建构主义教学模式的关键问题,还在教师组织引导学生开启主动思维去获取知识。学生学习过程中的常用思维方式是:①发散思维:用于收集信息,并提出各种假说。②过程思维:用于自我分析学习过程(①②为广冈亮藏之言)。③直觉思维:用于获得问题的答案。④分析思维:如用于检验答案的正确与否(③④为布鲁纳之言)。我认为学生通过课前预习自学,教师通过教学设计,在教与学的过程中通过信息交互和对信息的自主交融处理,可开拓学生的思维活动。
二、研究方法
本课题应用教育科学对比实验法,对实验教学内容采用单元教学方式。
三、实验教学的研究成果
1.理论上,我们让教学媒体运载着教学信息的有意刺激,刺激学习者产生主动意识驱使下的学习行为,媒体就成为开启学生主动思维和主动学习所需的教学信息工具。结合布鲁纳“结构主义教学理论和发现法教学模式”,使我们的课堂教学过程以学生为中心和主体;以教师为指导,做学生学习过程的中组织、帮助、指导和促进者;以课本教材为本,使教学内容成为学生获取知识的对象;多种教学媒体和多媒体都成为运载教学信息的认知工具,使现代教育技术为提高教学效果服务。根据克和凯里的“系统教学设计理论”,布鲁姆的“认各教学目标理论”指导教学设计。
教学设计内容见下表。  
 
2.方法上,我们利用一堂好课的成功经验作模式雏形。再以“发现法教学模式”和“建构主义教学模式”作指导,对各教学模式雏形进行加工提炼建构。课题组根据学科内不同知识与能力特点,先构建了具体教学模式5个,且已公开发表:①生物微观结构知识课型模式“情境-过程-分析-应用”②生物实验知识的课型模式“目标-模仿-实验-探索”③生物宏观知识的课型模式“设拟-目标-认知-规索”④生物野外观察的课型模式“问题-探索-调查-分析”⑤生物图文结合的知识课型模式“目标-探究-讨论-应用”。现经比较、归纳综合为“信息交互交融,主动思维教学模式”,模式由“信息采集-信息交互-信息交融-概念规律-创新应用”五个环节组成。
1)信息采集――环绕课的主题内容,创设情境,把学生引入问题或事件之中,这些问题或事件往往是锚或框架。教师备课的启发题,学生课前预习的质疑题,一般与课的主题内容密切相关的许多小知识点。这些知识点就是信息,信息通过多种教学媒体向学生和教师传递感情,表达意义。
(2)信息交互――每个学生对各种信息都有自己的感受和反馈,这就需要交谈切磋、观察捉摸、联想思考,传递各自的情感。方式上由学生与学生、学生与教师、学生与媒休的信息交互。通过交互激活已知、触发思维、促进独立思考和探索,并提高解决问题的自信力。从中教师要适当引导和帮助学生进入主动学习的角色。
(3)信息交融――学生在独立思考的情境中,经过协作学习(交流、讨论、辩论、补充、修正),把几个大知识点各自下属的许多不同小知识点的大杂全体,给予比较、归纳、分类,疏理出几个大知识点从飞行员下的小知识点群,并了解各自的牲和相互关系,对所学的知识就有个比较完整的概念,从中培养学生的直觉思维和发散思维。
(4)概念规律――通过信息交互交融,每个学生可分享集体思维成果,再结合自主学习,联想思考,运用分析思维、过程思维进行知识的意义建构,认识概念和规律,达到对所学的概念和规律比较全面和正确的理解。
(5)创新应用――提高学生对所学知识(概念、规律)的理解能力,着重培养学生对所学知识灵活运用的迁移能力。从中教师教师要注意发展学生的自主学习能力,使学生逐步学会自己学习,特别注意思维的发展和创新精神的发扬。
3.建构主义理论指导下的教学改革三个课例
(1)“抛锚式”课例――“光合作用”
通过教材分析光合作用包含:光合作用场所;叶绿体的结构、色素和光合酶等条件;光合作用过程――两个阶段;光合作用的概念、实质和意义四部分内容。以光合作用过程为重点,物质和能量的变化及相互关系涉及生化知识为难点。教师先后民光合作用密切相关的问题――钱学森教授提出“人有多大胆,地有多大产”作为学习中心内容“抛锚”,引起学生悬念。
接着由学生应用初高中已学的知识进行信息采集和交互:叶绿体的结构、色素种类颜色、光合酶、光合作用化学简式、概念等;随后生物课代表提出预习质疑题:叶绿体怎样把CO2和H2O转变为C6H12O6?又怎样把光能转变为化学能贮存到C6H12O6中?教师把这些信息用PowerPoint做成的电子幻灯片放映在屏幕上,又播放光合作用过程录像片。
播放后进行讨论和协商。有的说光合作用场所是叶绿体;有人说光反应过程在叶绿体基粒的片层薄膜上,因薄膜上有色素;有人补充暗反应在叶绿体基质,因光合酶在基质中。接着学生主动探索光保作用的过程和原理,理解光反应与应自在情理中。但学生对氧化还原瓜不甚明白。教师播放有关H218O放出18O2的标记演示实验,学生经观察讲座分析,认识到C6H12O6中的氧不是H2O的氧,而是CO2中的氧,认为初中的光合作用简式修改补充为:    看着光合作用的化学方程式,对光合作用的实质――物质和能量变化以及意义的理解,自在学生的眉开眼笑中。教师也可用他们得出的化学反应式,手指叶绿体三个字,口说“仿生学”,学生们很快地领悟到:把光合作用原理与叶绿体的仿生学手段相结合,把钱教授的话应用到将来粮食作物的工厂化生产中。这个“锚”激发了学生的学习兴趣和主动探索精神,调动了学习积极性;通过交流讨论、分析归纳,培养了学生分析思维和创造思维的能力。
(2)“搭架式”课例――“细胞膜结构”
细胞膜包含:细胞膜位置成分及结构;物质通过细胞膜的方式。为学生搭脚手架,帮助学生构建细胞膜的概念框架。让学生自己用多媒体计算机(或投影)设计一个蛋白质和磷脂分子运动的实验方案,设计出细胞膜的三维动态模型。从而建立起有利于建构“细胞膜”要领框架的情境。把班级分成三个小组,每个学生自愿先择,参加收集资料,或是用多媒体制作软件,或是作形象比喻的文字说明,教师再根据学生的知识基础、兴趣特长、条件作一些人员调整。这样学生围绕自己的任务去搜集材料,有的查阅课本,有的去图书馆查询有关资料,有的去实验室观察细胞膜的模型、投影片(将学生引入问题的情境――处于要领框架的某个节点)。在学生搜集信息时给予必要的帮助(如提供材料名称、教参,普通生物学,分子生物学,对素材的取舍及媒体的设计以适当指导),以帮助学生沿要领框架攀升。在学生大致完成任务后,组织全班学生进行交流和讨论。有学生提出细胞膜由蛋白质和磷脂组成,另一学生指出还有糖类等,在演示物质通过细胞膜三种方式时,有学生提出还有内吞和外排方式,有的指出细胞膜的孔道也可出入,接着课代表提出这些方式有什么异同点?在讨论中,使学生对概念的理解从一个水平提高到另一个新水平,使建构的知识得到“同化”或“顺应”。这种反革命架式教学方式,充分体现了学生的主体地位,让学生围绕一定的问题情境进行自我探索,促进了学生的自觉性,通过协作学习,在共享集体思维成果的基础上,实现了对“细胞膜”概念框架的建构。
(3)“抛锚、搭梯组合式”课例――“生态系统的结构”
生态系统的结构饮食生态系统的成分(从营养功能分);食物链和食物网(从营养关系分)。教师要学生绘制“校园生态系统食物网简图”作学习中心内容而“抛锚”;以校园生态系统各成人营养功能为“基础框架”;以生物群落内多钉食物链及无机环境构筑校园生态系统食物网简图的“锚”中。课前教师要学生观察记录校园内的生物群落;调查不同生物间的食物关系;并提示校园处于北固山麓。
课前学生进行广泛的信息采集:有的观察生物种群,有的上图书馆查资料,有的去电化室、实验室看CAI课件和录像片,有的向花工师傅、生物组老师了解不同生物间的食物关系。课内,教师先让学生交互观察到的生物种群,校园内有人工栽培的许多种草林花卉,水池边有水草、苔藓、蕨类、水绵,地面上有蚯蚓、蝼蛄、青蛙、蟾蜍,草丛、树丛内有多种食草昆虫,还有麻、大山、鼠、晰蜴、鱼等。当有同学提到鹰、黄鼬、蛇时,有同学反问“谁见了?”,有人说“我听到北固山麓老鹰叫”、“我看到蛇吃老鼠”、“校外王师傅家的鸡前夜被黄鼠狼偷吃了”,为构画食物链打下了基础;接着讨论群落内的食物链及条数,为构筑食物网打下基础;然后有三个学生自愿上台,边讨论边构画校园生态系统食物网图,最后由全班同学补充添画完工。有同学说“校园与北固山麓生态系统食物网图大同小异”。
四、讨 论
1.模式通过信息的采集、交互和交融作用,着重于启发了学生的主动思维,既重视了学生知识的获取过程,又重视了现代教学技术的应用,既有学科内系统知识,又有学科间开放性的知识,又有学科间开放性的知识渗透与综合。在培养学生运用学科知识认识社会和自然现象、解决社会和自然总是的能力上有长足的进步,也促使教师的教育思想和教育观念得到转变。
2.现代教学理论应用和现代教育技术的走向课堂,与党校学习环境密切相关。如传递教学信息的媒体,当前还是以教材、挂图、模型、标本、常规音像技术(幻灯、投音、录像)等为主,至于计算机多媒体技术、互联网络能凋技术等等,还刚刚介入教学改革,我们应用于研究课题,事事时时以现代教育理论作对照,慎防穿新鞋老路,因此必须重视对多种教学媒体传递教学信息内涵的研究。又如教学班彖。我们是50人的大班教学,教师与学生的朝向还不利于学生与学生、教师与学生、学生与媒体的住处交互和交融,这些有等创造条件、逐步完善。
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标签(Tag):教学设计 教学模式 多媒体技术 建构主义 学习环境
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