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数字技术和教育

时间:2023-07-18 16:41:26

导语:在数字技术和教育的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

数字技术和教育

第1篇

近年来,多媒体技术被广泛应用于高中数学课堂教学的实践中,以计算机和网络为核心的现代技术,不但用于我们的生活和工作,而且正在越来越深刻地改变着学教方式;随着现代教育理论的蓬勃发展和广泛传播,新课程改革理论的学习及新课程标准的相继实施,引发我们对高中数学教育中的资源及其运用方式进行一些理性的思考。新课程标准指出:“恰当运用现代教育手段和技术,提高教学质量,应当重视现代教育技术与数学课程内容的有机结合,整合的原则有利于对数学本质的认识。”数学新课程的学习内容中大量出现了需要用现代教育技术与数学课程进行整合的内容,“数学课程教学与现代教育技术整合还有较大的空间,教师可以在这方面进行积极、有意义的探索。现代教育技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学课程教学、数学学习等方面产生深刻的影响”。在数学课程教学中,利用现代教育技术改进教师的教学方法和改善学生的学习方式,特别是引导学生借助现代教育手段和技术学习有关数学内容,探索和研究一些有意义、有价值的数学问题,提高学习能力、探究能力、创新能力呈现等势在必行。如何运用现代教育技术,提高课堂效率,就成了我们必须探讨和研究的一个重要课题。

二、理论和技术支撑课程实施者的行动

所谓现代教育技术,就是“运用现代教育理论和现代信息技术,通过对教与学过程和资源的设计、开发、利用、评价和管理,以实现教学最优化为目标的理论和实践”。现代教育技术是现代教学设计、现代教学媒体和现代媒体教学法的综合体现,它以先进的现代教育思想、理论和方法为基础,以系统论的观点为指导,以计算机、数字音像、电子通讯、网络、卫星广播、远程通讯、人工智能、虚拟现实仿真、多媒体及信息高速公路等现代信息技术为手段,以实现教学过程、教学资源、教学效果、教学效益最优化为目的的一种教育技术。可以理解为,在先进教学思想(理论)的指导下,以丰富的信息资源为基础,以教育技术为支撑,从数学教学的整体观出发,立足于学生能力的发展,以思维训练为核心,通过学生自主探究、合作研讨、主动创新,增强获取知识的技能,满足兴趣、情感等方面的需要,实现数学素质和信息素养的提高。

所谓现代教育技术与学科课程的整合,就是通过将现代教育技术有效地融合于各学科的教学过程,来营造一种新型教学环境,以实现一种能充分体现学生主体地位的,以“自主、探究、合作”为特征的学习方式。

三、资源整合改变着课程实施者的行动

1.利用多媒体音像技术,丰富学习内容的呈现方式,创设氛围,引起注意,激发兴趣。

布鲁纳说:“学习最好的刺激是对所学学科的兴趣。”兴趣是力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向,这种倾向是和愉快的情感体验相联系的。它是以需要为基础,注意为前提产生,经历有趣―乐趣―志趣逐级发展的。教育心理学研究表明:人获取的外界信息中,83%来自视觉,11%来自听觉,3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。从记忆的角度看,听觉获得的知识能够记忆约15%,视觉获得的知识能够记忆约25%。如果同时使用这两种方式获得的知识就能记忆约65%。显然同时增加视觉、听觉信息量是多获取信息最可取的方法。中学生大多活泼、好动,喜欢多变、宽松的教学环境。“一块黑板、一支粉笔、一张嘴、一本书”或“板书+挂图”课堂教学基本上是教师自我表演的天地,较少有学生参与的机会,满足不了学生比较活跃的心理需求。学生在安静的教室里,往往找不到自己的位置,认为老师是演员,自己是观众,是旁观者。因此,他们容易思想开小差,教学也达不到理想的效果。而教学媒体通过声、像、动画等学生喜闻乐见的形式,以其新颖性、艺术性吸引学生的注意力,为学生创设符合其心理特点的教学情境,不断地给学生以新的刺激,使学生的大脑始终保持兴奋状态,激发了学生强烈的学习欲望,增强了学习兴趣。学生一旦对数学产生兴趣,将达到乐此不疲,废寝忘食的地步,他们便会克服一切困难,充满信心地学习数学,学好数学,变“要我学”为“我要学”。

学生的学习兴趣来源于所接受的信息,信息的传递方式适合学生的口味,学生就容易接受,兴趣就浓。因此,教师要很好地把握多媒体及网络信息资源这个教学工具,最大限度地为学生传递更容易接受的信息,使学生在课堂教学中发挥出更多的聪明才智。

2.利用虚拟现实仿真技术拓宽学习资源,通过“情境再现”“过程还原”,使数学学习成为“发现”的学习,“创造”的学习。

建构主义认为,生动的学习情境可以缩短学生与教学内容的心理距离,使学生形成最佳的情绪状态,主动投入,主动参与,获得主动发展。充分利用现代教育技术,创建一个数学知识生成的典型场景,模拟一个数学知识发生、发展的过程,利用生动、直观的形象,动态、变换的过程,有效地调整好学生的学习情绪,唤醒长期记忆中的有关知识、经验和表象,诱发学生进行丰富的联想,从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验,去同化当前学习到的新知识,赋予新知识以某种意义,把认知活动与情感活动结合起来,使学生的学习过程成为“数学家”从已知到未知的探索过程,把被动学习变成主动探索。

3.利用媒体展示扩充课堂的信息容量,增加教学的密度,提高了课堂运行的效率。

借助计算机辅助可进行高密度知识传授,对信息进行优化处理。它利用文字的闪现、图形的缩放与移动、颜色的变换等手段,不仅容量大、速度快,效果也更好。

四、资源整合改变着学习者的行动

现代化教育手段的引入,不仅仅改进了数学教学的方式,更主要的是改变了学生的学习方式,真正实现了以集体教育为形式促个体发展的目标。

现代教育技术整合于数学教学中,提升教学中的“个性化”成分,由于增加学生动手操作、反复观察、用心体验的机会,有利于学生形成猜想、发现规律,探究结果,有利于交流讨论,发现所研究对象的本质和共性,实现学生外在行为和内在心智的统一,促进学生知识与技能、情感态度与价值观的整体发展。

现代教育技术整合于数学教学中,让课堂的参与成分发生了“质变”,使学生也成为课程资源的开发者、建设者,至少能实现:①师生共建课内资源;②在学生自主探究、创造性的学习和实践活动中还能生成课外资源。

五、对资源整合行动的几点反思

首先,必须把现代教育技术的应用,提高到先进的教育理念和现代教育思想体现的高度。何克抗教授指出:“教学内容、手段、方法的改革,不一定会触动教育思想、教与学理论等深层次问题;教学结构改革才能触动这类问题。”先进的教学媒体只有为先进的教育思想服务,才具有目标和出发点,具有自由广阔的创作天地,具有活的灵魂。如果承袭落后的教育理念,沿用陈旧的教学方式,简单地进行媒体置换,则只能是“新坛子装老酒”或“大炮打蚊子”,变“人灌”知识为“电灌”知识,难以摆脱低层次的徘徊。

可以这样说,在多媒体技术水平接近的情况下,多媒体教学水平的高低,应用价值的大小,取决于课程实施者――教师的现代教育理论的修养和综合素质的高低。

其次,现代教育技术在教学中应用的关键是科学的教学设计。没有合理、实用、科学的教学设计,就会出现课程资源的不合理配置,就会发生有条件不能充分发挥作用,有能力而无法施展的情况。好的教材教学资源,只有通过好的教学设计,才能使它的应用价值升值。多媒体教学的教学设计,要注意以下几点。

①要把多媒体与其它媒体同样看待,多媒体不是万能的,有优势也有不足。例如,华丽多变会分散学生的注意力,一定要根据不同的教学要求,采取不同的多媒体教学手段,以达到媒体的最佳表现力。

②应用现代教育技术,在化无形为有形,化抽象为具体,多少变换,动静互易等过程中,为学生在思辩难度上降阶,同时也削弱了学生的想象力,降解思辩难度,要做到用而不依赖,用后指导学生多反思。

③虽然说“提高活动效率和节省时间这两个法则,是劳动活动的普遍法则”,但它未必是学习活动的法则,在利用媒体展示扩充课堂的信息容量,增加教学密度的同时,一定要留给学生足够的思考时间、活动空间,不能让媒体给学生“代步”。

④教学过程同时也是师生情感交流的过程,“情感能左右注意力对智力活动的引导,能影响对输入信息的反应”。而在现代媒体课堂上,由于教师要求操作各种设备,且教学内容大部分是由机器呈现,客观上减少了师生间的直接交流,再加上光线等原因,学生的情感体验易被忽视。这必然在一定程度上影响了学生的学习效率。这就要求在教学设计中,更要充分考虑学生的需要,要尽量创造机会使学生获得成就感,要设法帮助学生排除心理障碍,提高自学能力,树立信心。

六、一种教学结构模式的推荐

随着现代教育技术的快速发展,媒体作用与教学过程之间发生了根本性的转变,李克东教授归纳出多种教学结构模式,在这里把最常用的模式:“情境―探究”模式作以推荐,希望对我们的课改有所启示。该模式中信息技术与课程内容教学的关系可以用下图表示。

在这种模式中,信息技术与课程整合的方法可用下表描述:

参考文献:

[1]高中数学课程标准.

[2]何克抗.教育技术学[M].北京师范大学出版社.

[3]李克东.信息技术与课程整合的目标和方法[J].华南师范大学.

本文系甘肃省十二五课题论文。

第2篇

【关键词】现代教育技术;课程整合;研究性学习;教学设计

21世纪,以多媒体技术、网络技术和虚拟技术为核心的技术革命,把人类以惊人的速度带入信息化时代。信息化时代的降临改变着人们思维方式、学习方式、生产方式和生活方式。国际 21 世纪教育委员会面对未来教育的挑战,提出教育必须围绕四种基本能力来培养新一代。这四种基本能力也被称作四大支柱,即学会认知、学会做事、学会合作、学会生存。职业教育专业课程的教学改革是时展的必然要求。教育观念、教学思路、教学手段教育模式会有深刻的变革。

现代教育技术用先进的教育思想、教育模式、教育手段和现代科技成果为教育服务,通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理,以实现教学最优化的理论与实践。现代教育技术与专业课程整合,就是达到学习内容的广泛性、知识呈现方式的多样性、学习范围的开放性、学习方式的自由性和学习过程的交互性。实现以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和活动的组织者;实现学生从被接受的地位转变为主动参与、发现、探究和知识建构的主体地位;实现由作为教师讲解的演示工具转变为学生的认知工具;实现由讲解说明的进程转变为情景创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为中心的主体过程。使得现代教育技术真正成为整个教育改革的制高点或突破口。在电子学科教学中,我应用现代教育技术进行了几点尝试:

一、开展虚拟学习和虚拟实验

电子课程的传统教学主要是通过教师的讲授和到实验室内的做实验,有些内容抽象不易描述,学生难于对知识的意义进行建构,学生处于被动接受的状态。对于职业高中一、二年级的学生来说电子课是一门“老大难”课程,学生怕学且不感兴趣。做起实验来因为是一知半解而造成不少“小事故”,往往使实验半途而废或有些学生为得到实验数据而“造假”。为了激起学生对电子课程的兴趣,探索电子电路中的奥秘,我选择了加拿大 Interactive Image Technologies 公司推出的“虚拟电子工作台”(Electronics Workbench) 软件,安装在计算机房。从此电子课程的教学发生了根本的改变。Electronics Workbench提供了较为详细的电路分析手段,可以完成电路的瞬态分析;时域和频域分析;器件的线性和非线性分析等常规电路分析方法,还提供了交直流灵敏度分析等十四种电路分析方法。还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等。在进行仿真同时,还可以测试电压、电流、电阻等一系列数据,测试相关的波形。当我把学生带入计算机机房的时候,学生竞怀疑是在上电子课。学生通过 Electronics Workbench 软件成功地学会了三极管的三个工作区、放大电路静态工作点和动态工作点的分析、直流稳压电源的故障分析与实际制作等等。通过虚拟学习和虚拟实验着重三个方面的转变 :

(一)从被动到主动

建构主义理论认为,知识不仅仅是通过教师传授获得的, 而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助于其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式获得的。在教师的指导下,学生借助于“虚拟电子工作台”进行学习,其主体认知作用得以充分的发挥,主动探究得以充分体现,学生可以通过虚拟的测量仪器测试电路的电流、电压、失真波形,而不需要教师在黑板上反复讲授放大电路的频响曲线,不需要反复分析OCL功放的故障原因。教师很多时间是进行测量方法的辅导、多组测试结果不同的原因分析。学生成了真正的意义主动建构者,而不是外部剌激的被接受者和被灌输的对象。

(二)从感性到理性

现代教育技术与电子学科之间的整合,就是要把现代技术完美、恰当地融合到课程中,把计算机和其它信息技术作为认知工具,让学生愉快地进入知识学习、能力提高的氛围中。二极管的伏安特性曲线是学生自己在计算机上用“虚拟电子工作台”建构的电路完整地绘制出来的;学生也找到了直流放大电路的静态工作点内在的关系。学生从亲身体验到总结归纳,有了从感性认识到理性认识的提高。

(三)从虚拟到现实

“虚拟电子工作台”能够帮助学生更快、更好地掌握学习相关内容,加深对概念、原理的理解,弥补课堂教学和理论教学的不足。帮助学生很快地认识了常用的电子测量仪器并掌握了一些测量方法。学生也通过它完成了很多实验甚至电路设计和创造发明。但这些仅仅是在计算机上完成的, 并不能代表学生的应用能力和实际的动手水平。在计算机上出现的故障不会造成对零配件的损坏,也不会对人身安全造成危害。仅在计算机上学会了还是远远不够的,还要从虚拟回到现实,从“虚拟电子工作台”回到真正的实验台,在实验室内用真正的电子元器件完成一定量的实验,用在“虚拟电子工作台”上学到的知识指导实际的实验。从虚拟台和实验台上找出差距,分析原因,真正做到虚拟和现实相结合。

二、开展研究性学习

研究性学习是学生在教师指导下,从自然社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用,注重学习的过程和学生的实践与体验。电子技术涉及生活中的方方面面,我与学生一起选择“直流稳压电源稳压系数的研究”、“调频无线话筒稳定性的研究”、“OTL 功放失真的研究”、 “OCL 功放输出功率的研究”等研究问题进行分组。通过组内协作分工、线路设计、虚拟工作台性能测试、设计调整、元器件选购、安装焊接、通电调试、参数测试、样品展示、总结分析等一系列过程,让学生获得亲身体验,形成乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生对电子学科学习的浓厚兴趣,激发他们探索电子技术奥秘的欲望。培养发现问题和解决问题的能力和合作的意识和能力,培养学生科学态度和科学道德。在开展研究性学习过程中要做好以下几个方面工作:

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1.利用学校校园网建一个电子学科研究性学习园地,提供相应的理论知识、技术资料、产品信息、应用设计、实验指导、安装调试、安全讲座等一系列专题讲座。在学习园地上设置各组的研究方案、具体分工、进展情况、问题讨论、总结评价等栏目,便于对研究过程进行有效的管理。

2.开放实验室、提供实验用的计算机,为学生提供必要的研究时间和研究空间。

3.定期进行相应的指导,了解情况,解决研究过程中的需要和遇到的困难。注意观察每一个学生在品德、能力、个性方面的发展,给予适时的鼓励和指导,帮助他们建立自信并进一步提高学习积极性。

通过研究性学习的形式,学生感到学习不再是单调泛味、空洞抽象。通过研究性学习将电子与生活紧紧的联系起来,知识即是应用,应用需要知识。

三、优化教学设计

现代教育技术是一门新兴的综合性学科,它与许多学科的理论相互交叉、相互渗透。现代教育技术的理论基础是多方面的,多层次的。以“学”为中心的教学设计理论正是顺应建构主义学习环境的上述要求而提出来的, 因而很自然地建构主义的学习理论就成为以“学”为中心的教学设计的理论基础。运用现代教育技术优化教学设计是教育教学的需要和发展的必然要求。教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案,试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。具体主要体现在:

(一)电子学科的教学目标分析

不管是课堂讲授、虚拟电子工作台的应用或是研究性学习,都要对整门课程及各教学单元进行教学目标分析,以确定当前所学知识与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容。

(二)创设恰如其分的情境

通过研究性学习或虚拟电子工作台等多种手段可以利用生动、直观、有效地激发联想,唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象,提高学生学习的兴趣。在这过程中去完成问题的理解、知识的应用和意义的建构。

(三)自主学习的设计

自主学习设计是整个以学为中心教学设计的核心内容。要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神,要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识,要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。在小信号放大器学习时,充分运用前面直流放大器和交流放大的调试经验和理论知识及在虚拟工作台中的体验,让学生对电路中可能存在的问题提出几种假想各解决的方法,然后学生根据学习情况选择进行学习的切入点。显然每个人的开始的方式不同,但最后的效果是完全一样的。

(四)学习效果评价的设计

应设计出使学生不感到太多的压力、乐意去进行,又能客观地、确切地反映出每个学生学习效果的评价方法。在学习串联室流稳压故障分析时,可选择书面分析、虚拟实验和实际实验三种方式进行评价。从电路原理掌握程度、元器件结构、性能参数、故障现象、故障后果及防止等方面做出相应的指标。利用小组评价、和自我评价和教师评价相结合。从掌握基本概念、基本原理、理论分析、软件模拟、实验操作、具体应用进行全方位的设计。

现代教育技术与电子学科的整合对硬件和软件投资、对教师和学生都提出了更高的要求。既要合理配置设备,建设现代教育技术环境;又要开发教育软件,建设现代教材体系。既要加强对教师等的培训,学习新的教育理论和信息技术; 又要着重培养学习创新能力和动手能力。既要大胆进行教学改革,又要关注学习实际的能力和水平,相信现代教育技术与职业教育专业学科的整合必将结出硕果。 参考文献

[1]乌美娜.教学设计[M] .高等教育出版社,1994.

[2]李克东.数字化学习[J]. 电化教育研究,2001,(8).

[3]李克东.知识经济与现代教育技术的发展[J].教育技术研究,2001,(1).

[4]马宁,余胜泉.信息技术与课程整合的层次[J].教育技术通讯,2001,(12).

第3篇

关键词:信息技术;教育资源;均衡发展

中图分类号:G527 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2013)03-0186-02

引言

教育公平是社会公平的重要内容之一,在构建和谐社会中具有不可替代的基础性推动作用。党的十报告中明确指出“大力促进教育公平,合理配置教育资源,重点向农村、边远、贫困、民族地区倾斜,支持特殊教育,提高家庭经济困难学生资助水平,积极推动农民工子女平等接受教育,让每个孩子都能成为有用之才。鼓励引导社会力量兴办教育。加强教师队伍建设,提高师德水平和业务能力,增强教师教书育人的荣誉感和责任感。”教育涉及千家万户,事关人民群众切身利益,实现教育公平既是建设中国特色社会主义与构建和谐社会的基本要求,也是我国教育改革和发展始终不懈的追求目标。

目前我国在区域之间、城乡之间、学校之间办学水平和教育质量还存在明显差距,要实现“人人上好学”的目标尚有艰巨挑战。我国基础教育发展不均衡问题是困扰教育界整体平衡发展的最大难题,城乡教育差距凸显更是亟待解决的,这首先表现在城乡学生在享受教育资源分配和受教育条件方面的不平等。要真正实现义务教育均衡发展,除了校舍、图书等硬件条件之外,关键是要提高教育质量,提升教学水平,加大教育信息化的经费投入。

为推进教育公平、实现教育资源均衡发展,教育部门正通过鼓励优秀教师下乡、加大农村教师培训等多种方式力图改善,但现阶段不可能派驻很多优秀教师到农村授课(很多农村地区的优秀教师反而在向城市集中),通过培训提升教师教学水平短期内也有难度、尤其是对于英语、语文等语言类课程和音乐等艺术类课程。而用信息技术手段作为辅助工具提升教学质量是现阶段可行性高,见效快的有效途径。为此,世界各发达国家普遍关注教育信息化在提高国民素质和增强国家创新能力方面的重要作用,纷纷出台战略规划和采取重大举措加快教育信息化发展。

2012年初,我国出台了《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》。同年10月,为加快全国教育信息化进程,教育部又会同国家发展改革委、财政部、工业和信息化部等九部门印发了《教育部等九部门关于加快推进教育信息化当前几项重点工作的通知》,从“实现教学点数字教育资源全覆盖”等七个重点工作方向进行了教育信息化工作的部署。

在此背景下,通过信息技术促进教育资源共享共建、推进教育资源均衡配置问题受到越来越多的专家学者的关注。熊才平(2008)进行了信息技术环境下的教育资源城乡共享研究,黄萍萍(2010)进行了以信息技术促进城乡学校协同发展的优势研究,黄新春(2011)进行了加强教育信息化建设,城乡共享优质教育资源的研究,赵雪峰(2011)进行了城乡联动共享优质教育资源研究,胡小勇(2011)进行了信息技术促进教育资源区域性均衡发展的策略研究,刘志耀(2012)提出了从构建优质课程资源信息库、职前培养与在职培训信息库和效能“增值”评价信息库三方面有效提升教育信息化水平,以信息化加速现代化,促进基础教育均衡发展。

这些研究在很大程度上推进了信息技术促进教育资源均衡配置的研究与进展。在以上研究的基础上,结合河南省基础教育信息化硬件支持环境的实际,本研究致力于借助信息技术为缩小城乡教育差距问题提供新方法、新途径,为河南省基础教育资源城乡共享问题提供对策与建议,从而促进河南省教育资源的城乡均衡发展。

一、以信息技术促进教育公平问题的基础理论研究

1 教育公平的内涵

教育公平为教育权利的平等与教育机会的均等。教育权利的平等不仅表现在教育机会的平等上,也需要教育机会平等来保障。不仅进入教育系统的机会平等,在教育系统中受到平等的对待,保证来自不同阶层的学生有大致相当的学业成绩,也要保证他们受教育后有相似的成就前景。无论哪个阶段的教育公平,都需要教育资源来保障,因此,教育公平是“教育权利平等+教育机会均等+作为保障的教育资源分配平等(包括补偿弱势群体的垂直平等)+教育成就(包括过程中与教育结束后的结果与影响)”的大致平等。而教育资源的分配平等始终贯穿于教育的各个阶段,从学生入学前的学校基础建设、教师投入、各种名目的教育经费投入等,到教育过程中所需要的维持教育行为的各种资源保障,在教育资源的分配上一般应该对同样的人以相同对待(水平公平),给予不同的人不同的对待(主要指的是对弱势群体的特别补偿,即体现的是垂直公平)。而权利及机会的平等都需要公平的资源分配作为保障。

2 以信息技术促进教育公平

根据文献调查,在国内外教育公平的问题的研究中,世界各国关注的问题主要集中在从宏观角度上去解决教育公平问题,通过国家教育立法、国家教育财政投入、国家和地方教育政策与措施等方面来缩小城乡之间的教育差距。而在信息时代,信息技术全面介入教育领域,通过信息技术促进基础教育资源城乡共建共享和优质教师资源城乡均衡配置成为可能。

为确保教育公平、促进均衡发展,最根本的策略在于促进教育资源配置的均等化和合理化,以最大限度地满足受教育者对优质教育的迫切需要。由于信息技术具备“知识传播快、覆盖面广、资源共享”的优势,充分借助信息技术和网络技术,克服时空上的障碍,使优质教育资源为更多的人,特别是不发达地区的人所共享,使这些地区的教育尤其是基础教育实现跨越式发展。这是基于现代信息技术服务于教育的一个重要功能,理论上讲,这是最理想、最现实的实现均衡教育、推进教育公平的新途径。

二、以信息技术实现教育资源城乡一体化均衡发展研究

教育机会公平理论要求受教育者不但应有相同的机会入学,而且也应在相同的条件下接受教育。数字教育信息资源具有信息容量大、体积小、信息多元、有声有色、检索方便、高度共享等特点,和传统的纸质教育资源相比具有明显的优势。并且,信息技术使信息资源在载体形式、传播方式、信息内容、分布等方面都发生了革命性的变化,这些都为信息技术促进教育资源城乡共享提供了理论依据。

因此,可以以县市为单位,集中资金建立大型数字化教育信息资源库,实现区域内教育信息资源的共享共建。而本地区各级基础教育学校不再单独组建本学校的教育信息资源库,避免重复建设。大型数字化教育信息资源库应实行分类管理,可以主要分为三大类型:素材类课程资源建设、结构型课程资源和网络课程,以提高教育信息资源检索的效率与准确度,促进不同资源库系统之间的数据共享。

教育信息资源库不仅仅应为教学提供辅的服务,它还应是教学改革的重心。我们要从可持续发展的角度考虑优质教育资源的动态平衡发展,将资源建设与教学改革相结合,促进各学科改革的深入开展,并推动教育资源的有效应用。

三、以信息技术促进优质教师资源城乡一体化均衡发展研究

1 利用Moodle平台促进教师资源配置城乡共享

Moodle是modular object-oriented dynamic learning environment(模块化面向对象的动态学习环境)的缩写,它其实就是一个E-learning课程管理平台,它的主要功能包括用户(网站管理员、课程管理员、教师、学生等)管理、课程管理(选择课程、课程组织、选择教师等)和课程内容设计(教学课件、作业、讨论、在线测试、在线调查等)。

目前,已有很多省市在尝试借助Moodle平台分享优质教育师资资源。比较成功的例子有上海师范大学。2006年初,上海师范大学的黎加厚教授和他的研究生们一起建立了“东行记”Moodle网络课程,在研究生课程中利用Moodle促进教学。

2 利用教育Blog促进城乡教师交流

教育Blog是应用在教育领域中的一类博客,它是信息技术与教育结合的产物。教育Blog源于教师对自身工作、生活等方面思考后的记录,并以日志形式呈现出来。随着信息技术的不断发展,教育Blog附带的功能也不断完善。目前最常见的模式主要包括:目录分类;文档、图片、视频上传;随时信息;访问者评论(可具名,也可匿名)。城乡教师可以将自己的原创或收集的文本资源以日志的形式保存在Blog空间中,电可将图片、照片、视音频资料、教学案例、教学PPT等有价值的资源上传。Blog独特的分类方式及给予用户的分类权限,能使其中的内容具有较强的组织性,所以,教育Blog是一个极好的教育信息资源存储和共享空间。

教育Blog对城乡优质教师资源共享主要起的作用是让两地教师从彼此的Blog中汲取精华,感受不同的教学理念、教学方式,借此改善和提升自身的教学水平,促进城乡教师的协同发展。

第4篇

关键词: 数字化实验技术 离子反应的应用 pH传感器 酸碱中和滴定

利用滴定法对物质含量进行测定,是高中化学教学的重点内容。在滴定法原理教学中,“中和滴定法测定强酸、强碱溶液的浓度”是入门的常用实例。但对酸碱中和滴定终点的判定方法,传统教学通常仅是介绍利用指示剂的变色指示终点,对于其原因,一般不做解释和强调。因而学生的理解仅停留在浅层次,多是利用机械记忆进行掌握。本研究应用数字化实验技术,探究借助指示剂判断滴定终点的原因,激发学生的好奇心,为学生提供动态、直观的数据图像信息,再通过教师的引导对实验数据的分析讨论进行总结,促使学生自主建构该知识体系。

一、课堂教学设计及评析

“酸碱中和滴定”的教学设计以建构主义理论为指导,基于数字化实验技术设计多个实验探究活动,不断激发学生认知矛盾。教师引导以学生为主体,通过对实验数据的分析讨论、逐级生成认知,建构相关知识体系。

1.“中和滴定法测定强酸、强碱溶液浓度”的原理。

教学设计思路:

提出问题:中和反应是酸碱溶液中的H■和OH■按照1∶1的计量比进行的反应。常温下,强酸强碱恰好中和时,溶液的pH=7。在滴定操作中,为了得知已达到滴定终点进而停止滴定,通常借助酸碱指示剂的变色进行判断。那么,指示剂变色时,溶液的pH就等于7吗?

图1 中和商定装置

演示实验一:

(1)于课前先如图1安装好仪器装置,连接计算机、数据采集器及pH传感器,打开数据采集器开关,进入朗威?KDISLab6.0软件系统,点击“通用软件,系统自动识别接入的传感器,并显示pH值”。

(2)对pH传感器进行预处理。

(3)用移液管移取20ml未知浓度盐酸至100ml烧杯中,放入搅拌磁子,滴加2~3滴酚酞并将烧杯置于磁力搅拌器上。用蒸馏水洗涤pH传感器,并用滤纸吸干。将pH传感器电极玻璃泡完全浸入烧杯中的盐酸液面下,调整磁力搅拌子位置防止碰撞电极。备用。

(4)课堂上,打开“计算表格”,添加代表NaOH滴定体积的变量“V”,点击“平铺窗口”。进行磁力搅拌,待显示的pH值稳定后选择“手动记录”,记下初始pH值,同时在相应位置录入滴定管内液体的初始体积。

(5)用0.0938mol/L的NaOH标准溶液进行滴定。滴定刚开始时,滴加可稍快一点(2~3滴/s),并注意pH值的变化。当pH值明显变化时,选择“手动记录”pH值,同时在表内记下NaOH的滴定体积读数。当pH值变化更快时,每滴一滴,充分搅拌,并注意pH值的变化,适时记录消耗NaOH溶液的体积。

(6)当溶液变成浅红色时,记录此时的pH和滴定体积数据,再滴加一定量的NaOH溶液,注意滴加时pH值的变化。

实验数据:

图2 中和滴定反应终点

图3 中和滴定指示剂变色的滴定终点

问题探究:指示剂变色时,溶液的pH就等于7吗?中和滴定的反应终点和用指示剂变色判断的滴定终点是否相同?

问题解决:教师组织引导学生通过讨论得出相关结论。

用中和滴定法测定强酸、强碱溶液的浓度,反应终点(强酸强碱恰好中和时),溶液的pH等于7。而利用指示剂变色判断的滴定终点,pH并不等于7。即中和滴定的反应终点和用指示剂变色判断的滴定终点并不相同。

总结提升:在此情境下,教师引导学生由个体到一般,介绍几种常见的中和滴定指示剂的变色pH范围。

评析:通过数字化实验技术将中和滴定的反应终点和用指示剂变色判断的滴定终点pH,直观地展示在学生面前,让学生在客观的事实数据中发现问题,出现认知矛盾,自然产生了“中和滴定的反应终点和用指示剂变色判断的滴定终点并不相同。这对实验结果有没有影响?”的疑问,激发学生探究事物本质的欲望。

2.中和滴定时指示剂的选择。

教学设计思路:

提出问题:中和滴定的反应终点和用指示剂变色判断的滴定终点并不相同。这对实验结果有没有影响?

演示实验二:

(1)接着实验一的操作,点击“绘图”,设定x轴为“V”、y轴为“pH”,得到一系列“V-pH”数据点。点击“设置”,取消“只画离散点”即可得到用标准NaOH溶液滴定未知浓度盐酸的滴定曲线图。

(2)右键选择“鼠标显示坐标值”,沿滴定曲线得到pH=7时的NaOH滴定体积,可算得未知浓度HCl的浓度c■。再沿滴定曲线得到pH=9时的NaOH滴定体积,可算得未知浓度HCl的浓度c■。比较c■和c■。

实验数据:

图4 标准NaOH溶液滴定未知浓度盐酸溶液的V-pH图像

问题探究:

(1)通过计算比较c■和c■。

(2)中和滴定的反应终点和用指示剂变色判断的滴定终点不相同对实验结果有没有影响?

(3)如何选择合适的酸碱中和滴定指示剂?

问题解决:教师引导学生进行图像观察和数据分析,通过讨论得出相关结论。

在酸碱中和滴定过程中,反应终点附近的pH变化会发生突跃,即微量的滴定试剂引入就会引起明显的pH变化。只要滴定时指示剂的变色范围落在pH突跃范围内,则(用指示剂变色判断的)滴定终点对应的标准液滴定体积与理论反应终点对应的标准液滴定体积差异就很小。并且是在溶液浓度较小的情况下进行的滴定,所以造成的误差可以忽略。在实际酸碱中和滴定的操作中可以用指示剂的变色判断达到滴定终点。

总结提升:举一反三,练习巩固。判断强酸弱碱的滴定及强碱弱酸的滴定应选择的指示剂。同时提醒注意,滴定时使用的溶液浓度不宜太浓,应是稀溶液的滴定。

评析:改变以往学生通过机械记忆,浅层次掌握酸碱中和滴定时合适指示剂选择的情况。本研究通过数字化实验技术实时得出动态图像和客观数据,引导学生通过标准氢氧化钠溶液滴定未知盐酸溶液过程中pH数据的分析,让学生发现pH突跃的存在;通过对图像数据的计算分析,得出稀酸碱溶液滴定时,实际滴定终点和理论终点存在的误差可忽略。在学生理解强酸强碱中和滴定指示剂选择的原理之后,用强弱酸碱滴定时的指示剂选择进行拓展练习,促成学生自主逐步构建滴定法原理,不断突破该难点内容。

3.指示剂的选择和滴定终点判断的综合应用。

教学设计思路:以攻为守,再次引发认知矛盾,引导学生的思维进一步深入。

演示实验三:

(1)用移液管移取20ml未知浓度的碳酸钠溶液至100ml烧杯中,放入搅拌磁子。用蒸馏水洗涤pH传感器,并用滤纸吸干。将pH传感器电极玻璃泡完全浸入烧杯中的碳酸钠液面下,调整磁力搅拌子位置防止碰撞电极。

(2)开启磁力搅拌器,待系统显示的pH值稳定后点击“绘图”,设定x轴、y轴分别为“t”、“pH”,得出一组“t-pH”数据点。调节滴定管滴数,用标准盐酸溶液匀速进行滴定。点击“设置”,取消“只画离散点”,即得到已知标准盐酸溶液滴定未知浓度碳酸钠溶液的滴定曲线。

实验数据:

图5 标准盐酸溶液滴定未知浓度的碳酸钠溶液的t-pH图像

问题探究:

(1)标准盐酸溶液滴定未知浓度的碳酸钠溶液的t-pH图像有什么特点?如何解释?

(2)若有甲基橙和酚酞两种指示剂,如何选择使用?怎样判断滴定终点?滴定终点时反应物的计量比是多少?

问题解决:在教师引导下,学生通过讨论得出相关结论:

该曲线存在两个突跃。因为将盐酸逐滴滴加到碳酸钠溶液中,反应是分步进行的。随盐酸用量的增多,首先生成的是碳酸氢钠,最后才生成水和二氧化碳。两步反应分别对应两次突跃。第一次突跃pH在8附近,碳酸氢钠溶液呈碱性,可选择酚酞为指示剂,反应物计量比n(HCl)∶n(Na■CO■)=1∶1;第二次突跃pH在4附近,碳酸溶液呈酸性,可选择甲基橙为指示剂,反应物计量比n(HCl)∶n(Na■CO■)=2∶1。

总结提升:可以从理论终点选择合适的指示剂,或由实际选择的指示剂判断理论终点发生时的反应物计量比。

评析:利用盐酸滴定碳酸钠溶液的分步反应,动态呈现出出乎学生意料的有趣的曲线图像,生动地创设思维情境,激发学生探究欲望。引导学生综合应用已有的知识技能,积极思考解决新问题,将学生对酸碱中和滴定的理解掌握引向深入。

二、教学小结

本课堂教学教师充分运用数字化实验技术,通过三个探究实验,不断创设情境引发学生的认知矛盾,引导学生通过图表和数据分析,对酸碱中和滴定进行步步深入的理解、掌握和巩固,分层次有效突破该节课的教学重难点,充分体现教师为主导、学生为主体的教学方式。教学过程中学生的好奇心和探究欲不断被激发,图像、数据分析能力、自主思维、讨论合作、表达能力都得到有效训练。将数字化实验技术充分应用于中学化学课堂教学值得不断尝试。

第5篇

新课程改革正在如火如荼地进行着,笔者深深体会到新课改给学生带来的实惠,尤其是现代化教学手段的应用,大大提高了教师对教材、对课堂的处理能力。教材上的文章的篇幅越来越长,新词越来越多,并且文章中包含的英语信息量也越来越丰富,和现实生活联系得很紧密。因此,教师在教学时应利用多种教学媒体手段,灵活学生思维,提高学生分析问题和解决问题的能力,加大学生的阅读量,丰富英语知识,实现能力和素养的双提升。本文结合具体实例,详细阐述在英语教学中如何发挥教育技术手段的优势作用,提高学生的英语素养。

1 巧设英语教学情境,激发学生学习兴趣

苏霍姆林斯基认为:“培养学习的兴趣是推进学生进行复杂认识活动的重要动力。”在农村工作的英语教师都清楚,农村学生对英语学科不太感兴趣,再加之传统的教学方法远不能满足学生日益增长的知识需求。所以,英语教师必须改变教学方法,进行任务驱动,让学生学有所获、学有所得。结合教材与实际生活联系紧密的特点,英语教师可以设置生活化情境,利用教育技术手段,展示学生比较喜欢的课程资源,通过图文并茂的方式呈现给学生,刺激学生各种感官,给学生一种身临其境的感觉,激发学生学习英语的爱好和兴趣,提高学生学习英语的积极性和自主性。

在国际社会交往中,英语是交际中最常用的一种语言。因此,在小学英语教学中,教师应创设英语学习、英语交际的环境,让学生在英语环境中感知英语,在真实的情感中运用英语,这样教学会收到意想不到的效果。在日常英语教学中,让学生走入情境,在情境中理解教材,在情境中进行表演,以此激发学习兴趣,感悟英语的魅力。

1)通过播放英文歌曲导入新课,创设教学情境。为激发学生学习兴趣,课前笔者从网络下载了与本节课有关的英文歌曲导入新课,大大激发学生学习英语的热情。需要提示的一点是,选放的英文歌曲要简单易懂,富有节奏感,歌曲中要包含所要学习的英语知识点,这样教学有利于学生尽快进入学习状态,掌握所学知识,增强记忆效果。

2)利用多媒体课件进行随堂检测,设置检测情境。为优化教学结构,提高学习效率,为课堂教学起到承上启下的作用,笔者利用教育技术手段设置随堂检测题,先将本节课的内容用多媒体课件进行简单的总结,再展示相关检测习题,通过人机交互、师生交互进行检测训练,通过习题训练,加深学生对所学知识的理解与掌握。

3)结合学生年龄特点和教材实际,设置故事情境。小学生很爱欢听故事。因此,笔者利用多媒体播放视频动画故事,刺激学生的各种感官,激发学生学习英语的积极性,让学生从中提炼英语信息,提高学生的英语听力能力。

例如,在“A field trip”的教学中,笔者是这样用故事导入的:“暑假到了,我们要去上海游玩,请问同学们应该怎么去呢?”于是笔者用多媒体展示Flas课件,真实地展现了各种交通方式(on foot、by bike、by bus、by train、by plane等)的真实情景,让学生选择,并以“How do you go to shanghai”作为核心句型进行反复训练。通过动画展示,将抽象、枯燥的英语知识变得直观、明了,使语言的功能在动态的画面中得到充分的体现。通过故事情景设置,使学生对语言的理解更为深刻,提高了学生的英语表达能力。

2 巧用教育技术手段突破教学难点,增强教学效果

随着教材改革的不断深化,英语知识的不断加深,英语教材中增加了很多抽象的知识,而这些知识是学生很难理解的,仅靠教师的口头讲解学生很难接受。因此,课堂上教师利用多媒体将抽象的知识转化为直观的表象,有效解决教学难点,增强教学效果。

例如,在小学英语PEP六年级“The story of the rain”这一单元的教学时,为了让学生掌握“Where does the rain come from”这一重难点,在课堂教学中,笔者利用多媒体创设情境,展示雨的形成过程动画情景,从而使学生深刻地理解了stream、cloud、rain之间的关系,了解了“The story of the rain”的详细内容。由此可见,多媒体设备与英语教学的整合,优化了教学的结构,丰富教学情感,有效解决教学重难点,有利于学生接受新知。

3 巧用多媒体加强学习方法的指导,提高学生感悟能力

新课标明确提出,在新课程背景下的小学英语教学目标,要培养学生科学的学习方法,逐步学会自主学习和合作学习,使学生能够准确理解英语知识,提高感悟能力。

3.1 用多媒体整体展现材料,使学生对材料进行全面把握

这一环节,学生可以进行粗读或略读,但在阅读之前,教师用多媒体明确阅读任务,也就是让学生在阅读的同时带着问题去读。这些任务设计要合理,有助于其对整篇文章的理解,间接地督促学生的阅读训练,提高感悟能力。

3.2 利用多媒体拓展学习内容,积淀学生的英语素养

在学生阅读时呈现一些比较具体的、需要学生仔细阅读后才能回答的问题。教师可以采用分小组交流讨论的方式来进行,教师可以巡视学生阅读交流情况,并给予适当的帮助。最后,由学生汇报交流成果,用实物展台展示成果,拓展阅读内容,有效提高学生的英语素养。

3.3 发挥多媒体交互功能进行精读,加深对课文的理解

对于英语学科,精读或者诵读是学好英语很好的方法。精读有利于学生加深对知识的理解和感悟。通过多媒体设置教材情境,进行人机对话训练,提高应用能力,有利于学生日常的口语交流和表达,很好地掌握英语知识。

4 巧用教育技术手段培养学生的语感,提高学生的语言表达能力

英语是一门语言学科,英语现在已经成为国际通用的一种语言。因此,培养学生英语口语水平,提高学生的语感是摆在英语教师面前的一件大事。随着教育技术手段的不断发展,一种新型的英语教学设备应运而生——智能语音教具系统。它大大提高学生的英语口语水平,提高了学生发音的标准程度,有效培养了学生的英语语感。

例如,在讲解“What’s your favourite food?”时,笔者利用智能语音教具形象直观的特点,制作有声教具卡,用点读笔点击卡片播放“What do you have for lunch today”等问题,激发学生的学习兴趣,提升学生的语言表达能力。除此之外,笔者利用畅言语音系统的软件平台,把本节课中涉及的食物图片或物品制成有声教具,用以展示本节课的主要单词,并通过核心句型进行对话练习,在巩固新单词的基础上掌握新句型,培养语感。通过教具系统的范读,有效规范学生的发音方法,效果极好。智能语音教具系统的应用,为英语课堂教学增添了新的生机与活力。

总之,提高小学英语教学水平不是一朝一夕的事情,教师应积极探索教学改革的新思路,利用教育技术手段,整合课程资源,优化教学环节,综合提高学生的英语学科素养,全面落实教学目标。

参考文献

第6篇

一、合理运用电子白板,充分挖掘学生兴趣

对于小学生来说,只有保持长久的兴趣,才能不断挖掘自身潜力,获得灵感与智慧. 由于数学学科具有枯燥性、抽象性特征,学生对学科本身的兴趣较为淡薄,再加上小学生的自控力、集中力不强,在课堂学习中经常分散精力,如果采取传统的教学方法,很难从根本上提高学生的学习兴趣和创新能力. 在当前信息化发展的大背景下,电子白板已经成功应用于课堂教学中,为教师提供了丰富的教学资源库,可以将各种图片从背景库中拖出来,给学生展现一个生动、形象、感性的图形;通过电子白板的呈现,将原本抽象的数学知识以直观的形式展现出来,改变了以往课堂板书单一、效率低下的弊端. 例如,在学习“圆的认识”一课时,用圆规画图是较为重要的内容之一,教师可通过电子白板中工具箱的作图圆规,轻松地教会学生画圆的方法;通过作图工具,学生客观、清楚地了解确定圆心的过程,再以半径进行作图,学生在自己的本子上模仿作图过程,亲自动手体会,记忆深刻;另外,在以往的多媒体辅助教学中,教师想要呈现图片或者文字的内容,不能离开鼠标操作,教师既要顾及电脑屏幕,也要顾及投影屏幕,并且呈现的内容较为固定、古板;而采用电子白板手段,可增强使用的灵活性,不需要的内容可以直接拖到回收站中,提高了图形教学的便捷性、直观性.

二、发挥电子白板演示作用,增强图形教学的形象性

由于小学生的思维水平、认知水平还处于感性阶段,因此针对数学学科的抽象问题不能完全理解. 在传统的数学教学中,以教师语言表达和板书示例相结合的方法为主,难以达到理想的教学效果.目前,随着电子白板在小学数学课堂中的运用,搭建了一个丰富的资源平台,为数学课堂注入了新鲜活力. 电子白板可以容纳丰富多样的教学资源,并支持即时信息的输入,教师可以利用电子笔进行写字或画图,任意编辑、修改相关内容,并可以拖拽资料库中的图形,增强教学资源的可视性,实现开放性教学. 这样,原本单一化、枯燥化且语言难以描述的问题,只要通过简单的操作,就可以将这一过程生动、形象地体现出来. 例如,在“比较角的大小”时,可在交互白板中设计两个不同大小的角,分别进行动态演示:将大角的两条边缩短,将小角的两条边延长,学生观察这一过程中的角度变化后,很容易发现,角的大小和两条边的长短无关,从而深刻记忆并理解了知识点.

三、以电子白板作为沟通平台,实现课堂教学互动

过去,小学数学课堂经常出现教师“一言堂”的局面,缺乏师生之间的良好互动与沟通,学生只能被动地接受知识,而无法发挥主观能动性,学习兴趣不高. 通过应用电子白板手段,其外观及操作都与黑板较为接近,学生可以在教师的指导下,轻而易举地进行相关操作,对于小学数学图形教学中涉及的画一画、摆一摆等操作,提供了便捷性应用平台. 虽然在以往的课堂教学中,教师也经常展现一些图片来协助教学过程,但是由于不能直接操作图片,还是给教学活动带来诸多不便. 通过应用电子白板,这一问题迎刃而解. 在课堂创设师生互动的情境,并利用电子白板将教育资源进行再创作、再加工,积累更多具有丰富性、可重复使用的教育资源.

第7篇

“数字信号处理”课程一方面以高等数学、线性代数及信号与系统等课程为基础,同时又是相关专业后继课程如DSP原理及应用、数字图像处理等专业课程的先修课程,在教学环节中起着承上启下的作用。该课程的特点是理论性强、概念抽象,涉及大量的数学公式的推导,内容比较枯燥,课程长期以来一直处于教师难教、学生更难学的境况。具体体现在学生学习时缺乏整体把握,对各知识点之间的关系模糊,理论与实践相脱节,学生不能深入理解概念及了解在生活中的实际应用,直接导致学生考前突击背公式应付考试,由于没有真正学懂,使得该课程的合格率不高;同时学生的动手能力差,学习兴趣和积极性不高。针对目前一般本科中存在的这些问题,从教学方法和考核方式上进行了改革和实践,取得了一些成效。

1教学方法的改革

1.1注重知识结构图在课堂教学中的应用

知识结构图是指把所学内容进行整理并制成比较系统完整的知识结构图示,它在心理学中被称为知识网络图。每章内容开始前先构造本章内容的知识结构图,采用知识结构图表达知识线索,使得知识线索清晰可见,学生对一章知识点有一个整体的和宏观的感性认识,待一章结束后,将知识点的架构图重新拿出来复习,有助于学生自我检验对知识点的掌握情况,从而提高数字信号处理课程的教学效果。以下是构造的部分章节的知识结构图。

1.1.1离散傅里叶变化和快速傅里叶变换的知识结构图

本章的教学目标是掌握DFT、DFS及其性质,熟悉几种卷积过程以及他们之间的关系,掌握FFT算法的运算量以及常见算法的原理和特点,并掌握FFT算法的应用。

1.1.2 IIR数字滤波器的设计的知识结构图

这一部分内容重点是IIR数字滤波器的基本概念、分类、特点以及IIR数字滤波器的设计思路和方法、设计步骤和原理。

1.1.3 FIR数字滤波器的设计的知识结构图

FIR数字滤波器的设计的特点是因果可实现。其重点知识包括线性相位和具体设计方法及过程。

1.2注重理论教学与工程应用结合

数字信号处理理论性性强且数学公式推导较多,如果教师上课只注重数学分析,忽视其工程实践应用的讲解,很容易变成一门枯燥的课程,难以调动学生的学习热情。因此数字信号处理教学时可以将看似复杂的理论知识与现实生活中的实例结合,对于提高学生学习兴趣、巩固基础知识是最好的方法。

为了说明信号的采样与重建理论,可以以生活中的CD唱片的制作和播放过程为例,声音是模拟信号,在CD唱片制作时首先要将模拟信号转换为数字信号,这就需要采样,而在CD唱片播放时,又是对数字信号的解调。卷积算法是数字信号处理的一个重要知识点,讲解这个知识点首先要让学生知道它在生活中的应用,如移动通话中回声是经常存在的,通常降低或消除回声的办法就是利用回声估计器与接收路径上的话音流进行卷积,得到一个回声的估计值,再利用减法器减掉这个估计值。滤波器的讲解可以以心电图检查消除工频干扰为案例进行教学。此外采用类比方式讲解,也能够很好地帮助学生理解,如数字滤波器可以比作一个筛沙子的筛子,筛沙的过程就是将细沙子选出来,石头和大沙子留在筛子上面,而数字滤波器的处理过程也是提取有用信号,噪音则不能通过,如此类比,既形象又易记忆。

1.3实验教学采用任务驱动法

“任务驱动”教学法,简单地说,就是“力求以任务驱动,以实际任务为核心,提出问题及要求,引导学生思考,它适用于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。它强调,学生的学习活动必须与任务或问题相结合,以探索问题来引导和维持学习者的学习兴趣和动机。通俗的说,也就是在教学过程中,以完成一个个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中。每个实验相当于一个总的任务,教师在实验课前将任务要求和思考题下发给学生,学生以组为单位将任务分解成子任务,学生根据各自的任务和要求查阅资料,完成程序代码的编写,要求学生做好实验课前的充分准备,实验课上进行编程和调试以及实验结果的分析,并对思考题进行讨论。

以音频信号处理的实验为例,这是一个综合性的实验,要求学生完成语音的录入与打开,以及语音的回放,全程对信号频谱进行分析,为完成任务学生提前查阅查资料,进入实验室后,学生自由组合,2~3人一组看书讨论,分解任务,一步一步完成,每组做完后派一个代表演示讲解,在这样的刺激下,“驱使”学生认真并迅速地完成任务。通过任务驱动法学生能充分掌握语音录入及回放的MATLAB编程,并能深入理解了采样、滤波器等数字信号处理理论。

实践证明,任务驱动教学法能够很好应用于数字信号处理的实验教学,增强了学生学习的主动性。在很大程度上提高了实验课的教学效果。

2考核评价方式的改革

考试方式改革是课程建设及教学质量评价的重要内容,也是因材施教,提高学生学习积极性和开展创新教育的重要手段。加强课程考核方式的改革,是教学改革的必要体现。数字信号处理课程理论性强,应用型强,抽象难以理解。运用MATLAB软件仿真能够有效帮助理解和运用相关知识点。《数字信号处理》课程的传统考核方式是考试,期末考试成绩(70%)+平时成绩(30%),平时成绩包含考勤、作业、课上表现情况。在传统考核方式下多数学生只注重最后的理论考核成绩,对实验重视不够,无法很好地贯彻以培养应用能力为主的实践教学。且学生平时过程考核不够具体化,学生平时成绩差距不大。

2.1考核方式改革的基本思路

为了使学生注重平时的学习过程,提高学习质量,培养学生的综合运用能力,我们逐步对该课程进行考核方式的改革。(1)平时过程考核具体化,含有随堂测试、考勤、作业、课上回答问题情况等。学生学习该课程,普遍觉得理论难,应用模糊,总评成绩一定程度考虑实验成绩,综合全面。(2)逐步调整理论成绩与平时过程考核及实验考核的比例,强化过程性的考核,淡化期末考试。通过考试制度的改革,调动学生的自主学习的积极性,促进教师深入开展教学活动,有利于提高学生的学习成绩,提高教学效果。注重平时实践教学的考核,提高学生对实践动手能力的提高。

2.2考核方式改革的具体方案

2.2.1对该课程采取平时占20%,期末占50%,实验占30%的核算方法。加大平时成绩和实验成绩比例,拉大差距,利于课程进行平时和实验的严格管理和考核方式多样化。

2.2.2平时成绩由原来的教师自定或忽略不计,转为平时成绩具体化,教师在平时的考核上进行改革和完善,平时分由随堂测试、考勤、作业、课上回答问题情况等构成,提高平时实践性分值,利于引导学生多参加实践活动。

2.2.3增加实验考核环节。选取两个设计性的实验,以组为单位,考察每组学生独立完成实验项目的情况,再根据具体项目的评分标准进行成绩评定。主要考核学生对该软件的掌握与使用情况,以及仿真调试结果,软件仿真主要看学生编写程序的思路;其次学生实验报告的撰写也能从一定程度上反应学生的学习态度。实验成绩以五分制(优、良、中、及格、不及格)计算,并将其30%的比例纳入总评成绩。

2.3考核方式改革的成果及不足

2.3.1 通过初步改革,从总评成绩来看,学生及格率有明显的提升,由原来的80%提高到现在的95%。从课上效果来看,改善了平时不学习、不听课,到期末通过死记硬背达到优良的现象发生,使学生更注重平时的表现,积极参与课堂的讨论,积极回答问题,并认真思考每一个知识点在实际中的应用,一定程度上改变了以前那种靠死记硬背能考好、不需要听课理解就能考好的学习态度,同时使得认真听讲的学生与不认真听讲的学生在分数的分配上更趋于合理,更重要是调动了学生们平时学习的积极性。同时,也引导学生注重实践教学环节,改变学习观念。该课程考核方式的改革,已初见成效。

2.3.2 通过课程考核方式的改革,数字信号处理课程的实验效果有了明显提高,学生对实践教学的态度有了深刻认识,也增强了学生实践参与强化意识,对培养实用型人才起到了保证作用。

2.3.3 在实践过程中,也发现一些不足。考核方式改革的着力点主要是过程和零散点,评价学生的主要标准还是期末成绩,期末成绩占的比例还是偏大,学生对教师的平时分还有不重视倾向,期末猛看笔记,猛学,淘以往试卷等现象严重,说明考核的力度不够大,如果设立平时成绩不及格就不准参加期末考试,也许会纠正这一现象,但也会出现教师平时过于随意,存在考试不公现象。

第8篇

在教学方法上,为了更好地提高教学质量,增强学生的学习兴趣,一方面,采用了现代化的教学手段,充分利用多媒体教学形象、直观、信息量大的优点,激发学生的学习兴趣。例如在多媒体教学方面,除了普通的利用PPT进行教学以外,还制作了大量的Flas,通过直观、形象和交互性的演示,使得电力电子技术当中晦涩难懂的电路拓扑结构变换和波形变得简单易懂。另一方面,注重与工程相结合,利用实际生活中的实例提出问题,进而吸引学生主动去思考问题,解决问题。如图1所示,在介绍单相半波整流电路之前先将日常生活中应用非常广泛的调光台灯在课堂上演示给学生看,激发学生的兴趣。接下来就进一步提出问题,为什么可以调光,怎么调光?以增强学生的求知欲望。然后再和学生一起学习相关知识,在讲解过程中,始终紧扣相关问题,增加其对电力电子技术的理解。笔者认为,传统教学给学生和教师有较大的自由发挥空间,在对一些基本公式推导和例题讲解过程中,传统教学仍然是基本手段。另一方便,在课程教学中适当利用各种多媒体手段来丰富教学;注重与工程实际相结合,以提高学生的学习兴趣,增强学生的求知欲,可以收到较好的教学效果。

“虚实结合”的理论与实验教学

目前几乎所有学校对该课程的教学均采用课堂教学加验证性实验的教学模式。大部分院校都仅用挂件结构或实验箱来完成实验,几乎所有的电路和系统都是封闭式的。这种常规的实验过程,学生几乎是在老师或实验指导书的指导下机械式连线、读取实验数据,记录实验数据和波形,即使不了解电路的工作原理,只要在连线正确、实验仪器完好的情况下也能完成实验。但是,只要设备稍有问题或连线稍有问题,使实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就不假思索地询问老师,而不能独立分析解决问题[4]。为了弥补传统教学方式的不足,提高学生分析问题、解决问题的能力,在传统教学方式的基础上,开展了“电力电子技术”的计算机仿真辅助教学[5]。虽然目前能够进行电力电子仿真的专业软件很多,如Mat-lab/Simulink、Pspice等,但它们都需要系统地学习之后才能够灵活地应用,对于本科生来说,可能需要专门开设相关的课程才能够应用。复杂的操作和编程使得大多数学生没有兴趣为了学习“电力电子技术”而去专门学习一款专业软件,因此,这些软件在电力电子教学中不但不能成为辅助的教学工具,反而会成为拦路虎。波形分析法是“电力电子技术”教学中解释工作原理的传统教学方法,教学中常常会花大量的时间画电路和波形,而且波形绘制不是很精确,影响了教学进度和效果;同时在实际分析和运用中,由于电路类型多,晶闸管触发控制角在一定范围内变化时,波形变化多,学生在学习时往往感到波形复杂,难以理解,从而影响学习效果和学习兴趣。而利用本实验系统,学生只需进行简单的参数设置,即可得到较为直观的动态效果。

仍以上述调光灯用单相半波整流电路为例,学生只需选择菜单中的单相半波整流电路实验,即弹出实验界面如图3所示。在该实验界面中可以进行相应的参数设置,也可采用默认值。设置完参数后点击运行,稍等片刻,即可获得如图4所示的实验结果。学生可以随意更改参数,重复进行实验,其它实验与此过程类似。若设置的仿真参数超出正常范围,软件将会给出提示以鼓励学生进行探索性学习。在实验教学方面,提出了“8+8”的实验教学模式,即8课时的电力电子仿真实验加8课时的实际电路实验。在此过程中,仿真实验与实际电路实验相对应。例如在进行三相桥式整流电路实验时,先安排2个学时的仿真实验,此过程中,学生要熟悉相关电路并对相关参数的设置以及相应的输出波形进行分析。之后,安排2个学时的实际电路实验,此时,由于学生具备了仿真实验的基础,对相关内容已经较为清楚,克服了传统实验教学中只会照猫画虎的缺点,收到了较好的教学效果。综上所述,“虚实结合”的理论与实验教学将课本上枯燥的原理图变为相应的仿真运行曲线。课本上大篇幅的过程描述与复杂的运行曲线用仿真波形表现出来,能够变抽象为具体,变枯燥为生动,形象直观地进行教学,有助于激发学生学习兴趣,提高教学质量。

合理的考核方式

传统采用闭卷考试的方式,对考核学生对知识的理解和记忆具有一定的效果,但是这种方式使学生为应付考试而学习,不利于激发学生的创造性和探索新知识的主动性。因此,探索合理的考核方式对提高学生学习积极性和主动性起着非常重要的作用。为此,采取了理论与实践相结合,并能够体现学生平时学习中表现出来的状态的多元化的考核方式,以其能够更加公平、真实地反应学生的学习水平。理论考核成绩与实践考核成绩各占40%,平时成绩占20%。理论考核重点考察学生对相关知识的理解和记忆能力。实践考核既可以选择仿真实验也可以选择实际电路实验,以考察学生的创造性和动手能力。平时成绩反应学生学习本门课程时所表现的状态,包括探索新知识的主动性、查阅资料的广泛性等。实践证明,通过这种多元化的考核方式,能加强教学过程控制,提高教学质量。这样一来,就能改变课程结束时“一考定成绩”的做法,防止考前突击的行为。学生反映良好,教学效果甚佳。

第9篇

一、激趣引入、导学求思――创设愉悦的教学情境,以激发学生学习的主动性、积极性 

课程标准指出:数学教学,要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有知识出发,创设生动有趣的情境,引导学生开展观察、操作、猜想、推理、交流等活动,让学生在具体情境中学习。课堂教学可从学生容易接受的生活原型出发,在数学教学中,课题引入需要情境,选择学生感兴趣的事物创设情境,教师由情境引出学习课题,培养学生的思维能力,消除学生对数学的单调和枯燥的感官,转化为用兴奋的求知欲参与教学活动中,才能吸引学生积极的参与和主动的学习,使他们体会到数学的美和趣味。

例如:我在教学北师大版四年级上册《确定位置(二)》时,引入动画“小猪在森林里迷失了方向”的情景。

小猪:呜! …我迷路了,谁能帮帮我!

小羊:别害怕!我帮你。

小猪:我家在这儿的东南方。

师:看,小猪现在很害怕呢。它的家是在现在的东南方,同学们愿意帮帮小猪找出回家的路吗?大家讨论一下小猪家的方向应该怎么走?

生:积极参与,各抒己见。……

在此环节中,教师通过创设情境,将学生置于探索现实的、未来的问题氛围之中,让他们在提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中学习,使生活经验数学化、数学知识生活化,真正达到激发学生的求知欲望。

二、善导探究――精心设计教学过程,引导学生自主学习

自主探究,就是在教师的引导下,围绕上一阶段提出的问题,借助一定的学习材料,让每个学生根据自己的体验,用自己的思维方式自由地、开放地去探究,去发现,去再创造有关的数学知识。可以是观察、操作、猜想、验证、收集材料,获得体验,并经过类比、分析、归纳等,得出初步结论。整个过程中,学生是以原有的知识经验为基础,对新的知识信息进行加工、理解,由此建构起新知。因此,把课堂还给学生,把学习的主动权交给学生,让学生自主学习,给学生充分的学习时间,放手让学生自主学习,创设自学的“氛围”,让学生的学习主动性得到充分的发挥,这是培养学生自学能力的主渠道。提供给学生学的方法,犹如交给学生打开知识大门的钥匙。在教学过程中,学生知识的获得,必须通过学生积极思考和实践活动,必须激发学生在学习过程中的积极性、主动性和独立性。学生掌握了方法,才能真正把握学习的主动权,真正属于学习主置。因此,精心设计教学过程,使自己的教学更适合于学生的认知实际,让学生乐于主动学习。教学时必须善于启发引导学生生动活泼的获取知识,留给学生足够的探索空间,从而实现课堂教学的以学生为主体,以自主学习为核心的新观念。。

三、合作交流――让学生在充分的合作、讨论中亮出自己的观点与伙伴们进行思维的碰撞

新课程强调学生自主探究学习,合作交流学习。要让学生的思维表现产生“碰撞”,首先就要激发他们对学习目标产生“认同”。让他们对学习目标产生浓厚的兴趣,使学习目标变成自身的学习需求,这是引发学生思辨碰撞的基础,教师让学生在“自主思考――亮出观点――交流意见”的数学活动中加深知识理解,获得新的发现。

例如:在教学《画角》一课时,引导学生合作讨论,画一个60度的角可以用什么工具来画呢?三角板画角的步骤是怎么呢?量角器画角又如何操作呢?一步一步引导学生进行讨论交流,并尝试用大家讨论出来的方法进行画图。小组间成员互相验证角度是否画对。

师:每个同学在小组内说说自己的想法,讨论一下,哪些想法是正确的?生:……

在整个活动中,教师既要注重对学生的有机评价,还应特别关注后进生,给他们创造发言的机会,让他们得到锻炼,使小组学生成为最佳的学习伙伴,达到促使不同层次学生的全面发展,教师不是合作交流的旁观者,而是组织者、引导者、参与者。

四、课堂评价――从评价中反思,从反思促发展