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[关键词]语文教学;概念图;支架式教学
[中图分类号]G623.2[文献标识码]A[文章编号]10079068(2017)18001001
在建构主义理论体系下,支架式教学法被证实为一种行之有效的教学方法。对于语文教学来说,开展支架式教学,可以有效提升教学实效,激发学生自主学习的潜能。将概念图运用到语文支架式教学当中,可以有效提升教学的针对性和实效性。
一、概念图的概念
作为一种现代教学模式,概念图又被称为思维导图,是利用图形要素,将课堂中所要呈现的知识点,通过网格或者树状图的形式,向学生进行直观的展示。从学科特点来看,语文学科具有较强的体系性,不同知识点之间存在着较强的内在联系,通过概念图进行思维引导,可以帮助学生构建知识体系,强化学生的言语理解和文字运用能力,进而实现语文学习效果的提升。
二、支架式教学策略简析
从概念来讲,支架式教学方法是指在教学过程当中,通过科学的课程设计,为学生设置较为合理的学习目标,通过知识的层层导入,引导学生开展探索式学习,并最终形成解决问题的能力。在语文教学过程中,运用支架式教学法,即先引导学生解决问题,当学生形成自身知识体系后,拆除“支架”,让学生形成自主解决问题的能力。学生在学习的过程中,不断强化自身解决问题的能力,摸索出解决问题的方案和路径。而教师在开展支架式教学的过程中,不是直接把知识传授给学生,而是将复杂的知识进行解构。通过解构知识,引导学生由浅入深,从小问题着手,积少成多,最终建构起整个知识体系框架,达到解决问题的目的。
三、概念图的语文支架式教学策略研究
1.化课程设计,明确教学目标
基于概念图方式开展语文支架式教学,要强化课程设计,明确教学目标。语文教师首先要对学生的情况进行有效分析,根据学生现有的学习状况,设计思维导图,预设教学“支架”,进而保障学生的学习效果。对于学生已经学过的知识点,要在课程设计中埋下隐藏点,帮助学生巩固记忆;对于陌生知识,教师则要强化节点设计的科学性和趣味性,进行有效引导。
举例来说,在学习《多彩的非洲》一课的时候,教师就可以根据课程目标,运用教学概念图,设计教学脉络,可以把教学主体分割成不同部分,激发学生对非洲大地的想象,再引导学生深入思索,并鼓励学生自主搜索和非洲相关的材料,开展支架式教学,最终使学生能够自行解决问题。
2.创设教学情境,构建教学支架
利用教学概念图,开展支架式教学,教师要为学生预设好“支架”,对不同的教学节点和阶段,应赋予其不同的教学意义,激发学生深入探索学习的兴趣,提升教学的针对性和实效性。基于概念图方式开展语文支架式教学,离不开现代多媒体教学设备的支撑,绘制教学概念图,进行支架式教学,最常用的软件就是现在流行的XMIND思维导图软件,利用软件可以清晰表现出文章的主干和框架,并且可以突出其中的教学节点和重要知识点,强化知识内容的直观性。
举例来说,对于《多彩的非洲》这样“总―分”结构的课文,就可以利用XMIND思维导图软件直观表现出文章的总体脉络,让学生对文章有个更清晰的认知,以方便学生进行细致知识点的学习。
3.引导学生积极探索,激发学习活力
基于概念图模式开展语文支架式教学,最为重要的目标就是引导学生自主探索知识,激发学生的学习活力。通过思维导图,让学生逐步深入地探索知识,可以帮助学生建构起自身的知识体系,并通过知识内容的不断补充添加,对概念图不断进行完善,实现知识的不断丰富,从而强化学习效果。
人们提出学校教育应该提供给学生有意义的学习,这已在学界达成共识,从早期奥苏贝尔,到罗杰斯,再到建构主义者,人们对有意义学习观的认识和研究在不断深入和发展,其在学校教育教学实践中的践行,又产生了许多具有创新意义的教学方法和教学理论,教学活动也不断地理性化和科学化[3]。有感于教育质量、学习质量的下降,有意义学习观被迪•芬克的“有意义的学习经历”进一步阐释。他认为在一种具有强大影响力的学习经历中,学生会投入到自己的学习中去,随之而来的是高度的活力,整个学习过程将带来重要成果。学生不仅会在整个课程里面学得认真,而且在课程结束之际他们还会明显产生某种重大变化———他们将会学到一些有意义的东西[4]5。不同于奥苏贝尔、罗杰斯、建构主义者所强调的基于对个人产生影响和变化的那种学习,此有意义的学习立足长远,能够为每个人的终身学习、终身发展服务,能够让每个人更好地融入社会、更好地生活于社会。而且他还强调一种学习经历,是在人的整个生命历程中一个阶段的经历,这种经历由一个个有意义的学习有机组成。如果说当今高等教育以前的学校教育侧重于基础知识的传授,向应试教育偏斜,那么高等教育应该是应试教育的终结。作为一个人走向社会的关键一站,高等学校应该在相对自由的环境下为学生创造有意义的学习经历,这种有意义的学习至少包括六个方面:基础知识、应用、综合、人文、关心、学会学不同于布卢姆认知分类法提出的知识、理解、应用、分析、综合、评价6个层次的学习,此有意义的学习中的六种学习不是层次性的,而是相互关联的,甚至是互动的,每种学习都和其他各种学习相互联系,任何一种学习的获得都会同时强化获得其他种类的学习。
高校课程设计理论探讨
任何一种课堂教学都会涉及学科知识、课程设计、师生互动、课程管理这四个基本方面。学科知识是每一位教师入职的前提条件,高校大部分甚至全部教师都是研究生或更高级的学历,其学科知识相对比较完善;师生互动作为一种教学技巧,通过现实学习相对也比较好掌握;不同的教师有不同的课程管理方式,对大多数教师的教学效果来说并不是一个致命的问题;而课程设计这一方面却很少有大学教师接受过全面的训练,有些教师在本科或研究生阶段接受过师范培训或参与过有关课程教学设计的培训项目,但大多数教师只是很简单按照教材目录内容罗列或设计课程教学内容,关注的是知识点的组织,很少或者没有关注学生如何学习这些知识以及是否会继续主动地学习,这是制约高等教育教学质量、学习质量提高的最大瓶颈。我们将从为学生创造有意义的学习经历这一角度出发,探讨高校课程设计的综合理论框架。
(一)初始阶段:设定合理的基础因素基础因素是课程设计的关键因素,其设定将为后面的设计过程奠定重要的基础,它至少包括设计情境因素、学习目标、反馈与评估、教学活动四个方面[4]50-56。1.分析教学活动之始的情境因素一门课程的教学必定面临许多方面的情境因素,综合起来可以分为以下6个方面(见表2)当然一门课程涉及的因素远不止上面提到的这些,每位课程设计者应该结合自己的课程需要,利用系统的观点,有所侧重地了解面临的情境,并进行细致、深入的收集与分析,为后续设计工作做好基础。2.确定有意义的学习目标基于迪•芬克“有意义的学习经历”观,课程学习目标必须包括并且超越对基本内容的掌握,至少应该包括前面所谈6个方面的学习目标,笼统来讲,包括:(1)理解并记住关键的概念、术语等;(2)知道如何应用记住的知识;(3)能将该课程和其他课程联系起来;(4)明白学习该课程相关知识的个人和社会意义;(5)关注该课程并愿意更多地学习相关内容;(6)知道在课程结束后如何继续学习有关内容。结合具体课程,教师们可以用更加具体的语言来明确表述他们的课程学习目标。现阶段许多高校教师设定的课程目标,更多的是强调第一和第二两个方面,而且就其表述而言这两个方面是不同层次的,第二方面“应用”属于高层次,教学考核中只要能应用就给予较高评价,实际上应用本身则可以分为不同级别,有的是机械应用,有的是片面应用等,能应用也不一定就是教学效果良好的体现。而对于后面4个方面学习目标,许多教师几乎都无涉及,虽然现在学会学习这一方面被教师们所普遍认可,但学会学习和其他5个方面的学习相互联系、互动并进才能获得最终的意义,否则单一强调这一方面,只能是空中楼阁。3.确定促进学生更好学习的评估方法美国评价学者格兰特•维根斯提出了认证性评估和教育性评估两个概念,迪•芬克对这两类评估作了进一步阐释,他认为认证性评估是建立在回顾性评估的基础上,是为了了解学生是否已经掌握学习内容,只是一种学习结果的记录,对学生如何更好的学习帮助不是很大。而教育性评估涉及前瞻性评估、目标和标准、自我评估和反馈这4个方面:前瞻性评估是指课程结束后,学生利用所学知识在真实情景中或教师设计的真实性情景中的运用情况;目标和标准是指明确的学习目的及达到此目标的等级标准;自我评估是指学生对自己学习活动以及学生质量等方面分析与评价;反馈是指教师、同学甚至是课程外的人观察学生的学习情况时,给出的评价意见。迪•芬克对教育性评估这一评估方法给予了充分的肯定,认为其目的为了帮助学生更好地学习。但这4个方面是相互联系的(如图1),单独的任何一方面都不能达到最终的效果,前瞻性评估在不少教师的课程设计中都有或多或少的提到,学习标准的设定相对比较模糊,自我评估涉及的不多,高质量的反馈也较少,这些问题需要更加深入的研究。4.明确决定学生学习经历质量的教学活动传统“讲解—讨论”学习方式的有效性和充分性在终身学习背景下受到了质疑,如何促进学生主动学习成为教学活动实施的关键因素。区别于单纯接受信息和观点的被动式学习,迪•芬克提出了全面的主动学习观,它包括获取信息和观点、实践和观察的经历、反思三大元素,也可以称为三种学习方式。无论是接受信息和观点,还是经历,都有直接和间接两个层面,在现阶段教学活动中,尤其是人文科学类课程的教学活动中,两者更多体现为间接层面,学生对原始资料的学习以及在真实情景下的实践或直接的观察相对较少,教师可以多采用直接层面的学习,其影响最为深远,如无法实现,需尽量完善间接层面的学习。反思这一方式在实际的教学活动中较为少见,它包括对学习学科知识的反思以及对学习过程本身的反思两个方面,如让学生描述他们正在学习什么、如何学习、所学知识或学习本身在他们生活的作用、对学习的感受等,反思的过程将会使学生更加认识到所获得的新观点或获得经历的意义。为了使课程更加以学习为中心,更加能实现有意义学习的各项目标,教师应结合课程实际,尽可能采用兼具主动学习三大元素的教学活动,具体的教学活动可根据自身经历和课程情况设计。4个基础因素涉及的内容已进行了初步的探讨,这一过程有两个明显的特点:第一,反馈与评估被置于教学活动之前,在许多教师的教学设计中,反馈和评估都被放在了最后一个阶段,而且不少只是象征性的描述,理论研究认为,先考虑反馈和评估,会在很大程度上使教师更加确定他们需要什么样的教学活动;第二,这4个因素中,情境因素是基础,学习目标、教学活动、评估三者互为联系、相互支持、互相体现,打破三个联系中的一个,就势必会破坏第二个联系,而如果打破两个联系,那课程将无法继续动作,就不可能成为一门有效的课程。
(二)中期阶段:设计课程学习活动的整体教学计划基础因素的分析、设定只是课程设计的初始阶段,接下来,就需要把这些因素整合,形成整体的教学计划,这个过程包括课程结构的设计、教学策略的选择以及形成整体的教学计划三个步骤。1.设计课程结构迪•芬克主张课程结构的设计包括课内和课外两个方面,他建议教师从整个学科出发确定重要的概念、问题或者是构成学科内容的话题,设置的话题不宜过于零碎,至少可以有4个,至多最好不要超过7个,而这些话题应该根据一定的顺序排列起来:可以按照时间顺序,从简单到复杂、从基本话题到引申话题的顺序,或其他一些可行的排序方式。但这种排序各个话题之间必须是相互关联的,能够让学生随着课程的发展把新的知识、话题或主题与原来所学的整合起来,能够让学生应付越来越具有挑战性的问题或任务。话题及其顺序设定后,教师要设计好每个话题所占用的课时数,以便按期完成覆盖所有话题的教学任务。2.选择教学策略不同于具体教学活动所使用的教学技巧,教学策略是按照一定的顺序组织起来的一系列学习活动。在迪•芬克那里,教学活动不仅仅局限于课堂,课外活动也同样被包纳进去,他提出了图2这一基本模板:按照前面分析主动学习模式涉及到的信息和观点、经历、反思3个基本元素,教师教学策略的选择可以从这3个方面的任何一点出发,实现三者全面互动。例如“以团队为基础的学习”策略是从“信息和观点”展开教学,以问题的学习是从“经历”展开教学,“加速学习”则是从“反思”展开教学。当然教学策略模式远不止这3个,许多模式教师也都知道,但大多数教师不是把它们当作教学策略,而只是当作教学技巧作为独立的活动穿插于预先设定的、基本不变的课程结构中,这必然达不到最佳学习效果。3.形成整体的教学计划课程结构和教学策略确定后,就需要把它们整合到整体的教学活动计划之中,图3是整合的一个基本模式:有了总体教学计划后,教师可以为整个学期安排具体每一周的活动时间表,这个时间表可以预留一些可以自由支配的时间,以便根据具体教学情况适度调整。
(三)最后阶段:进一步完善课程设计整体的教学计划设计完成以后,课程设计已基本到位,为进一步完善课程设计,教师可以进一步完成下面几方面工作:建立公平又有教育效能的评分体系,这个评分体系中的评分项目应该多元化,并尽可能充分全面地反映既定的学习目标和学习活动,而各指标的比重应该反映它在整个活动中的相对重要性;重新审查已制定好的课程设计,提前发现实施过程可能会出现的问题,保障课程顺利开展;制定能让学生了解有关课程信息的课程大纲,以便学生更好地理解课程并能积极参与;计划对课程和教学的评估,包括教师对自己教学评价、学生对教学评价、同事或教学顾问对教学的评价等方面,并为这些方面做一个周密的计划;其他教师认为可以进一步完善课程设计的其他方面。
结语
一、教学目标分析
中等职业技术学校计算机专业的《数据库原理与应用》课程的任务是:介绍数据库技术的基本概念,熟悉数据库管理软件xBASE系列的基本操作,掌握程序设计的基本方法,初步掌握交互式开发工具,通过课程实习掌握小型应用软件的开发过程。
因此,本课程的教学目标是:使学生掌握数据库技术和数据库管理软件的基础知识和基本技能,掌握程序设计方法,具有开发小型应用系统的能力。为实现这一教学目标,要进行相应的教学改革,主要是课程的教学由传统“理论教学+笔试”模式改为“基础(包括基本理论和基本技能)教学+课程设计”模式。课程设计的目标是:培养学生利用各种媒体(包括传统媒体和Internet技术等)获取、加工、处理信息的能力,能够完成小型软件的开发。
二、活动目的
通过课程设计教学活动,让学生在已掌握数据库原理的基础上,通过对社会或生活需要的调查、分析,做出规划、设计,培养学生搜集信息的能力,开发小型应用软件,从而使学生掌握数据库知识意义和信息技能,提高自学能力和知识的综合能力和信息素养。
三、活动内容
活动内容包括指导学生从生活出发,搜集相关资料,分析需求情况,确定开发项目;要针对开发的项目再采集数据,进行系统规划,确定系统的框架;画出流程图,并以此写出FoxPro程序及进行调试和修改;编写系统使用手册;指导学生进行演示和组织评价工作;在课程设计中指导学生自学。
四、教学设想
课程设计采取以学生学习活动为主体的教学活动,学生在教师的要求和指导下,自主地确定设计的课题,确定软件的内容和表现方式,通过各种媒体进行自学。因此,在课程设计教学中教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者。
五、教学对象
2000级计算机应用专业全体学生。
六、教学时间
2001年5月~6月。
七、教学过程
共分为五个阶段:
1.动员布置阶段
强调进行课程设计的意义,鼓励学生积极参与课程设计,激发学生的学习热情,培养良好学习环境。印发《〈数据库原理与应用〉课程设计说明》,详细地布置设计内容,完成工作,并推荐一些设计项目供学生参考,提高学生参与的积极性,动员更多的学生参与其中。
2.指导学生收集资料阶段
指导学生收集原始资料,初步确定课程设计项目,并上报指导教师,再由指导教师汇总,教师再根据情况进行个别或集中指导。
3.协助学生对资料进行分析、归纳阶段
对学生所收集到的资料进行分析,提出所要解决的问题,研究解决该问题的可行性。通过论证,确定课程设计项目。在这个阶段,教师要对学生所要解决的问题及解决问题的方法的科学性、合理性、可行性进行分析归纳。
4.指导规划设计阶段
学生根据所选课题,进行系统规划设计。包括确定软件(课题)功能、系统结构(数据流程)、程序流程、编写代码、调试程序。这是课程设计的主体部分,这个阶段我们对学生的指导原则是严格要求、规范设计、耐心指导、发扬个性、鼓励创新。
5.总结评价阶段
总结采取三种方法:学生自己演示课题,教师组织其他学生进行评价;教师总结表彰;学生书面总结。这个阶段的主要目的是“表扬先进,激励后进”,让学生展示自己的成果,分享成功的喜悦,总结学习成绩,增强学习信心;相互了解,通过对比发现差距,确立奋斗目标。
八、指导学生学习
在课程设计的教学过程中,学生的“学”是教学的中心。学生主动地学习,并自觉地应用相关知识,同时利用反馈的信息总结解决实际问题的方法。在教学中,一方面,教师要着力为学生创造一个良好的学习环境,使学生可以在其中进行自由探索和自主学习,并及时地为学生在探索过程中提供相应的帮助。另一方面,教师指导学生如何利用各种工具去获得信息资源(如文字资料、书籍、Internet资源等),使学生的学习环境空间得到充分扩展。
九、课程设计结果统计
课程设计结果统计是完整教学活动的组成部分,主要包括:
1.课题分布
2.课程设计评价统计
如何科学地进行课程设计的评价,主要考虑下列因素:(1)学生的综合能力;(2)学生应用信息的能力;(3)学生对教学之外知识的汲取能力;(4)学生的创造能力。具体从软件作品(包括所有要求上交的内容)的外观、软件说明书的编写、软件界面和使用方法、软件的结构、编写程序的算法和创新精神等方面进行评价。
十、问题思考
如何理解课程设计的目的和如何给学生进行科学的评价,是课程设计教学的重要问题。
课程设计教学不仅要求学生掌握相关的数据库理论和软件工程学的有关知识,更重要的是学生能够对它们形成意义建构,这是基于建构主义教学的核心。也就是说学生的知识不是通过人为的“灌输”,而是学生在自主学习中得到的。学生通过解决具体问题、查阅书籍和文字资料以及利用Internet寻找信息资源培养和提高了自学能力和信息素养,从而提高了学生的素质。因此,对学生课程设计的评价不应过分强调设计的本身,而应围绕学生的自主学习能力、协作学习过程中作出的贡献、是否达到意义的建构要求三个方面去进行的。
关键词:高中;数学活动课程;设计
活动课程是20世纪90年代的教育学热点问题之一,关于对活动课程的研究和理论层出不穷。在对活动课程的研究中,学者们肯定了活动课程对学生能力的促进作用,强调活动课程应与学生的生活实际相联系,通过合理地安排和科学的课程设计促进学生的学习和发展。因此,高中数学教学中设计合理的活动课程是非常重要的。
一、高中数学活动课的意义
1.提高学生的创新能力和实践能力
高中数学活动课对学生形成良好的创新能力和实践能力是非常重要的。在数学活动课中,学生通过自主的实践、观察、操作和分析,能够对数学的本质有更深的理解。
2.提高学生学习的主动性和积极性
学习是一个主动和积极的过程,主动、积极地学习才能获得更多乐趣。数学活动课通过让学生积极参与到课堂中,让学生在已知的知识领域充分发挥自己的才能。
二、高中数学活动课程设计的内容和原则
1.高中数学活动课程设计的内容
高中数学活动课程设计的内容应该从两个方面入手:一方面是注重学生在学习中能够直接获取的知识经验;另一方面是学生的实践能力。
2.高中数学活动课程设计的原则
(1)自主性
高中数学活动课的主体是学生,只有学生亲身参与到课堂中才能在其中获得最大的收获。在高中数学活动课程教学中,教师的作用主要体现在课题选择、流程设计、启发和暗示等几个方面,教师不能代替学生发言,要通过启发等方式引导学生自己得出正确的答案。
(2)实践性
高中数学活动课的设计中还要遵守实践性原则,这就要求课程设计要依据学生生活实际,按照生活中可能出现的问题设计操作性强的内容。
(3)广泛性
高中数学活动课中,内容的广泛性也是课堂设计的原则之一。在具体设计中,教师不能只局限于一点,或固定的几节课程设计,要突破书本的局限性,将课堂与生活实际相联系,广泛取材。
三、高中数学活动课程设计实例
按照上文的原则,笔者针对导数概念设计了一堂数学活动课。
在上课前,教师可以结合学生的生活和学习提出一到两个实际问题,如结合城市的交通系统,给出AB两地铁路之间的距离,在已知C地距B地距离的情况下,根据已知的铁路运费和公路运费,让学生计算如何将货物从A地运往C地能实现运费最小化。根据这道题,吸引学生的注意力,激发学生学习导数的兴趣。然后,教师可以从这道题引出导数的概念,帮助学生更好地理解导数这一问题。
在课堂上,教师可以鼓励学生自由提问和自由回答,让学生在一种互动学习中加深对导数概念的理解和运用。
在课后,教师可以让学生结合本节课学到的知识,结合自己的生活实际设计几道与导数相关的题目,让学生之间相互解答,以此巩固课堂所学知识,促进学生进一步的学习。
在自主性、实践性和广泛性的原则下,高中数学活动课将高中阶段的数学教学内容与社会发展需要及学生个性发展结合起来,通过设置较为科学、合理、全面的特长性数学活动,提高学生学习的积极性、主动性和学生的创造性实践能力,为学生今后的发展奠定坚实的基础。
参考文献:
1翻转课堂教学理论
翻转课堂的概念最初来源于美国的两位化学老师:乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯[1],2007年他们为了给因故不能上学的学生补课,先使用录屏软件将授课内容录成视频发给学生自学,然后在课堂进行集中讨论和讲解、答疑,随后经过传播和改进,成为一种世界范围内的新型教学模式。
翻转课堂教学理论框架如图1所示,其中教育技术和学习活动用于构建个性化、信息化的协作学习环境,属于核心要素;教育技术依赖以软硬件条件为基础的信息技术的支持,对教学者和学习者提出较高的计算机技术应用能力的要求;同时由于学习的第一阶段属于主动学习阶段,故对学生也有一定的自主学习的能力要求[2]。
相对于传统的教学模式,翻转课堂强调以学生为中心,将教学内容的学习置于课堂讲授之前,即让学生在课前通过教师录制的视频进行自学,课堂的讲授则以小组讨论及教师答疑为主,在知识迁移过程中,学生实现了主动学习而不再仅仅是传统的课堂教育的被动接受者,教师的角色则转变为学习活动的组织者、学习材料的提供者和疑难问题的解惑者,从传统课堂教学的绝对主宰者变成了学习活动的辅助者和引导者[3],从而完全实现了教学活动中的角色颠倒,使学生学习的积极性和主动性最大程度地被激发出来。
2课程特点分析
教学模式的选择和改革取决于教学对象、教学任务、教学课程和课程特点,对课程特点的把控是其中极为重要的环节,往往能决定课程教学模式变革的成败。道路勘测设计课程的教学具有以下特点:
(1)内容体量大,计划课时少。这门课程包括道路的平纵横设计、道路选线定线、平交立交设计,内容甚多,知识点繁杂,教学任务繁重。我校该课程开设40课时,课程设计一周。在有限的课时内,按教学大纲的要求在深度和广度上完成教学任务,这就要求一方面对教学内容有所取舍,另一方面更要有效利用课内时间,提高教学的效率。
(2)知识点间的逻辑关系复杂。道路勘测设计课程内容前后承接,各章节之间的逻辑关系衔接紧密,在讲授过程中把所学的零散知识点加以条理化、系统化,充分理解知识体系的内在联系。
(3)课程设计的教学难度较大。课程设计时间一周,要求学生完成一条道路的选线、平纵横设计。在有限的课时内,让众多学生完成课程设计并掌握道路设计的方法、取得满意的设计结果是相当困难的,特别是当前的课程设计教学模式仅依靠授课教师的短暂讲授及有限辅导,常常是部分学生没有真正掌握课程设计的内容,最终导致实践环节教学效果达不到要求。
(4)传统的教学模式呆板,教学手段落后,教学效果较差。作为一门实践性很强的专业课程,即便随着技术的进步,引入了多媒体教学的手段,加强师生间的互动,引入网络辅导平台进行课后辅导和答疑,改变了过去“黑板+粉笔”的落后模式,但教和学的顺序并无根本性的改变,仍然是教在先,学在后,教占主导地位,学处于被动和从属的地位,教学中没有考虑学生的个体差异,教学的进度很难兼顾到所有学生。这种传统教学模式让学生感到乏味、单调,学生学习的积极性和主动性差。
3基于翻转课堂的课程教学设计
3.1课程模型
一般情况下翻转课堂教学模型包括课前和课中两部分[4],本文则认为课程的学习应当根据知识内化的规律将翻转课堂分为预习、课堂讲授、课后巩固三个阶段,将课后的辅导和知识的巩固包含到翻转课程的教学模型之内。按这种思路,本文建立了基于流程要素划分的包括课前、课中和课后三个阶段的翻转课堂教学模型(图2):课前,学生通过教师预先在网络平台的视频进行自我学习,并完成教师布置的课程作业;课中,教师收集学生未掌握的部分内容,与学生进行讨论和互动、答疑;课后,学生对讲授的内容进行复习、巩固、自我测试,并通过与教师的互动进行进一步释疑,最终完成知识的迁移和内化。
3.2课堂讲授的教学设计
3.2.1课前准备工作
(1)微视频的录制。视频资源可以自己录制或利用别人已经录制好的资源,由于微视频的录制要综合考虑教学内容、知识点的性质、前后学习内容的连贯性、学习者的特点等要求,而这些要求具有较强的个性差异,本研究采用自录的方法,每段视频的时间一般控制在5~15分钟,因为时间较短,不能涵盖所有教学内容,内容的选择非常重要,每段录像的知识点限制在三个以内。除视频资料外,笔者建议最好还能提供相应的PPT课件、习题或电子版的其他辅导材料,以方便学生的学习。
(2)及交流平台的选择。比较专业的视频资料及答疑辅导交流平台宜采用专用的服务器搭建,但鉴于成本及技术条件限制,本文的研究采用社交软件的共享服务及文字、语音交流平台,其优点是经济、方便、无技术障碍,能做到与学生习惯用的社交平台的无缝衔接而被乐于接受。
(3)课前习题的设计。习题的内容涵盖基本的原理和概念,在视频和教材中一般都能直接找到答案,考虑到学习的深度和广度,也会提出一些附加的问题供学有余力的同学思考和进一步学习,同时要求学生在观看视频前阅读一遍这些课前习题,带着问题观看视频,可以节省时间。
3.2.2课堂教学的设计
本文采用轻量级的翻转课堂方式。由于这门课程一般都是安排两节课连上,即可将课堂教学的时间分为两部分:一节课时进行课堂知识的讲授,大部分知识采取概括性讲解方式,难点和重点则做较为详细的讲述;另一节课时用于答疑和讨论。同时为保证讨论的质量和效率,教师须先安排好相对固定的论题,在讨论过程中还要进行积极的引导,保证讨论不偏离教学的预先设计,并保持讨论的活跃度。
3.2.3教学效果的评价
为对教学的效果进行评估,了解学生对知识掌握的程度,进行了两种方式的评价方式:课堂提问和课后的卷面测试,并可与传统课堂教学方法的班级进行对照。
3.3课程设计教学设计
课程设计的教学设计相对简单,基本流程与课堂教学一致。主要不同点有:(1)教师自己制作视频比较困难,故采用第三方专业人员制作好的视频进行教学,教师自己可以制作设计过程、原理动画等加以辅助教学[5]。(2)课程设计课的课前不安排习题,只结合课程设计指导书提出设计的注意要点,特别是方案比选的关键步骤。(3)课程设计课由于人数较多,讲授分组进行,设计提问答疑环节及讨论环节。
4应用示例
本文以第二章道路平面设计中圆曲线设计为例设计2个课时的翻转课堂教学。
4.1视频制作
内容主要有三个方面:汽车在曲线上行驶时的横向稳定性;圆曲线半径及圆曲线长度;圆曲线应用。用车辆在弯道上行驶时发生倾覆的视频引出汽车在曲线上行驶时满足横向稳定性的重要性,以促进对概念的认识和具体化;绘制车辆在曲线上受力分析图,推导出车辆满足抗滑移、抗倾覆的条件;用图片展示曲线上横断面超高的设置,将抽象的概念与工程实际结合,便于认识和理解;横向力系数和超高横坡度这两个概念较为抽象,除了给出计算公式外,要强调其在车辆行驶过程中的意义;用大量图表、案例分析圆曲线半径在公路实际设计中的应用。
4.2提出问题
课前所提出的问题仅限于加深学生对基本概念的初步认识和理解,包括以下内容:车辆在弯道上行驶的受力特点,可能会发生哪些事故形态;可以采取哪些措施保证车辆在圆曲线上行驶的稳定(包括新建道路及已建道路);直线段及立交匝道在横断面设计上有什么区别;讨论圆曲线半径大小及长度对行车的影响等。
4.3课堂讲解及讨论
首先分析车辆在曲线上受力特点,建立平衡方程式,得出半径与行车速度、横向力系数及超高值的关系,依据车辆在曲线上满足抗滑移及抗抗倾覆条件推导出车辆行驶稳定的条件;接着分析横向力系数、超高值的取值范围推导出三种最小半径,并分析其适用条件;依据驾驶员特性推导圆曲线最小长度;最后结合统计图、表分析半径大小与交通事故率的关系,通过七条已建高速公路圆曲线半径采用情况进行统计分析,了解大多数公路实际设计中圆曲线半径的取值范围及超高横坡度的设置,促进知识与工程实际的结合。
俗话说:兴趣是最好的导师。创造性工作需要静下心来阅读大量的文献,需要长期对一个设定问题深入地分析和思考,进行大量的尝试和求证,并在课程报告写作过程中反复地推敲和修改。这也是对学生基础知识的一个考验,这一过程能提高他们学习基础知识的积极性,让他们从被动接受知识转变为主动学习。如“硬件综合课程设计”课程设计对机器语言编程、指令集架构、操作系统、编译器、微机原理、数字逻辑电路等之间关系的深入掌握,对指令在硬件上执行的过程的理解和认识,对计算机机器周期、对构成计算机硬件的脉冲电路特性等的基本了解等。通过对这些跨课程理论知识的掌握,能够更深刻地理解时空复杂度、缓存和局部性、吞吐率和时延、并发和并行、远程过程调用、中断和相应、权限和保护等概念,从而掌握当前主流计算机系统中最基础的技术并了解其发展趋势的工程背景。而“应用系统架构”课程设计,则是使学生了解架构设计在软件生命周期中的重要性,让学生自主设计业务架构、系统架构、实践架构,把人机界面、状态与流程、封装与抽象、用户体验,怎样在系统设计时为代价最小的约束条件下达到负载均衡做系统架构的配置。再如“智能终端应用实践”课程设计,融合当前业界的应用开发前沿的移动智能终端、嵌入式系统、物联网、云计算等理论,是开放度较高的综合实践,而且对于最终的结果成功与否不能在开始就可以准确预见。这也是对学生抗压能力的培训。
二、课程设计中老师的引导作用
解决学生自信心不足这一心理障碍,在开放性课程设计中去除内心的不良暗示,学生遇到问题会寻求老师的帮助,老师在这时的作用不是直接给出答案,而是给出方法,解决问题的路径,让学生的信心更强大,更具备直面对困难和挑战勇气。在选定方向之后不管这个方向正确与否,坚持不懈地进行思考,要时刻去除内心放弃前进的诱惑。正确对待错误,课程设计的完成不是一帆风顺的,大多题目都会有一些没有确定答案的问题需要探索解决。在设计解决问题框架时的想法,到实施的时候往往发现最初的想法不能解决问题,这时学会从失败中总结经验并重新寻找解决问题的路径是关键。老师要引导学生学会从失败中看到希望。我们要让学生在学校就有从跌倒中爬起来继续前进的能力。同时把犯错看作常态,在解决问题的初始阶段就做好良好的规划,让学生在课程设计的每一步都可以检查错误并且采取补救措施(这也是调试程序的一个重要经验)。设法知道可能犯的错,并去纠错。在课程设计实施中有机地引入跨学科、跨领域知识是培养计算创新能力的一种良好的方法。在计算机学院开设的“智能终端应用实践”课程设计中,使用复杂网络和智能传感器的基本概念,去尝试解决网络演化学和虚拟社会网络中与网络有关的若干经典问题,如模式识别、聚类分析、机器学习来进行网络社区划分,网络话题演化分析等当前研究热点问题。根据学生的专业,特长,将高度抽象的数学模型与通过智能终端实时采集到的数据结合,有利于在求解问题过程中让学生感受到计算智能的魅力。老师在这一过程中在恰当的节点介绍不同领域、学科解决类似问题应用到的理论和方法。
三、结论
关键词:道路勘测设计;教学改革;工程实例
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)43-0149-02
一、引言
《道路勘测设计》(以下简称道勘)作为土木工程道桥方向的主要课程,是培养道桥专业技术人员,助其从事如施工技术、设计绘图、质量控制等相关领域专业工作的必要环节。该课程内容涵盖了道路交通和汽车的相关理论、道路路线的平纵横设计方法,以及更深入的选线、交叉设计应用,其知识点多,实践性强,对于本科生教学而言,课堂学习始终无法弥补工程经验的匮乏[1],如何将课堂教学与工程实践相结合是提高教学质量及学生专业素质的关键因素。
二、道勘教学模式分析
目前高校广泛应用的道路勘测设计课程教学模式由三个环节构成:知识点教学、辅助软件教学和课程设计指导。这三个环节层层递进,在一定程度上能够提高道路专业学生的专业素质,锻炼学生完成道路勘测设计工作的能力。
1.知识点教学。该环节要求教师对道路勘测设计有着深刻的认识,以教材和教学大纲为依托,对基本概念、原理进行详细讲解,同时结合工程实例对具体某一方面的实现(如平面选线)进行演算分析。课堂知识点教学的目的是让学生掌握关键的、不容出错的基础知识,然后学习解决问题的方式方法,从而举一反三。现今道勘教学已压缩至32学时,而课程内容的综合性和涵盖面仍为广泛,教师对教学速度和重点内容的把握直接影响着道路勘测设计课程的教学质量[2]。在这种情况下,丰富的工程实践经验能够给教师课堂教学带来极大的帮助。
2.辅助软件教学。利用计算机辅助设计(Computer Aided Design简称CAD)软件来完成工程设计任务的方法在各个行业都已得到广泛应用[3],行业的发展推动着CAD技术的进步。对道路设计而言,以鸿业市政道路软件及纬地软件(Hintsoft)等为代表,是专业技术人员常用的道路设计软件。为了使培育的学生与生产工作接轨,越来越多的高校在课堂教学的基础上进一步增设了辅助软件教学。辅助软件教学能让学生在应用过程中巩固知识点,解决实际问题,能够加深对知识点的理解与体会。道路勘测设计这门课程的最终目的也是回归生产实践,辅助软件作为生产工具则成为了非常必要的部分。
3.课程设计指导。道路勘测设计是一门实践性非常强的课程,完成课程设计,是除考试外另一种对课程学习成果的检验,也能让学生提前了解进入道路工程专业领域后对所学的知识进行应用与转化的工作方式。一般是让学生在指定地形图区间内,完成约一公里的简单道路设计任务,设计内容包括路线平纵横设计及道路土石方调配。多数课程设计任务都没有相应的工程背景及实际应用,这样造成了两个主要问题:(1)学生所设计的道路往往脱离工程实践,无法结合建设需求体现道路的价值;(2)不能引起足够重视,所选的设计方案往往简单粗暴,未经过方案比选与优化,缺乏实际工程建设存在的意义[4]。从上述三个环节的分析研究中发现,虽然传统道勘教学模式较为成熟完善,但是仍然存在薄弱的部分,如课堂讲解与生产实践脱节,辅助软件教学时间不足,课程设计过于单一,这些问题亟需在教学过程中引起重视。
三、依托工程实例的教学改革
道路勘测设计的方式和方法已从传统的人工测量、手动计算、纸上定线拉坡、手工绘图等步骤,演化为遥感或航测地形、计算机动态选线及设计绘图[5]。道勘课程的教学应当随着道路工程行业的发展与时俱进,在教授学生基本概念和原理的基础上,更加注重培养他们与生产实践接轨的能力。笔者在道勘教学过程中,以湖北省郧十高速公路郧县互通连接线市政段道路工程建设(以下简称连接线)为项目背景,以指导学生完成该项目为课程设计目标,使学生具备利用所学教材知识点和纬地软件完成道路设计任务。具体改革措施如下。
1.明确教学目标。考试能够检验学生对基本概念和理论的掌握情况,但忽略了学生对整个勘测设计工作流程与方法的考察,课程设计能够很好地弥补这一缺陷。然而在传统教学模式中,没有结合工程实践的课程设计内容及要求过于单一,容易另学生陷入形而上学的思维模式,做出的设计方案脱离建设背景,缺乏合理性与实用性。依托于工程实例的教学,以令学生具备完成道路工程勘测设计工作为教学目标,突出培养学生的应用能力、解决问题的能力。这就要求教师能将教材中的知识点作为一个完整的体系教授给学生,并使其理解与接受,最好的办法就是以工程项目为例,展示各项工作在整个勘测设计流程中的意义。以连接线项目中平面设计为例,该平面线型是综合考虑了区域控规、道路交通详规,道路施工征地用地以及建设单位提出的大方、美观的要求后多次调整、比选后得出的较优方案。
2.合理布置任务。与传统的教学模式不同,依托工程实例的道勘教学不只要求学生通过考试、完成一次课程设计,更重要的是学习完成勘测设计任务的过程。笔者在平面设计章节教学课时的同时布置了课程设计的任务,一方面是为了让学生在课后能巩固和应用所学知识点,另一方面是提供充足的时间让学生去摸索线型设计与调整的过程。布置课程设计除了提供任务书与地形图与相关规范以外,还应当提供该区域的规划图纸,工程背景资料与建设相关要求。同时,为了使课程设计任务具备工程实际意义与合理性,教学中不应当提倡一次性的施工图设计,而应当按照具体实施的工程项目的要求采用两阶段设计,分步完成方案设计与施工图设计。道路勘测设计课程的质量评价方法也应当由传统的结果控制转为过程控制。此外,课程任务制定应兼顾理论计算水平与计算机辅助设计软件应用能力,既要求掌握手工计算完成平曲线要素、竖曲线要素、横向超高系数、断面土石方等的知识要点,也要能够熟练运用软件高效合理的完成设计方案。
3.动态跟踪指导。道路工程项目的勘测设计并不是一蹴而就、一劳永逸的过程,优秀的工程技术人员需要具备全局性的思维以及逐步优化调整的耐心。对工程经验不足的在校学生来说,很难在一次课程设计中就拿出较为合理的方案,故纯理论的课堂教学与一次性的课程设计对学生自主学习能力和工作习惯的培养都是极为不利的。就连接线项目而言,设计过程中土石方平衡是通过反复调整平面设计和纵断面设计后,最终确定下来较为经济可行的设计路线,其原因是在确定了平面线型的情况下,调整纵断面追求填挖平衡可能会出现高填方高挖方的情况,而这种情况在实际工程项目中是应当尽量避免的。在课程设计的过程中,应当提升并强调方案设计的重要性。教师在方案设计的过程中指出学生设计方案的不足以及进一步优化调整的方向,同时鼓励学生相互比较分析各自的方案,在这个过程中能够加强对方案优选的体会,积累线型调整的经验。
四、结语
首先,以工程实例为依托能加深学生对道路勘测设计要点的理解,使该课程的学习更具实用性;其次,采用过程控制来评价教学质量及学生知识掌握情况更有利于培养学生的应用能力、解决问题的能力;第三,对教学实践过程采用动态跟踪指导,可提高学生的自主学习能力,提前养成较好的工作习惯。
参考文献:
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Research on Highway Survey and Design Teaching based on Engineering Project
ZHOU Xiao-yong,LI Tian-jun
(China University of Geosciences,Wuhan,Hubei 430074,China)
2003年教育部颁布《全日制普通高中地理课程标准(试行)》(以下简称“课标”),GIS第一次以国家文件规定的形式进入高中课程体系。[1]在香港,2007年颁布的《地理课程及评估指引(中四至中六)》(以下简称“指引”)处处论及GIS。同样作为高中地理课程的成分,大陆和香港高中地理课程中的GIS有何异同?造成这种异同的原因何在?何种课程设计更优质?
二、统计分析
为了从课程设计的角度解释以上问题,本文着重对《课标》和《指引》两个文本中对“地理信息系统”的表述进行统计分析。作为与地理息息相关的一种信息技术,GIS进入中学课程是地理素质教育的要求,也是提高学生综合素质的基本途径。[2]两地都前瞻性地将GIS纳入官方高中地理课程体系。不可否认,GIS以国家文件的形式进入高中地理课程,是两地GIS教育发展的里程碑。但是在两地高中地理课程中,GIS不再呈现文化被人创造时就被赋予的始生性结构化特征,而是被再生性结构化,呈现出不同的特点。
1.课程规划:系统还是简略?
如表1所示,就论及“GIS”的数量而言,《指引》是《课标》的三倍之多,且《课标》只有3个部分论及“GIS”,所用文字较少。由6个部分组成的《指引》则每个部分都论及“GIS”,所用文字较多。显然,香港高中地理课程对GIS做了详细的规划,从课程目标到课程内容,到课程的规划、课程的教学策略、课程评价,乃至课程资源的开发,都有一系列的保障,方便地理教师在地理教学中的操作。两地重视GIS的出发点以及保障机制大有不同。香港高中地理课程强调探究式学习取向,《指引》明确指出GIS与地理探究能力的关系:地理探究能力包括有系统及准确地观察和记录数据,懂得从GIS数据中确认和取用合适的信息和数据等。GIS有助解答地理探究中“如果……会怎样”的问题,故而GIS作为学习工具,尤其适合探究式学习。为此,香港高中地理课程把GIS作为实现探究式学习的教学技术手段进行系统的规划。大陆高中地理课程“强调信息技术在地理学习中的应用”,并致力于营造有利于学生形成地理信息意识和能力的教学环境。但是整体表述较为笼统,对于GIS缺乏系统的课程规划,落实这一课程理念的机制尚不健全。
2.课程组织:课程内容还是教学策略?
《课标》中论述“GIS”集中在“课程内容”,有15处之多,而“课程资源”论及“GIS”惟有1处,在大陆高中地理课程中,GIS主要被当作课程内容。《指引》中论述“GIS”最多的是“课程架构的技能及建议学习活动”(19处)、“学与教的取向与策略”(12处)、以及“学与教资源”(18处)。香港高中地理课程把GIS当成一种课程目标(技能目标)、教学策略和课程资源,并且,更倾向于一种教学策略。
3.课程结构:必修课程还是选修课程?
GIS作为课程内容,在大陆必修模块中占有一定的比重,并且《课标》专门设置了一个以GIS为主的选修模块《地理信息技术应用》。从分布密度看,必修课程论及“GIS”只有1处,选修课程论及“GIS”有14处,选修课程GIS分布集中度更高。在香港,作为教学策略,GIS渗透于必修课程和选修课程的每个议题。必修课程7个单元,论及“GIS”有9处,选修课程共4个单元,论及“GIS”有10处,选修课程中GIS分布密度更大。比较而言,大陆高中地理课程中GIS的集中度更高。总之,两地GIS虽都横跨必修课程和选修课程,但显然GIS在大陆选修课程的相对比例更重,学生对GIS更具有选择权。
4.课程难度:知识导向还是技能导向?
课程难度分为绝对难度和相对难度。课程绝对难度是通过课程规划(设计)而形成的,在静态上已经具有了使科学逻辑和儿童心理逻辑统一起来的动态结构,且一旦形成便成为一种不附加任何条件、不受任何限制的客观存在。[3]课程的绝对难度主要受课程深度、课程广度和课程时间三个要素的影响。
(1)课程深度
课程深度指课程内容的思维深度,包括概念的抽象程度及关联程度,以及课程内容的推理和运算步骤。两地高中阶段的GIS课程,均不要求进行具体系统原理、系统设计的深层次教育,只要求掌握基本概念和具有基础应用能力。[4但是,如表2所示,《课标》必修模块的GIS只表征知识目标,技能目标完全体现在选修模块中,因此大陆高中地理课程强调GIS基本概念。而在《指引》赋予GIS的全部是技能目标,对基础理论不做要求,故而香港高中地理课程强调GIS基本应用,突出GIS的实用性。此外,大陆高中地理课程的GIS从必修模块的知识目标演进到选修模块的技能目标,课程目标理论上呈明显的递进关系。香港《指引》提出,地理课程应在理论和应用之间取得平衡,既重视系统概念知识的发展,又重视与目前及将来生活相关的重要议题和问题的更深入理解。这种平衡是基于知识属性的整体平衡,目的是让学生通过地理学习既具备地理知识,也掌握地理技能。《指引》中,GIS被当成教学技术手段让地理教师掌握和使用,又作为一些技能目标要求学生操作和实践,而不是作为基本理论知识被学生认知。
(2)课程广度
课程广度指课程内容涉及范围和领域的广泛程度。一般来说,量小则难度小,量多则难度大。在技能目标中,两地都强调GIS的最基本功能:数据查询与分析、绘制地图功能。两地都侧重GIS软件的基本操作,如熟悉GIS窗口的主要快捷按钮,掌握简单的查询分析,能够建立数据库,学会几种专题地图的制作方法等。此外,大陆必修模块只要求掌握GIS在城市管理中的应用,不必系统学习在各领域的应用。而在《指引》中,从自然环境到人文环境,从资源管理到运输管理,从自然灾害到工业区位,从农业到商业,GIS无处不在,并且与生活密切相关。《指引》提出,高中地理课程要令地理学习更有意义,要在生活中学习和为生活而学习。因此,香港高中地理课程设置了一系列的议题和问题探究,为学生提供真实的生活情境,将GIS应用关联到生活的方方面面,如土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、灾害预测、城市规划、政府管理等,让GIS的学习变得更有意义和更为扎实。同时,香港高中地理课程重视GIS的仿真模拟以及虚拟考察功能,体现了GIS发展的新方向,更是反映了香港高中地理课程关注学科前沿,时代性更强。这有利于激发学生地理学习的兴趣,激励学生关注地理学发展的最新动态。这些,对于地理学习无疑是非常有意义的。
(3)课程时间
课程时间主要是指完成课程内容教学所需要的时间,一般采用课时数来量化。根据教师教学用书提出的课时建议,GIS在大陆高中地理必修模块中的课程时间为1课时[5],选修模块为10课时[6],选修课时明显比必修课时多。而香港高中地理课程中的GIS渗透于每个课程议题中,很难统计其课程时间。另外,香港高中地理课程中的每个课程议题都提供学生继续学习GIS的情境与机会,课程组织上具有连续性和持续性;大陆必修模块中GIS课程时间只有1课时,无连续性可言。另外,大陆选修7模块在课程实践中被闲置,GIS在大陆高中地理课程实践中无法持续。
5.课程策略:渐进还是全进?
大陆GIS教育遇到两大难题:一是师资问题。中学地理教师对GIS教学价值认识不足,并对GIS软件操作望而生畏。二是教学的软硬件环境问题。GIS教学技术含量较大、软硬件环境要求较高。[7]虽然教育部从2001年开始普及高中信息技术课程,并制定“校校通”教育工程,这些为推行GIS教育提供了基础和保障,但对于经济条件和教学水平较低的学校和地区,尚存在很大困难。《课标》在研制之前,进行了“社会及科技发展对地理课程的影响”等6个子课题的前期调研。基于以上现实,考虑到GIS教育的实施是一个逐步渗透、逐步普及、不同层次、不同要求、不同形式的教学发展模式,是一个从低层次向高层次逐步发展与普及的过程,[8]大陆课程设计者采取了一种“无奈之举”或者说是“渐进式”的课程政策,一方面在课程目标上采取“渐进式策略”,从必修模块的知识目标逐渐演化到选修模块的技能目标,并在高中选修7模块中更是力图采取“任务驱动型”的策略。另一方面,课程设计者在课程推进上也采取“渐进式策略”,《课标》明确指出,部分学校因条件不具备,可暂缓开设地理信息技术应用模块,但应积极创造条件,尽早开设,以适应我国教育发展的不平衡状况。香港基础教育阶段的GIS教育开展较早,新课程实施之前,地理课程已融入信息技术的应用。在香港,信息科技的硬件以及软件的供应,足以让有志实施GIS的地理教师在课堂里落实这方面的工作。[9]并且近年香港政府不时提供进修课程,培训教师使用GIS。[10]总之,香港GIS教育的外部环境与教学机制业已形成,现实基础明显要比大陆优越,从而为其课程设计提供了更大的阈限,为香港高中地理课程全面推进GIS奠定基础。
三、基本结论
综上所言,两地高中地理课程中的GIS有如下差异:一是香港对GIS有系统的课程规划,尽管这种规划不尽完美。大陆对GIS规划简略,动力机制和保障机制尚不完善;二是在大陆,“作为教育内容的GIS”以专题式课程知识呈现,强调基本理论,属于“知识导向型”,虽然大陆GIS课程目标理论上具有一定的递进性,但课程实施中很难保持持续性。而在香港,“作为教育技术的GIS”渗透于每个课程议题之中,具有连续性和持续性,且关注基本应用,属于“技能导向型”。三是GIS大陆选修课程比例大。四是香港高中地理课程中的GIS应用领域广泛,联系生活,时代性强。五是大陆GIS采取了“渐进式策略”,尚处于科普阶段;香港全面推进GIS教学,已发展到广泛应用阶段。
四、相关探讨
1.课程取向:作为教育内容还是作为教育技术?
GIS充当着从传统地理学发展到现代地理学阶段的重要标志之一,也是现代地理学能够迅速发展、地理学研究进一步深入和地理学应用水平逐步提高的革命性因素。[11]GIS是地理学的分支学科,因此,将“作为教育内容的GIS”列入高中地理课程体系是理所当然的。同时,作为一种信息技术,GIS在地理数据处理与分析方面具有其他地理教学技术手段望尘莫及的强大功能,这种功能对培养学生的探究能力和创新能力,以及学习兴趣都有无可取代的地位。因此,“作为教育技术的GIS”成为高中地理课程的教学策略也是无可厚非的。简言之,无论是“作为教育内容的GIS”还是“作为教育技术的GIS”,课程设计本身没有优劣之分,其关键是课程实施的动力和保障机制是否完善。
2.课程设计:如何平衡不同课程要素的诉求?
课程设计是按照一定的课程理论对目标、内容、活动、方法、学生组织、教学策略及教师专长等课程因素进行选择、组织和安排的过程。学生的兴趣、学科的核心概念、教师的专业能力、社会文化传统、课程评价方式、课程实施策略、课程与教学两者之间的关系等都是进行课程设计时应该考量的相关因素。
(1)大陆:“渐进式”策略是否有效?
大陆GIS课程“渐进式策略”在实施过程中存在着政策表面化的现象,由于受到课程执行主体、资源以及环境等因素的影响,遵循“实用主义”原则,课程设计预留的课程弹性空间反而成为“庇护所”。再加上监督机制不健全,更是影响GIS的课程实施效果。在大陆,至2010年高考为止,惟有选修7模块没有省份设计高考试题,其他6个选修模块在高考试题中均已出现,最终导致了一个最现代的地理模块几乎没有省份实施的局面。[12]学校往往会根据高考方案,只开设高考选修模块,不作为高考内容的就不开。据调查,高中地理选修模块中,学校开设最少的为《地理信息技术应用》。于是,有学者认为选修模块的研制和教材的出版发行,需要大量的人力、物力和财力,但GIS模块至今无人问津,教材出版后被束之高阁,经济效益和社会效益甚微,是对资源的极大浪费。并建议将这一模块的一些基础知识渗透到“地理3”的地理信息技术应用专题中,或取消这一模块,等到条件许可的时候再重新开设。[13]此外,如果课程信息反馈与评价渠道的不通畅,高中地理课程中GIS的修订与完善将停滞不前。
(2)香港:课程考核不考不教?
教育是人类社会生活的重要组成部分,课程是教育永恒的经典课题。我们都在使用着“课程”这一概念,但每个人对它的理解各不相同,处在新一轮国家基础教育课程改革的大背景下,我们有必要对课程作进一步的剖析和认识,形成基本的共识,规范和提升我们的课程实践和课程行为。
一、课程涵义的理解
在中国,“课程”一词最早出现在唐朝。唐朝孔颖达在《五经正义》里为《诗经·小雅·巧言》中“奕奕寝庙,君子作之”一句注疏:“维护课程,必君子监之,乃得依法制也。”这是“课程”一词在汉语文献中的最早显露。宋朝的朱熹在《朱子全书·记学》中亦提及“课程”,如“宽着期限,紧着课程”、“小立课程,大作功夫”等。朱熹的“课程”含有学习的范围、进程、计划的程式之义。
在西方,最早提出“课程”一词的是英国著名哲学家、教育家斯宾塞(H.Spencer)。1859年斯宾塞发表著名文章《什么知识最有价值》《What Knowledge is of most worth》,文中提出了“curriculum”(课程)一词,意指“教学内容舯系统纽织”。西方课程(curriculum)源于拉丁语“currere”。“currere”是一动词,意为“跑”,“curriculum”则是一名词,意指“跑道”(race-course),根据这个词源,西方常见的课程定义是“学习的进程”(course of study),简称“学程”。
实际上,课程理论和流派很多,即使同一理论渊源和思潮的学者,对课程定义的理解也不尽相同,可以说,有一个课程专家就有一种课程定义。综观多种多样的课程定义,大致可分为三类。
(一)课程作为学科
这是使用最普遍,也是最常识化的课程定义。谈到课程必然要谈到语文、数学、外语、音乐、美术等某门学科,课程就是学科,学科就是课程。《中国大百科全书·教育》中对课程这样定义:课程是指所有学科(教学科目)的总和,或学生在教师指导下各种活动的总和,这通常被称为广义的课程;狭义的课程则是指一门学科或一类活动。
这种课程定义片面强调了课程内容,把课程内容局限于源自文化遗产的学科知识,对学习者的经验重视不够。
(二)课程作为目标和计划
这种课程定义把课程看做教学过程要达到的目标、教学的预期效果或教学的预先计划。如课程论专家塔巴(H.Taba)认为,课程是“学习的计划”,奥利沃(P.Oliva)认为,课程是“一组行为目标”,约翰逊(M.Johnson)认为,课程是“一系列有组织的、有意识的学习结果”,等等。
在我国学校教育中,长期流行、影响最大的课程术语就是“教学计划”和“教学大纲”,两者几乎涉及学校教育制度中关于教育教学的方方面面,对课程设置、课程内容、课程实施及课程管理等进行规定,提出了要求。
这种课程定义把课程视为教学之前或教育情境之外的东西,把课程目标与课程过程、手段截然分开,并且强调了前者,完全忽视了对学生的学习过程和学习结果的关注,忽视了学生发展、创造空间的营建,忽视了学习者活生生的现实经验。
(三)课程作为学习者的经验和体验
这种课程定义把课程视为学生在教师指导下所获得的经验或体验,以及学生自发获得的经验和体验。如美国著名课程论专家卡斯威尔和坎贝尔认为,“课程是儿童在教师指导下所获得的一切经验。”另一课程论专家认为,“课程是学习者在学校指导下的一切经验。”最近的课程理论还非常强调学生自发获得的经验或体验的重要性。
这种课程定义重视了学生的直接经验,消除了课程中“见物不见人”的现象,消解了目标与手段、内容与过程的二元对立。但有些持这种定义的学者有些忽略系统知识在儿童发展中的意义。
新一轮基础教育课程改革在纲要中首次明确提出了我国基础教育新课程的培养目标,赋予课程以灵魂和核心,并提出了课程改革的具体目标,涉及课程目标、课程结构、课程内容、课程实施、课程评价、课程管理六个课程领域和范围,因此我们应积极重建我们的课程概念,这是整个基础教育的重大变革。
——我们的课程概念应是一种以培养目标为灵魂和核心的课程概念。
——我们需要一种将课程设计与课程实施、教学过程与学习过程统一起来的大课程概念。
——我们需要一种一元与多元、同一与多样、集中与分享相结合的课程认识。
——我们需要一种将课程的一般与个别、抽象与具体、共性与个性统一起来的活生生、动态变化的课程概念。
总之,我们应建立一种广义的课程概念,一种权利分享的课程概念,一种非预设的动态生成的课程概念。只有在这样的课程概念的指导下,我们才能全面深刻地认识和理解新课程的理念与策略,更好地实施和推进新课程。
二、课程理论的概述
课程理论是关于课程认识的知识及其体系。尽管课程思想源远流长,但课程作为一个独立研究领域从教育中分离出来却在20世纪初。据美国著名教育史学家克雷明教授研究认为,课程领域崛起于20世纪“进步时期”初年,“随着进步时期教育者专业培训的迅速增长,有关课程编制的文献日益增长,发展为一个独特的研究领域实体……”一般认为1918年博比特出版《课程》(The Curriculum)一书,标志着课程成为了一个独特研究领域。课程理论的迅速发展,形成了多种课程流派。对我国有较大影响的是理性主义的课程理论、经验主义的课程理论和建构主义的课程理论。
(一)理性主义的课程理论
理性主义的课程理论,也是一种知识中心的课程理论。它重视人类文化的传递,强调知识的意义和价值及分科进行教学与训练,在教育思想史中具有恒久的生命力。
1.“知识中心”的课程理念
理性主义的课程理论持知识中心的课程观念,认为知识的获得过程即真理的发现过程。因为真理是永恒的,所以知识也是恒久不变的,具有全真、全善、全美的特质和永恒的价值。知识体现了文化的共同性,是文化的核心。
要素主义教育的杰出代表、美国教育家威廉·C·巴格莱认为,知识有两种价值,即工具价值与背景价值:“知识可以作为背景,同时也可以作为工具,它的价值可以是解释的,也可以是功利的。”他认为前者能满足学习者当前的需要,解决学习者当前面临的问题,而后者则能对人的意识和行为产生深刻、持久和广泛的影响。
理性主义的课程理论,强调以普遍的、稳固的、基本的人类知识为课程的中心,强调重视“文化上各种各样的最好的东西,即共同的、不变的文化‘要素’”在教育中的地位和作用。
2.“学科中心”的课程思想
理性主义的课程观坚持按照科目分类设置课程,按照知识的逻辑顺序来组织课程。如我国先秦时期的“六艺” (礼、乐、射、御、书、数),古希腊的“七种自由艺术”(文法、修辞、逻辑、算术、几何、天文、音乐),都体现了该课程思想。
在当性主义的课程理论中,钟启泉教授把“学科中心”的内涵和特点概括为“学问化”、“专门化”和“结构化”三个显著的特点。
学问化是指课程内容的知识必须是学问化的知识,只有学问化的知识才是适宜教与学的,以儿童兴趣、生活经验等为依据的知识不应纳入课程内容。专门化是指课程设置和课程结构中,学科应以独立的、专门的、体系化的面貌出现,课程内容不应打破学科界线,即强调课程的分科设置。结构化是指知识的组织和教学要强调“知识的结构化”与“结构化的知识”。通过形成和掌握结构化的知识,把握事实和材料的意义和逻辑。
3.“教师中心”的接受教学论
理性主义的课程理论要求一种以教师为中心的教学。师者,传道授业解惑也。教师是文化的传播者,知识的传授者,道德的训练者,具有一种“中心”或“核心”的地位,是教学的主宰者和控制者。与之相对,学生成了被动接受者。在这里,提倡的是建立教师的“权威主义”,教师与学生是权威和服从的关系;教学要有严肃性、计划性,有严格的标准和要求,学生的兴趣需要“必须经过教师的熟练技巧加以改造”;要通过系统的、严格的、循序渐进的训练,使学生掌握基本知识和基本技能,形成“群体的经验”和“成人的责任感”。
(二)经验主义的课程理论
经验主义的课程理论是20世纪初对传统课程理论进行批判的基础上形成的,它标志着课程理论从近代到现代的转变,代表人物是美国著名的哲学家、教育家杜威,他对课程领域的贡献是空前的。
1.“经验为基础”的课程理念
经验主义的课程理沦强调“以经验为基础”的课程理念。杜威的经验概念包含两层意思:一是经验的事物,二是经验的过程。经验是有机体与环境、人与自然之间的相互作用。
以“经验”为基础,杜威提出了他的课程哲学的四个基本命题。
——“教育即经验的不断改造或重组”
——“教育即生长”
——“教育即生活”
——“教育是一个社会的过程”
以“经验”为基础的课程哲学,使我们对教育和课程的认识扩展到了整体的、动态的、主观的、将来的(未来新创造的)领域和世界,将间接经验和直接经验、群体经验和个体经验等整合统—于学校职能中。
2.“儿童为中心”的课程设计
——般认为,儿童、社会、文化(知识)是课程开发的三个基本向度。经验主义的课程理论真正重视了儿童的价值,杜威坚决主张不成熟的儿童是教育过程的基本因素,儿童的不成熟恰恰是他不断生长的条件。因此,课程设计与开发应坚持以儿童为中心,将社会、知识统一在课程的开发与实践中。
杜威提出了课程编制所要解决的四个问题:
——怎样才能使学校与家庭社区的生活关系密切?
——怎样使历史、文学、科学教材对儿童生活本身有真正的价值?
——如何使读、写、算等学科的教学在儿童平时经验的基础上进行,并与其他学科内容有机联系起来,从而使学生产生兴趣?
——如何适当地注意个别儿童的需要和能力?
由此可见,课程改造的思路以儿童的兴趣、活动、生活和生长为中心,把课程设计和开发的“社会”、“知识”的向度和基点整合起来。
3.“实践活动为中心”的教学论
杜威指出,“学校科目互相联系的中心点,不是科学,不是文学,不是历史,不是地理,而是学生本身的社会活动。”经验主义的课程理论就试图通过“活动性作业”实现儿童与社会、儿童与知识之间的沟通。
这种活动性作业可分为不同水平的三个阶段:
第一阶段(4—8岁),“做中学”。儿童主要从事直接的、外向的、社会的活动,学习怎么样做、且立即应用。
第二阶段(8.9—11.12岁)主要形成读、写、算、操作等能力。在学习中有意识地注意做事的正确方式、获得结果的方法。
第三阶段(12岁以后),学习以分科形式展开的课程,掌握有组织的、系统性理论性的科学知识、规律和理论,学习科学的思维方法。
以杜威为代表的经验主义课程理论,坚持教育与课程的出发点是儿童及其活动,尊重儿童、解放儿童,让儿童成为学习活动的主人,充分发展其天性与个性。希望通过实践性活动来整合儿童、社会和知识,是一种“实践理性”的课程理论。
(三)建构主义的课程理论
这是目前成为热点和时尚的课程理论。建构主义有许多流派,其中认知建构主义与社会建构主义对教育产生了重要影响。
1.“知识建构”的教育和课程理念
——“知识建构”是指知识是不能简单地进行传授的,必须通过学生已有的经验、方式和信念,在与知识之间的互动中,以积极主动的建构方式获得。
学生获得知识的过程,是意义发现的过程、意义赋予的过程,也是意义创造的过程。
——“知识建构”过程实际上是学生的认知结构与认知策略、经验方式与情感态度发生积极变化的过程,是一种发展和提高的过程。
——“知识建构”的主体是学生,是主动的、能动的、积极的知识建构者,决非知识的被动接受者。因此,教师要转变角色意识,成为学生学习的辅导者、合作者,学生应成为主动的探索者和自我管理者。
——教育教学是一种以“知识建构”为核心,为之创设良好环境与支撑的过程。课程实施与设计主要是为学生进行“知识建构”创造“情境性”和“协作性”的互动环境,推动学生在“知识建构”中获得发展。
2.创设“学习环境”的教学设计思想
建构主义认为,课程与教学设计的主要任务是为学生的主动学习和知识建构创设一种真实而复杂的学习环境。