前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的心理学入门基础知识主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
华南师范大学的师范类的英语语言教育专业好,属于省级特色专业。
英语教育专业培养具有扎实的英语语言基础知识和语言基本技能,较熟练的英语语言运用能力,能够在中等学校进行英语教学和教学研究的教师及其他教育工作者。
主干课程:英语精读、英语泛读、英语语音、英语听力、英语语法、英语口语、英语写作、英语视听说、英语国家社会与文化入门、现代汉语、英汉/汉英翻译基础理论、英美文学欣赏、报刊英语文章选读、心理学、教育学、小学英语教材教法、英语课程标准解读、教育实习等。
华南师范大学,简称“华师”,坐落于广州市,是广东省人民政府和教育部共建高校,入选首批“211工程”、国家“111计划”、“卓越教师培养计划”、广东省高水平大学整体建设高校、广东省重点大学,是中国100所首批联入CERNET和INTERNET网的高等院校之一。
(来源:文章屋网 )
【关键词】高中地理;初中地理;衔接
在高中地理教学中,许多教师感觉初高中地理的过度不是很顺利。在这个过程中学生普遍感觉难度大,直接影响了其对地理的学习态度,对提高我国公民的现代地理素质带来极大不利影响。因此,做好初高中地理衔接工作是摆在我们教师面前的一件大事。下面是我对这个问题的一点思考。
一、初高中地理衔接困难原因
1、学生原因
大部分高一学生初中地理基础差。这是造成高一新生地理学习困难的主要原因,这种情况在农村的初中毕业生中表现尤其突出。长久以来,由于中考不考地理,导致各校初中地理课所排课时严重不足,有的甚至不开,即使开了也是其他科目老师兼任。其次,学生思想上轻视、不想学地理。大部分学生不了解地理的学科性质,不清楚地理到底是一门什么样的学科。
2、社会原因
近代中国社会一直有着对地理轻视的传统。在许多西方国家,地理是一门极其重要的基础课,不仅课时足而且要求高。当然这与西方的文化传统有关,西方人鼓励胃险,而冒险也促进了近代地理学的形成。正是丰富而先进的地理知识.促成了“地理大发现”进而极大地刺激了早期资本主义国家进行殖民扩张的欲望。而中国的近代史则是一部充满屈辱的历史。从地理角度来看,与当时中国社会地理知识的贫乏不无关系。中国的文化传统历来求“稳”,期望那种“鸡犬之声相闻,老死不相往来”的“小国寡民”般的生活。正因如此才导致了清政府闭关锁国、妄自尊大,从而离现代文明越来越远。
3、教材原因
高中地理知识体系安排不合理。从心理学角度看,一门科目由易到难,循序渐进地进行最符合学生的认知规律,而高中地理知识体系的安排恰恰相反。高一地理上册初始阶段内容规律性很强,比较抽象,难度较大,对其理解需要有一定的空问想象力,对思维的要求较高。而这些对原本初中基础就很薄弱的学生来说,是个很大挑战,
4、教师原因
教师素质的高低是影响入门教学效果的关键。高一地理教师存在的问题主要有以下儿方面:①思想上不重视.没有精心没计入门教学计划;②对学生学习状况缺少必要的了解,教授内容缺乏针对性,难点不易突破;③教学方法简单、内容枯燥、教学手段单一,对学生毫无吸引力;④专业知识不够扎实,对地理学科的最新发展知之甚少;
二、做好初高中地理衔接的几点对策
1、上好高一地理第一节课
第一节最好不上新课,不妨以“漫谈地理”为题,以讲座的形式与学生谈谈地理,让学生在轻松、融洽的氛围中了解地理学的一些基本研究对象和特点等等。通过一节课基本上能让学生了解所学的是什么,有什么用,如何学等等这些基本问题。从而为学生进一步学习奠定了基础。
2、做好初中基础知识复习工作,树立能学好地理的信心
我们老师不能急,不能躁,要俯下身来,静下心来从他们已有的知识出发,由简到繁,由易到难帮他们找到学习地理的感觉,树立学习地理的信心,让他们脚踏实地地感到:我能学好地理。
利用好地图。地图是地理学的语言,地图册是信息库,它不但包含有各种类型的地图,还储存了大量的图片、数字和文字等。现在的新版地图册从学生的年龄出发,尊重学生的语言习惯和审美情趣,无论是简短的文字电明,还是问题的表述,语言通俗易懂,朗朗上口,图像精美色彩亮丽,说明性强。便于学生读图,用图提高学习效率,可起到事半功倍的作用。
3、采用多种教学手段,培养学生学地理的兴趣
采用灵活多样的教学方法,培养学生学习地理的兴趣,让他们想学地理。比如运用精神灌输法和激励法鼓励学生。心理学家告诉我们:一个人在激励状态下发挥的潜力是平时的三至四倍。教师一句鼓励的话,一个肯定的眼神,胜过无数次枯燥的说教。
当然,在课堂上,教学的方法教学的手段一定要多样化。如果学校的地理教具配套齐全,多媒体设备能有效地进入课堂,那我们的学生会更爱学习我们地理这门学科。
4、授之于渔,培养学生自主学习和创新能力
培养学生的自学能力。在课堂内,一定要留出一定时间让学生看书,当然要指定阅读范围,指出阅读重点提问。还要教学生怎样读书,针对地理课本附有很多插图或附图的特点,要教学生在阅读时对大量的直观概念及分布通过读图自己打出结论;在阅读地图时要引导学生有计划、有目的、系统、精确地全面进行观察,并善于在事物和现象中注意到隐藏在图幅后面的深刻内涵及重要属性和特征,从而加深对地理知识的理解。
指导学生学习地理的方法。利用生动图像帮助识记的“图示法”,把课本上的文字内容尽可能落实在图像上。还要培养学生的知识迁移能力。这是培养学生地理应用能力,达到学生“会学”的标志。要培养学生能够依据地理知识结构和研究方法的相通性,独立地探索和学习课程资源,以培养学生的地理推理能力。
5、多多与学生交流探讨,及时解决问题
【关键词】实训 考核 学习兴趣 教学效果
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)10-0183-01
一、“示范-实训-考核”教学法产生背景
《数控机床电气控制及PLC》课程特点:《数控机床电气控制及PLC》课程是辽宁装备职业技术学院,机械工程学院,数控技术专业(维修方向)的一门专业基础课程,课程开设在第3学期。主要讲授数控机床的电气结构,电器元件原理及结构,数控机床的电气原理图识读,数控机床的常见接触继电器控制电路,数控机床PLC编程,数控机床主轴驱动系统和进给驱动系统的原理等内容。
目前该课程的教学现状是:《数控机床电气控制及PLC》课程是一门理论实践一体化课程,理论课和实训课由同一名老师担任,学生都是由高考统招来的,作为高职的学生,高考成绩都不高,学生的特点是学习兴趣很强,但是缺乏学习方法,容易半途而废。《数控机床电气控制及PLC》这门课程有大量的实训课程,学生上实训课程的表现是,学生的学习兴趣很强,但是在做实训的时候不知道应该从何入手,老师讲解多遍也是无济于事,听不懂。让学生自己做实训的时候,只有少数的同学可以完成实训,多数的学生干坐了一节课。
根据这种现象我校经过不断思索、论证、实践,总结出了这套“示范-实训-考核”的教学方法,通过实践证明,这套教学方法可以将学生很好的组织起来,降低了理解实训的难度,通过这套方法可以使学生百分之百的完成实训。由于实训课和理论课是相关的,实训课的教学效果好了,理论课的授课效果也得到了提高。
二、“示范-实训-考核”教学法的教育学、心理学理论依据
现代教育观认为在教育活动中,学生居于主体地位,教师起主导作用。教学是一个以学生为中心有机的整体。教学的最终目的是学生学会了什么,而不是老师教了什么,教学过程中教师采取什么样的教学方法,必须综合考虑各方面因素,要考虑学生有没有兴趣,如何使学生保持并引导好这种兴趣。 “示范-实训-考核”教学法就考虑了学生的心理状态,同时又顾及了其它的因素,因而它符合观代教育观的要求。首先,实训课的项目本身都是学生感兴趣的项目,学生在上实训课的时候都是兴趣很高的,但是由于对于学生来说实训项目入门很难,多数学生觉得无从下手,做实训的兴趣就减弱了,最后干脆不做了,说说话,玩玩手机白过了一节课。教育学告诉我们,兴趣影响着人们所从事活动的效果。兴趣是最好的老师。教学活动中,教师的首要任务是要让学生对所学课程产生浓厚持久的学习兴趣。“示范-实训-考核”教学法,一开始便注重了对学生兴趣的培养。它从能引起学生兴趣的示范入手,让所有的学生在老师示范的带领下,从容的跨过了实训入门的门槛,让实训以一种全新的形式展现给学生并赋予它新的内容,使教学得以顺利实施,取得满意的教学效果。
三、“示范-实训-考核”教学方法的含义及实施过程
“示范-实训-考核”教学法,是基于课堂组织基础上,以提高课堂教学效果为目的,注重调动学生学习主动性,指导学生掌握实训内容的一种教学方法。该教学法把考核贯串于整个课程教学过程。
实施过程分三步完成,即“示范降低门槛,实训融会贯通,考核点燃激情”。具体实施就是在实训课一开始,先由老师来讲解和实训相关的基础知识,学生在上课之前对实训项目是很感兴趣的,但是由于自身的基础比较差,对于电路的理解比较困难,如果没有老师对基础知识进行讲解,学生理解起来是比较困难的。接下来是示范,可以教师自己演示,也可以老师在旁边指导请两名同学来为大家演示。这样学生在了解原理的基础上,又看到了同学的演示,自己在做实训的时候就没有问题了。第三步是让学生自己做实训,装备学院的实训设备在辽宁省来说已经算是比较多的了,但是也不能保证每名同学一台实训设备,上实训课的时候一般是两名学生一台设备,这样一名同学做另一名同学就容易偷懒,因此在做实训前要做好分工,一名同学在做实训的时候,另一名同学要完成实训报告册,这样两名同学都有事情可以做。第四步就是要做好考核,考核即是对教学效果的一种检测,也可以给学生一种成就感。完成实训并通过考核的学生,在做下一次的实训的时候就会产生更大的兴趣。没有通过考核的学生,也知道了自己错在哪儿,下次也不会再犯相同的错误。
四、存在的问题和改进措施
我国高师的课程设置大致分为通识课程、学科专业课程和教师教育课程这三大板块。六所部属师范院校在课程整体设置上大致相似,其中通识课程的学分大致占整体学分的30%,学科专业课程大致占47%,教师教育类课程占23%。日本的师范教育课程类型分为通识课程、专业课程和自选课程。其中专业课程又分为教师教育课程和学科专业课程。这些不同类型的课程比例设置大致为1∶1∶1∶1。学生在完成最低的通识和专业必修课程的同时,可以在全校范围内根据自身的兴趣选择自选课程。自选课程的选择,很好地利用了综合性大学的优势,既可以选本学院的课程也可以跨学院选择,不受自身所学专业的限制,有很大的灵活性和自由度。
二、通识课程内容均衡,同时限定修读学分和修读领域
教师的职业特性决定了高师通识课程对培养教师具备多方面的文化修养和健全的人格有着重要的教育意义。我国高校中通识课程一般设置为公共必修课程和公共选修课程。公共必修课程主要包括政治、计算机、大学外语和大学体育等课程。其中政治类课程和大学外语在通识课程中所占比例最大,两者的学分占通识课程整体的60%~70%。我国非常重视和强调政治课程,即“两课”。每一位中国大学生都要在公共基础课中履修大量的政治理论课和思想道德修养课。日本的通识课程除政治类课程之外,其余类别和我国相似,也都包括了信息技术、外语和体育。日本每一位新入学的大学生必须履修“学期初讨论会”这门课程,以懂得作为一个大学生应该如何安排自己的学习和生活,能够顺利地做好中学学习与大学学习的衔接。另一必修课程是“信息教育I”。其他通识课程只限定了必选的领域范围,而不具体指定课程名称。不同于我国对政治类课程的重视,日本的通识课程中,只有对学生选修法律方面的课程做出了规定,如在信息教育类课程中学生可以选修“人权”方面的课程,仅要求社会科学专业方向的学生必修“日本宪法”课程,而对其他专业方向的学生不做要求。外语课的学分和总学时也远不及我国的多,但是学校开设了多门外语课程,鼓励学生在完成英语的基础学分的同时,也能够学习和了解其他国家的语言和文化。日本通识课程中有一半的学分要求履修的课程必须要涉及人文科学、社会科学、自然科学和复合领域等各个领域的课程,并提出学生们应当“具备学习人类智慧所应有的知识和思考力”的学习目标。公共选修课只要求修够2个学分,可以在全校范围内的公共基础课中选择自己感兴趣的课程。我国公共选修课覆盖面比较广泛,主要分布在自然科学、人文科学、语言、艺术、社会科学、计算机、体育等各个领域。学生虽然有较大的选择空间,但是选修课整体所占学分不多,在很大程度上制约了学生选择的自由度。而且在修读方式上,也多是对修读学分有最低限制,而鲜有对修读领域做出要求。这样做的结果,学生们在通识课程的学习中可能很难均衡地了解到各个领域的知识,不利于学生开阔视野,提升修养,得到综合发展。
三、学科专业课程高度融合,注重基础学科的学习
高师生物专业的学科专业课程大致可以分为两类,一类是非生物学科专业基础课程,另一类是生物学专业基础课程。以陕师大为例,非生物学科专业基础课程主要包括了高等数学、无机及分析化学、无机化学实验、有机化学、有机化学实验、普通物理学、普通物理学实验、生物化学、生物化学实验等。生物学科专业基础课程一般包括动物学、动物学实验、植物学、植物学实验、遗传学、遗传学实验、微生物学、微生物学实验、植物生理学、植物生理学实验、动物生理学、动物生理学实验、分子生物学、分子生物学实验、细胞生物学、细胞生物学实验、生态学、生态学实验、野外实习等。除此之外,各个院校根据自己的培养方案,亦有开设其特色专业课程,学生在完成必修课程的基础上,可以根据自己的爱好选修不同专业的课程。而选修课的学分设置每个学校也不尽相同。我国六所部属师范院校都非常重视学科专业课程的设置,学分也是在三类课程中所占比重最大的。尤其是北京师范大学,开设的非生物学科专业基础课程共24学分,生物学科的67学分,共计91学分。日本大学的学科专业课程也可以大致分为两类。一类是科学专业方向的学生必须共同履修的科学基础课,包括了生物学、物理学、化学和地理学四大科学专业的基础课程和实验,以及相对应的各学科的教学法。另一类是生物学专业方向的学生需要履修的课程。学科专业课程是教师教育课程的核心与基础,教师必须充分掌握学科专业知识。学科专业课程是教师的基础性必备课程,是为了培养师范生的学科专业素养而设置的,是解决生物教师“教什么”的问题。在比较中我们发现,我国学科专业课程设置门类非常详细,在所有类别的课程中所占比例最大,约占了近一半学分,不仅注重学科专业体系的完整性,同时也重视学科专业的纵深发展。相对而言,日本大学的学科专业课程,其课程门类和总课时量都较少,课程内容高度融合,注重科学类基础课程的学习。这与日本初中小学施行综合科学的教育体制相符。
四、教师教育课程门类丰富,内容全面
我国师范院校的教师教育类课程平均学时为38学时,大约占总学时的23%。六所附属师范院校的课程设置门类都比较类似,都开设了教育理论课程,这是因为教育理论课程是培养师范生教育基本知识,基本精神和基本观念获得和形成的关键。除了传统的教育学、心理学等经典的教育理论课程以外,各师范院校也将现代教育技术设置为重要的教育基础课程。将现代信息技术融入日常的教育教学中,培养能够适应社会信息化变革需求的创新人才。在整个教师培养课程体系中原本仅有一门学科教学论,与之相比,现下的教育技能课程门类和比重都有很大程度的提升。这样的变化说明,现代教师教育在原有的学科知识和教学知识培养的基础上,更加关注教师的学科教学知识培养。六所师范院校也都分别开设了教师教育方面的学校特色课程,涉及艺术修养、教师技能、研究方法和政策法规等不同方面。日本师范教育可供选修的教师教育类课程,还开设了教学实习、教师能力开发、教学设计入门、语言技术、语言理解基础、临床心理学I、临床心理学II、寿命心理学、发育心理学I、发育心理学II等。各为2学分。并且毕业设计与学科教学方法这两门共占12学分的重要课程,是放在学科专业课程分类中的。日本课程设置中有32学分的自选课程。而门类众多的教师教育课程的设置,也为学生在完成必修课程的基础上,提供了更丰富的选择。
五、启示与思考
关键词:课程目标;科学素养;教学
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2012)2(S)-0031-4
新课程改革已实施十年,基础教育课程建设及其具体的教学,的确出现了许多新景象。当然,在这个过程中也难免存在这样那样的问题。目前,在认真总结反思、深入研究的基础上,新修订的义务教育物理课程标准和教材即将实施。对于广大一线教师来说,深入学习和理解课程标准核心内涵,进一步审视实践行为,依然是十分必要的。
1教学目标立意
教学目标是对教学结果的期望。教学到底应产生怎样的结果,这对整个教学来说是一个方向性的问题。有人认为,传统教学的缺陷是偏于“知识立意”,因而提出“能力立意”的命题。其实,物理课程标准关于目标的定位更为准确,这就是培养与发展学生的科学素养。本文试从现代学习论的角度,谈谈对义务教育物理课程标准核心立意的见解。
1.1教学目标与广义知识
什么是知识?看起来很明确,其实一直是争论不休的。
就传统而言,知识通常被看作是“对事物的本质、联系的反映”。“对事物的本质、联系的反映”这的确是知识,但在现代教育心理学看来,学习所获得的不仅包括“知什么”的陈述性知识,而且包括“知如何”的程序性知识,即不仅包括客观事物的属性与联系反映所得的结果,而且包括知道怎么去操作、行动,即智慧技能、认知策略和动作技能等。显然,现代教育心理学认为知识包括很多领域,认知策略、动作技能和情感态度都是知识范畴。都是学习的产品。为了区别,通常将前者称为“狭义知识”,后者称为“广义知识”。
课程标准对目标的总体描述是“义务教育物理课程旨在提高学生的科学素养,让学生:学习终身发展必需的物理基础知识和方法,养成良好的思维习惯,在分析和解决问题时尝试运用科学知识和科学研究方法;经历科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参加与科学技术有关的活动,有运用研究方法的意识;保持探索科学的兴趣与热情,在认识自然的过程中获得成就感,能独立思考,敢于质疑,尊重事实,勇于创新;关心科学技术的发展,具有环境保护和可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。”
显然,这样的目标不仅具有鲜明的广义知识色彩(比狭义知识内涵宽),同时还包括了科学、技术与社会以及人与社会的关系(比广义知识内涵宽)。可以说,统摄了“科学探究(过程与方法);科学知识与技能(知什么与知如何);科学情(态度与价值观);对科学、技术与生活、社会关系的理解。”这样的立意,实质上是从教育培养高度来考虑学科教学,即是将传统的以传授狭义(学科)知识为主的教学提升到广义知识、科学素养的教育层面。
1.2三维目标的内在联系
“三维目标”是对科学素养的概括性提法,这里主要谈三维目标的相互关系。
教学目标应该理解为学习目标,它所表达的是学习结果。美国教育心理学家加涅认为,学习的结果是导致人的能力和倾向变化,不论中小学生学习何种学科,在广义知识视野中,学习结果可以分为五种类型:一是“知什么”的陈述性知识,包括文字符号的学习,以及由文字符号所表征的概念、规律等事实性知识;二是智慧技能,是指用符号对外办事的能力。属于“知如何”的程序性知识,如运用定律公式解释或解答某个问题,又如运用概念、规则进行逻辑推理等;三是认知策略,即调控学习、记忆和思维等认知过程的能力,如某种学习方法、技巧等;四是动作技能,如制作和实验操作等;五是情感态度(笔者更愿意将其理解为心理学所说的“非智力因素”),如兴趣、志趣、态度、意志品质与价值判断等方面。
从学习“导致能力变化”看,上述分类的前四项反映了“知识与技能”。技能不但包括学科的技能。例如智慧技能与动作技能就是指与学科相关的知识、思维、方法及其操作技能;而且也包括学习的技能,例如认知策略就属于学习活动的技能。即在学习中学会学习。从学习“导致倾向变化”看,第五项反映的就是“情感态度与价值观”。
无论是知识、技能的掌握。还是情感态度与价值观的形成与发展,一定是在学习过程中渐进建构的,即总是经历一定过程、通过某种方法获得的。过程与方法不同,定然会导致结果的差异。因此,教学目标中不能不考虑实现结果的过程与方法。
三维目标构成了既相对独立又互为结果、互为支持条件的目标体系。为什么这样说呢?三维目标对于学习的意义好似“一身两翼”的飞机。通过学习获得“知识与技能”这永远是最基本的,这如同承担载物功能的机身;而“过程与方法”和“情感态度与价值观”就如同两翼,飞机能否飞起来。能否飞得更高更远、甚至飞得更轻松,两翼是其强有力的保障。从这个意义上说,“过程与方法”和“情感态度与价值观”不但本身是目标要素,而且对于“知识与技能”的获得也是支持条件。所以。确立“过程与方法、情感态度与价值观”的目标地位,不但因为它们是科学素养的重要方面,还意味着学习的支持条件被得到重视。
2教学目标的层次性
提高学生科学素养是总目标,而目标的实现是有过程、分阶段的,因此教学目标具有层次性。教学应遵循“适应与发展”的原则。发展是以适应为前提的。因此,初中物理教学目标必须考虑两个基本面:一是初中生正处在从好奇兴趣走向认识(探究)兴趣、从直觉感知走向理性感知、从形象思维走向抽象思维的显著变化阶段;二是初中物理是物理学的入门课程。
2.1学习内容的安排
初中物理内容正是根据以上两个基本面来考虑的。八年级第一学期以“常见现象”为明显特征,如声现象、热现象(物态变化)、光现象(反射与折射)以及简单运动现象。对应的认知要求,主要是基本观察(生活观察、简单实验观察)和简单探究活动。知识性内容大多是定性的。少数的定量关系也都特别简单或不难接受。从第二学期起,逐步涉及抽象程度相对较高的问题。定量关系的规律有所增加,但在理解与应用难度上给予了明确的限制。总体上说,初中物理是以感知、体验、尝试为基本特征的。
“认知发展理论”特别重视学生的原认知因素,即学习的背景因素。学是在已有知识基础上进行的,尤其是物理学科这类理解性的学习。现代认知心理学家奥苏伯尔甚至这样说“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么我将一言以蔽之:影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点,并据此进行教学。”有人可能会说。既然学生已经知道了,那还需要学习吗?其实,奥苏伯尔所说的“已经知道了什么”是指认知背景。越是低年级,学生的“物理背景”越单薄、且越依赖于生活经验,所以初中物理强调从生活走向物理,从最常见现象和最简单问题入门。同时,初中
物理学习是为高中物理学习创造背景的,因而初中物理内容还呈现出面面俱到的特征,几乎高中、大学的内容它都有,主要就是考虑为后续学习创造尽可能宽的背景。
2.2科学素养的体现
初中物理教学如何体现提高科学素养的要求。同样要考虑到前面所说的两个基本面。应该说,对于初中物理教学目标,没有谁会怀疑基本知识的重要性,也没有谁会否定记忆和做习题的必要性,因而这里要特别强调以下两点:
第一是兴趣。物理学可以说是整个科学大厦的基础。而初中物理又是物理学大厦的门槛,这时最需要的是好奇兴趣与探究热情。于是,初中物理课程将“保持探索科学的兴趣与热情,在认识自然的过程中获得成就感”作为目标要素之一。尽管科学道路是崎岖的,但决不能在人口处就将学生们吓跑。在笔者看来,好的初中物理老师,应该是善于引导学生“理”的。可惜中国人笃信“学海无涯苦作舟”,哪怕是低年级,也很少有人会去冒“玩中学”的风险。其实“玩中学”说的寓学于乐,只要善于引导,是完全可以学得更生动活泼一些的。追求生动活泼,初中物理具有得天独厚的优势,千万不能将本来有趣的教得没有趣。千万不能将“活的物理学教成没有血肉的骷髅”(杨振宁语)。
第二是活动。“玩中学”就是在活动中学,上面主要是说活动的兴趣价值,这里将要说明活动的认识价值。著名发生认识论心理学家皮亚杰认为,儿童的心理结构或认知结构,是在与环境不断适应的动态平衡过程中形成和发展的,他提出:主体与客体相互作用的活动,是认知结构产生的源泉,让儿童获得充分活动的机会,是认知发展极为必要、不可缺少的条件。在他看来,活动是认识产生的源泉,没有活动,认识就成了无源之水:活动也是认识发展的条件,缺少这一条件,认识就不可能得到很好的发展。物理学习的主要活动是实验与探究。从学习角度看,实验与探究的价值包括如下一些方面:
其一,为认知提供支持。比如图1和图2所示的现象观察或感觉体验,可以为认识“压力的作用效果与哪些因素有关”提供感知支持。类似的小活动,不但取材方便、操作简单,而且能为获取认识提供有效的现实背景,因而应该成为初中物理教学的最经常常化活动。
其二,实现目的性结果。比如,用刻度尺测量长度,可以练习刻度尺的使用并获得被测量对象的长度结果。也比如,对影响金属丝电阻大小因素的探究,可以验证相关猜想是否成立,获取有实证的相关结论。
其三,为训练操作技能提供机会。比如仪器、仪表的使用,实验装置的安装,排除简单实验故障等技能。
其四,习得问题解决的方法策略。实验与探究。常常表现为运用一定的知识和方法解决问题。这一层面的学习价值十分丰富,也是提高科学素养的主要方面。比如伏安法测量电阻或测量电功率,在知识上分别是基于,在方法上是将测电阻或功率转化为测量电压与电流。对于探究性实验来说,当有若干因素同时对研究对象发生影响时,需要对哪些因素进行控制、如何控制,这方面的经验与思维积累,对学生未来的社会实践或从事真正意义上的科学探究都具有重要意义。再就是,问题解决的“转化方法”充满了智慧色彩,很值得重视。比如,在探究电流产生的热量与哪些因素有关时,最大的困难是没有测量热量的仪表,在控制相关变量的条件下,转化为观察温度变化或热膨胀程度,这就是智慧。在我看来,并不是聪明的人才能学好物理,而是学好了物理会变得更聪明。好的物理老师,能让学生考出好成绩固然是必须的,但最为重要的是通过教学让学生更聪明,这是对学生终身发展特别有价值的。
3教学行为与目标落实
既然物理教学目标以提高学生科学素养立意,那么教学就应以此为出发点和归宿。现在常常讲教学反思,反思什么?从宏观上说,就是看目标把握是否准确、落实是否全面。在相关培训活动中,笔者曾以“声现象”教学为例与教师们聊过这样的话题,尽管不是很全面,但具有一定的代表性。
3.1问题要点
教师们不妨回顾一下,在声现象教学的前前后后,诸如“声音是由于()产生,的”这类形异实同的简单题,你一共让学生练了多少次?很多教师觉得,实际可做的题目很少,不拿简单题反复炒还能干什么?
还能干什么?笔者向教师们提出:同学们是否都做过“土电话”或“比较材料的隔声性能”这类制作或实验?其回应大多是会心一笑,或窃窃私语:占时间、很麻烦、这些又考不到……。很显然,制作“土电话”和“探究隔声性能”之类的活动,实际上是被视为可有可无的,明显存在“以考定教”倾向。
再一种普遍现象是;不少教师在刚上了一两节课后,就忙着编造一些所谓联系生活、联系科技、拓展提高、培养能力的问题来。但许多问题只是教师的见识或经验,离学生的生活经验、阅历见识太远,弄得学生云里雾里。甚至,不少教师将自己也搞糊涂了,例如“听声音判断西瓜生熟程度,到底凭借的是音调还是音色,还是两者都有?”教材中没有,各种教辅资料中众说纷纭,自己又难于或者不敢干下结论。如此以其昏昏,何以使人昭昭?
当前初中物理教学普遍存在的问题。概括起来大致有三大表现:一是简单重复。二是随意拓展,三是活动缺失。这反映出,教学并不是以目标为导向,而是以应试为导向。应该承认,长期以来的考试命题确实存在一些问题,但随着对课程标准理解的深入,当前正在向着应然的方向改进。
3.2改进思考
仍以声现象的学习为例。如果从科学素养目标的角度来思考教学,就是要在简单重复和随意拓展上做减法,在活动上做加法。
声音涉及的振动和波动现象属于复杂运动,初中学生对振幅、频率以及声音基本特征的认识不可能深入,甚至难以接受。但是,为什么有初中教材将它放在第一章?咱们应当换一个角度来思考本章的学习价值。
事实上,这一章的学习首先是要“好玩”,通过活动体验学物理的乐趣。见识与尝试初步的探究。比如尝试让各种物品发出声音,也比如做个“土电话”玩玩,由此获得满足感和兴奋感。当然,学习不能只停留在“好玩”层次上,要考虑为后续学习创造背景。而这种背景的主要方面就是学会探究。大家是否注意到,声现象之后是热现象或光现象等等,在知识上几乎没有什么联系,而认识问题的途径和方法却是基本相通、可以迁移的。以感知振动为例,振动常常是难以直接观察的。可以通过转化来感知。例如用敲响的音叉接触面颊,这是触觉感知;或接触悬挂的轻小物,轻小物被弹开。或像图3所示那样,接触水面时溅起水花,这些都是视觉感知。再比如“探究材料的隔声性能”,目的主要不在精确地确认谁好谁差。而在于尝试探究,其中不但涉及控制变量的方法,还涉及到寻求衡量隔声性能的指标――在没有直接测量隔声性能仪器的条件下,必需想出简单可行的“土办法”。
总之,物理教学是不是体现了提高学生科学素养?依笔者的简单看法,就是看学生是否在掌握基本知识的同时,增长了思考与解决问题的智慧。
参考文献:
[1]钟启泉等,基础教育课程改革纲要(试行)解读(第1版),上海:华东师范大学出版社。2001.8.
[2]阎金铎、郭玉英,中学物理新课程教学概论(第1版),北京:北京范大学出版社,2008,2.
一、 前提是研究学情,分层预习
在教学过程中,很多老师可能与我有过相同的经历:前天布置了预习作业,可是到上课时多数学生站起来一问三不知,或者照本宣科。这样的课堂的实情违背了我们的设想,也达不到让学生学会和会学的效果。
教学要研究学生的知识起点、能力水平,要考虑学生的可接受性,把握学生学习语文的“最近发展区”,力求使学习任务适合学生的知识水平和心理特征,使学生能体验到“跳一跳摘到桃子”的滋味。只有从了解学生的现有状况出发,才可能提出切合实际的教学任务与学习目标,才能选择恰当的教学方法。
预习方法和步骤的依托是学生的具体学情。就我所从教的班级而言:(1)近70%的学生没有阅读习惯,知识面狭窄;(2)约50%的学生不善于动脑筋,缺乏深入理解能力;(3)30%左右的学生语言表达能力欠缺,上课不能主动参与思考;(4)大概10%的学生只能完成基本的抄写任务。
如此学情教师如果让学生在预习时吃统一配餐肯定会出现消化不良的状况。针对班级学生的具体学情,笔者认为应把学生和预习内容分层。学生可分为A、B、C、D四类,预习内容亦可分为四类:一、拓展延伸,深入思考类;二、综合应用,语言表达类;三、文本解读,资料查询类;四、字词掌握,文段背诵类。A类学生可以完成四类难度的预习内容,B、C、D类学生以此类推。当然学情是动态的,每堂课的教学内容也是变化的,教师要根据具体情况随时作出调整,这就需要我们不断地总结观察,适时了解学生的状况,及时作出适合学生的分层任务,这样才会让学生有信心不断超越自我。
二、关键是指导方法,学会学习
美国教育心理学家、当代认知心理学派和结构主义教育思想的代表人物之一布鲁纳说:“如果教学富有成效的话,那么在教学人员帮助下的学习一定比个人独自进行学习所遇到的危险、风险或苦恼来得少。”
我班有很多学生学习还是比较认真的,让回家查资料,第二天肯定用A4纸打印好给老师看,让上课时汇报查找结果也肯定能拿着这张纸认真朗读。这样的预习结果都不是我们语文老师想要的。我们要的是脱稿的演讲、精彩的点评、妙语的表达、大胆的质疑等等。学生认真预习了达不到预期的效果,这肯定是学习方法不当。在学生没有学会学习语文的方法时,教师的指导至关重要。
在这一点上,笔者比较认可“从临帖到破帖”的学习过程。教师可以在一类文体中选择1~2篇作为范例,其中列出这类文体我们需要解决和掌握的知识点以及由此延伸出的知识。框架如下:(1)资料助读(教会学生查阅资料的方法);(2)基础知识检测(让学生养成自我检测基础知识的习惯,提升纠错和自学基础知识的能力);(3)文本解读(根据不同文体列出相关知识点及其解题方法,帮助学生理解掌握它们的文体知识,更好地解读文本,把握文体特色);(4)互动解疑(调动学生自我探讨、解决疑问的积极性);(5)你的质疑(只有通过质疑和提出问题,学生的创新意识才能得到不断强化,创新思维能力才能得到不断提高)。
在学生的预习习惯未养成之前,教师一定要悉心指导,教给学生预习的方法和步骤,并且要认真检查预习作业,否则便会流于形式。经过一段时间的指导,学生了解了学习不同文体需要解决的知识点,掌握了预习不同文体的方法,预习时就有了方向。学生从开始“一招一式蹲马步”的入门新手成为“以无招胜有招”的常胜高手。其间还需要我们教师有“静等花开”的耐性。
学生由学会到会学,这是我们追求的目标,也是预习课最期待的效果。
三、 不忘是激发兴趣,快乐学习
学习语文的动机是学生学好语文的内部动力,因而,在教学设计中,教师要充分分析、了解学生的心理需求,并采取各种有力措施,把学生的兴趣和需求纳入合理的轨道,以调动学生的学习积极性,激发学生的内在学习动机,使学生由“要我学”转变为“我要学”,快乐地学习。
比起各类初中生喜爱的小说、漫画和网络,语文课本显然让很多学生提不起兴趣。比起数、理、化、英,语文学科在很多学生和家长心目中是主科中的副科。语文课不受重视,可能很多同仁与笔者有同样的感触。语文课的重要性毋庸置疑,关键是让学生兴趣盎然,真正地对语文课产生兴趣且认真地去学习我们的母语。早在春秋时期,伟大的教育家孔子就强调过兴趣的重要性。他说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”所以由古至今,无论学习什么,都要激发起学生的兴趣,才能达到学进学好学透的目的。
1. 用重要性激发学生学习语文的兴趣。很多理科是强项的学生不屑于学习语文,让这类学生意识到学习语文的重要性才能激发起他们学习的兴趣。利用预习课讲一些我们身边的故事能够打动他们。2009年中考,我校有五六名理科高手由于题意理解错误在中考中失利,这一事例引起了很多人的关注和思考。我们可以巧妙地利用此类事例让这些偏科学生意识到语文学科的重要性,从而激发他们的学习兴趣。
2. 用文本引领学生快乐学习语文。布鲁纳说:“学习最好的刺激乃是对所学教材的兴趣。”在学《错过》这篇文章时,我把这篇文章与现下流行的穿越联系起来。我用了这样的导读:“现在很流行‘穿越’,有一部电视剧《我叫艾瑞卡》(《重回昨日》),这是关于一个年过三十的女性的故事。聪明、美丽、迷人的艾瑞卡坦白、率真,她有巨大的潜力,却不知为什么事事不如意。停滞不前的生活让艾瑞卡常常反省自己的过去……直到有一天,在汤姆医生的帮助下,艾瑞卡被送回到过去,这让她有机会去修正那些令她后悔的决定,她可以更正错误,重新来过。这部由加拿大BBC制作的电视剧,第一集播出时就吸引了70万观众收看,20~34岁是主要收视人群。平凡的我们不可能回到过去修正自己的‘错过’,为了我们今后的日子不在梦想‘穿越’中度过,阅读完课文请你说说,面对人生中都有‘错过’这一‘人生的常态’,刘心武先生是怎样看待的?”
应该可以用“炸开锅”来形容当时课堂上学生的情形,预习文本的兴趣空前高涨。快乐学习不仅可以使学生精神振奋,正视学习过程中遇到的困难,充满信心地去克服困难,还可以使学生思路开阔,思维敏捷,积极主动地参与学习活动。
【关键词】七年几何 特点 入门方法
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0160-02
我们都知道,学好七年级几何是初中几何的基础所在。有这么一句话说得非常经典:“几何头,代数尾”。确实多年的教学经验也告诉我们,七年级几何学生难学,教师难教。其实,教育心理学家已经知道:七年级是学生思维发展的质变期,从小学到中学,学生的思维方式正经历着一种从“数”转入“形”的学习,从“代数运算”为主,转入“几何推理”为主的变化过程,它真的需要给学生一段甚至更长时间的适应过程。因此,在这一敏感时期如何培养学生学习几何的兴趣,如何使学生理解抽象的几何概念,掌握更加严谨的数学语言,使他们不再感到“几何、几何、无可奈何”这一困惑,引领他们自信地走出怪圈,顺利地通过几何入门阶段的学习,是摆在我们面前所必须认真加以思考的重要课题。下面本人结合多年的教学体会,谈谈七年级几何如何入门。
一、让学生感受灿烂悠久的几何文化,激发他们学习几何的兴趣
兴趣是启迪学生自觉学习的最好因素,更是学生探究未知领域的动力源泉。没有丝毫兴趣的强制性学习,必将会扼杀学生探求知识的欲望。几何的第一节课非常重要,如果教师照本宣科,结果可想而知。因此,教师应在课前准备大量的材料,让学生感受灿烂悠久的几何文化。
二、巧妙创设情境,加深学生对几何概念公理的理解
概念是筑成数学大厦的基石,没有概念就没有思路。概念既是思维的重要形式,也是推理论证的基础,更是掌握数学基础知识的前提。所以加强概念的教学是学好几何的关键。几何刚入门,概念多且抽象。
三、初步培养学生掌握规范的几何语言能力
数学中的文字语言,它的突出特点就是简明、准确、严谨,而符合语言最大的特点就是抽象。正确理解和掌握规范的几何语言是学生顺利进行几何学习的首要条件,能否进行几何语言的规范表述往往成为七年级学生学习几何的拦路石,因此在教学过程中,教师应做到以下几点:
1.充分发挥教师的语言表率作用
作为课堂教师主要是运用语言的形式向学生传道、授业、解惑。有意识地模仿往往成为学生学习几何语言的第一步,这就要求教师的语言要严谨、准确、精炼、条理清楚。如在讲解公理“过两点有且只有一条直线”时,可以让学生自己动手画图,然后交流得出结论。但很多同学常将它误译为“过两点可以画一条直线”,这样的叙述显然欠妥,这时应及时向学生指明在这个公理中第一个“有”表示这条直线是存在的,即通过两点可以画一条直线;而第二个“有”是表示这条直线是惟一的,即通过两点只能画这么一条直线。总之,教师要对几何课本中常见的术语如“连接”与“连结”,“或”与“且”,“延长”与“反向延长”等等,要认真向学生解释清楚到位,避免学生在今后应用时造成混淆。
2.培养学生初步掌握图形、文字语言与符号语言的互译能力
斯托利亚尔在《数学教育学》一书中指出:“数学教学也就是数学语言的教学”。几何语言通常表现为图形、文字和符号三种形式。数学语言是数学知识的重要组成部分,它既是数学思维的载体,又是数学思维的具体体现。它既是表达的工具,又是交流的工具。我们都知道,几何的证明格式通常是用“”和“”这种形式的符号语言进行推理论证的。如在讲解“两条直线都和第三条直线垂直时,那么这两条直线____”时,先引导学生动手画图、观察、得到结论(相等),然后教师把正确的几何语言板书出来即(ac, bc a∥b ),最后让学生理解清楚后再模仿操练。初步学习学生能达到一、两步推理,就很不错了,要记住学生刚开始学习,推理的过程步骤不必过多,但是对特征与识别的文、图、式表示是必须要条理清晰。这样把教学过程变成学生自己动手操作,发现规律的过程。既可让学生感受到发现探索知识的快乐,又可激发学生的学习兴趣。
3.引导学生养成良好的学习习惯
重视课本,重视课前预习,对学好几何至关重要。引导学生在预习过程中,重点对课本中的例题包括定义、定理、要精读,只要碰到看不懂的,要先做个记号,上课时结合老师的讲授,进一步阅读课文,从而掌握重点、关键,解决预习中的疑难问题。勤动脑、勤动手踊跃参与问题的讨论,熟记一些几何习惯用语和模式,熟悉几种常见几何语言的运用和叙述,边模仿边学习,达到初步掌握规范的几何语言的叙述、表示和画图。课后复习是课堂学习的延伸,引导学生做作业之前,一定要先复习课本。当然,做适量的习题还是必要的,若能点滴积累,善于及时归纳总结,又能熟悉解题的常见着眼点,学好几何只是一个时间的问题。
古人云:“授之以鱼,不如授之以渔”。学生不应该只是个知识的容器,而应该成为主动探索知识、发现知识、运用知识的主人。作为一名教师一定要培养学生学习数学的兴趣,引导学生努力去探索几何世界的魅力,揭开它神秘的面纱,让思维在广阔无隙的平面之上纵情翱翔,尽情地去领略数学天地的无限风光。
参考文献:
[1]孙月光 《初中几何教学研究》 上海教育出版社 2000
[2]李求来 《中学数学教学论》 湖南师范大学出版社 1992
[3]徐斌艳 《数学课程与教学论》 浙江教育出版社 2003
软件心理学的发展史
软件心理学发展大致可分为两个阶段[7],第一阶段是软件心理学的创立和初探阶段,第二阶段为软件心理学的丰富和发展阶段。两个阶段的主要区别是理论基础、研究对象和研究方法不同。20世纪70年代为软件心理学研究的第一阶段,研究学者主要由计算机科学家组成。1971年,Weinberg出版了《程序开发心理学》一书,开辟了软件心理学的新领域。该书从人类行为、社会行为和个人行为等3个角度审视程序开发。但是温伯格坦言,该书中的许多思想未找到“科学依据”,没有很好的理论基础。该阶段采用实验手段研究的代表是Shnei-derman,他采用内省、案例研究和实地研究等手段,对编程风格、项目组织、团队进程、程序员能力倾向和人格特质因素等方面进行了探索[4]。但是,Shneiderman的实验缺乏认知模型的支撑,面临设计问题简单、编程环境失真等问题。20世纪80年代至今为软件心理学发展的第二阶段,吸引了计算机科学家、心理学家和人素工程学家的参与。该阶段以认知模型的构建为特征,采用客观的行为分析作为严格试验方法的补充。从认知心理学引进理论框架,并将其研究成果引入到软件工程中,以促进软件工具的研发,改进编程活动。该阶段弥补了第一阶段的不足:研究对象扩展到专业程序员,而第一阶段的研究对象几乎都是学生;考虑了软件开发的集体性及协作性;所涉及的活动不只是编码,也研究需求规格说明及软件设计;考虑了语言和编程范式对编程活动的影响。纵观软件心理学的发展史,软件心理学的研究方法渐趋成熟、研究内容逐渐丰富、研究学者日益多元化。软件心理学的发展过程是软件工程与心理学融合程度逐步提高的过程。
软件心理学研究体系
从学术文献来看,软件心理学研究的热点主要集中在7个领域:程序设计的认知机制、程序理解理论、专家与新手的差别、程序员人格特质与绩效的关系、程序员情感与绩效的关系、程序员能力倾向测试和人机界面设计。笔者分析了各项研究内容之间的关系,如图1所示。软件心理学的研究从3个层面展开:第一层面为认知活动机理层,第二层面为根源因素层,第三层面为应用层。第一层面从软件生命周期的核心活动出发,研究其认知机制,主要包括软件设计活动的认知机制,以及编码、测试、维护中的程序理解机制。第二层面在第一层面的基础上,研究影响主体绩效的根源因素,一方面研究情感、人格特质对主体绩效的影响;另一方面从“主体的能力是由学习和训练得来的”这一观点出发,研究专家与新手在知识、策略和元认知方面存在怎样的差别。第三个层面是将前两个层面的研究成果应用到软件工程相关的活动中,如将根源因素层的研究成果与心理学测量方法相结合,研究程序员能力倾向测试,用于选拔适合从事软件开发的人员。将程序员的行为和认知机制的研究结果用于指导软件开发环境的人机界面设计。将专家与新手的差别的研究成果应用于软件工程人员的教育与培训。软件心理学在人机交互中主要应用于用户建模及可用性的设计与验证,关注用户描述,对用户的感知、认知和动作进行建模,并构建感知-认知-动作的集成建模。该方面的应用旨在了解和支持人与计算机的交互,使设计的软件或系统的可用性更高。该领域是软件心理学与计算机科学结合最成功的研究领域,存在的评述较多。本文接下来对前6个领域的研究现状及其对软件工程领域的启发展开论述。
主要研究进展
1程序设计的认知机制
研究进展程序设计认知机制主要包含3类元素:知识、策略和过程组织。程序设计知识分为句法知识、语义知识和图式知识[5]。前两类知识与程序语言紧密相关,而图式知识是程序设计的核心。图式(Schema)是主体内部的一种动态的、可变的认知结构单元,是由旧知识组成的无意识的心理结构。图式理论的核心思想是,将主体过去的经历形成模式,在解决问题的时候无意识地匹配和调用与目前情况相符的模式。图式的存在使得人类的认知具有自动加工的特点,同时也是认知失误的重要原因[6]。程序设计图式包括编程图式、结构图式和问题域图式[13]。编程图式是编程领域特有的图式,包括编程基础知识和算法知识等。结构图式是生成和理解文本的重要知识,如1个功能程序的结构图式由3个角色组成:输入、计算和输出。问题域图式是程序要解决的特定问题的领域知识。根据图式理论,程序设计的核心活动是相关图式的激活。程序设计过程就是程序员激活储存于记忆中的适合解决当前问题的若干图式,并对这些图式进行组合的过程。以图式为核心的程序设计模型以Adelson模型[7-9]和Détienne模型[10]为代表,将程序设计认知活动视为图式检索、图式匹配、解决方案评价、调试和通用化[7,8]的过程。程序设计的策略[11-13]包括:①自顶向下和自底向上。自顶向下是指将总体问题逐层分解为小问题解决的策略,自底向上是从细节到总体逐步构造的策略。②向前和向后。向前设计模式即程序解决方案按照执行方向设计,向后设计模式即程序解决方案按照与执行相反的方向设计。③广度优先和深度优先策略。广度优先策略是先解决完一个层面的所有问题,再解决低一个层面的问题,深度优先策略是将一个问题从上到下解决完成后再解决其它问题。④过程式和声明式策略。若编程方案是规程控制,则是过程式的。若编程方案用于声明静态属性,如对象、角色等,则是声明式的。⑤心理模拟,用于评价问题解决方案。程序员在不同情境下会使用不同的策略,策略的触景包括编程语言的认知维度[14]、编程环境特征、问题类型和程序员自身思维方式和已获得的图式,程序员趋于选择自己熟悉和使用频率高的策略[15]。程序设计的过程组织有两种方式。一种为结构化组织方式,认为程序设计是按照自顶向下、宽度优先的方式组织的。但是实验发现,实际的程序设计过程并不是严格按照这种结构化的过程进行的。程序员设计或编程过程中会出现机会性的偏离[16],即程序员(设计师)以实现目标为第一要务,不受规则的限制,自顶向下和自底向上、深度优先和宽度优先策略都会用到,取决于具体的情景。存在许多支持该模型的实验研究结果,如程序员有时会优先实现他认为最重要的功能。这种认知策略会被多个因素触发,如资源限制。当工作记忆超出容量时,结构化的工作模式就会失效,由宽度优先策略跳变为深度优先策略,产生机会主义偏离,即机会主义组织方式。
应用与启示从程序设计认知机制可以看出,良好的知识结构(设计模式)、恰当的策略和过程组织将促进设计工作的开展。基于此,可设计出更适合程序员使用的软件开发工具。在软件开发环境中提供可视化的结构图式和知识图式支持,对程序员具有重要的辅助作用。如在面向对象编程工具中提供一个通用化的对象图式,包括创建、初始化、读、写、输入和输出功能;在开发工具中提供控制流、数据流和功能分解图等。同时,领域知识库的构建对软件开发具有重要意义,也是软件开发工具面临的一个新挑战[17]。程序员机会偏离现象说明,编程环境不能过分强制程序员按照自顶向下的方式编程[18]。编程环境应提供相对灵活的导航工具,以便程序员在不同对象之间快速切换。在支持机会主义偏离的情况下,同时也要提供未完成任务的追踪功能,因为发生机会主义偏离后,被中断的任务搁置后容易被遗忘。
不足与展望程序设计的一个重要特点就是解决的问题是“不明确的问题”(ill-definedproblem)[13,18],存在需求描述不清晰、缺失等问题;并且,一个问题可能存在多个解决方案,无法通过单一的标准进行评价,甚至无法评价。因此,对所要解决的问题的表征(representation)非常重要,问题表征中生成的情景模型直接影响设计方案的生成,也与设计方案共同演化,是造成个体差异的重要活动之一[19]。而目前的研究都是假设所有程序员对问题的表征是一致的,缺乏对程序员问题表征的研究。分析程序员的问题表征,将其集成到程序设计认知模型中,是未来的研究趋势[13,19]。目前的认知模型将设计的核心活动简化为图式检索、匹配和评价的过程。而实际项目中,程序员可能面临知识不足的问题。因此学习成为程序设计中一项重要的认知活动。学习中理解和集成图式将占用大量的工作记忆资源(germaneload)[20],对程序设计的其它活动存在重要影响。而目前的认知模型均缺乏对学习活动的研究,这将是未来研究的一个重要内容。最后,人类认知的一个重要特性就是具有主动监控和调节的高级能力,即关于“认知的认知”———元认知能力。元认知能力与认知失效调节及问题解决能力密切相关[21],而目前的认知模型几乎都没有考虑这一全局性的认知活动。研究程序设计元认知能力对程序设计其它活动的影响机理及其评价和训练方法,对程序员的选拔和培训具有重要应用价值,将是未来一项重要的研究方向[22]。
2程序理解机制
程序理解可谓是程序开发心理学最古老的课题之一。它解决的核心问题是,程序员如何处理源代码和构建高效的软件系统[23]。研究程序员程序理解的行为和策略,以此指导软件可视化编程环境的开发[24]。
研究进展程序理解理论最初从文本理解理论借鉴而来。文本理解是通过信息加工构造表征的过程。该过程翻译文本中包含的显式信息,并调用经验知识得到推断信息,再将两类信息综合为一体。即信息加工过程的信息有两个来源:外源,编码在文本中的信息;内源,存储在记忆中的知识。Letovsky模型[25]使用知识库、心智模型(内部表征)和同化过程,从较高的抽象层次描述了这一过程。程序理解模型包括3类:功能方法,理解程序等价于利用知识图式;结构化方法,理解程序等价于构造关系网;心智模型方法,理解程序等价于构造详细的情景表征。功能方法的核心假设是,程序理解就是激活和实例化知识图式。程序理解的活动包括:激活储存在记忆中的图式,利用从程序代码中提取的索引,并从援引的图式出发推断程序所包含的某些信息。功能理解模型的主要代表是Soloway模型[26]。结构化方法认为,理解程序就是构造命题之间的关系网。程序可以用顺序、迭代和条件等控制结构的基本单位来描述。专家利用结构图式识别结构单元(顺序、迭代和条件),然后构造不同层次的表征。结构化方法的模型主要有Shneiderman&Mayer模型[27]。心智模型方法认为,程序理解就是构造情境表征。这就需要区分两类模型:程序模型和情景模型。程序模型与自然文本理解中的命题模型和文本库概念类似,反映程序在命题层次包含什么内容。而情景模型反映问题领域的实体及其关系,即问题目标及数据流。程序的理解首先需要构造程序模型,这依赖于结构化知识,特别是编程语言的语义和句法知识;在此基础上,构建情景模型,从而达到对程序的理解。心智模型主要有Pennington模型[28]。Mayrhauser集成元模型[29]将Soloway模型和Penning-ton组合起来,并且实验证明,程序员在3个理解过程中转换。该模型由4个部分组成:自顶向下、情境模型、程序模型和知识库。前3个部分反映理解过程,知识库是构建其它3个部分的必要因素,为程序理解过程提供相关信息并存储推断得出的新信息。
应用与启示对程序理解原理的研究,可指导程序理解辅助工具的设计[30]。如在程序浏览方面,对于自顶向下的理解过程,需要提供从顶层的抽象信息到底层的细节信息的浏览;对于自底向上的理解过程,需要提供控制流和数据流浏览;工具还需要同时提供宽度优先和深度优先的浏览,才能同时满足专家和新手的要求。除此之外,工具代码及注释检索功能将大大提高程序理解效率[31]。同时需要提供能够让程序员询问变量角色等的询问功能。最后,应考虑为程序理解提供一些其它认知支持手段,如为专家提供外部便签薄,为新手提供教学辅助,使其能够实时地获得语言和领域知识。集成领域知识将提高程序理解效率[32]。
不足与展望首先,在实际的软件项目中,维护人员很可能不是程序编写者,程序理解过程中通常伴随新知识的学习。因此,随着编程人员和技术的变化,终端用户相关的学习理论将成为一个研究趋势。第二,从理解模型可以看出,领域知识在程序理解过程中发挥重要作用。领域知识的集成是一大难点,也是未来的重要研究方向之一。第三,目前程序理解理论主要研究个体的认知机制,程序理解将向社会化组织化的方面扩展,同地合作和分布式合作方面将受到关注。第四,在工具方面,未来程序理解辅助工具将向快速改进、综合化、集成建议和搜索功能、接口高适应性、可视化、支持团队合作等方向发展[30]。
3专家与新手的差别
研究进展程序员的技能在很大程度上是一种习得性能力,因而研究专家与新手的差别对程序员的教育和培训有着重要意义。专家和新手的差别主要表现在4个方面:知识、策略、熟练程度和元认知[33]。专家与新手在领域知识和编程知识方面存在较大差别。Adelson&Soloway[7]和Burkhardt等人[34]发现,新手在领域知识方面的欠缺将导致其在构建情景模型方面存在困难,但是并不影响其构建程序模型。Schraagen[35]发现,即使都是有经验的程序员,领域知识欠缺的程序员的解决方案也会比领域知识丰富的程序员给出的方案差。因此,区分专家与新手的一个重要因素就是领域知识的掌握情况。在编程知识方面,Rist[36]发现新手更关注语言句法等表面细节信息,而专家更关注于语义信息或设计模式等深层次的信息。Soloway和Adelson等人发现[7],专家在解决模式化问题时的表现比新手好,而在解决非模式化问题时却不存在显著差别。Wiedenbeck[37]同样发现专家倾向于记住程序的语义等抽象表征信息,而新手倾向于记住程序的函数和语义等具体信息。Ye[38]指出,专家比新手拥有更大的图式组块(chunks),在他所研究的样本中,与新手相比,专家在C语言方面的概念块更抽象,组成元素更多。由于知识的组块,对新手是多个图式,对专家却可能只是一个图式,这使得专家的工作记忆能够调用和处理更多的信息。专家与新手除了在知识的数量与组织结构上存在差别之外,在知识的使用策略方面也存在显著差别。经验丰富的程序员倾向于使用自顶向下、宽度优先和向前的策略,而新手倾向于使用自底向上、深度优先和向后的策略[7,33,40,41];并且专家的编程策略可以在不同的问题上重用。Schraagen[35]指出,即使面临新的问题,良好的策略也能保障他们以较为结构化的方式解决问题。Ko[42]发现,即使在陌生的编程环境中,也不会影响专家程序员的问题理解策略。专家与新手在元认知方面存在重大差别。研究[33]发现,专家能够更好地意识到所犯的错误,并及时对生成的问题解决方案进行验证。专家元认知能力也表现在专家更善于利用外界记忆辅助设施(如笔记)作更多的注释[43]。
应用与启示专家和新手不只是存在知识占有多少的差别,在知识的组织、知识的使用策略、熟练程度和元认知方面也存在差别,这对软件工程人员的培训和学习以及专家系统的设计有重要指导意义。对程序员的培训不能只灌输编程语言规则等显性知识,还需要启发其分析知识之间的关系,以及不同解决方案使用的场景,进而形成高层次的图式;还需对知识使用策略和元认知进行训练;在培训的方式上,仅采用书本和授课方式是不够的,由于专家具有实用主义和自动化的特点[44],因此需要设计具体的任务对其进行实战训练。
不足与展望在弄清专家与新手的差别,特别是找到新手存在的缺点后,新手的学习和教育就成为重要的研究课题[45,46]。面向对象编程教育及可视化教育工具的开发成为近年来的一个研究热点[47]。
4程序员人格特质与绩效的关系
大量证据表明,软件开发中程序员的生产率和能力存在着巨大差别。具有相似背景的程序员在编程绩效方面存在巨大差别,学者们猜想,只有存在某种“固有的人格特质”才能解释这种差别。该领域的研究对程序员的选拔具有重要指导意义。
研究进展目前软件心理学领域主要采用迈尔斯-布里格斯类型指标(MBTI)和五因素模型[48]来研究人格特质类型与程序员绩效之间的联系。根据MTBI理论分析[49]:①在思考(thinking)/情感(feeling)维度方面(T/F),要检测和修改编程错误,克服语言错误,编程工作需要逻辑和分析能力,思考型比情感型更能胜任编程工作。②在感觉(sensing)/直觉(intuiting)方面(S/N),感觉型人更倾向于一步一步达到目标,对工作和细节更有耐性;而直觉型人工作更依赖于预感和直觉;但是直觉型人对复杂任务更感兴趣,感知型人更适合简单任务。③外向型(extrovert)/内向型(introvert)维度(E/I),内向型人更注意细节,在行动前喜欢彻底思考事情;外向型人思考问题倾向于表面化。在E/I维度的实证研究方面:David研究了MBTI与代码审查能力之间的关系,实验证明,E/I维度与代码理解能力之间存在强关联关系[50];Capretz[51]研究结果表明,软件工程人员大部分都是内向型性格;Chandler等人[52]发现,计算机专业的研究生主要都是内向、感知和判断型的;在程序员人格特质调查中,Turley发现软件行业样本中90%是内向型人[53]。在SN维度实证研究方面:Bishop[54,55]发现直觉型人在解决问题中表现得更好;Whitley[49]发现直觉型的学生确实更具编程潜能;Capretz[56]研究发现,他的专业程序员样本中直觉型人所占比例远远超过一般人群,他认为直觉型、思考型,特别是直觉-思考型在编程相关任务中能够工作得更好;Devito研究了MBTI与代码审查能力之间的关系[57],发现直觉型人比感知型表现好,直觉-思考型表现尤其好。在TF维度实证研究方面:Bishop[55]认为,完成软件开发中的一些任务(特别是问题解决相关领域的任务),需要在规定的限制条件下执行标准化过程,需要进行客观的逻辑的分析,思考型人更能胜任;Turley和Bieman[53]的研究表明,他们的样本中85%是思考型人;Capretz的专业程序员样本中81%是思考型;Chandler等人的计算机专业学生中86%是思考型;Myers研究表明,思考型人更适合于与逻辑思考有关的任务[58]。
应用与启示在现代软件人员选拔和项目管理中,人员的性格因素不容忽视。人员选拔需要根据角色的任务特点,选择适宜性格的人员,如直觉-思考型人普遍更适宜作编程工作;而需求分析更偏重交流能力,外向型性格比内向型性格更为适宜。实验表明,如果IT企业能够根据雇员的性格特点和潜能进行优化组织,生产效率和质量都可能得到提高[56,59]。
不足与展望正如Whitley所说[49],人格特质与绩效方面的研究是相关性研究,而不是本质上的实验研究,不能得出因果关系推论,不能说编程潜力、态度和行为的差别是由于人格类型导致的。需要对这种相关关系进行深入的机理研究,给出人格特质与绩效之间的相关关系的合理解释,这将是未来的一项重要的研究内容。在找到性格类型与能力偏好的关系的基础上,对于一个特定任务,如何选择和搭配团队成员以形成更加和谐、高效和多样化的团队也是未来一项重要的研究内容[48]。
5程序员情感与绩效的关系
情感(moods)是指“心境或主要情绪的意识状态”[60]。Merriam-Webster字典将情绪(emotion)定义为“意识的情感方面,一种感觉状态,是一种有意识的心智反应(如愤怒或恐惧),对特定对象的强烈感觉体验,一般伴随有身理的和行为的变化”。情感和情绪都是感情状态。情感持续的时间更长,引起的原因没有情绪明确。情感可以持续一两天或者更久,而情绪在几分钟或者几秒钟之内发生或者消逝。大多数心理学家认为情绪和情感在本质上是一样的。几乎所有的日常活动都受到情绪的影响,从驾驶飞机到编程,无一例外都能感受到正面或者负面情绪。情绪可能破坏日常任务,通常会对精力、睡眠和思维造成干扰,严重的可能导致疼痛。研究发现,情感会影响人类的多种活动,如创造性、记忆、推理、行为、认知加工、信息加工、学习、决策和工作绩效[60]。
研究进展虽然情感与绩效关系方面存在大量研究,但是很少有针对IT专业人士的情绪研究。近年心理学领域开展了情绪对行为的影响研究,情绪对IT专业人士的影响的研究却很少[60]。情绪心理学相关研究表明,情感影响推理。而推理是编程的必要元素,如果情感能影响推理能力,那也可能会影响程序员的绩效。Khan[61]设计了实验来测试情感对程序员调试任务的影响。其方法是让程序员在开始调试任务之前,先观看几组激发特定情绪的录像带,比对各组任务绩效。结果表明,情绪的觉醒水平对调试任务存在重大影响,而情绪的效价对任务的影响却不明显。即程序员检测和改正错误的能力依赖于情绪的觉醒水平。Good等人[62]意识到情感对程序员绩效的影响,在计算机实验室中引进了表达和监控学生情绪的设备。实验表明,此设备有助于学生的情绪表达、交流与修复,进而促进学业成绩,获得了良好的反馈。
应用与启示情感对编程绩效存在影响,该领域的研究对程序员的管理有着重要指导意义。如情绪的觉醒水平对调试任务存在重大影响,企业管理中就需要尽量避免员工情绪出现大幅波动,过于高兴或悲伤都对工作不利。需要避免员工带着负面情绪工作,思维受到影响可能引入严重的软件缺陷。情感波动对编程绩效存在较大影响,组织在选拔程序员过程中可参考此因素,优选那些情绪稳定型人格特质程序员负责关键性任务。可用大五人格测量中的神经质维度(neu-roticism)问卷衡量情绪稳定性。
不足与展望针对程序员情绪的研究目前还处于实验室研究阶段,这与实际工程项目中程序员的工作环境存在巨大差别;并且情绪具有实时性和积累效应,如何在不侵扰程序员编程工作的条件下,实时地检测程序员情绪进而帮助其调节情绪是未来的发展趋势。文献[63]提出通过程序员使用鼠标和键盘的信息来监测程序员的情绪。文献[64]提出通过增加人机界面的情感意识(emotionawareness)设计来促进用户的正面情绪。
6编程能力倾向测试
众所周知,有些人认为学编程很困难,而有些人却觉得很简单。要可靠地将这两类人识别出来却是一个大问题。编程能力倾向测试旨在解决这样的问题。
研究进展Wilson&Shrock[65]研究了12个预测因子后发现,有3个预测因子与编程能力有着重要的相关关系,依次是:舒适水平、数学和归因(把成功归因于运气的学生编程能力较差)。Beise等[66]考察了年龄、种族和性别与编程入门课程之间的关系,从统计学上表明,性别和年龄都不是有效的预测因子。Nathan等人发现学生的预期是一个重要影响因素,那些预期自己能得“A”的学生更容易成功[67,68]。Lister等[69]、Fincher等[70]、deRaadt等[71]、Simon等[72]、Tolhurst等[73]指出,在编程入门课程中表现差的学生缺乏问题解决能力。Stuart实验发现,系统商数(SQ)-移情商数(EQ)与编程存在强正相关[74]。Simon等人[75]、Sue&Gary[76]、Tolhurst等人[73]都发现,学生的空间观想能力与编程能力存在正相关,地图描绘实验中画俯瞰图的学生在课程中得分更高,画路线图的学生成绩比俯瞰图的差,画路标图的学生成绩最差。空间观想能力与代码导航能力有关,进而关系到程序心智模型的构建。
应用与启示编程能力倾向测试可以提供学业和就业方向咨询,选择那些适合学习编程的学生,提高编程课程的通过率,减少计算机学生的退学率[77];为企业选拔更适合编程的员工,并识别哪些员工需要进行计算机相关训练。
不足与展望可以看出,目前该领域的研究未能取得公认统一的结论。学者们对预测因子的选取具有较大随意性,各自提出的预测因子繁多且缺乏系统性。究其原因,研究者们未能对软件工程中各种角色所需的认知能力进行机理层面的分析。相关性分析不能说明因果关系。学生在某种任务中的绩效与编程绩效相关只能说明该项任务与编程任务在所需的认知活动上存在某种程度的交叠。因此,用这些因子预测学生将来的编程表现是不够合理的。作为编程能力潜力的预测因子,需要选取与编程认知活动密切相关且相对稳定的因素。本文前几节的分析和总结对编程能力倾向测试的未来研究方向具有重要启发:1)编程能力在很大程度上是习得性能力,知识与经验的差异是程序员个体差异的最主要原因。因此在个体经历和其它条件相同的情况下,学习能力的差异是影响程序员未来编程能力的一个重要因素。同时,学习能力是一项较为稳定的能力,可作为编程潜力预测因子之一。2)软件工程的核心认知活动是问题解决(problemsol-ving),而元认知对问题解决活动进行监控与调节。元认知能力的高低对问题解决绩效起着重要影响[78],并且元认知能力也是较为稳定的高级能力[21],可作为编程潜力预测因子之一。3)情绪、动机(motivation)等因素对认知活动存在较大影响。同样,在外界刺激条件下,人格特质是个体情绪动机差异的决定因素,且人格特质具有长期稳定的特点,可探索部分人格特质维度作为编程潜力的预测因子,如情绪稳定性。总之,编程能力倾向测试的未来研究应着眼于分析软件工程的任务活动特征,识别那些对编程活动有着因果关系且较为稳定的因素作为预测因子,才可能达到“潜力测试”的效果。
结束语
关键字:小学科学;初中科学;教学衔接
小学课程的科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,初中的科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学入门课程。作为基础阶段的小学与作为入门阶段的初中二者并非是独立的两个阶段,而是具有承前启后作用的决定性阶段,从小学到初中衔接过渡的成功与否关系着教育任务、目标的实现。小学、初中科学课程对对于学生的科学知识以及科学素养来说有着重要的作用。
目前,中小学都是在新课标的指导下进行教学,但是由于客观和主观等原因还存在很大的差异。教学形式的多样化、教材的多元化、学生的生理、心理变化使得科学教学的衔接问题也日益突出。就目前而言,科学学科在中小学衔接的主要问题有以下几点:
1.学生生理、心理的变化影响教学的开展
小学阶段,学习的外部活动形式对学生更具有吸引力,低年级的教学多注重参与度与娱乐度,通过游戏、竞赛等形式来完成教学目标。初中阶段学生们的生理与心理都发生了变化,学习内容也从过去的具象感知逐渐过渡到抽象概念的理解。另外,伴随成长的个人价值观正在形成,青春期的叛逆、自尊、畏惧情绪等因素也影响着教学。学生生理、心理的变化使得对学生对教学的方式和内容有了更多的要求。但是目前,教学工作中仍然存在着情感、态度和价值观上的脱节,一方面初中的科学学科的工作把重点集中在知识的输出,而往往忽略了学生的情感体验。从小学迅速过渡到初中的知识,在内容、难度以及形式方面加重了学生的压力,抽象性的内容使学生在一旦受挫折的情况下很快就丧失了对整个学科的学习热情和兴趣。
2.教材的差异性与多样化影响教学的开展
中小学科学学科的编写虽然都已《课程标准》为依据,但是在编写的思路、特点、形式等方面都有着很大的差异性。小学的科学课程教材切入点小、难度小、体验性强,内容以学生学习生活中的现象和基础科学实验为主。而初中阶段的科学学科内容多、难度大,内容多以量化说明、概念为主。而目前,小学、初中科学学科使用的教材不统一,内容、形式上的衔接性较差,系统性、连贯性都不能满足教学需要。
3.教师对学生的作用影响教学的开展
小学与初中的分开办学,让小学、初中的科学老师之间缺乏沟通,互不熟悉对方的教材,对9年制科学教学缺少系统的认识。出现小学老师随便教,初中老师重复教的状况。另一方面小学老师和初中老师在教学形式、方法上存在较大差异,小学老师注重学生的个体情感以及学生本身,而初中老师由于教学压力很难关注到学生的个体情感变化。在以往对学生学习物理困难因素的调查中,有20位学生提到了物理老师教学方法对自己的影响,虽然这个比例仅占总调查人数的10%(调查总人数为200),但我们可以看出,在物理学科的教学中教师的教学的方法或多或少影响学习的深入。
4.基础知识和学习习惯影响教学的开展
小学阶段,无论是老师还是学生,不够重视科学教学,课时量和教学效果无法保证。学生的基础科学知识并不扎实,尤其是数学的基本计算能力。由于在小学阶段缺少有效的训练,部分学生到了初中阶段出现了单位不会换算、计算速度慢等问题,而基本科学知识的缺乏影响了整个科学学科的教学进展。另一个突出的问题是在小学阶段实验课开设少,动手机会少,学生缺少真实而有效地体验。学生所学的知识往往限于理论而缺少实践的支持,造成学生缺少独立思考的学习方式和学习习惯,很多初一的孩子更多是小学阶段的“让我学”,缺少自主学习的习惯。
面对小初教学的衔接问题,我们要正确认识学生、教师、教材在教学环节中出现的问题,让教师与学生、教师与教师,教与学进行充分的结合,全方位、多层次的深入了解、适应,引导学生顺利完成从小学生到初中生的角色过渡,注重知识的衔接,习惯的培养,关注情感的变化,采取正确的策略积极有效、科学地培养学生良好的学习态度和习惯。
5.注重兴趣的可持续,关注学生情感变化
科学学科在小学阶段是学生们的“最爱”,可是到了初中阶段却成了“噩梦”,原因之一是由于在内容上初中的科学学科难度要远远大于小学,另一方面是由于学生的个人情感因素在初中阶段发挥了很大干扰作用,使学生们对学习缺少了兴趣和动力。所以我们要特别注意学生兴趣的激发以及情感的波动。
6.注重教材、教法的可持续
学校、教师之间应该建立沟通机制,避免小学、初中衔接上的断裂层。小学和初中科学教师应有教法、学法等方面的沟通,并熟悉1--9年所有教材。小学老师应知道同知识点的“未来式”,做好小学阶段的铺垫。初中老师应知道该知识点的“过去式”,了解学生的基础,避免重复教学,使教学更有针对性。在教材上,要采用循序渐进的方式,让学生在充分接受的基础上逐渐过渡到下一个阶段。针对初中生计算整体薄弱的问题,小学阶段应结合小学数学,有计划、分步骤地落实小学生的运算达标,夯实计算能力。
7.依据儿童心理学发展规律,分阶段培养学习习惯
成功的捷径恰恰在于貌似不起眼的良好习惯。好习惯的培养不是一蹴而就的事情,依据儿童心理学发展规律,顺利由“他律”向“自律”和“要我学”向“我要学”的转变,首先得培养好学生的学习习惯并持之以恒,让良好的学习习惯贯穿学生的整个学习过程。自主安排学习任务、做事不磨蹭、善于总结反思、独立动手实验等习惯都要求在小学阶段有目标、分阶段逐步培养起来。
4.重视科学,规范教学
老师、学生、家长都要提高对科学学科的重视,意识到科学学科的重要性。思想上重视,行动上落实。杜绝随意换课、代课,科学课当自修课用等现象,规范教学过程。小学科学重实验,重体验,方法的掌握和兴趣的培养都离不开每一个实验。科学学科的教师要做好每一个科学实验,积极开设学生分组实验,注重实验的探究过程,在实验中充分培养学生对科学的兴趣。
小学、初中科学学科的衔接是个值得关注的问题,也是急需解决的问题。我们应当以课程标准为指导,充分考虑学科特点和学生的发展特点,按照循序渐进的原则,采取科学、有效、可持续的策略做好科学学科的小初衔接。在小六的毕业季,我们可以开设小初衔接的科学体验课,在学习内容、方式以及学生的心理上做足功课,帮助学生提早适应初中科学的教学模式,做好心理上的准备。同时,也可以加强小初科学老师之间的沟通和了解,减少小初衔接的断层现象。
参考文献:
[1] 冷见,代武春,邓小琴.浅谈小学科学与初中物理的教学衔接[J].基础教育研究,2010年第11期.
[2] 韦安勤.浅谈“中小学衔接”问题[J].基础教育研究,2009年第2期.
[3] 吴涧石.科学科学的中小学衔接策略探微[J].教育研究与评论(中学教育教学),2011年第12期.