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培养学生自主学习的精神和创新能力。
4、推进校园网的普及和应用,把现代信息技术引入学科教学,实施以培养学生创新精神和实践能力为目标的创新教育。
(二)理论基础
1、哲学基础
实现人的全面发展是马克思主义教育理论的核心思想。
在基础教育阶段如何实现学生的全面发展不仅是一个理论问题,而且是实践问题。
这种全面发展主要指:
对每个学生来说既要保证全面和谐地发展,又要允许有重点地发展自己的优势方面;
对于班级群体和学校整体而言,既要保证全体学生共同发展,又要允许个体间在发展过程中存在的差异性。
因此,学校必须为学生的全面发展提供必要的条件。
用信息技术提供的资源环境能突破书本作为知识主要来源的限制,丰富孤立封闭的课堂教学,极大地扩充教学知识量,使学生不再只是学习课本上的内容。
这就为学生将来的发展提供了社会发展所需要的基本科学素养。
2、建构主义学习理论
建构主义学习理论的核心是:
以学生为中心,强调学生对知识的主动探索,主动发现和对所学知识意义的主动建构。
这一理论认为:
知识主要不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的社会文化背景和情境下,利用必要的学习资源,与他人合作、协商、交流,进行意义建构而获得的。
他要求的教学模式为:
以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境,充分发挥学生主动性、积极性和创造性,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构。
3、布鲁纳“发现教学”理论
“发现教学”指在教师的启发诱导下,学生通过对一些事实和问题的独立探索,积极思考,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种教学方法。
布鲁纳认为:
“用发现法进行教学,就是要把学生当作教学领域里的小科学家看待。
”发现教学强调学习过程,重视学生的主动性和积极性的发挥,认为学生应具有自我探究的积极性,想方设法寻找解决问题的方法,从而学会怎样学习;
强调直觉思维,认为直觉思维的本质是映像或图像性的;
强调内在学习动机和信息提取,倡导探究式学习方式,即要求学生不盲目接受和被动记忆课本或教师传授的知识,而是主动地进行自我探索。
三、研究方法及实施策略
(一)研究方法
本课题的研究以实验法和行动研究法为主,辅之以观察法、调查研究法。
(二)实施策略
1、选定课题,确定方案
中共中央、国务院颁布的《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出“实施素质教育要以培养学生创新精神和实践能力为重点。
”教学模式的变革是推进以创新精神和实践能力为重点的素质教育的核心,信息技术为教学环境和资源改造提供了支撑,因而为新型教学模式的构建提供了支点。
因此,我们确定了“信息化环境下学习方式变革研究”这一课题。
拟定了课题实验方案,且分别在语文、数学、自然三个学科开展实验。
精心挑选中青年骨干教师为实验班教师,制定切实可行的实验计划。
在实验过程中,资料的收集与处理由专人负责,信息化环境建设及设备维修服务由教务处电子信息维护员负责。
2、加大投入,完善设施
设备是课题实验的必备条件,为了积极配合实验的开展,学校除提供及时指导与支持外,先后建成5个多媒体投影教室。
为了更好的开展电子备课的活动,学校于2010年9月又购置新微机35台,专门用于教师备课。
信息化环境建设为教师备课、教研、查资料提供了方便,为学生的全面发展创造了良好环境,实现了师生、生生、人机多种形式的交流。
为教师应用水平的提高,为新型教学模式的实施创设了良好的基础。
3、培训教师,创设氛围
在课题研究中,我们深感必须用先进的教育理论武装教师的头脑,才能使实验的研究逐步深入。
为此,我们除了选派实验教师参加总课题组组织的相关短期培训外,还以校为单位对教师进行了理论培训。
组织教师学习了现代教学论,教育心理学、教学设计等理论。
实验教师以理论指导实践,深入研讨,有效地推进了实验研究工作。
另外,我们对教师应用计算机的水平进行了强化培训,我们的措施是:
(1)将部分青年教师送到省、市级组织的计算机培训班进行系统学习。
(2)组织全体教师参加计算机中级培训以及请孝感市知名信息技术教师到校集体授课等。
(3)在课题实验研究中,帮助教师在实践中学习提高。
(4)对中青年教师进行flash动画制作培训、网页制作和计算机高级培训。
通过多种形式的培训,在我校已形成应用信息技术进行探究式教学模式研究的氛围。
4、研究课例,推动实验
接受课题研究任务后,学校领导就提出,要以典型课例推动课题研究工作的开展。
在主管教学的副校长肖校长的带领下,课题组成员从课题构思、教学设计、软件制作、课堂教学、交流探讨等环节对新型教学模式的可行性和实效性进行了认真探讨和研究。
立足我校实际情况,课题组坚持做到每周进行一次教学研讨,讨论实验进度和教学中出现的新问题,制定周实验计划。
每周上好一节实验研究课,并由主管教学校长亲自带领课题组成员深入课堂听课、评课,共同探讨实验的成功和不足,提出建设性意见。
要求实验教师做好课后反思,及时总结实验情况,做好教学效果的评价及定量、定性分析。
多种形式的教研活动,给课堂教学模式的研究带来了生机。
我们看到学生从“被迫学”变为“主动探究”,教师从“统治者”变为“指导者”,教学过程从“集中学习”为主变为“个别学习”为主。
四、研究成效
(一)构建了信息化环境下的“探究式学习模式”
我们从课堂教学的实际出发,从改革学科教学内容、组织形式、方法、评价等入手,对模式的基本思想、基本结构、操作程序等方面作了认真探索和实践,形成了符合现代教育技术方向和学科教育教学发展趋势,以营造民主、平等、和谐的课堂氛围为前提,以激发学生学习动机与兴趣,促进学生自主学习、主动发展为核心,以实施素质教育,培养创新人才为目的的探究式学习模式。
该模式把教师讲授为主转变为学生探究为主;
说教式教学转变为交互式教学;
集体的无个性的个体学习行为转变为多样化、个体化的合作学习行为。
实现了学生学习过程的优化,让不同层次的学生都有平等发展的机会,有展示个性的机会,从而得到全面发展。
信息化环境下探究式学习模式图:
创设情境
诱导探究
教师主导
提供资源自主探究
讨论交流深入探究
创作实践升华探究
学生主体
这一模式适合各个学科通用,不同学科在进行教学设计时,根据学科特点和内容可以对模式进行随机调整、变化。
1、两种变式。
由于学生不可能每一节课都在网络教室里上,我们又产生两种变式:
变式一:
基于单机的合作探究学习模式
教师:
创设情境归纳梳理参与讨论点拨深化
学生:
发现问题探究问题解决问题拓展创新
这种学习模式的主要特征是开放学习环境,即允许学生自己决定需要什么信息,采取什么方法解决问题,基本的组织形式是合作学习。
学生课前可以围绕要解决的问题,在家从各种书籍中和网上搜集相关资料,课堂上以小组的形式进行交流。
教师作为指导者、促进者要为学生提供必要的支持。
因此教室里有一台计算机就可以开展多种形式的学习活动。
变式二:
基于网络环境的自主探究学习模式
启发诱导提供资源监控指导启发评价
明确目标搜集信息整理信息汇报成果
这种模式以学生的自主学习为主,教师要为学生提供相关网站和资源库,学生根据具体地址选择自己需要的资料来解决问题,然后汇报学习成果。
这种学习环境可以适应学生的个体差异。
2、模式的操作程序:
1)创设情境,诱导探究。
运用多媒体技术和网络技术创设一定的学习情境,可充分发挥学生的积极性、主动性和兴趣。
从学习情境中,让学生发现与总结出探究性的学习问题,成为学习任务完成的关键。
例如:
在学习光的全反射后,学生对课后的阅读材料“海市蜃楼”的产生原理提出疑问,“空气层的结构怎样?
”得到大气或海洋上空气下密上疏,沙漠中的大气下疏上密,“在空气层中光路又是怎样呢?
”得出折射光线均要偏离法线,“最后光路发生如何变化?
”发生了全反射,“最后结论是什么?
”整个光路前者向上弯曲呈拱形,而后者下弯曲呈凹形,从而学生明确了海市蜃楼的产生原理。
“还能不能解答相关的习题呢?
”学生通过翻阅资料提出:
“若没有大气,早晨观察的太阳将提前还是延后”的问题。
然后让学生利用刚才的结论让学生讨论从而得出“将延后”的正确结论。
这样由学生提出问题到分析问题直至最后能解决问题,形成一个质的飞跃。
这要比老师进行单纯的知识讲解效果要好多了。
此环节中,信息技术作为情境创设工具,教师的主要活动是创设可能真实的问题情境,学生则在问题情境中建立心理倾向,明确学习目标。
2)提供资源,自主探究
信息技术环境可为学生提供丰富的学习资源,除教材提供的文本图像外,教师还要设计一些与学习主题有关的媒体资源和相关网站学习资料,如图片、文字、动画、音频、文件等,让丰富的资源成为学生探究学习的载体。
培养学生通过网络媒体广泛收集所需资料的途径主要有:
(1)通过专业搜索引擎,输入关键词搜索,精心筛选资料,取我所需。
(2)推荐介绍资料较丰富的网站引导学生更方便地找到相关资料。
(3)提供专题学习网站。
如教学《动量及动量定理》一课,为使学生更好地了解动量及动量定理,同时扩展学生的知识视野,丰富学生的生活阅历,课前为学生提供了一个《动量及动量定理》专题学习网站。
网站收集了大量有关动量的相关知识,如动量的数学表达式,动量的方向,动量定理的内容及表达式等,根据自己的需要获取相关材料。
更使那些学有余力的学生拓展学习空间,使同一班级学生从各自的学习起点出发“异步”学习,实现真正意义上的“个别化”学习。
收集资料是探究学习的中心环节,学生收集资料时,可能有随意、盲目现象,可能做出一些与资料不相关的解释,或与提出的问题关系不紧密的资料。
所以教师要指导学生合理选择学习资源。
培养他们自我探索、自主发展的能力。
3)讨论交流,深入探究。
在自主探究过程中,由于经验背景的差异,每个学生对问题的理解常常各异,在探究者的共同体中,这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。
这时,组织学生与他人讨论交流,把自己的探究结果与他人分享,并在讨论交流中相互质疑,引发学生的认知冲突和自我反思,有助于激起彼此的灵感,促进对问题更深层次的理解。
通过交流,学生渐渐明白不仅要从书本中学习,从大自然中学习,还要从他人那里学习。
交流的形式主要有:
(1)网上交流。
网络环境为师生交流提供了一个平台。
使参与信息交流的人更加广泛,参与交流更加方便,信息反馈更加及时。
利用网络可以进行类似聊天的实时讨论交流;
可以相互提问,有针对性交流;
可在探究学习中遇到问题时请求帮助;
可对其他同学的问题进行解答。
(2)汇报交流。
即把自主探究后形成的成果先在小组交流、共享,然后派代表在全班汇报小组成果,以获得更正确的认识。
学生在相互交流中相互接纳、赞赏、分享、互助,培养了学生的合作精神。
4)创作实践,升华探究
通过探究让学生将他们创新思维和问题解决的结果运用现代信息技术提供的文化环境表达出来,可以使探究学习得以升华。
借助信息技术和网络工具,学生的作品可谓丰富多彩。
有的用word制作研究报告,有的用powerpoint做图文并茂的演示文稿,有的用网页工具制作专题网站等。
(二、)实验为学生提供了良好的学习环境,促进了学生综合素质的提高
1、激发了学生学习兴趣,调动了学生学习的主动性和积极性
爱因斯坦说过,兴趣是最好的老师。
学生有学习兴趣,他们学习的自觉性和主动性就会增强。
运用探究式学习模式教学,由于信息技术可以实现文字、图片、音频、视频等多种媒体的展示功能,图文并茂、媒体信息丰富多样,能给学习者以多种感官的综合刺激,不仅有利于学习者更多更好的获取和保持知识,而且能为意义构建创设逼真的情景,激发学生的学习兴趣,集中注意力,提高学习效率。
学生逐渐由“要我学”向“我要学”转化,由“学会”向“会学”转化,由“观众”变成了“演员”,明确了自己是学习的主人,促进了我校教学改革新局面的形成和发展。
我们以物理学科为例,利用观察、问卷等方法进行调查分析如下:
表1:
学生对学习的态度
学习态度
人数
实验前后
很感兴趣(+2)
感兴趣(+1)
一般(0)
不感兴趣(-1)
最不感兴趣(-2)
fi
实验前
39
10
1
0.88
实验后
42
8
0.92
表1看出,实验前学生对学习的兴趣比实验后高出0.04。
这说明,通过新模式试验,增强了学生对学习兴趣。
表2:
学生喜欢学习的原因
原因
人数
老师指导的好
能看教学软件
能上网查阅资料
能讨论表演
能用电脑进行创作
28
22
5
20
14
从表2,可以看到实验前与实验后学生喜欢学习的原因有较大差别:
实验前学生喜欢学习的原因主要是“老师指导的好”、“能讨论表演”,实验后学生喜欢学习的原因主要是“能看教学软件”、“能用电脑进行创作”、“能上网查阅资料”,而“能看教学软件”、“能用电脑进行创作”、“能上网查阅资料”不仅说明计算机在教学中的应用是提高学生学习兴趣的主要原因,还体现出学生喜欢自主学习独立探索的学习方式以及学生的创新能力。
2、实现了学生学习方式的转变
传统的学习方式过分突出和强调接受与掌握,冷落和忽视发现与探究,从而在实践中导致了对学生认识过程的极端处理,使学生学习书本知识变成仅仅是直接接受书本知识,学生成了纯粹被动地接受、记忆的过程。
这种学习窒息人的思维和智力,摧残人的学习兴趣和热情。
而信息技术环境下的探究式学习具有以下特点:
1)自主性
探究式教学模式为学生提供了一个较为开放自由的学习环境,学生通过“人机交互”,动手实践,积极主动地参与学习,自己掌握学习进度。
学生在学习过程中,受时空限制相对减少,能够通过多种途径获取大量的学习资源。
从探究时间来看,有的可能用不了一节课,有的可能需要几周。
从地点来看,有的可能在课堂上就能探究出结果,有的还需要带回家继续探究。
这样更能充分发挥学生的主动性,突出体现了以学生为主的现代教育理念。
教师要注意观察学生的探究行为,面向全体学生,关照个别差异。
让每个学生都有机会、有信心参与到探究中。
使每个层面学生的潜能得到最大限度的开启。
2)异步性
在探究式学习模式中,学生自主探究的过程是异步进行的。
探究的方式可以是自主探究,可以是小组合作探究,也可以在教师引导下进行探究。
教师的指导也是异步进行的。
学生一边学习,教师一边明了学情,一边根据学生不同的学情进行针对性的异步指导。
学生之间的讨论交流还是异步的。
资源和观点可以共享,人人都可以参加讨论。
这种学生异步探究,教师异步指导,讨论异步进行的活动过程使师生、生生进行着一种真正的平等交往、沟通,把教学过程变成了一个动态发展着的教与学统一的,相互影响、相互交往的过程。
3)实践性
新课程强调:
教学中要拓宽学生的学习空间,增加学生实践的机会。
探究式学习就是让学生主动感悟、收集和分析有关信息,对所探究的问题进行思考、讨论,从而得出结论的过程。
保证了有效而深入的实践,培养了学生的实践能力。
4)综合性
网络以其海量的信息资源、同步和异步并行的交流方式、充分体现个人的主体性以及超越时空的信息传递途径,为我们有效地弥补了现实生活环境中的种种局限,从而更为有效地满足了综合学习的需要。
学生在探究过程中需要综合运用自己的已有知识和经验,这对于加深已学知识的理解,将其融会贯通十分关键。
在新的探究情境中,学生已有的知识和经验获得了新的理解,产生出新的意义。
5)问题性
在探究式学习模式中,特别强调问题在学习活动中的重要性。
一方面强调通过问题来进行学习,把问题看作是学习的动力、起点和贯穿学习过程中的主线;
另一方面通过学习来生成问题,把学习过程看成是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。
基于以上分析,信息化环境下探究式学习模式正是通过对教学环境、教学关系的改变以及学生自主合作探究学习方式的建立,把学习过程之中的发现、探究等认识活动突显出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,实现了传统学习方式向现代学习方式的转变。
3、培养了学生的创新精神和创新能力。
培养学生的创新精神,训练学生的创新思维,开发学生的创新能力,是每位老师义不容辞的责任。
运用探究式学习模式能促使他们充分调动自己的积极性和主动性,极大地投入自己的热情、毅力、时间、情感以及一切潜在能量。
信息化的学习环境为学生发挥潜能、个性、创造性提供了最广阔的时空,设置了最适宜的平台。
强调让学生在探究学习中,以问题为中心,通过收集筛选信息材料,对问题进行分析、探究,最后形成结论,在实践中培养了学生的科学态度,以及创新精神、创新思维、创造能力。
表3:
学生探究问题能力调查表
探究能力
人数
发现问题
提出问题
分析问题
解决问题
15
7
6
48
45
表3表明:
通过实验,学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力均有很大提高,他们发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程也就是创新的过程。
4、学生的信息素养得到提高。
网络给学生创设了一个自主学习的平台,让学生在这个平台上,根据确定的主题自主探索性地进行信息的收集、整理、加工、分析、归纳、概括,有效地培养了学生的信息获取及处理的能力。
实验班的学生在探究学习过程中会用计算机绘画、编辑文档、做演示文稿,部分学生还会做专题网站,他们在学习的过程中提高了信息素养。
(三)实验提高了教师的信息素养和教育科研水平。
“探究式学习模式研究”强调实验的科学规范,因此,研究的过程,也是教师学习提高的过程。
为完成实验任务,实验教师必须加强理论学习和基本技能的培训,做到边实验、边学习、边总结。
通过实验研究,教师得到锻炼,思想素质和业务水平大幅度提高。
50%的教师通过了计算机高级测试,掌握了flash动画制作和网页制作,各年级建立了年级网站和教育博客网,学校实行了无纸化办公。
在实验研究中,一批中青年教师脱颖而出,培养出了一支具有现代教育思想,能熟练运用现代教育技术进行教学,勇于进取,不断开拓创新的科研型教师队伍,推动了学校课程改革的实施、发展。
(四)实验产生了深远的社会效应。
我们进行的教学模式改革实验,一方面引起了家长的注意。
他们都为孩子能较熟练地操作计算机和自主的学习能力感到惊喜。
从2010年以来,每年5月份学校都要组织课改成果展示月活动,并邀请家长参与。
当家长们看到孩子在老师的指导下像小科学家一样探究问题时,都高兴地说“孩子能在这样的学校上学真是太幸福了!
”;
一方面也引起了教育行政部门的关注。
他们以我校为现场,分别在我校多次组织教材培训和四优评比培训。
我校为培训会提供的教学观摩课受到与会领导和教师的好评。
另一方面在本地区学校也产生了影响。
每学期我们都要多次接待兄弟学校的老师到我校参观听课。
可以说,我们的实验不仅把学校的教学改革推向了一个高起点,同时对全市的教学改革实验也起到了示范和辐射作用。
五、研究结论
运用信息技术开展探究性学习,是新课程改革的重要组成部分,是世界现代教育的重要内容和方式。
知识经济的发展改变着学习方式,学习方式的变革同样也在改变着世界的发展。
在世界各国的新一轮课程改革中,都把培养学生的创新精神和实践能力作为关键凸显出来。
通过本课题的研究,我们认为:
1、教学模式的变革是培养创新人才的关键。
知识经济呼唤创造性人才的培养,而要培养出新世纪的创造性人才,必须冲破传统教育的束缚,全面推进素质教育,进行教学模式改革。
只有这样,才能提高学生的整体素质。
以信息化环境下的探究式学习模式进行教学,能实现教师角色的转变,学生学习方式的转变,教学内容的转变,从而促进学生创新能力的发展。
2、现代信息技术是实现教学模式改革的重要条件。
以计算机和网络为主的现代信息技术为学生的参与提供了有利条件,为学习者提供了丰富的、生动的学习资源和发现知识、探究知识、表达观点的有力工具。
运用现代信息技术,可以把以教师为中心的传统教学过程变为以学生为主体,在教师指导下进行自主探索性的学习过程。
从而改变我国基础教育传统的教学结构,促进教学整体改革。
3、信息化环境下探究式学习模式研究有利于学科间的整合。
学生在信息化环境下进行探究式学习,要围绕主要问题进行探究。
他们在收集与探究主题相关的资料时,必须联系已有的知识经验,加强不同学科之间的联系,把不同学科的知识有机地与探究主题联系起来。
这样有利于学生知识的建构,实现学科间的整合。
六、存在的问题与讨论
1、采用探究式学习模式进行教学,学生兴趣比较浓,能较好地培养学生的学习能力。
但有些问题学生在探究的过程中需要大量时间,才能对问题进行深层次探究,这样教学时间就远远不够。
如果经常让学生把课堂上没探究完的问题带回家继续探究,势必加重学生的负担。
怎样解决探究时间与学生负担
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