网络教学平台的数学教学模式思索

随着计算机技术、多媒体技术和网络通信技术的飞速发展,如何实现信息技术与课程教学整合是教学创新的热点问题。在当前高职院校数学课时普遍缩减、大班化教学师生难以互动的形势下,更新教学观念,将信息技术融入教学过程,探索基于网络教学平台的数学教学新模式,具有特别重要的现实意义。

一、网络化教学模式的主要理论基础

(一)建构主义理论建构主义(Constructivism)也译作结构主义,最早起源于20世纪80年代的美国数学教育领域。此后建构主义被应用到数学教育的各个不同研究领域,特别是应用于数学教学标准与设计方面。建构主义理论对学习的解释是:学习是建构在心理表征的过程,是以已有的经验为基础通过与外部环境的相互作用来获得建构新知识的过程,是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人(如教师和同学)的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得。建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

(二)参与理论参与理论是由现代远程教育的新秀格雷格•柯瑟林(GregKearsley)于1998年针对基于技术的学习环境提出的一种学习理论。该理论的主要前提是为了使有效学习发生,学习者必须积极参与到课程活动中去。网络环境下,E-mail、聊天室、BBS及视音频会议等技术手段极大地拓展了所有参与者的交互范围,并使得交互更加方便快捷,同时也促进了学习者获取知识的过程。参与理论的核心思想是:创建协作小组,让学习者以小组为单位,相互协作完成真实的、有意义的项目。这一核心思想中包含三大基本原则:相互协作原则、项目导向原则和真实性原则,即Relate-Cre-ate-Donate(互动———创造———有益)。上述理论为我们构建基于网络教学平台的教学模式提供了理论支持。

二、基于网络教学平台的教学模式

为了提高学生的终身学习能力和培养质量,发挥信息技术作为情境创设,协作学习工具的作用,推动“以教师为中心向以学生为中心转变”的教学模式的改革,教师应努力营造一种以学生为中心的学习氛围,教学过程应该更加注重学生对所学知识的主动建构,应将知识的传递、师生的互动、知识的建构结合起来,实现学习自主化,活动合作化及教学个性化。为此我们以南京易学“天空教室”系统为基本网络平台,建立了名称为“高等数学”的网络课程,网址为.

(一)基于网络教学平台的混合教学模式

1.混合教学模式的基本特征此模式以多媒体计算机教学为主,以传统的黑板板书为辅。教师利用多媒体技术和网络技术综合处理文字、图形、动画、声音、视频等多媒体信息,创设有利于学生对所学知识意义建构的情境,按照教学目标的要求及适当的教学策略,把教学内容、多媒体信息有机集成,做成课件。上课时教师将课件内容显示在屏幕上,并予以讲解,教师可在计算机上或在黑板上随时补充问题分析、推导等过程。学生课后在学校电子阅览室利用网络平台自主学习,根据自己的需要,点击任意章、节的任一概念、定理或例题,反复消化。学生在学习中遇到困难时,可以利用问题讨论和在线答疑等功能随时向教师寻求帮助(见图1),也可以与其他学习者讨论交流,教师则根据学生所提出的问题进行针对性的辅导。图1问题讨论与在线答疑界面同时,学生可在开放式的学习平台上进行自我检测、自我评价。在这个教学过程中,学生一方面接受来自教师、多媒体课件和传统教学手段的信息;另一方面利用开放式的网络平台获取有关的学习资料和信息,如同在图书馆中查找资料一样。此模式有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动,便于师生交流。

2.混合教学模式的基本框架讲授、自主学习、交流是它的基本框架(如图2)。它立足于课堂教学,但优于传统的教学法,能将课堂内外的学习活动有机地结合起来,并形成互补。使教师教学更生动,学生学习更主动,师生交流更灵活,弥补了传统教学在时间、空间、互动等方面的限制,其最大优点是打破了大班化教学的大一统局面。

(二)基于网络教学平台的自主协作学习模式

1.自主协作学习模式的基本特征协作学习(CollaborativeLearning)是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种模式。协作学习的核心是让学习者“共同”去完成某项学习任务,它可以是问题解决,也可是专题研究,还可以是个案设计。通常教师按组提出整体性学习任务和要求,学生根据任务自主浏览网络平台上的学习内容,进行实时的在线交流。小组成员针对同一学习内容彼此协同合作,采用对话、商讨、争论等形式对问题进行论证或推导,协作活动中的个体(学生)可以将其在学习过程中的探索和发现与小组中的其它成员共享,甚至可以同全班同学共享。学生分组基本上有两种不同的策略,同质分组与异质分组。异质分组更适合于合作学习的管理模式,即不同个性、不同基础的学生分在一组,互帮互学,取长补短。如在“定积分概念”的教学中,将求任意曲边形面积设计为切入点,设问引导(见图3)。学生进入资源平台,以小组为单位,自主浏览“求曲边梯形面积”的动画演示课件等相应内容,通过学习群体的智慧,完善和深化学习个体对定积分概念的理解,促进微元法思想的形成,以达到对学习内容的理解与掌握。遇到不能解决的问题,可随时向教师发送信息,教师则监控反馈信息,并综合学生提出的问题,及时讲解和指导,适时地把握学习进程。这种学习模式变传统的单向信息传播为生生互动、师生互动的双向或多向交流,小组成员互学互练、互查互评、共同对话、共同探讨,发挥了学生的主体作用和学习主动性,更有利于提高学生的学习效率和自主学习能力。图3布置学习任务界面

2.自主协作学习模式的基本框架提出任务、自主协作学习、综合学习问题、讲解指导是它的基本框架(如图4)。教师针对教学目标,提出导读问题(抛锚)或设置问题情景,引导学生带着问题去学,其作用是将学生的注意力吸引到重要的信息上,学生通过知识的迁移,自主协作学习,不仅培养了学生克服困难的意志和严谨认真的科学态度,而且有助于培养学生的团队精神和协同解决问题的能力。

(三)基于网络教学平台的个性化教学模式

1.个性化教学模式的基本特征这是一种非实时的教学模式,是通过网络平台资源模块中的多媒体课件、学习辅导资料和单个学生之间的在线交流来实现的。学生可在教师的指导下,根据自身的经验和原有的知识结构、认知水平和思维特点选择学习路径和学习方法,选择适合自己能力的学习目标、学习任务,独立地参与学习活动。教师则通过答疑及讨论系统,有针对性的为不同层次的学生提供不同的素材,解答不同的问题,进行个性化辅导。在这个教学过程中,教师是教学过程的指导者、是学生学习活动的帮助者,学生通过师生交流、答疑及媒体的交互,建构自身的知识体系,完成学习任务。这种模式的特点是具有针对性和层次性,可有效地解决教学中“整体性与个体性”的矛盾,使不同层次、不同类型的学生能各适其所、各取其需、各获其益。

2.个性化教学模式的基本框架它的基本框架是课程导航、学习、辅导和测评反馈(如图5)。课程导航阶段主要是根据教学目标,提供有关概括性的材料,使学生对新知识获得感性认识,吸引学生积极思考问题。学习阶段是按照教学目标,根据问题逐层展开。辅导则通过答疑及讨论进行实时或非实时的个别化教学,解决个体差异的需求。测评反馈一方面让教师更好地了解学生,另一方面学生自己查漏补缺,检查学习效果。由于网络教学突破时间、空间的限制,使学习者可以根据自己的需要和特点自主选择学习时间和内容,安排适当的学习进度,使每个学生的个性得以发挥,从而达到不同层次的学生学不同数学的目的。

三、结论与反思

上述三种教学模式各有千秋。在当前高职院校数学教学普遍使用计算机条件尚未成熟之际,以混合式教学模式为主,自主协作学习模式和个性化教学模式为辅更为行之有效。基于网络信息化技术和载体的开放性教学模式,不仅给数学教学注入了新的活力,丰富了教学内容(资源库)和教学方法,而且网络化学习的交互性特点,开拓了学生的思维,培养了学生的合作交流能力,锻炼了学生运用技术手段探究、发现和解决问题的能力。学生进一步成熟,自我监控学习能力不断提高。这种开放性的学习环境和教学模式与当前高职院倡导“合作教育”、“工学结合”人才培养模式,提高学生培养质量的主流趋势是完全一致的。访谈和问卷调查表明,课题实验的成果得到了同行、实验班学生的普遍认可,实验班学习成绩显著提高。然而,探索过程中也看到一些问题:混合式教学模式教学成本相对较大,且教师进行实验的积极性不高,这与学校没能将教师上网讨论、答疑、组织学生协作学习的工作量列入教学工作量有关;自主协作学习模式,由于强调相互协作,易忽视学生独立学习能力的培养,以及相互竞争对于学习的积极作用等。所以在践行建构主义和参与理论,探索基于网络教学平台的教学模式中,坚持以培养学生终身学习能力和提高培养质量为目标,扬长避短,不断实践,以获得更多的经验,为教学改革服务。