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教育信息技术在教学思维探究中的应用

添加时间:2021-08-31 11:15 来源:办公自动化 作者:张志青
  摘要:教育信息技术对现代教育的发展起到非常重要的关键作用,教育信息技术对课堂教学的整合是国内、外教育信息化的热点议题。智能教育平台——超级画板既是教师备课、课堂教学的演示平台,也是学生进行自主探究式学习、创新能力培养理想的信息平台。本文主要论述以智能教育平台——超级画板为基础平台,应用教育信息技术进行的探究式教学研究。
 
  关键词:教育信息技术;探究式教学;创新能力培养;
 
  Abstract:Educational information technology plays a very important role in the development of modern education. The integration of educational information technology to classroom teaching is a hot topic of educational information at home and abroad. The intelligent education platform-super picture board is not only the demonstration platform for teachers preparing for lessons and classroom teaching, but also an ideal information platform for students to carry out independent inquiry learning and innovation ability training. This paper discusses mainly to the research of inquiry teaching based on the intelligent education platform super picture board, which is based on the educational information technology.
 
  0 引言
 
  智能教育平台———超级画板是在广州大学教授张景中院士的精心策划下,专门组织一个教育软件开发团队开发出来的教育信息技术软件平台,是当前世界上较先进的教育信息技术平台软件之一,这方面已有许多专家学者作了大量的研究[1,2,3,4,5]。该平台集“知识+智能”于一体,同时提供丰富多彩的教学资源,为学生提供了观察、实验、研究、应用的理想平台。该平台的应用既可提高教学效率,又起到减轻教师负担的作用。学生在学习与训练中使用该平台,能引起对探究式学习的更大兴趣,这对培养和发展教师与学生的创新精神及创新能力有较大的作用。
 
  运用智能教育平台———超级画板的动态作图和测量、问题生成、图形运动、交互推理以及变换等功能并对其进行变式研究,可使学生在学习过程中不断发现新问题,从而对知识进行深化和再创造。
 
  本文应用教育信息技术的工具:智能教育平台———超级画板,从以下几方面对探究式教学进行应用研究。
 
  1 教育信息技术在教学思维探究中的应用
 
  教师在课堂教学设计过程中,不仅对某些概念、定理、公式的内在和外在形式进行描述性的传授,更重要的是对其发生原因及发生过程进行深入探讨,展示知识的形成过程,揭示事物发展的有关规律,帮助学生进一步理解教学知识,让学生用创造性的思维去解决问题。因此要经常引导学生深入了解教材中每个知识点的背景,形象直观地揭示知识的形成过程、发生的原因,进一步调动学生的学习积极性,吸引他们长期的注意力,以轻松、愉快的心情参与课堂教学中。
 
 
  图1 十五巧板   
 
  “兴趣是最好的老师”,是积极探索某种知识的认知倾向,是学生学习的动力,是智能和心理发展的催化剂。培养学生学习的兴趣,提高教学效率,是教学研究中一个不变的主题。在教学过程中只有激发学生学习的热情,才能进一步地发挥各个学生的潜能,达到事半功倍的效果。在学习活动中,学生对自己感兴趣的现象,能主动地探究和认识。因此,在课堂教学中,可利用教育信息技术的智能教育平台-超级画板,在此平台上设置有趣的案例,以诱发学生的探究动机。
 
  例如,上图1中有趣的“十五巧板”课件是由智能教育平台-超级画板动态作图形成的几何图形,学生一下子就会被靓丽图像吸引,由此开始产生探究的兴趣,该实验的初步目的也就达到了;同样,也可设置其它有趣的拼图课件,通过采用智能教育平台-超级画板动态作图、问题生成、运动和变换、交互推理等功能,在课堂中能最大限度地激发起学生高度的学习兴趣和最大限度的集中注意力,不断地启发学生的积极思维。
 
  通过智能教育平台———超级画板的应用,可使学生对模型示意图从“形象”认识达到“求索”的目的,这样就可准确地判断和定位。经过这样数次的观察,能使感性认识不断加强,为增强立体空间想象能力奠定基础,也为以后的后继学习作铺垫。如教师在讲解长方体的截面时,若没有模型,很难想象长方体的截面到底有多少边,也很难在课堂上用实物演示,但是智能教育平台-超级画板却可让自己动手操作,直观地显示出来,如图2,只要拖动i、j或k点就可改变截面的位置,直观地观察出截面多边形的边数,可以是3边,4边,5边或者6边,这方法既简单又方便。
 
 
  图2 长方体的截面形状   
 
  紧扣空间图形的形象特点,分析空间结构问题,由平面思维开始,逐步过渡到空间思维,将信息和空间的构形有机地结合,从而建立完整的立体空间思维。由此可见,只有把握住空间结构以及有关信息,才能使学生从单纯对图像的“形象”思维中进一步解脱出来,建立准确的立体“求索”的空间思维。
 
  2 基于智能教育平台的教学探究
 
  “智能教育平台”能帮助教师用简单的操作代替复杂的和大量的机械劳动,它能帮助教师快速地进行备课,完成所需的课件制作,实现教师的教学设想和创意,具体课件制作方法及创作理论参见文献[6,7,8,9,10]。
 
  教学内容,是对学习活动产生兴趣的主要源泉。备课中,教师应力求使内容全面且生动活泼,让古板的教学方式变成富有趣味的教学探究。教学过程应提出探究问题,明确探究方向,增加让学生自己动手解决问题的机会,从而很好地提高学生主动进一步学习的兴趣。备课时准备的素材和案例要注重培养学生的探究性学习能力与创新能力。
 
  教师要强化科研兴校意识、深化学习意识、改革创新意识、资料积累意识,努力地把备课任务落实及完成好。可利用智能教育平台-超级画板作为教育信息技术手段,由此形成学科课程改革的新思路、新途径。它不仅能探索信息技术与学科整合的有效方法与模式,更重要的是它代表着教育面向现代化、实施现代化教育的新理念和新思维。因此,教师要珍惜提升自己教育理念,提高教学、科研水平大好的机遇,在备课时,要扎扎实实地做好课程资料的收集与整理等工作。
 
  “智能教育平台”的应用具有非常强的智能性、知识性与专业性。备课时,教师要首先对智能教育平台熟练掌握,否则难以进行复杂的课前准备工作,教学中要尽量使学生逐渐形成自觉的探究习惯。例如,对二元一次和二次方程,可提出探究的问题:探索方程系数b2-4×a×c的正负与对应曲线类型的关系。
 
  
  图3 b2-4伊a伊c的正负与曲线类型的关系   
 
  学生可在该平台上做出相应图形(见图3),能通过拖动变量尺上k,a,b,c值的改变引起交点A和B的坐标变化,引起b2-4×a×c的值的改变,而b2-4×a×c值的正负不同,所对应方程曲线的类型就不同,学生通过观察和分析思考就会得出结论:b2-4×a×c的值为正时,方程曲线是双曲线,为负时,是椭圆。这样,利用智能教育平台,拉近教学内容与学生学习理解的距离,激发学生的学习兴趣,又增强教学的针对性,使学生情不自禁地产生探究的欲望。
 
  备教时创设问题情境,激发学生探索欲望,有许多的方法可实现,例如通过图形的变换、色彩的渲染、声音的配合及动画的展示等,这些都能引起学生的学习兴趣。无论采用哪种方法,应用智能教育平台-超级画板进行教学中,所提出的问题可供学生进行探究的同时还需特别注重提高学生主动学习的兴趣,提高他们的应用意识和推理能力,提供他们展现个人学习能力的空间。
 
  3 基于智能教育平台的学习探究
 
  真理源于实践的证明,组织学生进行探究式学习的实验,强化学生的实际操作能力,让学生动手操作,这是培养学生成才的好方法。德国教育家第斯多惠说过:“科学知识是不应该单纯地直接传授学生的,而应当引导学生去发现它们,独立地掌握它们。”在探究式教学中,教师必须努力想方设法为学生创设一个能主动参与的学习空间,构造出全心的学习环境及实验教学模式,将学习的主动权交给学生,提高学生学习兴趣和参与度。使实验教学更加生动、活泼。智能教育平台-超级画板为学生提供一个探究式的应用平台,教师可将若干教学的内容设计成实验,以智能教育平台作为主要认知工具进行实验探究。通过不断实践,发现问题、解决问题、总结经验。让学生去探究更多、更深、更广的新知识,发挥学生的主导学习地位作用。学生对客观现实的认识来自对外界尝试探索式的活动,而学生用自己的学习方式探究新知,对他们来说是最好的方法,教师再进行“因势利导”,这样更符合学生的认知特点和规律。
 
  教育信息技术———智能教育平台支持下的探索式学习的实验形式可为“双主体”的形式,这里说的是以教师为“主导主体”,以学生为“主动主体”。例如在智能教育平台-超级画板支持下,在“三角形全等的条件”的这一个知识点探究型实验活动时,可分为以下几个主要的探究步骤:
 
  3.1 一组量(角或边)相等的情况
 
  通过利用智能教育平台———超级画板的强大作图功能,学生很快可得出一组量相等并不能保证两个三角形全等的结论,如图4(a)中,ΔABC和ΔBDE的角B相等,但两个三角形并不全等。如图4(b)中,ΔABC和ΔBFC的边BC相等,但ΔABC和ΔBFC并不全等。
 
 
  图4 角与边关系图渊A冤 
 
  3.2 两组量(两边或边角)对应相等的情况
 
  通过利用智能教育平台———超级画板的智能作图功能,学生可很快地做出图形。(a)中,ΔDBA为DB=DA的等腰三角形,这里的等腰ΔDBA和等边ΔDAF已满足了两组边对应相等的条件,但两个三角形不全等;同样的情况,(b)中,ΔGHI和ΔGHJ满足一组对边GH和一组对应角角H相等的条件,但两个三角形也不全等;(c)中,等边ΔVWX和等边ΔOPR满足两组对应角相等的条件,但两三角形不全等。
 
 
  在上述步骤中,学生通过智能教育平台-超级画板作图,探究三角形满足两组量相等的几种情况,同时归纳总结出两组量相等不能保证两个三角形全等的结论。
 
  3.3 同样的方法,参照上述的过程学生可自行探究三组量对应相等的情况(这里不再进一步赘述)
 
  智能教育平台———超级画板支持下的“双主体”探究型模式,为学生进行探究活动提供良好的情境,进一步地调动他们的学习积极性,刺激学习的欲望。实验课可借助这样一个“智能教育平台”,为学生自主学习搭建发展、创造的平台。通过教师演示、学生亲自动手操作,通过同学间的交流合作,共同研究、讨论将获得更多的学习体会,促进学生多渠道、多方式、积极主动、生动活泼地学习;与此同时,激发学生主动地探索、发现、验证相关的知识,提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力,同时也培养了学生的创新能力和发散思维,使学生感受到自主性探究式学习过程中的快乐,使学生能真正成为学习活动的主体。
 
  4 结束语
 
  教育信息技术———智能教育平台作为教师“教”和学生“学习和解决问题”的强而有力的工具,掌握它即是掌握一种先进的学习技能。它对推进新课程改革,促进学生学习方式的改变起到很大的作用。它帮助学生更加深刻地理解知识的概念,也是解决知识问题、探索知识奥妙的工具;同时开发课件本身又是一个建模、构思、创意的过程。这对学生能力的培养、视野的开阔、智力开发和创新思维的开拓都十分有利。应用智能教育平台,可培养学生的创新精神和实践能力,在实践中进行探究式学习。
 
  探究式教学过程是积极的、有意义的教学过程,因为真正有意义的学习,不是被动接受现成的书本知识,而是以积极的心态,在自己已有知识经验的基础上对新问题进行积极探索、主动建构的过程。此过程学生会对周围的事物充满好奇,特别好问,这可激发他们的创造和探究潜能。探究式教学本身可满足学生的这种心理需要,能激发学生学习的兴趣、动机以及求知欲。探究式教学通过备课、教学、自主学习、实验、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动,独立地发现问题,使学习者获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是获得探索精神和创新能力。探究式学习与传统的接受性学习相比,具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性。探究教学十分重视学习过程,让学生在探究过程中达到情感体验、构建知识、掌握解决问题方法的目标,此问题的进一步理论深化已有很多相关学者在研究[11,12,13]。
 
  目前,新一轮基础教育课程改革非常强调在学科教学中开展探究式教学活动,在这样的多样化、多层次和开放式学习环境中,可不断培养学生独立思考、交流合作、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学探究精神和探究学习的能力,从而达到素质教育的相关需求。
 
  参考文献
 
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  [4]王林全.当代中小学数学课程的发展[M].广东教育出版社, 2006(8):35-40.
 
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  n[J]Open Learning,2019(10):4-23.
 
  [13]张志青教育信息技术在数学训练中的应用研究[J].软件工程, 2020(11):60-62.
电话 13701839868
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