程序设计简介第1课教学设计

本课是第4章程序设计的第一课时,本课主要让学生掌握一些基本的概念,并体验程序。

本课的大致流程有:

1.问题一:计算机的工作原理是什么?

2.问题二:程序是什么?计算机程序是什么?

3.实践学习一:体验一个计算机程序,说一说,这个计算机程序实现什么功能?

4.问题三:这个计算机程序是软件吗?

5.实践学习二:分三个层次体验输出语句print

6.实践学习三:发布程序。

《“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究》开题报告

淮安市“十三五”教育科学规划课题·初中微型课题

《“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究》

开 题 报 告

金湖县外国语学校    左延金

2017年11月30日

一、课题提出的背景

1.课题的提出是研究教育问题的需要。初中信息技术教学中有一些急需解决的问题:

(1)机械模仿:教材的操作步骤介绍的非常详细,课堂上学生也按着步骤做了,可是换个例子学生仍然不知道如何进行操作,不知道从何处开始下手;

(2)讲过就忘:信息技术教学中,教师刚讲解过什么操作用什么菜单,可当学生练习时仍然有不少学生询问教师这个操作的命令在哪个菜单,一旦允许学生举手提问,将出现大片的举手;

(3)越做越无聊:信息技术课堂上的内容丰富,师生、生生互动很多,可学生越来越觉得上课没意思、觉得无聊。这些奇怪的现象的背后究竟是什么原因造成的。

(4)开口提问难:学生在学习VB编程时,很多学生明明不懂,却很少有学生能找出合适的语言提问;在具体操作时,学生面对任务不知所措,问老师这个怎么做、那个怎么做,让老师无法应对这么多学生同时提问。

2.课题的提出是将“任务驱动”教学法应用于“实践学习”的需要。“任务驱动”教学法在信息技术课堂上非常流行,这与信息技术的学科特点有关。在具体操作时有如下的困惑:

(1)任务强行分配:任务驱动中任务分配的过程基本上都是教师划分好的任务,如果让学生自己提出任务基本上是很难做到的;

(2)少数人完成任务:在任务的执行过程中,如果分到小组则又变成个别优秀学生的表演,其他学生基本上是在模仿。任务驱动就像一场教师导演的“小品”,看起来人人参与,其本质是教师做导演、学生做演员。学生学什么、怎么学是需要完善的地方。

因此,本课题的提出是解决进行“实践学习”教学时,如何应用任务驱动教学法的需要。教学模式是理论和实践的桥梁,任务驱动教学法是建立在建构主义理论基础上的,美国布鲁斯·乔伊期的《教学模式(第八版)》将教学模工归为“信息加工类模式”、“社会类模式”、“个体类模式”、“行为系统类模式”,在信息技术实践学习中的任务生成应该属于哪种模式很难确定;另一方面,目前正属于热点的STEM教学模式,虽然与信息技术学科较密切,其中的STEM含义是科学、技术、工程和数学(Science,Technology,Engineering and Mathematics),其本身更倾向于学科的综合。

3.课题的提出是培养学生终身学习能力的需要

(1)软件版本不断更新,新版本软件的操作技能需要在旧版本软件的“实践学习”的学习过程中获得。当今社会知识更新很快,这就需要人不断的学习,这一点在信息技术学科体现的特别明显。可是很多人在学过旧版本的软件后,却不愿意学习新版本。比如office软件,明明新版本功能更强、更方便,可是很多人拿到新版的office软件后却无从下手,以前熟练的操作变得很难。为什么新版软件更优秀的设计理念不能被人们接受?这就是人们以前的学习没有为之后的学习作好铺垫,学习了知识却没有培养终身学习的能力。

(2)网络海量类似“实践学习”的教程,有效学习使用这些教程的能力需要在“实践学习”的学习过程中培养。随着网络发展,在网络中已经有海量的教程,有问题问百度已经成为很多人的习惯。这些网络教程类似于信息技术教材中的“实践学习”,在信息技术课上学习“实践学习”的方法也可以有效迁移到以后的网络学习中。

二、课题的理论依据及主要概念的界定

1.理论依据

本课题中的“任务驱动教学法”是建立在建构主义教学理论基础上的,具体的理论依据是:

(1)“最近发展区”理论

在建构主义理论中,维果茨基使用了“最近发展区”这个术语来表示对学生发展水平问题的理解。任务驱动教学法中的“任务”只有设定在学生的“最近发展区”,才能有效的促进学生的知识建构。 能不能在学生学习的最近发展区生成任务,是学习任务有效的前提。教师面临的挑战就是创设一个能够吸引学生前进而不是阻碍学习进程的环境。

美国教育心理学家维特罗克强调“学习是一种生成过程”,提出“生成策略”。实验研究发现,当学习材料是学习者理解之后能够用自己的语言组织表达出来时,那么对它的学习效果要比单纯的记忆好得多。(《教育心理学》,莫雷,P126)

本课题研究的问题就是:如何在学生的最近发展区生成学习任务,从而促进学生有效的进行实践学习。

(2)支架理论

支架是指能让我们帮助学生获取增加元认知控制能力的方法。元认知与建构主义相关,连接点即为大多数有效学习者能够逐渐意识到他们是如何学习的;他们拓展学习方法,并对过程进行监控。学生被动学习时,就需要教师用“支架”帮助学生获取增加元认知控制能力的方法。

初中信息技术学科中的“实践学习”是程序性知识,安德森(J.R.Anderson,1982)指出,程序性知识学习包括两种类型:模式识别学习和动作步骤学习。(《教育心理学》,莫雷主编,P106)

本课题研究的问题进一步细化就是:如何运用“模式识别学习”这一工具建立“支架”,生成处于“最近发展区”的学习任务,从而实现有效的实践学习。

2.主要概念的界定

(1)模式识别:是人们把输入的刺激(模式)的信息与长时记忆中的有关信息进行匹配,从而辩认出该刺激属于什么范畴的过程。(《智育心理学》,皮连生著,P132)

(2)模式识别学习:模式识别学习是程序性知识学习的两种类型之一,是指学生对特定的内部或外部刺激模式进行辩认和判断。其中模式识别学习的主要任务是学会把握产生式的条件项,这通常要经过概括化和分化两种心理机制。(《教育心理学》,莫雷主编,P106)

(3)任务生成:是指通过师生互动,学生理解学习材料并产生疑问的前提下,学生自己或在教师帮助下,用自己的语言组织表达出学习任务的过程。

(4) “模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性:是指在学习“实践学习”这一部分内容时,通过使用“模式识别学习”这一工具,建立学习“支架”,创设有效的问题情境,生成处于“最近发展区”的学习任务,使学生有效地进行“实践学习”,有效的进行知识建构。(具体关系见下图)

三、课题研究目标

本课题研究的对象是:初中信息技术“实践学习”教学中任务的有效生成问题。研究目标如下:

1.通过文献资料研究、个案研究的方法,总结出“概念”、“技能”相关的实践学习中,“模式识别学习”生成学习任务内容的有效方法;

2.通过平行班对比实验,总结出“分配学习任务”与“生成学习任务”在学习时间、完成情况、面对新问题的知识迁移能力方面的差距,找出有效的任务生成组织形式;

四、课题研究内容

“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究,研究的对象是“任务生成有效性”, 本课题从“概念和常识”、“初次接触的技能”、“进一步深化的技能”、“培养人文精神”四个方面确定具体研究内容如下:

1.概念、常识内容的实践学习,如何进行模式识别学习,有效生成学习任务;即在以概念、常识内容为主的实践学习中,探索如何通过“模式识别学习”建立学习支架,创设问题情境,生成有效的学习任务,以便学生有效的掌握概念。

2.初次接触的技能的实践学习,如何进行模式识别学习,有效生成学习任务;即在学习完全陌生的软件操作技能的实践学习中,探索如何通过“模式识别学习”建立学习支架,生成有效的学习任务,以便学生有效掌握陌生软件中所涉及的概念(比如软件菜单中的命令),初步形成技能。

3.进一步深入的技能的实践学习,如何进行模式识别学习,有效生成学习任务;即在学习进一步深入的技能的实践学习时,探索如何通过“模式识别学习”建立学习支架,生成有效的学习任务,以便学生有效的将程序性知识变成熟练的技能。

4.在模式识别学习的过程中,如何培养人文精神,有效生成学习任务;即探索在模式识别学习的过程中,如何培养审美、思维方式、价值取向等人文精神,以便促进有效的学习任务的生成。

五、课题研究方法

1.文献资料研究

本课题着力从国外经典教育理论教材布鲁斯·乔伊斯的《教学模式(第八版)》、阿尔帕斯兰·沙欣的《基于实践的STEM教学模式》、小威廉·E·多尔的《后现代课程观》、以及国家规划教材莫雷主编的《教育心理学》等理论书籍中寻找理论基础,并借鉴最新杂志相关文章中的思想,寻找这些书籍中与任务生成、模式识别学习相关的理论。

2.个案研究

确定不同层次班级的典型学生,在不同教学内容中的相应表现,积累案例。首先,将初中信息技术教材分类,分为以概念了解为主、以第一次接触的软件的操作技能为主、以对以往学习过的软件的操作技能深化为主的3类教学内容;然后,通过相应内容的教学进行个案研究,分别积累在这些教学内容的实践学习前,进行模式识别学习的方法,找出有效的方法。

3.对比实验

根据不同的班级、不同的学习内容,确定实验对比班,通过“分配”、“生成”学习任务的对比,在“教学用时”、“完成实践学习时间”、“完成的情况”、“遇到新问题时所学知识迁移能力”等方面,进行具体的人数对比,从而研究得出学习任务究竟是哪种方法生成更有效。将班级分为3个层次的对比班,恩来班2个、普通实验班5个、施教区班3个,进行教学实验对比。对比的内容有:任务的生成方式、完成实践学习的教学时间、完成情况、面对新问题的知识迁移情况,以及同一种方法在用于不同教学内容时的差异。

六、课题研究的步骤和计划

本课题分为三个阶段:

1.理论准备阶段(2015.9-2017.9)

在这一阶段,阅读相关理论书籍;撰写相关的教学经验的文章;并于2016.12完成了同课题的县级微型课题、并结题;

2.个案研究、比较实验研究阶段(2017.9-2018.1)

在相关的对比班级进行个案研究、比较实验研究,积累原始的教学案例,并进一步深入阅读相关的理论书籍,撰写相关的教学经验的文章;

3.总结、结题阶段(2018.1-2018.5)

总结教学经验,汇总资料,撰写结题报告,准备结题。

七、课题预期的成果与表现形式

本课题的预期成果如下:

1.课题《结题报告》;成果形式:文本

2.构建初中信息技术“任务生成教学法”的教学模式,并在以后的教学实践中进一步完善;成果形式:论文

3.初中信息技术“任务生成教学法”的典型课例;成果形式:教学设计、教学课件、教学课堂实录

八、课题研究的组织机构和人员分工

1.组织机构

主持人:左延金

核心成员:李东(特级教师)、葛朋利(金湖外国语年级副组长)、圣红辉(县电教中心研究员)、卢卫国(吴运铎学校研训处主任)

2.人员分工

圣红辉:宣传,技术支持

李东:教学理论的检索整理、及理论指导

葛朋利:课例资料的整理分析

卢卫国:课例资料的整理分析

九、课题研究的经费及设备条件需要

课题研究的条件及经费情况:

1.平行对比班:本人目前任教金湖县外国语学校七年级信息技术,共10个班;另卢卫国目前在吴运铎学校任研训处主任,也有准备对比班的条件;

2.理论研究的资料:本人自费在亚马逊等网站购得一些经典理论书籍,学校阅览室也有最新的教育理论杂志;

3.研究经费:本课题需要的经费的地方就是教学理论书籍,自费购买。

《“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究》结题报告

金湖县外国语学校    左延金

一、课题提出的背景

课题的提出是研究教育现象的需要。初中信息技术教学中有一些比较奇怪的教育现象,现象一:明明教材的操作步骤介绍的非常详细,课堂上学生也按着步骤做了,可是换个例子学生仍然不知道如何进行操作,从何处开始下手;现象二:信息技术教学中,明明教师刚讲解过什么操作用什么菜单,可当学生练习时仍然有不少学生询问教师这个操作的命令在哪个菜单,一旦允许学生举手提问,将出现大片的举手;现象三:信息技术课堂上的内容丰富,师生、生生互动很多,可学生越来越觉得上课没意思、觉得无聊。这些奇怪的教育现象的背后究竟是什么原因造成的。

课题的提出是完善“任务驱动”教学法的需要。“任务驱动”教学法在信息技术课堂上非常流行,这与信息技术的学科特点有关。可任务分配的过程基本上都是教师划分好的任务,如果让学生自己提出任务基本上是很难做到的;在任务的执行过程中,如果分到小组则又变成个别优秀学生的表演,其他学生基本上是在模仿。任务驱动就像一场教师导演的“小品”,看起来人人参与,其本质是教师做导演、学生做演员。学生学什么、怎么学是“任务驱动”教学法中需要完善的地方。

课题的提出是培养学生终身学习能力的需要。当今社会知识更新很快,这就需要人不断的学习,这一点在信息技术学科体现的特别明显。可是很多人在学过旧版本的软件后,却不愿意学习新版本。比如office软件,明明新版本功能更强、更方便,可是很多人拿到新版的office软件后却无从下手,以前熟练的操作变得很难。为什么新版软件更优秀的设计理念不能被人们接受?这就是人们以前的学习没有为之后的学习作好铺垫,学习了知识却没有培养终身学习的能力。

二、课题的理论依据及主要概念的界定

1.理论依据

(1)任务驱动理论:“任务驱动”是实施探究式教学模式的一种教学方法。在学生完成任务的同时培养学生的创新意识和创新能力以及自主学习的习惯,引导他们学会如何去发现,如何去思考,如何去寻找解决问题的方法,最终让学生自己提出问题,并经过思考,自己解决问题。

(2)生成策略:美国教育心理学家维特罗克强调“学习是一种生成过程”,提出“生成策略”。实验研究发现,当学习材料是学习者理解之后能够用自己的语言组织表达出来时,那么对它的学习效果要比单纯的记忆好得多。(《教育心理学》,莫雷主编,P126)

(3)程序性知识掌握方式:安德森(J.R.Anderson,1982)指出,程序性知识学习包括两种类型:模式识别学习和动作步骤学习。(《教育心理学》,莫雷主编,P106)

2.主要概念的界定

(1)模式识别:是人们把输入的刺激(模式)的信息与长时记忆中的有关信息进行匹配,从而辩认出该刺激属于什么范畴的过程。(《智育心理学》,皮连生著,P132)

(2)模式识别学习:模式识别学习是程序性知识学习的两种类型之一,是指学生对特定的内部或外部刺激模式进行辩认和判断。其中模式识别学习的主要任务是学会把握产生式的条件项,这通常要经过概括化和分化两种心理机制。(《教育心理学》,莫雷主编,P106)

(3)任务生成:是指通过师生互动,学生理解学习材料并产生疑问的前提下,学生自己或在教师帮助下,用自己的语言组织表达出学习任务的过程。

(4) “模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性:是指在学习“实践学习”这一部分内容时,通过使用“模式识别学习”,从而唤起学生原有认知结构,有效的生成学习任务,使学生在带着问题的情况下完成任务,有效的进行知识建构。(具体关系见下图)

三、课题研究成果

“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究,主要包括:“模式识别学习”策略、“任务生成”策略、“模式识别学习”在“任务生成”中的有效性研究。

1.初中信息技术教学中的“模式识别学习”策略;

由于信息技术的学习内容包括概念、操作技能和系统的知识结构,因此,模式识别学习的策略包括三种策略,分别是:

(1)概念识别学习策略;主要解决如何从作品中挖掘出概念,识别要操作的对象属于哪一种概念的范畴。

(2)产生式的训练策略;主要解决从陈述性知识转化为“产生式系统”的训练策略。

(3)模式系统化存储策略;主要解决如何将已经识别的模式系统化存储,为下一次模式识别做好准备的问题。

上述相应观点写成论文《例说初中信息技术模式识别学习策略》在2016.3《中小学电教》发表。

2.初中信息技术教学中的“任务生成”策略

在对任务驱动教学法的完善过程中,学习任务由教师分配转变为“任务生成”是一个关键点。关于任务的生成有以下几个观点:

(1)学习任务的“生成”应立足于知识的本源;

(2)学习任务的“生成”应着眼于把知识“还原”为学生的经验;

(3)学习任务的“生成”应是学生在情境中体验“创造”的过程。

以上观点写成文章《学习任务是“生长”还是“分解”?》于2015年11月获师陶杯三等奖。

  1. “模式识别学习”在“任务生成”中的有效性研究;

关于“模式识别学习”在“任务生成”中的有效性研究主要体现在激发了学生的学习兴趣、以及终身学习能力的培养方面。我主要从“激趣”的角度理解为以下几点:

(1)模式识别学习架起有趣学习任务的“桥梁”;

(2)模式识别学习对学习任务的“分化”使学习变得有趣;

(3)模式识别学习使学习任务变为有趣的认知图式重建;

基于以上观点,写成文章《模式识别学习“激趣”学习任务》在2016年12月微型课题专项征文中获特等奖。

4.相关的发表、获奖文章、获奖的课例汇总

(1)获奖论文:2015.11,《学习任务是“生长”还是“分解”?》获省师陶杯二等奖;

(2)获奖论文:2015.12,《以多媒体作品首页制作为例谈学习任务的“生长”》获市教研室组织的教学论文评比一等奖;

(3)获奖教学设计:2015.12,《多媒体作品首页设计制作》获市教研室组织的教学设计评比二等奖;

(4)获奖论文:2016.12,《模式识别学习“激趣”学习任务》在县微型课题专项征文中获特等奖;

(5)获奖论文:2016.12,《模式识别学习建构有趣学习任务》在市教研室组织的论文评比中获二等奖;

(6)获奖论文:2016.12,《程序中的逻辑判断》在市教研室组织的教学设计评比中获二等奖;

(7)发表论文:2016.3,《例说初中信息技术模式识别学习策略》在《中小学电教》发表;

(8)获奖课例:2015年度,录像课《计算机安全》在“一师一优课”活动中获市级优课;

(9)县公开课:2016.10,开设了县公开课《应用文档设计复习》。

四、课题研究中存在的问题及今后努力的方向

奥苏贝尔有句名言:“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话,我将会说,影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么”。(摘自《教育心理学》P53)如果将我所研究的课题还原为一个问题,那是什么呢?那就是“如何让学习任务更有效”。我所使用的工具是“模式识别学习”,切入点是“任务生成”,目标是“有效”。关于“有效”其实我更多的是从“有趣”的角度研究的,“有趣”是有效学习的一个重要方面,可“有趣”主要是定性分析,如何对这个“有效”进行“定量”分析、进行量化研究是目前本课题中研究不够的地方,也是今后努力的方向。

2018-11-3教学反思(操作、活动、概念)

最近听了一些课,有一些具体的问题引起了我的思考,具体有三个主题:

1、关于“操作”

信息技术课上为什么要让学生操作?很多课堂是先讲一个规律,然后用操作验证一下,这个规律是否正确。这是不是真正有效的呢?或者按实践的观点,操作的目的是为了探究规律,发现问题。学生要操作中试出找规律、发现问题,再形成概念、技能。操作的目的是为了获取知识,“看书是学习,实践也是学习,而且是更有效的学习。”——《实践论》的原话为操作的目的指明了方向。如果仅是验证,那就谈不上获取知识,没有知识的获取过程,这能算学习吗?

比如,停止用stop()可以实现帧的控件,但学生用来控制的时候,发现无法控元件的动画。这时,就需要进行元件中帧代码的操作。元件的动画是停止了,可是怎样让其在碰到的时候动起来呢?这是鼠标响应代码的操作。这一系列的问题,都是在实际的操作中发现的。如果教师直接讲解,让学生验证,将毫无兴趣可言。

2、关于“学生活动”的组织

学生分组,听起来不错。可对于信息技术课堂,学生是顺着坐的,如何有效的分组,这是一个问题。

3、关于概念的形成

学生活动——用学科的方式进行抽象——比较——形成概念。

①概念的核心词:从对具体例子中抽象出来;

②用概念的核心词进行判断。

用思维把握教材。

课题研究概要(不少于6000字,可另加附页)

1.开题以来的进展情况以及初步的研究成果。2.研究中存在的问题及改进措施。3.下一步研究计划。

本课题申报的名称是:《“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究》,可以简化为:《“模式识别学习”在任务生成中的有效性研究》,研究的对象是“任务生成”,研究的内容是“有效性”,研究所使用的工具是“模式识别学习”。

一、研究主要进展情况及初步的研究成果

(一)研究的主要进展

1.加强教育理论的学习

在信息技术的实践学习过程中,“无效”的现象有:①任务过于简单、零碎,学生照着书本做,每一步都能完成,但无法形成一个整体的能力;②任务中陌生概念影响学生理解,学生能照着书本做,做完后却不知所云;③任务过于抽象,学生照着书本,无法独立完成实践学习。

导致这些“无效”现象的根本原因是:①学习过程没有唤起原有的知识结构;②原有的知识无法正迁移到新的问题中。其本质就是缺乏足够的思维训练。本课题引入“模式识别学习”这一理论框架,用于解决初中信息技术实践学习教学中任务生成的如何“有效”的问题。

“有效教学”的核心问题是教学的效益,主要指学生有没有学到什么或学生学的好不好。进行“有效性”的研究要关注学生的发展、关注教学的效益,并提出相应的策略。

为了让课题研究中所采用的理论更科学、研究更规范,本课题组认真阅读教育理论书籍,具体阅读的书如下:

(1)《后现代课程观》,【美】,小威廉·E.多尔;

(2)《教学模式(第八版)》,【美】,布鲁斯·乔伊斯;

(3)《基于实践的STEM教学模式》,【美】,阿尔帕斯兰·沙欣;

(4)《社会学习理论》,【美】,阿尔伯特·班杜拉;

(5)《教育心理学》,教育科学出版社,莫雷主编;

(6)《智育心理学》,人民教育出版社,皮连生著;

(7)《学习论》,人民教育出版社,施良方著;

(8)《中小学信息技术有效教学》,北京师范大学出版集团;赵亚夫主编;

2.着力实践研究

(1)整理教材中的实践学习体系

初中信息技术教材中的实践学习分散在每一个章节中,将教材中的实践学习整理出来,有助于形成一个知识体系,以明确在哪一章中着重解决什么问题;

(2)以学生视角切入

备课时以学生的视角完成实践学习中的任务,事先考虑如果学生练习可能会遇到哪些问题,这些问题以“模式识别学习”的方法如何解决。

(3)多观察、多记录,进行个案研究

在布置实践学习的学习任务后,选择不同学习层次的学生,多观察、记录他们在完成这些学习任务时遇到哪些问题,看看不同学习层次的学生究竟是如何解决这些问题的。

(4)进行对比,关注学生发展

进行有效性研究,就需要进行对比,看学生究竟在新的方法下有没有发展、是不是比原来的方法更有效。因此,在研究时着力进行两种对比:①没有教师讲解,直接进行实践学习的学习任务;与引入模式识别学习的实践学习效果进行对比,看掌握的人数是不是更多;②将传统的教学与引入模式识别学习的方法进行对比,看究竟效率能提高多少。

(5)反思、归纳有效的教学策略

策略是指教师为实现教学目标或教学意图而采用的一系列具体的问题解决的行为方式。教材中的实践学习可以分为三类:①实践学习中存在陌生的概念,比如flash动画的教学中,元件、帧等概念。虽然学生照着书中的步聚可以将动画做起来,但学生对概念不理解,因此,这些陌生的概念就是后续学习的拦路虎;②实践学习过于零碎,里面隐藏的程序性知识没有挖掘。这类实践学习单从每一步看非常简单,比如文字处理章节中的实践学习、多媒体制作章节中的实践学习每一步都比较简单,碎片化很严重。但这些步骤汇总起来可以做一个非常美观的作品,其背后隐藏着程序性知识。如果教师在课堂中没有充分挖掘这些隐藏的程序性知识,那学生就会出现眼高手低,说起来会做,真正让他们做时却又不知从哪里下手。③实践学习中的步骤比较抽象,学生即使照着书也很难做起来。比如VB中的实践学习,让学生完成代码的制作。其中不少实践学习,如果仅仅让学生照着书做根本无法完成,即使让学生将代码输入,学生还是没学会。对于这三类不同的实践学习,需要反思、归纳相应的有效教学策略,并在实践中进一步完善这些策略。

3.注重资料积累

始终做到课题与教学实际紧密结合,教研同步,课题研究日常化,日常工作研究化,在研究过程中及时反思、记录,并形成教学案例、教学课例、教学论文。

(二)初步的研究成果

自从2015年课题申报以来,本课题组积极开展研究,下面从实践成果、理论成果两个方面汇报:

1.实践性成果:

根据已有的“模式识别学习”教育理论的指导,对初中信息技术的实践学习中的学习任务部分进行重新设计,在教学中积极实践,形成了一些实践性成果,具体如下:

(1)调查问卷集:对于一些有陌生概念的实践学习,先进行一些调查问卷,看学生究竟对这些概念了解多少,有多少学生部分理解、有多少学生完全不懂或从未听说过;对于程序性知识,学生原有的知识结构是怎样的,究竟与教材中所包含的程序性知识有多少区别;对于VB类编程的抽象知识,学生有没有基础,基础知识究竟有多少可以用于新知的学习。

封面设计课前调查问卷表

问题 答案
你以前用过WPS件吗?
你有没有在纸上绘制过小报?
你认为什么样的封面是美观的?
你觉得封面应该有哪些元素组成?

 

封面设计课后调查问卷表

问题 答案
你学会如何设计封面了吗?
你觉得封面设计最难的地方是什么?
你有哪些课堂上所涉及的技巧不会做?

 

 

 

(2)教学个案与反思集:教学是具体的。教学是否有效最终还是要落实到具体的学生中。而学生间有很大的差异,因此,教学研究应该关注这些差异,同样的方法在不同的学生身上究竟会发生什么。由于我校学生间的差距非常大,有全县最好的学生群体、也有最差的学生群体,观察记录不同学习层次的具体学生学习效果,有助于进行对比、研究。

(3)章节实践学习纲要:积累了初中信息技术实践学习纲要以章节的形式整理。初中信息技术的教材这几年变化较大,软件也在不断更新。因此,在教学中主要积累目前所使用的教材中的实践学习。将章节中的实践学习整理成一个体系。

2.理论成果

(1)模式识别学习在任务生成中的有效性策略

实践学习根据内容分为三类:有陌生概生的、有隐藏程序性知识的、过于抽象的。针对这三类不同的实践性学习,在使用模式识别学习这一工具时分别引入不同的教学策略:

①有陌生概念的实践学习任务生成的有效性策略:

以flash动画制作章节中的实践学习为例,其中包含元件、帧、舞台等陌生概念,这些概念是学生深入学习的障碍。引入模式识别学习与原始情境进行类比,从而增强任务生成的有效性。教学中通过模式识别学习,将戏剧中的三个基本资源:演员、舞台、剧本与FLASH中的三个基本资源元件、文档、时间轴进行类比,一一对应,从而增强任务生成的有效性。具体教学设计如下:

首先展示一个FLASH电影,指出制作FLASH的过程就是当导演的过程;

然后试着让学生真实的导演一场“林黛玉进贾府”的舞台剧,同时对应在FLASH中实现这场戏,完成一个简单的作品。

接下来,讨论舞台剧的三个基本资源与FALSH的三个资源之间的联系与区别。从而完成相应的模式识别学习,增强任务生成的有效性。

②有隐藏程序性知识的实践学习任务生成的有效性策略:

以文字处理章节中的封面的制作为例。这一部分的实践学习是在wps下完成的,学生按照教材中的实践学习步骤可以完成,但学生真的会设计封面了吗?很显然学的程度不够。解决这个问题的方法就是对作品进行逆向工程,通过模式识别学习的方法增强学习的有效性。具体的教学设计如下:

首先,出示一些封面,让学生讨论究竟喜欢哪一个封面,说一说为什么;

接下来,选择一个学生喜欢的封面。讨论,如果你现在是一个设计师,这个封面就是你设计的,你的设计思路是什么呢?使用哪些对象、如何组织安排这些对象?

在学生充分的讨论后,引出文本框、艺术字的概念。用文本框先进行大的布局,让封面的整体比例合理;用艺术字、图片进行美化。

最后,归纳出如何设计一个封面。这一过程中,使用了模式识别学习,对封面中的概念进行辩别、提取,然后进行系统化,组织一个完整的封面设计的程序性知识。

③过于抽象的实践学习任务生成的有效性策略:

以VB程序设计中的实践学习为例。教材中的实践学习是编写“孙悟空上织女星”的程序,教材中有图片、有代码,可是学生却不知道在哪里设计、哪里进入代码的编写界面、代码究竟是什么意思。如何仅仅是教师给学生演示后让学生照着代码输入,学生根本就没有学会,也就谈不上有效性。解决这个问题就引入模式识别学习,将抽象的程序具体化。具体的教学设计如下:

首先,从生活中的遥控器开始,讨论为什么遥控器的按钮按下后可以给电视机调台、或者改变空调的温度。通过讨论,学生知道按钮对应着电路,实际上起作用的是电路,按钮只是代表让这部分电路开始工作;如果电路坏了,按钮怎么按也不没用;

第二步,进行模式识别学习,比较遥控器按钮与程序中的按钮有什么相同与不同。从而建立两者概念间的联系。

接下来,讨论电路与代码间的异同。明确代码如果不对,就像遥控器的电路坏了一样。电路与遥控器显示面板上的联系,与代码、标签控件、文本框之间的联系类似。电路可以让面板显示1、2、3……,代码也可以让标签控件、图像框控件显示不同的文字、图片。并将相应的代码功能逐句理解后,再完整的理解。

上述三种策略归纳如下:

模式识别学习促进任务生成有效性的策略

类别 举例 策略
陌生概念 元件、帧、舞台等 用“模式识别学习”与原始概念进行类比
隐藏程序性知识 封面的制作 用“模式识别学习”对作品进行逆向工程
过于抽象难以模仿 VB编写“孙悟空上织女星”程序 用“模式识别学习”将抽象的概念具体化

(2)课例与教学设计

①录像课《目录制作》,获2016-2017年度“一师一优课”市级优课;

②录像课《计算机安全》,获2015-2016年度“一师一优课”市级优课;

③教学设计《猜币程序》2017-12市教研室,二等奖;

④教学设计《程序中的逻辑判断》2016-12市教研室,二等奖;

⑤教学设计《多媒体作品首页设计制作》2015-12市教研室,二等奖;

(3)教学论文

①《模式识别学习激趣学习任务》在《中小学电教》2017-7发表;

②《如何打破程序设计课堂上的沉默“》2017-12   市教研室,一等奖;

③《找回VB程序设计课堂上的“话语”》2017-12   金湖县教师发展中心,特等奖;

④《模式识别学习建构有趣学习任务》2016-12市教研室,二等奖;

⑤《以多媒体作品首页制作为例谈学习任务的“生长”》2015-12市教研室,一等奖;

⑥《学习任务是“生长”还是“分解”》2015-11省师陶杯,三等奖;

 

二、研究中存在的问题及改进措施

(一)教材变化太快与软件版本跟不上的问题

信息技术教材这几年更新较快,特别是在一些具体的应用软件方面,更新很快。前面准备的材料,到后一个循环中很可能软件的版本已经升级,界面也变化,原有的功能根本无法使用。比如WPS中的文本框格式的设置,在WPS2013版中可以选中文本框右击调出相应的弹出菜单,但在WPS2016版中这个方法根本行不通,右击没有相应的选项,只能选中文本框后在格式功能选项卡中进行设置,另外,计算机房由于中考的需要安装的是office2000,与教材严重脱节。

上述的这种情况带来一个问题:相应的实践学习中可能出现新的陌生概念,并且是不确定的。这样原来积累的关于这个实践学习的策略就可能失效。解决这一问题的措施是:保留原始方案,增加补充模块,既有具体操作又有操作思路,进行有效拓展。

比如,以封面设计为例,教材实际上是以WPS2013版本讲解的,教学光盘中的视频也是这个版本。而我们教学中安装WPS时,只要联网就会自动升级为WPS2016。在抽取程序性知识的时候,学生在看完教学视频后讨论这些操作是做什么的?(设置文本框格式)。如果右击不可用,你觉得这些命令应该放在哪个功能区?从而拓展了教材中的实践学习。

(二)量化统计不够的问题

由于在具体的研究中,个案研究等都是定性研究,而有效性要关注学生的发展。问题在于如何确定有效性会提高多少,这个比较困难。因此,更多的是以描述性的语言记录。在以后的研究中,设想用题组的形式统计学生的得分情况,对有效性进行量化,并用平行班进行对比。

 

三、下一步研究计划

1.收集整理资料,撰写结题报告;

2.以一个章节为切入点,以题组的形式测试引入模式识别学习与没有使用的平行班级,究竟有多大的差距;

3.进一步进行个案收集,整理课例。

《“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究》 开 题 报 告

淮安市“十三五”教育科学规划课题·初中微型课题

《“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究》

金湖县外国语学校    左延金

2017年11月30日

一、课题提出的背景

1.课题的提出是研究教育问题的需要。初中信息技术教学中有一些急需解决的问题:

(1)机械模仿:教材的操作步骤介绍的非常详细,课堂上学生也按着步骤做了,可是换个例子学生仍然不知道如何进行操作,不知道从何处开始下手;

(2)讲过就忘:信息技术教学中,教师刚讲解过什么操作用什么菜单,可当学生练习时仍然有不少学生询问教师这个操作的命令在哪个菜单,一旦允许学生举手提问,将出现大片的举手;

(3)越做越无聊:信息技术课堂上的内容丰富,师生、生生互动很多,可学生越来越觉得上课没意思、觉得无聊。这些奇怪的现象的背后究竟是什么原因造成的。

(4)开口提问难:学生在学习VB编程时,很多学生明明不懂,却很少有学生能找出合适的语言提问;在具体操作时,学生面对任务不知所措,问老师这个怎么做、那个怎么做,让老师无法应对这么多学生同时提问。

2.课题的提出是将“任务驱动”教学法应用于“实践学习”的需要。“任务驱动”教学法在信息技术课堂上非常流行,这与信息技术的学科特点有关。在具体操作时有如下的困惑:

(1)任务强行分配:任务驱动中任务分配的过程基本上都是教师划分好的任务,如果让学生自己提出任务基本上是很难做到的;

(2)少数人完成任务:在任务的执行过程中,如果分到小组则又变成个别优秀学生的表演,其他学生基本上是在模仿。任务驱动就像一场教师导演的“小品”,看起来人人参与,其本质是教师做导演、学生做演员。学生学什么、怎么学是需要完善的地方。

因此,本课题的提出是解决进行“实践学习”教学时,如何应用任务驱动教学法的需要。教学模式是理论和实践的桥梁,任务驱动教学法是建立在建构主义理论基础上的,美国布鲁斯·乔伊期的《教学模式(第八版)》将教学模工归为“信息加工类模式”、“社会类模式”、“个体类模式”、“行为系统类模式”,在信息技术实践学习中的任务生成应该属于哪种模式很难确定;另一方面,目前正属于热点的STEM教学模式,虽然与信息技术学科较密切,其中的STEM含义是科学、技术、工程和数学(Science,Technology,Engineering and Mathematics),其本身更倾向于学科的综合。

3.课题的提出是培养学生终身学习能力的需要

(1)软件版本不断更新,新版本软件的操作技能需要在旧版本软件的“实践学习”的学习过程中获得。当今社会知识更新很快,这就需要人不断的学习,这一点在信息技术学科体现的特别明显。可是很多人在学过旧版本的软件后,却不愿意学习新版本。比如office软件,明明新版本功能更强、更方便,可是很多人拿到新版的office软件后却无从下手,以前熟练的操作变得很难。为什么新版软件更优秀的设计理念不能被人们接受?这就是人们以前的学习没有为之后的学习作好铺垫,学习了知识却没有培养终身学习的能力。

(2)网络海量类似“实践学习”的教程,有效学习使用这些教程的能力需要在“实践学习”的学习过程中培养。随着网络发展,在网络中已经有海量的教程,有问题问百度已经成为很多人的习惯。这些网络教程类似于信息技术教材中的“实践学习”,在信息技术课上学习“实践学习”的方法也可以有效迁移到以后的网络学习中。

二、课题的理论依据及主要概念的界定

1.理论依据

本课题中的“任务驱动教学法”是建立在建构主义教学理论基础上的,具体的理论依据是:

(1)“最近发展区”理论

在建构主义理论中,维果茨基使用了“最近发展区”这个术语来表示对学生发展水平问题的理解。任务驱动教学法中的“任务”只有设定在学生的“最近发展区”,才能有效的促进学生的知识建构。 能不能在学生学习的最近发展区生成任务,是学习任务有效的前提。教师面临的挑战就是创设一个能够吸引学生前进而不是阻碍学习进程的环境。

美国教育心理学家维特罗克强调“学习是一种生成过程”,提出“生成策略”。实验研究发现,当学习材料是学习者理解之后能够用自己的语言组织表达出来时,那么对它的学习效果要比单纯的记忆好得多。(《教育心理学》,莫雷,P126)

本课题研究的问题就是:如何在学生的最近发展区生成学习任务,从而促进学生有效的进行实践学习。

(2)支架理论

支架是指能让我们帮助学生获取增加元认知控制能力的方法。元认知与建构主义相关,连接点即为大多数有效学习者能够逐渐意识到他们是如何学习的;他们拓展学习方法,并对过程进行监控。学生被动学习时,就需要教师用“支架”帮助学生获取增加元认知控制能力的方法。

初中信息技术学科中的“实践学习”是程序性知识,安德森(J.R.Anderson,1982)指出,程序性知识学习包括两种类型:模式识别学习和动作步骤学习。(《教育心理学》,莫雷主编,P106)

本课题研究的问题进一步细化就是:如何运用“模式识别学习”这一工具建立“支架”,生成处于“最近发展区”的学习任务,从而实现有效的实践学习。

2.主要概念的界定

(1)模式识别:是人们把输入的刺激(模式)的信息与长时记忆中的有关信息进行匹配,从而辩认出该刺激属于什么范畴的过程。(《智育心理学》,皮连生著,P132)

(2)模式识别学习:模式识别学习是程序性知识学习的两种类型之一,是指学生对特定的内部或外部刺激模式进行辩认和判断。其中模式识别学习的主要任务是学会把握产生式的条件项,这通常要经过概括化和分化两种心理机制。(《教育心理学》,莫雷主编,P106)

(3)任务生成:是指通过师生互动,学生理解学习材料并产生疑问的前提下,学生自己或在教师帮助下,用自己的语言组织表达出学习任务的过程。

(4) “模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性:是指在学习“实践学习”这一部分内容时,通过使用“模式识别学习”这一工具,建立学习“支架”,创设有效的问题情境,生成处于“最近发展区”的学习任务,使学生有效地进行“实践学习”,有效的进行知识建构。(具体关系见下图)

三、课题研究目标

本课题研究的对象是:初中信息技术“实践学习”教学中任务的有效生成问题。研究目标如下:

1.通过文献资料研究、个案研究的方法,总结出“概念”、“技能”相关的实践学习中,“模式识别学习”生成学习任务内容的有效方法;

2.通过平行班对比实验,总结出“分配学习任务”与“生成学习任务”在学习时间、完成情况、面对新问题的知识迁移能力方面的差距,找出有效的任务生成组织形式;

四、课题研究内容

“模式识别学习”在初中信息技术“实践学习”任务生成中的有效性研究,研究的对象是“任务生成有效性”, 本课题从“概念和常识”、“初次接触的技能”、“进一步深化的技能”、“培养人文精神”四个方面确定具体研究内容如下:

1.概念、常识内容的实践学习,如何进行模式识别学习,有效生成学习任务;即在以概念、常识内容为主的实践学习中,探索如何通过“模式识别学习”建立学习支架,创设问题情境,生成有效的学习任务,以便学生有效的掌握概念。

2.初次接触的技能的实践学习,如何进行模式识别学习,有效生成学习任务;即在学习完全陌生的软件操作技能的实践学习中,探索如何通过“模式识别学习”建立学习支架,生成有效的学习任务,以便学生有效掌握陌生软件中所涉及的概念(比如软件菜单中的命令),初步形成技能。

3.进一步深入的技能的实践学习,如何进行模式识别学习,有效生成学习任务;即在学习进一步深入的技能的实践学习时,探索如何通过“模式识别学习”建立学习支架,生成有效的学习任务,以便学生有效的将程序性知识变成熟练的技能。

4.在模式识别学习的过程中,如何培养人文精神,有效生成学习任务;即探索在模式识别学习的过程中,如何培养审美、思维方式、价值取向等人文精神,以便促进有效的学习任务的生成。

五、课题研究方法

1.文献资料研究

本课题着力从国外经典教育理论教材布鲁斯·乔伊斯的《教学模式(第八版)》、阿尔帕斯兰·沙欣的《基于实践的STEM教学模式》、小威廉·E·多尔的《后现代课程观》、以及国家规划教材莫雷主编的《教育心理学》等理论书籍中寻找理论基础,并借鉴最新杂志相关文章中的思想,寻找这些书籍中与任务生成、模式识别学习相关的理论。

2.个案研究

确定不同层次班级的典型学生,在不同教学内容中的相应表现,积累案例。首先,将初中信息技术教材分类,分为以概念了解为主、以第一次接触的软件的操作技能为主、以对以往学习过的软件的操作技能深化为主的3类教学内容;然后,通过相应内容的教学进行个案研究,分别积累在这些教学内容的实践学习前,进行模式识别学习的方法,找出有效的方法。

3.对比实验

根据不同的班级、不同的学习内容,确定实验对比班,通过“分配”、“生成”学习任务的对比,在“教学用时”、“完成实践学习时间”、“完成的情况”、“遇到新问题时所学知识迁移能力”等方面,进行具体的人数对比,从而研究得出学习任务究竟是哪种方法生成更有效。将班级分为3个层次的对比班,恩来班2个、普通实验班5个、施教区班3个,进行教学实验对比。对比的内容有:任务的生成方式、完成实践学习的教学时间、完成情况、面对新问题的知识迁移情况,以及同一种方法在用于不同教学内容时的差异。

六、课题研究的步骤和计划

本课题分为三个阶段:

1.理论准备阶段(2015.9-2017.9)

在这一阶段,阅读相关理论书籍;撰写相关的教学经验的文章;并于2016.12完成了同课题的县级微型课题、并结题;

2.个案研究、比较实验研究阶段(2017.9-2018.1)

在相关的对比班级进行个案研究、比较实验研究,积累原始的教学案例,并进一步深入阅读相关的理论书籍,撰写相关的教学经验的文章;

3.总结、结题阶段(2018.1-2018.5)

总结教学经验,汇总资料,撰写结题报告,准备结题。

七、课题预期的成果与表现形式

本课题的预期成果如下:

1.课题《结题报告》;成果形式:文本

2.构建初中信息技术“任务生成教学法”的教学模式,并在以后的教学实践中进一步完善;成果形式:论文

3.初中信息技术“任务生成教学法”的典型课例;成果形式:教学设计、教学课件、教学课堂实录

八、课题研究的组织机构和人员分工

1.组织机构

主持人:左延金

核心成员:李东(特级教师)、葛朋利(金湖外国语年级副组长)、圣红辉(县电教中心研究员)、卢卫国(吴运铎学校研训处主任)

2.人员分工

圣红辉:宣传,技术支持

李东:教学理论的检索整理、及理论指导

葛朋利:课例资料的整理分析

卢卫国:课例资料的整理分析

九、课题研究的经费及设备条件需要

课题研究的条件及经费情况:

1.平行对比班:本人目前任教金湖县外国语学校七年级信息技术,共10个班;另卢卫国目前在吴运铎学校任研训处主任,也有准备对比班的条件;

2.理论研究的资料:本人自费在亚马逊等网站购得一些经典理论书籍,学校阅览室也有最新的教育理论杂志;

3.研究经费:本课题需要的经费的地方就是教学理论书籍,自费购买。