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          充實災區教學資源思考

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          充實災區教學資源思考

          目前,四川汶川地震災區建起了很多帳篷學校、活動板房臨時學校,教學條件極為簡陋,很多學校的實驗教學資源十分匱乏。語文、英語、歷史等學科恢復教學相對容易,但物理、化學、生物等學科教學恢復到震前水平談何容易?

          實驗教學是物理、化學、生物教學的重要組成部分,必須以物質條件現代化為基礎,即實驗教學必須依賴實驗儀器與課件等資源。在新課程改革中,實驗教學對實驗資源的依賴性越來越強,離開這些現代化設備和軟件的支撐,實驗教學難以深入進行。

          面對地震災區學校實驗教學資源十分匱乏的現狀,如何盡快開足、開好實驗課?

          基于網絡的遠程實驗教學體系的構建

          基于恢復災區學校實驗教學的緊迫性,目前急需建構一套基于網絡的遠程實驗教學體系,即充分利用國內各知名學校已有的實驗資源,實現與災區學校實驗硬件和軟件資源的同時共享。通過遠程實驗恢復災區學校的實驗教學,不僅可以充分發掘網絡資源,加強校際間合作,而且能以低成本投入,快速換來災區學校的最優化實驗教學,實現實驗硬件和軟件資源的開放、教學方法的開放、教學手段的開放、管理手段的開放以及實驗教學評價的開放。基于網絡的遠程實驗教學資源共享能夠體現一方有難、八方支援的精神,是災區學校重建的必要模式。

          基于網絡的遠程實驗大致可分為兩類:一類是利用Flash、Authorware等軟件設計的網上仿真或虛擬實驗;另一類是遠程控制實驗。網上仿真或虛擬實驗的優點是:生動形象,增強教學的趣味性;不受時空限制,增加教學的靈活性;提供自主探索、個別化教育的學習環境;提供的信息量大,實現軟件資源共享;改善教學資源缺乏的教學現狀,教育投資經濟合算,是一種“虛擬操作---虛擬測量”的模式。

          遠程控制實驗是一種“虛擬儀器面板——硬件設備實體——真實實驗場景”的模式,它彌補了仿真與虛擬實驗的不足,在做到實驗軟件共享的同時,更重要的是實現了實驗儀器共享。

          學生通過互聯網控制異地實驗室的真實儀器,見到的是由攝像機反饋的實驗現場實時視頻圖像,得到的是實驗的真實客觀數據,從而加強了實驗操作的真實性。遠程控制實驗是仿真、虛擬實驗的延伸和擴展,是計算機網絡應用于實驗教學的一個發展方向,提供給學生一種全新的實驗模式。實驗者通過網絡直接對實驗儀器進行真實控制,具有傳統實驗的真實感。

          本研究采用遠程控制實驗與仿真實驗兩種教學模式相結合,設計一套包含物理、化學、生物各科的實驗資源共享體系,并有相應的教學管理系統,包括教師博客、實驗論壇、實驗在線聊天、在線問卷調查等教學互動方式。災區的師生可以通過網絡,或遠程操作其他學校的儀器進行真實的實驗,或在線做仿真實驗,或下載實驗課件,或瀏覽實驗教案和教師博客,或參與論壇交流,或在線提問、答疑,或填寫調查問卷……

          通信光纜是基于網絡的遠程實驗教學的必要條件。5月18日,中國電信已經搶通了四川全部受災縣級市的通信光纜,部分縣市甚至達到1000M水平,為利用遠程實驗恢復災區實驗教學提供了保障。

          基于網絡的遠程實驗教學效果的評價

          基于網絡的遠程實驗教學的效果取決于4個要素,即興趣、自覺程度、難易程度和能力培養。

          興趣是最好的老師,是人們從事任何活動的原始驅動力,是對認識對象的一種積極態度。如果個體對知識能夠產生濃厚的興趣,就能積極調動主觀能動性,學習知識和掌握能力就會相對容易和快速。實驗作為學生學習的過程,從內容的選取、設計和組織等方面應考慮激發學生的興趣,培養學生求知欲和好奇心,啟發學生積極思考、獨立操作,這是實驗教學被學生接受的前提。

          自覺影響著學習行為,學生做實驗的自覺程度直接影響著實驗教學效果。在遠程控制實驗教學中,因為“師生分離”使得學生的主體地位凸顯出來。學生擁有實驗的自主權,學習過程應具有科學性、系統性,學習輔導應具有媒體選擇的多樣性、師生討論的交互性等特點,以此提高學生實驗的自覺程度。

          實驗的知識和能力對學生來說大多是陌生和不足的,要使學生學會做實驗,首先應了解學生已有的知識水平和認知能力,實驗內容過難或過易都不能充分發揮其物理思想和能力培養的作用。若實驗內容過難,超出學生的能力、經驗和理解水平,學生就會有畏難情緒,這種情緒反復積累形成厭學,成為繼續學習的障礙;實驗內容過易,則達不到發展學生智力、培養能力的作用。

          實驗的物理思想,是指要從分析實驗原理入手,明確實驗目的,掌握實驗操作的要點,才能合理使用實驗儀器,正確運用計算公式、估計誤差、得出結論,這是實驗的關鍵。在實驗的物理思想指導下,實驗不僅僅能培養學生的動手能力,更重要的是在進行實驗的過程中,要善于觀察,要用精細敏銳的感知觀察力去及時捕捉實驗現象,通過設計實驗、分析結果來培養分析能力;在研究原因、結果和形成概念的過程中,通過比較、判斷、推理來培養邏輯思維能力;通過實驗假設來鍛煉和發展想象能力、創造能力;在實際操作和匯報實驗結果的過程中,還能培養組織能力、表達能力等。

          基于網絡的遠程實驗教學有助于災區學生修復心理創傷。遠程實驗的教學互動要求學生在實驗中集體協作,隨著社會支持感的增強,負性情緒將會減少,對學習的熱情將會提高,從而促進其在實驗中作出更多的努力,獲得知識的長進和能力的發展。遠程實驗的各種互動方式也是情感宣泄的途徑,在公共信任氛圍中,有利于學生疏導情緒,共同學會面對災難,從而更有利于修復心理創傷。