研究性學習教學計劃范例6篇

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研究性學習教學計劃范文1

新課標 探究性實驗 教學模式 教學方法

探究式教學是進行科學教育的有效途徑,也是中學化學課程的一種重要教學方式。開展探究式教學有利于學生科學素養的全面發展,與其他教學方式相比較,它具有綜合優勢。

我們學校積極開展了探究性實驗課題,根據一年來教學實踐,總結并提出了按學生主體作用發揮程度遞增的六種探究性實驗的教學模式,分別是:基礎實驗課型、演示實驗課型、支架式課型、拓展課型、研究型課型;實驗-信息整合型模式探究教學法,同時進一步了解探究式教學的基本特征,熟悉化學課程中探究式教學的主要類型和特點,學習開展探究式教學的重要方法和策略。

一、基礎實驗研究課型――啟發探究式教學

1.啟發式教學

以啟發學生的思維為核心,調動學生的學習主動性和積極性,促使他們生動活潑地學習的一種教學指導思想。

2.模式的特點

體現學生是學習的主體,教師要調動學生的學習積極性,實現教師主導(啟發式)作用與學生積極性相結合;發揮學生智力的充分發展,實現系統知識的學習與智力的充分發展相結合;激發學生內在的學習動力,實現書本知識與直接經驗相結合。

3.適用范圍

課內書本的基礎實驗為主。

二、演示實驗課型――以引導學生邊實驗邊探究的教學法為主

運用“邊學邊實驗”的方法,為學生創造物理環境,擴大師生在課堂內的信息交流,有利于在教師的主導作用下,發揮學生的主體作用。在教學改革中,我們越來越發現這成為一種方式靈活、具有強大生命力的課堂教學形式。比較傳統的教學方式,更適合新新課標下的教材教學。它可以起到以下作用:起到了演示與學生分組實驗教學的紐帶作用;充分體現了各學校因材施教的原則;加強了學生探究的意識,同時提高了學習興趣;加強實驗的同時,拓寬了學生知識面。

三、支架式課型――支架式教學在化學教學中的具體應用

教壇上流行的支架式教學,是建構主義的一種教學模式。其中教師的作用就是給學生搭建“腳手架”,幫助學生克服種種困難,完成探究性實驗。當然,探究技能的提高,教師的引導應隨著學生解決實驗問題能力的增強而逐步減少,即逐步撤離“腳手架”。

其中,教師可根據具體實驗情況,搭建不同類型的“腳手架”,如范例支架、問題支架、建議支架等。搭建探究支架分為五個環節:創設探究情境、搭建探究支架、學生獨立探究或小組合作探究、探究性實驗的效果評價以及開展表達和交流活動,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構目的的教學方法。

支架式教學模式的基本特征是:每個同學都在以自己的經驗為背景建構對事物的理解,因此只能理解到事物的不同方面,不存在對事物唯一的正確理解。教學要使學生超越自己的認識,看到那些與自己不同的見解,以利于學習的遷移。

本模式的適用范圍:對探究性化學實驗不可缺少的教學方式,我們要在實驗課堂教學中堅持貫徹實施,以提高課堂教學效率。

四、研究型課型――引導學生解決問題的探究教學法在化學教學中的具體應用

研究性實驗的程序是:發現問題提出問題作出假設實驗驗證探究解釋得出結論。探究性實驗題雖然不可能考查實驗具體的動手操作能力,但可以考查研究性學習或者說科學探究的各個要素,如考查提出假設與設計實驗方案的能力,考查運用相關知識進行分析綜合的方法,考查運用正確的化學術語與文字等表達分析解決問題的過程,并做出合理解釋的能力等等。

試題模擬化學探究性學習過程,將科學探究內容置于具體的真實的情境中進行,對探究過程的某些環節側重考查,除了考查學科知識外,還考查學生的概括歸納能力、語言組織表達、探究能力等高層次的能力。

歷年高考探究性實驗題體現新課程理念上所做的努力與創新,也充分說明了這些題型在歷年高考試題中的主流地位。在進行新一輪的不同模式的高考備考時,我們是否應該從這些試題的命題依據、命題方式,以及高考過后的信度與區分度等方面,去思索和探討我們的教學呢?

五、實驗――信息整合型模式探究教學法在化學教學中的具體應用

模式的特點:利用信息技術與化學實驗進行整合,充分利用了各自的優點,信息技術在其中的作用主要是信息的收集、整理和成果的呈現。利用信息技術進行數據的處理也是在教學整合中的教學方法。

本模式的適用范圍:課內知識向課外的延伸。

六、拓展課型――自學輔導式探究教學法在化學教學中的具體應用

1.教材原有實驗進行拓展

特點:是利用教材中原有的實驗進行改進,既來源于課本,但又高于課本;既考查了基礎知識,又考查了基本技能;很適合于這幾年理綜試題的要求,所以在這幾年的高考題中這一類試題頻繁出現。

2.教材原有化學性質進行拓展改編成可操作的實驗

特點:有的的實驗不是教材中要求的必作實驗,而是某種物質的性質,在原有知識的基礎上進行挖掘探究,進而在實驗中進行驗證。

3.教材中實驗的再設計――新課標下的化學實驗考查的又一新方向

教材是學習的根本,試題是以課本為模板的,只要深入理解教材中的知識,養成正確的研究問題的方法和科學的思維,在高考中就能靈活應對。

在新課標全面實施的今天,只有拓展實驗課堂,改進實驗方法,才能使學生具有較高的實驗操作技能,才能在科學領域里勇于探索,推動科學技術的快速發展。

4.本模式的適用范圍

課內知識向課外的延伸。

本模式重點展現了課時的三維教學目標和具體的教學過程和主要的教學活動中師生雙方的活動,及活動設計意圖等。近年高考考試題具體表現新課標精神的又一個大膽的探索與創新,能較好地考查學生對化學基礎知識、基本技能的掌握情況和基本方法的應用情況,對學生的發散思維能力和分析問題的能力提出了較高要求。

參考文獻:

研究性學習教學計劃范文2

關鍵詞 設計性實驗 分析化學實驗 教學模式 實驗教學

分析化學實驗課是大學化學、化工、應用化學及與化學相關各專業的一門基礎課程,它在將一個普通的大學生培養成為化學工作者的過程中起到了承啟起后的作用。分析化學實驗課應致力于在理論與實踐、學與用、知識與能力之間為學生搭建一個橋梁,使之成為一個培養學生形成創造性科學思維和綜合應用知識能力的載體。在分析化學實驗中開設“設計性實驗”,正是在這種共識的基礎上所采取的重要措施。國內多所高校在分析化學實驗中都不同程度地引入了“設計性實驗”,近年出版的分析化學實驗教材中幾乎都可以看到設計實驗的內容。2000年始,我們分析化學教研組開始了“設計性實驗”教學的探討。2004年,我們將這一教學形式寫進教學大綱,在全校所有開設分析化學實驗課的專業推廣,獲得了良好的教學效果。十幾年里,我們在教學實踐中對“設計性實驗”的教學進行了全方位的研究并使其逐步完善?,F將我們的工作介紹給大家并愿意與同行們商榷。

1 逐步完善“設計性實驗”課程運行模式

按照最初的課程設計,學生在完成了分析化學實驗基本技術訓練和驗證性實驗的基礎上,進入“設計性實驗”階段。我們精選了115個實驗題目并按其難度分為三級,設計了循序漸進、由淺入深的“3步走”的實施模式。以化學專業為例:第1步,學生在一級實驗題目(共10個)中選擇一個實驗,獨立完成實驗方案的設計,經指導教師批準后,提出所需試劑和備品,由實驗室負責備齊,于規定時間內完成實驗。一級實驗題目難度不大,一般為單一組分的實際樣品分析。目的是通過這一實驗,使學生有機會對實際的分析工作有系統的了解。由于可能多人共題,大家可以相互討論、互相借鑒,在討論、模仿和借鑒之中,完成自己的實驗任務。實驗結束后,要求學生對自己的工作進行評價,討論得失,總結經驗。第2步:學生可在二級實驗題目(共12個)中選擇一個實驗,限定每題不超過4人,要求同題者應使用不同的測定方法完成實驗,但可以共同討論解決實驗中出現的問題。二級實驗題目皆為混合物分析內容,學生需要從查閱資料人手,弄清實驗理論和干擾情況后設計出實驗方案。由于共題人數減少了,需要獨立思考的內容多了,實驗難度增加了。當學生全部完成實驗后,教師會通告試樣的相對真值,要求學生運用數理統計方法對實驗結果作出客觀評價,并分析產生誤差的原因。此實驗完成之后,學生對分析實驗的認識有了提高,基本掌握了解決一般分析問題的思路和方法。第3步是獨立設計實驗,具有考核性質,要求學生獨立完成。內容則以學生前期知識儲備為基礎,涉及定性分析、定量化學分析中的任何一種方法。三級題共93個,分為A、B、C、D 4個檔次,依A—D的順序難度增加。其中A:20題、B:25題、C:36題、D:12題,學生可在三級實驗題目中任選其一。選題后,學生通過2~3周準備時間,查閱資料、設計實驗方案、與指導教師討論實驗方案的可行性,獲得批準后進人實驗室。此階段實驗室對學生全面開放,學生可根據自己的情況預約實驗時間、可以申請使用實驗室所有的設備與試劑,指導教師與實驗教輔人員隨時會給學生必要的幫助。為了讓學生能有更大的收獲,我們還建立了討論制度,在每個工作日,都會利用1h左右的時間,教師帶領全體同學對1天的工作進行總結。此時,學生可將自己在實驗中遇到的問題、困難提出請求幫助,也可以將自己的經驗和收獲與同學們分享,同學和指導教師可提出自己的意見供參考。實驗結束后1周內,學生應上交實驗報告,由指導教師根據學生的綜合表現評出其設計實驗得分,并單獨計入學生實驗課總成績。我們也鼓勵學生對自己感興趣的分析問題自命題,但要由教師考證難易程度后確定難度等級。

設計實驗有效激發了學生的學習興趣和欲望,提高了學生運用知識和獨立解決問題的能力,對提高教與學的質量都有很好的促進作用。我們的初步實踐收到了良好的效果。同時,問題也突顯出來了,主要為:①獨立設計實驗階段,雖然我們考慮到學生的興趣、知識基礎、實驗技術和能力等多方面的差異,設立了A、B、C、D 4個檔次的預選題目,但由于大二年級的學生正處于學習任務較繁重的階段,學生時間投入有限,加之有的學生對成績的期待值不符合自身能力(各檔次題目得分不同),有部分同學需要超時完成,個別學生甚至不能完成實驗任務或實驗結果與相對真值差距較大。②指導教師在大約1個月的時間里每天要在實驗室巡視和指導不同的實驗,工作強度大。實驗室與教輔人員要一直和學生同步運轉,工作時間和強度都遠超負荷。③1人1題的設計實驗太過強調了學生完成實驗的獨立性,部分學生在這種“孤立無援”的境地里會過多的依靠教師,學生體會不到探索帶來的樂趣,甚至盼望著快點完成實驗勝利大逃亡。這在本質上并沒有解決如何啟迪學生科學思維和創新意識的問題,而“疲勞工作”甚至使個別學生“害怕”實驗,與我們建立這一教學模式的初衷相距甚遠。④由于教學計劃的調整,各專業用于設計性實驗僅有12~16學時,無法完成“3步走”的模式。這些問題不解決,教學模式再好,也只能是紙上的“研究成果”,無法推廣應用。

2008年,我們再次對學生設計實驗題目進行了考察和精簡。通過篩選,確定了51個以學生前期知識儲備為基礎、具有一定探索性的設計實驗題目,同時,根據實際應用特點增加了對分析結果評價的要求。據其難度劃分A、B、C 3級,規定學生可2~3人同選一題。將原來的3步走變為一步到位,使學生完成實驗的時間有了保證。為了彌補減少了前2步帶來的缺陷,我們加強了經典實驗教學中的討論。為促使學生主動學習和教學中的師生互動,自編了討論式分析實驗教學的電子課件,有計劃地將解決實際分析問題的方法、步驟等滲透到驗證性實驗的教學中,如查閱文獻資料、實驗方案的形成、試樣的制備、前處理、分析結果的評價等。在開學初開設“設計實驗知識講座”,使學生明確設計性實驗的性質、要求、選題須知等,并以教師的經驗和具體分析案例啟發學生進行實驗方案的設計。由于給學生考量的時間較充裕,學生可以通過查找資料,閱讀教材,參考實驗講義,根據自己的情況較合理地確定選題;還可在繼續進行的驗證性實驗中積累經驗、和同伴交流、與指導教師討論,使得實驗前的準備工作更充分。由于學生能夠較準確的提出所需備品,實驗室也有了足夠的時間做準備,實驗室人員也輕松了許多。學生進入實驗室后,工作更有秩序,遇到問題相互交流意見,共同探討解決途徑,實驗室內氣氛緊張、嚴肅、和諧,秩序井然。由于增加了對分析結果考察的內容,使學生真正從傳統的驗證實驗走進了實際分析工作。過去是做完實驗的學生追著老師問自己的分析結果是否合理,現在是學生自信的向老師匯報自己的工作已圓滿結束。學生對這樣的實驗課表現了高度的熱情,只要是有空閑時間,就會主動到實驗室來,實驗室成了學生展示自己能力的舞臺。特別是一些原來成績不好甚至不太認真學習的同學,為了能在實驗小組里起到一定的作用,會認真讀書,積極參與解決問題,這也許是最讓我們有成就感的結果。實驗結束后,大多數學生表示希望后續課程也有這樣做實驗的機會,有的同學甚至對分析實驗室戀戀不舍,認為這里是他“發現自己”的地方,我們開展設計性實驗的目的初步實現了。2個教學年度的實踐結果讓我們充分認識到:大學課程在傳授知識的同時更應注重培養學生的學習能力、解決問題的能力、交流能力、團隊合作能力和創新能力。這些能力不是逼出來的,是學生在具有相應氛圍的文化環境中“悟”出來的。我們應該在實驗教學中為學生營造一個有科學研究氣氛的學習環境,為學生提供更多的創新機會,鍛煉學生的創新行為,激發學生參與創新的意識和熱情,培養他們的團隊協作精神以及創新所需要的頑強的意志品質和持之以恒的精神。實踐讓我們真正的認識到“教學內容和教學形式是實現教學目標的基礎”,要使設計性實驗教學的設想轉變為學生能力的提高,首先要求教師對自己所堅持的教學理念要有足夠的理解;其次是教學內容和形式要符合教學理念;最后還要有“以學生為本”的教學管理方式?,F在,學院領導特別為我們增添了2臺微機,除了處理實驗數據外,學生在實驗中遇到問題可以隨時上網查詢。這增強了實驗室的研究性氛圍,使得學生對設計性實驗的參與熱情更高了,實驗的成功率大幅度提高。不僅如此,從學生實驗過程中所表現出的主動學習、積極工作、團結合作、認真求實的精神,克服困難、堅持到底的良好品德、對新知識的追求和創造的熱情中,我們感受到了改變傳統的教學模式與方法的重要性和“設計性實驗”的魅力。2整理編撰“設計性實驗”教師參考資料庫

在實踐中我們體會到,如何開展“設計性實驗”的教學,怎樣使得“設計性實驗”在分析化學實驗的教學中真正開展起來,并非僅僅在教學計劃中添幾個設計性實驗題目那么簡單。無須諱言,“設計性實驗”教學的操作難度較大,是否開設“設計性實驗”,與學校的教學硬件、有關教學管理部門重視程度有關,而能否開出“設計性實驗”,取決于實驗授課教師的個人能力、敬業精神和實驗教輔人員的合作精神等多種因素?!霸O計性實驗”題目隨機多樣,缺乏相應的教學指導性材料,學生提出的解決問題的方法可能超出教師的原有知識積累等因素,對教師個人能力的要求很高。即便是經驗豐富的教師,也需要足夠的精力投入才能及時發現學生實驗中存在的問題并給予恰當的指導。一個對分析化學理論理解不夠深入和缺乏教學投入及科學研究經驗的教師是無法勝任這種教學形式的。為此,我們在完成本課題的過程中,及時總結,歸納整理了近幾年來對實驗題目的考察結果和學生的實驗記錄,整理編撰了教師用“設計性實驗”教學參考資料庫和“學生設計性實驗”檔案。任課教師可根據學生和教學條件等差異,在預選題庫中選用適當的“設計性實驗”題目,同時可以參考教師教學資料庫提供的資料和建議指導學生。教輔人員也可以從資料庫中了解所需備品的詳細情況等等,為設計性實驗課的順利完成提供了很好的支持。

3 建立學生成績考評標準

在教學活動中,學生成績的考評標準是不可或缺的。在我們的教學模式中,設計性實驗成績占25%。正確評估學生在設計性實驗中的工作對教師的工作經驗和工作能力都提出了比傳統教學方法更高的要求。這是設計性實驗題目的多樣性、實驗的多途徑等特點決定的。因此,如何評價學生的工作是項艱難的任務。經過反復研究,我們確定衡量學生完成設計性實驗的質量標準是:①設計方案的合理性。體現在學生設計方案中原理的正確性、知識的綜合運用程度、實驗方案的可行性。②個人在完成實驗中的貢獻。由于實驗可以小組的形式進行,對每個組員的能力與貢獻大小的評價是一個難題,這需要教師細致入微的觀察和宏觀把握,最重要的是解決實驗問題的表現。③實驗報告的寫作和實驗結果的準確性。在此項,同組同學的最大差異表現在對實驗中探索性內容的討論,這是個性化程度較高的部分,這也是衡量實驗完成優劣的主要標準。評分標準大體化分如表1。

教師在執行中應據“鼓勵創新、激勵創新”的原則具體把握。此外,我們將學生實驗預習得分由原來的預習報告得分改為課前討論發言得分,從而有力地保證了為設計實驗積累經驗的教學意圖。

由于能力有限,我們的做法存在諸多不足,僅希望我們的工作能為“設計性實驗”的實施提供實踐經驗,為其在分析化學實驗教學中充分發揮作用“拋磚引玉”。

參考文獻

[1] 廖曉寧,王巧玲,黃忠等,廣州化工,2009,37(5):224-225

研究性學習教學計劃范文3

一、“工學結合”實習實訓模式中存在的問題在國家骨干高職院校建設中,工學結合已成為加強學生應用能力培養的重要模式。過去幾年中,青島港灣職業技術學院應用電子專業試點在第一學期學習部分職業崗位能力課程,從第二學期開始參與到企業的生產性實習中。從實踐結果看,取得了不錯的成效。但與此同時,實習中很多教學管理問題也凸顯出來。1.企業用工時間與教學計劃、教學進程存在沖突以應用電子專業為例,用工高峰為春節后,企業希望利用春節前的一段時間,為學生提供必要的崗位培訓,但此時正值期末考試階段,這就造成企業有需求的時候,與學生在學校有教學任務之間的矛盾。另外,有些企業用工比較急,在學期中間向學校提出短期用工需求,使企業用工時間與教學計劃之間的矛盾更加突出。2.理論知識與現場管理、工藝流程嚴重脫節企業生產注重現場管理與工藝流程,而學校教學更偏重于理論知識。現場管理與工藝流程對在校的學生來說,是一個短板,學生進入實習崗位后不懂得、不熟悉現場管理與工藝流程,在一定程度上影響產品質量,尤其在實習初期所生產的產品返修率較高,這也是令用工企業比較頭疼的一個重要因素。3.校企溝通聯系不緊密,影響實習及用工效果企業有用工的積極性,但沒有培訓學生的積極性。而從問卷調查的情況來看,大部分學生沒有把賺錢作為實習階段的首要目標,而通過實習學到相關的專業知識和職業素養是其首要的選擇,這也是學校安排學生實習的初衷。由于學校、學生與企業的各自利益訴求存在一定的偏差,造成校企合作溝通聯系不緊密,不能十分準確地針對學生的學習情況及動手實踐能力,制定合理的實習培訓計劃和崗位輪換計劃,在一定程度上影響實習效果和用工效果。

二、“工學結合”實習實訓模式在實施過程中的柔性化管理針對工學結合中出現的上述亟待解決的問題,以往剛性的教學管理制度已經不能很好地適應形勢的發展,迫切需要柔性化教學管理制度更好地發揮作用。柔性管理最大的優越性在于尊重個性發展,從個人興趣特點來激發其內在潛力和主動性。1.教學計劃、教學進程的柔性化管理教學計劃、教學進程是學校教學正常運行的基本保證,如果教學計劃、教學進程安排不合理,會出現以下問題:要么無法滿足企業用工、學生實習的需求,要么因為去企業實習無法完成正常的教學。為更好地適應工學結合的實習實訓模式,以應用電子專業為例,建立實習企業資源庫,在每一學期制定教學計劃、教學進程時,首先聯系資源庫中的相關企業,詢問其半年內甚至一年內有無用工計劃,需要學生的數量大體為多少,然后根據企業的用工需求及用工時間制定較為詳細的教學計劃、教學進程,保證正常的教學和常規的實習安排。為應對企業比較緊急的臨時用工需求,將教學進程安排靈活化,每學期在排課時留出一定的機動教學周,用作安排臨時性實習。通過教學計劃、教學進程的柔性化管理,既保證了正常的教學,又為學生順利進入企業實習提供了時間上的保證。2.教學任務實施的柔性化管理針對學生在校學習偏重理論知識,不懂得現場管理與工藝流程而造成產品返修率較高的問題,經過與企業協商,將貼近于生產實際的現場管理、工藝流程等課程,直接搬進工廠,制定培訓計劃,由工程師通過講座、現場講解、學生輪崗實習等形式,使學生真正認識到現場管理、工藝流程對個人職業優良素質的養成、職業生涯發展及企業生產的重要性。以應用電子專業為例,將SMT貼片工藝、波峰焊等工藝性較強的課程直接在實習企業講解,并將ISO9001質量標準由專業的工程師對學生進行培訓,使學生了解ISO9001質量標準對產品質量的要求及對員工職業素質的要求。3.轉變學生實習觀念,實現職業道德與就業指導的柔性化教學鼓勵學生轉變實習觀念,從專一的“職業儲備型”實習轉向“人生體驗型”實踐,讓學生懂得,實習實訓是他們人生經歷中很重要的一步,好的實習經歷將對他們今后的職業生涯發展有益。實習之前,在學校由老師講解基本的職業道德和基本的就業觀念,在企業實習的間隙,組織學生通過講座、自由討論、辯論等形式,由實習指導老師與企業的技術人員共同加以指導,加強學生的職業道德培養。4.校企溝通協調專題會議的柔性化管理因學生在某一特定企業實習,可根據實習中出現的問題,有針對性的及時召開校企溝通協調專題會議,改變過去校企溝通協調會半年或一年舉行一次的剛性管理。就學生關心的實習期間的保險問題,學校關心的學生實習質量保證問題,企業關心的長期合作問題,實習關系的建立與解除以及糾紛處理等問題,及時召開專題會議。5.注重過程管理,實現考核制度的柔性化管理結合實習的特點,加強實習的過程管理。由于學生工作時間的活動由企業負責,下班時間的活動由帶隊老師負責,因此在考核內容上,實行實習紀律考核與技術應用能力考核并重,學校考核與企業評價并重,實習紀律考核以學??己藶橹鳎髽I評價為輔。技術應用能力以企業評價為主,學??己藶檩o,并特別注重學生職業能力考核。根據學生崗位的職業特點,將與學生崗位密切相關的部分專業課程采取企業進行替代考核的形式,給予一定的成績;在課程考核的方式上,采用“開卷+閉卷”“實際操作+現場問答”、崗位調研報告等形式進行,提高學生的綜合能力。

三、結語在“工學結合”的實習實訓模式中,將剛性教學管理制度與柔性教學管理制度相結合,通過合理安排教學計劃與教學進程,保證學生有較為充分的企業實習經歷,并通過與企業的溝通協調,將現場管理、工藝流程、職業道德、就業指導等與生產及就業密切相關的內容,作為企業的培訓課程,既保證了企業的產品質量,降低了產品的返修率,極大提高了企業用工的積極性,又促進了學生職業素質的養成,同時注重實習的過程考核,保證了實習的全過程管理。只有不斷探索、創新,建立高效的教學體制及實踐環節,才能使高職教育真正成為為企業輸送高水平、高能力的“實用型、技能型人才”的中堅力量。

研究性學習教學計劃范文4

關鍵詞:網絡學習行為;監控;可視化

中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2015)13-0032-04

美國教育部2009年的研究報告《Evaluation of Evidence-Based Practices in Online Learning》分析發現:在線學習比面對面教學更有效。但一直以來,基于網絡教學系統的在線學習普遍存在重課程內容建設和課程設計而忽視網絡學習活動組織和評價反饋的問題。調查表明:46.2%的人認為影響網絡學習質量最主要的因素是“學習監控機制”(曹梅,2002年)。網絡學習推崇自主學習與自我監控,而“缺乏自主性、獨立性,缺乏自我控制的學習能力”的中國學生網絡學習行為整體特征的表現折射出了開展網絡學習行為監控研究的必要性和緊迫性。

一、網絡學習行為及分類

與傳統學習相比,網絡學習行為由于學習環境、學習對象的表現形式、學習者的心理和行為等方面的變化而呈現出新的特征,如行為環境的開放性與全球性、行為情境的虛擬化與多樣化,行為控制的自主化與個性化等,彭文輝(2006年)、劉中宇(2008年)、邵艷麗(2008年)等從不同角度詮釋了網絡學習行為的表現特征??傮w而言,網絡學習本質上是一種自主學習的行為,包括多種發生于網絡的學習活動 。

針對網絡學習行為的界定問題,多位研究者構建了網絡學習行為模型,如彭文輝等人提出的多維度網絡學習行為模型,把網絡學習行為分為信息檢索學習行為、信息加工學習行為、信息學習行為、人際溝通和交流的行為和基于問題解決的學習行為。從微觀角度講,學習行為應該具有層次深度的考量,根據對學習效果的貢獻程度,把學習行為分成低級、中級和高級等不同層次,這也有助于對學生的學習行為進行有針對性評價。

低級層次的學習行為是指簡單的操作行為,包括登錄系統、瀏覽內容、瀏覽資源、點擊欄目、查看個人空間等;中級層次的學習行為是指網絡交互行為,主要包括:答疑、作業、論壇、測試等交互行為;高級層次的學習行為是指學生利用網絡學習平臺開展協作,解決實際問題的行為,隨著信息技術與移動互聯技術的發展,高級層次的學習行為一般會超越單一的網絡學習系統而發生。本研究將主要針對基于網絡學習系統的中低層次的網絡學習行為進行分析研究,主要包括:

(1)答疑:學生在開展網絡學習過程中遇到問題時可以利用“在線答疑”功能提出問題,尋求教師或同學的實時幫助,也可以解答他人提出的問題;

(2)作業:教師針對教學內容設置不同類型的作業題目,教師通過學生提交的作業情況評價學生的學習效果;

(3)論壇:學生在論壇上針對某主題或案例發帖、跟帖、討論交流,建構知識;

(4)考試:分為水平考試和總結考試,可以針對某模塊的內容進行學習效果測試,也可以對學生某門課程的學習效果進行測試;

(5)評論:學生在學習課程資源時,對課程資源的價值進行評論;

(6)投票:教師在課程建設時,創建問卷或投票題目,學生參與問卷調查或投票,便于老師獲取有價值的參考數據;

(7)班級發言:網絡學習系統可以創建班級學習空間,學生在班級空間中個人所學與心得,共享集體智慧;

(8)第三方評價:主要是老師學生行為的實時評價,如當學生的作業被評為優秀作業時、當學生提出的問題被教師列入常見問題庫時、當學生的答案被評為優秀答案時,學生的學習行為將獲得額外獎勵;

(9)消極操作行為:當學生刪除提問問題、評論、作業等操作時,可視為學生實施了消極操作,這種行為將被額外處罰。

二、網絡學習行為監控

由于學生的自我監控力度不夠,網絡學習行為一般是教師監督和激勵下發生的,網絡學習監控也作為一項重要功能融入到網絡教學系統中,通過學習監控,教師掌握學生的學習狀態和效果,并將監控結果反饋給學生,以實施有效學習。筆者借鑒李克東教授對學習監控的定義界定,把網絡學習監控解釋為:為了保證網絡學習的成功、提高學習效果和質量、達到學習目的,對學生的網絡學習活動組織進行計劃、檢查、評價、反饋、控制和調節的一系列過程。

網絡學習行為監控側重于學生的過程性評價,針對所有的網絡學習行為的實時評價監控,總體來講,監控內容主要有四個方面。

1.學習時間的監控

主要監控學生登錄網絡學習系統的總次數、訪問系統資源及欄目的總次數及日平均訪問次數,瀏覽資源的總停留時間等,了解學生實施網絡學習的態度及投入情況。

2.學習內容及進度的監控

學生需要根據老師制定的授課計劃完成學習任務,網絡教學系統要實時監控學生內容完成情況,記錄學習進度,便于學生作出預警干預。學生的任務執行過程包括選擇學習任務、在線學習、自主協作、提交成果、評價考核等。

3.學習交互的監控

學習交互包括學生與網絡教學系統的交互、學生間交互以及師生間交互。當學生在學習過程中遇到問題時,可以通過網絡教學系統提供的交互工具獲取幫助,也可以為他人提供幫助。交互行為以點數的形式設定轉化規則,然后以網絡學習行為成績的形式呈現學習交互監控結果,主要包括班級發言、評論發言、參與投票、在線提問、論壇發(回)帖、提交作業與考試等。

4.學習效果的監控

根據教學安排,提交課程作業和水平測試,進行形成性評價,考核學生理論學習及技能掌握情況。

通過對上述內容的監控,實現四個功能:第一,實時定位學生的個性化學習狀態,并作出預警干預,引導學生按學習計劃完成學習任務;第二,評價學生是否達到學習目標,有助于記憶和理解;第三,監控結果及時反饋給學生,將有助于學生調整個人學習計劃;第四,為老師提供決策依據,及時調控網絡學習干預。

三、網絡教學系統學習監控的可視化實現

網絡學習系統中的學習行為記錄以數據信息的形式存在,如何快速、準確地通過這些數據監控學生的網絡學習行為?如果把這些行為數據以人們習慣接受的圖形、圖像等形式呈現,使教師和系統管理員以易識別、易理解的方式獲得監控信息,所以,引入可視化技術將是一個有效的策略,網絡學習系統在數據分析基礎上對學習者的學習行為進行可視化呈現,通過統計圖形圖像的形式記錄學生的學習檔案。

1.網絡學習行為轉化

監控學生的網絡學習行為,并以圖形圖像等形式呈現行為趨勢,需要采取一種方法把學生的學習行為進行量化轉變處理。本研究將采用點數轉化的方式來實現,在點數轉化基礎上,實施圖形圖像可視化的轉化。依據學習行為對學習結果的貢獻程度,把網絡學習行為的點數轉化設計如表1所示。

2.網絡學習監控數據可視化的技術支持

(1)數據庫技術

網絡學習系統的運行通常是以一個數據庫管理系統為基礎,數據庫管理系統為數據管理提供了安全、可靠和高效的運行環境,它記錄了學生進入系統的時間、次數以及所有的交互行為。

(2)數據挖掘技術

網絡學習系統通過多種途徑采集多方面的數據來反映學生的學習行為,這些大量的數據如何分析才能得出針對學生學習評價的導向性結論,給出科學性的評價?這就需要對海量知識進行行為數據建模,實施Web數據挖掘。每位學生都以學號登錄,系統記錄該學號的登錄時間、IP地址、交互行為,并存入相應數據庫,經過數據預處理過程,形成網絡學習行為信息矩陣,再利用統計分析、路徑分析、關聯規則挖掘以及時序模式發現等算法,提取學生的行為導向,掌握學生的學習情況。

(3)可視化技術

可視化技術是一套在線分析處理技術,利用OWC(Office Web Component)組件繪制圖表,可以把網絡中大量的交互信息轉化成電子表格和圖表等形式,使隱性信息顯性化,并以表格或GIF圖形的形式在Web上呈現。另外,使用OWC組件可以任意設置顏色、圖例、標題等布局參數,使網絡學習監控系統的界面更加直觀與清晰。

四、網絡學習監控可視化技術的應用

筆者基于學習網絡教學系統實施網絡教學與學習,針對上文提出的學習監控內容探究可視化的應用,數據可視化呈現方式基本有三種:二維表格、綜合統計圖和單項統計圖。網絡學習系統的可視化監控分兩個方面:網絡學習系統基礎運行數據監控和網絡學習行為的實時監控。

1.網絡學習系統基礎運行數據監控

了解網絡學習系統各教學機構、課程及教師等方面的整體數據情況,有助于宏觀監控網絡學習系統應用情況,有助于決策制定。

(1)課程信息可視化

課程信息統計是針對網絡教學系統中每門課程的基本信息進行數據呈現,掌握每門課程的建設情況,包括知識點數、欄目數、課程資源數、作業個數、試卷個數、論壇數量、論壇主題數量、論壇發帖數量、課程問卷數量、課程通知數量、常見問題數量、在線答疑數量及課程總訪問量等。其統計內容如圖1、圖2所示。

(2)教師信息可視化

網絡學習監控系統還可以對任課老師的信息進行統計,整體掌握老師的課程建設與應用情況,主要參數有:批改作業數量、批改試卷數量、帶班數量、帶班學生數量、答疑數量、發帖數量、回帖數量等。

2.網絡學習行為數據監控

(1)學習時間與操作有效性的可視化

網絡學習系統以二維表格的形式實時記錄并直觀反映某時間段內學生的登錄時間、總停留時間和已學習時長,并詳細記錄學生的所有操作行為,對學習有效性進行監控。其記錄截圖如圖3所示。

(2)學習內容與進度可視化

學生登錄網絡學習系統后,在個人學習空間中呈現在學課程的狀態,包括學習進度、作業完成情況、考試完成情況等,基于這些反饋信息,學生進行自我監控與調整。學生學習進度二維數據一覽表截圖如圖4所示。

(3)學習論壇數據可視化

論壇是網絡學習交互行為的主要內容之一,論壇的活躍程度一定程度上能反映出學生的學習投入程度和興趣點,所以對論壇的數據處理有助于老師盡快抓住教學內容的興趣點。其可視化效果如圖5所示。

(4)作業考試提交數據可視化

作業與考試能有效反映學生的學習效果和學習質量,學生提交作業與考試情況的直觀顯示有助于教師盡快了解學生的作業與考試進度,進而對學生的學習行為實施反饋與有效干預。其二維數據截圖如圖6所示。

信息時代的生存技能更加依賴于學生的自主學習能力,而網絡學習將是學生獲取知識與技能的主要手段之一,如何在自由的網絡學習環境中,快速獲取所需要的信息,學生的自我監控能力固然重要,但教師的網絡學習行為監控同樣不可缺少,可視化視角是網絡學習行為監控的重要視角,提高了網絡學習行為監控的客觀性,對教師的網絡學習干預提供準確及時的反饋依據,提高網絡學習質量。

參考文獻:

[1]李東.利用現代遠程教育平臺檢測學生網上學習行為的研究與實踐[D].重慶:重慶大學,2006.

[2]郭魏.網絡學習行為監控可視化系統的設計與實現[D].大連:遼寧師范大學,2010.

[3]楊金來,張翼翔,丁榮濤.基于網絡學習平臺的學習行為監控研究[J].計算機教育,2008(11):65-68.

研究性學習教學計劃范文5

關鍵詞:個性化教學;用戶興趣模型;Agent

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1前言

計算機網絡的迅速發展極大地改變了常規教學方式與手段,高校教學網絡化已成為未來教學的一種趨勢。網絡化教學與傳統教學相比,學生群體存在著個性差異大的特點,這對教學及其教學系統提出了個性化的要求?,F有的網絡教學系統,雖然自身信息量極其豐富,但缺乏深入了解用戶個性化需求的方法和策略。個性化教學系統將直接關系到網絡教學的有效性,其設計已經引起了人們廣泛的關注。本文主要針對目前遠程網絡教學系統中缺乏個性化教學的問題,利用智能Agent技術特點并結合機器學習的算法,設計并實現了一個基于Agent的遠程教學系統,實際應用表明本系統能夠通過學習用戶的興趣,為用戶提供個性化的服務。

2Agent技術的特點及優勢

智能Agent本質上就是一個計算機軟件程序,它運行于動態環境中,并具有較高的自治能力。它能夠接受另外一個實體(如用戶,系統或者機器等)的委托并為之提供幫助和服務,并能夠在該目標的驅動下主動采取包括社交、學習等手段在內的各種必要的行動以感知,適應動態的環境的變化,并對之進行適當的反應。Agent的自主性使得Agent能夠在沒有用戶監控和指導的情況下由自身的決策機制決定采取何種行動。Agent的學習性使得Agent能夠學習用戶的興趣、愛好,建立用戶模型,從而進一步指導自己的決策。Agent的社會性使得Agent能夠與其他Agent進行交流,更好地服務于用戶。若將這些特性應用到個性化的教學系統中,并結合機器學習的方法,建立用戶的興趣模型,通過跟蹤用戶的學習行為,不斷對用戶模型進行更新,便能很好地解決學習者在學習過程中的個性化問題,達到個性化教學的良好效果。

3基于Agent個性化遠程教學系統的模型

為了幫助用戶選擇更適合其個性特征及知識水平的教學內容,以便提供更好的教學服務,本文提出一種個性化遠程網絡教學系統原型,如下圖所示。個性化教學系統中的個性化主要體現在對學習者的興趣特征進行提取、分析和處理,系統根據處理的結果自動提供給學習者符合其興趣特征和知識水平的教學內容。教學系統進行個性化處理的全過程如下:

(1) 新用戶注冊及用戶建模。教育平臺的新訪問者首先需填寫好自己的基本資料后進行注冊,成為本網站的免費用戶,系統為該注冊用戶進行建模。

(2) 用戶信息采集。當用戶登錄到系統,通過身份確認后,他可以主動向系統提交其興趣愛好以及感興趣的程度。同時在用戶的學習過程中,系統的用戶Agent開始收集用戶請求,跟蹤用戶的學習行為,這里一般收集的信息有用戶學習課件的類型及時間、點擊的URL、表單填寫的情況,以及做作業、考試的過程和結果等。采集到的數據被送到用戶數據庫進行信息的預處理和歸一化。

(3) 興趣過濾。興趣過濾Agent根據最新采集的原始數據結合用戶興趣模型進行個性分析,產生結果,同時更新用戶興趣模型,并將結果送往管理中心。

(4) 信息推薦和再學習。管理中心根據個性化信息和用戶請求對原有網站課件信息庫發出調度命令,將用戶最需要的課件信息推薦給用戶。

4個性化教學系統關鍵技術的實現

用戶興趣模型是個性化遠程教學系統的核心,它決定Agent的學習能力與適應能力。用戶興趣模型的建立和更新實質上是追蹤于用戶對教學信息的選擇學習的行為,通過采用機器學習方法來逐步明確用戶興趣的一個過程,分為以下四個步驟。

4.1用戶模型的建立

用戶模型的建立就是從用戶的行為和信息反饋中歸納出可計算的用戶模型的過程。用戶興趣模型的學習算法是:智能Agent跟蹤紀錄用戶的信息瀏覽行為、學習課件的歷史,從大量的數據中統計、分析和計算得出用戶的個性化信息。這樣用戶模型就會在用戶的遠程學習過程中形成并不斷修正和變化,并且始終進行下去,以此來感知用戶的興趣和需求變化。下面是用戶模型的學習算法。

if(user login){

if(notexist personal)

{

初始化用戶興趣模型庫

收集用戶感興趣的所有課件概念

修改用戶興趣模型庫

}

if(user action information){

追蹤用戶行為

計算用戶對某個課件概念的興趣度

獲得用戶的訪問日志信息

修改用戶興趣模型庫

}

}

綜上所述,用戶模型反映了兩個方面的內容:一個是對信息需求的特征,另一個是用戶經常性的網絡行為特征。其關系模型的結構如下表所示:

4.2用戶興趣度的計算

在個性化遠程教學中,用戶對概念的興趣度是一個反映用戶個性化信息的重要指標。因此興趣度的計算是用戶興趣模型學習算法中的重要一環。其中涉及到很多問題:用戶興趣是如何變化的?如何判斷用戶對某個信息是否感興趣?也就是計算興趣度應該考慮哪些因素。

(1) 用戶興趣隨時間的衰減

用戶興趣度的衰減計算是基于以下假設的:

假設1:人對某一事物的興趣在沒有外界刺激改變它的情況下,在一段時間內趨于穩定,之后會隨著時間的推移逐漸變小。為此,我們設計衰減因子 ,passedtime為逝去的時間(單位為秒),time為一常量,等于一年(每月按30天計,單位秒)。公式表明,一月后,用戶興趣度將衰減為原來的92.8%,3個月后為原來的45.9%,一年后為原來的9.9%。由此得到隨著時間的流逝用戶興趣度變化的計算公式1為: 。Interest(p)為用戶原來的興趣度, 為變化后的興趣度。

(2) 外界刺激對用戶興趣的影響

我們提出以下假設:

假設2:人的興趣變化是跳躍式變化的,它對新生事物的興趣總是很大。

假設3:在決定用戶興趣的諸因素中,用戶反饋最能反映用戶興趣,訪問時間距離當前時間的遠近次之。此外還有其他因素如:駐留時間、瀏覽速度等。

為此,我們給出用戶興趣度變化公式: 。 為興趣變化量。其中影響 的因素有:

(1) 用戶對系統的反饋意見。本文我們將用戶興趣按細粒度進行劃分,分成4個等級:很滿意、滿意、一般、不滿意。缺省值為一般,數據值為0,很滿意為2,滿意為1。用戶不滿意時結果被自動刪除。

(2) 用戶最近的學習行為距離現在的時間passedtime,很顯然,用戶很久以前的學習行為和剛剛完成的學習行為,后者更能表明用戶的興趣所在。

(3) 還有一些隱含的因素,如用戶瀏覽行為、瀏覽頁面的長度及駐留時間等。

于是,我們總結了興趣度變化計算公式2:

(公式2)。公式中, 、 、 是三個函數,它們將所有的因素都規格化成一個可比量。

; ――公式3

; ――公式4

。 ――公式5

公式3中,evaluation取值3,2,1,0。 取值1,0.7,0.3,0。 中fixedtime為一個月,則一個月后 取值約為0.1,表明用戶對概念已經不感興趣。公式(2)中, 、 、 為以上三個因素在影響興趣度變化兩種所占的權重。它們必須滿足 + + =1。經過計算, 。

4.3用戶興趣度的計算算法

總結以上論述,可得到用戶興趣度計算算法如下:

Computer(interest){

計算衰減因子

對用戶興趣庫中的每個課件概念計算興趣度Interest

訪問用戶日志{

Interest=Interest+

}

}

4.4小結

通過這種建模方式建立的用戶模型能夠較好的反映用戶的學習興趣變化,利用相應的算法可以很好地匯總用戶的興趣,從而為用戶提供個性化的服務。

5結束語

我國的網絡教育正處在一個發展的初期,教育界、教育技術界以及計算機界如果能在一個較高的起點上研究網絡教育,而不是重復別人的技術和勞動,我國的網絡教育必將走在世界前列。Agent為我們提供了一個良好的契機,因此根據現有網絡教學軟件的不足及智能Agent技術的特點,智能Agent技術在網絡教學軟件中得到廣泛應用將成為趨勢,我們對基于智能Agent的網絡教學系統的研究將繼續進行,以期提高現有網絡教學系統的智能性、適應性、可維護性和可擴充性,增加人性化色彩,改善教學效果。

參考文獻

[1] 沈軍. 網絡教學中個性化策略研究[J]. 計算機研究與發展,2003,40(4):589-595.

[2] 莊曉敏. 面向internet的服務的用戶建模技術研究[D],2003,4.

Application Study of Personalized Long Range Tutoring System Based on Agent

Wang Ya-xuan, XU Cong

(Software College, Dalian University of Foreign Language, Dalian, 116044)

研究性學習教學計劃范文6

1.提高學生的積極性

隨著知識經濟的到來,智力資源開始備受社會各界的關注,其中勞動者不僅需要掌握專業的勞動技能以及知識,還需要樹立終身學習以及競爭的意識。研究性教學模式注重提高學生的學習能力,幫助學生掌握學習的技巧,在初中化學教學的過程之中,許多老師開始結合教學大綱積極的貫徹研究性學習的教學方法,從目前來看,研究性學習的教學方法能夠為學生提高更多自主學習的機會,對提高學生的積極性意義重大。

2.培養學生的化學思維

初中化學對學生的動手能力以及自主思考能力要求較高,許多學生往往在化學學習的過程之中面臨著較大的學習壓力以及負擔,同時長期的應試教育直接限制了學生自主學習能力及思考能力的提升,許多學生的學習積極性不足,之所以出現這一現象,主要在于學生還沒有形成一定的化學思維,難以站在化學的角度去積極地解決各種學習的重難點。其中研究性學習教學方法不再以簡單的知識灌輸為主導,而是側重于對學習思維能力的提升,幫助學生真正地理解化學的奧秘以及精髓,促進學生化學思維的培養及形成,鼓勵學生將所學到的知識與實踐相結合,利用化?W思維來解決生活中的各類問題。

3.提高學生的自主學習以及探究能力

研究性學習的教學方法注重對學生的引導和思維的培養,初中化學老師在采取這種教學模式之前會對教學大綱進行深入的解讀,了解化學教學中的重點以及難點,通過各種教學方法的運用來積極地為學生提供各種動手實驗的機會,讓學生在主動參與的過程之中提高個人的自主學習能力以及探究能力。

二、研究性學習在初中化學教學中應用現狀

1.教學模式較為單一

盡管研究性學習在初中化學教學的過程之中發揮著重要的作用以及價值,但是從本文的具體實踐調查可以看出,許多化學老師仍然采取較為傳統而單一的教學模式,只能夠通過簡單的提問教學來引導學生進行思考,而沒有站在更宏觀的角度將提問教學、情境教學以及實驗教學相結合。其中實驗教學是化學教學中的核心,但是老師卻忽略了該教學方法的運用,教學模式的單一直接影響研究性學習教學作用的發揮,同時也難以真正地提高學生的化學成績,無法幫助學生養成良好的化學思維習慣。

2.理論與實踐脫節

研究性學習教學模式注重學生動手能力以及實踐能力的提升,這一點也是初中化學教學的重點和難點。在踐行這種教學模式的過程中,極少有老師能掌握其精髓和核心,許多老師仍然以化學課本和教學大綱為主導,直接照本宣科,忽略了對學生學習能力的提升以及化學思維的培養,導致化學教學出現了理論與實踐相脫節的現象。

3.學生動手能力差

學生是教學過程之中的主體,初中化學老師在引導學生踐行研究性學習的過程中,學生的積極性不足,許多化學基礎較差的學生會直接拒絕參與各種化學實驗以及動手活動,缺乏一定的學習熱情,整體的課堂活力不足,課堂效率較低,往往是老師一個人在臺上唾液橫飛,而學生在下面瞌睡連連,較差的動手能力以及參與能力直接影響了探究性學習教學模式作用的發揮。

三、研究性學習在初中化學教學中具體做法

1.教學內容開放化

初中化學以實驗為基礎和核心,作為一門自然科學,初中化學注重教學內容的開放化以及多元化,這一點也是研究性學習教學模式的重點。老師必須要突破教學大綱以及各類教材的限制,真正能將理論教學與實踐教學相結合,不斷地提高教學內容的開放化水平。其中老師需要根據教學內容的重點和難點設計化學實驗,并提前告知學生相應的實驗內容和要求,引導學生撰寫詳細的實驗報告。其次,老師還可以為學生提供選擇實驗的機會,學生可以進行自愿的選擇和自由組合,按照自己的設計方案進行實驗,老師則需要在保障學生人身安全的基礎之上為學生提供適當的引導和支持。

2.教學手段媒體化

在踐行研究性學習教學模式的過程之中,之所以會出現學生參與積極性不足以及教學模式單一的現象,主要在于許多老師所采取的教學手段比較簡單,同時也沒有充分地利用各種多媒體教學資源。隨著我國教學水平以及科研水平的不斷提升,各種多媒體技術開始與教育相結合,其中化學老師在進行實踐教學時可以利用各種多媒體資源促進教學手段的媒體化發展,通過這種方式來對學生進行多感官的影響,有效地吸引學生的注意力,調動學生的積極性。各種多媒體教學資源能夠直觀地展現化學實驗的具體情景,讓學生真切的感知不同化學實驗的奧秘以及精髓,從而有效的引導學生樹立正確的化學思維,自主解決生活實踐中的各類難題,真正地實現舉一反三,將理論研究與生活實踐相結合。

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