江小燕 林碧云
1 问题的提出
爱因斯坦说过:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要”,问题导向型学习( Problem-basedLearning,简称PBL)就是一种以问题为导向,主动型的学习方法,它强调学习者学习的自主性、协作性和探究性,利于培养学生自主分析、解决问题能力,如何更好地借助先進的教学媒体,引导学生自主思考、小组交流,发现问题、归纳问题、最终解决问题[1].本文以HiTeach为技术依托,“问题串”的方式进行课堂教学设计,进而以思维导图的方式进行知识建构,化被动为主动,开展PBL教学设计研究,尝试提高教学效率、优化教学效果.
2 概念的引入
2.1 PBL
即基于问题的学习,是一种以问题为起点,引导学生通过小组协作和自主探究,进而提高解决问题的能力、实现知识的深层理解和建构的教学策略及学习方式[2].它的理论基础来源于信息加工、多元智能、建构主义和人本主义等多重理论,学生通过参与PBL,可以更好地完成知识的有益建构,同时培养学生解决问题、逻辑思维、团队协作、自主学习和终身学习等多种能力.
2.2 基于PBL教学的设计模型
2.3 HiTeach
是一款集互动电子白板(IWB)、即时反馈系统(IRS)和实物提示机(DC)于一体的新型多功能智慧教学系统,在应用了HiTeach软硬件的智慧课堂里,教师的教与学生的学均发生质的改变,其为课堂教学创设了一个实时互动的学习情境,并借助技术手段,便利地创设出虚拟的分组协作场景,改变了传统单一的教学情境,凸显了“以学定教”的理念.
3 PBL课堂教学设计和分析——以“一元一次不等式”为例
3.1 问题串导入(Leading):让学生更积极投身到问题研究
研究表明:学生能够依据自己的学习兴趣和爱好,在没有成人的参与和监督下,能联结起来形成自组织学习团队,产生意想不到的学习效果,教师只需要在学习的组织行为中,提供关键的激励和表扬[4].
因此,在本课的导入和新知生成环节,笔者转变传统“一问一答”的提问方式导入新课,而是在课前打开HiTeach软件,在白板上显示以下几个问题串:
问题1 什么是等式?等式有哪些性质?
问题2 你能用更简炼的语言表示等式的性质吗?
问题3 为什么要学习等式性质?
问题4 我们是如何探究等式的性质?
通过对以上4个问题的追问,使大多数学生对旧知有较好的回顾,为新知的探索奠定基础,紧接着,教师迅速推送了第二组问题串:
问题5 对于方程-2x= 10,你能说出它的解吗?
问题6 你是如何解?依据什么性质来解?
问题7 若将方程改为不等式-2x> 10,你能尝试说出它的解吗?
问题8 猜想不等式会有什么性质?请写出来,
每位学生在练习本上写出各自的认识,小组内分享、交流,教师巡视,发现大部分学生对问题5~7的想法基本一致,但对问题8各小组却存在不同的见解,于是笔者随机拍照后上传了4幅图进行对比,
从图2 我们不难看出,4位学生对不等式性质的猜想各有想法,并非一种思路,那么每个人的猜想是否正确、完善呢?教师继续推送了以下问题:
问题9 能否通过举例验证你的猜想?
于是,各小组再次沉浸到热烈的交流讨论中,而此时,教师也自然地加入到各小组的讨论中,并借助HiTeach随机拍照功能,将看到的典型的例子拍照上传并加以点评,
回顾以上教学过程,在润物细无声的“问题串”牵引下,学生积极地参与小组讨论,自主形成对问题的探索,由此,HiTeach智慧教室环境下的数学教学价值初见优势,在生成中开展教学,符合新课标理念.
3.2 质疑交流(Questioning):让学生的个性思维更张扬 “学起于思,思源于疑”,疑是生命课堂活力飞扬的需要,教师应多鼓励学生质疑[5].在知识探究环节,教师引导各小组展示一些同学的验证实例并总结各小组的收获,
学生甲发言:对比了其他小组的验证实例,我们发现自己刚才猜想的不等式性质2不够完善,应分为以下两种情况:
性质2 不等式两边同乘以或同除以一个正数,不等号方向不变,
性质3 不等式两边同乘以或同除以一个负数,不等号方向改变,
问题10 很好!能将这两条性质用更简炼的语言表示吗?
问题11 与之前学过的等式性质相比,你觉得不等式的性质有何不同?
学生乙发言:不等号的方向是否改变,特别是在性质3中改变了不等号的方向,
到此,新知的形成就是如此的轻松、流畅,不需要教师大汗淋漓的讲解,反复再三的强调,课堂才接近15分钟,就自然生成了如此精彩的内容,值得收藏和保存,而这恰好是借助HiTeach的辅助教学完美地实现了这一教学目标[6].
3.3 练习运用(Practicing):先“缺憾”再完善
以往笔者在制作PPT课件时都力求完整、精致,其弊端显而易见,不仅耗时耗力,更使得授课时,被课件牵着走,教师和学生都处于相对被动状态,无法及时抓住课堂上实时产生的思维火花,错失了许多宝贵的教育契机,
为此,在本课的课件制作前,笔者对本课的知识题型进行了归类、重组,在例题和练习的设计上也进行了新的尝试,借助PPT制作了以下留有“缺憾”的课件(如图3).在授课时,笔者只需要在课前将HiTeach提前打开,同时将HiTeach最小化,遇到需要互动时,再重新将HiTeach打开,此时PPT的当前界面就瞬间被“抓进”到了HiTeach里,此时笔者就可以结合学生的思考实时互动,效果相当理想,
结合图3中的留白,笔者适时抛出问题:
问题12 观察下列不等式,从左往右,是如何变化的?
问题13 回顾对比以上4道题,你又有什么新发现?
结合学生的思考,借助HiTeach,在PPT中轻松地实时记录、修改,
从以上教学过程不难看出:一个好的问题可以激发学生内部的已知与未知的矛盾,教师可以此调动学生开展主动、能动地自我活动,进而激发学生更深入地思考,从而提高学生对数学问题更深入的探究能力,学生也只有主动地探求知识,才能在学习中不断地思考,找到解决问题的途径,在问题解决的过程中进而学会获取新知的方法,这样的方式才是高效的学习方法[7].
3.4 检测与反馈(Testing and feedback):更高效、便捷、准确
基础题的掌握情况直接反映学生对本节课的理解程度,借助HiTeach软件可对学生选择题的答题情况快速进行统计,并呈现相应的统计图,可直观的展现课堂教学效果,统计高效、便捷,
在本课中,笔者先进行一组基础变式题的检测,发现学生对基础知识的理解到位,效果较好,本节课的重点、难点、易错点是不等式性质3,为此,笔者继续呈现一道拔高题(图4).图5是学生的答题情况,结果分成两个派别,
教师可通过“翻牌”查看到每位学生的选项,了解后可分别邀请两种不同观点的同学各自阐述解题依据[8],后再请由学生进行二次作答,这正如新课程所提倡的:关注学习过程而非只注重学习结果,给学生更多的空间去履行完善,学生在自主争论中达成的共识,效果更佳,当学生对本节的难点和易错点有了清晰的认识,本课的教学目标也就轻松达成了.
3.5 总结归纳(Summarizing):让学生知识结构再次提升
传统的课堂小结大都通过教师或学生用归纳性的语言,简要的概括本节课的知识要点和学习方法,如何将学生本节课的学习收获更好的展示出来呢?笔者在备课时对这一点也进行了思考,
俗语说得好,“千言万语不及一张图”,思维导图是一种强调内在逻辑性的图形化思维表现方式,应用图形、线条和文字,可將大脑中的想法“画出来”[9].以往的思维导图大都让学生写或画在作业本上,优点是易于制作和修改,缺点是费时,如何更高效?更直观地展示知识建构过程?笔者经过尝试研究HiTeach的各个功能键.发现HiTeach的文本框有可随意拖动的功能,为此,在小结上也进行了以下创新,图6是杂乱无章的文本框,类似存储在学生头脑中零散的知识点,
图7 是两位学生结合本课的学习,各自整理的知识结构,
当学生整理结束,笔者还进一步追问他们:
问题14 请说说你这样整理有何依据?
对比两位同学不同的知识建构,可清晰的看出孩子对知识的理解不同层次,通过他们的讲解,不仅让程度薄弱的学生受到启发和借鉴,更激发程度好的同学踊跃提出他们不同的观点,促使大家的认识更趋于一致,教师也能依据他们的思维导图更好地了解每个学生的思维特点,实现因材施教,
与传统的小结对比,笔者发现这种方式有如下优点:(1)学生参与面更更广,他们对这种小结方式更好奇、更期待.(2)呈现效果更形象直观,学生更能从整体上把握知识间的关系,更有利于他们整合新旧知识,建构知识网络,浓缩知识结构.
4 结束语
笔者仅以“一元一次不等式”这一课作了一些初步的尝试和创新,发现:基于“HiTeach”的数学课堂教学,不仅减少教师“满堂灌”,促进师生互动、“人机”互动,促进学生自主学习、合作学习,全面提升教师主导、学生主体地位等方面都展示出强大的作用;更提升了PBL的教学效果,创设出智慧型课堂,使思维角度可视化、学习效果可视化,而未来的信息化教育课堂还有许多未开发的功能,期待一线的教师们勇于进行更多的尝试和探索,
参考文献
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[2]赖维玮.网络环境下PBL教学模式研究与实践[J].教学与管理,2009(15):72-74
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[4]刘端阳.基于PBL的数据结构课程的融合式实验教学[J].实验技术与管理,2014 (5): 225-229
[5]杨成群.PBL方法问题设计的三个关键[J].计算机教育,2016 (11):79-82
[6]候卫婷.用好思维导图促进思维训练[J].中学数学月刊,2016 (6):10-12
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[8]马玉慧.基于PBL教学模式的计算思维培养模式研究[J].辽宁教育行政学院学报,2016 (2): 74-77
[9]姚磊.基于思维导图的PBL教学设计研究[J].软件导刊,2012 (12):177-179