线上线下教学微案例的开发与实施

2021-05-08 01:44袁峰
福建教育学院学报 2021年3期
关键词:模式识别线下案例

袁峰

(上杭县第一中学,福建 上杭 364200)

2020 年疫情期间,全国各级各类学校“停课不停学”,安排学生居家线上学习。这对线上教学和线下学习提出了新的挑战。比如,学生在居家学习时没有线下现场课的约束,不能长时间坚持学习;有些教师的线上授课内容过多,学生不能及时有效接收,消极应对,导致线上学习效果不好;教师线上讲课的时间过长,学生线下回看也难以坚持看完等。

笔者采用教学微案例开展线上线下教学实践,充分发挥教学微案例短小精悍的优势,很好地在学生注意力集中时限内完成教学任务。教学微案例既可以有效解决线上线下教学的一些问题,还可以培养学生自主发展、独立学习、终身学习的能力。

一、教学微案例的内涵

教学微案例是以一个知识点为教学内容,对该知识点精心设计教学策略,在短时间内完成教与学活动的课堂案例。这个知识点可以是某个重点知识,或学习难点,或学生积存的疑难点,或学生练习中的易错点,或容易混淆的知识点,或者常考的知识点。针对学生注意力集中时限短的特点,将课堂案例缩短为10 分钟以内,是教学过程的缩微版本。

教学微案例与微案例教学法、微课程、微型课是有区别的。首先,教学微案例并不属于案例教学法的范畴。微案例教学法是以微小案例来引发问题,让学生思考、分析,培养其发现、分析、解决问题能力的一种教学方法[1]。而教学微案例是完整的教学过程,它也可以使用案例教学法来完成教学任务、实现教学目标。其次,教学微案例也不是微课程。微课程强调的是课程体系而不是课。教学微案例是课程中一个知识点的教学过程,如果系统性地组织整理教学微案例,也可以实现微课程的功能。再者,教学微案例更像微型课,但又不是微型课。曹公奇和冯亚都说微型课是时间短、容量小、有答辩评委环节的课,他们所述的微型课是片断教学比赛的范畴。教学微案例用于课堂教学或网络学习,微型课则用在片断教学比赛。

表1 教学微案例的线上形式与线下形式对比表

(续上表)

教学微案例根据其呈现形式分为线上教学微案例和线下教学微案例(如表1 所示)。线上教学微案例常见的是互联网中的微课与相关资源组合形成的整体教学案例。教师将录制的视频上传到互联网,并附以相应的辅助学习资源,由学生在线选择学习,面对的是单个学生。线下教学微案例则是教师在现场同时面对许多学生进行时间短、内容精细的微型教学。它既可以在常规课堂教学中运用,也可以在课后大部分学生遇到同一个疑难问题时,运用它来集中解决。

二、教学微案例的开发

教学微案例以其短小精悍为主要特征,可以大大提高学生的学习效率。“工欲善其事,必先利其器”,要开发出一个好的教学微案例必须理解设计中所需的要素。教学微案例是缩微的教学过程,其设计也要遵循教学设计的基本理论。史密斯、瑞根提出了教学设计要解决学生特点、教学目标、教学资源、教学策略、教学评价、反思修改等几个方面问题[3]。教学微案例开发应从教学知识点出发,确定学习目标,分析学生的知识储备,根据收集的案例资源精心设计教学策略,实施教学过程,并对学习效果进行恰当的评价反馈。

(一)厘清教学内容

教学微案例以微为特点,所以只讲一个知识点,让学生更有目的地选择学习,有针对性地解决在课堂中没掌握的问题。教师也可以灵活地选用教学微案例在课堂上讲解某一知识点。在教学微案例的开发中,教师要厘清该知识点是教学的重难点或考点,或是教学过程中发现的疑问点,或是学生易错易混知识点,才能通过教学微案例讲深讲透,让学生掌握理解。《认识模式识别》为人工智能章节的一个知识点,模式识别技术是人们工作、生活、学习中应用广泛的一种人工智能技术,课本以模式识别内容让学生认识人工智能的基本知识。主要学习内容有:(1)模式识别的概念,(2)模式识别的工作过程,(3)常见的模式识别应用。其中“理解模式识别的概念”是重点,而“在模式识别过程中特征库信息是如何收集的”是许多学生的难点。

(二)明确教学目标

教学目标的制订可以清楚地知道学生要理解掌握哪个重要知识点,或突破哪个知识难点,或解决哪个存留问题。教学内容是学习什么,教学目标则是要让学生学到什么程度。所以,只有明确了教学目标,才能紧紧围绕目标精心设计教学过程,达到预期效果。《认识模式识别》的主要教学目标是:(1)让学生理解模式识别的概念,(2)让学生了解模式识别的工作过程,(3)让学生感受、判别模式识别的应用。

(三)研判学习对象

教学微案例的设计应以学生为中心,所以对学习对象的研判非常重要。在设计中要认真从学习对象的学习历程、生活环境着手,分析他的知识、经验储备情况,分析所讲知识点与学习对象知识储备的关系,分析该知识点之所以成为难点的原因,最后有针对性地设计相应的学习策略来实现学习目标。笔者通过往届教学经验及开学初的问卷调查了解,县域高中大部分学生之前没有专门学习模式识别的知识,对身边的模式识别应用都是熟视无睹,每天都在使用却没有感觉到这些都是模式识别的应用;还有一些学生对模式识别过程中特征库信息是怎么收集起来的表示不理解,这些就是《认识模式识别》教学微案例中要解决的。

(四)精选教学资源

辅助教学资源可以加快学生对知识的接受,巩固对知识的理解掌握。以学生为中心的教学微案例资源有微视频(线上微案例)、微型导学案、微型课件、微型练习等。根据学习内容、学习目标,通过分析学生的学习困难、思维难点等,有针对性地设计微型导学案,引导学生理解掌握所讲知识需要的准备知识。根据学生心理、兴趣特点设计微型课件,适当使用动画等吸引学生,让学生直观地理解知识。微型练习则主要用于课中、课后的评价巩固。在《认识模式识别》中,笔者设计了微型导学案(如图1 所示),让学生在课前自学时可先行思考,完成自己能解决的问题,不能解决或新产生的问题由学生记录下来,通过案例过程解决。

图1 微型导学案示例

在微案例中,为了激发学生兴趣并了解模式识别的应用,笔者准备了10 秒左右的人脸识别、指纹识别、语音输入等应用场景的视频用于课堂导入。为了检测学习情况,笔者还准备了课中和课后的微型练习。

(五)巧设教学策略

根据学生良好注意力一般在5~8 分钟的特点,要保证激活学生有效注意力来学习,最好8 分钟内能完成微案例的学习。可以选择一些现实生活中能激发学生兴趣的微型事例给学生学习,采用微案例教学法来提高学生分析解决现实问题的能力,而不仅仅是空洞的知识讲解。

在《认识模式识别》案例中,根据笔者所在学校的学生已经使用刷脸上课,所以选择他们最熟悉的刷脸考勤(如图2 所示,也可以用动车站的刷脸进站、支付宝的刷脸支付)为案例进行分析讲解,可以让学生更有探索的欲望和参与的积极性;也可以让学生直观地理解人脸考勤系统的特征库信息是在他们第一次入校报到注册时拍照留下的,从而突破学生的学习难点;还可以让学生理解模式识别也是需要先“学习”的,进而理解模式识别的概念,为后续人工智能的机器学习内容奠定基础。

图2 人脸识别的过程分析

同时,教学微案例的运用还要照顾不同学习层次的学生。线上教学微案例需要将微案例资源分为难中易三个维度,以供学生根据自己的理解程度进行选择。线下课堂中则由教师根据大部分学生的情况进行有目的的教学,不同时候的教学策略也可以不同。

(六)落实教学过程

教学过程是在学习对象分析、学习目标分析之后具体实施学习策略的过程。除了常规教学中的引入、讲授、练习、总结等环节设计外,在教学微案例的教学过程开发中还要注重时间的控制、语言的精炼、内容的把握等。引入的时间应控制在15 秒以内,甚至可以单刀直入。讲授中语速为平常的1.5 倍为宜,既可以缩短学习时间,增加讲授内容,更可以起到让学生集中注意力的暗示效果。但是讲授内容不宜过多地发散、迁移,以免让教学微案例不“微”、不“精”。课中可以使用微型练习检测,但检测时如果是线上教学微案例,则会因为视频不会自动停下来给学生做练习的时间,所以视频中要有“暂停播放”的提示性文字,由学生自主控制播放。小结是对知识的归纳,对重点的强调,语言表达上要求精炼,也可以以课件画面展示为主,口头表述为辅,简明扼要地小结学习的内容。在《认识模式识别》中,笔者以10 秒钟的人脸识别、指纹识别、语音输入应用视频引入课题,然后以刷脸考勤为案例进行模式识别的过程分析,再归纳模式识别的概念,最后介绍常见的模式识别,结尾进行归纳总结(如图3 所示)。

图3 教学过程设计示例

在模式识别概念学习完后,为了检测学生对概念的理解,笔者用微型练习给学生自我检测,以加强学生对概念的理解(如图4 所示)。

图4 课中微型练习示例

(七)做好评价反馈

对于线下教学微案例采用传统的提问或练习作为教学效果的评价反馈都是可以的。而线上教学微案例则要精心设计评价方案,配套微练习对学生的学习效果进行检测。线上使用的微型练习可以多准备几套,这样可以让重复学习该案例的学生不会每次都做同套练习,也可以真正让学生了解自己对该知识点的掌握情况。笔者在《认识模式识别》中设计的微型练习如图5、图6、图7 三套。

图5 微型练习示例(1)

图6 微型练习示例(2)

图7 微型练习示例(3)

教学微案例开发的各要素之间是一个有机整体、相互关联的。开发过程应坚持以学生为中心,根据学习内容、围绕学生确定合理的学习目标,选择合适教学资源,采用有效的教学策略,进行恰当的评价反馈。

三、教学微案例的实施策略

教学微案例是为高效、灵活地实现教与学而产生的,只有在实际教学中充分地进行组织实施,才能发挥其精悍效果。

(一)开发有效的教学微案例

微课是线上教学微案例的一部分,但因内容覆盖度和推广使用度影响,在实际使用中还不够理想。只有深入研究教学内容和研究学生,有针对性地设计教学策略,收集精华资源,开发有效的教学微案例,才能吸引学生去充分利用,发挥其应有作用。

(二)建立教学微案例库

线上教学微案例所讲授的内容是点状的、碎片化的,是对线下教学微案例在时间上、空间上的补充。这就需要建立教学微案例库,通过平台管理,使其系统化,学生才能目的明确地去选择自己要补漏的内容进行学习。教师也可以对线下的教学微案例进行分类整理,形成案例库,自成体系,在课堂教学中或课后学生答疑时根据需要灵活选择使用。建立案例库可以使教学微案例形成系统的知识体系,利于师生按需选择,对于教学微案例本身也有利于修改、完善,提升质量。

(三)线上线下配合使用

虽说教学微案例有线上、线下之分,但两者还是需要配合使用的。在课堂现场授课中选用线上教学微案例来进行教学,可以快速抓住重点,突破难点,节约时间,提高课堂效率。学生在课堂学习之后也可以在任意的时间或地点利用线上教学微案例进行学习,弥补在课堂中没有掌握的知识,满足学生补缺补漏的需求。在全国上下“停课不停学”居家学习大环境下,线上线下配合使用可以充分发挥教学微案例的优势。教师有计划地引导学生利用线上教学微案例自主学习,同时使用“线下教学微案例”进行直播授课,都可以在学生注意力集中时限内实现高效教学。

(四)线上线下相互转换

教学微案例的线上和线下形式是可以互相转换的。因线上教学微案例的教学过程是既定的、不可变的,在实际教学中同一个知识点,有些线上教学微案例用的方法不适合现场课堂中的学生,教师可将线上教学微案例的教学策略作适当调整,在课堂上以线下教学微案例形式进行教学。当调整后的线下教学微案例经过多次验证、运用比较成熟时,也可以录制成微视频,放到平台中变成线上教学微案例。

总之,教学微案例以“微”见长,它的使用既可以让教师灵活、高效地完成教学任务,又可以培养学生自主发展、独立学习、终身学习的能力。

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