潘磊
摘要:信息技術與課程整合的實質是改變傳統的教學結構,形成教師為主導、學生為主體的雙主型教學結構,而現有的教學模式還是以教師為中心,因此,只有從根本上改變現有教學模式才能促成這種新型教學結構。文章深入分析了《單片機技術》課程特點以及高職學生智力因素和非智力因素等身心發展的特點,在此基礎上選取了適合信息技術與高職課程整合的教學模式,并詳細說明了其實施步驟,最后結合本課程具體教學內容詳細闡述了課堂教學模式的實施案例。
關鍵詞:信息技術; 高職課程; 教學模式; 實施案例
一、結合高職《單片機技術》課程特點及學生特點選取整合的教學模式
(一)高職《單片機技術》課程的特點
《單片機技術》是電子信息、計算機應用技術、應用電子技術等電類專業的核心課程,也是專業必修課程。只有深入掌握此門課程的學科特點才能更好地選擇整合模式、整合方法。
該課程有如下主要特點:抽象性,單片機應用系統除了硬件結構以外,其內部運行過程無法被直接觀看,致使學生不容易理解,采用傳統的理論指導的方式很難使學生獲得直接經驗;實踐性,此門課程需要通過大量實踐,反復調試,才能學會、學好。通過此門課程的學習能夠對學生創新意識和思維的培養打下基礎;綜合性,此門課程對前期多門課程的綜合,如:模擬數字電子技術,C語言,傳感器等,而且對這些課程掌握程度要求高,任何一門前期課程掌握程度不好都會使學習效果減弱;實際性,單片機技術應用廣泛,貼近生活,容易激發學生興趣,容易找到學生情景、學習任務等。
(二)高職學生的特點
高職學生身心發展趨于成熟,對社會有了更深入的實踐,學習內容比中學時期更加深刻復雜,同時還有升學或就業的壓力,這些都促進了高職學生的身心和認知發展,加速了他們社會化進程。在這種情況下,高職學生進入了一個新的階段,形成了一些新的特征。
在智力因素方面,一個班里的學生進入高職學院的渠道不同,知識基礎各不相同,知識儲備有多有少,認知能力、動手能力有強有弱,對信息技術掌握不同,信息化素養也有好有差。
在非智力因素方面,學習興趣不強,但對于新鮮事物有強烈的好奇心。興趣點和關注點有所不同,喜歡個性化、多樣化學習方式,討厭教師滿堂灌的教學方式。對于動手實踐比理論學習更感興趣。普遍努力程度、學習主動性不高,需要教師時刻督促。
這些因素使得在教學過程中要采取分層設置教學目標,采用個性化教學內容與教學方式,采用過程性評價,還要借助信息化技術時刻感知學生的學習狀況,時刻督促學生。
(三)選取適合的教學模式
正是由于高職課程和高職學生的這些特點,在教學實踐中借助上述信息化教學平臺采取“課堂教學+課外教學”來優化課程學習,提高教學質量。課堂教學不單單是指課上教學還包括課前和課后,課外教學包括:自主學習、課程設計和技能比賽。
其中,課堂教學中課前、課后主要采用JiTT(Just in Time Teaching)教學模式;課上采用“任務驅動的探究式”教學模式;課外教學主要采用“專題研究性學習”教學模式。
1. 課前和課后采用JiTT教學模式。JiTT教學模式是借助信息化教學平臺將“基于網絡的學習任務”和“學習者主動學習”二者有機結合的一種教學模式。包括課前、課后兩個階段六個步驟。
第一階段:課前階段。
第一步,教師把教學資源以及重點難點以預習問題的方式發布在信息化教學平臺上。同時,將學生基礎情況信息的收集(智力因素和非智力因素)以投票和問卷的方式一起發布。教學過程管理方面,設置截止時間督促學生按時完成。
第二步,學生在信息化教學平臺上學習相關資源,回答預習問題以及填寫問卷調查。同時,平臺提供師生、生生之間的教學交流和教學討論功能。
第三步,教師在閱覽學習上傳的預習問題答案和問卷調查信息之后,根據收集到的學生基礎情況和需求及時調整課堂教學方案。
第二階段:課后階段。
第一步,教師發布作業,檢測題庫,課外知識拓展的資源或鏈接,設置截止時間。
第二步,學生完成作業,鞏固拓展知識技能,進行在線測考,與教師交流討論,促進提高。
第三步,查閱學生作業情況,展示優秀作業,了解教學質量,學生知識掌握情況,進行教學反思。統計學生學習行為進行全面的過程性評價。學習行為包括:學習時長、登錄班級網站、資源學習、投票搶答、在線提問、熱心解答、作業提交、在線測考、參與實時互動、競賽互動等。
2. 課上采用“任務驅動的探究式”教學模式。探究性教學模式是指學生在教師主導下,通過“自主、探究、合作”的學習方式對當前教學內容中的主要知識點進行自主學習、深入探究、小組合作交流,從而較好地達到認知目標與情感目標要求的一種教學模式。其具體實施步驟包括。
第一步,創設教學情境。教學時,為學生提供一個要探究的問題或任務,同時在教學平臺上為學生提供探究的真實生活情景及資源,激發學生產生探究的興趣。
第二步,提出問題,啟發思考。學生了解教學情境之后,教師應提出能覆蓋教學知識點并有啟發性的相關問題。在問題思考過程中,教師的任務是提供給學生學習資源,指導學生如何利用教學資源,引導學生處理在探究問題時出現的新問題;學生的任務是分析教師提出的問題,思考如何利用已有資源去解決問題。
第三步,自主探究,自主學習。在這一過程中,學生帶著問題去學習相關教學資源進行自主探究,包括:分析、加工、處理學習資源,從而完成知識建構。這個過程是學生高效地、主動地完成學習任務的過程。教師在這一過程中,適時地為學生提供教學資源、方法策略的指導。
第四步,分組討論,協作交流。為使學生完善、深化對所學知識的認識理解,組織學生開展小組內協作交流,利用不同學生的不同認識理解,完善學生的知識建構。教師在這一過程中,借助教學平臺提供交流討論的工具,適時地參與討論交流。
第五步,總結提高。在這一階段,學生經過自主探究和協作交流之后,也許會對知識的建構片面和不足,這就需要師生共同再進行總結,來補充完善。在這個過程中,學生完成知識建構、反思學習過程、自我評價、相互評價;教師則除了概括總結知識以外,還應評價學生學習效果。也可應用所學知識去完成某個任務。
為配合課堂教學的這種模式,教學過程管理平臺還要提供簽到功能、交流討論功能和學生學習痕跡記錄功能以及過程評價功能。
二、信息技術與高職課程整合課堂教學模式實施案例
以高職《單片機技術》課程“LED數碼管輪流顯示數字”一節為對象,按上述教學模式,課堂教學的實施過程如下:
(一)課前階段
1. 在教學平臺發布教學工具、資源及調查問卷。教學工具:Keil和Proteus仿真軟件。教學資源:文字圖片資料:LED數碼管的材料(內部結構、外部引腳、自行編碼表)、部分匯編指令、四種基本時序、延時子程序計算延時時間方法;視頻資料:一位和多位八段數碼管輪流顯示的仿真過程,液晶顯示過程。問卷調查:(部分)兩個仿真軟件的使用方法是否熟練掌握?已學的匯編指令的執行過程是否掌握?4個IO口功能?查表指令設計方法是否掌握?LED數碼管是否見過,在哪見過?能否與液晶區分?如何讓一個發光二極管亮滅?上述四組文字材料能否理解?上述資料有哪些不能理解?有哪些問題?
2. 學生預習資料,回答上述問題。教師根據學生回答情況,及時補充調整教學內容。
(二)課上階段
1. 創設情景。向學生展示公交車路數牌、交通燈倒計時、電梯樓層顯示、一些儀器儀表中數值顯示、計算器、家用電視、學校廣播屏幕等,并讓學生從中找出哪些是LED數碼管。
2. 提出問題。關于數碼管:LED數碼管,LED屏和液晶屏三者區別?LED數碼管的內部結構由什么組成?外部引腳的名稱是什么?如何控制LED每一個管腳的亮滅?如何在數碼管上顯示數字?關于硬件設計:如何用單片機控制數碼管亮滅?關于延時程序的設計:如何讓單片機延時一段時間,思路是什么?關于軟件設計:如何在數碼管顯示一個數字?這個數字要顯示多長時間,人眼才能看到?上次學習的查表指令的設計方法是什么?試著設計軟件程序。
3. 自主探究。分成小組,帶著問題各自學習教學資源,在教學平臺上回答上述問題。
4. 協作交流。小組代表匯報上述問題得出的答案,在教學平臺上小組討論、交流補充、完善,形成最終知識點。
5. 總結提高。教師補充、完善知識點和設計過程,回答上述問題,最終完成設計。引導學生思考是否有其他設計方法?在一個系統中最多可以加幾個八段數碼管。
(三)課后階段
1. 在教學平臺發布作業:改變IO口、改變顯示數字順序、改變顯示時間重新設計。提高拓展作業:設計兩個數碼管顯示00-59,最多可以設計幾個八段數碼管?課后知識拓展:數碼管的動態和靜態顯示。
2. 學生完成作業進行自我測考,自我評價。
3. 借助教學平臺查閱學生作業情況,對作業進行點評,展示優秀作業,了解教學目標達成情況,了解學生知識和技能的掌握程度,回答學生提問,總結教學不足。統計學生學習行為,對學生進行全過程評價。
三、總結
上述教學模式在實踐中的應用,使得信息技術與課程整合落到了實處,改變了以往以教師為主的單一教學結構,形成了雙主的教學結構,同時學生的實踐能力和創新能力也得到了提高。這種整合的教學模式也不是十全十美,應在今后的教學實踐中繼續探索更好的模式。
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