
【摘要】本文以“探究傳感器在智能花盤自動澆水系統中的應用”教學為例,對數字資源教學應用環節進行分析,結合問題驅動課堂教學要求及個人實踐經驗,運用微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中開展案例研究,形成微視頻數字資源教學中的運用策略與評價范式,促進數字資源教學常態化應用的發展,有效提高信息技術課堂教學質量。
【關鍵詞】微視頻 數字資源 問題驅動 智能花盤自動澆水系統
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)20-0105-04
中央網信辦、教育部、工業和信息化部、人力資源和社會保障部聯合印發的《2022年提升全民數字素養與技能工作要點》指出“要推動數字教育資源應用、加強數字技能培訓,加大優質數字資源供給,推動數字資源開放共享”,這為普通高中構建數字資源課堂常態化應用模式提供了有力支撐。國家基礎教育信息化建設、高品質教育體系建設、加快數字化發展等一系列措施的實施,為學校進行教學設備管理與使用、提升師生的信息素養與能力、進行數字資源管理與應用、進行課堂教學融合創新等創造了良好條件,促進了教師信息化教學能力的提升。教師信息化教學能力和教育教學質量提升的落腳點在課堂,為此,如何在課堂中運用數字資源提高課堂品質成了一線教師面臨的課題。本文以滬科版信息技術必修2“探究傳感器在智能花盤自動澆水系統中的應用”教學為例,探究微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中的應用。
一、微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中的理論及價值
(一)微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中的理論
數字資源是信息的表現形式之一,是將計算機技術、通信技術及多媒體技術相互融合形成的,以數字形式發布、存取、利用的信息資源總和。微視頻是數字資源的表現形式之一,是一種集圖形、圖像、動畫、聲音和文本為一體的教學資源。它能夠提供豐富真實的學習環境、形象生動的知識表現形式和以多種方式融入課堂教學,是輔助多媒體教學的一個新形式。美國視聽教育家戴爾提出視聽教育理論,用“經驗之塔”來描述人類獲取知識的途徑,并指出教育教學應從具體經驗入手,逐步升華為獲得抽象的知識與技能。視聽教育理論是教育技術的理論基礎,強調了各種視聽教學媒體在教學中的地位與作用。學生獲取信息的主要途徑是看和聽,教師借助視聽輔助媒體進行教學,可以使學生迅速獲取信息。
問題驅動是以建構主義學習理論為基礎,以問題為核心設計教學內容、創設問題情境。在教學過程中,教師要將具體問題與學生的自主學習活動結合起來,將具體問題作為學生學習的出發點,把學生帶入問題情境中,激發學生的求知欲和學習動機;要引導學生結合問題反思學習過程,培養學生的問題意識和批判性思維,逐步提高學生解決問題的能力。另外,問題驅動課堂以問題為中心,突出了學生的主體地位,讓學生根據課堂學習任務,在問題情境中思考問題、分析問題、解決問題,有效達成課堂教學目標。
(二)微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中的價值
奧地利學者馬丁·林德納(Martin Lindner)提出微型學習理論,主張微型學習是一種使學習成為縮影的全新模式,人們在空余時間借助微視頻學習某一知識點,通過長時間學習積累了整體知識。微型學習理論的主要特點是學習者可以利用多媒體設備進行即時學習活動。微視頻在教育教學方面的運用范圍廣泛、形式多樣,不同教學環節的運用可以為教師在課堂中進行問題驅動教學提供有效輔助,從而達到最佳的教學效果。微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中的應用,是學校構建數字資源課堂常態化應用模式的重要舉措,微視頻時長短、主題精煉、內容精簡、吸引力強,教師利用微視頻進行教學可以深入分析問題,突破傳統教學限制,讓學生自主觀看輔助性學習視頻,提高學生的課堂互動參與度,從而激發學生的求知欲望,滿足學生的個性化學習需求,有效突破了教學重難點。
課堂是培養學生核心素養的重要陣地,高中生的核心素養包括良好的人文底蘊、科學精神、健康生活、學會學習、責任擔當和實踐創新等六個素養能力;高中信息技術課程核心素養包括信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等四個方面。教師在設計教學環節時應圍繞學科核心素養整合教學目標,處理好知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三者的關系,充分體現以問題驅動課堂的理念。“探究傳感器在智能花盤自動澆水系統中的應用”這節課的教學目標是引導學生了解什么是傳感器,掌握傳感器的工作過程及應用原理,了解智能澆水系統的工作原理并動手完成實驗,探索人工智能技術在農業生產中的應用,提高學生解決問題的能力。其中,花卉種植與勞動、節氣密切相關,教師在設計教學目標時,應重視對學生情感態度與價值觀的培養,根據技術、文化、勞動與核心素養的契合點,讓學生在教學中體驗采集花卉種植環境數據技術的應用,了解二十四節氣在農業中的應用,以弘揚勞動精神,樹立正確的勞動價值觀,發展技術應用素養、人文底蘊素養,讓學生感受信息技術、勞動與節氣文化的融合。
二、運用微視頻數字資源激活問題驅動課堂
在教育信息化、數字化環境下,微視頻是一種與現代教育理念相結合,促進教師的“教”與學生的“學”的教學方式。在教學過程中,實現教育數字化轉型的關鍵是數字資源在課堂教學中的運用,而微視頻數字資源可以滿足數字時代學生微學習的需求。在“探究傳感器在智能花盤自動澆水系統中的應用”的課堂教學中,教師要引導學生了解物聯網的硬件及其原理和應用,進行抽象概念的講解和實驗操作,運用問題驅動的教學方法,通過微視頻創設教學情境→沉浸式活動→探究問題→反思問題等一系列教學活動,提高學生學習的主動性、積極性和解決問題的效度,讓學生既能有效掌握知識,又能發展素養能力。為此,筆者從新課導入、實驗教學、學生素養發展等三個環節分析微視頻教學的運用情況。
(一)以微視頻創設問題情境,導入新課
教師利用學生在日常學習生活中經常接觸的事物為情境,根據教學內容運用微視頻導入新課,可以引發學生學習、探索的興趣,讓學生從要我學變為我要學,為高品質完成課堂教學任務打下基礎。筆者在講授本節課內容時恰逢寒露節氣,由于本節課內容“智能花盤自動澆水”與農業生產勞動密切相關,如果學生課前觀察了解了植物的生長情況,就會對本節課教學有一定的促進作用。為了創設這樣的情境,筆者利用勞動基地研學、勞動場景的微視頻導入課堂,引導學生結合已有認知和勞動經驗進行探索,突破教學重難點,同時發展學生的學科核心素養。例如,針對“寒露節氣泥土容易干燥,為什么不及時澆水?能不能根據土壤的干燥情況,實現智能澆水呢?”等問題,筆者以“探究傳感器在智能花盤自動澆水系統中的應用”導入新課,播放學生在勞動實踐基地研學的視頻,并提出問題:“一般情況下,我們是人工不定時澆水,能不能實現智能澆水呢?”學生觀看視頻,聯系生活實際思考回答問題,從中感受節氣與勞動融合之美。這樣以微課導入新課,通過問題驅動、創設情境,引發學生對“自動澆水系統”的思考,激發學生學習和探索節氣文化的興趣,進一步弘揚了勞動精神。
(二)利用微視頻靈活的優勢,提高實驗教學效果
微視頻在實際教學應用中較為靈活,教師既可以圍繞某個重難點知識、實驗過程等制作教學視頻,并在課堂中播放微視頻輔助教學,又可以將微視頻上傳至學生學習群,讓學生自主選擇微視頻,提升自主學習的能力。“探究傳感器在智能花盤自動澆水系統中的應用”這節課的教學重難點是完成智能花盤自動澆水實驗。在智能花盤自動澆水實驗教學環節,教師先播放《智慧農業》微視頻,講解智能澆水系統的工作原理,讓學生了解智慧農業,感受技術之美;接著播放《人工智能套件》微視頻,講解系統的硬件組成、系統硬件連接,各部件的功能、作用,讓學生一邊觀看視頻,一邊聽講、思考與記錄,有效掌握硬件連接、系統的原理。
在學生動手操作實驗前,考慮到實驗過程較為復雜,教師演示費時且效果不一定理想,為了優化課堂教學,教師可以先講解實驗的工作原理、實驗目的和實驗操作步驟,再讓學生理解實驗要求,觀看實驗操作微視頻,進一步掌握實驗要求,獲得直觀、具體的學習經驗。最后,教師對學生進行實驗分組,向學生講解實驗要求并進行指導、小結。學生閱讀實驗要求并動手實驗,做好實驗記錄,制作實驗報告單展示實驗成果。這樣的實驗教學有效節約了時間,讓學生結合視頻反復觀看或對照操作,再運用到實驗中,做到規范操作,提高實驗的成功率,從而有效發展了信息技術應用素養,培養了團隊協作意識。
(三)運用微視頻渲染情境,提升學生的核心素養
核心素養是學生能夠適應終身發展需要的必備品格和關鍵能力。培養什么樣的學生,如何落實培養要求,提升學生的綜合素質和核心素養,是教師在課堂教學中需要關注的問題。問題驅動課堂強調學生的主體性,教師要創設教學情境,為學生提供各種數字微視頻學習資源,并提出有效的探究問題,讓學生在發現問題和解決問題的過程中發展素養。在講授本節課內容時,教師將信息技術、文化與勞動相結合,恰當運用勞動、節氣、實驗操作等微視頻資源,引導學生樹立正確的勞動價值觀,增強學生的社會責任感。如教師通過播放《勞動實踐》微視頻傳播勞動精神,引導學生樹立正確的勞動價值觀;播放《寒露節氣》微視頻,讓學生了解二十四節氣與農業的關系,感受節氣、勞動與技術融合之美,提升了學生的人文底蘊素養;播放《智能花盤自動澆水》微視頻,安排學生進行分組實驗,培養了學生的團隊協作意識,發展了學生的技術應用能力,培養了學生的勞動意識。
三、微視頻數字資源在問題驅動課堂教學的應用評價
在當今數字時代,微視頻數字資源豐富多樣,但難免良莠不齊。教師要以問題為核心設計教學過程,總結微視頻在問題驅動課堂教學中的應用優化建議,主要包括突出微視頻數字資源運用的合理性和有效性、準確性和時代性、驅動性和靈活性等三個維度,這三個維度相互聯系,每個維度都影響著整體的教學效果。例如,在合理性和有效性方面,教師要考慮學生學情、教學目標、課堂適用等因素;在準確性和時代性方面,教師要考慮微視頻的科學性、時代性,并及時評價和改進;在驅動性和靈活性方面,教師要以問題為導向,根據課堂教學情況適時進行優化。
微視頻數字資源在問題驅動課堂教學的應用具有系統性特征,教師應以教學應用優化為主體,構建“賦能品質課堂”雙循環相互促進的評價范式,以優化微視頻數字資源的應用,提高課堂教學品質,再以品質課堂要求倒逼微視頻數字資源優化的應用,提質增效,提升教育教學改革質量(如圖1所示)。
總之,本節課探討在高中信息技術課堂中融合問題驅動與微視頻數字教育資源,圍繞學生核心素養發展目標,以問題為驅動設計課堂教學,以二十四節氣在信息技術的融合應用為主線,教師以微視頻數字資源創設情境,突破課堂教學重難點;本節課還架構了雙循環相互促進的評價范式,促進微視頻數字教育資源在課堂教學中的應用。這樣教學弘揚了勞動精神,引導學生樹立了正確的勞動價值觀,發展了技術應用素養、人文底蘊素養,進而使學生從中感受技術、勞動與節氣文化的融合;有利于提高教師開展教育數字化實踐、探索、創新的能動性,進一步促進微視頻數字資源在問題驅動課堂教學中的應用。
參考文獻
[1]李韌.教學視頻資源在課堂教學中的應用研究[J].山西青年,2017(5).
[2]龐慧.高中生物課微視頻教學資源的開發與應用研究:以《分子與細胞》模塊為例[D].保定:河北大學,2020.
[3]韓明旭.問題驅動的信息技術教學微視頻設計與應用研究[D].天津:天津師范大學,2022.
[4]邱楊.論視頻資源在課堂教學中的應用[J].江蘇教育學院學報(自然科學版),2013(29).
[5]魏倩,歐肖肖.基于微視頻在初中生物學教學中應用的研究[J].中國多媒體與網絡教學學報(下旬刊),2021(1).
注:本文系2022年度廣西教育科學“十四五”規劃教育評價改革專項課題“高品質課堂下中學數字資源應用環境四維評價體系的構建及應用研究”(2022ZJY409)、2021年度廣西教育科學“十四五”規劃課題“文化科技融合背景下高中生制作主題文化微視頻校本課程實踐研究”(2021C585)的研究成果。
作者簡介:胡朝成(1975— ),廣西藤縣人,本科,高級教師,南寧市學科帶頭人、南寧市優秀教育工作者,主要研究方向為教育技術、教育管理。
(責編 楊 春)