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混合式学习在化学新课程教学中的实践研究报告

作者:admin 来源:admin 发布时间:2013-06-19 阅读次数:405

 

混合式学习在化学新课程教学中的实践研究报告

一、        课题的界定

混合式学习方法是传统课堂教学方法与在线学习(e-Learning)相结合。传统课堂教学以面对面的知识传授为主要特征,利于师生间的情感交流,利于基本概念、原理、规律及事实性知识的传授,利于教师监控教学进程和学生对知识的系统掌握。在线学习或e-Leaning,包括实时和非实时的在线学习,能够突破时空限制,利用丰富的共享资源,利于学生主动地进行自主或合作探究,培养学生的探究精神和创造能力。混合式学习方法就是要发挥各自的优势,做到取长补短,优势互补,而不是相互对立,互不相容。混合学习是教师主导与学生主体相结合。

混合式学习方法的核心思想是针对不同的问题和要求,运用不同的方式来解决,在教学上就是要采用不同的媒体与信息传递方式来进行学习,并以付出最小的代价、取得最大的效益为目的。

二、        课题的理论依据

1.人本主义理论

人本主义学者根据学习对学习者的个人意义,可以将学习分为无意义学习与意义学习两大类。无意义学习是一种机械的、低效的、不易保持的学习方式;而意义学习,是指一种涉及学习者成为完整的人,使个体的行为、态度、个性以及在未来选择行动方针时发生重大变化的学习,是一种与学习者各种经验融合在一起的、使个体全身心地投入其中的学习。

罗杰斯认为,促进学生学习的关键不在于教师的教学技巧、专业知识、课程计划、视听辅导材料、演示和讲解、丰富的书籍等等,而在于教师和学生之间特定的心理气氛因素。罗杰斯认为好的心理气氛包括:1真实或真诚:教师作为学习的促进者,表现真我、没有任何矫饰、虚伪和防御;2尊重、关注和接纳:教师尊重学习者的意见和情感,关心学习者的方方面面,接纳作为一个个体的学习者的价值观念和情感表现;3移情性理解:教师能了解学习者的内在反应,了解学生的学习过程。在这种心理气氛下进行的学习,是以学生为中心的,教师是学习的促进者、协作者或者说是伙伴,朋友,学生才是学习的关键,学习的过程就是学习的目的所在。[1]

2.建构主义理论

建构主义的学习观认为学习环境包含情境、协作、会话和“意义建构”四大要素。学习者的学习应是在对新知识的分析、检验和批判的基础上来完成的意义建构。学习不应是教条式的记忆和机械的掌握,而需要不断细化和重构。

3.交互影响距离理论

交互影响距离理论是由美国宾夕法尼亚州大学的迈克尔.G.穆尔  (Michael. G. Moore)提出旨在描述远程教育环境中教学论方面的因素关系的一种远程教育理论。

穆尔提出并发展了一种史称“交互距离与学生自治”的二维理论(197219731977;霍姆伯格·穆尔、格雷格·克斯莱,1996)。在远程教育中,师生间的交互是在时空分离的特殊情境中发生的。师生不仅要跨越物理的和地理的时空阻隔,更要克服心理的和通信的时空障碍,顺利实现教与学的和社会性的双向交互。穆尔提出了分析远程交互距离并进而构建远程教与学理论的复二维结构及相关的核心概念:第一层二维结构由交互距离(TDTransactional Distance)与学生自治(SAStudent Autonomy)两个变量组成。而在交互距离维度还有一个深层次二维结构:由课程结构(SStructure)及师生对话(DDialogue)两个变量组成。于是,远程教育的特定形态模式(DEDistance Education)是交互距离和学生自治两个变量的函数,也可表达为课程结构、师生对话及学生自治三个变量的复合函数:

DE FTDSA)= FTDSD),SA[2]

三、        问题的提出

1.  研究背景

20世纪末以来,由于社会和经济、科学技术的发展与进步、人民生活水平的提高和精神世界更加丰富, 进而社会对教育也提出了多样化、个性化、高质量的更高要求,为满足这种需求,世界上许多国家的基础教育进行了重大的改革,如美国政府于2002年签署了《不让一个孩子掉队》(No Child Left Behind),日本文部省于2001年发布《二十一世纪教育新生计划》,我国也于2001年发布《基础教育课程改革纲要(试行)》,并于20107月颁布《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》。

17世纪夸美纽斯提出班级授课制以来,这种带有浓厚工业化社会特征,为普及教育,扩大教育教学规模,提高教学质量和效率的办学模式,因其科学、高效的特点,至今仍是各国教育沿用的主要方式。

班级授课制在几百年的发展和完善中, 逐渐形成了“三中心” 的教学体制(以课堂为中心、以教师为中心、以教科书为中心)。但是, 随着时代的进步和社会的发展, 面对知识经济对人才的需求和对个体学习行为的关注,班级授课制的“三中心” 弊端的暴露愈益明显、突出,难以适应社会发展和对人才培养的要求。

首先, “三中心” 体制的目的是灌输知识, 教学方法是注入式的, 因此不利于培养和形成能力,如自学能力、研究能力、独立工作与组织能力等,尤其是不利于培养世纪人才所需的创新能力和创新精神。

其次, “三中心”体制未能体现“因材施教”的这一重要原则。课堂集体授课忽略了人的个性、能力、智力的差异, 抹杀了学生不同的兴趣、爱好、特长的区别。

再有, “三中心” 体制的单向传授方式, 不仅束缚了学生的视野, 使学生局限于狭窄的专业领域, 同时也不利于生动、活泼、自由的学术氛围的形成。

在建构主义的影响下,各国教育者开始了强调学生的学习的个体性,制订新的课程方案,克服弊端的研究与实践。

我国的基础教育体制改革中提出:增强课程内容与学生生活、社会进步和科技发展的联系;从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个维度来制定了各科目的功能和目标;变一元评价为多元评价。

在新课程的实施过程中,也出现了三个比较突出的问题:

1)过于注重情感、态度、价值观等非知识目标,片面强调探究过程,致使知识目标达成度不足。而无法满足以学业成绩为主要评价机制的总体要求。

2)受到课堂的空间和时间的限制,主要关注的是中等或中等偏下的学生,对于拔尖和落后的学生无法实现因材施教,不能满足他们对教学的特殊要求。

3)师生、生生间的交流渠道较不畅,在课堂授课方式中, 师生和同学之间难以构建充分的交流、切磋和讨论,较难形成创新激励和思维, 学生也较少受到教师治学、研究等方面的方法训练和作风等隐性知识的熏陶。

其原因,是现有的班级授课制的一对多信息传递模式,师生处于信息传播的不对等的地位,学生对教师传递的知识进行意义建构时不完全,而教师未能对学生的情况及时反馈。呈现理想教学模式与实际操作模式的不对应形式。

2.  研究现状

2000 12 月,在由美国当代一流的教育专家和一流的教育技术专家起草的“美国教育技术白皮书” 中指出,“E- Learning 能很好地实现某些教育目标,但是不能代替传统的课堂教学”和“E- Learning 不会取代学校教育,但是会极大地改变课堂教学的目的和功能”等观点已经占据统治地位,这为Blending Learning 新含义在美国(乃至在全球范围) 的提出与流行奠定了基础。

此外,国外还开展了系列的实践研究,如欧盟的苏格拉底计划中,已经开始使用混合式学习方法进行语言教学的尝试(http://www.allproject.info)

IBM公司利用混合式学习方法理论开展了蓝色经理人项目,该项目分三阶段实施,包括在线学习、体验学习和在岗学习。通过这种“基于业务价值的混合式学习方法”,蓝色经理人的培训工作日减少了三分之一,学习内容却是以前的600%。以项目实施第一年来计算,蓝色经理人项目的投资回报率高达2284%。十年来,蓝色经理人项目取得了30多项行业奖项,包括美国培训发展协会(ASTD)、美国《培训》杂志在内的众多培训行业的权威机构,都给予蓝色经理人该项目相当高的认可度。

在我国,2003年,北京师范大学何克抗教授在南京召开的全球华人计算机教育应用第七届大会上介绍了“Blended Learning”的理念,并撰写了《从Blending Learning看教育技术理论的新发展》一文,将混合教学介绍到了中国,随之,华南师范大学的李克东、王建华在《电化教育研究》上发表《混合式学习方法的原理与应用模式》对其进行了深入的探讨。

河北科技师范学院的刘欣红、王力、苏振利、周红玉对《混合式学习理念下的大学英语教学模式设计》进行了研究,徐州师范大学的张芳菲进行了《中学英语课程的混合式学习研究》、河北省衡水学院的张晓星进行了《应用混合式学习模式改革小学科学教学》的研究。西安石油科技大学的崔惠萍得出结论《混合式学习-教育信息化的必由之路》。

现有的研究主要是混合式学习方法的概念研究和教学模式介绍,在与化学学科整合方面还未见相关研究,也缺乏对混合式学习方法的效果的报道。

四、        研究的目标

首先对混合式学习方法进行理论和文献研究;结合高中化学教学特点,探索基于混合式学习方法的高中化学教学模式;并将混合式学习方法在高中化学教学中进行实践,研究混合式学习方法的教学效果。

五、        研究主要过程

200911月至200912月,查阅参考文献,了解混合式学习方法当前的应用现状,总结国内外远程教育以及其他领域关于混合式学习方法的思想。

20101月至20102月,运用人本主义理论、建构主义理论分析实施混合式学习方法的必要性;运用交互影响距离理论和活动理论,分析混合式学习方法中的交互距离,提出混合式学习方法设计的概念、框架,混合式学习方法中在高中化学的应用模式,总结了网络教学的四种模式。

20102月至20106月开展具体的混合式学习方法应用实践。将所设计的在网络课程中加以应用,并参与到具体的实施当中。在应用过程中和应用后,对参与的学生开展问卷调查和访谈。具体实践内容如下:

章、节

内容名称

应用模式

第一章第一节

元素周期表

基于网络环境下的“讲授-反馈”课堂教学模式

第二章第二节

化学能与电能

基于网络环境下的“任务驱动”课堂教学模式

第二章第三节

化学反应的限度(复习课)

基于网络环境下的“自主学习”课堂教学模式

第三章第二节

来自石油和煤的两种基本化工原料

基于网络环境下的“讲授-反馈”课堂教学模式

第三章第四节

基本营养物质

基于网络环境下的“任务驱动”课堂教学模式

第四章第二节

化学与资源综合利用

基于网络环境下的“协作学习”活动模式

20107月至201010月,收集调查、访谈以及学生成绩的数据,分析本论文提出的混合式学习方法是否能够促进学生的有效学习。根据学生学习的效果,改进混合式学习方法的设计方案,并总结出混合式学习方法的实施途径。

实验初期,对实验班的学生从信息素养(见附录)、学习风格(见附录)、学习状况(见附录)三个角度进行了问卷调查。

信息素养调查问卷从信息意识、信息技术和信息伦理三个角度调查学生的信息素养情况;学习风格问卷利用科尔伯(Kolb)学习风格量表,将学生从学习风格上分为行动型、理论型、反省型和实用型;学习状况调查从学习兴趣、学习动机、学习状况、学习方式对学生化学学习状况进行分析。

实验末期,再对实验班的学生从信息素养和学习状况两个角度使用相同问卷调查,并结合高一上学期期末考试成绩(实验前)和高一下学期期末考试成绩(实验后)的对比,得出相关结论。

六、        研究成果

(一)理论成果

通过研究,总结了四种在化学教学中的应用模式:

1.模式一:基于网络环境下的“讲授—反馈”课堂教学模式

1) 基本流程图

网上答题

自主学习

综合讲评

教师讲授


2)模式说明

教师讲授:教师利用传统课堂中的讲授法,进行组织教学。

网上答题:学生利用联网的计算机,在网上答题,对本节课学习的内容进行测试。

自主学习:学生依据计算机给出的标准答案和解析,进行自主学习。

综合讲评:计算机自动统计学生的答题情况,教师根据统计结果进行针对性讲评。

3)模式特点及应用范围

本模式将传统课堂的高效讲授式与基于网络的即时反馈技术相混合,在日常教学中,教师讲解习题时,只能根据改作业时的印象或简单记录,错误率高的多讲,讲完后学生懂不懂,有多少人懂则无法得知。长期积累,就造成习题的重复错误与训练的低效劳动。

通过网络测试,学生在答题完之后,可以立即知道正确答案,解析过程,学生可以据此进行针对性的学习,教师也可以通过网络即时掌握学生的测试情况,及时做出反馈,可以大大提高测试的时效性。本模式适用于元素化合物知识和有机化合物知识课程。

2.模式二:基于网络环境的“任务驱动”课堂教学模式

1)基本流程图

提出任务

分析任务

网络学习

创设情境

评价任务

2)模式说明

创设情境:教师根据教学目标,结合科学、技术、生活中的实例,创设情境。

提出任务:教师制定一个具体的、可达成的任务。

分析任务:教师不直接告知解决任务的方法,而是根据任务要求,分析任务,讲授知识,给学生搭建“支架”。

完成任务:学生利用网络查阅资料、自主学习,利用聊天室、论坛与其他学生或老师合作完成任务。

评价任务:学生汇报任务完成情况,教师和学生利用网络给予其评价。

3)模式特点及应用范围

教师通过设计教学任务,将要知识蕴含于任务之中,使学生通过完成任务达到掌握所学知识的目的。而学生在完成任务过程中要对任务进行分析,提出问题,并研究问题解决的方案,最后经过实践达到最终目标。这种教学模式可以充分调动学生学习的积极性,满足学生的学习欲望,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,同时培养学生的创造能力。

本模式应用范围是化学基础理论、与社会联系知识的教学。

3.模式三:基于网络环境的“自主学习”课堂教学模式

网络测试

自主学习

效果检测

创设情境

1)基本流程图

2)模式说明

创设情境:教师根据教学目标,结合科学、技术、生活中的实例,创设情境。

网络测试:教师对学生进行学习风格、知识基础等方面的测试,指出对于不同学习风格、不同知识基础的学生建议的学习路径。

自主学习:学生根据教师的建议,结合自我的情况进行自主学习。

效果检测:利用网络测试技术对于效果进行检测。

3)模式特点及应用范围

本模式结合学生的个体特点和知识基础,实现了效益的最大化。

本模式应用范围为化学复习课、习题课。

4.模式四:基于网络环境的“协作学习”活动模式

协作研究

小组汇报

效果评价

确立课题

1)基本流程图

2)模式说明

确立课题:学生结合背景知识、个人兴趣,在教师的指导下选择课题,并确定研究方案。

自主研究:学生查找资料,通过网络论坛、即时通信工具等方式进行协作学习,教师利用网络给予相应的指导。

小组汇报:学生结合课题研究情况,进行集体汇报。

效果评价:学生汇报任务完成情况后,教师和学生利用网络给予其评价。

3)模式特点及应用范围

在此模式中,知识的来源是多方面、多渠道的。除了书本知识以外,学习者还要广泛地通过网络获取未经加工处理的第一手资料,经过头脑的加工形成结论。在整个学习活动中,学生自选课题、自定工作方案,老师没有干预。在实施的过程中,老师更没有插手。通过这样的过程,培养了研究的能力,主动积极、科学严密、不折不挠的态度,和问题意识和创新精神。

本模式应用范围为教材中课外实践活动、课题研究、研究性学习汇报课等。

(二)实验结论

1.混合式学习方法可以促进个性化教学的有效实施

现代教育理念认为,最好的学习是自主的个别化的探索性学习,最好的教学方式是对话交流式教学。在传统的教学环境下,人们一直都没有找到一个理想的实现个性化学习的方法。而混合式学习方法方式为个性化学习提供了良好的技术支持。网络技术、多媒体及虚拟现实等技术相结合,学生可以根据自己的需要主动选择学习的内容及课程的进度。教师与学生之间可以通过网络环境的支持,在任何时间、任何地点进行信息交流,不必拘泥于课堂上有限的时间。学生可以利用网络的知识组织的灵活性的特点,根据自己的兴趣、知识结构、学习风格选择最适合自己的学习路径。同时,学生还可以随时调节自己的学习进度。人机交互的教学模式能有效的实现班级授课制下的教学个别化,为大面积因材施教提供了条件。

2.混合式学习方法可以促进班级化学成绩的全员提高

混合式学习方法通过构建环境,使学生可以找到最适合自己知识结构,认知方式的学习内容。学生在遇到学习困难时,可以借助混合式学习的平台,突破时空的限制,师生、生生协作,帮助解决学习难题。混合式学习平台还可以对学生的学习情况进行即时的评价,学生可以根据自己的学习水平,逐步的练习,每一步后都可以获得奖励,使学生感受到成功的快乐。这样的学习方式可以促进班级化学成绩的全员提高。

3.混合式学习方法可以促进学生合作学习意识的培养

在混合式学习方法中,经常需要学生合作与交流学习。由于经验背景的差异,学生对问题的理解常常各异,这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。在合作与交流中,学生可以将各自的想法、思路明晰化、外显化,还可以更好地对自己的理解和思维过程进行审视和监控。在讨论中,学生之间相互质疑,可以更好地引发学生的认知冲突和自我反思,深化各自的认识。学生之间交流、争议、意见综合等有助于激起彼此的灵感,促进彼此建构出新的假设和更深层的理解。学生在合作、分享与交流过程中,可以使大家贡献出各自的经验和发挥各自的优势,从而完成个人独自难以完成的复杂任务。解决化学问题时,学生更是不满足于一种做法,往往会有七八种解决方案。然后学生讨论、评价谁的做法简单、有创意。

4.混合式学习方法与学生的信息素养相互促进

混合式学习方法的使用过程当中,对学生的信息技能有一定的要求。因此,学生的信息技能好,进行混合式学习的效果就好。学生在进行混合式学习过程中,需要利用网络进行学习,可以提高信息意识;在协作交流时需要输入文字,有时还需要处理图片,这些实际需求促使学生不断的提高他们的信息技能;在对化学知识的学习过程中,学生面临着信息的筛选、加工和使用,要经常共享信息,也提高了信息伦理方面的素养。

5.混合式学习方法可以利用网络融洽师生关系

在日常教学中,任课教师与学生的接触主要是课堂,学生对教师的了解难免片面,有时甚至误解,并造成师生间关系不和。而通过网络论坛等方式的交流,通过充分沟通,教师不但可以帮助学生解决知识问题,也可以帮助学生解决心理问题、学习方法问题,通过这些方法,可融洽师生关系,使学生“亲其师而信其道”。

七、        课题的反思

混合式学习方法方法对学生学习高中化学的促进作用显著,但具体实施也有以下不足:

(1)         观念角度。“混合式学习方法”与传统的班级授课制之间差异较大,计算机对学习的正面影响尚不显著,因此教师、学生、家长对此有不同的意见,影响了推进和最后的效果。

(2)             技术角度。

1硬件方面。“混合式学习方法”需要学生人手一台电脑,全面推广仍有困难。

2软件方面。国内外尚未有现成的完美支撑“混合式学习方法”的相关软件,对于主观题、化学中使用的符号还未有很好的解决方案。

3学生信息素养方面。学生信息素养差次不齐,对学习效果影响较大。

(3)         资源角度。建设网络课程和网络题库需要将现有的资源数字化,需要人力和时间。

(4)         管理角度。学生在人手一台电脑后,如何控制其用在学习上,而不是从事其他与学习无关的活动。

同时课题由于进行的时间短,覆盖面小,涉及的只是高中化学部分内容在本校的研究,它的适用性还有待进一步的实践来进行完善,所以还有许多值得研究和探索的问题。例如学习风格对混合式学习方法的效果还缺乏大样本的数据,学生的知识结构对混合式学习方法的影响还缺乏数据支撑。

八、引用、参考的文献

[1] 教育部基础教育课程改革纲要(试行)[N].中国教育报,2001(2)7-27

 [3] 教育部.普通高中课程方案(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003

[4] 教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003

[5] 汪家发.化学教学设计论[M].山东:山东教育出版社,2004.19-25

 [7] 李克东.数字化学习()—信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研究,2001846-49

[8] 李克东.数字化学习()—信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研,2001918-21

 [10] 王以宁.网络教育应用[M].北京:高等教育出版社,200315-23

 [13] 教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020).中央政府门户网站.http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htmEB/OL

[14] 田世生,傅钢善. Blended Learning 初步研究[J].电化教育研究,200477-11

[15] 施良方.学习论[M].北京:人民教育出版社,2001167~182381-403

[16] 丁兴富.远程教育学[M].北京:北京师范大学出版社,200170-78

[17] 汪家发.化学教学设计论[M].山东:山东教育出版社,200530-43



[1] 施良方.学习论.北京:人民教育出版社,2001381403

[2]丁兴富.《远程教育学》.北京:北京师范大学出版社,200138~40