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地理教学可视化赏析八篇

时间:2023-08-25 16:54:10

地理教学可视化

地理教学可视化第1篇

关键词:教学设计;可视化;铝的化学性质

文章编号:1005C6629(2015)2C0044C04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

“可视化”一词最早于1987年提出,是指通过可以觉察的视觉方式将思维进行外化呈现的过程[1]。由于信息可视化、技术可视化、知识可视化等领域的蓬勃发展,教学设计也转向为可视化的视觉传递形式,越来越多的研究者步入可视化教学设计的研究行列。可视化教学设计为设计者认识教学过程,解决教学问题提供有效的方法,其直观的呈现形式对实践教学更具指导价值。

1 问题的提出

可视化教学设计是基于脑科学和学习心理学的研究提出来的。脑科学研究发现,人的大脑思考问题是从宏观到微观依次分化,具有一定的层级性。传统的教学设计主要是以文本的形式呈现,按照直线的顺序自始至终进行叙述,不符合大脑思考问题的方式,缺乏并行性和交融性。同时,文献检索和实践调查表明,新手教师和师范生在教学设计的过程中存在以下一些问题:教学设计没有逻辑性,缺乏指导性;教学设计关联性不强,缺乏深入的阐释;教学设计没有充分关注到学生情绪,缺乏互动性。教师在进行教学设计的过程中,缺乏对教学这个复杂系统的深刻理解和解释。

教学设计的过程是解决复杂教学问题的过程,需要考虑教师、学生和环境等一系列因素,如果教师仅仅用一般的线性规则和程序去呈现教学过程,必然是不够合理和严谨的,也未将教学看成是一个系统,不能够完全做到对课堂教学过程的深入认识。

基于大脑的学习方式和教学设计中存在的这些问题,很有必要采用图示的形式表达复杂的教学设计过程,按照大脑的思考方式呈现可视化的思维影像,借助可视化工具将理性与创造性、直觉性思维综合起来,使得教师在教学设计过程中,思路清晰、层次清楚、体系严密,结果鲜明。有利于对教学问题的解决次序、起止时间以及完成情况等详细信息进行说明,增强教学设计对教学实践的指导作用。

目前我国中学化学教学设计研究主要包括理论研究型、经验总结或理论运用型以及具体化学教学设计案例,很少关注教学设计的表现形式和表达方式。在可视化理念的指导下,借助可视化工具进行教学设计,转变传统教学设计的表现形式,改善教学设计中系统性不强、逻辑结构不严谨等问题,解放设计者的设计灵感,给予设计者无限创造和表达教学思想的机会。

2 教学设计可视化的价值分析

从传播视角和视觉视角认识来看,可视化教学设计具有一定应用价值。从传播的视角来说,图示是最直观的交流方式,能够有效地传播信息内容,具有良好的艺术性。从视觉的视角来说,人类的信息65%来自于眼睛所看到的,视觉信息的传播是最广泛、最迅速,效果最好的形式,视觉化的信息更容易给人们留下深刻的印象。可视化的教学设计通过视觉传播,把一些难以用语言表达的信息诠释为视觉信息,传播能力以及渗透能力作用非凡,而且影响力深远。教学设计中教学目标、教学模式、教学过程等设计过程运用视觉元素来呈现,使得教学设计转变为用眼睛来欣赏的艺术作品,具有良好的传播能力,也必将更能体现出其应用价值,增强其实用性。

从思维视角和逻辑视角来看,可视化教学设计具有学术价值。思维是大脑的机能,而思维科学是教会人类养成自觉动脑的习惯并培养人类形成科学的思维方式[2]。教学设计实现可视化的方式就是通过画图,经过对微观事物的想象,抽象出具体的符号,获取综合性的信息,并运用图示进行表征。同时,在对图示进行多次的修正和重建的过程中,帮助人们寻求更有效解决问题的方式。从逻辑学的视角来说,面对复杂的问题往往是将其分解为几个简单的问题,从简单问题入手,寻找问题之间的逻辑关系,使其连接起来,在分析推理的过程中,最终实现问题的解决。可视化教学设计需要教师对各个要素进行逻辑分析,将复杂教学设计过程分解和剖析,从而解决教学问题。

从多元视角和国际视角来看,可视化教学设计具有实践价值。教学设计是静态的结构呈现与动态的行为表现相结合,微观的内隐形式与宏观的直观表象相呼应的复杂过程。可视化教学设计以“看得见”的形式多维度、多角度呈现教学的各个环节,使设计者清楚地认识教学内容之间的联系,更直观地领会教学设计的思想和理念,更全面地认识整个教学过程,打破线性看待教学活动的思维范式。教学设计研究至今,对教学设计的研究范式呈现多元化的视角,教学设计研究领域,一直不断地超越传统,并向一切的新思想、新知识、新技术和新方法敞开大门,大胆地进行创新和变革[3]。随着教学设计研究的蓬勃发展,对教学设计的研究已经呈现出国际化的趋势,教学设计的可视化将是一次大胆的突破和创新。

3 可视化教学设计实例

教学设计实现可视化可以运用概念图、思维导图或直接手绘画图等方式。可视化教学设计的研究不是专注于这些图形,而是依据思维的逻辑顺序,找出可视化呈现形式的基本规律,指导教学设计可视化的实现,降低教学设计可视化的难度。以“金属铝的化学性质”一节内容为例,绘制出体现设计思路进程的图像,呈现教学设计过程可视化的模板。

3.1 教学目标设计可视化

在教学设计的过程中对教学目标设计不合理的现象时常发生,对教学目标的设计形式化、模式化[4],尤其对教学目标的本质把握不清,将知识技能、过程方法、情感态度价值观三维目标分割理解。教学目标指示不清,太过笼统,缺乏切实可行的操作性和指导作用。采用图示的形式使得教学目标设计思路可视化,不仅明确地表现出教学目标具体落实的方向,也直观地展现出教学目标分层设置,逐步实现的过程性。教学目标可视化为设计者设计教学目标的思维支架,具体如图1所示。

教学目标作为在实际教学中的导航,对后期的教学以及评价都具有一定指导作用,是检查、评价教学成效的尺度和标准。以图示的形式呈现出具体的教学活动对应的教学目标,使得教学目标更具体、可观察、易于评价和精细化。同时,借助时间轴精细化地预设每一个时间段内所要达成的教学目标,实现教学目标的指导性和实用性价值。

3.2 教学过程设计可视化

教学过程设计是教师在确立教学目标的基础上进行系统化整合的过程。在此过程中,教师按照教学活动在时间和空间上的发展变化,使得教学过程条理更加清晰,逻辑结构更加严谨。图示的展现形式,呈现出教师对教学目标的具体揭示;教师对情境创设、问题提出、教学方法实施的深入诠释;以及教师对教与学过程中师生互动关系的动态呈现。教学过程本身是由基本的环节构成,按照教与学的先后顺序依次展开,从空间上看,围绕着预设的教学目标;从师生互动上来看,有互动的载体即活动来承载;从时间上看,反映师生互动的过程和教学目标的动态生成[5]。具体如图2所示。

教学过程的可视化设计,呈现出教学过程动态生成性质,将序列发生的事件按照时间的进展依次呈现,表示其内在的逻辑结构,体现教学过程的发展性和互动性,以及各个环节的交互性和层次性。同时,教学过程设计中各个环节的设计意图可以并行表达,将思路随着设计过程的深入而拓展。总之,教学过程的可视化设计呈现师生活动过程中多种形式的交流,提醒教师有意识地关注学生,通过这种多向交互作用,推动教学过程的顺利进行。

3.3 教学模式设计可视化

教学模式是指在一定教学思想和教学理论的指导下,建立起来的在教学过程中必须遵循的教学程序及其方法的策略体系[6]。教学模式为教学实践提供了完整的操作步骤和实施策略,为知识的建构提供方法指导。教学模式既可以面向整节课,也可以面向课的重要环节。从这点来看,教学过程设计可视化和教学模式设计可视化可依据需要调整顺序。

随着新课改的深入推进和实施,催生了多种多样的教学模式。任何一种教学模式都有特定的目标、功能和使用条件,面对数量众多的教学模式,如何选择教学模式实现有效的教学,是教师需要解决的重要问题。以图示的形式,呈现教学模式设计的思路框架,有效地引导教师选择合适的教学模式,并将这种思维过程外显化,便于教师的思维表达和信息交流。如图3所示。

上述教学模式设计思路的可视化模型,按照思维的逻辑顺序呈现了可视化的基本规则。主要包括分析阶段和设计阶段。分析阶段主要是通过对课程和教材的地位、教师和学生的特点以及教学条件的归纳,形成完整的要素分析,从而获得教学模式。设计阶段则是根据选定的教学模式,直观展现教学模式具体的操作步骤,为教学实践提供清晰的指导。

4 结语

教学设计过程可视化的设计思路,不仅成为可操作的实践计划,更成为一个解决问题的思路,实现了教学内容图示化,设计思路可视化。可视化教学设计的图示并不强调复杂性和优美性,而更注重的是思维表达的直观性和流畅性。图示关注图形的组织形式和图形的结构关系,注重信息之间的流通关系和隐性联系之间的表达,突破传统教学设计复杂的文字表述形式,使得教学设计如一幅优美的图画,简单清晰地呈现出教学思路,体现教学设计理念对教学实践的指导作用。同时,画图的过程简化了教师的备课形式,降低了设计者的认知负荷,也为设计者的创新、创造提供广阔的平台。

参考文献:

[1]国程悦.参与式可视化教学设计的应用研究[D].上海:华东师范大学硕士学位论文,2012.

[2]李芒,蔡F君等.可视化教学设计方法与应用[J].电化教育研究,2013,(3):16~22.

[3]罗伯特D.坦尼森,弗兰兹肖特等.教学设计的国际观[M].北京:教育科学出版社,2005:1~27.

[4]黄梅,宋乃庆.基于三维目标的教学目标设计[J].电化教育研究,2009,(5):99~103.

地理教学可视化第2篇

关键词:影视资源 高中地理教学

引言

信息化时代的教育迫切需要信息化、数字化的课程资源。而现在的学生是被电影电视包围着成长起来的一代,凭借其在社会生活无所不在、无所不包、无所不能的嵌入,已经成为他们日常生活须臾不能离开的东西,学生所了解的很多生活常识、为人之道最初都是受电影电视的影响或者说从电影电视中获得的。总之,电影、电视以及它们通过光盘、网络等传播的形式以其独特地魅力吸引着学生们的眼球,占据着他们生活的重要部分,深刻地影响着他们的价值观念、生活方式、思维方式和行为方式,同时因为它极易获得,现已发展成重要的课程资源。本文分析了影视资源在高中地理教学中的功能。

一、丰富地理课程资源

目前,关于课程资源的概念还没有一个明确的界定,综合国内外有关课程资源的部分文献,人们对课程资源的理解有广义和狭义之分,新课程提倡的是广义的课程资源概念,即地理课程设计、实施和评价等整个地理课程教学过程中可资利用的一切人力、物力以及自然资源的总和,包括地理教材、教师、学生、家长以及学校、家庭和社区中所有有利于实现地理课程目标,促进地理教师专业成长和学生地理素养发展的各种资源。⑴根据地理课程资源的物理特性和呈现方式,可将其划分为文字资源、实物资源、活动资源和信息化资源,信息化资源指以音像、网络媒体为载体的地理课程资源,如广播、电视、报刊、计算机网络等。本文所指的应用于高中地理教学中的影视资源就属于地理课程资源中的信息化资源。“国家基础教育司副司长王建国指出:‘影视教育在学校全面推进素质教育过程中具有独特不可替代的作用,影视教育符合教育的基本规律,在整个课程改革中间发挥越来越重要的作用。’”地理课程实施的过程就是地理课程资源的开发利用过程,当将影视资源应用于高中地理教学时,该影视资源就作为地理课程实施的内容,成为地理教学的内容。影视资源进入中学地理教学,可以给予教材更多的补充信息,扩充教学容量。简言之,在高中地理教学中,通过影视资源的搜集、编选及运用,极大的丰富了地理课程资源。

二、增加地理教学效果

在高中地理教学中,由于受到客观条件的制约,学生不能直接看到某些事物,无法亲身观察或感受一些地理现象,如:各国各地的风土人情、火山爆发、潮汝等。通过影视可以展示宏观、微观世界,教师就可借助影视资料进行地理现象、地理过程的逼真再现和地理实验的演示。通过影视频演示地理实验,可以浓缩实验演示过程,节省学生时间,还可以重复使用,省去大量实验用材料。在应用影视资源进行地理教学时,还可以通过镜头组接来进行各种创造,实现时空跳跃,在一定时间内完成对所需内容的表达,而且可以将学生注意力直接引向教学的主要方面,突出关键部分,减少、排除不相干的信息,引导学生达到预期效果。影视资源符合学生的认知特点,适应学生的思维发展从具体到抽象,从低级到高级的过程,可以把教学的程序与学生的认知过程紧密结合起来,促进学生的学习过程。通过丰富多彩的表现手段能创造出引人注目的可感知的形象来表达概念、思想,可解决在教学时遇到的教师讲不透彻、学生学不明白的地理难题;可引起学生注意,加深学生对学习内容的理解、记忆。另外,地理教学中合理运用影视资源,还可以拓展地理教学内容,将地理探究活动做深、做宽;科学地运用科幻题材的影视作品,还能够激发、培养学生的想象力和联想能力;可以调节课堂气氛或作为紧张学习后的短暂放松;向学生提供丰富多彩的案例学习材料等。

三、提高学生地理学习兴趣

对知识的追求是人类激情来源之一,当学生想知道地理知识的时候,就会表现出极大的兴趣,影视资源能以其它教学媒体无法比拟的展示魅力强烈勾起学生欲望,.从而对地理产生浓厚兴趣。“研究表明,当人对学习、工作有兴趣时,就可以发挥才能的80%-90%;如果兴趣低或没有兴趣,则只能发挥才能的20%-30%。”有这么一句话:“所有智力方面的工作,都要依赖于兴趣。”这是瑞士著名的心理学家皮亚杰曾经说过的。还有如众所周知的,“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,这是我国古代著名的大教育家孔子所言。可见,在地理教学过程中,激发学生学习地理的兴趣是十分重要的。影视资料不仅能够提供丰富多彩、生动形象的感性材料,为学生提供近似身临其境的感性的替代经验;而且由于影像和声音的逼真性,在表达情感内容时,更能增加对学生的感染力,总之,影视资源能够通过精彩丰富的内容和声像并茂的画面,激发学生地理学习的兴趣,调动学生学习的积极性和主动性。

四、促进地理教学现代化

1.促进学生学习方式和教师教学方式的转变

若能在高中地理教学中巧妙地应用影视资源,师生就有可能灵活运用地理问题探究教学模式、案例教学模式及研究性学习等多种教学模式顺利开展高校地理课堂。在应用影视资源进行地理教学时会辅以多种教学方法,如注重学生探究学习的方法:发现教学法、案例教学法、问题解决教学法;注重学生合作交流的方法:小组合作学习法、讨论教学法、角色扮演法;以及学生自主学习法。这些教学方法运用合理的情况下是能调动学生学习的主动性,提升学生收集和处理信息的能力、交流与合作的能力、分析问题和解决问题的能力,培养科学态度与探究精神的。

2.体现教师主导作用,学生主体地位

只有在应用影视资源进行地理教学过程中发挥教师的主导作用,才能实现教学目标,达到预想的教学效果。地理课程标准注重学生的学习过程和学习情感的培养,若在应用影视资源进行地理教学时注意学生的参与,突出学生的主体地位,倡导学生与教师和媒体之间形成一定的互动,则有利于培养学生的地理情感,体会知识获得的过程,逐步形成个体的地理学习方法和技能。

五、结束语

将影视资源引入高中地理教学是在信息时代背景下教育现代化的必然之路。所以,今后我们要加强这方面的研究。

参考文献

地理教学可视化第3篇

关键词:视觉素养 外语教学 整合

科技进步与传媒发展改变了信息传播的形态,也改变了人们接受信息的方式。人类进入了视觉文化时代。在读图时代和媒介发达社会,语言由口头语言与书写语言的“一分为二”,发展为口头语言、书面语言和视觉语言的“三足鼎立”[1]。在这种环境下,当代学生除了需要具备传统的文字读写能力,还必须具备应用媒体的媒介素养以及“读图”和“用图”的视觉素养。所以,媒介素养和视觉素养的培养应当成为当代学生素质教育中不可或缺的一个环节,它成了当代教育中的一个紧迫课题。利用现有的课程框架,将视觉素养的培养与现有的课程设置结合起来,应该是一种有意义的尝试。

一、视觉素养教育及其与各学科课程的整合

“视觉素养”(visual literacy) 这个术语是 John Debes在1969年首次提出。Debes对这个术语提供了如下定义:“视觉素养指人类通过看并同时拥有和整合其它感觉经验而培养起来的一组视觉能力。这些能力的培养对正常的人类学习具有基础性作用。具有视觉素养能力的人能区分和理解在环境中遇到的视觉行为、物体及符号。通过创造性地使用这些能力,我们就能够和别人交流。通过鉴赏性地运用这些能力,我们就能够理解并欣赏视觉传播的经典作品。”[2]近年来,越来越多的国内外学者和机构开始重视视觉素养的研究和培养。美国大学与研究图书馆协会(Association of College and Research Libraries,简称ACRL)针对高校制定了一份《高等教育视觉素养能力标准》。在这份标准中工作小组提出了一个在多学科、基于信息素养环境背景下的视觉素养定义,“视觉素养是促使个体有效地查找、理解、评价、运用和创造图像及视觉媒介的一系列能力。视觉素养能力使学习者在生产、运用视觉材料时能理解、分析其中所涉及的语境、文化、伦理、审美、智力及技术的构成部分。一个视觉素养个体既是视觉媒介的批判消费者,也是知识及文化分享的合格的参与者。”[3]

由上述视觉素养定义可见,视觉素养涉及范围广泛,不仅包括能够“查找、阅读、理解”视觉图像的内容,对图像的价值作出“正确的判断和分析”,更包括有效地“表达和创造”视觉图像的能力,是一种集理解、使用、表达、创造视觉信息为一体的综合能力。视觉素养教育的主要目的就是培养学生健康的视觉评价能力,通过教育指导他们正确、合理地理解、积极地运用大众传播媒资源,从而更好地了解社会、了解世界、完善知识。[4]由此可见,视觉素养的培养不能一蹴而就,需要经过长期的教育和文化熏陶,才能获得发展和提高。

纵观各国的视觉素养教育研究和培养,除了开设专门的视觉素养课程之外,主要是在学科课程中整合视觉素养教育,这也是各国培养视觉素养的主要途径和趋势。从最开始主要通过艺术课、美术课或者是在信息技术课上来培养学生的视觉素养,发展到越来越多地将视觉素养教育融入到学科专业学习或者纳入到通识教育中,比如语文、英语等课程中。这种整合性地课程模式有助于增强学生的学习兴趣,在学习学科专业知识的同时提升其视觉素养的水平。

二、视觉素养教育与外语教学整合的可行性

原则上讲,在视觉素养教育与具体学科的整合中提倡不拘泥于具体学科或课程。近年来,已有一些国家或学校尝试在语文或者英语教育中进行视觉素养培养,比如新西兰中小学语文课程中的视觉素养教育,澳大利亚中学的英语课程等。在语言教学中整合视觉素养教育具有可行性,下面我们从理论和实践两方面来分析整合的可行性。

1975年美国心理学家帕维奥(Paivio)提出了长时记忆中的双重编码理论。他认为长时记忆可分为两个系统,即表象系统和语义系统。这是两个相互平行又相互联系的认知系统,表象系统以表象代码来储存信息,语义系统以语义代码来储存信息。人的大脑对于形象材料的记忆效果和记忆速度要好于语义记忆的效果和速度。也就是说,人脑中存在两个功能独立却又相互联系的加工系统:一个是以语言为基础的加工系统,另一个是以意象为基础的加工系统。这两个系统是来自经验并且在表述和加工关于非语言的实物、事件的信息和语言信息上有明显的区别。在联合使用大脑的两个加工系统时,记忆变得更容易。换言之,即当信息以言语和视觉两种形式呈现时,可改善记忆。[5]

双重编码理论为视觉素养教育和语言教育整合提供了一个重要的理论基础。运用双重编码理论,可在教学材料中大量呈现视觉材料,提供双重编码,从而促进学习者对材料的理解和记忆。可见,在外语教学中运用视觉信息,一方面能促进学生对语言材料(例如单词、短语、句式、句意等)的理解和记忆,另一方面学生能通过理解视觉形象来建构知识,使视觉素养的训练与语言表达能力的训练相得益彰。

2007年9月26日教育部网站公布《大学英语课程教学要求》。大学英语教学是高等教育的一个有机组成部分,大学英语课程是大学生的一门必修的基础课程。大学英语是以外语教学理论为指导,以英语语言知识与应用技能、跨文化交际和学习策略为主要内容,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。大学英语的教学目标是培养学生的英语综合应用能力,特别是听说能力,使他们在今后学习、工作和社会交往中能用英语有效地进行交际,同时增强其自主学习能力,提高综合文化素养,以适应我国社会发展和国际交流的需要。[6]该教学要求不仅适用于大学英语课程教学,还适用于所有小语种以及二外教学。工具性和人文性兼备的特征。决定了外语语言教学不能脱离现实生活和社会文化情境,外语课程不能只局限于听说读写四个方面。外语教育必须适应时展做出必要的调整,在关注文字、口头语言素养重要性的同时,还应培养相应的视觉素养能力,以适应现实生活和学生全面发展的需要。网络的普及,多媒体在外语教学中的应用,为外语课堂提供了丰富的视觉资源和视觉文化,为视觉素养的培养提供了技术支持和物质基础。在教师的正确指导下,学生通过处理、分析并运用这些视觉图像来理解其中所涉及的语境、文化、伦理等等内容,从而达到更好地了解社会、了解世界、完善知识的目的。由此可见,从实践上而言,视觉素养教育与外语教育具有整合的必要性和可行性。

三、视觉素养教育与外语教学整合的策略

(一)制定适宜的整合教学计划

传统语言课教学主要教授学生口头语言、书写语言的知识和相应技能的训练,重点是书面语的学习及其读写能力的培养。视觉素养培养是要发展学生识别、分析不同媒介文本中的视觉元素、规则方法的能力和恰当运用技术的技能及信心。为了把传统的口头语言和书写语言与视觉语言的学习有效结合起来,首先必须明确这三种语言之间的重要关系,确定语言学习以发展书面语言或者口头语言表达为重,所以教师在制定教学计划时,应考虑以下整合原则:(1)口语可支持和增强所有的语言学习;(2)阅读和写作是语言能力提高的中心;(3)视觉语言在日常生活中的交流是很重要的;(4)书面语言、口语和视觉语言三个维度互相支持和拓展。[7]教师应结合以上问题的考虑,明确整合的目标, 制定以学生为中心的教学计划, 辅以恰当的视觉读写与语言读写相融合的技能教学,并进行多层次的意义解读,把看、听、说、读、写学习维度交融起来。在教学实践中引导学生将视觉文本隐含的主题意义、文化意义、美学意义挖掘出来,并让他们用显性的方式,即口语或书面表达将这些意义呈现出来或者进一步进行交流和讨论,从而提升他们的视觉经验。

(二)建设丰富的视觉学习资源

构建良好视觉学习环境离不开丰富的视觉学习资源建设。各种媒介尤其是互联网是培养高校学生视觉素养的重要渠道。网络资源丰富、传播便捷,而且能够更有效地实现双向互动交流。在网络世界里学生的自主性,创造性会得到最大限度的发挥。教师应根据外语这个学科的特点为学生或者指导学生选择最恰当的资源和检索系统来找到和获得与学习主题相关的图像和视觉媒介,例如插图、外语电影、时事新闻节目、纪录片等。

(三)设计融合视觉读写和语言读写的学习任务

在合理设计教学计划和教学方法并选择合适的视觉资源之后,就可以开始具体的教学实践了。罗双兰、于红卫、张舒予[8][9]黄滔[10]等在其视觉素养教育研究中提出了一系列可供参考的建议。即在现有的语言单元教学中.教师可结合教学目标,设计融合语言素养、视觉素养、信息素养的培养方案和学习活动。提高教与学的效果并发展学生的语言综合素养。

首先,教师可以使用视觉媒介和视觉信息资源支持听说读写语言学习活动,比如选用与主题相关的图像来进行各种语言活动:描述图像、编说/写故事、提出问题、阐述意见等;或者可以选择风格、门类各异的优秀电影,并针对电影的特点,由教师引导学生进行相关语言教学之外的视觉素养教学活动,如主题分析、人物性格分析、电影技术环节评析、电影风格欣赏、电影类比、挑错、电影的发展变迁、写影评等。通过任务式学习或者探究式学习,促使学生从视觉符号与言语符号的相互转换中,习得语言读写能力与视觉素养,并将其有机地融合为一体,转化为深厚的综合素养。

其二,在语言学习的过程中,根据学习目标设计一些采用涂鸦、摄影、DV等艺术形式的视觉作品制作。如阅读课文后,要求学生运用可视化工具建构理解,设计并制作出人物关系网、人物特征地图、冲突地图(冲突是什么?为什么冲突会发生?解决方式有哪些?)、解决地图(冲突是如何解决的?解决后发生了什么?冲突和它的解决如何影响人物?)或情景地罔(地点、时间、环境)。通过创作内外视觉形象结合的图像,学生不仅有效地学习了知识,而且创造和表达了他们自己的视觉与语言符号系统.发展语言综合素养。

四、结束语

基于信息技术支持在学科课程中进行视觉素养教育是全面发展学生综合素养的最佳途径。高校外语课堂上应充分利用视觉化教育资源,创设视觉化的学习语境,开发学生的视觉性思维和视觉语言,提高学生的视觉理解能力以及表达能力,使学生对目的语文化有更为全面的感悟。从而实现在外语教学中落实视觉素养教育的目标,又促进语言教学与媒介技术、批判性思维、探究能力、信息能力有效地融合。

参考文献:

[1]任桂平,倪文锦.国外语文能力的新视点[J].全球教育展望,2005,(12):36-39.

[2][4][10]黄滔. 视听说课程框架内的视觉素养培养研究[J]. 现代教育技术,2008,(11):77-80.

[3]罗双兰. 解读美国高等教育视觉素养能力标准[J]. 电化教育研究,2012,(10):110-114.

[5]张倩苇.视觉素养教育:一个亟待开拓的领域[J].电化教育研究,2002,(3):6-10.

[6]《大学英语课程教学要求》

http:///edu/kong/news/2007/09-26/103680

2.shtml

[7]English in the New Zealand curriculum[EB/OL].

http://minedu.govt.nz/web/downloadable/d13550_vl/eng- -nzc.pelf.

[8]罗双兰,张舒予. 新西兰中小学语文课程中的视觉素养教育及其启示[J]. 中国电化教育,2009(5):80-83.

地理教学可视化第4篇

关键词:目视化;实训基地管理;应用

中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)10-0052-03

引入“目视化”

开过车的人都有这样的体验,要前往某个目的地,只要了解大致方位,然后沿路标行驶即可,即使是陌生环境,也有交通标识提醒驾车者何处直行、何处转弯等,不会出错。在机场、车站、医院、酒店等公共场合,我们总能依据标识了解需要的信息,达到需要的目的。“红绿灯”、“各种广告”等类似的简明标识所带来的有序、便捷和广而告知,已深入到社会生活的方方面面。这种将规则、要求或提示内容用简明的方式标注在现场的做法就是“目视化”的具体应用。

定义“目视化”

“目视化”管理又叫“可视化”管理,是一种利用各种形象直观而又色彩适宜的视觉感知信息,以视觉信号为基本手段,将各种管理状态、方法、标准、异常等明示化,使目视者自主、便捷、完全地理解、接受、执行各项工作,提高质量和效率的科学管理手段和方法。它是一种利用视觉来进行管理的科学方法,是一种以公开化和视觉显示为特征的管理方式,综合运用管理学、生理学、心理学、社会学等多学科的研究成果。

分析“目视化”

(一)理化研究

利用文献检索工具“CNKI知识搜索”,以“目视化”或含“可视化”为关键词进行CNKI搜索,共检索到36 935条相关文献;以“可视化”或“目视化”并含“实训基地”为关键词,共检索到38条文献记录。

从文献结果不难看出,各行各业都在研究最直观、最有效的管理方式――“目视化”,因为企业家深知只有管理才能提升员工素质,只有管理才能革新技术,只有管理才能提高效率,“目视化”管理已在企业成功实践,成为企业现场管理的三大工具之一。但“目视化”管理在职业院校实训基地(以下简称实训基地)管理中的运用研究明显落后于其他行业。

(二)应用研究

“目视化”管理是企业现场管理的基础与精华,是企业确保安全、保证质量、提高效率的法宝,已被国内外企业作为重要的管理手段之一。2006年,笔者在德国参加研修,参观了十多家企业;2012年,笔者在英国研修,参观了近十家企业;2011年,参加我省首届职教师资企业研修,在常熟5家大型企业实践;2007年至今,每年有一个月深入企业实践,已在宝胜、宝开等十多家重点企业实践。本课题组成员中黄永成、郭永明等教师分别去新加坡、澳大利亚、加拿大进行研修,参观了国外企业近五十家。在研修和实践中发现,这些国内外大中型企业均大力推行“目视化”管理,各类标识、标志、看板等“目视化”管理工具大量涌现,诸如六源牌子、清扫/点检基准书、点检路线图、平面示意图、定置管理图、设备标识、通道标色、现场责任区牌等随处可见,让人耳目一新,不仅有利于现场环境改善,还可实现效益增长及提升精细化管理水平的目的。

“目视化”管理在国外职业院校也被广泛应用,本课题组成员在出国研修、参观考察国外职业院校的过程中,对现场的图片、图形、标色、标线、文字等视觉信号;人员的着装、配戴;有形有色、充分展示的安全文化;小到一个扫帚等工具的可视,保证第一时间、准确地拿到工具;异常信号灯、操作流程、反面教材、提醒板、物品状况;安全警示、风险点源示意、区域内楼梯警示、紧急出口标示、施工风险提示、区域线、告示板等区域的“目视化”管理深有体会。无论是人员还是设备、场地、规则、物料都无处不存在“目视化”管理,都在以视觉信号为基本手段,以公开化为基本原则,尽可能地将管理者的要求和意图让大家都看得到,借以推动对学生进行看得见的管理、自主管理、自我控制。

但“目视化”管理在国内各职业院校中的应用却不尽如人意。笔者及课题组成员在参加部级、省级培训过程中参观过的省内外职业院校有三十多个,其“目视化”管理在实训基地中的应用比较浅显,在安全警示、“5S”标语、企业文化引进和荣誉展示等方面虽有“目视化”管理的分散应用,但没有充分利用“目视化”管理这一管理方法和手段,没有系统研究“目视化”管理方法,充分应用“目视化”管理手段提高实训基地管理水平,渗透企业文化与管理,促进技能教学水平和学生职业素质的提升。

2004年,教育部提出“加强实训基地建设,推进职业教育发展”的要求,此后10年是职业教育实训基地规模化建设的10年。2013年,江苏省率先启动高水平示范性实训基地建设,提出了“实训基地管理运作不够规范科学,重建设、轻管理”的问题,引领着实训基地向运行管理方向发展。因此,需要我们对“目视化”这一有效管理手段深入研究,并运用到实训基地建设和管理中,以提高实训基地管理水平,促进技能教学水平和学生职业素质的提升。

运用“目视化”

(一)从企业管理六要素“人、机、料、法、环、测”即人员、设备、物料、规则、环境和评价入手,推进实训基地管理“目视化”

人员“目视化” 就是职业着装,穿戴要与自身的职业特色密切相关,既要满足从业人员的劳动功能要求,也要体现从业人员的精神风貌。穿戴工装是一种心理暗示――现在是在企业、在上班,所有与工作无关的事情都要放下,要全身心地投入工作中来。凡是进入实训区的所有师生必须穿戴工装,并应在实训区醒目位置张贴穿戴工装的要求和规范。不同的专业如加工制造类、烹饪类、服务类等应有不同的着装要求和规范,以体现企业化和专业化的氛围;不同类别的人员如教师、师傅、学生也应有不同的着装要求和规范,以体现分工明确;甚至不同技能水平的学生,也要佩带不同的标志,以增进着装者的荣誉感,起到便于教师分层指导和分组搭配的作用。

设备“目视化” 包括设备管理、设备运用的“目视化”。(1)设备管理。固定资产信息,设备责任人,设备功能区域划分,教师、师傅和学生的工作职责,室内设备的管理制度,各种警示信息等要做到信息公开、一目了然。(2)设备运用。设备操作指导要图示化、流程化,达到任何人都能够按照操作指导安全操作;设备点检和保养要“目视化”,达到无需培训,按公示的要求和流程作业,即可完成点检和保养,使监督检查人员随时可以了解设备点检状态和保养情况;设备使用记录要“目视化”,以能迅速、准确了解使用设备的教师或学生的信息,达到使用的可追溯、可评价。

物料“目视化” 运用套件工具车,可提高工具定置,促进物料“目视化”,便于物品的有效管理;其他通用或专用工、量、刃具及辅件、耗材,也要根据“定置管理”,确定其位置,做到“何物在何处,何处有何物”,一一对应、一目了然。使用时能迅速取到需用的物品,促进教学效率和工作效率;归还时能准确放置到固定位置,养成良好的职业习惯;检查时能及时发现物品的遗失或损坏,及时反映或追溯。物料的“目视化”是在对物料定置的同时,辅以作用、操作的说明,让物品“说话”,让物品“教学”。物料的“目视化”还包括设备的备品备件、实训耗材的“目视化”,做到库存、领用、采购的流畅对接,保障教学、生产的连续性。

规则“目视化” 对参与实验实习人员的各项制度、要求,对各类设备、工具的操作、使用规程要在相应场合公示,做到制度公开,以指导和规范进入实训场所各类人员的各项活动。

环境“目视化” 包括“5S”文化渗透和落实的“目视化”,各类安全警示的“目视化”,各类应急措施或响应的“目视化”。要做到无声宣传,提高实训基地“5S”管理水平,保障实训基地的安全、有序、高效运行。

评价“目视化” 设定科学合理的管理目标、教师目标和学生目标,并对师生的工作、学习进行必要、及时、公开、公正的评价,以达到教师工作和学生学习的持续改善,促进各类绩效的不断提升。再运用PDCA法则,即以绩效计划、绩效辅导、绩效考核及绩效反馈完善评价体系,最终提升实训基地的管理水平和校企一体化水平,提高学校的教育教学质量。

(二)从“目视化”管理六工具即曝光、定置、颜色、红牌、透视及看板入手,实施实训基地管理“目视化”

曝光 一是对实训基地内的所有目光所不能及的死角、箱、柜等进行排查,将目所不能及的物品暴露出来,再利用“5S”管理和定置管理方法,对物品进行可视化管理。二是对实训基地管理设“曝光台”,对违反现场管理的现象、人员或潜在风险进行曝光,促进现场管理质态的提升,提高实训基地管理水平。

定置 即研究人、物、场所的状况和它们之间的关系,并通过整理、整顿改善实训现场条件,对各类物品进行位置固定,促进人、机、料、法、环的有机结合。按教学流程将实训现场分成若干区域,对区域、对各类物品和资料定置,对器材、产品物资定置,对影响质量或安全的薄弱环节定置,等等。

颜色 即运用人们对颜色的心理反应和习性以及分辨能力、联想能力,将实训基地的管理活动和管理实物披上一层有色的外衣,利用不同颜色,让员工自然、自觉地认识和理解。颜色还能让现场变得更加整洁规范,使现场工作能够有条不紊地进行。

红牌 红牌作战要贯穿于整个实训基地的管理活动,红牌是用红色的纸制成的现场管理问题揭示单,表示警告、不合格。红牌作战的目的在于,找出需要改善的事物的过程,通过增加或减少红牌,发现问题,解决问题。红色也表示不良和危险、警戒、警示或特别、喜庆等,给目视者以心理暗示。

透视 运用透视化的设备,使设备的内部结构、工作原理、工作过程展现在学生的眼前,具体而又直观,以帮助学生理解、掌握和学会运用。使用透视化的橱窗展示工具的功能和操作要领,展示优秀学生作品,展示实训教学成绩等,可激发学生的兴趣,指导学生学习。

看板 “5S”管理是现场管理的基础,而看板管理凝聚着现场管理的精髓。在“5S”管理中有效地应用看板可以达到事半功倍的效果。看板是将希望管理的项目或信息(如评价、绩效等)通过各类管理板揭示或展示出来,使管理状况为众人所知的管理方法。看板管理能做到醒目、一目了然,使用管理方便。

展望“目视化”

“目视化”管理就是将复杂变简单,将抽象变具体,将量化变图表,将潜在变显现,使管理的要求和关键在现场清晰可见,让问题和异常一目了然,方便师生判断、处理和执行,方便管理者检查和监督。“目视化”管理就是使“复杂的事情简单化,简单的事情标准化,标准的事情持续化”。

“目视化”管理具有以往实训基地管理不具备的许多优势,对于提高资源的利用率,特别是实现管理者随时关注工作进程具有特别重要的意义。“目视化”管理作业也是智能化管理的一种重要工具,越来越受到管理者的青睐。因此,“目视化”管理将成为现代管理的重要方向;将成为职业院校实训基地由建设到管理的重要途径;将成为促进校企一体化办学,显著提升职业院校办学能力和教学质量的重要力量;将成为建成江苏省高水平示范性实训基地的重要保障。

参考文献:

[1]张鑫,刘瑜.浅谈企业目视化管理体系[J].科技创新与应用,2013(25).

[2]王灵玲,毛剑敏.提升工程教育目视化程度[J].宁波职业技术学院学报,2010(12).

[3]高春河,李源.看也能看出安全效率[J].管理实务,2013(1).

[4]李锦飞,李启菊.近几年国内可视化管理研究[J].江苏商论,2012(1).

地理教学可视化第5篇

关键词 俄语视听说 建构主义 教学设计文化导入

语言和文化是密不可分的,语言是文化的重要载体,而文化对语言有制约作用,离开特定文化的语言是不存在的,因此要真正提高学生的俄语交际能力,俄语教学不仅需要从视、听、说等方面进行操练,更应注重在操练过程中进行相关文化的导入,进而提高学生跨文化交际的意识和能力。

一、俄语视听说课的理论基础

建构主义理论的实质和特点为俄语视听说课提供了理论支持。建构主义理论强调学习环境中的四大要素:第一,学生是教学各个环节中建构知识的主体,而非外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象,学生的学习具备积极性、建构性、积累性、指向性等特征,而教师则是学习过程的组织者和帮助者。第二,重视学习的协作性,认为理解和学习应产生于教师、学生、教学内容、媒体的相互交流中。学生在交互协作中激活旧有知识,吸收新的知识,构建更准确、更全面的语言意义。第三,强调情景式学习,学生在真实的情景中吸收新知识。第四,营造有利于学生进行发现式和探索式学习的环境,借助各种学习工具和信息资源,在多感官综合刺激中实现知识的建构。

二、俄语视听说课教学内容的选择

教材是教师教学和学生学习的依据,为师生互动、交流创建了一个平台,同时基本确定了教学过程中的主要教学内容和教学重点,乃至教学方法。要在视听说课程中较好地导入文化就得首先从其教材入手。

首先,视听说教材的内容设置非常重要。教材中每个单元的内容应尽量选取一个文化点作为一个中心,然后该单元的视听说材料的内容(包括课文内容和练习题)围绕这一中心展开,必要时补充一些相关文化介绍和词汇。当然内容的设置要遵循上面提的几大原则,尤其要注意就该文化点的俄语言国家文化的同时,不能忽视对相关的中国文化的导入。其次,视听说教材应给教师提供一定的教学所需的真实的视听说语料,同时介绍可采用哪些教学手段来充分并有效地使用该教材。

这样,在培养学生听说能力的同时就自然而然地导入了一些交际中必要的文化知识,从而让学生附带地学得这些文化知识及其表达形式。

三、俄语视听说课的教学设计构想

1、教学手段

教师在利用视听说教材的同时,可收集各种原声视听说材料,包括录音故事、原版电影录像片、俄文报纸杂志、文学作品、流行小说、歌曲、演讲录像,甚至是广告等真实语料,适当地补充或拓展相关的话题的内容。

另外,在进入一个文化话题前,教师应引导学生激活原有的相关文化知识和词汇,然后引导他们利用语境和这些原有的知识来理解输入,这样学生才能较快地进入新的内容中。在教学过程中教师可借助一些教学辅助手段,如多媒体、图片、幻灯等,并采用中俄文化对比等形式把教材中的视听材料展现给学生,让学生在完成听力材料理解过程中同时了解相关中俄文化的异同以及相关的语言表达。之后教师调动学生的积极主动性,让其参与到教师事先设置好的一些互动场景(如情景表演,评论,角色表演,辩论等多种形式)中来,从而在操练学生的口语表达能力过程中让其更深地理解相关的中俄文化并使用相关的语言表达。

2、学生课后练习

课堂教学是有限的,教师可根据各个单元的文化导入和视听说操练情况,适当地延伸教学内容。教师可布置一些相关视听练习,让学生自己或以小组形式去完成。另外,教师可介绍一些好的视听材料,学生可利用网络自主地去体验相关的内容。这样既锻炼学生的自主能力和合作能力,也在进一步培养他们的听说能力的同时扩展了相关文化背景知识和词汇。

3、对学生进行多种形式的考评

视听说课程的考评也是一个文化导入的较为重要的手段。要更有效地在视听说课程的中导入文化内容,其考评环节就应当在考察学生听说能力的同时,适当地考察该课程已学的一些文化内容。当然教师可以灵活并巧妙地把所考察的文化内容融入在听说能力的考试内容中。另外,教师也可在考试中摄入一些含新的文化知识的视听说考试资料,这样便通过考试的途径让学生附带学到一些新的文化知识。考评主要依靠口语练习的方式进行。这一阶段口语训练形式主要有:师生问答,二人会话练习,四、五人的小组讨论,个人陈述,全班式问答,学生提问,全班讨论,模仿和配音,场景模拟,角色表演等。这些活动能有效地使学生将学到的新语言知识转化为语言输出,使学到的知识真正为已所用,培养了学生的跨文化交际能力,达到了俄语教学的最终目的。

4、引导学生自主学生

学生课后可以通过校园网精品课教学资源进行自主学习,起到补充强化作用。俄语教学资源库的内容与学生学过的主题是同步的。听力训练贴近学生所需,针对性强。课程设计做到以学生为中心,以能力培养和应用为目的,强调培养学生俄语应用能力和良好学习习惯的理念。口语活动设计从易到难,从控制型到自由型逐步过渡,给学生提供内化吸收的空间和语言输出的平台。整个学习过程紧紧围绕课文主题,又不拘泥于课文,给学生提供应用的机会,做到学与用的有机统一。自主式的教学设计为学生的俄语学习提供了一个宽松自由、真实有效的交互式、个性化学习环境,学生能够自主上机学习、操练和进行自我检测,构成了自主学习的习惯机制。

四、结语

综上所述,俄语视听说课程利用语言实验室、多媒体网络教学手段,以图文并茂、声像再现、语言和文化背景知识共有的教学内容,进行视听活动和口语训练相结合的优越性得到了充分体现,真正提高了学生的听力理解和口语表达能力。与此同时,适当引入文化背景知识,在提高学生俄语听说能力,也锻炼学生跨文化交际中正确地理解和传输交际信息的能力。

参考文献:

[1]陈威.建构主义学习理论综述[J].学术交流,2007,(3).

[2]张殿玉.着眼大学英语课程培养目标,力求听说并举[J].外语界,2005,(3).

地理教学可视化第6篇

关键字:小学语文教学;影视文化;探究

小学语文教育是小学生认识世界,探索世界的启蒙教育。在信息科技飞速发展的今天,传统的语文教学方式已经不能满足社会的需求,呆板的教学方式消磨着学生的学习热情,使得小学语文教学很难取得理想的成果。影视文化就如一股清流为语文教学注入活力,影视文化的运用将创造一种新的语文教学模式,极大程度上提高学生的学习积极性,开阔学生的视野,丰富学生的精神世界。本文将详述影视文化在语文教学中运用的特点和意义,探究影视文化在小学语文教学中的运用的方式和途径。

一、影视文化在小学语文教学中运用的意义

1、为语文学习注入新活力,提高学生学习积极性

在传统的语文教学过程中,心智尚不成熟的小学生对于呆板的语文课本很难全程集中注意力,枯燥的课堂使得学生失去对于学习的热情,书本中的知识不能很好的教授给学生。语文教学要改革,就要引入影视文化这一重要元素。影视文化是运用声音、画面、背景、人物等元素将故事鲜活地表现在荧幕上。影视文化本身就是中华民族优秀文化的集锦,能够很好地融入到小学语文教学当中。影视文化运用在语文教学中,可以将课本上静止的知识转变成立体的画面,将枯燥的文字变为悦耳的声音,将课本上的人物生动鲜明地呈现在学生们眼前。影视文化使语文教学充满活力和乐趣,能够很好的吸引学生的注意力,增加学生学习的乐趣,提高学生主动学习的积极性。

2、使语文教学生动形象,增强学生理解能力

小学生正处于对世界的探索阶段,他们的所见所闻构成了他们的认知世界,以生动形象的画面来传递知识更容易被小学生所接收。影视文化将语文教学中不能用语言表达的、难以想象的内容以音频、视频的方式形象地呈现出来,学生在全神贯注的观看过程中对于影视文化传递的知识能够有很好的理解,并且组织成自己的想法。例如在执教《丑小鸭》一课时,通过观看相关的视频,学生可以体会到丑小鸭由自卑到变得美丽自信的心路历程,学生能从影片中更深刻地体会到文章传达出的要坚持自己的梦想,不惧艰难努力拼搏的人生哲理。

3、丰富语文教学内容,开阔学生视野

小学语文课本受版面限制有限内容,知识流于表面而不深入,学生学习到的知识就很浅显,不能深入理解掌握。影视文化运用在小学语文教学中,除了将课本中的知识生动形象地呈现给学生,还可以对课本上的知识进行扩展,使得学生不只局限在课本的内容,开阔学生的视野,丰富学生的精神世界。例如教师可以利用影视资源为学生提供国内外的优秀著作,鼓励学生努力学习,树立远大理想,并坚持不懈为之奋斗。在执教《蝙蝠和雷达》一课时,教师可以播放雷达和蝙蝠的视频和其它动物与人类发明的视频,鼓励学生找出他们之间的联系,让学生有更深刻的思考。

二、影视文化在小学语文教学中运用的方式

1、根据教材有针对性的运用影视文化

在小学语文教学中,对于影视文化资料要根据教材具体内容有针对性的选取。影视文化的运用是为了语文教学的更有效的进行,教师不能舍本逐末,忽视小学语文教材的基础作用而一味地追求影视资料的应用。教师在语文教学中还是要以课本为主体,以影视文化资料为辅助进行合理的教学安排。教师要将教学的重点放在教材上,针对课本合理地选取影视资料,选取的内容要和教材密切相关,并且选取最具代表性和典型性的影视资料,使学生在课本和影视资料的学习中获得最好的学习效果,让学生在学习中提高语文学习能力。例如在《白鲸》一课中,有的学生可能没有见过白鲸,教师就可以选取含有教材中所描述的白鲸的形态和习性的影视资料给学生演示,让学生有个直观形象的认识,并且可以教导学生要爱护动物保护环境。

2、在教学中培养学生的学习主体性

在小学语文教学中学生是学习的主体,在运用影视文化时同样要以学生为中心,考虑到学生的实际需求和接受能力。在选取影视资料时不能只为了教学效果进行简单罗列,要充分考虑到语文学习中学生的需求,选取小学生容易理解和接受的内容进行安排。这样在激发学生的学习积极性的同时,更能引起学生对于文章的思考,使学生通过影视资料加深对文本的理解。如学生通过观看《开国大典》的相关视频,可以体会到新中国成立时全国人民的自豪和喜悦之情,可以让学生自己品味历史,珍惜眼前的幸福。教师要让影视文化融入到语文教学中为学生服务,让学生成为语文教学的主体,培养学生素质的全面发展。

三、总结

总之,将影视文化融入到小学语文教学中,可以有效提高语文教学质量,符合信息时代教学发展的要求。影视文化的运用,将为传统的小学语文教学增添新的活力,将为以往枯燥刻板的语文课堂营造活泼宽松的教学氛围,激发学生的学习热情,开阔学生的视野,引发学生思考的独立性和学习的自主性,使学生对语文有更深刻的理解。这样才能让学生全身心地投入到学习中,了解到语文学习的真正乐趣,培养学生知识、情感的全面发展。

作者:谢先将 单位:江西省大余县池江中心小学

参考文献:

[1]魏琼.影视资源在小学语文教学中的有效运用[J].现代经济信息,2015,(24):64-65.

地理教学可视化第7篇

【关键词】可视化实验 实践能力 创新能力

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)18-0043-02

知识永远是促进社会前进的力量,然而随着时代的发展,现代社会需要的不再只是会读书的知识性人才,而是具有科学性、实践性、创新性等特征的综合性人才。实验教学就是培养综合性人才的一个主要途径。实验教学可以高效地将理论用于实际,帮助学生在理解理论知识的基础上,培养学生的实验技能以及独立思维,是提高学生综合实践能力以及创新能力的重要教学组成部分。

目前,大多数工科院校在实验教学上存在一些问题。由于实验设备、场所及时间等现实条件的限制,学生在实验课堂上并不能接受到完全的实践教育,达不到实验教学的预期效果。如何更合理地配置教育资源、解决好资金投入与人才培养之间的矛盾,是学校开展实验教学需要考虑而又令人十分头疼的问题。随着计算机技术的发展,我们发现采用可视化实验代替传统实验成为了一种很好的解决方案。为此,我们对过去的实验教学模式进行改革,将可视化教学引入实验教学课程,以此作为突破设备、时间、空间限制的有力工具,进一步提高了学生的实践创新能力,为提高专业课程教学质量提供了保障。

一 可视化实验的内涵

1987年2月,“可视化”以专业术语的形式出现。当时美国国家自然科学基金会(NSF)召开的一个专题研讨会给出了“科学计算可视化”的定义、覆盖的领域以及发展方向。这标志着科学计算可视化作为一门学科在国际范围内已经成熟。科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中产生的数据及计算结果转化为图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。也就是说,科学计算可视化将图形生成技术、图像处理技术和人机交互技术有机结合起来,实现从复杂的多维数据中产生图形,同时也可以分析和理解存入计算机的图像数据。

可视化实验则是针对现实存在的基础实验与综合实验课程相应开发的虚拟实验系统,用多媒体手段对真实实验进行再现和模拟,由学生进行观看或参与操作。它为学生提供了逼真的实验环境,借助虚拟实验的交互性,学生对实验仪器进行操作,观察实验现象、记录实验数据,使得学生发挥其主观能动性,突破了实验场地与时间的限制,便于学生的自主学习与创新。这种新型实验教学方式既高效又直观,并且不具危险性,是一种极具发展优势的教学方式。

二 可视化实验的优势

可视化实验系统的建成,使实验教学不再受器材、设备等客观因素的约束,大大节省了实验教学的经费,也提高了学生的学习兴趣,取得了较好的效果。研究可视化实验教学具有重大的现实意义,其优势主要体现在以下几个方面:

1.极大地丰富了实验教学的内容

传统的实验教学由于各方面条件的限制,只能在固定时间、固定地点进行固定内容的实验,而相当多的实验则因为现实条件的不允许而无法进行,极大地限制了学生的学习内容、学习兴趣以及自主学习能力。虚拟实验则大大改善了这些问题。学生只要在计算机前就能进行规模庞大的实验,而不需要考虑设备、地点等问题;现实中具有危险性的实验也能在计算机上安全地进行;学生还可以选择做一些自己感兴趣的实验,而不会因为现实条件不允许就轻易放弃。可以说,虚拟实验弥补了传统实验的不足,大幅度地增加了实验的种类和内容,增强了学生的自主学习能力。

2.有效地延伸了实验的时间和空间

在传统实验中,实验设备数量有限,要想每名学生都有做实验的机会,就必然会花费很长时间,并且搭建试验台本身也是一个耗时耗力的过程。除此之外,实验设备不易移动,学生要进行实验必须到实验室,于是地点受到了限制,而且实验台也要占据相当一部分空间,这些都是问题所在。可视化实验则能很好地解决这些问题,它是通过计算机开展的虚拟实验,突破了传统实验受实验设备和实验室制约的局限。时间上,每名学生都可以同时进行自己的实验,改变了多人共用一台实验设备的现象,极大地缩短了实验时间;空间上,能做实验的地点不再仅仅是实验室,学生可以随时随地进行自己的实验。所以可视化实验使实验的时间和空间都得到了延伸,有利于调动学生学习的主动性,增强学生的实践能力。

3.促进了学生创新能力的培养

虚拟实验教学极大地改善了实验条件,学生可以根据自己的兴趣和需要展开各种实验,这有利于培养学生的创新意识。在实验中,学生可以通过改变某个参数的数值来观察其他参数的变化,进而了解整个系统的运转机理和变量之间的相互关系,不仅能加深对理论知识的理解,更能调动学生的积极性和主动性,激起其对未知领域探索的兴趣,使实验真正成为培养学生创新能力的一种途径。

4.节省了实验的费用

实验仪器和设备本身都是需要费用的,对一些高精度的仪器,费用还会更加昂贵。对于操作性的实验,大规模多次数的实验操作很容易对实验设备造成损坏。可视化实验教学系统建成以后,实验资源实现了数字化,可以反复使用,形成了一种一次投资长期受益的教学模型,在一定程度上降低了反复购置实验器具、材料的成本。开展可视化实验教学对于工科院校来说是条节省经费的必经之路。

三 可视化实验举例

以北京工业大学环境与能源工程学院的教学为例,其热科学部得到了国家、北京市以及相关企业的大力支持,通过近十年的努力,先后研究出深层地热能的梯级利用、水源热泵采暖空调技术、土壤源热泵采暖空调技术、水蓄能技术、建筑物通风换热技术、纳米光催化空气净化技术以及太阳能光热技术,在5000平方米能源楼上建立了地源热泵采暖空调系统、水蓄能采暖空调系统、建筑物通风换热系统、光催化空气净化系统、太阳能光利用系统、太阳能热利用系统、风力发电系统以及电磁抗垢强化换热系统绿色低碳节能科研试验台。

然而,目前建筑环境设备专业、热能动力专业以及制冷专业的本科生仅能在相关基础课见到上述新型科研成果的部分概念,大部分学生不懂上述新型低碳节能技术科研成果的工作原理和工作工程。他们即将进入工作岗位,急需对上述知识进行学习、理解,否则就跟不上社会发展潮流。然而,这些试验台都比较庞大,并且根本看不到内部工质的运行状况及方向,有的更是深埋地下,连仪器都看不到,那么就算带着学生去参观这些实验仪器,学生还是不能对整个系统有一个清晰的认识。在这种实验条件不能满足教学要求的情况下,采用可视化实验教学将成为最好的方法。

以其中的地源热泵采暖空调系统为例,介绍地源热泵系统的工作原理,通过利用少量的电能,实现热量从低温热源向高温热源的转移,地热能资源分别在冬季和夏季作为高温和低温热源。冬季时,它把地能中的热量“取”出来,提高温度后供室内采暖;夏季时,将室内的热量“取”出来释放到地层中去,并且常年保持地下的温度均衡。其工作原理见右图。

冬季供热时,热泵机组通过利用电能W从地下提取出热量Q2,经机组内部热交换后供给用户提供Q1的能量,即Q1=W+Q2。通常情况下Q2=3W,即有Q1=4W。即在消耗1份能量的同时能为用户提供4份的能量,这样在耗费同样多能量的条件下,地源热泵能够获取更多的能量,大大提高了能源的利用率,从而达到了节省能源的目的。夏季供冷时,热泵系统工作状况就反过来了。热泵机组通过利用电能W从用户处提取热量Q1,经机组内部热交换后向地下传递Q2的热量,即Q2=W+Q1。通常情况下Q2=3W,即有Q1=2W。即在消耗1份能量的同时为用户提供2份冷量。

如果仅仅通过传统理论教学,学生很难理解以上这些数据及工质运行状况,不能很好地将这些科研成果运用于对学生的教学之中。这就需要老师利用更加直观的教学手段将这些知识输送给学生。通过可视化实验教学,学生能够清楚地看到整个热泵系统的工作原理图以及内部工质的流向,还能够从所连仪表上看到工质流量、用电功率、设备压力和温度等参数,对整个系统从外到内、从整体到局部都能了解得清清楚楚、明明白白。

由于可视化技术是在现实基础上在计算机上形成的模拟软件,因此它既具备现实工程技术的可信度,又对现实机器运转没有影响。因此,学生可以随意改动某个参量的数值,从而观察系统其余参量所发生的变化,通过多次变动就会很容易找出这些重要变量之间的关系,这样更能加深学生对工作原理的认识。通过反复的调整,就可以找到适合整个系统运转的最佳工况。

四 可视化实验存在的问题

可视化实验教学打破了传统的实验教学模式,冲破了实验条件的限制,有效地提高了教学效率和综合人才的培养质量。但它仍存在着一些问题:

1.有些实验结果不够精确

可视化实验只是传统实验的一种补充,虽然它能把实验做得既逼真又直观,方便学生理解,但有些实验必须通过现实的实验才能得到精确的结果,虚拟实验的结果仍存在一定的误差,可信度没有传统实验高。

2.没有达到提高学生动手能力的目的

可视化实验能够激起学生对实验参与的积极性和自主性,提高他们的实践能力,但这都只是局限在计算机前,真正的动手能力并没有得到提高,反而会因为缺乏对现实实验练习的机会而变得更差。

3.教学组织形式过于分散

可视化实验不再局限于一间实验室内,而是让学生各自分散进行。这样老师和学生就分散开了,学生在做实验的过程中遇到问题就不能及时向老师询问,学生之间相互讨论也不再那么方便,大多只能靠自己琢磨,这样就大大降低了实验效率,达不到实验教学预期的效果。

五 结束语

可视化实验教学突破了实验设备、时间和空间的限制,让实验课程的学习变得生动活泼,是提高学生实践能力和创新能力的有效途径,对各大院校尤其是工科院校来说是非常可行的。它是对传统实验教学的一种改革和提升,对于提高教学质量、培养高素质人才、提高学生就业竞争力与工作适应性具有重要意义,及早解决仍存在的问题,需要大家共同的努力。

参考文献

[1]赵经成.运用现代技术开展仿真模拟实验教学[J].中国高等教育,2003(10):32~33

[2]赵国庆、黄荣怀、陆志坚.知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究,2005(01):23~27

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地理教学可视化第8篇

【关键词】INWICAST;视频插件;汉化;MOODLE;应用方法

引言

Moodle(中文称为“魔灯”)是目前世界上较为流行的开源网络教学平台之一,其目前在我国各级各类学校的教学实践中得到广泛应用。该平台提供了灵活的课程活动模块,如在线测验、作业、wiki协作、聊天室、专题讨论区、问卷调查以及互动评价等,教师可以根据自己的需要选择相应模块来编辑自己的课程内容,学生则可在平台中进行自主、协作学习。此外,由于该平台的模块化设计思想,用户很方便在原有基础上开发教学模块和插件以扩展其功能。

INWICAST简介

(一)问题的提出

虽然Moodle平台的功能强大,但其也有自身的不足之处。例如,平台不支持视频在线点播功能。具体而言,如果用户点击平台中的教学视频则会单独弹出视频软件的播放界面,但此播放的前提条件是用户必须在客户机上装有相应的播放软件,由此给用户造成了不便。可想而知,如果客户端没有装视频播放软件,那学习者将不能正常播放教学视频,这显然不是我们想要的结果。笔者通过对国内目前的大部分Moodle教学平台访问,不难发现基本都存在类似的问题,甚至有的平台根本就没有教学视频资源。

(二)INWICAST介绍

Inwicast是国外自由社区新开发的一款功能插件,其主要提供了Moodle平台中教学视频的展示与管理功能,教师可以借助该插件很方便地、管理以及共享教学视频,并且可以添加远程服务器上的视频,如Youtube、TeachersTV、优酷等视频网站上的教学视频。当教师添加视频资源后,学生则可在平台的网页中观看教学视频,而不受本地客户端是否装有视频播放软件的限制,从而很好地解决了Moodle平台中视频点播的功能缺陷。

此外,Inwicast作为一款功能插件,其遵循开源教学平台的设计思想,它能很好地移植并安装在其它类似于Moodle技术架构的教学平台上(如著名的Claroline、Atutor等平台)。

INWICAST的汉化

Inwicast是国外开发的一款比较新的功能插件,目前其界面语言主要以英文为主,且国内的开源社区以及使用用户甚少,还没有提供相关的中文汉化包下载,所以用户使用前首先需要对它进行汉化处理,其具体方法如下。

首先,将新下载的Inwicast解压到本地机安装Moodle平台的blocks目录下,然后打开blocks/inwicast/ lang文件目录,此时可看见lang文件夹中有一个命名为en_utf8的文件夹;复制en_utf8文件夹并粘贴在与 en_utf8文件夹同一级目录中(即lang文件夹中),命名该文件夹为zh_cn_utf8(Moodle系统定义的默认中文包名,系统会自动识别该文件名)。

其次,打开上一步新建的zh_cn_utf8文件夹中的block_inwicast.php文件,此时可看见该文件中定义了许多诸如“$string[‘……’]=’……’;”结构的变量;接下来,需要将这些文件的赋值全部替换为中文,例如将文件中的“$string[‘mediacenter’]=’Mediacenter’;”替换为“$string[‘mediacenter’]=’媒体中心’;”(说明,当我们在平台前端调用该语句时只需要输入“get_string(‘mediacenter’)”,页面中则会显示为汉化后的“媒体中心”字样)。

最后,在以上工作做完之后保存,即可完成Inwicast插件的汉化处理。

INWICAST在Moodle中的应用

(一)应用前准备

1.省略)下载主程序;下载Moodle平台运行的服务器软件,可选择集成环境Appserv平台(其包含了Apache、MySQL以及PHP);安装Appserv,并将Moodle解压到Appserv安装目录下的“www”文件目录下,然后在浏览器地址栏输入localhost/moodle进入Moodle的安装界面,默认点击“下一步”按钮完成Moodle安装;此时,在地址栏中输入localhost/moodle即可进入Moodle平台的页面。至此,Inwicast插件的运行环境已配置好。

2.Inwicast的汉化与安装

Inwicast的汉化处理过程在上文的二次开发中已经提到,此处主要介绍Inwicast的安装方法。其安装过程大致分为两步:第一步,将新下载的Inwicast插件包(下载网址:inwicast.省略)解压到本地安装Moodle的blocks目录下;第二步,在浏览器地址栏中输入localhost/moodle,并以管理员的身份登录Moodle平台,然后进入平台的管理界面(也可在地址栏输入入localhost/moodle/admin),系统则会自动根据插件接口搜索到Inwicast并自行安装插件以及相应的数据库表。

(二)应用的方法

1.在课程中添加Inwicast模块

在Inwicast安装成功后,用户以教师或管理员的身份登录到Moodle平台,然后进入到想要添加该模块的课程主页面,在右下角的板块列表中选择“媒体中心”插件,此时主页面便会会多出一个功能模块――媒体中心。

2.添加/管理教学视频

具有编辑权的教师或管理员用户对教学视频具有管理权限,点击“媒体中心”登录到插件界面,从下图1可清楚看出它提供了视频浏览、上传视频、添加视频连接以及未视频管理四个选项卡。其中,“教学视频”主要用来显示自己上传的所有视频列表信息;“未视频”主要是显示那些教师已经上传到本地服务器上,但是没有授权于课程中的视频。其余的两个功能选项,即“上传视频”与“添加视频连接”,是该插件中经常会用到的功能,一般教师可通过“上传视频”来将本地教学视频上传至服务器,并且可对视频标题、作者、关键词等进行简要地描述(如图1);“添加视频连接”主要用来添加外部服务器上的视频资源,如添加Youtube、TeachersTV、优酷等视频网站上的教学视频资源。在“添加视频连接”选项中,系统会提示用户输入“嵌入视频播放的HTML代码”,用户只需要根据提示信息输入如下代码即可。

(说明:其中省略号是需要用户根据自己的实际情况填写的内容,“with”和“heitht”分别表示播放视频的页面中视频显示画面的宽度和高度,“src”后面填写的网址内容是要播放的外部视频的地址。)

上传视频之后,教师用户可进入“教学视频”功能选项中,并从视频列表中单击选择需要编辑的视频,此时默认弹出教学视频的预览视图界面。从图2可看出,inwicast为每个教学视频提供了视图、编辑、共享和下载功能选项,具有编辑权的教师用户则可通过这些功能选项来编辑设置视频的相关信息。其中,“视图”选项主要用来预览上传和编辑后的教学视频;“编辑”选项提供了对已上传的视频信息进行编辑,包括对视频标题、描述、作者等的编辑,编辑界面中的“允许该文件下载”可用来控制是否提供学生用户下载的权限(如图2所示);“共享”功能用于将网页中嵌入外部网站中教学视频播放的HTML连接代码来与本地服务器达成同步,从而提供用户同样可在本地服务器上观看教学视频的功效;“下载”提供了用户保存视频资源于本地机的功能。

结语

教学视频是网络教学平台中的重点资源,如何给教师与学生观看或者编辑视频资源提供便捷,从而更有效地提高教学绩效也是值得考虑的一个问题。目前Moodle平台在国内的许多中小学乃至高校广泛应用,但是大部分仅局限于平台现有的功能,平台在视频管理以及点播功能上尚有欠缺。基于此,笔者试图通过引入Inwicast功能插件来解决该问题。Inwicast作为一款视频管理插件,能方便地移植在开源Moodle教学平台上,并且可提供教师在课程中对视频的上传、编辑、共享、下载等基本操作,学生则可进行边下载边浏览教学视频。此外,将该插件扩展应用于其它开源教学平台也是值得进一步学习研究的。

参考文献:

[1]Moodle’s main page.省略