近年来,微课逐渐崭露锋芒,现代信息技术的发展更是促进了微课的兴起和广泛使用。微课作为一种以教学视音频为主要载体的简短的、完整的课程教学,能更好地满足不同的学习者的个性化的和自主化的学习需要,成为人们提升教学水平的工具。微课的形式多样、特点优势突出、发展前景大,将微课引入数学教学中可以优化课堂教学, 帮助教师在专业方面成长;满足学生自主学习、个性学习等需要;可以补充教学、提高教学质量。然而,TPACK(整合技术的学科教学知识)是信息技术时代全新的教师知识框架, 教师发展TPACK对于有效使用技术进行教学及数学微课教学都有重要的意义。本论文基于对微课的概念、特点,等研究以及TPACK框架下微课在数学教学中的应用,深入探讨了信息技术与数学微课整合的意义,数学微课教学的优势和影响以及现代信息技术对数学微课教学的支持,并提出加点建议。
1引言
“微时代”的到来改变了传统互联网应用方式 ,同时对于教育领域方面也带来了很大的影响“微”教学模式正在教育教学领域不断发展着,微课就是顺应时代产生的。
目前,微课作为信息化微时代的新势力,以视音频为载体的新型的教学手段进入了教育教学课堂, 并融入了数学教学中。虽然微课教学资源建设和开发都正处在一个逐渐发展的阶段,但是将微课融入数学教学中,能优化数学课堂,可以满足学生学习的个性化需求、帮助教师成长、更新教师教学理念,对教育教学很有意义。然而在现今信息技术时代下,整合技术的学科教学知识(TPACK)框架在教师教学领域备受关注,它是在教学知识的基础上即合理技术知识和教学法所形成的新的知识理论框架。因此,基于TPACK框架下的数学微课教学利用了现代信息技术对数学微课教学进行技术支持,更是帮助微课融入课堂教学。
2 微课的概述
2.1 微 课的内涵
微课是基于建构主义理论、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容,微型视音频课程的简称,是以教学视音频为主要载体的简短的、完整的课程教学,微课是围绕某个学科知识点、教学重点难点、例题习题、重要考点归纳、实验操作、教学总结等进行的简短的(中小学10分钟以内,高校10-20分钟以内) 、完整的教学组织活动及教学设计、教学媒体、测试反馈、教学反思等相关辅助性教学资源的有机结合体[1]。
2.2 微 课的特点
微课是以视音频为主要载体,将知识进行碎片化、情景化、可视听化。微课应具有时间短、内容精、易操作、易传播的特点。其中,(1)教学时间较短是微课的最主要特点[2]。根据中小学生的认知特点和学习规律,”微课”的时长一般为5—8分钟左右,最长不宜超过10分钟。 (2)与传统课堂相比,微课主要是为了突出学习内容的重点、难点、疑点等,因此内容更加简练。 (3)微课选取的教学内容一般要求主题突出、指向明确、相对完整[3]。它是把教学设计、教学目的、多媒体素材、教学课件等教学资源汇聚在教学视频片段中,营造了一个真实的”微教学资源环境”。(4)成果简化、多样传播 ,反馈及时、针对性强。
总之, 微课它的精髓就是在这个飞速发展的信息化时代中直接面向学习者的优质学习材料。。
3数学微课教学
微课对数学认知结构、学习方式都有着很多影响,将微课引入数学教学中, 不仅能够翻转数学课堂, 还优化了数学课堂教学,还为数学教学改革提出借鉴。
3.1 微课促进数学言语教学的传递
数学学习是数学语言的学习,所以熟练掌握数学语言、掌握数学知识是学习数学的两个必要因素。微课这种课程教学,可以很好地让学生在观看微课视频时,学会听、说、读、写的本领,达到掌握数学语言和学会数学知识相结合的效果。
3.2 提高学生的抽象概括能力 ,影响数学认知结构的形成
数学是最抽象的学科, 容易使数学学习造成一种表面理解性的学习,体现在只记住了基本的形式符号,但是却不能理解其数学意义,能做简单的运算联系,但是不能够举一反三,然而,微课通过视频这种教学手段能够向学生展示数学实例, 图形换边等等,生动形象,从具体到抽象的概括学习,使学生真正掌握数学知识。微课是建立在学生认知水平的最近发展区内,以一种载体的形式向学生传授知识, 使学生变成学习的主体并自主探究学习, 然后根据自己的学习掌握程度学习视频内容从而促进认知结构的形成。
3.3 影响学习者在数学学习时形成良好心理品质和科学态度
在学习做数学知识时, 给学生介绍一些我国古今数学家的伟大、优秀的成就,使学生树立爱国主义思想。其次,数学中充满了哲学智慧,蕴涵着丰富的辩证唯物主义观点,例如对立统一关系(有理数的除法转换为乘法)、普遍联系(直线之间的位置关系)等。
4基于 TPACK 框架的数学微课教学
4.1 整合技术的学科教学知识(TPACK)框架
整合技术的学科教学知识这个新的教师知识框架包含三个核心要素,即学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)和技术知识(TK);五个复合要素 ,即学科教学知识 (PCK)、整合技术的学科内容知识(TCK)、整合技术的教学法知识(TPK)、整合技术的学科教学知识(TPACK)以及境脉因素(Context)[4]。各个要素具有独立性但又相互联系,整体形成了一个完整的理论框架。密歇根州立大学的Matthew J.Koehler和Punya Mishra为TPACK给出的定义是[5]:这是一种“整合技术的教师知识的框架”,该框架建立在Shulman的学科教学知识 (PCK) 基础之上 [6][7], 并加入了技术知识;它是“学科内容、教学法和技术”这三种知识要素之间复杂互动,是整合了这三种知识以后而形成的一种新知识形式,它是教师运用信息技术融合学科教学知识进行教学的所必备的一种新兴的知识,在现在这个信息技术时代备受关注,同时在教师领域对教师知识结构进行了新的定义, 对于未来教师教学研究具有重大的意义。
4.2 信息技术支持下的数学微课教学
借助信息技术能直观、生动呈现事物的特点及其动态演示功能,可以激发学生的学习兴趣,帮助学生比较容易地接受知识点的生成过程。
4.2.1 课 前教学
借助整合技术的数学学科教学教学知识, 数学微课改变了传统的教学模式。课前教师课前教师根据教学目的建立相关的微视频教学,学生通过观看微课、主动探究讨论等学习活动接受知识,为课上学习做好了准备。
4.2.2 课 上教学
数学来源于生活,通过微课创设教学情景,模拟再现生活,使学生进入真实的问题环境。数学的概念教学是教学中的难点,学生大多是被动地从教师那里接受数学概念, 通过硬性记忆知道概念的定义和本质特征。在进行函数教学时,教学的关键是让学生对于“对于x的每一个值,y都有唯一值与它对应”,有一个明晰直观的印象。通过多媒体的直观性,分别体现解析式y=x+1,天气昼夜变化图像 ,用声音、动画等效果直观地体现出“对于x的每一个值 ,y都有与其对应的唯一一个值”,最后观看三峡大坝蓄水时的录像,指引学生把水位设为y,时间设为x,y与x的函数关系就产生了1。
4.2.3 课 后教学
补充教学知识,拓展教学内容,有利于培养并加强学生数学思维能力的训练并且提高运用数学思想解决问题的能力。教师可将具有深度、可探究的问题以微课的形式使学生在课后进行思考学习。
4.3 信息技术对数学微课教学的支持
4.3.1 提供微课制作软件及课程资源
现代信息技术的发展促进了各种技术资源的开发, 也为微课制作提供更多的软件。课件制作工具如Power Point、ArticulateStoryline、Outsmart Trainer等、数学动态教学软件Geo-Gebra几何画板等、屏幕录像软Camtasia Studio、Wink、Screen Flow等、基于平板电脑的微课制作软件如Show Me、Educreations、Ask3。其中,几何画板(The Geometer's Sketchpad?)是最出色的教学软件之一, 它提供丰富而方便的创造功能使用户可以得心应手地编写出自己需要的教学课件。软件提供充分的技巧帮助用户实现其教学思想, 只需要简单掌握软件的使用方法即可自行设计和编写应用范例。同时网络中优秀的开放教育资源也为微课提供了丰富的课程内容。
4.3.2 建立网络教学平台
利用信息技术建立网络教学平台,开展网络辅助教学,为学生提供虚拟的学习环境。教师可进行电子备课,将制作好的微课发布到教学平台上, 学生可以在线观看或通过下载进行线下学习。
4.3.3 构建网络交流环境
通过网络通信交流软件,实现生生与师生间的交流互动。学生通过网络交流平台,对微课教学学习中遇到的困难提问,教师在线解答,还可就某一数学问题展开话题,学生发表观点形成和谐的网络交流环境。
5对 TPACK 框架下的数学微课教学的建议
5.1 数学微课设计制作
正确区分微课和小课件。一节微课只讲一个知识点,体现微课的简短但是精炼的特点;同时要考虑到微课的完整性。要突出微教案、微课件、微练习等配套教学资源的设计与制作。
微课设计要体现“任务驱动,问题导向,反思反馈,交流互动”的原则[8],课程设计要生动有趣 ,逐渐深入 ,并适当总结概括要点,帮助学习者整理思路,强调重点,强化数学思维。微课设计不仅要注重资源的设计与制作, 更要体现微学习环境的交流互动的方式和学习方式的设计[9], 如提供微课应用过程中反思反馈,教学评价等。
教师要善于撰写“脚本”,把好的微课设计变成主线清晰、目的明确、操作性强的内容进行拍摄,对于关键技能的教学,要明确如何做。
教师要营造学生自主学习、协作学习的环境,培养学生养成良好的自主学习的习惯。
5.2 整合技术的学科教学知识
目前,我国的教师的信息技术素养能力明显不足,很多教师无法操作现在教育教学所需应用的软件, 例如中小学课堂教学中需要用到一些学科专用信息技术 (例如几何画板、Fathom动态数据软件等)。因此,应该加强对教师的“学科教育技术”课程的培训, 发展数学教师以及数学师范生整合技术的学科教学知识,从而提高教师使用学科专用信息技术进行教学的能力[9]。除此以外,还需引进大量教学软件,为教学提供技术支持。