时间：2023-06-04 09:28:21
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关键词:DIS 物理实验教学 基于传感器的实验仪器
回顾近半个世纪的物理教育改革,最重要的成就是逐步确立了现代物理教学观。教学过程从强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化,从强调单纯积累知识向探求知识方向转变。重视科学过程和重视能力培养,构成了现代物理教育的基本原则。而物理学中,概念的形成、规律的发现、理论的建立,都有赖于实验。因此,强调重视实验、改进实验,成为新课改对物理教学的基本要求。
一、DIS的定义及其构成
DIS(Digital Information System)实验技术,又称“数字化信息系统”,是由“传感器+数据采集器+实验软件包(教材专用软件、通用扩展软件)+计算机”构成的新型实验系统。该系统成功地克服了传统物理实验仪器的诸多弊端,有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合。
传感器主要包括电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器。它们的主要功能是:实时地动态地测量各种物理量并把他们统一转化成电信号送入数据采集器。并且,多种传感器可以组合使用。在复杂实验中,相比功能单一的传统仪器仪表,这种组合的优势更加明显―组合意味着进一步的创新。比如,光电门和力传感器的组合构成了“向心力实验仪”的基础;电流传感器和力传感器组合出了“安培力测量装置”;而磁感强度传感器与位移传感器的组合,则创造性地获得了“磁感强度一距离”关系图线。
数据采集器,与计算机之间以串行方式通信。它可以同时接入四路传感器、并行输入,它的主要功能是:将由各类传感器采集到的各种具有模拟特征的物理量转换成能被计算机可以接受的数字量。
DSI系统的软件主要包括教材专用软件和教材通用软件两种。教材专用软件主要是针对物理教材中的实验研发而成,它可以完成中学物理教材中几乎所有的演示实验和学生实验,简洁、易用,更贴近课堂教学;教材通用软件,可以自行设定许多功能,如组合、显示、分析计算、曲线拟合等扩展功能,因而更适于探索研究。
二、实验技术的技术特征
从以上对DIS组成结构和功能的介绍可以看出,DIS实验技术的价值主要表现在:可以方便、迅速地采集现实生活或实验室中各类物理量的信息,并通过计算机接口技术,将采集到的各类物理量信息传输给计算机进行多元化的分析处理。其中,DSI实验技术所具有的函数图像处理功能,能直观地揭示出相关物理量之间的关系。因而,有利于我们对研究对象进行定性和定量两个层面的探究。此外不难看出,多类型的信息传感器、多通道的数据采集器、多样化的自主操控平台、强大的函数图象处理等是DSI实验技术具有的主要技术特征。借助于这样的技术支撑,可以使我们对物理现象进行多角度的感知和多视角的深入分析与研究。因而DIS实验技术具有独特的教学功能。
三、DIS在物理实验教学中的地位和作用
中学阶段是人生承上启下的重大时期,DIS实验将实验数据数字化,在真实实验的基础上实现了信息技术与物理实验教学的整合,使用该系统能够完成力学、运动学、电磁学、光学、热学及原子物理实验数百个,这恰好很适合中学生的生理、心理需求,从而表现为强大的教育功能。DSI实验能激发学生学习的兴趣,是促进学生主动学习的一个有效方法,具有激励功能:实验能呈现物理学习所必须的感性资料,提供学习情景,具有情景功能;实验能点出问题的起点,拨动学生思维,能点出问题的关键,拨正思维方向,具有点拨功能;实验能揭示现象的本质,解释问题的原因,具有释疑功能;实验还能训练学生的思维,培养观察、操作能力,具有能力训练功能;实验有助于体验、认识和运用科学方法,有助于开展科学态度教育,有利于培养学生团结协作、积极进取的科学精神,具有教育功能;实验过程本身作为一种科学实践过程,能为培养学生的创新精神和实践能力提供有效的渠道和宽广的空间,具有实践创新功能。
总之,DSI能将现代化的教育手段应用于教学,基于DSI的中学物理实验教学能实现“求知、应用、教育和发展”的教学功能,注重知识和技能的结合,强调物理规律形成的过程和探究方法,教学过程中能培养学生的情感、态度和价值观。基于DSI的物理实验教学是优化学生学习方式的有效手段。基于DSI的物理实验教学倡导学生主动参与交流、合作、探究等多种学习活动,改进学习方式,使学生真正成为学习的主人;强调培养学生的创新精神、实践能力,收集、处理、使用信息的能力;发现、分析和解决实际问题的能力,形成科学态度,学会科学方法;具有独立思考、自主探究的精神与求实创新的意识。
四、实验实例及分析
1.教学目标
(1)通过深入探索实验,培养学生设计、探究的能力。
(2)通过简谐运动规律的揭示和整合,培养学生自主意义建构的能力。
(3)通过操作DIS实验系统,使学生能够熟悉现代化的实验仪器,掌握新的信息采集和处理方式。
2.教学重点与难点
(l)简谐运动概念的理解。
(2)水平弹簧振子运动(水平)规律的探索。
3.实验过程
(1)实验目的:观察弹簧振子的振动图像。
(2)实验原理:将位移传感器发射器作为弹簧振子固定在弹簧振子实验器上并使之振动,获得的s-t曲线即为弹簧振子的振动图像。
(3)实验器材:DIS数字化实验系统(本文以朗威®DISLabV6.0为例)、计算机、弹簧振子实验器等。
(4)实验装置(如图1)。
(5)实验操作:①将位移传感器发射器作为弹簧振子使用,悬吊并可做水平振动。将位移传感器接收器固定在另一侧,使之与接收器处于同一平面且基本正对;②将实验窗口调整为“示波显示”方式;③打开位移传感器发射器的电源开关,使之水平振动,可以观察到弹簧振子振动图像(如图2所示)。
建议:①尝试改变弹簧振子的质量,探究质量对振动周期的影响;②利用位移传感器的特点,鼓励学生自行设计构造弹簧振子实验器。
4.教学策略
利用多种教学手段创设机械振动问题情境,引导学生分析、归纳,利用DSI系统提供的开放性探究性实验平台,引导学生自主设计弹簧振子实验方案,进行实验探索,独立建构意义。
5.整合与拓展
实验结果是否具有普遍性呢?是否具有推广的价值呢?对于别的情况也适用吗?如果是以下几种情况,结果是否还会一致吗?
(1)用两根弹簧水平拴住振子;(2)竖直放置弹簧振子;(3)把弹簧振子放在光滑的倾斜的斜面上。提议课下再设计实验探究,继续探究。
6.提升
通过对简谐振动规律的由简单到复杂的一系列探究过程,要让学生对科学研究方法―控制变量法有更深入的理解,体会到方法的重要性。大胆的猜测,严密的求证,培养学生严谨的科学态度。对误差进行分析,采取新的方法减小误差,培养学生对真理的不断追求。
7.体会与反思
(1)DIS实验与物理学科研究性学习的整合,应在新的教学理念指导下,强调知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观的三位一体,以基础知识为本,将思想、方法融入过程之中,将学生体验融入活动之中,在活动中提升价值观。
(2)DSI实验与物理学科研究性学习的整合,不是简单的重复传统的实验,而是应该有所创新,有所超越。这需要提供特定的情境,从中引出所需要探究的问题,利用DIS实验的强大功能引导学生主动探索,研究,培养学生的创新精神和实践能力。
(3)DIS实验与物理学科研究性学习的整合,不能仅仅是把DSI作为学生学习的工具,教师教学的手段,重要的是改变传统的教师的教学方式,学生的学习方式。要使学生从被动接受到主动探究,建构知识,获得技能,利用DIS去发现,体验,感悟,使学生学会对信息的获取,分析,判断,选择,处理,充分发挥学生的主体性,培养学生的创新精神,合作能力,团队精神。
8.案后语
(1)传统教材中,弹簧振子模型中的回复力与位移的关系,往往用胡克定律简单处理,易给学生留下突兀的感觉,还有的学生对此产生怀疑。针对这种情况,根据新课程理念,应给学生一个清晰的证明。但是,回复力和位移都在时刻变化,传统器材根本无法准确测量。利用DIS,进行实时测量,较好的解决了这个问题。及时采集数据,并且绘成图线,学生一眼看出是正比例函数,易于学生理解,对解除学生的怀疑具有更大的说服力,显示出DIS的优越性。
(2)利用DIS不仅可以探究回复力与位移的关系,还可以探究回复力与速度的关系,甚至回复力与加速度的关系。可以让学生在课下自主探究,这样不仅可以培养学生的探究意识、动手操作能力,更重要的是在探究过程中,使学生对物理学方法、思想有了更深刻的感悟。这些都是传统仪器无法做到,使用课件也无法达到的教学效果,充分显示出DSI具有强大的生命力。
(3)从实验实例中我们可以看出,使用DSI,重点要放在对探究问题的提炼上,放在探究实验的设计上,关注学生的讨论和生成资源,关注对学生的反思与评价,而不仅仅是关注探究的结果。在完成教学任务的同时,更要关注学生的发展。
五、结束语
应用DIS,不仅是技术层面的提高,更是教育思想观念的进步。首先,传感器、计算机等等信息技术设备都是物理学发展和进步的成果,将其应用到物理实验教学当中,本身就是开阔视野、与时俱进的举措。同时也为科学方法的培养和科学精神的塑造提供了鲜活的素材。其次,工具的发展是脑的扩展、手的延伸,是人类文明进步的阶梯。有了飞机,人类领略到了天空的高远;有了宇宙飞船,人类体验到了太空的深邃;有了先进的实验手段,学生们必定能够收获足以令我们意想不到的成功。
参考文献
[1]张民生.中学物理教育学[M].上海:上海教育出版社,1999
[2]胡炳元.物理课程与教学论[M].浙江:浙江教育出版社,2003
[3]乌美娜.教学设计[M].北京:高等教育出版社,1994
[4]冯容士.DISLab与力学实验教学[J].物理教学,2004,11
[5]朗威数字化实验室系统用户手册
[6]朗威数字化信息系统实验室(DISLab)V6.0 物理实验实例
关键词：信息技术；现代化教育；自主探究；moodle平台
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2012）05-089-01
我们在生活中经常会听到这样一些词：信息、信息社会、信息时代、信息高速公路等等，面对社会日新月异的变化，我们每一个人都会感觉到社会已步入信息技术的使用阶段，作为社会的一员，每个人都应认识、理解和掌握信息技术，尤其是在校学生。那么如何使学生尽快理解掌握信息技术呢？在长期的教学过程中，我总结了一些方法介绍给大家。
一、使学主充分认识信息的重要性
信息技术教育是一项面向未来的现代化教育，它对于培养学生动手动脑能力、适应信息社会的能力有着不可替代的作用，加强对学生的信息技术教育，可以提高中学生的综合素质，转变他们的学习观念，促使整个教育的内容、方法、体系、模式发生巨大的变革，加速教育手段和管理体制的现代化。此外，随着信息化程度的广泛提高，信息技术课在中学的地位越来越重要，许多地区信息技术课已列为必修科目。这充分说明了信息技术的重要性。因此尽快探索一条信息技术教育的捷径有着举足轻重的作用，它会为学生轻松地学习信息技术奠定一个良好的基础。
二、自主探究学习方法的实施
作为一名中学信息技术教师，在讲课时，我明显地感觉到如果在信息技术课上只单纯地讲解，学生被动地接受知识，那么学生只能死学死用，不能达到熟练掌握技巧的程度。信息技术课是一门比较特殊的课程，它有自己专门的上课环境和专用设施。它不同于其他的课程，仅仅通过讲授就可以使学生理解。它必须要通过实践才可以达到掌握知识的目的。但是由于我们的实践时间对于每个学生来说都是比较少的，所以就需要学生从心里去掌握知识，这样就不需要死记硬背，可以更好地完成学习任务。
那么如何使学生自发地去提高自己的学习兴趣呢？这就是我在讲课时提倡的“自主探究”方法，即充分发挥计算机的优势和学生好动的特点，让学生在课堂上操作计算机。通过不断地实践，自己发现问题、解决问题，同时在这一过程中掌握知识，提高操作技能，使他们真正成为课堂的主人。在整个教学过程中，学生是整个教学活动中的主体，教师在整个教育过程中所担任的是一个组织者、指导者、帮助者的角色。教师在教学过程中的作用是为学生创造一种有利于他们主动学习和发展的环境和条件，而且整个学习过程要开放、自由和宽松。教学中我积极利用自主探究法使学生们学到更多的知识，让学生们自主学习，从而达到“事半功倍”的效果。
那么在教学过程中，如何进行“自主探究”呢？我主要从三方面人手：
1、预习及自学：预习是事先对所学知识的简单了解。之所以要求学生对知识进行预习，就在于使学生在讲课时能够跟上节奏更好地节省上课的时间，并且可以更快更有效的接受学习的内容。对于“自学”，是指学生在预习的同时不仅仅只学书中的内容，同时在遇到疑难同时，能够根据书中的讲解，自己动手操作解决疑难问题，例如，上网搜索知识点，互相探讨学习难点。通过自己的思考与实践，得出结果，通过自学使学生充分发挥动手的能力，掌握各种技能，培养自己的创新能力，这种方法的运用要比老师单纯地讲好得多。
2、利用Moodle教学平台更好的开展自学与师生互动。Moodle平台是一个免费开发的源代码教学平台。教师在上课之前可以很好的把准备的素材和各个需要的内容都做到这个平台中。让学生在整个课堂中指导他们的学习。并且在其中可以添加各类小测试，论坛等，很好的提高了学习兴趣和积极性，利用整个平台，可以使教学效果达到事半功倍的效果。对于信息技术课来说，它有其独特的特点一一实践性强。在平台中，适当的安排学习任务，让学生有足够的实践操作，比原始的单纯的按部就班讲内容效果要好的多，所以选择一款好的教学软件，对于老师的教学和学生的学习都是很有帮助的。
关键词：自信心；非智力因素；智力因素
进入高中以来，很多学生在经过了数次月考排名以后，就灰心丧气乃至自怨自艾。尤其是数学知识的不断抽象，使相当一部分学生感到数学难学，学习好数学的自信心也逐渐消退。特别是眼前这届学生使用的是北师大版的新教材，空间中的点、线、面、二面角等概念需要建立，概率统计和算法这样的内容更让学生感到困惑。这些都直接影响到学生学习数学的自信心。
那么，高中数学教师应如何实施素质教育呢？
一、教师应认识到自信心与学习好数学的关系
自信心是建立在对自我形象进行高度知觉、评价基础上的一种自己信任自己的心理体验，是人们顺利成长和有所作为不可缺少的一种重要心理品质。世界上唯一两次获得诺贝尔奖的居里夫人曾说：“我们应该有恒心，尤其要有自信心。”美国心理学家詹姆斯也说过：“面对成败难卜的事业，取得成功的唯一条件就是信心。”自信心可使学生在学习中不怕困难，乐于积极尝试，奋力进取，以取得更多的知识和经验，争取更好的成绩。自信心能够激发学生的智慧和潜力，改善学生的学习策略和技巧；自信心能使学生增强毅力，不怕困难，并始终保持积极进取的精神。几年的教学实践也让我深刻体会到，学生学习的自信心越强，就越易学好，学生越感到易学，学习的自信心就越强。学习成绩和自信心两者之间是相辅相成的。要引导好学生爱好数学，起码是不怕数学，教师首先当对自身所从事的学科教学的性质，尤其是在多数学生心理上的反应，有足够的把握。同时，教师应在高中学段开始，就要给学生定好“高中数学容易学好，但如果缺乏应有的动力和毅力，有时候又容易陷入困境”的基调，引导学生在战略上藐视数学，在战术上又要重视数学。总之，数学老师应根据高中学生的心理特点，使学生明白，只要充分发挥主观能动作用，艰苦努力，讲究方法，珍惜时间，成功就一定会向我们走来。
二、教师应重视学生非智力因素的培养
众所周知，数学学科学习的智力因素作用是非常重要的。但是，我们同时又要知道，智力因素作用往往要通过非智力因素的作用而实现。学生的情感、态度、意志等，都是非智力因素的重要内涵。为此，数学教师在重视学生“智力”问题的同时，还要首先注意学生的“非智力”问题，以求“非智力”问题为“智力”问题保驾护航。因此，我们一般可以采用的方法是：
1.经常与学生交流，关心其学习和生活
对学习有困难的学生，要帮助他们分析原因，加强指导，稳定情绪。如数学老师可以利用适当的时间和空间，找数学学习困难的学生，拉拉家常，说说生活，谈谈学习，可以是在校园内，可以是在宿舍里，可以是在路途上，等等。但一般不太适宜利用教室场合，因为它显得过于“正规”，可能导致学生接受度的降低，以至导致交流的无效。交流中，可以告诉学生高中数学的学习决不是“一听就懂”“一做就会”，首先要有个思想准备，要有锲而不舍的精神，坚韧不拔的斗志，矢志不渝地钻下去，时间一长，就会“冷水泡茶慢慢浓”，其关键是不要泄气，对于定义、概念、习题等要精雕细研。
2.利用学生身上的闪光点，诱导他们慢慢走向成功
我班有一位学生，从听课时一副漫不经心的表情可以看出他对学习数学几乎没有什么兴趣，后来得知他初中的数学基础也较差，每次作业不是不交就是敷衍了事。鉴于此，我就注意找寻机会启发他，诱导他。在班级举行元旦晚会时，我发现他特别积极，帮着调试音响设备，他当时的样子给我留下的印象就是，他好像是个专家。在一次考试结束后，我找到他谈到了此事，他显得很兴奋。我说如果你的数学搞懂了以后，你可以做很多你喜欢做的事情而且一定做得非常出色，随后我借给他一本叫做《生活中的数学》的书让他读，而且有意无意之间，我还和他谈起那本书中的一些问题。经过一段时间的交流，我发现他学习数学的兴趣越来越高。目前，这位昔日的学困生已经小有进步。
3.佐助于其他活动，对学生进行情感熏陶
“他山之石，可以攻玉。”教师要鼓励学生之间进行交流，通过有计划的主题班会，在班级形成一个团结、互助、向上的良好氛围，充分发挥环境育人的作用。数学老师可以及时向学生推荐一些催人奋进的文章或组织学生收看中央电视台的《东方之子》等
节目，从中感受大家风范，领悟人生真谛，增添学习的信心。
二、教师应重视学生智力因素的训练
非智力因素为学生学习兴趣的提升打下基础，而真正要提高学生的数学能力，仍然需要智力因素的不断训练。在训练中，既要注意学习的一般规律，又要注意数学学习的特殊规律，结合学科特点，利用课堂教学这一主渠道，采取适当方法，逐步提升学生的数学成绩。
1.解决难点要由浅入深、循序渐进
如在讲到三视图这部分内容时，对于非课改区的学生来说是个难点，为了使学生对三视图有更直观、更清楚的认知，我用废弃的硬纸板自制了一个带“地面”的“墙角”，然后请学生从三个不同的角度（正视、左视和俯视）进行观察并画出他们观察到的结果，这个过程中，学生动手积极，思维活跃，学习兴趣浓厚，信心十足。这个过程也使学生自己经历一个学习与实践的过程，这样的设计在教学中先降低了学生在知识上的要求，充分调动了学生的学习热情培养了学生的自信。我感觉这比只让学生通过多媒体课件来展示其过程取得的课堂效果好得多。当然，等学生有了这样一个实实在在的认知过程以后，再向他们展示一些物体的三视图，特别是将三视图还原成实物图的动态课件是很有必的。
2.要让学生感觉到数学学习的趣味性
在北师大版的新教材中，算法这一章是个突出点，教材在引入的时候就较有趣味，用同学们颇感兴趣的电视节目的片断来引入很是引人入胜。这就给教师启发，可以让我们后续的学习也更加有趣。比如一船夫要送白菜，羊和狼过河的问题，还有100匹马，驮100担货，大马驮3担，中马驮2担，两匹小马驮一担，设计算法共有多少种驮法等等有趣的问题都让学生很有解决问题的激情。这些不仅可以让师生在娱乐中完成教与学的活动，更重要的是让学生体会到了数学的魅力，激发他们学习数学的热情。
3.抓住机会，让学生获得成就感
学生的自信心主要来源于对成功的体验，因此教师要让学生有体验成功的机会，进而培养他们学习的自信心。在学生的学习中，教师要根据学生的特点，在思考交流、动手实践、分析理解、抽象概括、回答问题等领域中，让每个学生都有成功的机会，充分挖掘学生在某些方面潜在的能力，让他们获得成就感。在我的数学课上，无论是让学生口答还是上黑板板演之后，我已经习惯说：
“这是×××的观点，你们有不同看法吗？”“让我们一起来看×××的过程吧！”（×××表示一定要把学生的姓名大声地说出来。）在我们讲频率与概率这一节内容时，其中有个动手实践环节——掷图钉，我请了五位学生从一定的高度按相同的方式让图钉自由下落，又请了五位同学记录试验结果。（这十位学生均是平时有些怕数学的），并把他们的姓名连同试验结果工工整整地写在黑板上，并说这是×××做的试验由×××来记录。接着，同学们看到自己的姓名被写在了黑板上，自己做的试验结果被全班同学计算，分析得到数据从而获得结论，成就感便不由地从心中升起，学习数学的自信心也很快地找了回来。
4.要精心设计作业，充满爱心地批改
课后作业，可以根据学生的个体差异与实际需要进行精心地设计，结合学生的实际情况有针对性地给学生留作业，给不同层次的学生留不同的作业，这虽然会给教师批改的工作带来一定的麻烦，但是对学生的发展有很大益处。学生在没有太大负担的情况下经过自己的努力完成的作业得到老师充满爱心而又催人奋进的评语，便在不知不觉中培养了学生学习数学的自信心。
关键词： 信息技术 改革 创新 数学课程资源
新的教学理念拒绝“圣经式”的教材观，它要求教师确立课程资源的意识，认识到教材实质是一种文本性资源，是师生对话的话题或范例，是可以选择、拓展、补充和增删的。毋宁说创造性地使用教材是以学生经验和社会实际条件为基础的，是以更好的体现新课程标精神，促进学生持续发展为终极目标的。因此，教师在课程实施中完全有空间和可能对教材进行“再加工，即“用教材教”而不是“教教材”。但是，教材作为学生学习内容的一种重要载体，是由教育管理部门、学科专家、教材审议专家等人员通过对学生和社会的研究，立足学生实践，根据学科的科学体系而编著的。它体现了课程标准的精神和理念，对教学提供了基本的教学内容、方法、规范和要求，是教师教学、学生学习的平台。但是我们是不是就能够随心所欲地重组教材，抛弃教材，另起炉灶，另搞一套，靠自己的经验来教学，凌驾于教材之上呢？！，答案肯定是不能的。因此，我们认为信息技术要整合数学课程资源，首先就要尊重教材，深层次地钻研教材。尤其是重点、难点、关键处，要钻深、钻透。要能立足于原教材的“精神”上来突出教材的趣味性与可用性，燃起学生学习的热情；利用教学内容的生活性，让学生体验数学与生活的联系；紧扣教材呈现方式的多样性，构筑学习数学的广阔空间；把握教材使用的开放性，培养学生的创新意识和实践能力；渗透教材编写意图的多元性，全面提升学生的数学素养。在此基础上，我们经历二年时间进行了许多有益的尝试：
一、 利用多媒体技术“改活”文本性资源，构筑情境型学习的平台。
《新课程标准》指出：数学源于生活，也用于生活。尽管现行教材都竭尽全力地将数学学习生活化，但仍采用文本为叙述载体，这就使生活中的数学教材仍然蒙上了一层抽象的面纱，特别是中低年级的小学生难以接受，因此，在教学过程中，教师立足教材，面向生活，找到数学问题的生活原型。利用多媒体技术“改活”文本性资源，创设愉悦性的生活情境数学课程资源，用于激发学生的探究兴趣就显得非常必要。如在教学《圆的认识》时，运用多媒体演示，先让学生看到画面中自行车、三轮车、汽车的车轮都是圆的，接着将他们的轮子都换成三角形或正方形等形状，学生观察后议论纷纷，个个笑得前俯后仰……最后画面又把轮子换成椭圆，同学们看完后都说不行。此时，教师提出“为什么圆形得轮子就行，其他不行？”在教师的启发下，激起了学生参与学习的动机，学生在积极的状态下，认识圆的特征就变的容易多了。这种借助具体的生活原型，搭建脚手架，创设问题情境的过程，其实就是整合数学课程资源的过程。它不但能触发学生弄清未知事物的迫切愿望，激发学生求知的兴趣，使学生处于积极的思维状态，从而启迪思维；还能帮助学生进行有效的探索，解决遇到的生活问题，培养学生的实践能力。可见教师在教学中通过现代教育信息技术整合课程资源，为学生构筑情境型学习平台是非常有效的整合思路。
二、 利用多媒体技术“展现”思维性资源，构筑智慧型学习平台。
学生学习的过程，不仅要看作是一个知识的累积过程，更需要看作是一个思维探究的过程。虽然我们强调对信息的加工、处理以及协作能力的培养，但最重要还是培养学生的探索能力和创造性思维的能力。我们把这些能力也看作是一种课程资源，因为“思维”不仅是数学学习的内容，也是数学学习必不可少的过程。民间有句俗语“知人知面，不知心”其实就是指一个人的思维具有极其的隐秘性，数学学习中的思维也具有这样的特性，如何才能将这种思维简洁而又准确地呈现在学生面前，教会学生思维呢？目前恐怕也只有现代教育信息技术的多媒体最能胜任这个角色了。因此，我们在遇到抽象的数学思维而无法很好表达时，往往就运用这一法宝。如在教学《年月日》这一课时，认识“年”、“月”、“日”的产生形成就是一个极其抽象思维过程，如果不动用多媒体演示，任凭教师伶牙俐齿也难以启迪学生思维而一筹莫展的；又如教学《圆的面积计算》时，如果不用多媒体演示将圆转化成长方形的过程，靠学生动手裁剪拼组或是凭空想像是很难完成面积计算的推导过程的。事实证明，借助多媒体不但能让学生知道老师的“人”、老师的“面”，还能知道老师的“心”；数学课程资源中的抽象性、逻辑性思维也就被简洁而又准确展现出来了，在数学思维的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁。也正是多媒体技术整合数学课程资源特有的优势，它为学生构筑了智慧型的学习平台。
三、 利用即时呈现展示技术“搜集”生成性资源，构筑辩证型学习平台。
《数学课程标准》提倡老师在教学过程中发掘、利用生成性资源。那什么是生成性资源呢？专家学者认为在课堂教学过程中，学生通过认知数学知识，进行辩证思维，合作交流的过程中产生形成的问题，这些问题有的是老师在教学过程中有意识地引导学生形成的，被称为“预设性生成资源”；但教学中往往会出现许多老师在教学前没有预料到会出现的问题，这些则被称为“非预设性生成资源”。无论哪种生成性资源都是学生思想的火花，也是学生劳动的成果，老师都应该珍视并迅速地作出反映，充分加以利用，使数学课程资源的现实鲜活性得到充分展现，同时也将教学活动更好地引入到师生互动、生生互动的良好氛围之中。然而，这种生成性资源往往稍纵即逝，具有极强的时效性，怎样才能快速地“搜集”这些现实性资源呢？为此，我们经常采用现代教育信息技术的即时呈现功能，用摄像机，实物展示平台来“搜集”、“重现”这些生成的课程资源。如教学《角的度量》时，我们就利用多媒体教室的摄像系统对3个小组度量角的过程进行重现，学生通过这些生成性的资源不但正确地掌握了度量角的方法，而且找到了造成度量误差的原因。又如我们最常用的方法：利用实物展示平台将学生在巩固练习时“生成”的一些典型错误即时呈现在学生面前，把这些问题交给学生进行互动式的辩证分析讨论，使这些处于萌芽状态下的“生成”问题立即得以解决，效果非常明显，被学生形象地称为“手术台”。长期以来，这种生成性的资源越来越引起了师生的重视，极大地提高了课堂教学效果。因此，利用现代教育技术即时“搜集”生成性资源，有利于构筑辩证型学习平台。
四、 利用人、机互动技术“提供”选择性资源，构筑个性型学习平台。
现代教育信息技术整合于学科教学中，解决了传统教学不能解决的“多边互动，因材施教”问题。即优秀生可以快一点，差生可以慢一点。利用计算机的分组辅导、个别辅导、交互辅导功能，教师可以将整体教学和个别辅导有机地结合起来，实现因材施教，比较自由充分地发挥学生的个性。例如在四年级《长方形、正方形的面积计算》教学中，我们将长方形面积计算推导过程制作成可以在计算机上操作使用的“学具”，为学生准备了用小方格一个一个地量，用小方格一行一行地量等多种测量方法，由学生自主选择符合自己个性的推导过程。又如，在三年级《找规律》的教学中，我们利用多媒体课件为学生提供了普通、强化、拓展等四个不同等级的练习题，不同的学生可以根据自己的智力、能力的状况，根据自己对基础知识和技能的掌握程度，适当地选择不同层次的题目和不同的速度来进行解答。对于解答的结果，计算机可以及时进行评判，并进行鼓励和赞扬。如果学生遇到了一些疑难问题，还可以点按帮助按扭来答疑解惑。学习中，学生始终保持着一种平和的心态，没有思想压力和心理负担，自身的潜能得到了应有的发挥，甚至会有超水平的表现。这种张扬学生个性，满足不同学生的不同需求，保障不同的学生都能积极主动地学习数学，体现了数学课程标准倡导的大众数学思想。这样一来数学教学课堂呈现多边互动、轻松愉快、生动活泼的场面，每个学生都在自觉地寻找知识中发展自己。于是主动性、积极性、趣味性，由于现代教育信息技术的介入融为了一体，学习效率和教学技能相应得到提高。可见这种“提供”选择性资源的整合方式，非常有利于构筑学生个性型的学习平台。采用基于网络教室的训练型软件进行操作时，
五、 利用网络互动技术“编写”交互性资源，构筑探究型学习平台。
现代教育信息技术中的多媒体具有视听合一与计算机交互功能，产生一种新的图文并茂的人机交互方式，而且可以立即反馈。在传统的教学中，学生的学习活动很大程度上依靠检测、考试、教师训导的外力，需要依靠教师对教材重要性、必要性的反复强调来推动。而在信息技术指导下，学生面对的是计算机友好的交互界面，生动逼真的实验模拟，饶有兴趣的游戏探索，使学生在一种轻松愉快的气氛中学习，这有助于激发他们的创造灵感，有利于他们迸发出奇特的思维火花。如我们在设计《长方体、正方体的认识》一课时，将长方体、正方体制作成可以在电脑上进行拼凑、拆解的动手游戏活动，游戏活动分为“棱长”、“顶点”和“面”的认识三道关，每道关包含了相应的认知操作过程，计算机会根据操作完成情况判断是否过关。在课堂上，我们设定了小组竞赛的学习情境，以小组成员全体过关为获胜标准。这样一来，不但解决了学生的学具问题，而且让学生亲历了动手操作的实践过程，加深了学生对长方体、正方体的认识；最重要的是学生的学习兴趣得到了培养，团结协作的精神也得到了升华。可见，这种教学软件既能为学生提供生动活泼的多媒体反馈信息，又能不断刺激学生对新信息的探究与提取，使学生始终处于兴致勃勃的创造活动中。因此，用现代教育信息技术“编写”交互性资源，不仅帮助我们整合数学课程资源，还可以构筑探究型的学习平台。
1．建立新型的师生关系。
良好的师生关系是进行正常教学活动、提高教学效果的保证。亲其师，信其道，新课改下要建立一种新型的、平等、民主、合作的师生关系，相互尊重、相互信任、相互理解，教师要营造一个自由、融洽、开放的学习氛围，使学生在学习中得到足够的表现自己和表达自己思想感情的机会。教师应当给学生提供充分参与课堂的机会，鼓励学生多看、多想，培养他们主动思考，积极探索，敢于质疑，大胆提出问题的能力。教师要注重与学生沟通，多表扬，少批评。研究学生的年龄特点和个性特点，了解他们的认知规律和兴趣点，深入学生之中与他们交朋友、谈心，进行交流沟通，使课堂气氛和谐、民主，给学生创造自主学习的环境，使学生乐学、爱学、想学，在教师的关爱下培养学生主动学习。
2．积极创设情景，激发学生兴趣。
兴趣是最好的老师，只有学生对学习感兴趣，学生才能主动自觉去学习。即要发挥学生的主动性，让学生学会学习，体验学习的过程，学习中，学生会不断总结学习方案，实现自主学习的飞跃。教师在课堂教学和课外指导中，应该创设民主、宽松、和谐融洽的教学气氛，运用各种教学手段，激发学生的学习动机，培养学生的学习兴趣，教学手段的多样性、新颖性、启发性，实效性等，都是培养学生兴趣的有效方法。引导学生认真观察分析实际生活中与数学有关的事物，主动将所学数学知识联系到生产、生活实际中去，激发学习数学的兴趣。
3．积极调动学生学习的能动性。
充分调动学生的能动性就是让学生想学、乐学。新课程改革的教学是为了培养创新型的人才，从认知领域、情感领域、技能领域的培养，达到认知掌握目标、技能达成目标、心理发展目标。教师要培养学生自信心、责任感、合作意识、创新意识、求实态度和科学精神，给学生提供思考、探究和具体动手操作的题材，让每个学生都有机会接触、了解、钻研自己感兴趣的数学问题，鼓励学生发展自己的解题策略，促进同伴间的合作与交流，使学生积极、主动投入到学习之中。自主学习是一种自律学习，也是一种主动学习，它使学生的求知需要和自我实现的需要得到实现，在自主学习中可以感受到成功的欢乐与幸福，从而使学生的自主性、能动性得到充分的发挥，让学生充满信心来学习。
4．培养学生学习的独立性。
自主学习的实质就是独立学习，独立性是自主学习的灵魂。在新课程理念中，学生的学习要从依赖别人走向自主独立。每个学生都是一个独立的人，都有相当强的独立学习能力。自主学习要求我们教师正确引导学生发挥自己的独立性，从而有力培养学生独立学习和独立解决问题的能力。自主学习确立了“先学后教”的原则，教师在教学中大胆放手，鼓励学生独立自学，使学生真正掌握着学习的主动权，成为学习的主人，学生就会积极自主的参与学习，在自主学习中比较简单的问题学生自己可以解决，教师根据学生存在的问题再开展有针对性的教学，为学生答疑，引导学生积极思考，勇于探索。
5．鼓励学生大胆质疑，勤于思考，敢于疑问。
在教学中教师创设民主、宽松、和谐融洽的教学气氛，鼓励学生大胆质疑，乐于思考。当代教育学家沙塔诺夫更强调：“在课堂上创造一种普遍互相尊重、精神上平等、心理上舒坦的气氛是每个教师的首要责任”。教师在教学中要大胆放手，鼓励学生自学，使学生真正掌握着学习的主动权，成为学习的主人，教师在教学中要给学生留有思考、探究和自我开拓的余地，启发学生多思考、多探究，大胆发表自己独特的见解。教师应当给学生提供充分参与课堂的机会，鼓励他们先看、先想、先说、先练，培养他们自主提出问题、分析问题、解决问题的能力，使学生的思维活跃起来，勤于思考，乐于思考，从而更加积极自主地投入学习。
二、结语
1国外数字学术信息资源的信息安全风险
国内用户访问国外的数字学术信息资源的途径主要有3种:①专线访问,即利用数据库出版商提供的免费专线直接访问远程服务器;②国际网访问,即利用数据库出版商提供常规的Internet数据库访问服务直接访问,但需要支付国际通讯流量;③本地访问,即通过数据库出版商授权，建立镜像服务器或本地存储服务器,用户进行本地访问,这种方式主要应用于二次文献数据库,如文摘索引类数据库。另外,可以根据实际需要建立1个或多个镜像站点[2]。由以上访问途径可以看出,国内的图书馆、科研机构引进学术资源的使用大多通过互联网访问国外的服务器和存储,存在“潜在”的信息安全风险。
1.1资源的“可用性”存在风险
国内用户使用国外数据库,尤其是全文数据库都需要通过互联网访问国外的服务器和存储,相对来说,对国外互联网的依赖性更大一些,一旦访问国外网络出现问题,大部分基于互联网的检索都将失效,所以说资源的可用性存在风险。这里的“可用性”是指美国可以随时“影响”我国的学术研究。尽管现在网络很发达,但实际上支撑这个互联网运转的根服务器的数量仍相当有限。现在全世界一共有13台DNS根服务器。其中1台是主根服务器,12台是副根服务器。主根服务器设在美国,12台副根服务器当中9台设在美国,剩下的1台在英国、1台在瑞典、1台在日本。这些DNS根服务器的管理者都是由美国政府授权的互联网域名与号码分配机构(ICANN),ICANN是由美国商务部授权的,这就意味着美国商务部有权随时否决ICANN的管理权。从技术上讲,一旦某个国家的后缀从根服务器中被封住或删除,这个国家便在互联网世界中消失了[3]。
1.2资源的“可持续性”存在风险
引进国外数字学术信息资源的单位大多是公共事业单位,这些单位的存在和发展拥有相应的资金、物质和人员保障,相对稳定。但是数字资源提供商是企业,其经营活动是一种商业行为,受到市场规律的约束,一旦出现资源提供商公司倒闭、订购合同到期、版权纠纷等问题都可能会导致资源被停止使用,进而造成某一部分资源的不连续,影响研究人员对资源的获取,也影响到各个研究机构、图书馆对读者的正常服务。
2国内外现有的应对措施分析
针对学术信息资源面临的可用性方面的安全风险,国内外学者提出利用“数字资源长期保存”的方式来解决。欧洲各国、美国、日本、澳大利亚等国相继启动了一系列数字资源长期保存项目。
2.1国外的数字资源长期保存项目
(1)欧洲包括英国、荷兰、瑞典、德国、挪威等国都先后开启了数字资源长期保存项目的研究,并通过欧洲各国之间的区域联盟形成分工协作、资源共享的高效存取模式[4]。①德国通过Nestor推广数字资源长期保存意识、构建长期保存战略与政策解决德国数字资源的长期保存问题,通过KOPAL项目着力研究存储系统的测试和存取技术的共享。②英国的CEDARS项目研究了数字资源长期保存的战略框架和具体方法,并建立了一个分布式的长期存储系统。另外,CAMiLEON项目和FAIR项目分别从仿真技术和资源获取的角度为数字资源的长期保存提供了策略。③瑞典、挪威和荷兰分别建立了Kulturarw、Paradigma和e-Depot等保存项目。④由荷兰国家图书馆牵头,欧洲7个国家图书馆(荷、法、挪威、德、葡萄牙、瑞士、意)以及3个主要出版社参与的NEDLIB项目,以合作项目形式研究长期保存基础结构,建立了1种电子出版物长期存储系统模型。⑤欧洲各国之间的区域合作长期保存项目还包括DE-LOS、ERPANET、PRESTO、SEPIA等项目,从保存资源的选择性、联合保存的战略政策、联合保存的系统技术等方面对数字资源长期保存进行了研究,避免了资源的重复获取劳动,获得了区域之间的最大利益化。⑥2013年2月1日,由欧盟委员会出资180万欧元赞助的Succeed项目正式启动,其核心目标是促进欧洲文化遗产数字化和保存领域的研究中心和技术公司的研究结果的整合,并通过组织数字化领域的专家会议、开展评估技术的竞赛,以及召开技术会议来传播其成果,利用网上平台来演示评估工具,以达到整合图书馆、博物馆和档案馆的最新技术工具的目的。⑦2013年2月1日,欧盟启动了4C项目,来自7个不同国家的13所机构共同参与其中,来探究其在数据保管和长期保存上的投入所能获得的回报,实现效益最大化。(2)美国是最早关注数字资源长期保存问题并作为国家战略考虑的国家之一。近年来由美国国会图书馆、各知名大学图书馆、联机计算机图书馆中心等主要机构带头,在政府政策的支持下已相继启动了一系列数字资源长期保存项目[5]。①NDIIPP项目,即“国家数字信息基础设施和保存计划”,是由美国国会立法通过,政府拨款实施的国家级数字资源保存策略,目标是对分散环境下非纸质电子资源的长期保存构建保存体系、开发保存技术、制定保存政策。②由斯坦福大学牵头开展的LOCKSS项目通过建立出版商与图书馆、图书馆与图书馆之间的协作平台,实现了电子资源的永久保存。目前已加入LOCKSS项目的机构包括20多个国家的180多家公共图书馆、高校图书馆和200多家出版机构。③康奈尔大学图书馆的PRISM项目,北卡罗莱纳州立大学图书馆的DigCCurt项目、加利福尼亚大学图书馆的eScholarship项目、麻省理工大学与剑桥大学图书馆联合协作的Dspace项目,这些项目为数字资源的永久保存提供了有效技术支持。(3)澳大利亚国家图书馆于1996年启动了保护和存取澳大利亚网络信息资源PANDORA项目,目的是要建立一个澳大利亚电子资源保存系统,并为电子资源的长期保存和使用提供相应的政策和策略。该项目由澳大利亚国家图书馆与另外9家澳大利亚图书馆及文化机构联合建设,通过对可用网络资源的价值评估选择具有长效使用价值的联机出版物和网站进行保存[5]。(4)日本的WARP项目,是由日本国立国家图书馆开展的一项关于数字资源长期保存的研究项目。该项目有选择性地收集信息资源,重点收集有关政策和学术方面的数字资源。日本还制订了NDL元数据标准,规范了信息收集的工作流程,同时针对数字信息资源修改了缴送法和著作权法等[5]。
2.2国内数字资源长期保存的研究与实践
2.2.1中国科学院文献情报中心以张晓林为代表的中国科学院文献情报中心研究团队在2004年就对中科院数字图书馆外购数字文献提出了长期保存的策略。2008年,对国家图书馆、数字文献资源比较丰富的部分省市公共图书馆、985高校图书馆、主要国家级专业图书馆进行了数字资源长期保存方面的调查和研究,指出数字文献资源长期保存的现实紧迫性已经不言而喻。同时,这个团队从国家层面出发,对数字资源长期保存的机制、战略、技术、实践等方面做了详细的研究。同时,中国科学院文献情报中心进行了“数字资源长期保存”的实践,但到2013年底,中国科学院文献情报中心的长期保存系统已存档10种国外数据库的资源,如Springer、VIPJournal、RSCJournal、NatureJournal、IOPJour-nal、BioMedCentral、RSC-ebook等,其中英文期刊约2500种,不到引进外刊的6%,外文电子书仅有约16000种[6]。2.2.2中国高等教育文献保障系统(CALIS)2002年,中国高等教育文献保障系统(以下简称CALIS)探索利用“本地存档服务模式”来保存国外的数据库资源,在CALIS管理中心、上海交通大学图书馆和中国科学技术信息研究所设了3个镜像站,存档6个数据库(Kluwer、IOP、RSC、Nature、PQDD等)的资源,目前,由于经费等问题已经停止。CALIS还采用“外商本地镜像服务模式”建立26个数据库的本地镜像服务,但是随着互联网的迅速发展和云计算带来的冲击,近4年26个数据库全部撤离了中国,改为远程服务方式[7]。国内开展数字资源长期保存实践的还有国家图书馆、清华大学等单位。
2.3国内外数字资源长期保存项目对比分析
国内的数字资源长期保存的研究和实践都处于起步阶段,通过对比国内外数字资源长期保存项目的情况,认为国外的数字资源长期保存项目有明显的共性和值得借鉴之处[8-9]:2.3.1政策推动一些国家的国家图书馆、大学图书馆、相关保存机构作为数字资源长期保存项目的组织者,自主制定了数字资源保存政策,并且在各自的数字资源保存项目中实施。如美国2005年的“OCLC数字存档长期保存政策”反映了数字内容管理新形成的标准、最优化实践协议和一系列的支持性文件。OCLC在2000-2005年进行的PREMIS项目就是在此政策下实施的一项数字资源长期保存项目。除此之外,英国、澳大利亚、加拿大以及联合国教科文组织都制定了相应的数字资源长期保存政策作为保存项目的有力后盾。2.3.2资金支持数字资源长期保存项目需要巨额费用的支持。国外的数字资源长期保存项目有的得到了政府拨款的经费资助,如美国的NDIIPP项目、荷兰国家图书馆的项目、澳大利亚的PANDORA项目等。有一些是由各种基金会、协会等资助的,如英国CEDARS项目由JISC资助建成,NEDLIB、ERPANET、PRESTO项目由欧洲委员会资助。2.3.3政府机构主导国外的数字资源长期保存项目,尤其是区域合作的项目大多是由政府机构如国家图书馆主导,大学图书馆、出版机构以及掌握大量数字资源和先进技术的部门或某个行业的公益部门作为项目的主要实施者。如澳大利亚、美国、荷兰、英国、法国、加拿大等国的国家图书馆不论是在政策的制定上还是项目的实施上都起到了主导作用,对本国的数字资源长期保存起到了推动作用。2.3.4注重交流合作由于数字资源长期保存项目涉及的方向比较广泛,所以单一的机构很难独自完成一个项目,多方合作是国外数字资源长期保存的主要模式。合作方可能是同一个国家的多个机构,也有可能是国与国之间的区域合作。如DELOS项目的成员来自13个国家,欧盟4C项目的成员来自7个不同国家的13所机构等等。实践证明,多方合作的项目一方面可以实现资源共享、避免工作的重复;另一方面在项目进行中通过沟通,可以使项目的成果具有较好的通用性、移植性和互操作性。
2.4数字资源长期保存在解决学术资源信息安全问题上的不足
数字资源长期保存的对象不仅包括原来就以数字形式存在的文献资源,还包括由传统形式的文献转化为数字形式的文献资源,国外学术信息资源也是数字资源长期保存的对象之一。但在解决国外学术信息资源信息安全问题上,数字资源长期保存解决了资源在“可用性”方面的风险,但是在解决资源“可持续性”风险上还有一定的不足。具体表现为数字资源长期保存所需的经费、技术、人力成本高,单一机构难以保证长期投入。利用数字资源长期保存解决国外数字学术信息资源潜在的信息安全风险,需要在基础设施、技术和人员培训方面投入大量的资金,这是一个长期性和持续性项目,不仅要求有前期的固定成本投入,在后期数字资源维护上也需要长期和持续的成本投入。数字资源长期保存是一个长期投入的项目,单一的机构难以保证大量资金的持续投入。保证不了长期和持续性的投入,数字资源长期保存就难以解决国外数字学术信息资源面临的“可持续性”方面的风险。
3建议
关键词:信管专业;数字化学习;能力培养
中图分类号:G434文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)20-0257-02
1信管专业的特点和能力要求
1.1信管专业的培养目标
信息管理与信息系统专业培养的本科学生要具备现代经济学、管理学、计算机科学等专业的理论知识和基本技能,能在国家行政部门、工商企业、金融机构、IT产业和相关科研教学等部门承担信息管理工作和从事信息系统的分析、设计、实施和管理以及电子商务等方面的应用型高级复合型专门人才。
1.2信管专业的特点
信管专业的特点是综合性、实践性和先进性。信管专业的主干课程是管理学、计算机科学与技术、经济学。培养复合型人才是本专业最大的特点。目前,管理学、计算机科学与技术、经济学学科的交叉不但有利于学生的知识拓展,更重要的是,随着信息社会的来临,相关学科的交叉与拓展已经成为各学科发展的新的生长点,而社会发展的现实,也大量需求相关专业的复合型人才。在教育部学科目录中信管专业隶属于管理科学与工程。本专业在管理方面更加注重以管理的基本原理作指导,大量应用现代信息技术,由于学科就业和应用的多行业性,本专业更应注重培养学生的综合能力。计算机科学知识无疑在信管专业中处于关键地位。但信管专业毕竟不等同计算机专业,它们在共同的计算机技术的基础上信管专业偏向计算机软件和管理。从经济学的角度来看,信息等同于资本、原材料、人才等方面的资源,借助于经济学基本原理、基本方法,研究如何高效地搜集、处理、传递和利用信息,也是本专业学生必修掌握的。
1.3信管专业的能力要求
信管专业的学生除了应具备大学生的综合素质和业务能力外,特别强调应具有查阅文献获取信息,了解本专业相关技术动态,不断提高自己的知识的自学能力,同时,应具备掌握信息管理系统的开发、管理和维护技能、掌握电子商务网站建设及网页制作等实践技能。
2数字化学习及其特点
2.1数字化学习的含义
数字化学习是指通过因特网或其他数字化内容进行学习与教学的活动,它充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境,实现一种全新的学习方式;这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生之间的关系,从而根本改变教学结构和教育本质,它包含三个基本要素:数字化学习环境、数字化学习资源和数字化学习方式。
美国教育技术CEO论坛第4年度报告则明确指出,“21世纪的能力素质”应包括以下5个方面:基本学习技能,信息素养,创新思维能力,人际交往与合作精神,实践能力。数字化学习的目标就是要通过现代信息技术所提供的理想学习环境,实现一种全新的学习方式,彻底改革传统的教学结构与教育本质,从而培养出21世纪所需的创新人才。
2.2数字化学习的特点
数字化学习使课程学习的内容具有先进性。通过数字化的学习环境,教师和学生通过互联网能够充分利用当前国内、国际现实世界中的信息作为教学资源,并融入课程之中,让学生进行讨论和利用。这种以现实和实际应用为基础的学习,有助于学生应用知识加深对现实世界的理解。
数字化学习使课程学习的内容具有多层次性。数字化资源具有高度的多样性和共享性,把数字化资源作为课程内容的补充,相对于课本内容,教师和学生可以根据自己的需要、能力和兴趣选择不同难度水平的内容进行探索和继续学习。在传统的教学中,教师要做到完全尊重学生的差异,因材施教,不是很容易实现的。而事实上每个学生的原认知程度不同,感兴趣的内容也不尽相同,我们应尊重学生的差异性,给每个学生提供宽松的学习氛围。在数字化学习环境中,学生在自主探索的过程中,网络可以完全尊重学生的差异。学生通过数字化学习可以进一步开阔学生的视野,加深对专业知识的理解,为有能力的同学继续深入学习提供可行的途径。
数字化学习强化了学生学习的主动性。目前,互联网已十分普及,教师和学生都能很方便地在网上获得所需学习的课程内容和学习资源。学生可以不受时空限制,通过电脑使用各种学习平台,获得高质量的相关课程信息,同时,也可以实现信息的任意传送、接收、共享、组织和储存。
数字化学习使课程学习的内容具有可再生性。尤其是网上大量的经过数字化处理的课程,这些课程的学习内容能够激发学生主动地参与到学习过程中,学生不再是被动地接受信息,而是采用新颖熟练的数字化加工方法,进行知识的整合和再创造。数字化学习的可再生性,不仅能激发学生的创造力,而且为学生创造力的发挥提供了展示才华的平台。
3信管专业的能力培养离不开数字化学习
3.1数字化学习可以提高信管专业学生的学习能力
信管专业的综合性、实践性和先进性特点,都要求学生具有很强的自学能力。比如,《信息系统的分析和设计》,课本只是介绍基本理论和基本知识,要想完整做一个信息系统,只看课本是不可能完成的,而在互联网上就有很多网站,教你做具体的信息系统,甚至是网络版的信息系统。再如,《计算机组装与维护》,计算机硬件设备更新很快,学生在学课本的时候课本上的内容就不可能是现实中最新的硬件配置介绍,只有通过互联网才能保证学习内容的先进性和现实性,通过互联网学习计算机维护经验和案例,更是可以利用别人的经验提高自己实践性的好的途径。
3.2数字化学习可以提高信管专业学生的信息能力
信管专业的学生要求能利用现代信息技术进行信息收集、加工、处理、控制和利用。这些能力的学习和实践离不开数字化学习,比如,信息检索,互联网不仅是信息的海洋,更是练习检索实践的开放式平台,在公平开放的互联网面前,信息对每个人都是平等的和充分的,但信息能力就会千差万别,信管专业的学生要求比其他专业的学生要有更高的信息能力,互联网不仅有大量的统计数据,也有大量的统计报告,通过学习借鉴,可以快速提高学生的信息加工和处理能力。而真实的数据和报告不仅可以增强学生对社会实际的认识,更可以调动学生学习的积极性和主动性。
3.3数字化学习的形式
协作式学习,是指利用计算机网络及多媒体技术,由多个学习者针对同一学习内容彼此交流与合作,结成若干个协作学习小组,以达到对教学内容更深的理解与掌握的过程。与个别化学习相比,协作学习有利于促进学生认知能力的发展,有利于学生健康情感的形成。和以课程为基础的价值教育是通过科目内容来完成教学不一样,协作式教学则是通过“教学的过程”来实现。也就是说,如果我们在一天的教学中,当把正常应当讲授的课程内容用协作式学习方法讲授,在讲授理论知识的同时也传授了价值观。协作学习模式有两种形式:一是以协作、互助学习小组身份登录网络,参与协作学习;二是以个体身份登录网络,参与协作式学习。协作式学习,要求为多个学习者提供对同一问题用多种不同观点进行观察比较和分析综合的机会,以便集思广益。这不仅对问题的深化理解和对知识与技能的掌握大有裨益,而且对高级认知能力的发展、合作精神的培养和良好人际关系的形成也有明显的促进作用。
探究性学习,美国国家科学教育标准中对探究的定义是:“探究是多层面的活动,包括观察;提出问题;通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制定调查研究计划;根据实验证据对已有的结论作出评价;用工具收集、分析、解释数据;提出解答,解释和预测;以及交流结果。探究要求确定假设,进行批判的和逻辑的思考,并且考虑其他可以替代的解释。”可以看出,探究性学习是学生在学科领域内选取某个问题作为实破点,通过质疑、发现问题;调查研究、分析研讨,解决问题;表达与交流等探究学习活动,获得知识,激趣,以问题为中心,自主收集信息、处理信息和应用信息去解决问题的学习方式。创新能力和信息技能是信管专业学生必需具备的两种重要的能力素质。这两种能力素质的培养需要特定的、有较高要求的教学环境的支持,多媒体的超文本特性与网络特性的结合,正好可以为这两种能力素质的培养营造最理想的环境。互联网是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库的数据都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而,特别适合于学生进行基于自主发现、自主探索的探究性学习。这种探究性学习是最能体现网络特性和最有利于信管专业学生能力素质培养的重要教学模式。
参考文献:
关键词 数字化学习资源；信息技术；高中教学
中图分类号：G633.67 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）09-0064-02
1 前言
信息技术是高中的一门基础课程。信息技术课程教学借助数字化的学习资源，有助于提高课程教学的效率。在互联网技术高速发展的现在，数量庞大且种类丰富多样的教育资源，都在互联网上进行集中、更新和扩散[1]。教育活动也受到信息化的影响，不断发生变化。利用数字化的学习资源，极大丰富了教育的内容和信息，而数字化学习资源的有效利用，成为当今教育的新热点。下面就数字化学习资源在高中信息技术教学中的有效应用进行探讨。
2 高中信息技术课程的特点
信息技术课程是高中一门重要的课程，具有较强的实用性和实践性，学生学习这门课程的直接目的就是服务于未来的学习或者工作，信息技术将作为一种工具为其提供服务。同时，信息技术是一门实践性较强的课程，教师在展开教学活动的时候，也应当以实践应用为前提，提高实践内容的比重，增强学生的实践应用能力。在计算机的组成、维护、安全、使用等理论方面，学生需要教师进行多次演示，并进行必要的实践操作，以提高对信息技术知识的认识，培养学生动手解决实际问题的能力[2]。
另外，信息技术的发展是迅速的，新的理论、技术、软件等不断出现，教师作为学生的知识导师，应最先对新的理论知识、技术等进行学习和利用，并对数字化的教学资源进行充分的利用，以便更好地为学生的学习提供指导。信息技术知识具有明显的层次性，知识的内容由基础逐步向高层次发展。但由于学生接受能力和理解能力的不同，在教学中，教师应当对采用多种教学方式，坚持因材施教的原则，在突出信息技术知识层次性的同时，提高教学的质量。
3 数字化学习资源的特征
数字化学习资源，主要指经数字化处理后的学习材料，能够借助多媒体、互联网技术等进行教学应用。数字化的处理、存储、显示等是数字化学习资源的主要特征。数字化学习资源在教育教学中的出现，方便了学生对知识的学习和掌握，对学生的发展、创造能力和实践能力的培养具有重要的积极意义。目前，数字化学习资源集信息数字化、服务网络化、资源规模化于一体，具有十分丰富的课程资源，但是这些数字化的学习资源与高中信息技术的教学主题之间有一定的差距。当前市场上的数字化学习资源十分丰富且形式多样，如数字图书馆、门户网站提供的学习资源、专题网站的学习资源、商品形式的课程资源、互联网搜索中的资源等，需要加以选择地利用。
4 高中信息技术教学中数字化学习资源的应用策略
针对数字化学习资源的特点以及高中信息技术教学的特点，数字化学习资源的应用需要以学生的发展为中心，结合两者的特点，不断改革学生的学习方式和生活方式，促进学生的自主学习，掌握先进的、个性化的技术，全面培养学生的能力。
开展数字化学习资源的主题教学 数字化学习资源具有种类丰富、信息量大、信息更新快等特点，恰好能够满足主题教学对信息广度与深度的要求，便于学生对知识进行更加准确、深入的把握。在高中信息技术教学活动中，教师可以引导学生围绕一个主题进行学习。学生可以自己动手搜集与教学主题相关的学习资料，并对资料进行归类整理，随后对搜集所得的数字化学习资源进行学习和研究[3]。
教师对学生的学习资源搜集、分类整理、主题研究等活动进行指导，指导学生进行规范的专题研究活动，按照一定的步骤、规范和规律进行。通过学生对主题的发掘、数字化学习资料的搜集以及问题的研究等，提高学生发现问题、解决问题的能力，并对主题方面的知识形成系统的认识，利用所学习的知识解决相关的问题。同时，采用主题学习的方式，有助于学生发动脑筋，对知识进行主动探索，提高探究能力和创新能力。
数字化学习资源实现了资源利用的广泛性，体现了教学资源的多样化。在主题学习中，学生应将学习资源进行整理和分析，可由教师对数字化的学习资源进行加工和处理，向学生进行讲解和展示；也可由学生自主对知识进行探索，通过思考和学习，将收集到的数字化学习资源内化为自己的知识。学生对知识进行加工、综合分析等过程，就是对知识进行学习的过程。通过主题教学，学生能够将相关的信息技术知识集中起来，进行学习、理解吸收，并应用到解决实际问题中。对于不同的学习主题，学生也可将知识、问题等进行对比和学习，提高对信息技术知识的综合运用能力。
采用模板引导 模板在信息技术教学中能够对学生的学习起到引导作用。在信息技术教学活动开展之前，教师先将用到的知识以模板的形式设计出来，形成完整的知识框架结构，然后在框架中将知识的主要内容提取出来，并进行有针对性的教学。对于教学中的重难点内容，教师也可以借用专题教学的模式，展开小型的专题教学活动。在模板式的教学活动中，学生对信息技术知识的学习可以参照模板所提供的思路进行，对模板中设计的各个问题分别进行研究和探索。在学习和探索中，数字化学习资源就发挥了重要的作用。对于简单的问题，学生可以直接在数字化学习资源中获取；对于较为复杂的问题，学生可以进行分组讨论，共同完成对问题的探索和解决。
模板教学的形式提高学习的条理性，将大量的数字化学习资源连接起来，便于学生清晰把握知识的脉络。教师可以根据教学知识的不同，对模板的内容进行调整。模板也可用于学生对信息技术知识的学习，提高复习的针对性和条理性[4-5]。
采用任务教学的方式 在进行高中信息技术教学活动之前，教师应当对知识进行充分的了解，并根据教学大纲、知识的结构与内容等，把握本节课的教学目标。在备课阶段设计好教学的方案和明确教学的目标，在课堂的开始阶段将本节课的学习目标告知学生，让他们做到心中有数，便于学生跟随目标进行学习。针对学习目标，教师可以设置不同的学习任务，让学生通过对数字化学习资料的掌握和理解，完成相应的学习任务。通过任务以及目标设置的方式，有助于提高学生学习信息技术知识的兴趣，促进学生增加对问题以及知识的理解。通过任务设置的方式，对学生的学习、探究活动进行引导，能够培养学生围绕问题进行自主学习、不断探索的能力。同时，学生完成相应的学习任务和学习目标以后，会获得一定的成就感与满足感，促进学生保持学习的热情，进行更深层次的学习和探索。
5 小结
综上所述，数字化教学资源具有数量极大、种类丰富的特点，对于高中信息技术教学起到补充作用。在教学应用时，教师可以根据数字化学习资源的特点，展开专题教学活动，通过专题的形式，提高学生对信息技术知识理解的全面性和准确性。同时，采用模板引导提高教学的条理性，通过任务教学的方式提高活动的目的性等，取得理想的教学效果。
参考文献
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在学习数学的过程中，学生普遍感到困难，接受难度大.心理学告诉我们，自信心能激发求知欲，能使人废寝忘食、专心致志，并以苦为乐，达到较高的学习境界.因此，自信心是学好数学的基本动力，是成功的根本保证.在数学教学过程中，我探索出了一些培养学生自信心的方法和措施，并取得较好效果.
一、激励学习动机，强化学习动力，有利于培养学生的自信心
学习动机是推动学生学习的内在动力，是学习的基本心理因素.学困生普遍存在学习动机不强、动力不足的现象.当今社会发展需要高素质的人才，学生要适应和推动社会发展，必须自强不息，提高自己的智能.而智能的提高是以基础知识的掌握为条件的.在教学中，教师要使学生认识到学习是自己的需要，变“要我学”为“我要学”，从而形成竞争机制，激发学生的学习动机，以积极进取替代惰性心理，培养学生的自信心.
二、创设自由、和谐的教学环境，并注重平等教育，有利于培养学生的自信心
初中数学教师，一般教两个班，面对近百名学生，每堂课都表扬到每一个学生是不现实的，所以，我充分利用作业与学生进行“书面私聊”：“最近你的数学成绩进步很大哦，真不错！”“昨天你上课回答的问题非常完整，继续发扬！”“这次小考你进步很快哦，加油！”……这种小小的评语，可以在师生的心灵间架起爱的桥梁.为师者，不要吝惜表扬，及时把自己的“情”和“爱”传递到学生的心中，让学生在教师的关爱中，点燃进步的火花，增强必胜的信心，使学生在自信和成功的体验中学习数学.
在数学教学中，教师应采取少批评、多鼓励的方法，倾听学生的心声，满促他们的好奇心，多给他们想象的空间，允许他们自由联想、自由谈论，让他们用各种不同的方法去表达自已内心的想法，当他们的想法得到肯定时，学生的信心就会产生.在教学中，教师应尊重学生的一些想法，肯定学生的一些做法，平等地对待学生，让每一个学生在学习过程中都能有获得成功的机会.在教学中，对学困生，教师要为他们创造更多的机会和条件，多给予他们成功的机会，让他们从点滴的进步中感受成功的喜悦，进一步树立自信心.在教学中，教师创设自由、和谐的环境，有利于学生获得成功，培养他们的自信心.
三、提高数学知识应用能力，有利于培养学生的自信心
新的数学课程能够使学生体会数学与自然及人类社会的密切联系，了解数学的价值，增进学生应用数学的信心，使他们学会运用数学的思维方式去解决问题，形成勇于探索、敢于创新的科学精神.数学就在我们身边，是人们生活和劳动不可缺少的工具，它来源于生活，又高于生活.数学作为科学的语言，作为推动科学向前发展的重要工具，在人类历史上具有不可替代的作用，并将在未来的社会发展中发挥更大的作用.对数学学习，仅仅停留在掌握知识的层面上无疑是纸上谈兵，必须学会应用.数学与生活息息相关，生活中处处存在着数学.只有在应用的过程中，才能培养学生应用数学知识的能力，使数学焕发出生命的活力.而要培养学生的自信心，还必须引导学生在实际生活中去体验数学、应用数学.
例如，在讲“数据的收集与整理”时，可以适当地引导学生利用节假日深入生活进行实践，如到超市担当家庭采购员，通过亲身经历把自已收集到的数据信息进行处理，然后以统计表或统计图的形式呈现出来.亲身体验，可使学生对以前学的抽象名词，如总价、单价、数量、时间等，变成活生生的音符在大脑中跳动，使其间的运算关系更加清晰.学生通过亲身感受，增强了人际交往能力和数学应用能力，同时体验到生活艰辛，形成勤俭节约、乐于助人的美德.
四、好的学习方法，有利于培养学生的自信心
1.指导学生预习.要让学生认识课前预习的意义，掌握课前预习的方法，学生学会了课前预习，可以进一步提高听课效率.
2.要让学生会听课.课堂听课是学生获取知识的主要途径，听课注意力集中是取得好成绩的前提和基础.虽然影响听课注意力集中的因素有许多，但是最关键的是学生的心理因素，因此提高学生的心理素质，帮助他们学会自我克制，自我约束，才能使听课效率得以提高.
