运用现代教育技术建构“自主, 互动, 创新” 教学模式的探讨

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1、运用现代教育技术建构“自主、互动、创新”教学模式的探讨 刘国庆 （广东省东莞市厚街中学 邮政编码： 电话：0769- 摘 要：本文以现代教育技术和建构主义理论为指导，阐述了在基础教育课程改革中如何运用现代教育技术构建“自主、互动、创新”的主体性物理教学模式的方法、途径和原则，对新旧两种教学模式进行了比较。并以电磁感应现象的探索课为例，谈了在该种教学模式下如何实现教育信息技术与物理课程的整合的一些具体做法和感受。 关键词： 现代教育技术 建构主义 教学模式 信息技术与学科教学整合的实践与思考 一、引言 21世纪，是信息的时代，同时也是知识经济的时代。知识经济的核心特征是知识创新，因此，国家和民族

2、要发展知识经济关键是培养大量的创新人才。计算机科学的发展，特别是多媒体技术和网络技术的出现改变了社会各个领域运行和发展的模式，改变了社会成员的生存方式和学习方式。因此，面向素质教育和创新教育的基础教育改革，必须以现代教育技术为基础，实现现代教育技术与课程的整合，培养创新型的人才。整合的关键是把信息技术当作学生获取信息、探索问题、解决问题和构建知识的认识工具。这就要求我们教师广泛地应用信息技术，实现学科教学与信息技术的“融合”，改变传统的以教师为中心的教育思想，学习先进的教育思想、教学理论、特别是建构主义理论；要求我们教师依据学科内容和教学特征,将课程学习内容加工处理转化为数字化学习资源，并根据

3、需要创设一定的教学环境，以便让学习者在情境之中进行问题探索、信息反应、自主学习和勇于创新。本文将运用现代教育技术和建构主义的理论，提出一种新的教学模式，并就该模式下的一节探究课为例，谈谈现代教育信息技术与课程整合的一些具体做法和感受。二、理论溯源 （一）建构主义学习理论 建构主义（constructivism）也称为结构主义，它是由瑞士学者让皮亚杰（J.Piaget）最早提出来的儿童认知发展论。其学习理论的核心观点是：（1）学习不应看成是对于教师所授予的知识的被动接受，而是学习者以自身已有的知识和经验为基础的主动的建构活动，即学生能主动积极地构造意义。因此，从这个意义上说，学生学习活动必然有创

4、新性质，他能把从外界接收到的知识信息同化到自己原有的认知结构中去，形成自己特有的认知图式。皮亚杰提出了许多有关当代学习理论的基本概念,如认知结构、认知发展、同化、顺应、和平衡过程等。 （2）学习是学习者认知结构的组织和重新组织的过程。学习活动的主要特点是，它是一个“顺应”的过程。即学生不断地对已有的认知结构作出必要的调整和更新，使它适应新的学习对象，并实现“整合”。在学生学习过程中，必然会产生一些“规律性”的错误，而且这些错误是有意义学习所必需的。错误会引起学生顺应自己的知识结构，并把所观察到的结果同化到修正过了的知识结构中去。这种自我调节对学生的学习是很有必要的。（3）学生学习活动主要是在学

5、校环境中，在教师的直接指导下进行的。因此，学习作为一种特殊的建构活动有社会性质。这说明学习不是一个封闭的过程，而是一个交流、反思、改进、协调和创造的过程。由学生、教师、媒体组成的学习环境是学生主动构建活动所必要的。（二）建构主义教学理论 建构主义教学理论是教师教学设计的理论基础，其基本内涵也包括三个方面的内容：（1）学习在本质上是学习者主动构建心理表征的过程。建构主义教学观认为，学习是主体以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用而主动构建新的理解、新的心理表征的过程，是结构性知识与非结构性知识的统一。（2）教学过程是教师和学生对世界的意义进行合作性建构的过程。通过师生的相互合作与交往，构建出世

6、界的多种意义。（3）建构主义学习环境由情景、协作、会话和意义构建四个要素组成。建构主义的教学策略是以学习者为中心，其目的是为了促进学习者与情景的互动作用，使学习者能够主动地建构意义。在此过程中，教师起的是帮助者、组织者、引导者、促进者的作用。 由此可见，建构主义提倡的是：学习过程是在教师指导下的、以学习者为中心进行的，也就是说，既重视学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者。建构主义强调学生自主学习、自主发现、自主探索，在教师帮助下，主动建构知识的意义，反对教师

7、对学生的单向灌输，反对迷信书本、迷信权威。随着以多媒体技术与网络技术为代表的现代教育技术的迅猛发展，基于建构主义和现代教育技术的教学模式要求彻底摒弃以教师为中心、单纯强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式，要求建立最有利于培养学生发散思维、求异思维、逆向思维、和创新思维的现代教学模式。 “自主、互动、创新”的教学模式正是顺应建构主义学习环境的要求和现代教育信息技术的发展而提出来的。 三、 “自主、互动、创新”的主体性教学模式的构建与操作程序 教学模式（Instructional Models）是指在一定的教学思想、教学理论和学习理论的指导下，在特定的教学环境下展开的教学活动进程中，

8、各要素之间稳定的关系和结构形式。我国传统的教学模式，由于受应试教育思想和行为主义学习理论的影响，教师处于教学的中心地位，是知识的传播者和灌输者；学生被看成外部刺激反应的被动接受者、知识的灌输对象；教学内容是教师以教材为中心的授课内容；教育技术也只是教师传授知识的方法与手段，与学生毫不沾边；教学过程是“满堂灌”的讲解说明式。其弊端是不言而喻的，学生主体地位的忽略，必然影响学生创造性能力的培养，不利学生综合素质的提高。那么在建构主义学习理论的指导下，如何运用现代教育技术来建构新型的现代教学模式呢？我们经过多年的探索，寻求了一种“自主、互动、创新”的新型教学模式。其结构示意图如下： “自主、互动、创

9、新”的教学模式可阐述为：以学生为中心，以教师为指导，利用情景、协作、会话等要素充分发挥学生的主动性、互动性和首创精神，最终达到学生知识意义构建和创新的目的。该模式的具体操作程序需经历三个阶段。（一）自主阶段：学生根据教师创设的情景从各种学习资源（特别是多媒体教学资源）自主学习、自主操作、自主发现和自主探索，初步形成知识的结构体系，是学习的初级阶段。课程学习资源包括文字教学资源（教科书、课外阅读材料、参考书等）、多媒体教学资源（音像资料、电影、电视、投影图片、挂图、计算机多媒课件、教学软件、因特网上的教学信息和资料等）、实验室资源（实验器材、模型等）和社会教育资源（报刊、电视、科技馆、展览馆、少

10、年宫、公共图书馆以及工厂、农村、科研单位、大专院校等）。课程学习资源可以是教师提供，也可以是由学生自己从各种途径（如图书馆、因特网、工厂车间等）获取。该过程要求学生主动参与，乐于探索，勤于动手。要求教师提供尽可能丰富的学习资源，创设生动活泼、有趣的学习体验情景，为学生自主学习指引方向。（二）互动阶段本阶段是“协作学习”、“会话交流”阶段，是自主阶段的进一步深化。Internet的发展实现了师生与学习资源之间的互动、也实现了教师与学生、学生与学生之间在空间与时间及心理上同步与异步互动的“零距离”。在网络上学生可以讲真话，教师与学生可以倾心交流，没有心理隔阂。随时随地了解学生，并及时给予适当的引导

11、与帮助。它包括：（1） 人机互动，即教师和学生分别与学习资源的互动。教师在讲授前，制作或搜集下载多媒体网络课件，或根据教学内容及时更新资源，教师对教学中问题的也进一步思考与探究，帮助学生拓展自主性学习的深度和广度。而学生则是自主上网搜集学习资源,或按老师的指引到指定的服务器上寻找课件进行主动地学习。该类互动是单向的：只有学习资源到教师和学生这个方向，而资源无法与人交流。（2） 生生互动。在学生自主学习的过程中，同学们通过小组协作、讨论、交流学习心得和体会。共同寻找各种问题的解决方法，这样，同学之间可以相互学习到个人没有掌握的知识和技能，实现学生与学生之间同步交互。同时学生通过媒体网络的BBS、

12、电子白板、Web论坛、聊天室、Email和Oicq号码、音频会议、视频会议等功能与远程的学生或陌生人甚至专家相互交流，实现学生与学生在时间与空间上的异步交互。（3） 师生互动。师生互动是教学法中的最重要的交互。也可分为同步与异步两类。教师在课堂上可以面对面或电子举手与学生交流与探讨，可以及时发现学生的问题并当堂解决。教师也可以与学生通过媒体网络的BBS、电子白板、Web论坛、Email和Oicq号码、音频会议、视频会议等功能相互交流，实现教师与学生在时间与空间上的同步与异步交互，从而深入发现问题。（三）创新阶段本阶段是意义构建和创新的阶段，是互动阶段的升华，也是学习的最高境界。把多媒体网络技术

13、资源收入课堂，使学生在原有认知水平的基础上扩大思维和探索的空间，培养学生善于思考、敢于质疑的科学态度，让学生学会从多角度思考和解决问题，初步形成一定的批评性思维能力。因为学习并不仅仅要求学生简单地记住一些知识点、学会简单操作，更重要的是通过这种知识和技能的学习去解决一些新问题，所以在教学中，注重培养学生的创新能力尤其显得重要。此阶段关键在于教师要精心选择课程学习资源，创设好的情景，进行充分的引导，把创新作为教学的主要目标，让学生通过自主、互动去学习，去发现，去研究，去创新。同时教师要及时给学生以正确的评价和鼓励，对学生的创新起推波助澜的作用。四、“自主、互动、创新”教学模式与传统的教学模式的比

14、较 传统的教学模式 自主、互动、创新教学模式 教学目标 强调基本技能，和识记 强调应用和创新 教学内容 以教材为中心 以学生的发展为中心 教学资源 材料主要来源于课本和手册 来源广泛，可以是书本、生活、社会和网络 信息技术 传授知识的方法、手段 创设情景、协作学习、会话交流的工具 教学信息 为学生准备妥当、包装精良 由学习者自主发现、探索、分析和处理 教学过程 学习是“满堂灌”、机械式的重复过程，建立在识记的基础上 学习是互动的、递进的、创新的过程，建构在学生已有的认知结构上 教学方法 教师向学生传递信息，学生是知识的接受者 人机互动、生生互动、师生互动，帮助学生意义建构 教师角色 传播者、输

15、灌者、权威者 组织者、引导者、帮助者、促进者、协商者、激发者 学生角色 被动接受者 主动探求者、运用者、创新者 教师评价 强调结果，评价主要采取定量分析的方法 既重过程又重结果，评价采用定量与定性分析相结合的方法 知识状态 知识是静态的，不可更改 知识是动态的，随着我们的经验而改变 五、运用现代教育技术建构“自主、互动、创新”教学模式应当遵循的原则 （一）遵循以先进的教学理论为指导的原则 在研究儿童认知发展基础上产生的建构主义，不仅形成了全新的学习理论，也形成全新的教学理论。建构主义学习理论和建构主义学习环境强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主

16、体、知识意义的主动建构者；而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大变化。这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式、全新的教学方法和全新的教学设计思想。“自主、互动、创新”的教学模式正是顺应建构主义学习环境的上述要求而提出来的，因而很自然地，建构主义的学习理论和教学理论就成为以“学”为中心的教学设计的先进理论基础，也就是建构主义学习环境下的教学设计的理论基础。 （二）遵循充分发挥现代教育技术的优势的原则 现代教育技术有如下一些的优势：（1）教学信息显示多样化；（2）教学信息组织的超

17、文本方式；（3）教学过程的交互性；（4）教学信息的大容量储存；（5）教学信息传输的网络化；（6）教学信息处理的智能化。“自主、互动、创新”教学模式应当充分发挥现代教育技术的这些优势。 （三）遵循实现教学过程要素关系的转变的原则运用现代教育技术构建“自主、互动、创新”的新型物理教学模式应当转变教学过程中各要素之间的关系：（1）教师角色的转变由以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和活动的组织者。（2）学习地位的转变从被动接受的地位转变为主动参与、发现、探究和知识建构的主体地位。 （3）媒体作用的转变由作为教师的讲解的演示工具转变为学生的认知工具。（4）教学过程的转变由讲解说明的进程转变为通过

18、情景创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为主体的过程。 （四）遵循体现素质教育的总目标的原则。 “着眼未来，面向全体，整体优化，个性鲜明”是素质教育总目标，它集中体现了“促进学生全面发展”的思想。因此学科教学应坚持学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、创新能力、和与人交流合作的能力。这与基础教育课程改革的目标是一致的。 （五）遵循多方互动性原则。 学习是一个互动的过程，因为每个学生的认知结构和认知水平不尽相同，生活经验与工作经验有差异，学生与人合作既能相互启发，相互补充，减少学习中的困难，又能增加人际情感交流，减少孤独，激励学习兴趣。因此，应遵

19、循多方互动性原则。 （六）遵循教育技术与教学设计相适应的原则尽管运用教育技术可以提高课堂教学质量，但它不是教学质量的决定因素。课堂教学的质量关键在于教师怎样根据教学内容的特点，进行科学、合理的教学设计，从而达到在教学过程中充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用的目的。教育技术只是教师和学生进行沟通、交流的辅助工具，利用它，可以把复杂的、口头难以表达清楚的内容形象生动地表达出来。如果不考虑教学内容的特点，忽略了教育技术的灵魂在于强化教师和学生的沟通与交流，一味盲目追求使用现代化教育技术，那就本末倒置了。（七）遵循现代教育技术与传统教育技术相结合的原则各种教育技术，传统的与现代的，均各有所长。在当

20、今社会，传统教育技术仍然大有用武之地，挂图、模型、标本、实物能够以直观、具体的形象给学生以较强的感性认识；音像媒体依靠视频和声音能够给学生以视觉与听觉的综合感官刺激；投影、幻灯投资少，制作简便，而且随着胶片记录仪的问世，大大提高了幻灯片的制作质量；仿真模拟教具可以为学生提供反复练习的机会，培养学生严肃认真的工作态度和正确规范的操作技能。所以说，教育技术的选用不是越新越好、越现代化越好，而是根据需要辅助表达的对象，立足现有的教学条件，因地制宜，把传统教育技术与现代教育技术进行科学的优化组合使用，达到扬长避短、相互补充的目的。过分依赖一种技术，而忽视其它技术，是不可取的。六、电磁感应现象在“自主、

21、互助、创新”教学模式下的教学设计和实践 电磁感应现象是物理教学中的重点更是难点，传统教学中学生把电磁感应现象产生的条件背得滚瓜烂熟，但一接触到实际问题，就犯错误，实际上并没有破除错误的感性认识，没有真正理解产生感生电流的条件。这也正是灌输式教学、学生被动接受的结果。学生对规律的认识需要自己通过对知识的主动探索、主动发现和思考以及对所学知识意义的主动建构而得来。因此要想突破教学的难点，必然要求学生由被动变为主动，成为认知的主体。因此在准备这节课的时候我们选择建构主义作为它的理论基础，充分利用现代教育技术为学生提供一个能够主动建构意义的学习环境，通过学习者的自主探索、互动学习,实现对所学知识的意义

22、建构和创新。（一）教学设计（1） 教学设计思想要想使学生成为信息加工的主体，成为知识意义的主动建构者和创新者，我采用了适应建构主义学习环境要求的“自主、互动和创新”的教学模式的教学设计。创设良好的情境不仅包括创设引人入胜的开场白也必须包括创设一种良好交流讨论氛围，营造一种争相研究的气氛，因此本课场地在电子阅览室，我给每位学生准备一台电脑，主页采用超级链接的方式挂在学校的网站上，采用远志多媒体教学网络系统。四人又分成一组，每组配备足够完成三个电磁感应实验的实验仪器，小组之间可以直接交流讨论，各组之间可以通过网络进行交互讨论，在各组进行研究后还会有一个就存在突出问题进行讨论的交流时间。教师可以通过

23、教学网络系统的监控功能监看每一位同学的屏幕，可以通过对学生传上来的反馈练习答案进行分析还可以直接走到学生中间参与引导各组的讨论研究，甚至还可以直接通过网络对话的功能之间单独与每一位同学联系，通过种种手段可以掌握学生的学习动态更好的引导课堂。因此我们通过远志多媒体教学网络系统构建了一个具有可参与性和互动性的环境，通过课件和实验器材等提供了大量可选择的学习资源。如此这样，我们通过创设这样一个多元化的软、硬件教学环境，使学生能够利用以计算机技术为核心的现代教育技术，真正的将计算机作为一种认知的工具，学生利用互联网，通过自主探索、交流、讨论、思考，多方位、多角度对学习内容进行理解和掌握，从而培养学生的

24、创新能力和认知能力，顺利完成对所学知识的意义建构和创新。（2） 信息资源设计这节课的资源设计主要来源于两部分：可完成诸多实验的实验器材和一个以电磁感应为主题的网页。实验分为演示实验部分和学生实验部分。通过演示实验激发学生研究兴趣，引入研究课题。提供的学生实验器材能够完成三个以上实验作为学生分析的素材。为本课所制作的网页由首页和若干分网页组成。这个网页能够覆盖这节课所有研究内容，首页有情景创设和学习要求，以及时代背景（其中包括法拉第、奥斯特、赫兹、麦克斯韦、电磁感应的发现等一些科学史料组成的分页）、多媒体课件（内容有五个交互性的flash模拟动画实验）、创新设计（包括发电机、自感、录音磁头、话筒

25、以及磁现象的五花八门的应用以及自己的创新内容等分页）、讨论区、留言板、练习反馈等内容。还提供了能直接链接到互联网上相关资料链接，通过互联网提供给学生一个可以说是无限的、开放型的资源网络。同时多媒体课件制作较为细致精美，具有很好的交互性，所有页面都有回到主页的按钮，所有的实验均可重复观看，所有的实验现象都有详细的解释，学生能够较自由选择研究的过程和顺序，给了学生很大的自主探索、互动研究的空间。（二）教学实践和教学过程这节课的上课地点在我校图书馆的电子阅览室，采用远志多媒体网络教学系统，以期对运用现代教育技术构建物理新型课教学模式进行一个初步实践探索。教学的过程主要分四个部分：（1）教师创设情景，

26、提出课题：通过奥斯特的实验提出问题和学习要求，然后介绍提供的实验器材和提供的研究环境，给出导学，但是要注意的是在这里我们不是告诉学生要怎么样去做；（2）学生自主探索，建构意义：让学生组成研究小组从网站及实验进行自主探索和研究，在研究过程一定要提倡学生讨论交流，老师只在学生协作学习过程中做画龙点睛的引导和控制，让学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置；（3）互动协助：在学生通过网络交上反馈信息后，教师一方面让学生看答案，一方面针对反馈信息结合在刚才的学生学习中看到情况，迅速分析出学生在学习中碰到的疑点难点；将这些疑点难点提出来，引导大家讨论、引导学生通过会话讨论主动建构正确的

27、概念和规律，还可以让学生通过网络向老师或者直接提出自己的疑惑供大家讨论，实现生生互动；（4）创新设计，教师评价：学生从网页上的创新内容举一反三，设计自己的创新内容上交，老师结合本节课学习情况和学习目标作一个点评总结。七、一些简单思考和体会： 对于学生要成为意义的主动建构者，必须要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用：（1）要用探索法、发现法去建构知识的意义；（2）在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证；（3）要把当前所学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。（4）要敢于质疑，勇于向传统

28、挑战，有创新精神。对于教师要成为学生建构意义的帮助者，就要求教师在教学过程中从以下几个方面发挥指导作用：（1）要收集、开发与组织各类教学资源，设计、建立与完善学习环境与情景，包括自主学习环境（基本学习内容，扩展学习内容，检索查询获取相关知识和学科最前沿的知识），交流与协作学习环境（学生之间，学生与教师、专家之间）和动态教学评估的环境（随时动态地进行有关教学的调查与评估，畅通师生信息与心灵交流的通道）。（2）充分展示教师的人格魅力和吸引力，发挥教师的主导作用。包括深入了解学生的基础情况，给予学生具体的学习方法的指导；不断督促与帮助学生克服学习的惰性，培养学习的主动性；不断发现与帮助学生在遇到困难

29、时建立信心与勇气；不断激发学生学习的兴趣，调动学生学习的热情；不断与学生进行心灵的交流，帮助学生建构当前所学知识的意义。（3）有意识地培养学生的自主意识、诚信互助协作美德、不断创新的精神和能力。随时适时给予学生以具体的指导与帮助，挖掘学生心灵深处的真善美。（4）不断进行教学调查与教学评估，改进自己的教学工作。八、结束语 国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织提交的报告教育-财富蕴藏其中指出：21世纪教育的四大支柱，就是要培养学生学会四种本领，这四种本领就是：学会认知（继续学习能力），学会做事（实践，创造），学会合作，学会生存。在第三次全国教育工作会议上，江泽民同志指出：“教育在培养民族创新精

30、神和培养创造性人才方面，肩负着特殊的使命。每一个学校，都要爱护和培养学生的好奇心、求知欲，帮助学生自主学习、独立思考，保护学生的探索精神、创新思维，营造崇尚真知、追求真理的氛围，为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境。” 而伴随着现代教育技术的飞速发展，以建构主义理论为指导的以学为中心的主体教学模式也为构建学生主体发展模式、更好地培养学生学习能力、协作精神和创新精神带来了新的契机。虽说这种利用现代教育技术构建的新型物理教学模式现在还处于探索时期，也还存在着很多值得商榷的地方，但是我相信随着物理课程标准和基础教育课程改革的实施、随着计算机技术和硬件环境的进一步改善，尤其是教师的教育思想、教育观念的转变和广大物理教师不断的实践努力，运用现代教育技术构建的新型物理教学模式必将逐步走向完善。_参考文献：1 张屹, 祝智庭.建构主义理论指导下的信息化教育J 电化教育研究,2002,(1)2 何克抗.建构主义革新传统教学的理论基础J 电化教育研究, 1997,(3)(4) 3 孙杰远.信息技术与课程整合M 北京：北京大学出版社 ,2002 ,(7)