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摘 要:数学日记是国内教学界近二十年的研究热点,将传统的数学日记与反思性学习结合,基于新型的课程管理平台Moodle开发相关的写作形式,对于改进数学作业布置形式,提高学生数学学习能力,丰富数学教学形式都有很大的促进作用.
关键词:数学日记;Moodle;算法
[?] 研究的背景
Moodle是一个基于建构主义教育理论开发的课程管理平台,目前已在200多个国家和地区推广和应用,我国于2005年引入,国内习惯将其称为魔灯. 在平台中,教师不仅可以使用资源、呈现信息,还可以组织各种教学活动,学生也可以通过它实现在线学习、上传作业、查看测试结果与数据分析、提出问题.
数学日记源于20世纪60年代美国的“贯穿于课程的写作”运动,反思性数学日记指的是学生以日记的形式,记录自己对数学教学内容或活动过程的理解、评价及意见.通过交流数学知识,辨析解题过程,提高自身对数学知识,体验、监控的自我反思.
2012年笔者主持了福建省“反思性日记在高中文科数学学习的应用研究”课题研究,尝试基于Moodle平台的反思性数学日记的开发与应用,将传统的写作方式结合信息技术,经过一年多的实践探索,现以人教A版必修3第1章《算法》为例,展示一个完整的基于Moodle反思性数学日记的设计过程与反思,与同行们交流、切磋.
[?] 基于Moodle的反思性数学日记设计
(一)选题的说明
随着现代信息技术的发展,作为计算机重要基础的“算法”成为普通公民应该具备的常识和基本素养. 新课改后,算法进入中学数学教材,《普通高中数学课程标准(实验)》(下简称《课标》)将其作为一个核心的数学概念和基本的数学思想提出.
《课标》指出“算法思想将贯穿高中数学课程的相关部分”,“思想方法应渗透在高中数学课程其他有关内容中,鼓励学生尽可能地运用算法解决相关问题”. 但实际教学中,因为课标没有明确指明哪些知识点适宜与算法融合,加上算法高考题型相对单一,大部分教师还是选择将处在必修三的算法进行孤立的处理. 利用Moodle平台可将算法的学习贯穿于课程始终,即可以记录学习的过程性,也可以保证知识的延续性.
《课标》指出“算法内容是将数学中的算法与计算机技术建立联系”,“有条件的学校,应鼓励学生尽可能上机尝试”. 但实际教学中,除了教学设备与教师观念等原因以外,算法本身构造的多样性与结果检验的复杂性都让教师无法在有限的课堂活动中让学生更多地参与上机实测调试. 利用Moodle平台将算法的学习拓展至课外,即解决了课堂空间的局限性,也增加了学习方式的多样性.
(二)基本界面的设计
反思性数学日记平台的设计理念是:教师利用Moodle平台提供反思资源并引导学生进行相关反思活动,学生将师生在互动交流中生成的过程性资源记录在Moodle平台中.
日记的内容分为五类:阶段反思、测评反思、视频反思、纠错反思和操作确认.这些内容的设计运用到Moodle两类功能模块——资源和活动,如表1所示.
(1)对于“阶段反思”,指的是在不同学段的学习过程中,遇到可与算法相结合的知识点,教师或者学生可以利用Wiki(一种Moodle平台中类似于留言功能的多人写作模式)活动模块,发起对该部分内容学习的讨论.
(2)对于“测评反思”,指的是教师利用测验活动模块,将与算法相关的优良试题制作成试题库进行测试,并利用其自带的分析功能对学生的答题情况做定量分析.
(3)对于“视频反思”,指的是教师将与循环结构相关的教学微视频内嵌至网页中,让学生进行自主学习并记录观看心得.
(4)对于“纠错反思”,指的是教师将学生典型的错误作业扫描,并以标签的形式展示出来,让学生进行辨析讨论.
(5)对于“操作确认”,指的是教师以文件形式提供软件链接,让学生对算法进行调试,将调试结果截图记录,并记录相应反思心得.
(三)反思日记的内容与形式
(1)对交汇知识点进行阶段反思
《课标》虽然强调算法贯穿整个数学课程,但是并没有明确地指出哪些知识适宜与算法融合;课程提倡螺旋式的学习方式,但是教学进度与考试范围的现实性却不可能让师生有太多的拓展空间. 笔者利用Moodle平台,通过教师方向性的引导和学生阶段性的反思,力求解决以上两个问题,交汇的知识点分布情况与问题举例如表2所示.
在适合融合算法的各个学段学习过程中,利用Moodle平台的Wiki活动模块,或者通过教师引导,或者学生自主创设,发起对问题的讨论,对算法进行反思性学习,学生通过探讨,阶段性地回顾算法知识,提升对算法的理解,真正落实将算法学习贯穿课程始终的课标理念.
(2)对经典试题进行测评反思
作业与考试是检查阶段学习成效的两种主要的方式,也是阶段回顾知识的两种重要的手段,作业可以针对不同学生灵活进行分层设计,但不易进行定量的统计;测试可以有效地对学生学习情况做整体的分析,但很难做到针对不同学生设计不同的题目. 如何及时科学地分析学生答题的情况并有效地进行师生间的反馈互动,是两种传统方式较难解决的问题.
Moodle平台的测试功能模块可以灵活设置各种题型的测试题,并拥有强大的数据统计功能,学生可以根据自己的实际情况灵活选择题目组合进行作答,通过数据统计分析,及时发现自己的错误并了解其他同学的答题情况;教师也可以针对学生答题情况,有针对性地发起相关问题的讨论,如图1所示.
(3)对答疑解惑进行视频反思
以视频为载体,纪录算法教学过程中师生围绕某个知识点(重点、难点、疑点)开展的有反思价值的教学活动片段.以微视频的形式呈现,针对某个具体的细节展开,以小见大,视频可以是学生纪录教师对某个问题的讲解,也可以是教师纪录学生对某个问题的反思过程.
将录制的微视频内嵌在Moodle平台,视频可以进行不同的分类,便于学生后续的搜索观看、学习反思,对应视频可以设置相应的Blog进行观后讨论,即让反思的形式多样化,又让反思的内容可视化,如图2所示.
(4)对典型错误进行纠错反思
针对解题的纠错反思是最常见的反思方式,但大部分学生因为缺乏科学的指导和有效的交流,导致纠错不及时,反思不到位. 学生的错因各不相同,教师纠错的时候常感有心无力,如何给予不同学生有针对性的纠错引导,如何发挥学生在纠错过程中的主动性与互动性,是解决有效反思的两个关键问题.
利用Moodle平台的标签,将学生出现典型错误的作业扫描成图片贴在Moodle上,不同类型的错误可以进行分类整理,结合留言功能,发动学生进行评析,调动集体的力量进行纠错,如图3所示.
(5)对分析结果进行操作确认
算法虽然不能简单地处理成程序语言的学习,但是作为计算机的基础,脱离计算机实践的纯理论学习对学生来说是不完整的. 《课标》鼓励有条件的学校要多上机进行操作,但实际上即使是有条件的学校,因为课时进度的原因,大部分的算法教学并没有向学生提供太多的上机操作机会.
利用Moodle平台文件链接VB等编程软件,让学生将一些典型算法问题的程序操作确认过程以图片的形式贴在平台上,并以留言的形式将反思记录在对应图片后面,学生即检验了算法结果的正确性,同时也分享了解题过程的得与失,如图4所示.
关键词:数学日记;Moodle;算法
[?] 研究的背景
Moodle是一个基于建构主义教育理论开发的课程管理平台,目前已在200多个国家和地区推广和应用,我国于2005年引入,国内习惯将其称为魔灯. 在平台中,教师不仅可以使用资源、呈现信息,还可以组织各种教学活动,学生也可以通过它实现在线学习、上传作业、查看测试结果与数据分析、提出问题.
数学日记源于20世纪60年代美国的“贯穿于课程的写作”运动,反思性数学日记指的是学生以日记的形式,记录自己对数学教学内容或活动过程的理解、评价及意见.通过交流数学知识,辨析解题过程,提高自身对数学知识,体验、监控的自我反思.
2012年笔者主持了福建省“反思性日记在高中文科数学学习的应用研究”课题研究,尝试基于Moodle平台的反思性数学日记的开发与应用,将传统的写作方式结合信息技术,经过一年多的实践探索,现以人教A版必修3第1章《算法》为例,展示一个完整的基于Moodle反思性数学日记的设计过程与反思,与同行们交流、切磋.
[?] 基于Moodle的反思性数学日记设计
(一)选题的说明
随着现代信息技术的发展,作为计算机重要基础的“算法”成为普通公民应该具备的常识和基本素养. 新课改后,算法进入中学数学教材,《普通高中数学课程标准(实验)》(下简称《课标》)将其作为一个核心的数学概念和基本的数学思想提出.
《课标》指出“算法思想将贯穿高中数学课程的相关部分”,“思想方法应渗透在高中数学课程其他有关内容中,鼓励学生尽可能地运用算法解决相关问题”. 但实际教学中,因为课标没有明确指明哪些知识点适宜与算法融合,加上算法高考题型相对单一,大部分教师还是选择将处在必修三的算法进行孤立的处理. 利用Moodle平台可将算法的学习贯穿于课程始终,即可以记录学习的过程性,也可以保证知识的延续性.
《课标》指出“算法内容是将数学中的算法与计算机技术建立联系”,“有条件的学校,应鼓励学生尽可能上机尝试”. 但实际教学中,除了教学设备与教师观念等原因以外,算法本身构造的多样性与结果检验的复杂性都让教师无法在有限的课堂活动中让学生更多地参与上机实测调试. 利用Moodle平台将算法的学习拓展至课外,即解决了课堂空间的局限性,也增加了学习方式的多样性.
(二)基本界面的设计
反思性数学日记平台的设计理念是:教师利用Moodle平台提供反思资源并引导学生进行相关反思活动,学生将师生在互动交流中生成的过程性资源记录在Moodle平台中.
日记的内容分为五类:阶段反思、测评反思、视频反思、纠错反思和操作确认.这些内容的设计运用到Moodle两类功能模块——资源和活动,如表1所示.
(1)对于“阶段反思”,指的是在不同学段的学习过程中,遇到可与算法相结合的知识点,教师或者学生可以利用Wiki(一种Moodle平台中类似于留言功能的多人写作模式)活动模块,发起对该部分内容学习的讨论.
(2)对于“测评反思”,指的是教师利用测验活动模块,将与算法相关的优良试题制作成试题库进行测试,并利用其自带的分析功能对学生的答题情况做定量分析.
(3)对于“视频反思”,指的是教师将与循环结构相关的教学微视频内嵌至网页中,让学生进行自主学习并记录观看心得.
(4)对于“纠错反思”,指的是教师将学生典型的错误作业扫描,并以标签的形式展示出来,让学生进行辨析讨论.
(5)对于“操作确认”,指的是教师以文件形式提供软件链接,让学生对算法进行调试,将调试结果截图记录,并记录相应反思心得.
(三)反思日记的内容与形式
(1)对交汇知识点进行阶段反思
《课标》虽然强调算法贯穿整个数学课程,但是并没有明确地指出哪些知识适宜与算法融合;课程提倡螺旋式的学习方式,但是教学进度与考试范围的现实性却不可能让师生有太多的拓展空间. 笔者利用Moodle平台,通过教师方向性的引导和学生阶段性的反思,力求解决以上两个问题,交汇的知识点分布情况与问题举例如表2所示.
在适合融合算法的各个学段学习过程中,利用Moodle平台的Wiki活动模块,或者通过教师引导,或者学生自主创设,发起对问题的讨论,对算法进行反思性学习,学生通过探讨,阶段性地回顾算法知识,提升对算法的理解,真正落实将算法学习贯穿课程始终的课标理念.
(2)对经典试题进行测评反思
作业与考试是检查阶段学习成效的两种主要的方式,也是阶段回顾知识的两种重要的手段,作业可以针对不同学生灵活进行分层设计,但不易进行定量的统计;测试可以有效地对学生学习情况做整体的分析,但很难做到针对不同学生设计不同的题目. 如何及时科学地分析学生答题的情况并有效地进行师生间的反馈互动,是两种传统方式较难解决的问题.
Moodle平台的测试功能模块可以灵活设置各种题型的测试题,并拥有强大的数据统计功能,学生可以根据自己的实际情况灵活选择题目组合进行作答,通过数据统计分析,及时发现自己的错误并了解其他同学的答题情况;教师也可以针对学生答题情况,有针对性地发起相关问题的讨论,如图1所示.
(3)对答疑解惑进行视频反思
以视频为载体,纪录算法教学过程中师生围绕某个知识点(重点、难点、疑点)开展的有反思价值的教学活动片段.以微视频的形式呈现,针对某个具体的细节展开,以小见大,视频可以是学生纪录教师对某个问题的讲解,也可以是教师纪录学生对某个问题的反思过程.
将录制的微视频内嵌在Moodle平台,视频可以进行不同的分类,便于学生后续的搜索观看、学习反思,对应视频可以设置相应的Blog进行观后讨论,即让反思的形式多样化,又让反思的内容可视化,如图2所示.
(4)对典型错误进行纠错反思
针对解题的纠错反思是最常见的反思方式,但大部分学生因为缺乏科学的指导和有效的交流,导致纠错不及时,反思不到位. 学生的错因各不相同,教师纠错的时候常感有心无力,如何给予不同学生有针对性的纠错引导,如何发挥学生在纠错过程中的主动性与互动性,是解决有效反思的两个关键问题.
利用Moodle平台的标签,将学生出现典型错误的作业扫描成图片贴在Moodle上,不同类型的错误可以进行分类整理,结合留言功能,发动学生进行评析,调动集体的力量进行纠错,如图3所示.
(5)对分析结果进行操作确认
算法虽然不能简单地处理成程序语言的学习,但是作为计算机的基础,脱离计算机实践的纯理论学习对学生来说是不完整的. 《课标》鼓励有条件的学校要多上机进行操作,但实际上即使是有条件的学校,因为课时进度的原因,大部分的算法教学并没有向学生提供太多的上机操作机会.
利用Moodle平台文件链接VB等编程软件,让学生将一些典型算法问题的程序操作确认过程以图片的形式贴在平台上,并以留言的形式将反思记录在对应图片后面,学生即检验了算法结果的正确性,同时也分享了解题过程的得与失,如图4所示.