发布时间:2023-10-13 15:37:57
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇中学数学教育叙事,期待它们能激发您的灵感。
关键词:小学数学 教育教学 课堂 兴趣 方法
中图分类号:G623.5 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2015)06-0208-01
新时期,新气象,过往“满堂灌”的教育方式已经不再适应当前教育的需要,新课程要求在课堂教学中把以往的“鸦雀无声”变成“畅所欲言”,“纹丝不动”变成“自由活动”。要求我们不但要教给孩子们知识,更要教给孩子们掌握知识的方法,从而打造适合自己的高效课堂,让小学数学课堂焕发生命的活力。那么作为教师的我们该如何做呢?作为一名小学数学教育工作者,经过多年的教学,以及参阅大量的文献,笔者对于新时期小学数学优质课堂的构建有着深刻的认识,在此表述,供同仁参考指正。
1 积极调动学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习
不容否认,兴趣是学生的直接动力,兴趣是最好的老师,兴趣的培养也决定着学生学习活动的方向和效率。作为小学阶段的教师要善于培养学生的学习兴趣。在课堂教学过程中要学会创设问题情境,诱发学习兴趣,把学生的思维调动起来,主动参与到学习活动中。同时我们还应该注重实践操作,调动学习兴趣。小学阶段的学生,爱动是他们的天性,在教学过程中,教师要引导学生主动参与实践活动,指导学生动手操作,让他们动脑、动手、动口,调动学习积极性,发挥其主观能动作用。与此同时,我们还需要联系实际生活,培养学习兴趣。当学习材料与已有知识和生活经验相联系时,学生对学习才会有兴趣;当学习材料和学生的现实生活密切结合时,才能引起学生的共鸣,从而自觉、积极地学习。一旦学生有了兴趣,作为优质教师的我们下一步就是要调动学生的学习主动性了。在课堂教学中,学生是学习的主体,是真正的学习主人,充分发挥学生学习的主动性,可以使学生有效地进行教学。在教学过程中,我们要引发学生的情感体验,激发合理适度的学习动机;要让学生明确学习的目的和要求;要给予学生一定的决策权,包括目标的制定、学习方式的选择、课堂管理的方式等;同时要提出富有挑战性的任务,引发学生积极思考与积极行为;以及给予学生适当的鼓励。只有这样,培养学生的学习积极性,调动学生的学习兴趣,才能使得学生变被动学习为主动学习,才有助于优质课堂的构建。
2 优化教学过程,提高教学效果
课堂只有短暂的40几分钟,然而要想在这简短的时间内提高教学效果,这就需要我们教师合理的优化教学课程,从而提高教学课堂效果。新时期,小学数学课程标准指出:“有效地数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。”而高效地小学数学学习活动应是在有效地数学学习活动基础上的更高层次追求。那么我们该如何优化教学过程呢?作为小学数学教师首先要认真的备课,而认真备课就要从课堂导入开始。引人入胜的导入,可以唤醒学生的求知欲,激发他们的学习兴趣。因此,教师一进课堂就可以或让学生听听与课文有关的录音或音乐,或讲一个与课文有关的小故事,或展开一段与课文有关的精彩对话,或利用视频短片导人等等,以激发学生的学习兴趣和学习动机,从而提高课堂效率。好的开始是成功的一半,而后我们还需要设置提纲,引导自学。课前写好小黑板,课上通过小黑板让学生看,明确自学要求,即自学什么内容,用多长时间,如何检测等,并指导学生自学的方法,如看书,是独立围绕思考题看书、找答案,还是边看书、边讨论、边解决疑难问题等等。而学习日标与自学要求的提出,低年段学生以激励比赛方式最好,因为比赛可以激发小孩子的求知欲望,调动学生学习的积极性。当然仅仅这些是远远不够的,在教学过程中还可以合理安排小组讨论,合作探究,从而大大的提高教学效果。合作是一种比知识更重要的能力,它越来越成为当代人的一种重要素质,受到大家的青睐。而课堂开展小组合作学习,有利于师生间、学生间的情感沟通和信息交流,有利于鼓励学生从不同的角度去观察、思考问题,发展思维的发散性、求异性。正如古人所说, 三个臭皮匠赛过诸葛亮,我们要善用合作教学,只有这样,才能最大化的提高学生掌握知识的效果。
3 重视方法的指导,循序渐进
关键词:中小学教师;继续教育需求;综述
中图分类号:G635.1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0153-02
随着国家对中小学教师继续教育的重视,继续教育的实效性越来越引发人们的反思和关注。其中一个重要的方面是对中小学教师继续教育需求的研究。可以说需求研究是继续教育的起点,满足其继续教育需求,进而影响教师的教学行为,是我们进行培训的终极目的。通过检索、梳理文献资料,发现关于中小学教师的继续教育需求问题,全国各地有过不少调查研究,主要涉及内容有:中小学教师继续教育的动力研究、教育内容的需求研究、教育模式的需求研究、教师继续教育需求的差异性研究、影响中小学教师继续教育实效性因素研究以及培训需求分析研究。
一、对继续教育动力因素的研究
教师培训动力研究是教师培训需求调查研究的重要内容。研究主要就中小学教师对继续教育性质、任务、作用、必要性的认识与基本态度、参加继续教育的基本动机等方面进行探讨。研究的主要结论是:大部分教师对实施中小学教师继续教育的必要性具有比较清楚的认识。中小学教师继续教育的认知方面存在地区差异和城乡差别,而认知程度的高低和参训的积极性又受年龄、教龄以及教师本人学历层次的影响。城市教师对继续教育的积极性和认识度高于农村教师,青年教师以及高学历的教师非常愿意参加继续教育。而也有部分教师由于种种原因,对继续教育认识存在偏差,认为继续教育是走过场。
二、对继续教育内容需求的研究
课程是中小学教师继续教育的核心问题。了解中小学教师继续教育的课程需求对于确保继续教育的顺利进行和实效性、对于强化中小学教师继续教育的动因有着十分重要的意义。分析文献可以发现,继续教育课程内容相对集中在思想素质类、专业知识类、教育科学类、教学能力类以及新课改等方面。教师对课程内容不满意的主要原因如下:课程设置没有完全适应新形势和新课程的要求,内容陈旧、偏重于理论,与教师实际教学联系不紧密。而教师们更希望得到新课程讲解、学科前沿知识、班务管理、现代教育技术如何与教学实践联系起来等具有针对性与实效性的知识。中小学教师继续教育内容需求存在差异性,有研究者提出了设置“必修课”与“选修课”的设想,可以给教师们更多选择。
三、对继续教育模式需求的研究
国家教委“九·五”重点课题《全国中小学教师继续教育的基本模式及实践研究》从教师培训途径、教学方式、培训师资、培训考核方式等方面对教师培训的模式需求进行了探讨。研究表明教师继续教育主要是纵向的学历教育与封闭式培训。多数地区还在实施着“在统一的时间内,到统一的地点,接受统一的内容”的计划经济式的职后培训模式,效果并不理想。多种模式相结合,因地制宜,可以较好实现我国农村中小学教师的个性化发展诉求。对培训师资需求的研究显示,教师更倾向于“能者为师”的做法,培训教师不仅要专业水平高,且必须熟悉中小学实际情况;培训教师不仅是专业理论的专家,而且更应该是新理念、新方法的实践者。各种研究提供的考核形式主要有综合测评、书面考试、撰写论文、读书笔记、写心得体会等,多数教师倾向于综合测评型的考核:过程性考核和总结性考核相结合,全面、系统地考核教师培训。
四、对教师继续教育需求的差异性研究
已有的研究表明,不同类型教师培训需求的差异性逐渐成为人们关注的焦点。《全国中小学教师继续教育的基本模式及实践研究》课题组,对中小学教师的培训需求做了调查研究。该研究表明,中小学教师在培训动力方面不存在根本的差异,只是小学教师比中学教师更需要拓宽知识面。而肖建彬则指出:中小学教师的继续教育需求既有差异性,又有共同性。就其差异性而言,既有个体差异性,又有时代差异性;就其共同性来说,其需求不仅有阶段性特征,即在一定阶段上具有相对稳定性,而且有类型性特征,即同一类型的教师有着共同的需求,继续教育必须妥善处理个性与共性的关系。
五、对教师培训有效性影响因素的研究
实效性问题是当前教师培训的重点也是难点。适应成人教育特性,提高教师培训实效性应加强对教师培训需求的分析,而需求分析的侧重点是教师内在的学习需要,方法大多数是采用自上而下的“菜单式”调查和自下而上的问卷调查。结果表明培训主体缺位、培训理念陈旧、培训对象排异、培训目标模糊、培训内容统一、培训方式单一、培训管理粗放等是影响教师满意度的主要因素,使培训的效果大打折扣。对如何提高中小学教师继续教育的研究实效性,有研究者从宏观视角提出要加强政策法规建设、广泛宣传引起全社会的重视、解决教师参加继续教育的实际困难、加强继续教育机构建设、提高继续教育实施者素质等优化思路。更多研究者从微观上提出改进的对策或建议,如:优化课程设置,改进继续教育方式与方法,激发教师内在学习需求,合理安排继续教育时间与形式,加强学程管理以及考核等。有研究者则从现代培训理论出发,给出建议:了解教师培训需求,帮助确定目标;转变角色,关注教师个体,推动教师积极参与;设置有效问题,进行有效沟通,强化自我评价;创设合作学习的氛围,共享教育资源等。
六、对继续教育培训需求分析的研究
如何在实践中推动培训者重视与开展培训需求分析,是教师教育研究者和工作者必须深入思考的问题。基于需求分析的研究表明:继续教育需求分析实践中存在问题:需求分析缺位、不到位和错位。赵德成、梁永正在《培训需求分析:内涵、模式与推进》指出两种常见的误解:一是培训者将培训需求分析简单等同于培训愿望分析,过分依赖教师自我报告,导致教师部分客观需求无法真正识别,从而影响了培训的针对性和实效性。二是有些培训者客观评估了教师的工作绩效,发现了绩效差距,直接界定为培训需求。不深入分析差距形成的原因,就会使一些不能通过培训缩减的差距也被错误地当作培训需求,最终结果是耗费了培训资源,却达不到应有的效果。综观我国中小学教师继续教育需求研究,可以看出人们越来越关注中小学教师培训实效性问题。同时我国中小学教师继续需求研究尚存在不足之处,主要表现为:一是在研究内容上,对动力因素、课程内容需求、培训模式需求方面研究较多,差异性研究、有效性影响因素研究以及基于需求分析的研究,还有待更加系统的深层次研究。二是在研究方法上,量化研究多,质的研究较少。量化研究中多采用问卷调查的实证研究方法,但调查问卷的质量和科学性有待进一步提高。自2010年大规模实施“国培计划”以来,新的继续教育模式不断涌现,同时也出现的一些新的问题;随着经济社会的发展,教师自身观念和素质的提高,他们对继续教育的需求也将处于不断变化之中,这些都是我们今后要关注的方向。只有深入了解教师对继续教育的真正需求,发现问题、研究问题,才有可能解决问题。
参考文献:
[1]肖建彬.继续教育:教师想要什么?中小学教师对继续教育的需求分析[J].继续教育研究,2001,(11).
[2]张兆芹.内在学习需求:教师继续教育的切入点[J].教育发展研究,2008:5-6.
[3]王晓萍.教师职后培训模式探讨[J].大连教育学院学报,2010,(1).
[4]黄玉.安徽省中小学教师远程继续教育绩效评价与反思[J].安庆师范学院学报(社会科学版),2011,12(30).
[5]雷培梁.近十年来我国中小学教师继续教育培训需求研究综述[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2009,22(10).
[6]况红.提高教师培训有效性的探索——以实施“国培计划”中西部项目为例[J].中国成人教育,2010,(10).
一、挖掘教材资源,适时进行可持续发展教育
在小学数学教材中有丰富的环境教育素材,教师在课堂教学中要有意识地挖掘教材资源,选择有利于学生学习的、形象生动的素材,充分发挥环保素材的教育意义。在传授数学知识的同时,结合小学生的现实生活,在其中渗透环境保护知识,潜移默化地对学生实施可持续发展教育。
1.保护水资源。例题:一个滴水水龙头每天会浪费掉1.5千克的水,那么每年大约会浪费多少水?
2.吸烟的害处。例题:2012年某国由于吸烟造成的死亡是32520人,是机动车引起死亡的12倍,那么由于吸烟造成的死亡人数比机动车引起的死亡人数多多少?
3.爱护树木。例题:①山上种有柏树和松树,其中柏树有210课,比松树少90棵,那么山上有多少棵松树?②1公顷森林在生长季节内5天能够吸收4.5吨的二氧化碳,那么800平方米的森林每天能够吸收多少二氧化碳?
4.水土流失的严重性。例题:①地球上每天有800万吨的水土流失,这些流失的水土如果用能装10吨的卡车来运,需要多少辆能运完?②每辆卡车长度是8米,如果将这些车排列起来,总长度是多少?
在课堂教学中,让学生通过计算了解到环境保护的重要性,增强学生的可持续发展观念。如果学生发现800万吨流失的水土需要80万辆卡车才能运完,这些量化信息就会使学生感到惊讶,感受到水土流失的严重性。
此外,除了教材中已有的环境保护和可持续发展教育素材,教师要主动学习和小学数学有关的环境知识,寻求数学知识中包含的环境问题,将数学学习与可持续发展教育有机结合,增强学生的环保责任感。
二、开展实践活动,感受环保的重要性
在教学“校园的绿化面积”这一内容时,可将学生进行分组,让学生先上网收集校园绿化设计的资料,调查可进一步进行绿化的地点,设计出校园绿化方案,并计算出校园绿化所需的成本,最后由每组派代表向全班做方案介绍。
1.校园绿化方案设计过程。①分组确定校园里所需绿化的地方。②指导学生通过图书、网络查找出适合种植的植物资料。③充分运用所学的图形知识,设计出绿化方案,并分别计算各类植物的种植面积。④根据每种植物的价格,计算出整个绿化过程所需的成本。
2.各小组派出代表展示绿化设计方案。在数学课堂上,各小组分别展示绿化设计图,并介绍本组的校园绿化方案。再在各组间互相讨论,评出哪种绿化方案能使校园最美丽,哪种方案最经济合理。教师可指导学生将所有绿化方案集合起来,办成专刊,进行全校展览。
三、利用废物制作绿色学具,强化可持续发展意识
在教学过程中,要尽可能使环境知识和可持续发展观念贴近学生的生活实际,使学生能更好地了解如何在生活中保护环境。如,让学生知道生活中的废物是如何产生的,如何减少废物的出现;让学生了解哪些废物是不可再利用的,哪些废物是可以再利用、可以反复使用的。引导学生在生活与学习时,主动、仔细地观察,积极思考,利用一些废弃物制作学具,变废为宝,这样既能提高教学效率,又能将可持续发展观念贯穿于数学课堂中。这样的课堂活动不仅能激发学生参与的积极性与主动性,还可在培养数学思维、提高空间想象力的同时,增强学生的环保意识和可持续发展观念。
在教学“圆柱体体积”时,可指导学生收集废弃的易拉罐作为学具使用;在教学“长方体和正方体”时,可让学生在课余时间收集废弃的火柴盒、饮料盒、牙膏盒等作为学具。还可开展有关环保的讨论,让学生意识到自己在实际生活中不自觉地在制造污染,破坏环境,指导学生从我做起、从小事做起,在生活与学习活动中注意节约资源,减少废物的出现,避免废弃物污染对周围环境造成的影响。这样的教学实践在提高小学数学课堂教学质量的同时,可以强化学生的可持续发展意识。
【关键词】虚拟现实技术 教育教学
目前,随着虚拟现实技术的不断发展和完善,已经被应用到生产生活的各个领域当中,其中在教育教学方面,主要包括例如军事院校的教学演练、医学院校的模拟实训、体育院校的虚拟训练、工科院校的自动化机床操作、高职院校的模拟汽车驾驶、飞行驾驶等各个学科的教学当中。
1 虚拟现实技术简述
虚拟现实技术,又称灵境技术,是当今迅猛发展的一项综合性的交叉学科,自20世纪90年代以后兴起这种信息技术之后,许多学者用户便倍加关注与重视,虚拟现实技术主要是指综合的利用计算机的图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术以及多传感器技术等相结合,来模拟人们的视觉、听觉、触觉等感官的功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。
简单而言,虚拟现实技术就是一种先进的计算机用户的接口,将人们的视觉、听觉、触觉很好的自然的来进行交互,方便用户的操作,减轻用户的负担,从而,提高整个环节的效率。因此,虚拟现实技术主要具备四个方面的特征:多感知性、临场感、交互性以及自主性。
2 虚拟现实技术在国内外教育教学中应用现状
2.1 国外虚拟现实技术在教育教学中的应用现状
美国作为虚拟现实技术的国际顶尖者,拥有着许多的这种研究机构。甚至早在1992年,美国便确认了虚拟现实技术会适用于教育教学领域,将现有的软硬件设备的教学效果与虚拟现实技术的教学效果将比较,说明虚拟现实技术在教育教学中具有很强的实用价值。
同时,英国的很多院校相当的重视虚拟现实技术在教学方面的应用,对该项技术进行研究与开发,并且处于遥遥领先的地位。其中著名的诺丁汉大学对虚拟现实技术项目的研究对于在教育教学上有着相当有益的作用,不断的探索出桌面虚拟现实技术的输入输出设备等都都做出了巨大的贡献。
2.2 国内虚拟现实技术在教育教学中的应用现状
我国的许多高校也在虚拟现实技术刚刚出现不久,便开始关注该领域,先后的进行课题的研究和学术的探讨,比如北京航空航天大学进行的分布式飞行模拟的实验、浙江大学进行的建筑方面的虚拟规划的应用、哈尔滨工业大学所进行的人机交互方面的演示都取得了较好的成效,还有许多的高校也都进行了不同学科的试验,取得一定的成果。
3 虚拟现实技术在教育教学中的应用
3.1 在理论课堂教学中的应用
传统的教学模式是教师的讲与学生的听,现在的许多教学模式已经改变到了普遍的进行多媒体教学的操作,而将虚拟现实技术运用到教学的课堂当中,比如当向学生展示某一概念或展示某一虚幻的场景或环境时,便可以应用这种智能的虚拟现实技术来进行教学,制作和操作上都简单实用,这样,便能很好的来弥补传统课堂单一的不足,使学生更加直观的了解所学的内容。
3.2 在专业技能课程中的应用
在我国的众多高校中,更注重的是学生的专业技能操作,在这个过程中,可以充分的体现虚拟现实技术的临场感,学生可以在这个虚拟场景中扮演不同的角色,来进行和现实社会相同的操作,比如模拟汽车驾驶和飞行驾驶、模拟果树栽培的技能、模拟体育某项运动的练习、,模拟电器维修等各种职业技能的演习。通过搭建这样的仿真场景,让学生真正的参与其中,反复的练习操作,可以有助于学生掌握职业技能。
3.3 在实验实训课堂中的应用
将虚拟现实技术作为辅助实验实训课程的教学工具,可以调动课堂的学习气氛,比如说:虚拟现实技术可以虚拟历史上的著名人物,给学生一种穿越的感觉;又比如学生可以虚拟为老师,老师虚拟为学生,这样师生身份互换,大家可以一起畅所欲言,互相交流讨论;再比如英语课堂上可以虚拟英语的情景和环境,将虚拟人物进行导入,与不同情景的人物进行交流等。对于有些实验课程,有些耗时耗力的实验,导致很久才会检验出实验结果,这时就可以利用虚拟现实技术,根据实验所需进行配置,非常便捷,又可重复使用。
3.4 在远程教育系统中的应用
目前互联网的发展尤为迅速,使得以互联网为基础的远程教育系统具有巨大的发展前景,远程教育突破了时间空间的限制,可以虚拟教师、实验设备等,虚拟现实技术不单可以向互联网上的学生提供身临其境的生活中随处可见的情境,还可以重现曾经发生的某个场景或环境,让学生对内容进行唤醒,目前,有些远程教育的学院已经开始利用虚拟现实技术来进行网上教学,这要求投入大量的人力及物力,势必会取得较大的成果。
3.5 在特殊教育教学中的应用
特殊教育是我们全社会所关注的,将虚拟现实技术引入到特殊教育的教学当中,利用于东跟踪器,可以采用基于运动跟踪的方式来获取手语三维运动的数据,通过获得到的准确数据,来进行特殊教育的教学,目前,已经由中国科学院开发法了集语音、情感、体势为一体的中国手语合成系统,这一系统对于听觉障碍的人们来使用电视、电话、网络等媒体有很大的帮助,会为他们的生活带来许多的便利。同时,借助标准化的手语,也可以提高教育者的整体标准,改善这群受特殊教育人群的生活环境,使他们更加强烈的感受到社会的存在感。
4 结束语
总之,虚拟现实技术已经被越来越多的教育从业者所重视,虚拟现实技术在教育教学中有着相当广阔的发展前景和深刻的现实意义。虚拟现实技术在教育教学上能够为全体的师生提供较为逼真生动的模拟环境,同时,又可以师生共同参与,分角色扮演,大大的不同于传统的教育模式,来突破传统教育教学的缺陷,能够很好的培养学生的各项技能,在信息化教育的大趋势下,将虚拟现实技术在教育教学中不断的开展推进一定会促进我们教育教学的良好发展。
参考文献
[1]张亚威, 王中帅.浅谈虚拟现实技术无线[J].互联科技,2014(07).
[2]李建荣,孔素真.虚拟现实技术在教育中的应用[J].研究实验室科学,2014(03).
[3]诸葛.浅谈虚拟现实技术在教学中的应用[J].教育观察,2014(01).
中学信息技术教师,是广大中学教师与学生信息技能提升的骨干力量,在全面提升教师和学生的信息素养过程中起着至关重要的作用[1]。中学信息技术教师的继续教育,是提升自身信息素养的主要渠道,因此,关注中学信息技术教师的继续教育,就显得尤为重要,它关系到整个教师队伍和学生信息技术技能的提高[2],同时,高校作为继续教育培训单位,有义务为中学教师提供服务,发挥地方高校服务社会的功能。通过对伊犁州直中学信息技术教师继续调查研究,了解信息技术教师继续教育的基本情况、存在的问题,并提出自己的一些建议,提高中学教师队伍的信息素养。
1 调查对象与方法
在参加伊犁师范学院举办的2015年暑假州直中学信息技术教师的继续教育中,随机选择调查对象50名,调查采用问卷法和访谈法[3],问卷题目主要涉及三个方面:中学信息技术教师队伍的基本情况、继续教育需求、继续教育存在的问题。问卷发放日期2015年7月15日-23日,发放问卷50份,回收有效问卷48份,回收有效率96%。
2 调查结果与分析
2.1 教师队伍的基本情况
被调查对象来自州直八县两市中学,学校类别可分为市区、县城、乡镇三级学校,人数比为7:24:17;男女人数比例为15:33; 40岁以下教师占到95.83%,说明信息技术教师比较年轻,接受新知识技能比较快;教龄在4-20年间的占到77.08%,说明计算机教师队伍整体相对稳定;学历,75%具有本科学历,学历层次相比2008年有很大改善[4];所学专业分布情况为计算机专业的占到66.7%,但同时也要看到,还有27.08%的教师是其他专业,比例较高;职称,没有高级职称教师,中级职称的教师占到31.25%,有68.75%的教师是初级职称,职称低。
2.2 对继续教育的认识
对是否有必要参加继续教育问题,认为非常有必要和必要的人数分别为17人,16人,占69%;认为没有必要的仅有6人,占13%;在参加继续教育的动因,如图1,最重要的原因是晋升职称,这与中学信息技术教师职称普遍偏低有密切联系;在“影响你参加继续教育的诸多因素”中,有22人选择“教学负担重,没有时间精力参加继续教育”,占全部因素的46%。值得教育部分的反思。在继续教育周期方面,有69%(33人)教师认为5年作为一个周期比较合适。
2.3 存在的问题
中学信息技术教师继续教育存在问题如图2所示,“培训模式过于单一”,现有的培训模式是以讲授为主的集中面授,形式比较单一,缺乏网络平台等学习模式;“培训内容不符合实际需求”,说明培训对象、教育主管部门及培训高校之间,缺乏高效的沟通,造成信息不对等,高校作为培训单位,未能及时获取培训对象的意愿,造成继续教育课程设置针对性不强;“培训时间过长,影响工作”,暑假培训时间为3周,培训时间安排存在不合理现象。
2.4 继续教育的需求
2.4.1 继续教育内容方面
在继续教育内容上,“最希望在哪方面获得新知”,有69%(33人)教师选择信息技术前沿技术,说明在边疆地区,基础设施薄弱,体验信息技术前沿的机会很少。
在希望学习掌握的软件中,图像处理,网页制作和动画制作占据前三,分别为17%,16%,14%,说明在中学实际工作中,这些软件使用较为频繁,且具有一定的要求。
2.4.2 希望的培训方式和培训者
培训方式中如图3,希望采用案例教学为主的有18人,体现出中学信息技术教师希望在信息技术与实际教学工作结合上,给予更多的学习,改善中学教师运用信息技术的能力,提高教学效果。在希望的培训者问题上如图4,39,58%的教师,希望高校教师或专家来进行培训,有50%的教师希望培训者是在一线教学工作的同行,说明高校教师缺乏相对应的研究,高校在为地方服务方面还有待提高。
3 结论及建议
3.1 结论
根据本次调查结果,中学信息技术教师中有69%的教师认为继续教育工作非常有必要,但同时也要看到继续教育工作中存在的问题
3.1.1 培训形式单一
目前,在伊犁州直开展的中学信息技术教师的寒暑假继续教育上,以集中培训面授为主,培训对象知识层次不同,培训时没有分级教学,缺乏网络立体化方式的有力补充;而面向伊犁州直全体中学教师的信息技术技能培养培训,则采用面授加网络立体化的学习方式,学习形式多样化,满足了广大教师的不同学习需求,得到大部分教师的认可。
3.1.2 培训内容与教学实践的契合度不高
培训对象希望在继续教育中,获得在实际工作教学中遇到的问题解决方案,根据调查发现,培训内容与中学信息技术教师的需求,契合度不高。这就造成培训对象无法通过培训的方式解决实际问题,
3.1.3 相关反馈工作有待提高
相关反馈包括培训者的反馈、培训对象的反馈、反馈方式等,继续教育结束后,缺乏相关反馈,造成反馈不及时,教育主管部门不了解培训实效,仅仅是完成了继续教育。
3.2 建议
针对上述存在的问题,给出如下建议:
3.2.1 积极拓展培训方式
采用集中面授为主、网络立体化为辅、分层次教学相结合的继续教育方式。在面授过程中,采用案例教学法,经验分享法等方式,拓展培训方式,提高培训对象参与积极性
3.2.2 建立高效反馈机制、增强培训的实效性
增强培训的实效性,需要教育主管部门、高校、培训对象三者建立互动机制,培训对象针对自身的需求,按县分类汇总,统一上报教育主管部分,教育主管部将培训需求,反馈到培训高校,高校根据实际需求,有针对性地开展培训内容,在培训结束后,搜集培训对象的反馈意见,并将结果反馈给教育主管部,实现信息对等,为切实提高培训的实效。
关键词:虚拟现实技术;医学教育;桌面式虚拟现实;沉浸式虚拟现实;增强现实
目前虚拟现实技术已经应用到娱乐、制造、军工、医疗、教育等各个行业。医学教育与其他教育有所不同,医学教育不仅要讲述医学知识,还要结合医学领域的最新发展动态,更要着重培养学生的动手能力。医学教育具有实验资源和临床机会有限、教学内容抽象等特点,可通过具有虚拟性、沉浸性、互动性、多感性等特点的虚拟现实技术更真实、形象地展示教学内容,从而增强学习者的积极性、提高其感知力和想像力,甚至可以让学生自己调控学习节奏,进而提高教学质量。
1虚拟现实技术的特点与种类
虚拟现实是通过计算机技术生成一个接近于真实世界的虚拟环境。这个虚拟环境不仅可以提供逼真立体的视觉,还能提供听觉、味觉、触觉、嗅觉等多种感觉,使得用户可以完全沉浸其中,并且可以与其进行交互。通常根据用户对虚拟世界沉浸度和交互方式的不同,将虚拟现实技术分为三大类:桌面式虚拟现实、沉浸式虚拟现实和增强现实。本文详细介绍这3种技术的概念和特征,分别探讨这3种虚拟现实技术在医学教育领域的应用及其优缺点。
1.1桌面式虚拟现实
桌面式虚拟现实系统利用计算机图像等技术构建一个模拟的3D空间,一般可通过显示器在二维平面显示三维模型图像,通过键盘和鼠标实现人机交互。桌面式虚拟现实系统的实现较为简单、技术相对成熟,但它不能完全与现实空间相隔离,用户还是会受到外界环境的干扰,与虚拟模型的交互也只是简单的选择、拖拽、旋转等操作,相较于真实环境的互动还有很大差距。
1.2沉浸式虚拟现实
沉浸式虚拟现实技术利用计算机3D图像处理技术、传感技术、多媒体技术模拟产生一个3D的虚拟空间,用户可以借助特定的输入设备(工作站、虚拟现实手套、虚拟现实手柄、三维位置传感器等)和输出设备(头盔显示器、PC显示器、手机、耳机等)与该虚拟空间进行交互。通过3D图像处理技术,用户带上头盔显示器能产生立体的视觉;通过音频处理技术,用户的左右耳可以感受到不同的立体声音;在虚拟手套中增加触点等方式让用户体验到触觉。因此,沉浸式虚拟现实使得用户在虚拟空间中沉浸度更高,达到视觉、听觉和触觉等多感官的模拟。通过虚拟现实手柄和虚拟现实手套,用户可以进行自由操作;通过位置传感器对用户的运动进行实时跟踪,根据用户的运动轨迹实时变换用户的视角;通过虚拟现实手套实时获得用户手部的姿态;通过力学反馈装置用户可以施加不同大小的力,系统根据用户力的大小使虚拟物体发生形变。因此,沉浸式的虚拟现实可以让用户实时操控一个虚拟世界,如同在真实世界中的互动。沉浸式虚拟现实技术与桌面式虚拟现实的区别在于:(1)多感知:桌面式虚拟现实只能给用户提供视觉这一种感觉,而沉浸式虚拟现实通过虚拟现实头盔提供视觉,通过耳机实现听觉,通过虚拟现实手套实现触觉,通过手柄实现力觉,可为用户提供多种感觉的互动。(2)沉浸感:沉浸式虚拟现实完全与现实世界相隔离,创建的虚拟空间十分逼真,并通过多感知让用户如同在真实世界中。(3)交互性:沉浸式虚拟现实可让用户的手通过虚拟现实手套等设备在虚拟空间内部与虚拟对象进行交互,同时可感觉到虚拟对象的重量等。桌面式虚拟现实系统只能通过鼠标在虚拟对象的外部进行操作。
1.3增强现实
增强现实(AugmentedReality,AR)技术是沉浸式虚拟现实的一种变体,区别在于增强现实将虚拟的3D对象和真实环境相结合[1]。AR技术仍需使用头盔显示器、虚拟现实手套等设备。AR技术还具备虚实结合、互动性、实时性和三维配准的特点。(1)虚实结合:沉浸式虚拟现实形成了一个完全合成的3D空间,用户无法感知到真实的世界。AR技术允许用户看到真实的世界,它将虚拟出来的物体叠加到真实世界。(2)互动性和实时性:AR技术将现实和虚拟世界相结合,就需要AR技术可以准确地根据现实世界的情况来合成虚拟对象,用户借助虚拟对象来完成现实世界的任务,因此需要AR技术必须具备实时性和互动性。(3)三维配准:可以实现虚拟对象和真实世界相互匹配,通过进行三维坐标的配准来实现。
2虚拟现实技术在医学教学中的应用及其优势
医学教学存在专业名词多、结构复杂、实验对象特殊的特点。传统的医学教学一般采用理论及实验教学的方法,教学资源有多媒体课件、教科书、图谱、视频、尸体标本、教学模型等。这些传统的教学资源一直沿用到现在,但在教学中存在一些问题,如教科书、图谱、课件等只能呈现二维平面的图像,没有立体效果也不能进行实时互动。应用虚拟现实技术能够克服这些缺点,为医学教学提供先进的教学方法。
2.1桌面式虚拟现实的应用及其优势
目前,桌面式虚拟现实系统已经在基础医学、中医等多个领域发挥着重要的作用。基础医学应用较广泛的是虚拟解剖人体。随着美国、中国、韩国等相继开发了本国的虚拟数字人,国内外已经先后建立了多套桌面式的人体解剖学虚拟仿真软件,如中国数字人公司中国数字人系统、上海桥媒公司3Dbody软件等。这些软件既可以弥补尸体标本的不足,方便教师进行课堂教学,又可以更加直观、灵活地让学生进行课堂和课外学习。除此之外,桌面式虚拟现实系统还包括基础医学实验的仿真软件、中医穴位的虚拟仿真系统等。这些应用可以作为学生实验和操作前的指导工具,模拟实验的操作过程,学生可以不限次数的重复操作演练虚拟模型,教师在一旁加以指导,纠正他们在操作过程中的错误。这样既可以有效降低实验风险,又有助于提高教学质量。在医学教学中使用桌面式虚拟现实系统有以下优势:(1)使用方便:只需要一台PC机就可以显示出3D效果,方便教师进行课堂教学和学生进行课下学习。(2)立体直观:桌面式虚拟现实软件可以提供虚拟的3D场景,如在解剖学实验中,学生可以看到各个组织器官的名称、位置结构以及周围神经血管的分布状态,各个组织器官的位置关系,也可以移动、分割、放大、缩小、旋转各个组织器官。这样学生可以非常直观地学习人体结构。(3)提高教学效率:桌面式虚拟现实可以提供多视角的3D模型,让学生了解解剖结构并建立组织器官之间的结构关系,进而加强对人体结构名词的记忆。学生可以反复在课下进行医学实验的演练,进一步提高教学效果。(4)降低教学成本:桌面式虚拟现实系统开发难度远低于沉浸式虚拟现实和增强现实,可以节约实验资源,提高学生的学习效率与质量。当然,桌面式虚拟现实系统也存在不足。在模拟实验及手术时,桌面式虚拟现实系统无法让用户触摸到真实的物体,如在中医针灸疗法的学习中,学习者无法感知到施针的方向和力度,仅能通过鼠标进行点击,与医学真实的实验及手术差距较大。
2.2沉浸式虚拟现实在医学中的应用及其优势
随着VR硬件设备的不断升级和配套计算机技术的逐渐成熟,沉浸式虚拟现实在各领域的应用产品层出不穷。Google、Oculus、HTC等公司保持着高密度VR产品的推出,国内也开发出了3Glasses、蚁视、暴风魔镜等VR头盔显示器。沉浸式虚拟现实硬件的价格逐渐降低,VR配套开发软件逐渐成熟,开发应用于医学教学和临床手术指导的沉浸式虚拟系统已成为可能。在医学教学实践中,学生佩戴头盔显示器,通过沉浸式虚拟现实系统,避免现实世界的干扰,完全沉浸在虚拟教学当中,可以把书本的知识立体地呈现在三维场景当中。2016年,DeFaria等[2]在进行神经解剖课程的教学中运用了沉浸式虚拟现实技术,采用VRWorx2.6软件制作海马体心室表面的虚拟现实3D互动视频。学生在学习后分别进行理论和实验操作测试,结果显示沉浸式虚拟现实系统相较于传统教学而言,并不是单纯地为了让学生记忆人体解剖结构名称,而是让学生更好地了解人体解剖结构。2016年,HuangHM等[3]对使用VR4-MAX沉浸式虚拟现实系统进行医学课程学习的167名大学生进行问卷调查,通过调查学生的学习态度,发现沉浸式虚拟现实技术对学生的感知性有积极的影响。在临床手术培训过程中,沉浸式虚拟现实系统已经应用于眼科手术、微创手术、内窥镜手术、骨科手术、牙科手术等医疗培训[4]。
相比于桌面式虚拟现实系统只能通过鼠标在二维平面的拖拽进行临床操作,沉浸式虚拟现实系统通过VR图像技术、力学反馈、运动捕捉等模拟器创设更加真实的临床实验场景,该场景可无限次重复使用来弥补在临床实践中机会不均等、经验积累缓慢等不足,从而达到临床技能培训的目的。2008年,MacielA等[5]开发了腹腔镜手术的模拟器VBLAST。通过图像处理技术、力学反馈设备和运动捕捉系统构建的虚拟腹腔镜模拟器取代物理腹腔镜手术模拟箱。外科医生可以通过VBLAST实现腹腔镜手术中缝合、剪切等基本操作的练习。该系统具有良好的图形渲染、力学交互能力,可以根据力的方向和大小显示物体形变过程,还能将手术操作技能进行客观量化并且能更好地适应达芬奇手术机器人的使用。2011年,Chalasani等[6]开发了超声引导下的前列腺活检模拟器,它可以根据使用者的动作及技能好坏区分使用者是新手还是专家。随着科技的发展,结合机器学习研究者又提出了虚拟现实自适应系统,这些系统可以根据使用者的水平及使用需求制订相应难度的培训内容[7]。在基础医学和临床医学教学中,沉浸式虚拟现实系统还有很多不足之处:(1)模型的真实度欠佳;(2)不具备对比和评判不同模型的教学效果的标准;(3)长期观看VR图像会造成视觉疲劳,力学反馈的真实度和实时性欠佳。
2.3增强现实的应用及其优势
AR技术能增强用户与现实世界的感知和互动,通过虚拟对象所传递的信息帮助用户完成现实世界的任务。目前,AR在医学领域的应用包括医学可视化、手术辅助等。增强现实不仅仅是一项新的技术,它还可以用来提高医学教育水平,最终影响患者的治疗效果[8]。早在1992年,北科罗拉多大学就将超声影像叠加在患者身上,使医生具有“透视眼”。目前增强现实系统已经被医生用作辅助手术的可视化工具。如可以帮助护士更好地找到静脉;实时地采集MRI和CT数据进行图像融合,与患者体表形态相对应,还可以根据患者的运动情况进行相应调整,呈现给医生患者身体的内部视图。AR技术还被应用于机器人辅助技术。Renaissance机器人被广泛地应用于脊柱外科手术当中[9]。术前,将CT数据合成3D图像,规划手术区域和螺钉的长度、方位和角度。术中,透视机器人软件分析患者的患病位置,并与术前的CT图像进行配准,根据实际手术情况微调螺钉的角度及位置,机器人会自动置入螺钉。Renaissance机器人可以降低学习难度,帮助学习者建立脊柱立体概念,增强椎弓根置钉的安全性,缩短学习周期[10]。MAKOplasty机器人手臂辅助医生进行膝关节和髋关节置换。术前通过CT数据建立3D视图,手术中使用NDI运动捕捉系统进行三维配准,机器人根据患者情况个性化精准设计假体,真正实现手术的微创化和精准化。随着机器人辅助手术技术的发展,已经有越来越多的基于AR技术的辅助手术机器人被投入临床教学中。
3结语
虚拟现实技术应用于医学教育可以提高教学质量,丰富教学手段。本文提到的3种不同的虚拟现实技术有其各自的优缺点,可以根据学习者的实际情况设置不同的学习难度。桌面式虚拟现实设备价格较低廉、操作较简单,通过二维平面展现3D图像,更适用于医学教学中基本概念的学习。沉浸式虚拟现实系统随着硬件设备的不断发展,设备的价格逐渐趋于大众化。沉浸式虚拟现实系统创建的模型给学生提供的触觉、声音、图像更加逼真,更接近真实的临床、实验场景。相比于桌面式虚拟现实系统,更适合启发式教学。增强现实在医学教学中的应用是虚拟现实技术未来的发展方向,随着医学对精准化的要求,增强现实仍需要解决一些问题,才能使其在医学教育领域应用得更加广泛和有效。
参考文献:
阅读是对文本的加工和理解过程。小学数学也涉及文本的问题 ,如应用题 ,文字题、图表等,这些数学文本由数字、抽象符号以及语言词汇等构成。目前,我们教师也意识到小学生阅读和数学技能的水平很不对称。有的学生在计算技能方面水平很高,但当他们面对文字题、应用题时就 “傻眼”了,难 以应对。如低年级学生读 “直接计算 2和3两个数的和”时,他们会准确无误地完成,而把它们放在文字题或应用题中时如 “2和 3的和是多少?或 “树上 原来有 2只小 鸟,3只大鸟,树上有 鸟多少只?”,他们就不知道怎样去完成。很多学生对数学中的语言甚至关于解题要求的文字说明都不能准确的理解。如在四年级出了这样的一道题 :“甲车间生产了三天,每天生产 15台电视,乙车间前两天各生产了 16台,请问第三天至少要生产多少台才能超过甲车间?”好多学生因为没有正确理解问句中的关系词 “至少……才能超过”,“前两天各生产天生产了……”而出现了错误。由此可见,要提高学生数学的综合运用能力,就要指导他们如何阅读数学文本。
1 提高阅读认识 激发阅读兴趣
数学阅读是学习数学的基本途径,是积累处理数学信息的必由之路,要提高学生对数学阅读的认识 ,在提高认识的基础上,充分激发学生阅读的兴趣。要使学生产生读书的欲望,在数学教学中可以采用多种方法激发学生阅读兴趣,比如可以经常对学生讲一些关于 “自学成才”的数学家的故事,树立读书的榜样;也可以在教室里经常陈列或张贴一些生动有趣的数学材料 ,对学生进行阅读刺激适当开展一些有针对性的读书知识竞赛,读书报告会,读书摘录展示等活动,这样既可检测阅读情况又可激励学生 。
2 改革课堂教学结构 提供阅读机会
数学教师应充分认识到数学阅读的重要作用,将数学阅读训练纳入数学课堂教学的基本环节,尽可能地为学生提供阅读的机会。如:在传统的教学中老师的演示题一般都是老师自行朗读,边朗读边列式或计算,其实这是训练学生自行阅读的最好机会。于是我们就将老师的演示题改为学生读,一人读,二人读…….一直到读正确为止。这时的读,学生注意力集中,效果好,而且这种机会也很多,几乎每节课都有 ,若把这些机会让给学生了。学生读的机会也就多了,读的训练自然也就得到了落实。"
3 进行学法指导 教给阅读方法
数学教师应掌握一定的课堂阅读指导策略,科学传授阅读方法,指导学生读书要眼到、心到、手到,根据具体的内容和要求学会粗读,细读,精读与研读 ,读书指导要有步骤地进行。比如:低年级学生可提供教师编写的提纲向学生进行阅读的示范。如阅读应用题,怎么抓重点词怎样停顿,读文字题时怎样读准数字和处理好数与数之间的关系等。都要一一准确示范,让学生从 中悟出读的方法,以提高读的质量。对于高年级学生,要求他们归纳整理阅读要点,并根据阅读内容进行评价 ,交流与对话,可以写一些阅读心得。
4 重视课本阅读 把握阅读重点
数学课本是数学课程编写教材的专家们在充分考虑学生的生理特征、知识基础与接受水平、在教育的原理和数学学科的特点基础上精心编写而成,是学生进行数学学习的重要课程资源,具有较高阅读价值。因此,一定要重视对数学课本的阅读。数学课本的阅读一般有课前、课中课后阅读。课前阅读要读出书中的要点、难点、疑点,提出具有一定思考价值的问题 ;课中阅读要把读、思、练结合起来。对于定义、法则、公式等基本知识的阅读 ,要有耐心 ,要在学生 自主探究其产生过程的基础上,逐字逐句让学生反复读 ,读出字里行间所蕴藏内容 ,体会出数学的思想、观念、方法。读书还要与讨论,质疑结合起来,使读书变成真正意义上的自主行为;课后阅读要进行整理归纳,起到温故知新,举一反三的作用。要让学生逐步养成不读懂学习内容,就不动笔计算的好习惯。
5 增加阅读考查 指导学生阅读
关键词:虚拟现实技术;体育教学;体育训练;应用方法
我们所说的虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是一种由计算机生成的模拟环境,这项技术需要各种传感设备来实现。这项技术最早是由美国人在80年代提出的,一直到了90年代才有较为快速的发展。可以这样说,这项技术的出现标志着全球的信息科学技术又上了一个新的台阶,包含计算机图形学、智能技术、传感技术和语音处理技术等多项技术,这项技术想要实现的是表现多方面多形式的多维信息,将视觉和听觉很好地融合,给人们带来一种不一样的体验。目前虚拟现实技术在我国的应用十分广泛,比如航天航空、医学实习、建筑和军事设计、体育教学等,这项技术在这些领域的成功应用,标志着我国计算机事业的发展之快。而且虚拟现实技术在教育事业中的应用,给教育事业的发展也带来了比较深远的影响,它可以非常生动地表现教学的内容,这样的课堂教学氛围,不仅能够提高学生们的学习兴趣,还能提高课堂教学质量。
1虚拟现实技术特征及其类型
1.1虚拟现实技术特征
1.1.1沉浸型
虚拟现实技术给人们带来的是一种身临其境的体验,当人们所处的方位和位置发生变化时,人们所看到的图像也是在不断变化的,这是因为虚拟现实技术结合人们视觉和听觉的特点,利用计算机技术呈现出三维立体图像,再通过一些自然交互设备就可以正常运行了,其主要目的是给人们带来一种身临其境的感觉。
1.1.2交互型
虚拟现实技术所实现的交互是一种非常自然的交互,只需要通过一些自然设备即可完成,目前我们常见的交互设备有VR眼镜、电脑、头盔和数据手套等,而且还可以根据使用者的需求不同,呈现不同的图像和用户体验。
1.1.3多感知型
由于虚拟现实技术是根据人们的视觉、听觉和触觉等实现的一种计算机模拟技术,所以人们在体验这项技术时,也可以很好地感知这些方面,带来的是一种更高一级的体验,而且这种感觉还是无法描述的感觉。
1.2虚拟现实技术的类型
1.2.1沉浸型虚拟现实系统
这个系统是一个比较复杂的系统,使用者在体验的过程中必须佩带相应的设备,比如数据手套和头盔等,只有这样才能很好地实现与虚拟世界的交互,因为这个系统的隔离效果超强,所以用户在体验的过程中,可以更加全身心地投入到其中去。但是唯一美中不足的就是这个系统使用成本较高,而且所使用的设备价格昂贵,不适合我国广大人民的消费水平。
1.2.2简易型虚拟现实系统
这个系统相对于沉浸型虚拟现实系统就比较简单了,只要一台计算机就可以很好地完成与虚拟世界的交互。例如在旅游业的市场营销中,目前在网上出现了虚拟现实旅游,让使用者置身于一个由计算机模拟出来的世界中。这个世界既可以是现实世界(如三峡、九寨沟)的模拟,也可以是一个完全虚构的世界(如太空、外星球等),使用者在其中可以看、可以听、可以嗅,还可以有触觉上的感受。这种虚拟现实的旅游体验,可能会有两种发展方向:(1)给旅游者以全面的旅游体验,使之真正成为一种全新的旅游方式;(2)作为现实中的旅游地在网络中的产品,让旅游者在实地旅游之前可以先对准备购买的旅游产品有一定的了解。这种形式的广告,效果无疑会比图片之类的广告更吸引人。
1.2.3共享型虚拟现实系统
从今年开始共享这个概念就一直存在于我们的生活之中,例如共享小黄车、摩拜单车和共享雨伞的出现,这都很好地体现了共享这个概念,同样,虚拟现实技术也在很好地诠释共享这个概念,所以另一系统就是共享型虚拟现实系统,这个系统的实现主要靠远程网络,将不同区域、不同种族的用户联系起来,实现了多空间和多用户的共享,而且这个系统还可以通过单个网络对同一个虚拟实际进行观察和操作,以此达到共同工作的目的,让我们也能够体验到虚拟世界带给我们的乐趣。
2虚拟现代技术在体育教学中的作用
虚拟现代技术应用到我国的教育领域是一项重大的发展,同时应用到体育教学中也是一个较大跨度的飞跃。虚拟现代技术可以使人们感受到身临其境,参与者和虚拟环境之间是不可分的,可以互相作用、互相影响。参与者和虚拟环境都是这一个整体的主要组成部分。与之前的教学模式相比有了很大的改进和完善,虚拟现代技术在如今的教学中可以说是一项新型的教学方式,同时也有着自身在体育教学的作用,符合现代社会发展的潮流。
2.1避免体育教学中对学生自身带来的伤害
现代的体育教学中很受学生欢迎的项目有拳击、跆拳道等,这些都是一些有一定对抗性的体育项目。在教学中很难避免会给学生带来意外伤害,因为危险系数很高,所以有些学校干脆直接不开设这些对抗性的课程。利用虚拟现代技术进行体育项目的虚拟练习,可以直接避免会给学生造成意外伤的顾虑。在学校设定好的虚拟环境中可以让学生大胆地去和虚拟环境所设计的对手进行对抗性的搏斗练习,同时却不用担心受伤的问题。除此之外,虚拟环境还可以对学生的动作进行客观智能的评价,快速地指出学生的不足,提高学生的训练效率。
2.2弥补教学设施建设的不足
在学校开设的体育课类型往往要受到学校设施、建设场地的限制,因此将会删减大部分经费过高、设施较高端的体育课,这也就使得好多学生喜欢的体育课无法开课,比如射击、赛车、野外生存等项目。但是在体育课中应用虚拟现代技术就会有很大的改善,甚至可以直接弥补这其中的不足,学生在虚拟的环境中练习,不用受到学校场地设施的约束,并且可以在虚拟的环境中感受到和真实环境的感受。在虚拟现代技术的应用中,运用了计算机的智能化特点,实现的虚拟技术的人机交换,也使得体育教学有了一定的特殊性和个性化。
2.3彻底打破时间空间的限制
在虚拟化现代技术的应用中,看不到、摸不到的物体甚至没有感受过的危险场所等,都能在虚拟环境中体现出来,又或者这个自然界根本不存在的事物,也可以根据它固有的特性在虚拟的环境中生成,这些的出现已经彻底地打破时间和空间的约束和限制。例如在足球射门的教学过程中,传统的教学模式可能会应用多媒体技术来展现射门的动作,一般也就通过几个动作的慢镜头来完成射门的全过程,而射门的动作也都是经过慢镜头剪辑出来的。但是应用到虚拟设备就会有很大的不同了,从上到下、从左到右、从前到后,可以从每一个你想看到的任何角度来看射门的全过程,可以生动地展现射门过程的技巧,提高学生训练技巧的效率。
3虚拟现实技术在体育教学中的应用
虚拟现实技术是在体育教学中充分应用的一项技术,虚拟技术在体育教学发展中使教学技术不断地更新生成不同的设备,使学生可以在虚拟的环境中全身心投入进去,对学生的技能训练有很大的帮助。以下是虚拟现实技术在体育教学中的几个应用举例。
3.1技能训练
利用虚拟现实技术可以将学生的技能训练有效地提高,比如在乒乓球训练的时候,可以通过虚拟现实技术和不同水平、不同技术手法的对手进行对打,来提高自己的技术能力,现实中是不能将这么多手法的人集合在一起的。虚拟现实技术可以在体育教学中让学生扮演不同的角色,开展针对性的训练,为学生能力的提高起到了推进作用。
3.2知识学习
可以通过对虚拟现实技术在体育教学中的应用来让学生感到新奇,在现实生活中无法观察的生活状况以及事物变化的过程,都可以通过这个技术向学生表达出逼真的效果。另外还可以让抽象的理论概念变得更加直观形象,学生可以通过这种实时的教学方式,最大限度地开发自己的能力,提高体育教学中的教学质量。
3.3体育远程网络教学
随着信息技术的不断发展和网络的成熟,在网络环境良好的情况下,将虚拟现实技术与体育的远程网络教学相互结合,将会成为一种革新换代的教学方式,可以对网络体育教学资源进行开发,将远程的体育教学作为教育界的重点来推进。并且随着时代的发展,这种网络授课的方式已经逐渐被各地的高校所采纳,人们对虚拟现实技术的要求不断地增高,虚拟现实技术也在不断地完善,所以开发一种虚拟现实技术的远程体育教学软件,具有很好的发展前景。
4结语
文献标志码:A
文章编号:1009―4156(2014)08―038-04
一、问题提出
新疆南疆地区义务教育阶段和高中阶段数学课程于2001年和2009年进入新课程改革实施阶段。新课程改革宗旨是为了学生的学习和学生的全面发展,进一步促进民族地区的基础教育公平。一是基础教育数学课程改革从课程理念、目标、实施评价等方面的根本性变化,需要教师教学实践的转变。二是基础教育的目标是培养学生跨文化能力和获得自我发展能力。新疆南疆是民族聚居地区,其民族文化和价值观念呈现多元化的特征,与之相应的是,教师需要面对多元文化和新课程理念的挑战。继续教育是教师面对挑战的重要形式。本研究主要运用问卷调查法和访谈来分析教师继续教育需求:继续教育课程设置的内容、结构和教学理念的针对性有效性,以及教师的主体地位、学习特点和需求,为新形势下民族地区教师教育研究提供有价值的参考。
二、对象与方法
(一)问卷对象及特征
问卷对象的教师来自新疆南疆地区两所重点中学:喀什民族完全中学和汉族完全中学;三所普通中学:一所市属中学、一所师院附属中学和一所县属完全中学。共发放问卷155份,回收152份,回收率为98%。
(二)问卷方法及数据处理
问卷设计关注五个方面:第一,教师性别、年龄、学历、职称、教龄、基本情况和学源结构;第二,教师对自己专业发展状况的评估,包括计算机操作熟练程度和数学学科素养;第三,教师接受的继续教育课程设置及培训的基本情况;第四,教师对参加继续教育课程的评价;第五,教师对继续教育课程设置的期望。为避免问卷设计的片面性,并减少在实施中受到主观因素的影响,尽量获取客观数据,研究采用个别访谈、实地考察、案例分析、资料分析、座谈和专家咨询的方法。访谈主要内容关注教师多元文化意识和素养。
三、结果与分析
(一)中学数学教师的结构及基本情况
五所学校基本情况显示,在教师学源结构中,90%毕业于喀什师范学院,以及新疆师范大学、新疆大学、石河子大学、陕西师范大学等西部师范类与综合性高校。在师资结构中,学历为本科及以上教师99.15%,青年教师85.08%。其中,教龄为1―3年占43.28%,4―8年占29.85%,高级职称的教师占29.85%,且较均匀地分布于中学各年级段。数据分析表明:其一,喀什师范学院作为地方师范院校对新疆南疆地区教育事业发展的贡献;其二,凸显了师资学源结构单一,阻碍了教师与其他地区和高校教育信息、资源互通和交流;其三,虽然师资队伍学历达标,但教师呈现年轻、教龄短、职称低的特征,存在各分类层次分配不均的问题,大部分教师处于教师专业化发展的起步和成长阶段。因此,通过继续教育做好教师专业发展的引路人是课程设置的核心问题。
(二)教师专业发展现状及自我评价
调查数据表明,56.52%的教师近三年没有公开发表文章,且75.41%的文章发表非核心和省级期刊。但86.36%的教师认为职前教育的知识和技能可以或基本满足现实工作的需要,82.61%的教师对专业发展现状表示满意和基本满意。且访谈中从教3年左右的教师了解教师专业化发展重要性,却不知从何做起。“教育是一项丰富复杂困难,且持续发展的职业。无论初期培训的时间和质量如何,认为这已足够的想法是不切实际的”。新课程对教师提出新要求,教师专业化发展规定了教师的职业要求、教师专业能力以及在能力发展中提升自我专业化水平。以上要求决定了教师专业化能力不限于教师上好一节课,处理好教学常规,而应具备课程意识,成为主动的课程资源开发者、反思者和研究者。因此,帮助中学教师认同和深刻理解新课程与教师专业化发展理念是继续教育课程设置的重点。
(三)已接受继续教育课程的基本情况
数据显示,教师已参加的继续教育课程较多地涉及数学教育心理学、数学教育测量与评价、中学数学中的数学史、中学数学教学思想提炼等数学教育理论与实践课程;继基础教育新课程改革后,继续教育又增开中学数学教学设计、数学新课程研究、中学数学典型案例分析、新课程背景下中学数学教学实施等基于新课程的理论与实践课程。仍存在部分课程开设不足问题,包括数学教学课件制作、数学文化、普通高中数学课程标准中选修内容选讲、高中数学模块教学与课例分析等。继续教育的有效性有赖于采用多样化实施方式,并互为补充,如系统数学教育理论讲授、教学实践问题专题讨论、数学教学艺术专题讲座、中学数学新课程理论及专题讲座和实地参观访问等教学组织形式。调查数据显示,教师已参加继续教育的教学组织形式(见表1)呈单一化而非多样化,其中:47.17%的教师表示课程实施较少或很少采用“中学数学新课程理论及专题讲座”方式;71.11%的教师表示课程实施较少或很少采用“实地参观访问”方式。
(四)教师对所参加继续教育课程的评价
调查数据显示,41.79%的教师对继续教育课程设置不满意。其中,32.84%的教师认为继续教育课程设置中现代信息技术所占比重的评价偏大,31.35%的教师认为现代信息技术所占的比重不足。教师是继续教育学习的主体,课程设置只有满足教师的需求,教师才能通过课程的学习达到主动的自我建构。访谈表明,教师评价继续教育缺乏指导实践的价值,存在实现“学习一学用一指导教学”之间的矛盾。另外,对继续教育占用寒暑假时间、施加人事和职称评聘制度强制性,影响课程教学和学习效率。
(五)教师对继续教育课程设置的期望
数据表明,教师继续教育课程性质问题,有72.73%与18.18%的教师认为应体现实践性与创新性上。在知识结构上,58.33%的教师对数学的最新进展缺乏了解,25.00%的教师认为知识面太窄。对于教师继续教育重点问题(见表2),分别有75.00%、59.01%、79.66%和82.54%的教师认为是拓宽数学学科领域知识、提高综合数学素养、培养数学教育研究能力和发展数学教学能力。设置数学教学技能课程,包括教学设计技能、教学语言技能、课堂教学技能、多媒体的制作及运用技能和开发课程资源技能,教师认可度(见表3)分别为67.21%、63.93%、61.90%、76.36%和57.41%。调查可知,教师关注自身综合数学素养、教学技能和能力的提高,对自我专业化发展有着较高的预期,66.67%的教师有通过教师继续教育提高学历的意愿。
(六)教师对多元文化背景的审视
研究表明,新疆南疆地区的多元文化特征是实施多元文化教育的必然。教师应具备多元文化素养,在任教的学科领域形成多元文化基础,成为面向所有学习者的高效率的教师。数据显示(见表4、表5、表6),多数教师具备多元文化的自觉意识,表现在:43.54%的教师认为非常了解学生的文化背景;85.48%的教师认为学生文化背景对中学数学教学是挑战;72.59%的教师偶尔或经常检视对不同文化背景学生的态度或偏见。针对民族地区对于中学数学课程标准和统编教材适应性问题的研究,14.52%的教师认为现行中学数学课程和教材对于民族多元文化是非常重视的;77.42%的教师认可学校有必要开设地方课程或校本课程或开发相应的教材。应该说,教师多元文化素养的养成并非一蹴而就的,是知识、方法、理念和能力等方面合力的结果。调查表明,56.45%的教师不了解所教班级里学生的文化背景;69.35%的教师有意将本地不同民族文化融入数学教学中满足不同文化背景学生的需要,但在文化融入教学实践中不知怎样做。在访谈中,在民族中学执教四年的汉族教师谈及自己的成功经验,认为与民族学生搞好关系是教学成功的关键,获取学生的信任和尊重是学生投入数学学习兴趣的动力。在与“双语”实验班教师的座谈中,教师关注如何才能引导学生的学习兴趣,以及帮助学生体会数学与生活的密切关系。
调查数据的综合分析表明,教师的教育需求体现在:第一,教师职业发展的需求。面对教育计划的变更、专业领域内的发展(教学的数学概念和其他学科新的互动等);面对教育的诸多发展及成果(教育教学研究成果对教学方法和手段的变化带来挑战),教师需要适应新的不同的多元异质化的教学对象,确保不同学段学习的连贯性、多学科之间合作的需要。第二,个人因素需求。新人职教师对职业认识不足,在自我身份的转变上存在困难,专业化发展需要引导,数学学科素养和教育素养有待提高等。
四、课程设置探析
多元文化教育理论要求教师在教育过程中,把对学生的主观偏见和好恶放置一旁,不因学习者的语言、家庭经济条件、外貌、性别、民族、信仰等差异而区别对待,以不同的方式方法对不同文化背景、个性特征、性别特征的学生进行教学与指导,实现多元文化理念、价值观的渗透。MPCK理论框架从四个方面构建教师“数学教学内容知识”:数学学科知识(MK);一般教学法知识(PK);有关数学学习的知识(CK);教育技术知识(TK)。基于以上两个理论的应用,初步探求民族地区中学数学教师继续教育课程设置。
(一)多元文化课程
1.多元文化理论课程
多元文化理论课程设置的目的:加深教师对多元文化教育的理解,增进文化多样性的历史洞察;理解少数民族的生活方式,特别是与学校教育有关的行为和态度;认识并消除个人的偏见,积极与其他民族群体进行交往;在教学中尊重文化多元性。对教师意识形态、性格等方面的研究与培养,使教师能从另一个角度审视是否存在民族偏见,重新认识在社会中角色以及改善师生关系,课程设置包括多元文化教育、文化多元论、多元民族意识、人际关系等专题。
2.多元文化实践课程
多元文化实践课程设置的目的:培养教师对数学学科知识及教材的审视态度,使他们在教室中创造多元文化的氛围,帮助学生理解相互之间的文化。借助有关多元文化数学教育典范和概念知识、主要族群团体的数学文化知识,平衡数学课程、教材和教法,满足不同文化背景的学生数学学习的需求。考虑学生的文化环境,需要教师与学生家庭的有效沟通,吸收和利用家庭资源,帮助学生了解所面对文化、班级的沟通方式。多元文化实践作为物质一时空特点的隐性课程,课程实施需要家长、社区的充分参与,以及学校环境、图书资源、课外活动的相应配合。
(二)数学专业知识
1.数学专业课程
数学专业课程设置的目的:树立正确的数学观,不断更新和拓展教师的数学知识(主要包括数学概念、数学法则、数学公式、数学题目等方面的知识),具备合理的知识和能力结构(包括数学思想方法以及数学史知识),提高数学素养,能够从高观点看中学数学教学。课程设置包括:现代数学(离散数学、组合数学、模糊数学、数值分析、分形几何等发展动态、基本内容、重要思想方法及其应用)概览;经典高等数学(数学分析、高等代数、高等几何等的结构与思想)专题;数学思想发展史精讲;数学建模与问题解决导读;数学方法论选讲等。
2.数学教育类课程
数学教育类课程设置的目的:树立正确的数学教育观,认识数学教育发展历史趋势,具备合理的数学教育基础理论结构、基本技能和有关数学学习的知识,能有意识地运用理论指导教学实践,成为会思考研究的科研型教师。课程设置包括:新数学课程标准的基本理念探讨;近现代数学教育思想研究;中学数学教育基础理论与实践;数学教育哲学专题;数学教育心理学;中学数学教材与学法分析;数学教育测量与评价;中学数学典型案例分析;中学数学中的数学史;数学文化;普通高中数学课程标准中选修内容选讲;中学数学教学思想提炼;新课程背景下的中学数学教学实施;高中数学模块教学与课例分析;中学数学习题理论与解题研究;中学数学学业测试与评估;中学数学教学专题研究(数学课堂教学情境设计、数学教学技能训练、数学教学与个性发展研究)等。
(三)教育与教研课程
教育与教研课程设置的目的:增强教师对于教育价值、教育与人的发展、教育本质的认识,从整体上了解教育现象,加强中学教育的纵横联系能力,加深对于学科教育的理解,拓宽教育研究和课程开发的视野和思路,实现将教育理论应用于实践的自觉。课程设置包括:现代教育思想专题;国外教育改革动态;教育社会心理学专题;教育生态学或教育环境学;基础教育改革与发展专题;学校管理、班级管理的理论与实践等。
(四)现代教育技术类课程
现代教育技术类课程设置的目的:具备传统教学媒体的知识以及有关现代教育技术的知识和相关教学软件操作等方面的知识,帮助教师实现多媒体辅助数学教学,会用软件展示平面和空间图形,表达并探究函数关系、无限现象,表达并探究数学建模,利用软件探究几何构造,作为启发式工具解决数学应用问题或反思批判其应用性。突破传统教学在时间、空间上的限制,开阔学生知识视野,调动听觉、视觉,获得全面而深刻的感受。课程设置包括:计算机辅助数学教学专题(几何画板的制作、z+z智能平台);数学专业文献检索与利用;现代教育技术专题等。
(五)通识类课程
通识类课程设置的目的:培养具有良好的思维习惯、审美情趣、文化品位、科学素养和人文关怀,具有相应的艺术欣赏与表现知识,具备健全人格、社会责任感、思辨能力和创新精神的现代教师。课程设置包括:人文科学类(文学、哲学、艺术);社会科学类(政治、经济、法学、管理学);科学技术类(物理、化学、工程、材料等工程技术领域);技能类(沟通与表达能力、写作能力);体育类(运动、美学)和心理学(教师心理健康)。
关键词:高中英语;数字化故事叙述;教学效果
新课程改革更加注重学生积极主动学习态度的培养,倡导学生主动参与到教学活动中,通过研究与探索的方式获得分析、解决能力的提升,同时也可以更好地进行沟通与交流。另外,新课程教学目标更加注重学科间的结合以及学生信息技术能力的培养。数字化故事叙述的教学方法带来的教学效果正好与这些目标不谋而合。数字化故事叙述的教学方法是指,从学生的天性出发,用信息技术制作数字故事,以讲故事的形式将故事内容与教学相结合。该种教学方法不仅可以有效地提高学生收集与处理信息的能力,还可以加强学生之间的通力合作,对于学生的学习有着重要的启发意义。数字化故事叙述在高中英语教学中的应用,不仅让枯燥的课堂教学变得生动、有趣,还可以激发学生的学习兴趣,进而提升英语教学效果。
一、数字化故事叙述在我国英语教学中的应用现状
数字化故事叙述在英国、美国、加拿大、日本等国家应用得比较广泛,应用形式也多种多样,如与语言教育相结合、与探究式项目相结合、通过竞赛的形式开展等。而我国的数字化故事叙述应用情况则非常少,目前关于数字化故事叙述的研究力度也不够,相关的实践活动就更少了,仅有陈静娴、郑江艳等曾经开展过相关的实践活动。由于实践活动对学生的动手能力要求非常高,而当时进行实践的又是小学生,因此实践效果不理想,学生在实践活动中并不知道自己需要做什么。
但不可否认的是,这样的实践活动在开展过程中,学生的积极性都比较高,二者的结合为学生的口语练习提供了机会,而数字故事作品的制作则可以有效提高学生的动手能力,让学生在收集故事素材以及编辑与加工故事的过程中通力合作,树立团结合作的意识。由此可知,数字化故事叙述在高中英语教学中的应用非常必要,它对于激发学生的学习兴趣和学习热情、培养学生的团结合作精神以及提升英语教学效果具有重要作用。
二、高中英语教学中数字化故事叙述教学的流程
1.确定学习主题。数字化故事叙述在英语教学中的应用属于一种创造性活动,因此学习主题的确定非常重要。教师在确定学习主题时,需要结合学生的兴趣爱好,以激发学生的学习兴趣为目的,以发展学生的多元智能为目标,围绕社会问题以及学科知识选择主题,确保教学活动的有效性。比如:在社会环保需求的号召下,教师可以以“打造低碳城市”为主题开展教学,然后让学生结合自己的所见以及想法提出意见,遵照异质分组的原则让学生负责不同的部分,如组织、朗诵、写作以及电脑操作等。为了便于学生的发挥,教师可以将这一环节的英语学习目标定为学习使用祈使句,让学生在数字化故事叙述的过程中以祈使句为主进行叙述,通过提示学生两者结合点的方式增强活动效果。
2.拟订详细的学习计划。活动的开展是整个数字化故事叙述的主体,学生知识的获得以及能力的提升都在这个环节中完成。在所选主题的基础上,学生首先需要做好充分的准备工作,收集与主题相关的英语故事,既可以通过单独学习的形式进行学习与探究,也可以以小组为单位进行合作,在合作过程中深入地探讨。在学生自行拟定学习计划并深入探究的过程中,教师需要随时掌握学生的活动进度并给予一定的引导和指导,让学生通过阅读、参观、调查以及讨论等多种形式来开展活动,让数字化故事叙述更加丰富,吸引学生的注意力。仍以上面的“打造低碳城市”为例,该环节需要由不同的学生分别承担叙述稿本的编写与输入,图片、背景音乐的收集,场景的配图以及串联处理,PPT制作等板块,这样学生可以充分发挥自己的特长并得到认可,增强信心。
3.制作小组作品。学生在已学知识的帮助下,结合之前收集到的相关资料,找出与活动主题之间到的联系,形成数字化故事叙述的脚步,然后根据自己的创意辅以个人解说以及配音,完成最终的作品。学生在解说以及配音过程中,英语口语能力可以获得较大的提升。
4.成品展示。待学生完成自己的数字故事以后,可以在小组间进行分享和交流,彼此交流制作过程中遇到的困难以及相应的处理方法。这样的经验交流过程可以促进学生的反思,让学生在分享经验的过程中意识到自己的不足,进而在下次的数字化故事叙述活动中有意识地加以改进,在一次次的锻炼过程中取得进步。对于非常成功的作品,教师还可以通过展览的形式展示出来,让学生获得更多的成就感,进而对英语的学习投入更多的热情。最后,当学生经过多次的锻炼,已经积累了一定的经验,并且动手能力以及各方面技能都获得提升以后,就可以通过竞赛的形式开展数字化故事叙述活动,让学生在竞赛的良性压力下获得更好的发展。同时,比赛也可以有效锻炼学生的临场应变能力以及英语口语能力。
综上所述,数字化故事叙述不仅可以有效提高学生收集与处理信息的能力,还可以加强学生之间的合作,让枯燥的课堂教学变得生动、有趣,更可以激发学生的学习兴趣,进而提升英语教学的效果。
参考文献:
[1]孙文娣.数字故事叙述在小学英语任务型教学中的运用[D].上海:上海外国语大学,2012.
关键词:虚拟现实;医学教学;交互性;心脏
中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)32-7786-02
Abstract: Virtual reality is a computer systems which can create and experience the virtual world. People can operate, control and reach some special purposes in this system. The application of technology about virtual reality in medicial fields has been paid close attention to. This paper investigates the application and realization about technology of virtual reality used in heart medical education.
Key words: Virtual Reality; Medical Education; Interactivity; Heart
1 概述
虚拟现实是指用计算机生成的一种逼真的三维环境,在电脑模拟产生的一个虚拟世界中,用户可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物,它是计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术等许多相关学科领域交叉、集成的产物。虚拟现实系统具有三个基本特征:浸没感(Immersion)――用户在模拟环境中的真实性,交互性(Interactivity)――用户对模拟环境内物体的实时可操控性),构想性(Imagination)――虚拟现实技术具有广阔的可想像空间及环境。虚拟现实强调了在虚拟系统中的人的主导作用,实时交互性是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟现实技术的精髓。
虚拟现实技术开始于军事领域的需求,现在已开始从高端领域全面走向专业应用领域,在娱乐、教育、艺术方面的应用占主流,发挥的作用也越来越大。
2 虚拟现实技术在医学教育中的应用
虚拟现实技术正在广泛地应用于各个领域,在医学领域的应用备受关注。
国外的起步较早,美国作为虚拟现实的发源地,早在上世纪80年代就进行了人体解剖图像数字化资料研究,90年代末,开展了虚拟解剖学、虚拟放射学、虚拟内窥学等学科的计算机辅助教学。目前,已研制出了人体虚拟解剖,一套完整的人体虚拟解剖系统,学生利用在虚拟的组织和器官问的模拟操作感受触觉反馈,使学生更快地掌握手术要领和技术。从而提高诊断和治疗水平。
我国与国际相比,虽有一定的差距,但目前已引起政府、科技界的高度重视,九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把虚拟现实列入了研究项目。目前,已成为当今最有影响力的高新产业技术之一。国内一些重点院校,已积极投入到了这一领域的研究工作。从2004年首届虚拟现实峰会举办以来,中国虚拟现实峰会已成为业内具有重要影响力的业内活动。绿色医疗研究院也在2012年的峰会中正式宣告成立,伴随着我国医疗事业和IT技术的不断发展壮大,虚拟现实在医学课堂教学、实验教学、临床培训等领域得到了广泛应用 。采用虚拟现实系统来辅助医学教学,可以使教师与医学学生以三维的形式看到人体结构的形状、位置及器官间的相互空间关系等,从不同角度,真实模拟及分析,从而获得前所未有的直观感受,不仅降低了成本,而且是传统的文字、二维图像、生物标本所不能达到的学习效果。
3 虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现
心脏是人体重要器官之一,是一个结构复杂、快速活动的立体器官,一直都是临床医学研究的重点。心脏病很可怕,它限制人的活动、降低生活质量,甚至威胁人的生命。然而更可怕的是人民缺乏对心脏病的认知。虚拟现实技术的发展使得三维虚拟心脏的教学应用成为可能。不仅可以应用于医学学生的教学中,也可以应用在心脏的科普教育中。
虚拟现实在医学教育的应用与实现需要以下几个步骤:三维虚拟心脏的建模、三维心脏模型的表面纹理贴图处理、虚拟心脏动画及交互功能的仿真。
适当动画可以让画面更生动有趣,便于表述心脏的工作及病变情况。用FFD修改编辑器和动画的设计,可以充分体现心脏的跳动过程。完成了对心脏结构及血管系统的可视化处理后,最后将在3DMAX中完成的模型及刚体、柔体动画导入虚拟现实引擎平台,在后期引擎中调整贴图色彩、优化作品,编写交互脚本及交互界面设计,程序调试正常、作品。
用计算机系统可以帮助医学生试验不同的选择,分析病理问题,操作虚拟的心脏模型,不会危害到患者,对心脏的医学教学、病理分析、科普教育起到了一定的辅助作用。
4 小结
本次设计虽然仅仅涉及了心脏结构及心血管方面的虚拟现实应用,取得了较好的效果。下一步,我们将继续研究技术,并结合硬件,融合较完整的心脏病理知识,向临床实践靠拢。在医疗诊断、手术模拟方面进行实践与应用。随着我国医疗事业和IT事业的不断发展壮大,虚拟现实在医学中的应用将更广泛、深入。
参考文献:
[1] 田茵.基于虚拟现实技术的医学教育应用[J].电脑知识与技术,2013(27):6165-6166.
[2] 李伟光,付晓男.虚拟现实技术在现代医学中的应用研究[J].电脑知识与技术,2009(12):3200-3201.
[3] 田茵.虚拟漫游系统的设计与实现[J].科技信息,2008(36):72.
[4] 田茵.虚拟现实技术在网络中的应用[J].电脑知识与技术,2007(3):715-717.
关键词:C语言;函数;调试技术
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)11-0085-02
C语言是一门函数式语言。学习C语言编程必须学好函数的使用。笔者在多年的教学过程中,发现学生在学习函数的过程存在一些问题。虽然这些内容教师在课堂上都十分认真地讲解,但有些学生还是觉得内容很抽象,不容易理解。程序调试技术一般用在程序查错上。在程序调试的过程中,可以看到程序的执行过程,包括函数的调用过程、形参实参的传递,变量的内存地址等内容,这样可以很直观地给学生讲解函数的相关内容,因此笔者在函数的教学中使用了程序调试技术,使教学内容不再抽象,而是具体化,使学生能够更好地掌握相关知识,达到了较好的结果。
程序调试技术在函数教学中的具体使用:
1.通过调试技术直观地查看函数的调用过程。首先设计一个简单的使用函数的实例,jc函数实现计算n的阶乘。在main函数中通过函数调用来求任意一个整数的阶乘。double jc(int n),{ double mul=1;//……2,int i;for(i=1;i
2.通过程序调试技术了解函数参数传递过程和局部变量的概念。在函数教学中,形参和实参的关系往往是学生容易出错的地方。形参和实参是两个不同的变量,实参的作用就是给形参传值。而函数的形参以及函数内定义的变量都是函数的局部变量,只能在该函数中使用。而在调试中通过查看变量的值可以很清晰地看到这些知识的作用,则比较生动具体。在上例中,程序在断点停下后,选择debug工具栏中的watch项,打开watch对话框,在对话框中输入num和n,如图3所示,此时num的值是5,而由于jc函数还没有被调用,形参n还不存在。然后选择Step into(F11)项,跟踪进到jc函数内部查看,注意观察watch对话框的变化,发现n的值变为5,而num失效了,如图4所示。这说明程序的执行进入到jc函数,形参变量n被创建并从实参获得了值5。而num是main函数的局部变量,在其他函数中如jc函数中是无法访问的,从而失效。
3.通过调试技术加强对指针做函数参数的内容的理解。在讲解函数的过程中,指针做参数是重点和难点之一。教师在教学过程中强调指针做形参,可以突破局部变量的限制而访问到其他函数的局部变量,这在以后的函数使用中经常用到。但学生觉得很难理解。笔者通过调试技术运行一个实例,查看实际的运行过程,来加深学生对内容的理解。首先设计一个简单的指针做参数的实例。void fun(int * q){*q=10;//…….2}int main(){int n=89;int * p=&n;fun(p);//…….1printf("n=%d\n",n);return 0;},在标号1处设置断点。调试运行该程序,在断点处停下,p是fun函数的实参。此时选择debug工具栏中的watch项,打开watch对话框,分别输入p和&n,如图5所示,它们值相同,都是0x0012ff44,表示n的内存地址。然后选择Step into项跟踪进入fun函数内部执行,由于p和n是main函数的局部变量,在fun函数内部无法访问,它们的值失效。然后,在watch对话框中再输入q和*q,则可以看到如图6的内容。说明形参q从实参p获得了值0x0012ff44,即q也保存了main函数中n的地址,而*q的意思是通过q保存的地址访问该地址所表示的变量。继续单步执行,返回到main函数执行,此时查看n的值,果真变为了10。即在fun函数内部通过指针变量改变了main函数中局部变量的值。
笔者在实际的函数教学中采用了程序调试技术,让学生直观地看到了程序的运行过程,从而加深了学生对函数调用过程、参数传递、指针做参数等内容的理解。学生反应良好。计算机技术总是在不断的发展,教师还要不断地探索更好的教学方法,使C语言课程的教学质量进一步提高。
参考文献:
[1]谭浩强.C程序设计(第四版)[M].清华大学出版社,2010.7.
【关键词】新课标;课改;中小学美术教师;继续教育
随着我国素质教育工作的大力推进,中小学的美术课程也进行了新一轮的课改,以平民性和普及性作为美术素质教育的出发点,着重培养中小学生情感、艺术美感、注意力、文化底蕴、意志力及陶冶情操等非智力方面的素质能力。面对新课改的要求,如何培养学生的综合素质能力成为教师面对的巨大挑战,因此,加强和提升继教培训效果成为继教工作要关注的重要方面。
一、本区中小学美术教师继续教育现状
伴随着中小学课改的进一步深化,新一轮的美术课堂改革在各校相继展开,因各教师课改意识和知识架构的差异,各校美术课改成效参差不齐。教师是新课改探索者和实践者,就目前的现状来看,本区教师的素质教育能力还不成熟,尚缺少成功案例可供借鉴或引以为范。因此,需要区内美术教师发挥自己的主观能动性,积极投身于新课标课程的研究和课堂文化探索,探索较为专业和系统的教学模式和实施方案。
传统的中小学美术课程主要是以提高技巧训练为主,强调专业要求,造成多数美术教师的教学科研能力日趋减弱。而现阶段我们针对中小学美术教师的培训工作主要是以新课标解读、通识培训和理论学习为主,以专业课堂教学操作和现代教学技能运用知识为辅。针对这一现状,我们必须创新中小学美术教师的继续教育工作,进一步渗透课改理念、提升课改意识和教研能力,特别是对于边远的专业教师少的中小学(如城北镇、三角镇、长沙镇),更需要得到专业与教学综合能力的培训,因此,教师继培训更需关注这方面内容。
二、对中小学美术教师继教内涵的思考
中小学美术教师继续教育包含接受外在培训及自身的内在提升。
(一)中小学美术教师继续教育意识创新
教学活动的本质是一种沟通,一种合作。沟通过程是创造的过程,也是奠定每一个学生(包括学员)学力成长的过程。在进行继续教育培训工作过程中,应该将创新意识优先研究。要具备一种意识:培训应当是教师与学员通过人人参与、平等对话、沟通、信赖来发展合作精神,共享知识经验、实现自我超越。在职教师要积极参与培训,实践在职继教培训课程,一边教学实践一边总结反思。渗透创新教育,思考如何在美术教学过程中创设最适宜的环境,培养学生的创造精神,对学生未来的工作和生活产生积极影响。
(二)中小学美术教师综合素质的提升
有效提升综合素质,应该站在全面的角度来看。首先,美术教师应该将本专业水平与能力进行全面提升,将创新教育理念与新课标中关于美术课程是“以视觉形象的感知、理解和创造为特征”“形成学生的创新精神和技术意识”理念有机结合。美术教育的主要价值,在于它对个人经验的独特贡献。教师应将课程性质、课改理念、课堂生成预设、学生的学习活动进行创新设计,使课堂设计方案集中指向新课标框架下的课程目标,力图体现素质教育的要求;教师自身也应具备强烈的创新意识和创新教育技能,从而建立教师与学生之间良好的联系纽带;多渠道学习,找到自身发展的切入点,使知识整合能力得到进一步加强。新课程标准对教师提出了更高的要求,不但要掌握本专业各项知识,而且要将综合性的教育教学能力进行全面检视,不断自我完善。
三、对本区中小学美术教师继续教育培训工作的建议
(一)继续加强课改理念的渗透
新课程理念认为教师和学生是课程的有机组成部分,是课程的创造者和主体。在原有课标解读通识培训课程下,强调对新课程标准、课程人文性质、课程价值及总目标等理念渗透,将“以学生的发展为本”的基本理念切实贯穿于每一次培训课程之中。重视探究建立“双主体”的对话,减少灌输,强调探索。从美术的本质去探求美术教学的价值。
(二)创新培训模式
现代教育思想认为,教师不仅要看“教”、还要看“学”,即以学定教。教师培训也应该改变流于形式的我讲你听,采用培训教师与学员双向管理模式,全员大课堂专题讲座、分组活动互动学习、实践观摩交流、个人自主内化学习、借助网络平台构建班级论坛等多种形式。培训可分阶段进行:理论培训-互动学习反思-实践观摩-成果交流。围绕我区深化课堂教学改革相关的课改探索案例、课堂观察、校本教研、活动设计、多媒体辅助教学等多主题进行探讨,强化学员参与感,提高培训效益。
(三)注重教师课堂教学能力的培训指导
教师课堂教学能力很多时候是通过教学方法展现的,教学方法是完成美术教学任务的纽带。教师必须要有创造性思维,教会学生展开复杂的思维过程,教师还得有高度的洞察力和灵活性,随时变换教学方式,帮助实现课程目标。因此在培训中要注重学员课堂教学能力的培训指导,创设多渠道的实践交流,强调学员的自主学习、自主研究、自主实践,教学相长、共同探讨、交流互动、经验分享,让学员在培训中学习、在实践反思中成长。
四、结束语
随着经济、社会现代化的发展,教育科研已经被推到了前沿,继教培训使命更为重大。综合性学习是世界教育发展的一个新特点。进行美术教师继教培训,不应该站在简单的地方来看问题,应该贯彻教育培训创新意识,把握新理念,加强对学员多元文化培训的渗透。如果美术教师把美术知识和技能凝固成一中无生命的物体,采用传递的方法让学生强行接受,就会忽视美术具有传递情感和思想的交流功能,割裂了学生的生活体验,漠视了学生对实际情况的需要,特别是对情感体验方面的需求。其理相通,在对教师培训的过程中,我们也应该从学员实际工作需要出发,更加注重教育科研能力的提升,才能真正自如地驾驭美术课堂。
参考文献:
[1] 钱初熹,《美术教学理论与方法》高等教育出版社,2005
[2]《全日制义务教育美术课程标准(2011版)》
自二十世纪初期现代艺术出现伊始,对于绘画材料的不断探索和研究就在进行之中,并成为艺术发展的重要动力之一。综合绘画已经成为西方架上绘画的重要组成部分,自毕加索使用拼贴方法后,博伊斯、基弗、塔皮埃斯等艺术家的艺术实践使得综合绘画达到了新的高度。同时,对绘画艺术材料的研究也逐步达成共识:绘画材料作为绘画艺术的载体,不同性质的材料具备不同的表现力,对于绘画材料的准确选择,有利于绘画艺术的精确表达。
随着中外交流的密切和深入,综合绘画在二十世纪九十年代时被介绍进中国,并日益得到美术界的重视。在各高校逐渐开设课程,相关研究也随之展开,有大量的介绍性和研究性著作问世。对我国综合绘画的发展起到了推广作用,形成了较完整的体系,并在高校教学中得到了具体实践。综合绘画已经成为一种重要的绘画手段,对多种材料、多种手段的综合运用已经成为当代绘画的重要特征之一,出现了相当数量的以此作为主要创作方向的艺术家和代表作品。
新课改明确提出:以激发学生兴趣和提高美术基本素养为美术教学的重要目的,而综合绘画课程对此有着传统绘画方式难以达到的效果。首先,综合绘画课程对绘画技巧的要求较低,能够使大多数学生得到成就感,从而使得学生参与的积极性得以提高。其次,综合绘画课程能够激发学生的创造力和想象力,对“物”之特性的理解和把握具有个人化的色彩,学生的作品中将承载更多的个性化因素和情感表现。再次,综合绘画课程能够提高学生对于现当代美术作品的鉴赏力和感受力。鉴于此,在中小学美术,综合绘画已经得到了更多的重视,并在中小学美术课本中也设计了相应的课题。
美术教师作为课堂的组织者和教学活动的引导者,对于综合绘画的理解和具体课程细节设计直接决定了中小学美术课中综合绘画课题的教授效果,并对学生的学习效果起到决定性的作用。但事实是,由于美术教师客观存在的问题,尤其是年龄较大,毕业时间较长的老教师,往往对综合绘画缺乏基本的认知,仍然停留在“美术课就是教学生画画,老师在上面画一笔,学生在下面画一笔”的阶段,而绘画风格、绘画工具、绘画效果千人一面,对学生的想象力和个性创作毫无益处。由此可见,对中小学美术教师综合绘画课程的继续教育是十分必要的。
二、中小学美术教师继续教育综合绘画课程的基本设置
鉴于中小学教学实际,对教师进行长期的脱产教学是不现实的,但假期是开设继续教育课程的好时机。随着高等美术教育的发展,各个城市或区域大都有一所甚至是几所综合类或艺术类院校开设相关美术课程,相应的也有一批长期从事综合绘画教学的高校教师,对综合绘画有深入的研究和教学经验,可以利用暑期较长时间——3周左右进行集中教学。
1.理论讲授
对于现代美术、后现代美术中综合绘画的起源、发展和成就的理解是综合绘画课程开设的理论基础,故而应当进行相关理论讲授。大学中普遍开设的美术史教程的任课教师能够胜任此工作,由于时间限制,可以以讲座形式分几个相关主题进行讲解,并推荐相关书目,从而使参加继续教育的中小学美术教师能够整体理解综合绘画的发展沿革。
2.绘画主题创作
综合绘画的主题创作是课程的主体部分。综合绘画不是一个画种,而是将混合材料和混合技法在绘画创作有机使用,使其服务于绘画者的创作意图,从而引发观看者的联想和综合感受的创作方式。综合绘画因其使用材料的丰富,很难进行明确的分类,但一般来说,可以根据其承托材料的不同,分为纸本综合绘画、布本综合绘画和板上综合绘画。又因为不同纸本、布本、板材的不同性质和绘画制作使用的具体材料的不同使得综合绘画呈现多种面貌。
在针对中小学美术教师开设的综合绘画课程中,首先进行的第一部分创作练习要将各种常见材料的性质、使用方法、局限性以及优缺点进行集中讲授,并以2个课时左右进行材料练习,这部分的练习可以以不同材料为主体进行训练,从而使参加培训的教师能够迅速地对常见材料有基本的认知。第二部分创作练习可以以具有抽象性质的词语作为创作的主题,如“力量”、“喜悦”、“忧伤”等,请参训教师选择适合自己表达需要的材料,进行创作。创作时应当绘制草稿,并辅以文字说明,与辅导教师对实施方案进行研讨后再进行具体创作。
在综合绘画主题性创作中,辅导教师应当注意几个问题:首先,综合绘画突破了传统画种在工具和材料运用上的局限性,在表现手段和绘画效果上具有极大的拓展性,但我们更应当注意到综合绘画中使用的材料本身具有的社会属性和精神属性,从而认识到综合绘画的优势不是在于材料本身,而是在于使用多种材料后所承担的文化内涵和精神负载,要避免为材料而材料的创作路径。其次,由于综合绘画创作的特点,所使用的材料有可能价格高昂,很难承受,所以在创作构思阶段辅导教师就要更多考虑到制作成本的可接受性,可以介绍更为经济的具有相似效果的替代品或者拓宽思路,寻找更合适的途径。
三、综合绘画课程与中小学美术教学的具体结合
在继续教育中开设综合绘画课程的根本目的就是要服务于中小学教师的具体教学工作,使其在进行美术课课题设计时能够灵活应用综合绘画技法,而不局限于传统手段。培训教师可以选择具有代表性的课题,请参训教师结合中小学教学实际来进行共同设计,并引导参训教师独立进行课题设计。
在现有美术课本中,课题开放、适合进行综合绘画创作的不在少数,这是教材编写者更新思路的结果。以人民教育出版社2003年版《美术》课本为例,可供选择的课题相当广泛。例如三年级下册第14课“变幻无穷的形象”,课题本身是常见的,但拓展空间大,可以结合综合绘画课题进行某种材料的具体操作。出于对学生年龄等方面因素的考虑,这种材料应当具有安全、易得、易操作的特点,譬如纸质材料,可以使用绘画手段同时辅以拼贴,并引导学生注意纸张固有色彩、纸张自身厚度、吸水性、粗糙程度等对作品效果的影响,当然也可以使用其它材料,例如:毛线、胶带、布料等。在实际教学中应当对使用材料进行介绍和推荐,并引导学生利用材料自身属性,发挥想象力进行创造。
高年级课题的设计具有更大空间,五年级下册第14课“旅游节”课题本身是开放性的,要求学生调查当地旅游资源并制作宣传小册子。教师可以使用PPT等手段简单介绍相关内容,并布置学生使用综合手段来制作。具体制作过程中,应当以一个鲜明的主题来引导,例如人文景观、自然景观、饮食文化等。学生可以选择相应主题,采用各种手段来表达:可以以绘画为主,亦可以以其它手段为主。但应当注意:首先,所选材料要与主题相符,可以更好地表现画面主旨,这是学生理解力和想象力的体现;其次,制作效果要完整,这里可以体现学生对于材料的控制力和具体操作水平。
丰子恺先生曾言:“想象是绘画上极其重要的一事,有形的东西,可用想象使它变形;无形的东西,也可以用想象使它有形。”中小学美育的最终目的并不囿于对美术作品的理解或者创作,甚至不是提高审美能力和建立审美标准,而是要使得受教育对象能够提高形象思维的能力,并拥有感受美和创造美的能力,并在自己的人生中实践对美的认知。
想象力和创造力对于一个人或者一个民族而言都是不可或缺的,综合绘画并不是唯一的或者必须的路径,但综合绘画能使艺术和我们的生活更紧密地连接,并能使我们理解生活中随处可见却又被忽略的美,从而有机会、有能力运用想象力和创造力赋予这些非传统的材质以艺术的美感。在中小学美术教师继续教育中开设综合绘画课程顺应了当代艺术发展的规律——从单纯的架上绘画到综合手段的运用,而参训教师即使未能深入理解,亦能有所认识,从而对现当代艺术有更多理解,改变中小学美术教育中对于技巧的过度重视的现状,并在教学中积极实践,使更多的中小学生有机会施展自己莫测的想象力和创造力。
参考文献
[1] 杨永善等.美术(义务教育课程标准实验教科书).人民教育出版社,2002.
[2] 张元,马路.材料与表现.黑龙江美术出版社,2000.
[3] 胡伟.绘画材料的表现艺术.黑龙江美术出版社,2001.