王書營
(南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 文理學(xué)院,江蘇 南京 210023)
情景教學(xué)是近年來發(fā)展較為迅速的教學(xué)法,由于它能有效地運(yùn)用信息技術(shù),因而受到人們的普遍歡迎。采用情景教學(xué)法,能使課堂教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)水乳交融,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,發(fā)展學(xué)生的思維能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。創(chuàng)設(shè)各種各樣合理的教學(xué)情境,是運(yùn)用情景教學(xué)法的關(guān)鍵,許多專家學(xué)者介紹了各種情景的靈活運(yùn)用,卻很少談及情景的創(chuàng)設(shè)方法和具體的實現(xiàn)手段[1-5]。情景的創(chuàng)設(shè)就好像完成一幅畫一樣,從一點開始圍繞主題逐漸擴(kuò)展區(qū)域直至整個畫面。本文正是基于這樣一個過程,在情景教學(xué)原則指導(dǎo)下,定義了表現(xiàn)可視化形象的承擔(dān)者——形象載體,對其進(jìn)行細(xì)分,提出了一系列表現(xiàn)形象的概念,結(jié)合讀者最熟知的勾股定理,給出形象主體的創(chuàng)設(shè)思路、步驟以及信息化構(gòu)建方法,從實用性的角度出發(fā),對形象主體的綜合應(yīng)用,提供了設(shè)計和制作綜合場景的方法和建議。
情景教學(xué)法是指在教學(xué)過程中,教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景,以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗,從而幫助學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容,并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。它注重直觀、形象、生動的知識表現(xiàn)和豐富、深刻、具體的實踐鍛煉,有利于激發(fā)學(xué)生積極的情感體驗和學(xué)習(xí)主體作用,培養(yǎng)學(xué)生主動的學(xué)習(xí)態(tài)度[6]。
教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè),首先應(yīng)該是直觀感性的、可視的、摸得著的,它能有效地豐富學(xué)生的感性認(rèn)識,并促進(jìn)感性認(rèn)識向理性認(rèn)識的轉(zhuǎn)化和升華;其次,應(yīng)該是形象的、具體的,甚至通過一定途徑可以實現(xiàn),它能有效地刺激和激發(fā)學(xué)生的想像和聯(lián)想,使學(xué)生能夠超越個人狹隘的經(jīng)驗范圍和時間、空間的限制,既讓學(xué)生獲得更多的知識、掌握更多的事物,又能促使學(xué)生形象思維與抽象思維互動發(fā)展。
生動的場景是情境教學(xué)的鮮明特色,場景中離不開表現(xiàn)教學(xué)信息的可視化載體,那么,載體的創(chuàng)設(shè)與構(gòu)建是情景教學(xué)的關(guān)鍵。
形象載體,用來表現(xiàn)形象并能可視化的有形載體,如城市中的雕像、影視作品中人物的扮演者、表演者所用的道具,在信息技術(shù)中,由形狀、符號、色彩、亮度等素材表現(xiàn)的圖像。在情景教學(xué)中,形象載體是指各個場景中承載教學(xué)內(nèi)容反映教學(xué)意圖容易被學(xué)生接受的自然景觀、實物、教具、演示模型、多媒體信息資料(圖畫、動畫、視頻)等。它自身包含有一定的教學(xué)信息(如以形狀結(jié)構(gòu)功能反映概念原理關(guān)系等),被熟悉它的使用者使用(展示解說操作等)能發(fā)揮出更大功能,被學(xué)習(xí)者認(rèn)識后能夠作為記憶中的想像體或運(yùn)用時模擬(模仿)對象。
形象主體,在同一場景中表現(xiàn)形象的載體可能有許多,把其中能表現(xiàn)形象主要特征的載體稱為形象主體,簡稱主體。在情景教學(xué)中,形象主體是學(xué)習(xí)者產(chǎn)生形象認(rèn)知的基礎(chǔ)和主要源泉,形象主體的改變會影響到學(xué)習(xí)者對其形象的認(rèn)知。
形體主元,形象主體中起關(guān)鍵作用的部分稱為形體主元,簡稱主元。它是形象主體的最明顯標(biāo)志,它的出現(xiàn)意味著形象主體的存在。情景教學(xué)中,形體主元是由關(guān)鍵知識點或重要知識點生成的“像源”,它相對獨立,是表現(xiàn)形象特點的最小單元。
主像點,形體主元中的核心點,是形象表現(xiàn)的最終結(jié)果,形體主元是圍繞主像點生成的。
按照相似原理,事物的存在形式或表象可能不同,但它們之間具有同一性,由此,可以把學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的知識用多種形式來表現(xiàn),如文本描述、圖式展現(xiàn)、聲光合成、形體蘊(yùn)含、實物說明等,在情景教學(xué)中,形象主體創(chuàng)設(shè)就是把文本內(nèi)容轉(zhuǎn)化為形象主體,通過形象主體的形成和展現(xiàn)過程來表現(xiàn)教學(xué)目的。
創(chuàng)設(shè)要求:情境教學(xué)中的模擬要以文本中的形象和教學(xué)需要的形象為對象,情境中的形象也應(yīng)和學(xué)生的知識經(jīng)驗相一致。
創(chuàng)設(shè)過程:以問題本身或最主要的知識點為主像點,使其生成形體主元,把形象主元做為核心,以包含或接近的方式進(jìn)行擴(kuò)充,使其成為看得見摸得著的形象主體,通過形象主體的外形特點、結(jié)構(gòu)功能或運(yùn)動狀態(tài)等方式,表現(xiàn)教學(xué)意圖,必要時可以組合多個主體形成系列化或系統(tǒng)化的形象。創(chuàng)設(shè)步驟大致經(jīng)過:熟悉內(nèi)容、主像點選定、主元生成、主體雛形、功能賦予(命名、定義、賦值等)、主體初成、可視化修飾、主體運(yùn)用。下面以平面幾何中勾股定理的證明為例說明形象主體的創(chuàng)設(shè)過程。
教學(xué)內(nèi)容:證明:在平面上的一個直角三角形中,兩個直角邊邊長的平方和等于斜邊長的平方。教材提供的證明方法是用相似三角形,通過比例關(guān)系得到結(jié)論。
這是一個最古老的基本定理,古今中外的學(xué)者對它的證明多達(dá)400余種,他們都是結(jié)合圖形,利用三角形的相似性,或?qū)D形進(jìn)行截割拼補(bǔ),在代數(shù)式的輔助下進(jìn)行的推理證明,這種絕對傳統(tǒng)的靜態(tài)證明,固然是用事實說明問題且簡單明了,教師也易于操作,而學(xué)習(xí)者的感受是單調(diào)甚至乏味:沒有把興趣激發(fā)到最大證明就結(jié)束了,有余興未盡的感覺,缺少情緒釋放和印記理解的過程。
情景教學(xué)的核心是對學(xué)習(xí)者情感的激發(fā),在傳統(tǒng)教學(xué)法的基礎(chǔ)上,通過創(chuàng)設(shè)情景把學(xué)習(xí)者的注意力、情緒、思維和興趣等全部調(diào)動起來,既解決本節(jié)課的教學(xué),也能學(xué)習(xí)到許多相關(guān)知識,通過啟發(fā)還可以把所學(xué)知識進(jìn)行有效的遷移,應(yīng)用于其它課程的學(xué)習(xí)。情景的創(chuàng)設(shè)主要是形象主體的創(chuàng)設(shè):從三角形出發(fā),以三邊邊長為核心點(主像點)擴(kuò)展為正方形(象體主元),把長度問題轉(zhuǎn)化為面積問題。由于面積圖形形狀的不完全可加性,把平面圖形擴(kuò)展為空間立體(主體雛形),面積問題也就轉(zhuǎn)化為體積問題。把立體進(jìn)行可視化修飾成為液體容器,容器就作為形象主體。再利用液體的形變來反映容器間的容積關(guān)系,即把容器形狀的不變性與內(nèi)中液體的可變性結(jié)合起來,讓可變的液體脫離原容器進(jìn)入另一容器,在溫度壓力不變時,液體流動前后雖然形狀改變但體積不變,由此可直觀表現(xiàn)側(cè)面面積關(guān)系的存在性及準(zhǔn)確性。創(chuàng)設(shè)步驟及原因分析如下:
第一 圖文一致。設(shè)直角三角形兩條直角邊長度分別是a和b,斜邊長度是c,證明結(jié)果用代數(shù)式表
由文本意義感生關(guān)聯(lián)(直接)形狀,建立數(shù)與形的統(tǒng)一體(圖1)。
圖1 數(shù)與形的統(tǒng)一
第二 主像點選定。從圖形本身無法直接觀察到式(1)的結(jié)果,要對三角形進(jìn)行直觀性改造,改造重點在于三角形三條邊的表現(xiàn)形式,因此,選定三角形的邊作為主像點。
第三 主元生成。根據(jù)“平方”的幾何含義,以三角形的邊為邊長生成正方形 S1,S2,S3,如圖2,它們的面積分別是:S1=a2,S2=b2,S3=c2。式(1)可
把S1,S2,S3作為主元,式(2)左邊的直觀表現(xiàn)就是,圖形S1和S2要拼湊成一個整圖,如圖3。式(2)的要求是既要有量的相等還要求圖形形狀的一致,圖3僅可能表現(xiàn)量的相等,在保持圖形完整的情況下,拼圖不能做到與S3形狀相同,因此,要對主元進(jìn)行直觀性擴(kuò)張。
第四 主體雛形。分別以主元正方形S1,S2,S3為正截面,建立高為h的長方體V1,V2,V3,體積依次是V1=hS1,V2=hS2,V3=hS3。式(2)的結(jié)果可轉(zhuǎn)化為
圖2 意義擴(kuò)張
圖3 面積和
把V1,V2,V3作為初步的形象主體,式(3)用直觀圖形表現(xiàn)如圖4。雛形V1,V2無論如何擺放,二者的結(jié)合體都不能與V3相同,因此,要對主體雛形通過增加內(nèi)在功能使其達(dá)到形式上與V3的一致。
圖4 立體
圖5 液體容器
創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景的手段有多種,如實物演示、角色扮演、實驗操作、多媒體運(yùn)用等,其中應(yīng)用信息技術(shù)展現(xiàn)教學(xué)情景,有著極大的優(yōu)越性,它能把現(xiàn)實中不易實現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)困難的結(jié)構(gòu)、原理、運(yùn)動特征等,通過各種圖像及其不同的表現(xiàn)形式展現(xiàn)出來,將認(rèn)知與情感、形象思維與抽象思維、教與學(xué)巧妙地結(jié)合起來,充分發(fā)揮課堂教學(xué)中學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。在Micorosoft Office Power Point 2007下,圖6中圖形的構(gòu)建及動畫設(shè)計如下:
圖6 液體注入
(1)對象產(chǎn)生。如圖1,在繪圖欄的形狀中選定直角三角線“⊿”,按一定比例畫直角三角形,在三條邊附近插入字母a、b、c(用文本框或公式編輯器皆可),出現(xiàn)順序是直角三角形、字母。動作設(shè)計:選中對象,自定義動畫:效果“進(jìn)入(擦除)”、速度“慢”、方向“自底部”。
(2)主像點選擇。在繪圖欄中選“”,畫出與邊a,b,c一樣的三條直線段,覆蓋在直角三角形上(可以用三種顏色區(qū)別)。
(3)主元生成。如圖2,在繪圖欄的形狀中選定矩形“□”,在三角形外側(cè)分別以主像點a,b,c為邊長畫正方形(定好邊長按“shift”鍵),形狀填充:淺灰(或無填充顏色),在圖形內(nèi)分別插入字母S1、S2、S3,排列對象“置于頂層”,出現(xiàn)順序是正方形、字母。
(4)主元表現(xiàn)。如圖 3,選中主元 S1,S2,S3,打開自定義動畫:效果“動作路徑(對角線向右下)”、速度“慢”、路徑“解除鎖定”,調(diào)整路徑的終點位置,使三個正方形從圖2中整體移動到空白處,達(dá)到圖3的要求。
(5)主體雛形。如圖4,在繪圖欄的形狀中選定立方體“ ”,分別以主元S1,S2,S3為正側(cè)面(或底面)畫長方體,它們的厚度(或高)相同(形狀填充:無填充顏色),在圖形上面分別插入字母V1,V2,V3,排列對象“置于頂層”。選中長方體 V1,V2,V3進(jìn)行移動,使正側(cè)面與圖3中的主元正方形重合,排列對象“置于頂層”。打開自定義動畫:效果“進(jìn)入(擦除)”、速度“慢”、方向“自左側(cè)”。
(6)主體形成。如圖5,分別復(fù)制 V1、V2、V3,形狀填充:V1,V2為“淺藍(lán)”(表明是綠色液體),V3為“無填充顏色”(表明容器內(nèi)為空)。在圖形上面分別插入字母、,排列對象“置于頂層”。選中液體容器,移動使其與 V1,V2,V3重合(置于頂層),打開自定義動畫:效果“進(jìn)入(擦除)”、速度“慢”、方向“自底部”。播放時會看到V1,V2中淺藍(lán)色液體有逐漸注滿之感。
教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè),需要教師在教學(xué)中不斷地探索,積累更多的形象素材,通過教學(xué)實踐的啟發(fā)感生出合理的景象。對于設(shè)計完成的形象主體,還要在教學(xué)中反復(fù)驗證修改,使其更加完善。當(dāng)然,情景的創(chuàng)設(shè)因教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)對象的不同而不同,同一內(nèi)容不同的受教對象,所創(chuàng)設(shè)的情景也不同,本文只是結(jié)合數(shù)學(xué)方面的內(nèi)容給出創(chuàng)設(shè)思路和構(gòu)建方法,對于其他課程還需要去探索和挖掘,使情景教學(xué)能得到更多人的使用和普及。
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