任务教学法在《激光原理》课程教学中的应用探析
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第26卷第1期 2009年3月 江苏教育学院学报(自然科学版) Journal of Jiangsu Institute of Education(Natural Sciences) VoI.26 No.1 Mar.,2009 任务教学法在《激光原理》课程教学中的应用探析 涂兴华 (南京邮电大学光电工程学院光电信息工程系,江苏南京210003) 摘 要 提高教学效果的关键是先进的教学方法与课程特点的有机结合、相得益彰.任务教学法在教学 过程中注重培养学生的性和自主性,使学习成为在教师指导下主动的、富有个性的过程.文章阐述了 任务教学法的基本原理、先进性以及实践特点,并结合《激光原理》课程特点对任务教学法在该课程教学 过程中的应用实践进行讨论分析. 关键词 任务;教学法;教学过程;动态教学;任务设计 [中图分类号]G633.7 [文献标识码]A 1 引言 课程教学的过程是师生交往、共同发展的互动过程,其核心环节是课程实施.而课程实施的基本途径是课堂教学. 新课程对课堂教学提出了严峻挑战,为适应新课程的变化,教学改革要努力实现新的突破.应逐步实现教学内容的呈现方 式、学生的学习方式以及教学过程中师生互动方式的改革. 提高教学效果的关键是先进的教学方法与课程特点的有机结合、相得益彰.《激光原理》课程是光信息科学与技术、光电信 息工程和电子科学与技术等专业的一门专业基础课.在现代信息科学特别是光电信息科学中占有重要地位,具有较强的理论 性、前沿性和探索性.而任务教学法(Task—based Approach)近年来逐渐受到重视,是一种值得推广的有效的教学方法,也是增强 学生学习兴趣,提高教学效果的一种方法.任务教学法主要应用于外语教学的教学理论研究以及教学实践 ,也有应用于其他 课程教学的研究报道 “ ,但尚未有应用于高等教育理工科专业课程教学的相关研究报道. 2任务教学法 任务教学法是20世纪80年代建立起来的一种新的教学模式,是一种强调“做中学”的教学方法.它追求具有实际意义的课 堂教学方式,在教学过程中注重培养学生的性和自主性,使学习成为在教师指导下主动的、富有个性的过程,体现以学习者 为中心的教学理念.L】 “ 任务教学法中对任务的定义为:①任务活动的意义是首要的;②任务与现实世界有某种联系;③任务完成的质量评估以任 务结果为依据.并将实施任务的教学模式分为四个阶段:前期任务、执行任务、任务之后第一阶段和任务之后第二阶段. 前期任务的目标是重构(即确定目标、减轻认知负荷),由于学习者的注意力资源有限,为了引导他们更多地将注意力放在 知识的运用上,教师应开展活动激活与任务相关的背景知识,以减轻任务的认知负荷,降低任务本身的认知难度.其主张明示教 学,即常规教学中的课堂导人环节.任务实施前按照传统教学的过程,确立与任务相关的理论知识.采用的教学技巧是突出重 点,引起学习者的注意,做任务计划.设计任务活动要突出趣味性、可操作性、科学性、交际性和拓展性,有利于培养创造思维能 力,有利于培养用知识解决问题的能力. l 执行任务阶段的目标是平衡发展对目标知识的理论性与实践性的掌握 ” .学生彼此之间往往会自发地重复练习,自我 纠错并纠正同伴的错误.在任务的执行中,学习者可能会把更多的注意力分配在知识的形式上,而忽视任务内容,导致执行任务 的过程变成文字形式的机械操练,失去真正的学习意义.因此,在学习形式和知识内涵之间保持平衡是任务教学法能否成功的 关键.典型的教学技巧是注意任务选择,进行问题解决练习E22,231. 任务之后的第一阶段的教学目标不是鼓励知识掌握的熟练度,而是注重准确性和重构,即巩固新知并加以实际运用阶 [作者简介]涂兴华(1976一),男,讲师,博士.研究方向:光学工程、光纤光栅领域的研究及教学 74---.—— 段_l .首先教师对学生前一阶段所完成的任务作出分析和评估,重点在一些影响问题解决的技巧和知识理解的偏差等方 面,包括对学生的错误的适当反馈.然后引导学生对所学知识进行巩固.采用的技巧是课堂练习、分析和测试. 任务之后的第二阶段的目标是分析和综合的循环,技巧是课后习题练习和实验、实践训练.在这一环节里,教师可以给学生 提供一些实验任务,目的是更好地激发学生学习的主动性和能动作用,让学生在参与、体验、互动、交流、合作、反思的学习方式 中,充分发挥他们已有的认知能力,在用中学,在做中学,从而达到增进知识理解、培养自主创新能力的最终目标 -28]. 3任务设计及教学实践 《激光原理》课程在南京邮电大学已经过多轮教学实践,并通过课程建设形成了以多媒体课件为主,板书为辅;课堂教学为 主,课后辅导和实验教学为辅;以教师为中心,规定教学内容,教师主要通过课堂讲解将知识传授给学生的教学模式.作为专业 基础课程,《激光原理》存在着知识点较为枯燥、抽象,难以理解和掌握的特点.采用上述传统的教学模式,难以长时间吸引学生 的学习注意力,经常会出现学生精神状态较差的情况,从而影响教学效果.任务教学法具有增强学生学习兴趣,提高教学效果的 作用. 任务型教学不仅仅是一种教学模式,教学方法,更是一种教学意识,教学理念和教学策略.在现行传统的讲授型课堂上都可 以运用任务以丰富和扩充知识学习与实践活动,以促进学生对专业课程知识的掌握和技能的转化.教与学的方法是互相联系、 互相制约、不可分开的.事实上,当教师采用一种教法时,学生必须采用相应的学习方法.教的方法总是首先制约着学的方法.学 生如何学,在很大程度上取决于教师如何教和如何指导学生学. 正确的《激光原理》课程教学包含三个过程.一是让学生了解激光的有关理论知识,二是复习及习题练习,三是实践性操练. 在传统的教学模式中,这三个过程是相对比较的、分散的:教师在课堂上讲解知识,布置作业;学生课后完成复习及习题练 习作业;实践性操练阶段仅仅是在光电综合实验中,测量典型激光器的输出光束特性——He.Ne激光器基模光斑测量.而任务教 学法同样包括以上三个过程.不同的是,这三个过程是既可分开,又互相渗透.笔者以《激光原理》课程教学为例,尝试探讨任务 教学模式在具体专业课程教学中的教学设计和结构. (1)前期任务阶段.在这一阶段,任务的选择应视学习者的实际情况而定,且应对现状进行仔细分析.在设计任务时,应对认 知过程和焦点形式加以权衡.在课堂教学过程阶段,首先是介绍知识背景,明确任务,为任务实施打下良好的知识储备. 以课堂讲授为主,讲课主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法,有些讲课内容以问题为中心,从问题提出,解决原理、方案为 线索引导学生去思考和创新.广泛采用多媒体教学,课堂讲授内容全部以演示文稿(ppt)编成教案.从课堂教学使用的角度看, 多媒体CAI课件比传统的录像教学手段更具灵活性和方便性,教师可以更加充分、方便地改革传统教学模式,进一步丰富课堂 教学内容,在课件的选题、设计和制作过程中,在保证课件教学性和科学性的同时,创造出易学、易懂的教学情景,使课件更具生 动性和趣味性,激发学习兴趣,吸引学生的无意注意,并在一定条件下使学生的无意注意向有意注意转化.教案的设计中遵循学 生的认知规律,将知识点相对集中,保证每一页ppt文稿在讲课过程中有足够的演示时间,目前每次教学(3学时)可以将课件页 数控制在在30—35页.编制的课件标题醒目,内容清晰,充分运用字体、颜色、着重、斜体等工具手段,体现所要表达内容的内在 逻辑关系;尽量使用与讲述内容密切相关的彩图,增加学习者的体验和兴趣,使学生听课思路能跟随教师并聚焦到讲授问题上, 并通过设计许多”为什么”引导学生复习、思考;适当使用动画甚至视频片段播放等手段来讲解复杂现象或实验技术的动态过 程. 在课堂讲授过程中,除了采用精彩的CAI课件,还可以采用多种动态教学技巧来提高学生注意力,促进学生思考. 可以在讲授的过程中采用实例法提高学习积极性.教师有意识地安排一些与专业内容紧密相关而又在日常生活或者最新 科学发现中易于接收的实例,利用学生的好奇心培养学习兴趣.例如在“谱线的多普勒非均匀加宽原理”一课的教学中,教师先 以人在火车由远及近再由近及远的过程中对火车鸣笛声感受的变化为例,提出问题:对火车鸣笛声的感受是怎样的?为什么会 造成这样的感受?这样的问题激活了同学们对于日常生活中这一非常熟悉、经常遇到却从未在意的现象的思考和讨论.尽管学 生答案不一,但都想弄个”水落石出”,学生注意力高度集中.教师通过讲解声波的多普勒频移效应,使得学生正确能够使用科学 理论解释日常现象,从而提高学生的兴趣.随后教师进一步将相关理论延伸,讲授光波的多普勒频移效应.此时同学们就能够正 确理解了.教师此时再设置一系列的问题,比如:大自然中有没有典型的多普勒频移效应现象?就会更进一步活跃课堂气氛,激 发同学们的主观能动性.然后教师给大家介绍一些现实生活中的例子“大街上呼啸而过的警车或救火车的鸣笛声”以及“宇宙深 处星体光谱的‘红移’现象”.通过创设问题情景,把需要解决的课题有意识、巧妙地寓于知识基础之中,在学生的心理上造成一 种悬念,从而培养学生的有意注意、记忆和思维,激发认知驱动力和学习动机,逐步培养学生分析问题和解决问题的能力. 也可以采用讲授一演示法吸引学生注意力.通过直观物体的展示,激起同学们的兴趣.例如在介绍激光的基本特性时,可以将 He—Ne激光器在课堂上通电点亮输出激光束,使同学们对激光束产生直观的感受,从而留下深刻印象.在介绍短腔法选激光纵模 时,同样可以将半外腔式He—Ne激光器在课堂上进行展示.通过调节外腔反射镜的位置,使得激光束消失.然后可以请同学上来 恢复激光束输出.在教师的指导下,当学生成功地将外腔反射镜调整到正确位置,“神奇”地恢复激光器输出.同学们的好奇 lf,被 一75— 激起,注意力高度集中.此时教师再进行相关知识的讲授,从而收到满意的教学效果. 设置和提出“为什么”等问题是教学的导人步骤,目的是激发学生对主题和任务的关注和兴趣,使学生一开始就处于一种主 动积极的任务情景中.在这个阶段,教师要保证设计的问题贴近课本的主要内容,又可以激发学生的兴趣,因此,设计以问题导 人时要注意以下几点:①开放性.一要能激发和活跃学生的思维,二要有真实意义上的信息和观念等的交流和传递.②生活化. 跟学生的实际生活紧密相关,使他们有感而发,不吐不快.③层次性.重视学生的个体差异,尽量照顾全面. (2)执行任务阶段.任务教学法对课堂教学所承担的另外一个任务——课堂实践,实际就是实践性操练过程在课堂教学过 程中的渗透,同时也是任务教学法思想的实际体现.课堂教学不仅仅要完成知识的讲授,更需要集中地训练和培养学生学习知 识、利用知识解决问题的能力.通过目标任务的设定、执行以及讨论,使学生在完成学习任务的过程中,通过实践、体验、参与、合 作和交流等方式,实现任务的目标,感受成功,从而培养学生运用技术的能力. 在“谱线的多普勒非均匀加宽原理”一课的教学中,将任务设置为两种情况:①运动原子沿着光波传播方向前进时的表观中 心频率是怎样的;②运动原子沿着与光波传播方向相反的方向前进时的表观中心频率是怎样的.教师可以将学生分成若干个小 组.每一组任意选择上述的一种情况作为讨论完成的任务.小组讨论以后各自推选一人在课堂里进行报告,其他小组的同学可 以补充不同看法,也可以提出问题请汇报小组的成员作解答.课堂教学实践表明,经过前一阶段相关知识背景的介绍以及对教 师所列举的生活实例的分析,有效提高了学生们的学习兴趣之后,学生在本阶段比较容易参与讨论,愿意利用学过的知识来分 析、完成任务,表现出较好的自信心.分组汇报的方式利用学生的竞争精神和合作意识调动了学生的积极性,同时活跃了课堂气 氛.经过汇报和解答,也启发了同学们对课文内容的深入理解. 在介绍短腔法选激光纵模时,由于教师在前一任务阶段“神奇”地恢复激光束输出的“表演”展示,充分激起了同学们的好奇 心.此时,对于执行任务阶段的开展非常有利和受欢迎.教师将学生进行分组,或者自由组合,然后将He-Ne激光器相关参数提 供给大家,请同学计算、讨论能正确输出激光束的半外腔镜位置.任务的关键是,可以请同学上来按照小组讨论计算的结果来进 行恢复激光束输出的验证.这样就可以激起同学们的好胜心理“别人能做到的,我也一定能做到”,从而大大提高知识利用的主 动性,增加印象. (3)任务之后第一阶段.教师首先要对学生前一阶段所完成的任务作出分析和评估,重点在一些影响问题解决的技巧和知 识理解的偏差等方面,包括对学生的错误的适当反馈. 对于学生关于“运动原子沿着光波传播方向及相反方向前进时的表观中心频率”的讨论和陈述结果,教师通过讲解正确的 分析过程,对学生的错误进行适当的反馈.重点是讲解建立坐标系的原则,引入“沿着光波传播方向前进的运动原子的运动速度 为正值,沿着相反方向前进的运动原子的运动速度为负值”的分析技巧.从而纠正学生对光波的多普勒频移计算公式知识理解 上的偏差,并达到学生对所学知识进行巩固的目的. 对于“He.Ne激光器正确输出激光束时半外腔镜位置”的讨论与验证结果,教师要多以正面表扬为主,只是对学生在阐述过 程中所表现出来的对知识理解的偏差进行纠正,对于未能恢复激光束输出的结果不刻意强调.因为实际激光器的调节对于学生 而言需要更多的时间和耐心,而这是课堂教学所缺乏提供支持的,可以在任务之后的第二阶段结合“光电综合实验”更好地执 行. (4)任务之后第二阶段.教师结合课堂教学及任务设置所介绍的知识,安排课后习题作业.学生通过完成相关内容的作业, 加深对知识的印象和理解,提高用知识分析、解决问题的能力.对于有些教学内容,可以适当安排实验环节来提高学生的动手能 力. 对于“谱线的多普勒加宽原理”一课,教师除了安排教材上的课后习题作业之外,还通过设置复杂度更高的问题要求学生来 完成,以达到增进对知识的理解和提高利用知识分析、解决问题的能力的目的. 对于“短腔法选激光纵模”一课,教师将原有的“测量典型激光器的输出光束特性——He-Ne激光器基模光斑测量”进行了 改进,增加了“调节半外腔镜位置实现激光束输出”、“测量激光束功率”等内容,是对课堂教学内容的有效实践,提高了原有的实 验难度,增强了对学生分析能力和动手能力的培养. 4教学反思及小结 学习方式的转变是引入任务教学法对课程改革的显著特征,改变原有的单纯接受式的学习方式,建立和形成旨在充分调 动、发挥学生主体性的探究式学习方式,自然成为教学改革的核心任务. 从教育心理学角度讲,学生的学习方式有接受和发现两种.在接受学习中,学习内容是以定论的形式直接呈现出来的,学生 是知识的接受者.在发现学习中,学习内容是以问题形式间接呈现出来的,学生是知识的发现者.两种学习方式都有其存在的价 值,彼此是相辅相成的关系.但是传统学习方式过分强调接受和掌握,忽略了发现和探究,学生学习成了纯粹被动地接受、记忆 的过程.这种学习压抑了学生的兴趣和热情,影响了学生思维和智力的发展.转变学习方式就是要改变这种学习状态,把学习过 程中的发现、探究、研究等认识活动凸显出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、解决问题的过程.强调发现学习 76— 和研究学习. 从推进素质教育的角度来讲,转变学习方式,要以培养创新精神和实践能力为主要目的.换句话说,要构建旨在培养创新精 神和实践能力的学习方式和教学方式,要注重培养学生的科学思维品质,鼓励学生对书本的质疑和对教师的超越,赞赏学生富 有个性化的理解和表达.要积极引导学生从事实验活动和实践活动,培养学生乐于动手、勤于实践的意识和习惯. 强调师生交往,构建互动的师生关系、教学关系,是教学改革的首要任务.教学是教师的教与学生的学的统一,这种统一的 实质是交往.《基础教育课程改革纲要》明确指出,教学过程是师生交往、共同发展的互动过程.在教学过程中,要处理好传授知 识与培养能力的关系,注重培养学生的性和自主性,引导学生置疑、调查、探究,在实践中学习,使学习成为在教师指导下主 动的、富有个性的过程.把教学本质定位为交往,是对教学过程的正本清源.教师与学生都是教学过程的主体,在教学过程中,强 调师生间、学生间的动态信息交流,实现师生互动,相互沟通,相互影响,相互补充.传统意义上的教师教和学生学,将不断让位 于师生互教互学,彼此将形成一个真正的“学习共同体”. 在教学实践中,采用多媒体教学形式,并结合激光的最新发展状况和对课程教学的新体会,对多媒体课件进行不断的更新 和完善.同时增进了与学生的交流、沟通,反映出教学效果有了较好的改善、提高了学生的学习兴趣.通过任务教学法在《激光原 理》课程教学实践中的引入,对于本课程的性质、目标、教学内容以及专业人才培养目标有了深刻的认识;对于学生如何学好本 课程的新知识以及教学方式的采用,有了更直接的体会.这些经验对于促进本课程的建设和教学方法的改革提供了有力的支 持. 开展将任务教学法引入到《激光原理》课程教学过程的理论探讨和教学实践,是对专业课程教学改革中的有益探索和促进. 参考文献 1蔡兰珍.任务教学法在大学英语写作中的应用[J].外语界,2001,4:41~46. 2程可拉.基于技术的任务型外语学习研究[J].外语电化教学,2003,3:9—13. 3陈慧嫒,吴旭东.任务难度与条件对EFL写作的影响[J].现代外语,1998,2:27—39. 4方文礼.外语任务教学法纵横谈[J].外语与外语教学,2003,9:17—20. 5龚亚夫,罗少茜.任务型语言教学[M].北京:人民教育出版社,2003:9. 6何莲珍,王敏.任务复杂度、任务难度及语言水平对中国学生语言表达准确性的影响[J].现代外语,2003,26(2):172~179. 7黄国文.从以结果为中心到以过程为中心[J].外语与外语教学,2000,10:1. 8黄露,韩金龙.任务教学法与大学英语多媒体课堂教学[J].外语界,2003,5:51~56. 9贾志高.听话人功能一反应分析及其在任务型外语听力教学中的意义[J].山东外语教学,1999,4:58~62. 1O贾志高.有关任务型教学法的几个核心问题的探讨[J].课程・教材・教法,2005,25(1):51~55. 11马箭飞.任务式大纲与汉语交际任务[J].语言教学与研究,2002,4:27~34. 12阮周林.任务前期准备对EFL写作的影响[J].外语与外语教学,2001,4:24~27. 13邵继荣.任务类型和任务条件对EFL写作的影响[J].国外外语教学,2003,2:28—34. 14施良方.课程理论——课程的基础、原理与问题[M].北京:教育科学出版社,1996:23—24. 15王振亚.以跨文化交往为目的的外语教学[M].北京:北京语言大学出版社,2005:33. 16温伟娟.语法教学中的任务教学法的实验报告[J].国外外语教学,2001,4:18~24. 17吴旭东.外语学习任务难度确定原则[J].现代外语,1997,3:33~43. 18夏纪梅,孔宪辉.“难题教学法”与“任务教学法”的理论依据及其模式比较【J].外语界,1998,4:34~50. 19谢江巍.英语交际教学中交际任务的选择依据[J].外语学刊,2001,2:107~111. 2O岳守困.任务语言教学法:概要、理据及运用[J].外语教学与研究,2002,34(5):364~367. 21 Arnold J.Affect in Language Learning[M].Cambridge:Cambridge University Press,December 1999:104~105. 22 Ehrman M.&Dornyei z.Interpersonal Dynamics in Second Language Education:The Visible and Invisible Classroom[M].Thousand Oaks,CA: Sage,March 1998:32. 23 Richards J.C.Approaches and Methods in angLuage Teaching[M].Cambirdge:Cambridge University Press,April 2001:9~1O. 24 Richards J.C.&Nunan D.Second angLuage Teacher Education[M].Cambridge:Cambridge Univesriyt Press,February 1990:70~73. 25 Skehan P.Second language acquisition research and task based instruction[A].In Willis J.&Willis D.(eds.).Challenge and Change in Language Teaching[C].Oxford:Heinemann,July 1996:45~46. 26 Stevick E.W.Memory,Meaning and Method:A View of anguage TeachiLng[M].Boston,MA:Heinle&Heinle,July 1996:14~2O. 27 Swain M.Communicative competence:Some roles of comprehensible input and comprehensible output in development[A].In Gass S.&Madden C. 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(下转第103页) 一77— 目标智能 核心要素 智能工具 学生活动 言语记忆和回忆 头脑风暴 请学生回忆所有与能源有关的物质 一语言智能 元语言分析 理解语言深层意义 阅读,然后理解ATP和ADP的相互转化 数理一逻辑智能 发现关系联系 归纳演绎推理 对比和类比 演绎推理 根据萤火虫的发光实验得到相应结论 比较ATP和腺嘌呤核苷酸的异同 图像表征 构建大脑地图 学生观看ATP与ADP之间转化的动画 视觉一空间智能 积极想象 与生活场景联系 学生想象购物时货币的使用 准确感知物体 色彩敏感 用不同颜色笔标记“一”和“~”键 身体一动觉智能 有效控制身体 角色扮演 扮演不同的生物并为他们配音 人际交往智能 在团队中与 一他人合作 小组课题 人际交流 学生分组讨论萤火虫发光的后续实验的 设计,与其他成员交流 自知沉默反思 自我反省,调整心态 课题结束前反省自己的收获,以及自己的 一内省智能 体验(积极和消极的) 自然一观察智能 辨认物体 通过视觉、触觉 学生观察感受ATP药品粉末 2.5确定教学顺序 教师再次参阅所确定的教学目标和结果,安排各种学习活动的顺序. 在本课后可布置以下作业:①请同学们以日志(即日记)的形式记述这节课的收获,自己在这堂课上的情感体验:包括消极 体验和积极体验,记述自己的学习心态并及时予以调整,制定正确学习计划;②将ATP与ADP的转化过程表示出来,可以用语 言记述或通过表演,绘制图画等多种不同方式表示出来. 在生物课堂中,可结合相应的课程目标、具体的教学内容,或者班级学生的智能特点,灵活选用这两种教学策略之一,或者 将这两种策略融为一体,来满足学生智能发展的不同需要. 参考文献 1 [美]霍华德・加德纳著,沈致隆译.多元智能[M].北京:新华出版社,1999. 2霍力岩、沙莉等译.多元智力教与学的策略[M].北京:中国轻工业出版社,2004. 3 Carolyn Chapman著,郅庭瑾主译.在课堂上开发多元智能[M].北京:教育科学出版社,2004 4梅汝莉.多元智能与教学策略[M].北京:开明出版社,2003. Development the Intelligent of Student in the Biological Classroom XU Xuemei (No.3 Middle School ofNantong,Nantong,Jiangsu,226001) Abstract In the biological classroom,the basis multi—dimensional intelligence teaching idea,pays attention to student S intelligent development,pays at— tention to he development of some intelligent through the focusing intelligence teaching.through“8 and 1”teaching integrates the multi—dimensional intelli— genee to the teaching in,transfem the student intirnsic each intelligence. Key words the focusing intelligence teaching,“8 and 1”teaching,teaching strategy (责任编辑胡 明) (上接第77页) On Task-based Approach Applied in the Course of Laser Principle TU Xinghua (Na ng University ofPost and Telecommunication,Na ng,Jiangsu,210003) Abstract The key to improve the teaching effect is to connect advanced teaching method with the feature of the course.Task—based approach pays atten— tion to exercise students ability of self-help and self-determination,which makes the learning process become more independent and individual process with the production of teachers.The paper demonstrates the basic principles and advanced and practiced characteristic of the task-based approach.Furthermore, it probes into the measures to practice this approach into the course of Laser Principle. Key words Task—based Approach,teaching process,dynamic teaching,task design (责任编辑胡 明) 一l03—