網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運用建構(gòu)主義理論構(gòu)建高中數(shù)學互動型教學模式探索與

1、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運用建構(gòu)主義理論構(gòu)建高中數(shù)學互動型教學模式探索與嘗試浙大附中 段明貴摘要在新課程標準精神中，學生的主體地位被提高到前所未有的高度，教學過程不在被看作是一種純粹的給予和接受的靜態(tài)過程，而是教師學生之間的相互交流的動態(tài)過程；建構(gòu)主義關(guān)于教學的基本觀點是：重視教學中教師與學生，以及學生與學生之間的相互作用，提倡協(xié)作學習與交互式教學；本文主要想在新課程標精神下，以建構(gòu)主義為主要理論根據(jù)，運用信息技術(shù)構(gòu)建高中數(shù)學師生互動型教學模式.一:背景 新世紀是飛速發(fā)展的知識經(jīng)濟時代，信息化時代。教育已面臨挑戰(zhàn)，教育如何適應(yīng)信息時代的人才需求，這是學校教育研究的大課題。當前，我校正在逐步實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，教

2、育現(xiàn)代化離不開教育信息化,而教育信息化必將推進教育現(xiàn)代化。從信息論的觀點來看，學校教育信息化的本質(zhì)就是動用現(xiàn)代教育教學理論和現(xiàn)代教育信息技術(shù)，把學校的教學環(huán)境建設(shè)成為一個充滿信息，而且方便教育者和學習者獲取信息的環(huán)境。近幾年來，我校致力于現(xiàn)代教育技術(shù)的研究以及計算機多媒體教學的實驗研究，取得了可喜的成績，奠定了良好的電化教育、計算機輔助教學的研究基礎(chǔ)和良好的信息教育環(huán)境、設(shè)施。 然而，我們也看到，科技的發(fā)展日新月異，信息傳遞日趨高速化，人才需求的標準越來越高，就目前教師的教育理念，教學方法和教學模式，培養(yǎng)未來的創(chuàng)新人才是遠遠不符合要求的。九十年代計算機輔助教學（演示型）的研究與實踐，僅是某歷史

3、階段的產(chǎn)物，雖具有一定的研究意義，但從信息論觀點和信息技術(shù)理論的觀點來看，它畢竟是遵循了行為主義的理論模式，注重于學習指導，解決教學重難點、練習等，其基本特點仍是以教師為中心呈現(xiàn)教學內(nèi)容，學生較被動或機械學習，自主性、探究性、合作性、發(fā)現(xiàn)性的個性化學習體現(xiàn)不夠，教學的效益不大。 我校教育信息化的近期目標，就是通過課堂教學的改革，構(gòu)建新型教學模式，為基礎(chǔ)教育的素質(zhì)化服務(wù)。 媒體信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在課堂教學中的應(yīng)用，構(gòu)建師生互動型的教學模式的研究，就是研究教學中教師的角色轉(zhuǎn)變，變講授者為指導者；學生地位的轉(zhuǎn)變，變接受者為主體，媒體功能的轉(zhuǎn)變，變演示工具為認識工具；教學過程的轉(zhuǎn)變，由傳統(tǒng)的邏輯分析講

4、授過程轉(zhuǎn)為通過發(fā)現(xiàn)問題，探究問題，學生獲得知識，培養(yǎng)能力。 二、建構(gòu)主義理論與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合教學模式的學習和探索 建構(gòu)主義（constructivism）也稱為結(jié)構(gòu)主義，它是由瑞士學者讓.皮亞杰最早提出來的。自20世紀90年代以來，隨著多媒體和計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益普及(特別是Internet的迅速發(fā)展)，作為現(xiàn)代教育技術(shù)最新理論基礎(chǔ)的建構(gòu)主義學習理論在國際上迅速流行。建構(gòu)理論認為，人的學習過程不是學習者被動接受知識，而是積極地建構(gòu)知識的過程，由于學生的知識獲取是以學生的主動建構(gòu)方式為主，因此教學不再是學生接受知識的過程，而是根據(jù)自身原有的知識結(jié)構(gòu)，對外界提供的信息主動建構(gòu)的過程。建構(gòu)理論還認為

5、，有效的學習應(yīng)該是在一定情境下發(fā)生的，知識也只有在具體環(huán)境下才有意義。從這一意義來看，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以很好地實現(xiàn)建構(gòu)學習理論的理念，具體而言，主要表現(xiàn)為： 1網(wǎng)絡(luò)充足的信息和自由的空間，為學生建構(gòu)知識提供了良好的環(huán)境。網(wǎng)上資源具有共享性、無限性、適時性等特點。充足的信息資源，彌補了傳統(tǒng)教學中信息來源于教師和教材的局限，為學生建構(gòu)知識提供了廣闊、自由的空間。利用網(wǎng)絡(luò)學習，學生不受時空的限制，可以根據(jù)自己的興趣與需要，篩選信息，然后與原有知識建立聯(lián)系，將新信息進行加工、編碼和存儲，并對原有知識進行改組，進一步建構(gòu)學生新的認知結(jié)構(gòu)和知識體系。同時，網(wǎng)上資源的多媒體形式，可以提供大量多角度、多視點觀察和探

6、究情境，創(chuàng)建適合學生建構(gòu)知識的環(huán)境。 2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為學生的合作學習創(chuàng)造條件。建構(gòu)主義者在強調(diào)學習者主動建構(gòu)內(nèi)部心理特征過程的同時，還強調(diào)學習者的“協(xié)作”和“對話”，通過協(xié)作可以使學習者對問題的理解更深入，認識更全面，而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為合作學習提供了條件?！盎有浴笔蔷W(wǎng)絡(luò)信息的一個重要特點，師生之間、學生之間，在教室內(nèi)外可以通過多種交流手段對某一問題發(fā)表見解。這種合作化的學習，可以集思廣益，使學生對問題的思考更深入、更全面，從而多角度積極地進行主動探索式學習。 3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境能實現(xiàn)因材施教，發(fā)展學生的個性。不同的學習者建構(gòu)知識體系的方式不同。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在展示大量信息內(nèi)容的同時，也提供了多種信息呈現(xiàn)的方式，能滿

7、足不同學生學習方式的需要，學生可以按照自己的認知方式學習探索，從而滿足學生個性的需要 那么，建構(gòu)主義理論與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合教學模式應(yīng)該是怎樣的呢？建構(gòu)主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習。學生是網(wǎng)絡(luò)信息加工的主體，是認知結(jié)構(gòu)的主動建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸對象；教師是意義建構(gòu)的幫助者、引導者與促進者，而不是知識的傳輸者與灌輸者。這樣我們就可以把學生、教師、教學信息、網(wǎng)絡(luò)學習環(huán)境作為這種教育教學模式的四個要素，這四個因素相互作用、相互聯(lián)系成為穩(wěn)定的信息化教育的教學模式結(jié)構(gòu)，如下圖所示根據(jù)上述思想理論觀點，運用信息技術(shù)構(gòu)建高中數(shù)學師生互動型教學模式，是適應(yīng)教育信息化的需求，能

8、促使教師實現(xiàn)教學過程的信息化。下面就以自己的實踐淺談一下自己是如何運用信息化的環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)代教育論改革傳統(tǒng)教學模式，構(gòu)建培養(yǎng)學生數(shù)學素質(zhì)與能力的新型教學模式的三：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中高中數(shù)學師生互動型教學模式的設(shè)計（一） 基本流程：信息化環(huán)境創(chuàng)設(shè)情景問題導學隨機進入自主尋的交互協(xié)作學習課堂小結(jié)（二） 案例:課題： 9.7: 二面角（新教材實驗修訂本）【教學目標】1.知識目標（1）使學生初步了解二面角及二面角的平面角概念；（2）使學生能求二面角的平面角大小及常見的三種求作二面角的平面角的方法。2.能力目標（1）培養(yǎng)學生的空間想象能力；（2）培養(yǎng)學生提出問題能力、自主學習能力、協(xié)作學習能力和自我評價能力；

9、（3）提高對信息的處理能力，鍛煉學生的實踐能力。3.情感目標（1）激發(fā)學生學習積極性；（2）培養(yǎng)思維的變通性和嚴密性，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新個性?！窘虒W重點、難點】1.重點：二面角的概念及其平面角的探索及常見的三種求作二面角的平面角的方法。2.難點：求作二面角的平面角【教學模式】基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高中數(shù)學師生互動型教學模式：創(chuàng)設(shè)情境-問題導學-隨機進入-自主尋的-交互協(xié)作學習-課堂小結(jié)。(1) 信息化環(huán)境我校的網(wǎng)絡(luò)教室;運行軟件:幾何畫板.把軟件包分發(fā)給全體同學。(2) 創(chuàng)設(shè)情景師：平面幾何中我們學習過角的概念，它是如何描述的？立體幾何中我們也學習一些角，它又是如何描述的？學生回答，教師指出角

10、的概念中的關(guān)鍵.展示教學目標設(shè)計思想：建構(gòu)主義學習理論認為,學生對知識和經(jīng)驗的獲得是以已有的知識經(jīng)驗為依托的,貯存在頭腦中的知識和經(jīng)驗如何與來自各方面的信息產(chǎn)生作用是由情景來激發(fā)的,只有在平時的課堂教學中隨時創(chuàng)設(shè)問題的情景,培養(yǎng)學生認知和元認知能力,他才能積蓄解決問題的能量,完成當前所學知識的意義建構(gòu).因此,本節(jié)課一開始制定了符合學生認知規(guī)律的目標,在教學中通過教師的“導”,學生對過去知識的感悟,來實現(xiàn)對“二面角”等概念的意義建構(gòu)。 （3）問題導學師:我們已經(jīng)學習了直線與直線,直線與平面所成的角,他們分別刻畫了直線與直線,直線與平面的位置關(guān)系,我們知道平面與平面有兩中位置關(guān)系:相交與平行,為了

11、對相交平面的相互位置做進一步的探討,我們有必要來研究兩個平面所成的角.教師利用多媒體顯示生活中的常見的模型:人造地球衛(wèi)星的軌跡與赤道平面,山坡面與水平面,打開的門窗等以增加學生對二面角的感性知識,再請同學們圍繞以下展開自學、討論：問題1：類比平面幾何中的概念，如何描述兩個相交平面所成的角？問題2：二面角的大小如何度量？設(shè)計思想：建構(gòu)主義學習理論認為學習總與一定的知識背景即情景相聯(lián)系，在實際情景下進行學習，可以使學生利用已有知識和經(jīng)驗“同化”和“索引”出當前要學習的新知識，這樣獲取的知識，不但便于保持，而且易于遷移到陌生的問題情景中去。本環(huán)節(jié)就是想從線線、線面角的舊知識背景“同化”和“索引”新知

12、識“二面角”，從而實現(xiàn)二面角的意義建構(gòu)。（4）隨機進入學生利用計算機動手操作，主動探索，同學之間互相討論，交流，嘗試解決以上問題的方法，教師通過主機監(jiān)控分機的情況，并注意收集反饋信息。設(shè)計思想：教學過程是教師與學生的統(tǒng)一體，教師為主導，學生為主體。建構(gòu)主義認為教師是學生學習活動的促進者，是學生意義建構(gòu)的幫助者，教師要努力培養(yǎng)學生的自覺意識和元認知能力，努力調(diào)動學生的學習積極性，高度重視對于學生錯誤的診斷與糾正，并很好地發(fā)揮教學活動組織者和導向作用。本環(huán)節(jié)就是基于這種思想來設(shè)計的，使學生的協(xié)作性、主體性得到充分的體現(xiàn)。(5)自主尋的學生發(fā)表看法,教師指導完善對于問題1:學生A:類比平面幾何中的角

13、的概念,角可以看作是一個旋轉(zhuǎn)量我覺得二面角可以看作是一個旋轉(zhuǎn)量.教師:很好，繼續(xù).學生A:二面角可以看做是一個平面繞一條直線旋轉(zhuǎn)而成的.教師:好,其他同學有沒有補充. 學生B:是一個半平面繞起邊界(直線)旋轉(zhuǎn)而成的圖形.教師:同學們比較一下哪一個說法更準確?為什么?學生交流,討論后,教師給出二面角的概念及其表示方法,強調(diào)其中關(guān)鍵詞的含義,同時利用多媒體演示再進一步指出,兩個相交平面所成的角同我們以前學習過的直線與直線,直線與平面所成的角一樣不僅有大小,而且大小唯一確定的對于問題2:學生C:我想到的度量二面角的大小的方法是:在二面角 l的棱上任取一點O,如圖,過點O在半平面內(nèi)做射線OAl ，同理

14、，過點O在半平面內(nèi)做OBl ，這時就得到一個角AOB，且它的大小與點O在上的位置無關(guān)，因此用AOB的大小來度量二面角l 教師：這時，我們稱AOB為二面角 的平面角教師多媒體演示平面角的形成過程、范圍、直二面角等學生計算機點擊練習練習： 1拿一張正三角形的紙片ABC，以它的高AD為折痕，折成一個二面角，指出這個二面角的面、棱、平面角2一個平面垂直于二面角的棱，它和二面角的兩個面的交線所成的角就是二面角的平面角為什么？3教室相鄰兩面墻、天花板兩兩所成的二面角各有多少度？4在30°二面角的一個面內(nèi)有一個點，它到另一個面的距離是10cm，求它到棱的距離略解：1如圖1123，二面角BADC中，

15、面ABD，面ACD；棱AD；平面角BDC2如圖1124，平面AOBa，平面AOB與平面、的交AOB是二面角a的平面角3如圖1125，二面角c，二面角b，二面角a的平面角分別為AOB，AOC，BOC，都是90°4已知：如圖1126，二面角AB為30°，P，P到平面的距離為10cm求P到AB的距離解：在內(nèi)作點P的射影O，過點P作PQAB于Q，連結(jié)OQ，根據(jù)三垂線定理，可得OQABPQO為二面角AB的平面角，即PQO3O°PO10cm，PQ20cm即P到AB的距離為20cm（這些標準答案，等學生完成后再展示）教師監(jiān)控 并注意解疑,緊接著教師:大家想一想,作二面角的平面角

16、有幾種常見方法學生D:可以從棱上一點出發(fā)有定義來做教師:我們把它叫做定義法學生E:我的作法是：在二面角 的面上取一點P，過P向面做垂線PB，垂足為B，過B做BO ,垂足為O,則POB為二面角 的平面角.教師:很好,這種方法是利用三垂線定理(逆定理)求作二面角的平面角,我們把它叫做三垂線法還有什么方法?學生F:可以象練習2那樣從角內(nèi)一點出發(fā)作二面角的棱的垂面作出二面角的平面角教師:很好,這種方法作的是二面角的棱的垂面,我們把它叫垂面法.同學們都充分發(fā)表了自己學習收獲,經(jīng)過交流,我們已經(jīng)得到了三種不同的度量二面角的方法,它們分別是“定義法”、“三垂線法”、“垂面法”，其本質(zhì)只有一個，在后面的學習中

17、，我們慢慢體會（以上過程可以讓學生“電子舉手”，邊演示，邊回答）。設(shè)計思想：建構(gòu)主義認為：學習者，以自己方式建構(gòu)對于事物的理解，從而不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一的標準的理解，高級知識的教學應(yīng)該提倡師徒式的傳授，以及學生之間的相互交流，討論和學習，教學過程中需要亟待解決的重要問題進行，并對學生的問題解決過程給予高度重視，在該過程中，要鼓勵學習者同其他學生和教師進行對話和協(xié)商。提倡小組學習，協(xié)作學習，創(chuàng)建“學習社區(qū)”。在這個環(huán)節(jié)中，是通過學生對經(jīng)驗的操作,交流，來主動建構(gòu)的，也就是說學生不只是模仿和接受教師的策略和思維方式他們要用自己現(xiàn)存的知識去過濾-和解釋新的信息。教學過程中學生通過

18、自主探索，自由想象，充分交流，相互合作，相互補充，可以更好地糾正理解中的錯誤，充分感受到成功的情感體驗，完成了新知識、新方法的建構(gòu)。（6）交互協(xié)作學習老師讓學生點擊練習，教師評析。強化練習：如圖1122，山坡的傾斜度（坡面與水平面所成二面角的度數(shù)）是60°，山坡上有一條直道CD，它和坡腳的水平線AB的夾角是30°，沿這條路上山，行走100米后升高多少米？解：已知CD=100米，設(shè)DH垂直于過BC的水平平面，垂足為H，線段DH的長度就是所求的高度在平面DBC內(nèi)，過點D作DGBC，垂足是G，連結(jié)GHDH平面BCH，DGBC，GHBC因此，DGH就是坡面DGC和水平平面BCH所成

19、的二面角的平面角，DGH60°，由此得： 43.3（米）答：沿直道前進100米，升高約43.3米設(shè)計思想：對新概念的理解需要一個不斷深化完善的過程，因此教師繼續(xù)輔導學生做一些應(yīng)用練習，可以使學生自覺梳理自己理解進程和理解水平，幫助學生更好地理解概念的本質(zhì)屬性，將所學的新知識系統(tǒng)化，條理化，納入到以有的認知結(jié)構(gòu)中從而實現(xiàn)能力的建構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)教室的學習環(huán)境為學生提供了很好的交互協(xié)作學習的平臺。（7）課堂小結(jié)教師：本節(jié)課的主要內(nèi)容是什么？揭示了什么數(shù)學思想？尋找二面角的平面角的方法有哪些？請同學們認真總結(jié)在自學與交流中的體會。由師生共同完成。設(shè)計思想：學生完成了基本知識二面角及平面角的建構(gòu)后，

20、對這一知識的意義的建構(gòu)是否有質(zhì)有量，這取決于學生認知結(jié)構(gòu)中的這些概念的思維聯(lián)系清晰有序，因此在學生完成對二面角及其平面角的意義建構(gòu)后教師仍然要繼續(xù)在知識的聯(lián)系上做細致扎實的引導工作,這樣既便于學生長時間記憶,又能激活將學習的的新知識.本案例主要是在建構(gòu)主義的學習理論指導下，以網(wǎng)絡(luò)教室為教學平臺展開教學的,充分體現(xiàn)了師生互動,生生協(xié)作的教學模式四：感悟與反思這種教學模式以問題為主線，以探究為方式，以技術(shù)促研究，以交流求發(fā)展，充分體現(xiàn)了“以學生發(fā)展為本”的理念。在教學中，我體會到，教與學的信息量迅速膨脹，教師對知識的壟斷被打破，信息無處不在，無處不有，對傳統(tǒng)的“教育即是傳授知識”的觀念產(chǎn)生了巨大的沖