课程与教学概念的理解范文第1篇

【关键词】初中科学；概念教学

一、现状分析：当前科学课教学中存在的主要问题

通过对小学教师科学课的实地观察，笔者发现，当前科学课教学中的两种现象值得我们重视和思考：一种是围绕具体事实和主题来展开科学课教学，科学教学中更关注具体事实性知识的获得；另一种是关注科学概念，但是更强调科学概念的识记，没有真正关注到学生对科学概念的建构和理解。下面我们将举例对这两种情况进行分析。

（一）关注具体事实性知识的科学教学

从目前现状来看，有相当一部分老师在科学教学中主要是以主题和相关事实为中心，侧重于学生的低水平认知。在这种教学中，课程内容就是大纲和教材中的大量具体学科知识，教学过程就是对这些内容的组织和呈现过程，教学活动围绕具体性知识的讲解而展开，因此注重具体事实性知识的学习和记忆。

以笔者所观摩的一节小学三年级的科学课“种子的传播”为例，其教学设计与实施方式就是：将教学目标定位在“让学生认识种子四种传播方式”，教学过程中通过PPT展示各种植物的图片，如苍耳、牵牛花、荷花等，由老师简单介绍它们的种子结构及传播方式：然后让学生以小组为单位观察一些实物标本并结合PPT所见讨论各种不同植物传播的方式 ，进一步引导学生回答它们分别采用何种方式传播自己的种子：在此基础上，老师有选择地放映植物的图片或传播的动画，介绍多种不同的种子具体是怎样传播的：最后组织学生一起总结，形成结论：蒲公英、红皮柳、萝藦的种子靠风吹传播：苍耳、鬼针草、酸枣、石榴的种子靠人和动物传播：豌豆的种子靠弹射传播；椰子的种子靠水传播。

这是一节以主题和相关事实为中心的课程设计与教学方式，教学活动中侧重于学习、记忆主题中所包含的知识点，学生学习的结果是：知道植物的种子有四种传播方式，以及这四种传播方式中具体的代表性植物是什么。试想，如果在教学中老师将本节课的核心目标具体化为学生理解“植物种子的传播方式与它自身的结构有密切联系”，在教学中围绕此目标引导学生思考“为什么这些种子有不同的传播方式？”并进一步引导学生思考“种子传播对植物系列生长的意义和价值”，教学的效果可能会有所不同，会更好地激发学生的理解力，使学生加深对事物和现象的认识，并有有助于发展学生的逻辑推理能力。

（二）科学概念教学中的偏差和主要问题

在科学教育实践中，也有老师能够关注科学概念，但是有些教师往往强调让学生记住、掌握教学内容中涉及的某个具体科学概念，毅然决然地教学重点放在讲解或阐述某个具体科学概念上，而在此过程中由于忽视了学生的前期经验和前概念，因而无法真正实现学生对科学概念的建构和理解。

笔者曾经观摩过一节小学科学课“物体发声的秘密”，在活动开展过程中，老师将重点放在引导学生认识“振动”这个概念上，活动活动主要表现为：老师先带领学生自己制作小鼓，然后请小组同学合作观察小鼓的哪个部分发声（老师总结出“鼓面发声”），继而让学生思考鼓面是怎么动的，并借助于其它材料（大米、小米、味精、纸屑等）观察鼓面，引导学生讨论并描述这些材料是运动方式（老师总结出“振动，反复上下弹跳”）：老师给出概念“物体的反复运动称之为振动”，最后总结“鼓是靠鼓面振动发出声音”。

从上面的活动过程我们不难发现，几个环节都是老师牵引希望学生发现并描述出“振动”这个概念。这里面至少说明两个问题：第一，老师潜意识里将科学概念教学理解为仅强调其中的单个概念，认为通过教师的引导和讲解，学生就能够理解某一科学概念；第二，由于老师将重点放在“振动”这个概念上，而没有将“振动”放在“声音与物体振动的关系”中去理解，因此忽略了教学过程中学生的可能产生的错误概念“声音通过敲击产生”（学生从头到尾还是回答：敲打小鼓，它就发声，不敲，就不发声）。按照美国国家教育标准中的观点，在涉及声音的产生这一问题时，小学生并不会依靠直觉把声音与声源的特征联系起来，因此可通过各种具体的调查研究建立起这一联系，如果老师在设计课程时，将教学重点放在帮助学生理解“声音是振动的物体产生的”，通过探究引领学生把观察到的现象和原因联系起来，从而建立对概念的理解，那么教学设计和实施效果就大不一样。

二、理论框架：促进概念性理解的科学课教学的基本内涵与特征

（一）基本内涵

研究表明：学生在学习科学概念的过程中，其纷繁复杂的个人概念背后隐藏着认识方式这一上位因素。学生要达到对科学概念的理解，必须建立起相应的认识方式。因此，从认识方式的角度关注科学课教学中学生对科学概念的理解，促进学生理解力的发展是科学教育发展的必然要求。在美国《国家科学教育标准》中，明确体现了以促进学生基本科学概念理解力发展为重要目标的框架体系和理念。仔细分析这部代表目前科学教育最新理念与进展的标志性成果，我们就会发现，它按照“概念——过程”的体系编排，以主要概念、原则和基本原理为中心，把关键性的民主与主要概念以及概念性理解有机地结合了起来。我们从该标准中可以清楚地看到对科学概念理解力的强调和重视：老师应该在幼儿园至12年级的整个教学过程中连续不断地培养学生的理解力。

课程与教学概念的理解范文第2篇

在教学论和教学法著作中，对概念教学的过程一般都表述为：感知--理解--巩固--应用--系统化。这是从学生对概念的认识过程来理解数学概念教学过程的。

的确，数学概念的形成过程是一个由具体到抽象的过程，学生对于数学概念的认识和理解是一个从感性认识向理性认识过渡的过程。对于一个数学概念，学生要先认识其特殊、具体的形式，从具体、感性的认识逐步过渡到对概念的本质的认识。然后再运用概念解决问题，达到巩固和应用。但是对这个问题的理解和认识，不应该局限在某一节概念教学课上，也不应该孤立地看待教学过程的各个环节，而是应该用整体的观点，把一个（或一组）具有完整意义的概念作为一个整体，从整体上认识其形成的规律和教学中所应采取的对策，这就要求我们教师应从总体上把握教学目标，从整体上设计教学方法。下面结合“分数意义”的教学谈一 谈对这个问题的认识。

一、总体把握概念的教学目标

概念教学的目标要与小学数学教学的总目标一致，应该包括知识、能力、思想教育等几个方面的内容。但这并不是说在每一节课上都简单地考虑这几个方面的目标，面面俱到地完成各项要求，而是应该在具体设计教学目标时，要从总体上全面把握大纲中所规定的各项目标。具体的落实到某一部分内容的教学时，就要在整体思考的前提下，分清层次，逐项落实。“分数意义”这部分内容的教学，从总体上看，作为一个单元教学的内容，应该达到使学生建立准确的分数概念，培养学生比较、分析、抽象概括等逻辑思维能力，认识分数与整数、小数等知识的联系，以及对学生进行包括学习目的、实践的观点、学习的习惯等方面内容的思想品德教育等。这就较为充分地体现了教学目的的完整性和全面性。在对这一 单元教学内容进行研究和分析时，就要充分考虑这些教学目的，每一节课也都应该围绕这些总目标来设计。这些目标构成了一个相互联系、相互制约的整体。设计教学时，只有从总体上把握教学目标，才能使教学大纲中规定的总的教学目的得到落实。而具体一节课的教学目标既要服从于总体的目标，又应该具有一定的特殊性和差异性。要把总体设计的教学目标具体化，落实到每一节课之中，一节 课教学目标就应该是有所侧重，即应突出某一个方面的内容。在“分数意义”教学中，开始认识分数意义时，重点是使学生通过具体问题，从具体到抽象认识什么是分数，分数是来自于生活和生产实践的，以后逐步使学生运用分数概念分析解决问题，了解分数与其他数学知识之间的联系，逐步达到灵活地运用和系统化。

二、整体设计概念的教学方法

概念教学方法，一般来说要经过感知、理解、巩固、应用、系统化等几个不同的阶段。但这也并不是说每一节课都要经过这样几个阶段，而是要从学生形成数学概念全过程的整体上看应该经过这样几个阶段。因此在设计概念教学方法时，就要从整体上思考，按照学生形成数学概念的不同阶段设计不同的教学方法。从整体上保证学生经历建立数学概念的几个阶段，才能很好地完成概念教学的任务，实现概念教学的总体目标。在整体思考的前提下，要按照教学内容的进度，根据学生对具体概念的理解和掌握的情况，按照不同的层次，组织概念教学。一节课可能只是概念教学全过程中的一个或几个阶段。在具体的教学中，要把概念的全过程看作是一个整体，把学生对于概念的形成过程看作是一个连续的，但又相对独立的一些课堂学习内容组成的整体。按照这样一个思考，具体地设计一个单元的概念教学时，就要做到整体设计、重点突出、前后联系、逐步深入。

1．整体设计。就是把每一节课都看作是整个概念教学的一个组成部分，从整体上设计教学的内容和方法，保证概念教学的总体目标的实现。在“分数意义”教学中，总体的目标是使学生形成完整、系统的关于分数的概念。这应该包括对概念的初步理解，对概念的深入理解，对概念的进一步巩固，以及概念的系统化等几个环节。这些任务不可能在一节课里完成，在设计时要把这些任务科学地安排分散到各节课的教学中。如第一课的主要任务是引导学生在对具体事物感知的基础上，形成分数的概念，用恰当的语言概括出什么是分数，以及认识分数各部分名称。而分数概念的巩固、应用和系统化的任务则要安排在后面各节课中来完成。

2．重点突出。就是在每一节课中重点体现和落实概念教学中的一项或几项具体的任务。这是设计每一节课所必须考虑的问题。每一节课都有一个重点内容。

而在概念教学中，一节课的重点内容是什么，应该从这节课在整个概念教学的全过程中的地位而定。抓住这节课所要解决的主要问题，就使一节课真正成为学生掌握一个完整的数学概念的有机组成部分。在“分数意义”教学中，

学生初步理解了分数的意义后，接下来的课就是要学生重点巩固所学的概念。那么教学的重点就是采用各种“变式”的问题，让学生在不同的情况下认识分数，并学会用分数的意义解释一个具体的数是不是分数，其含意是什么，能够完成“在直线上表示一个分数”；“5／6是（）个1/6，3个1/8是（）”等等诸如此类的问题。

课程与教学概念的理解范文第3篇

[关键词] 适时教学； 同伴教学； 互动教学； 技术

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 黄桦（1983―），男，广西玉林人。助教，硕士，主要从事物理教育理论与实践、物理教育技术研究。E-mail:。

建构主义理论强调学生是学习的主体，不是被动的知识接受者，而教师的角色是善用教学策略以营造一个能培养学生沟通、讨论、思考问题、解决问题等能力的教学情境，帮助学生主动建构知识。传统物理教学的问题在于老师仅仅是陈述教科书上的物理概念和知识，学生通常只是记忆一些解题的公式和枯燥乏味的物理定律，这种教学方式无法提高学生的学习兴趣，更无法让学生真正理解物理概念。而且，大班教学最常用的教学方法是讲授法，学生只是被动地听，很少能够有机会积极参与课堂教学。为了提高学生学习兴趣，持续其上课的专注力，实时掌握学生对授课内容的理解情况，并及时纠正学生的错误想法，越来越多的老师开始采用以学习者为中心、强调互动、强调自主学习的教学模式。然而，大班物理教学中，要实现上述的目标，实施上有着相当大的困难。

为了突破大班教学（一二百人）的困境，哈佛大学Eric Mazur教授领衔的教学研究团队自1984年以来，始终在探索如何应用技术来改变物理教学，并启动了伽利略计划（Project Galileo），成功利用网络互动学习工具（Interactive Learning Toolkit，简称“ILT”），整合适时教学（Just-in-Time Teaching，简称“JiTT”）和同伴教学（Peer Instruction，简称“PI”）等以物理概念教学为主、沟通课堂内外、强化课堂互动的创新交互式教学模式。我国尚未有整合PI与JiTT教学模式方面的研究，因此，有必要剖析JiTT和PI这两种教学模式，并运用于日常教学。经笔者的教学实践证明，该教学模式能有效解决大班物理教学的各种问题，提高学生的学习成效及课堂参与。

一、PI与JiTT的内涵和教育意义

（一）PI

PI是一种促进学生课堂交互、聚焦物理知识难点的互动教学技术，在大班课堂教学中，可实现师生互动、生生互动以及学生的自主学习、合作探究学习。PI通过精心挑选和设计专门用于揭示学生错误概念和引导学生深入探究的概念测试题（Concept Tests），帮助学生发现并纠正自己对物理概念的错误理解，在思考、回答、与同学讨论的过程中，掌握物理概念，真正理解物理的主要思想。同时，借助课堂表决器（Clicker），组织大班课堂教学，变传统单一的老师讲授为以学生为中心、基于问题的自主学习和合作探究，有效改变传统课堂教学手段和教学模式。

概念测试实施进程如图1所示。在简短的内容介绍后，教学主体从老师转移到学生，以概念测试的形式进行。学生思考1~2分钟后，使用课堂表决器给出自己的答案。如果有适当比例的学生回答正确，老师会要求学生和相邻的同学讨论自己的答案。学生以小组（两人或多人一组）讨论的形式，积极寻找、分析自己的答案与他人答案的不同之处。此时，教师在教室来回巡视，鼓励学生多讨论，并指导学生深入思考。几分钟后，学生再次回答刚才的概念测试题目，然后老师作正确的解释。下一步，老师可以实施其他相关的概念测试，或者转移到下一个学习主题。

PI的教育价值在于强调自主学习和合作探究，通过概念建构取代纯粹记忆。通过概念测试后的讨论，学生向小组成员以具体语言解释、说服或推理出答案，并经由这个过程反思自己对概念的掌握程度，及时有效地纠正自己的错误理解。更重要的是，学习成为了一个必须全心参与并与自己切身相关的进程，也因此，学习变得更有意义及有趣。老师的角色不再是知识的传递者，而是像个教练，在教学过程中，巡回地观察、聆听学生的讨论，科学有效地提供协助。

哈佛大学对PI教学模式的研究表明：PI在促进学生深入理解物理概念和提高物理计算能力方面优于传统教学模式；其所构造的教学环境对男生和女生的物理学习都有很好的促进作用，且女生获益更多。使用PI教学模式的物理课程，在课程结束时男女生学习差异比课程开始时减少了。[2]重要的是，PI不需要对课程重新安排，也不需要时间和金钱的巨大支出，所需要的只是概念测试题的设计和筛选，科学、合理安排课堂时间，营造课堂讨论氛围。如今，哈佛大学的PI教学法已经广泛应用于世界许多国家和地区的大学、中小学的不同课程，并取得了相似的良好效果。[3]

（二）JiTT

建构主义学者普遍认为，了解学生的前概念或已有经验并运用于教学，对学生的学习成效会有相当大的帮助。因此，课前学习是促进学生知识建构的重要方法。通过课前阅读和概念问题作答，可以让老师充分了解学生课前阅读的理解程度和学生的已有知识，并灵活用于课堂教学设计。课前自我学习，让学生成为主动的学习者，减轻学生上课学习的负担；而老师则可以把教学重点放在学生不懂的内容，充分利用课堂时间，提高课堂效率。

因此，为了PI更有成效，学生需要在课前对课堂内容有一些基本的了解。JiTT是PI理想的辅助工具，学生通过JiTT进行课前阅读，作出反馈。教师根据学生的反馈，针对学生的学习困难，设计或挑选更合适、更有效的PI问题。

JiTT的主要目标在于让学生在上课前奠定基础，同时，让老师找出学生学习有困难的内容，以便将课堂时间作更有效的安排，即将课堂时间运用于解决学生真正难理解的内容，深化对所学概念的理解程度，培养学生批判性思维、问题解决与决策的能力。JiTT主要的教学策略是通过老师指定课前阅读，让学生对授课内容先有初步的了解，同时激起相关知识、经验的回忆和应用，帮助学生更容易地掌握上课内容。阅读后，要求学生通过互联网回答JiTT问题，让学习者有机会反思自己对阅读内容的了解程度，找出迷惑或理解有困难的概念。另一方面，对老师而言，也能更准确地甄别出学生学习真正的问题及困难，科学、高效地设计课程内容。

（三）PI与JiTT的教育意义

无论是JiTT还是PI，其教学理念都是学生的主动学习，要求学生必须全心参与才能获益。PI可以培养学生讨论、合作探究的技能，JiTT则可以帮助学生通过阅读发展理解能力，这对于学生学习新知识是非常重要的。二者的整合可以有效发展学生的认知技能，而技术与教学策略的结合，可以促进教师与学生的互动，并实时监控学生的学习。它具有如下的教育意义：

1. 与传统大班讲授式教学模式的差别

JiTT和PI等教学模式下的互动式教学，可以帮助学生主动建构知识，重视学生的已有知识和经验，重视学习的真实性，重视合作协商过程，与传统大班讲授式教学模式有明显的差别见表1。

2. 实时反馈系统下的学生教学生

PI的教学策略中，实时反馈系统（Interactive Response System，简称IRS）所扮演的角色是让老师可以根据实时的统计结果，进而决定后续的教学内容，让学生们彼此讨论，会的学生教不会的学生。最重要的是，利用IRS可以让学生看到彼此想法的“差异”、预测的答案和“标准答案”之间的差异。利用这些“差异”，老师通过鼓励、引导学生讨论提出自己的看法，再以小组的形式与同学讨论。讨论的过程中，学生既要学会倾听对方的观点，又要陈述自己的观点，而不同观点间的激烈碰撞，又可以促使彼此产生新的想法。这样的教学方式不仅可以增加学习时的互动，也能有效激发学生的学习兴趣，引发学习动机，提高学习成效。PI是著名心理学家皮亚杰的制造认知冲突、产生自我协调理论在教学实践中的应用，IRS不单是消极地让害怕举手或表达的学生敢于作答，而是积极呈现学生概念间的“差异”，让这些“差异”增进学生主动参与课堂学习的兴趣与动机，提升学生课堂专注力。

3. 教学主体的转变

传统的教学模式强调知识的系统学习，以老师为中心，采用“老师说学生听”的单向灌输方式，要求老师清晰而有条理地阐述或传递书本的知识，学生则是被要求以“有耳无嘴”的听课方式，努力将老师所讲授的内容消化吸收。而JiTT和PI教学理念强调以学生为中心，老师不是知识的灌输者，学生也不再是知识的被动接受者。互动教学中，老师由“知识的传授者”转变为“能力的引发者”，在教学中扮演学生能力培养与学习引导的角色；学生则由“被动学习”转变为“主动学习”、“自主学习”，实现“以学生为主体”的教学理念。

4. 错误概念引发学习

建构主义和概念转变研究学者认为，教学之前要先了解学生的原有概念和经验，并根据学生的错误概念，设计科学、针对性强的认知冲突问题，鼓励并引导学生通过自己的努力处理并解决问题。当学生想法有错误时，应设法使学生知道原有知识体系的矛盾，让学生产生自我协调，引导其修正或重新建构原有的知识体系，有效改变学生的错误概念。

概念测试题中的Force Concept Inventory（简称“FCI”）、Mechanics Baseline Test（简称“MBT”）题目，是基于错误概念的研究所设计的题目，得到物理教育界的广泛认可和应用。这样好的题目，配上IRS的使用，可以在课堂上制造很好的认知冲突，产生互动的效果。实践表明，充分挖掘和应用学生的错误概念，有助于老师采用更合适的教学策略来进行“概念转变”。当老师能不因学生的错误概念责罚学生，而是去倾听学生的观点、反思自己的教学模式时，反倒可以改进自己的教学，实现“教学相长”。

二、PI与JiTT的核心教学工具和实施步骤

（一）核心教学工具

1. 课堂表决器（Clicker）

Clicker是一个类似空调、电视遥控器的便携式手持装置，接收器安装在老师的计算机上，可以搜集Clicker发出的讯号，通过计算机软件可将统计结果的条形分布显示在屏幕上。此外，Clicker具有追踪功能，能快速、准确找出不同答案的作答者。该科技小工具最显著的好处在于提高了学生对课程学习的参与度和专注力，并且让老师能准确迅速地掌握学生对概念的理解程度和学习困难。Clicker让每个学生都有机会且必须表达自己的想法，对自己的学习负责；同时也有助于激发学生认真思考，而不是随意作答。Clicker的匿名特性可以有效保护学生的自尊心，让学生不必担忧在众人面前暴露自己的错误，减轻学生作答压力，让学生敢于表达自己真正的想法。Clicker提供的即时教学反馈，可以帮助老师有效评估学生对内容的掌握程度，灵活调整上课内容。而作答结果的差异，有助于引发学生的好奇或概念冲突，促使学生更深入地进行思考；其追踪功能，便于老师找出有学习困难的学生，提供相应的援助。

使用例如Clicker的电子装置，对于PI的实施是非常有效的，但并不是必需的。笔者在实践中曾要求学生通过举手形式进行投票，但是，这种方式可以让学生知道其他同学的回答情况，有可能造成自己回答的偏差。后来采取要求学生用抽认卡（flashcards）进行投票，效果显著提高。

2. 网络互动学习工具（ILT）

哈佛大学使用ILT（http：//deas.harvard.edu/ilt）来整合JiTT和PI的实施。ILT是一个非常有效的学习管理系统，为老师开发课程内容、监控学生的学习进程提供帮助。ILT就像一个概念测试题数据库和概念测试题选择工具，包括阅读模块和课堂模块。JiTT部分，ILT让老师布置课前阅读内容，简易地从题库中选择合适的概念问题。学生在规定的时间内在线完成作业，作答的结果可直接与学生数据和学习记录作链接，让老师能清楚准确地知道每一位学生的问题和困难，这是使用其他方式难以迅速而有效达成的。这些记录经过分析后，成为老师设计课堂教学的主要依据，让宝贵而有限的课堂时间得以更有效的运用。ILT允许教师通过效率更高的网页界面对学生反馈的问题和学习困难作出回应，加强了教师与学生之间的互动。

Mazur团队目前正与其他致力于教学革新的研究人员合作，力图将ILT与开放交互式的教室系统集成起来，它可以使用各种各样的设备，从红外课堂表决器到手机，再到无线掌上电脑和笔记本电脑。其目的在于将基于笔记本电脑的交互性教室与基于网络的课程和内容管理系统联合起来。[4]

笔者在教学实践中使用QQ群作为学生的学习管理系统，通过其共享功能JiTT作业和答案，通过QQ的个性化交流检阅学生的作答，记录学生的学习情况，效果也较显著。

3. 概念测试题（Concept Tests）

概念测试可以引发学生的概念冲突，有助于学生概念引导，促进学生概念发展。概念测试题设计的好坏取决于能否有效引发学生思考及讨论，而这决定了JiTT和PI教学模式的成效。为了提高概念测试的有效性，测试题需要是对概念更高层次的考核，不是学生通过简单回忆或阅读就能回答的问题。问题的难度要适中，对学生而言，既可以根据自己所掌握的知识作出回答，同时又具备一定的挑战性。

因此，建立高质量且丰富的题库是必要的。在教学实践中，笔者运用物理教育界广为认可与应用的力学概念量表FCI、MBT以及其他不同主题的物理概念测试题建立题库，从而提高测试的信度和效度，进而提升学生学习成效。

（二）实施步骤

整合JiTT和PI等教学理念后，基于核心教学工具的支持，交互式教学模式实施的步骤大致见表2。[5]

每次课都按照此顺序进行，针对学生的学习困难，重复地将有问题的概念厘清，或加深学生对核心概念的理解。图2为JiTT和PI的学习时间轴。

三、PI与JiTT的实施案例

为了进一步阐明JiTT和PI如何相辅相成，笔者根据Eric Mazur的教学内容，选择光学这一主题作为实践案例介绍，以此来帮助不同学科的教学者理解该教学模式。[7]

在讲授光学这一主题的前一周，要求学生阅读教材中光学的内容，包括光的传播、反射、吸收、折射、散射和成像；然后回答JiTT作业中的三个问题（如图3所示）。

当作业提交时间截止时，正确答案会公布到网上。在阅读学生的作答时发现，大部分的学生都能正确回答前两个问题，但仍有部分学生存在学习困难。不能正确回答第一个问题的学生无法清晰描述所有的光线都会汇聚于一点；第二个问题的学习困难是学生无法领会不同介质中折射的概念，尤其是对于水平的分界面。

此外，学生在第三个问题中列举出了自己的学习困难，如：

1. 我无法理解虚像到底是什么。照字面分析，难道是我们在处理视觉信息时欺骗大脑的一个诡计？

2. 在光传播的总时间中很难使费马原理概念化，我们到底应该如何猜想出是哪一条路径？

3. 我无法理解怎么会可能看不到像，到底光线去哪了？这有点反直觉。

……

学生描述了许多难以理解的概念，一些问题可以通过在网上提供正确答案来处理，一些问题则可以通过提供机会让学生在课堂思考这些概念并和同伴讨论来解决。老师的课前准备就是花时间阅读学生的反馈，根据教科书和概念测试题库决定学生难理解的概念如何在课堂上教学，并准备相关演示实验。

正式课堂上的第一个概念测试题（如图4所示）是考查学生对反射这一概念的了解情况，投票后发现有大部分的学生能正确回答该问题，表明学生对平面镜成虚像的概念有较好的掌握。

老师在给出简短的解释后，迅速进入下一个问题。第二和第三个概念测试题（如图5、图6所示）是光的反射方面的内容，旨在帮助学生绘出更复杂的光路图。

讨论前，大约有40%的学生能正确回答这两个问题，而60%的学生在讨论后能回答正确。为了帮助学生更好地理解反射时的传播路径，教师要多花一些时间解释这个概念，列举一些日常生活的例子来增进学生对反射的理解。在鼓励学生课后在网上进一步复习这两个概念测试题后，教师接着讲光在不同介质中传播的速度。学生在下一节课和课后作业中还有机会作平面镜中光线传播的路线图。

在JiTT的作业中，有部分学生对费马原理不理解，在简单介绍概念和讲解光在不同介质中传播时速度会发生变化后，教师呈现另外一道需要运用费马原理来解释的概念测试题（如图7所示），帮助学生理解“最少时间”。

刚开始，少于一半的学生能够正确回答该问题，而在和同伴讨论后，超过四分之三的学生可以作出正确解答。当所有学生表示已经理解该概念后，教师开始讨论另外一个相关概念：折射。

虽然有课前阅读，但教师无法确定学生是否真正掌握光在不同介质中传播会产生折射这一概念，因为部分学生无法完全解释JiTT作业中鱼在水中位置变浅的原因。因此，第五个概念测试题（如图8所示）是要学生思考鱼在水中的视觉深度。

该题在JiTT作业中以文字的方式考察过学生，如今以图形的方式展示，可以了解一些学生在阅读作业时的迷思概念。而从学生对课前阅读的回答可以看出，大部分学生能够理解光线在凸透镜的传播。但是，学生必须运用这些概念来解决透镜方面的问题，所以，需要提供一系列的概念测试题来了解学生的掌握情况，促进学生的理解。由于时间的限制，该课堂只呈现一道概念测试题（如图9所示）。

该概念测试题有助于学生把折射和透镜这两个概念联系起来，在下一次的课前阅读和课堂中，将会对这一概念作进一步介绍。

本次课通过六个概念测试题来回顾课前阅读和解决学生的学习困难，教学结束后，笔者当即对学生（98人）进行了问卷调查。在学习兴趣和积极性方面，91%的学生表示“很感兴趣”，9%“一般”；90%的学生“还会积极参加这样的教学模式”，10%表示“无所谓”，没有学生“不想参加这样的教学模式”。而且，80%的学生“希望其他课程采用该互动教学模式”。对于“该教学模式你收获大小依次是”，绝大多数学生选择：①与同伴合作交流；②积极主动学习；③愉快学习；④知识；⑤独立思考。问题“教学中你对学习的物理概念___”中，大部分学生均选择“积极参与讨论和充分思考，概念掌握比较牢固”。对“该教学模式，你感受最深刻的是什么？”学生的回答主要有“认真完成JiTT作业”、“积极参与课堂思考和讨论”、“与同学讨论得出正确答案”。对于“该教学模式对你现在或将来的学习影响最大的是什么？”学生的回答集中在“课前认真预习”、“积极参与课堂学习活动”、“与人合作”、“科学探究”、“批判性思维”等。可见，该教学模式无论是对于学生掌握物理概念，还是积极的情绪体验，乃至其终生学习与发展都有积极的作用。

四、结 语

教室中信息呈现的方式一直在不断改变，从最开始的黑板，到投影机、电视机，再到现在的计算机多媒体，且还在不断往前发展。然而，教育的问题，并不是信息呈现方式本身的问题，而是学生对呈现材料的同化吸收问题，归根到底是如何提高学生学习成效的问题。不幸的是，早期技术在教育中的应用只关注信息展示的途径，或者只单方面考虑如何方便老师的教学，过少考虑学生的有效学习。技术于教育中的应用，应该是使原本不可能实现的学习方式，在先进教育理念的指导下，通过技术的支持得以实现。本文分析的JiTT和PI互动教学模式就是如此。

JiTT和PI教学模式具有低成本、高教育价值的特点，具有较强的实践性和一定的指导意义。实践表明，在技术和更多优质教育资源的支持下，教师可以在课前评估学生的学习困难，在课堂集中精力于某些学生难以理解的概念和原理的教学，以及在网络上提供额外的信息和问题来促进学生的课后复习。基于技术的互动教学模式可以让老师和学生的活动更合理，既优化了课堂时间，同时也让课堂更具个性化。无疑，灵活运用该教学模式将对互动教学的开展，对我国大学物理乃至其他学科课程和中小学课程教学质量和效率的提高具有现实而积极的意义。希望本文的介绍，能抛砖引玉，引起更多有兴趣的学者进行类似的互动教学改进研究和实践。

[参考文献]

[1] E Mazur.Peer Instruction：A User’s Manual[M].NJ：Prentice Hall，1997：10~16.

[2] 张萍，Eric Mazur.Peer-Instruction――哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教学，2010，（8）：69~71.

[3] C Crouch，E Mazur.Peer Instruction：Ten Years of Experience and Results[J].Am J Phys，2001，69（9）：970.

[4] Mazur Research Group [DB/OL]. mazur.harvard.edu/research/researchmenu. php，2009/2011-07-20.

[5] Derek Bok Center. Interactive Teaching DVD：Promoting Better Learning Using Peer Instruction and Just-in-Time Teaching［M/CD］.Reading，MA：Addison-Wesley，2007.

课程与教学概念的理解范文第4篇

关键词: 《信号与系统》课程教学内容教学方法实验教学

《信号与系统》课程是高校电类专业的一门重要的学科基础课,主要研究信号与线性系统的基本概念、原理、方法与工程应用,是一门理论性与技术性都较强的课程。该课程是学习《数字信号处理》、《现代通信原理》、《自动控制理论》等诸多后续课程所必备的基础。这门课程的教学质量直接影响到电类专业的教学质量,以及毕业生的综合素质。

一、课程特点

本课程把具体系统的物理功能抽象为系统的数学模型,经过数学解析,再回到物理实际,以揭示信号与系统的一般特性。通过学习,学生可牢固掌握信号的描述、分解、变换、运算,以及系统的时域、变换域分析的基本原理和基本方法,理解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的数学概念与工程系统概念,掌握利用信号与系统的基本理论分析和解决实际问题的基本方法。

阐述这些原理、概念和方法的教学过程在很大程度上就是数学解析、变换与反变换的过程,不少学生会感到过于抽象、繁琐,产生难学、难理解的情绪,有些学生甚至错误地把它当作数学课来学。所以,如何引导学生正确地学习这门课程,改变“教师难教,学生难学”的状况是目前亟待解决的问题。

二、教学内容的整合,教学方法的改进

1.注重基本理论、基本概念和基本方法,淡化计算技巧。

《信号与系统》课程与现代数学关系紧密,理论性很强,实际应用很广,具有高度概括和较为抽象的特点,教材中数学公式较多,如果照本宣科,势必成为定义、证明、推论、解析的纯数学讨论。因此,在数学解析过程和引出结论、定理时,教师一定要强调阐述数学解析的物理含义,注意阐述信号分析与系统分析的物理解释,以引导学生运用现代数学工具,切实掌握信号与系统的基本概念,从而进入信息科学之门。

教师在教学内容安排上应采取难点分解,由浅入深、循序渐进的原则,突出课程体系的系统性,使学生在掌握基本内容、理清概念的基础上,学会科学的思维方法和综合解决问题的能力。

教师在课程结构上应采用连续、离散两大系统并行的体系,采用先连续后离散、信号分析方法与系统分析方法密切结合的方式,即不同的信号分解方式引出不同的系统分析方法,以适应系统分析的不同需要。同时应用时域分析法和变换域分析法两条路径,透过数学的抽象变换,使学生看到信号与系统理论中时频分析相互交融、时域与变换域相互映射的物理本质。

在计算机广泛应用的今天,离散系统、各种混合系统的应用更加普及,连续时间信号与系统的离散化处理变得日益重要,所以教师在授课时绝不能将连续与离散两大信号与系统孤立地进行讨论,一定要比对讲解。因此,在分析离散时间信号与系统时域之后,教师应专门讲解离散时间系统与连续时间系统时域分析的比较,具体介绍微分方程近似为差分方程、卷积积分近似为卷积和的内容。在教学《离散时间系统变换域分析》一章时,教师应专门讨论Z变换与拉普拉斯变换之间的关系,以及各种傅里叶变换之间的关系,特别是连续信号的频谱与其对应的采样序列的频谱之间的关系。

在教学过程中,教师要注重基本理论、基本概念和基本方法,淡化计算技巧。将数学概念、电信号概念及工程系统概念有机结合,以现代信息的观点审视传统内容,这样可培养学生综合应用所学知识进行科学观察、进行新知识探求的能力。

2.注重教学方法改革,加快教学信息化建设和现代教育技术的应用。

(1)注重调动学生的参与性,加大启发式教学的力度。

对于学生来讲,能从宏观角度掌握信号与系统理论是有一定困难的。所以教师在讲述过程中,一定要加强对数学解析的物理含义的阐述,这样才有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习热情,培养学生逻辑性、创造性思维的能力。在课堂上师生之间应有思想交流,教师应加大启发式教学的力度和调动学生的参与性,在课前教师应认真设计教学中向学生提出的启发性问题。

教师还应借助先修课程《电路分析基础》、平行课程《模拟电子技术》和《数字电子技术》的已学知识来阐述《信号与系统》课程的新内容,培养学生综合应用所学知识进行科学观察、进行新知识探求的能力。

教师在讲授系统的概念,信号与系统的关系,以及系统的特性时,应尽量多运用学生在实际生活中接触到的例子,如电视、扫描仪、手机通讯等来进行阐述。这样有助于学生对于一些抽象的概念的理解。

(2)加快教学信息化建设和现代教育技术的应用

在《信号与系统》课程中,有许多的概念比较抽象,教师难以用文字简单表达,借助集文、图、动画于一体的多媒体课件和电子教案则可以有效地表达和展现这些概念。因此,教师应充分利用现代教育技术,引入MATLAB仿真软件,编写系列课程电子教案和网络课件,并在教学实践中不断丰富和完善这些教学手段和方法。

现代教育技术的应用还反映在教师和学生的互动上,这门课程应是课堂教学、实验教学、课程研讨相结合进行的。教师把课程研讨的一部分内容放在课上,另一部分内容放在互联网上,以现场答疑、现场讨论的形式进行,这样能给师生提供一个轻松、便捷的交互空间。

三、实践教学环节的改进

本课程是理论与实际紧密结合的课程,教师在教学方法上应采用理论教学与实验教学并行的教学方法,即学生需要边学习、边实践、边研讨。

实验教学是培养学生创新意识和创新能力的重要环节,是培养学生工程素质的重要教学手段。过去教师主要是应用MATLAB软件研究信号的分解、合成,以及研究信号频谱特性。但是仅仅在“虚拟”环境下进行实验是不够的,这样很难使学生建立起真正的系统的概念,了解信号与系统的特性。因此教师应改革实验方针,开设培养学生创新能力的综合性实验,例如充分利用学生在《电路分析基础》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》课程中所学的知识,在部分实验中让学生自行用硬件设计并实现信号处理系统,用软件配合进行系统分析。这样可以激发学生的学习兴趣,从而帮助学生理解和掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法,提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力,从而提高教学质量。

四、结语

在《信号与系统》课程的教学过程中,教师应采用课堂教学、实验教学、课程研讨相结合的教学方法,淡化计算技巧,注重基本理论、基本概念和基本方法,以现代信息的观点审视传统内容,使学生不仅学到知识,而且受到提升认知能力的训练。

在当前形势下,课程体系的优化和教学方法的改革势在必行,这也是提高教学质量的必由之路。要想达到预期的效果,教师就要在教学过程中不断思考、不断探索、不断实践、不断总结,不断提高教学水平。

参考文献:

[1]Alan V.Oppenhem,Alan S.Willsky著.刘树棠译.信号与系统[M].西安:西安交通大学出版社,2001.

[2]袁得宁.精品课建设及课程支撑理念的转变.清华大学教育研究[J].清华大学教育学报,2004,25,(3).

课程与教学概念的理解范文第5篇

关键词：高中数学；概念；新课程

新《高中数学课程标准》指出：日常教学应加强对基本概念和基本思想的理解和掌握，核心概念和基本思想要贯穿高中数学教学的全程，帮助学生逐步加深理解。传统的教学方式使数学课堂变成了教师进行学生解题技能培训的场所，而学生成了解题的机器。严重影响了学生思维的发展和能力的提高。这与新课程倡导的培养学生探究能力与创新精神的理念严重背离。在新课程理念下如何帮助学生深刻地理解数学概念，如何教育学生灵活地应用数学概念解决数学问题，一直是数学教师关注的热点之一。个人认为，高中数学概念教学的关键，在于教师如何认识和实施数学概念教学的基本原理和方法。

一、高中数学概念教学的理论依据

一般来说，数学概念要经历感知、理解、保持和应用四种心理过程。数学概念教学主要依据如下理论：①联结理论、媒介理论：联结理论把概念的掌握过程解释为各种特征的重叠过程，犹如用照相机拍摄下来的事物在底片上的重叠，能够冲洗出照片一样，即接受外界刺激然后做出相应的反应。而媒介理论认为内部过程存在一种媒介因素，并用它来解释复杂的人类行动。②同化、顺应理论：皮亚杰认为，概念的掌握过程无非是经历了一个同化与顺应的过程。所谓同化，就是把新概念、新知识纳入一个已知的认知结构中去；所谓顺应，就是当原有的认知结构不能纳入新概念时，必须改变已有的认知结构，以适应新概念。③假设理论：假设理论不同于联结理论把概念掌握的过程看成是一个消极被动的过程，认为学生掌握概念是一个积极制造概念的过程。

概念的学了老师要有比较科学合理的教学方法外，还要求学生有较好的学习概念的策略。概念的学习遵循一般的学习规律。比如：①皮亚杰的建构主义学习理论：皮亚杰认为学习从属于发展；知觉受制于心理运演；学习是一种能动建构的过程；偶尔的错误也是有意义的学习所必需的；同时他还认为否定也是一种有意义的学习。②布鲁纳的发现学习理论：布鲁纳认为在数学学习中强调学习过程是相当重要的；强调直觉思维和内在动机的激发；同时他对记忆过程持比较激进的观点，他认为，人类记忆的首要问题不是储存，而是提取。③布鲁姆的掌握学习理论：他认为学习程度是学生实际用于某一学习任务上的时间与掌握该学习任务所需时间的函数，即学习程度= f（实际用于学习的时间量／需要的时间量）。这里的学习程度是指学生完成学习任务的百分比。学习程度与学生需要学习的时间（必要学习时间）成反比，与实际给予他的学习时间（实际学习时间）成正比。该理论认为，要提高学习效率，则应该提高实际用于学习的时间。

二、高中数学概念教学的基本原则

根据数学概念教学的主要理论，针对高中数学概念的教学，提出以下几条数学概念教学的基本原则。

（1）循序渐进的原则。由于数学学科的严谨性，因此循序渐进的教学是高中数学课堂教学普遍适用的原则。在高中的数学概念教学过程中更应遵循这条原则。学生对概念的理解要经过由实践—认识—再实践—再认识的逐渐深入的过程，这就决定了对较难理解的数学概念的教学不能一步到位，而是要循序渐进地进行。因此在教学中不应该把数学概念逐字引入，而是要综合考虑学生的认知水平，通过设立良好的情境将概念自然而然地引入，不要过分追求数学的形式化，这正是新课标着重强调的内容之一。

（2）发展性原则。人类的认知的基本规律是从具体到抽象，而高中学生的抽象思维能力有限，以感性思维方法为主。因此我们在引入数学概念时，应从直观入手，巧妙地引导学生理解并掌握抽象的概念。这是一个开放式的过程，既能丰富学生的数学知识，又能培养学生的思维能力，提高学生的数学素养。

（3）辩证统一的原则。数学概念具有精练，寓意深刻的特征。高中数学概念的教学，需要对概念进行辩证分析，对概念进行详细的类比和推敲，用不同的方法揭示不同概念的本质。通过对概念本质的辩证分析，带动对概念整体的理解。

（4）学生参与、教学互动的原则。进行数学概念教学，要组织学生积极参与课堂教学的过程，一定要让学生在教学过程中观察和思考具体的模型、实例和案例等。这就要借助多媒体或计算器等先进教学工具完成，通过互动的方法让学生形象而具体地掌握数学概念蕴涵的数学思想、数学方法和哲理。

三、高中数学概念教学的方法与实例

以感性认识为主仍然还是高中学生思维的主要特征，高中数学概念的直观、具体的表述往往容易让学生理解和掌握。因此符合高中数学概念教学基本原则的教学方法能够使学生更容易理解。从生活中熟知的实际问题出发，可以给学生对概念一个感性的认识，从而让学生积极参与到教学活动中来。

在教学的具体实施过程中，应该认真研究概念的定义，同时注意挖掘概念的内涵和外延，围绕“概念”制定教学目标。在教学方法上，要注重对概念的综合、分析、类比、归纳。还应引导学生对不同概念进行对比，体会概念间的联系，进而丰富学生的数学知识结构。

例如，人教A版高中数学选修（2-2）引入了微积分的相关概念，而我们知道，微积分概念是以极限为基础，学生学习极限的主要困难是对无限的认识和想象不足，由于学生现有知识中缺乏对有限与无限、有穷与无穷对立统一规律的认识，缺乏“从有限中找到无限，从暂时中找到永久，并且使之确定起来”的辩证思想。针对这一难点，我们在概念教学的过程中应安排大量感性背景材料，借用计算机辅助教学，从实例引入概念。