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人们常说:字是一个人的门面,是人的第二张脸,字能反应一个人的气质和性格。因此,作为教师应长期对学生进行规范的书写训练,帮助学生养成良好的写字习惯,形成认真、严谨的学习态度。那么,怎样培养学生良好的书写习惯,练就一手好字呢?本人借鉴了他人的做法,加上自己上课的经验和对书法的爱好,认为写字教学应主要做好以下几点:
一、思想上要高度重视。
首先是教师思想的重视。因为我们教师起的是导向的作用,教师把写字放在什么位置,可以说学生的书写就能达到什么样的水平。所以,教师在写字教学中的作用是不言而喻的。其次是学生思想的重视。从一年级一入学,我们就要教育学生:“字是人的又一张脸,字写得漂亮,就好像是我们的脸蛋一样惹人喜爱,别人看到你的字,就好像是看到你的脸一样,等等……”用形象化的比喻一开始就对学生进行写字重要性的教育,是使学生产生“我一定要把字写好”这种内在动力的一把金钥匙。
二、技能上要严格训练。
1、正确的写字姿势。主要是正确的执笔姿势和坐姿。执笔要求是:笔应该斜握,笔杆和纸面的斜度为45度,大拇指和食指捏住笔杆,大致离笔尖一寸的地方,食指稍靠前,大拇指稍后,中指抵住笔杆后边,笔杆稍向里斜,靠在虎口上姿势精炼,虎口成扁圆形。坐的姿势要求是:写字时要坐的端正,头要正,两肩要放平。要胸张背直,头稍向前探,眼睛和纸的距离一尺左右,胸部离桌边一拳左右,手要放在桌面上,两肋稍离开桌沿,要坐满登子,腿要成直角,脚掌平放在地面上。平时更要注意关注学生的写字姿势,时时提醒,并注意及时纠正不良写字姿势和握笔姿势。
2、突出书写结构。要把字写好,笔画的组合很有讲究,一般地说讲究“横平竖直”,以保持字形结构的匀称与稳定。该左时左,该右时右,该上时上,该下时下,长者不能过长,短者不能过短。同时,还要注意每一笔画的位置安排,注意笔画之间的相互联系。对于笔画多的字要处理好疏密关系,瘦长的字每一部分要写得高宽一些,横宽的字每一部分要写得瘦长一些。一句话,要协调,做到恰如其分。
三、写字指导要精炼,要得法
1、书写要注意观察。观察是认识事物的基础。写字教学首先要指导学生观察字形,弄清汉字在田字格中的位置杂志网。在指导观察时,引导学生对抽象的汉字加以联想,活化汉字字形,汉字字形就会深深扎根于学生的心中。例如“撇”像扫把,“捺”像剑。“点”像小雨点,“横“像小扁担……
2、引导学会比较。要充分利用教材的特点,采用先比较后练字的方法进行教学。如,教卧钩和弯钩,我先让学生比较这两个笔画的相同点和不同点,使学生在脑海中留下比较深的印象,写字时就能胸有成竹,笔听使唤。对小学生来说,写好一个字,都有一个由不好到好的过程,这就要求学生不断地将自己写的字与字贴上的字进行对比,比出差距,找出不足,在“比”中取得进步。
3、及时巡视,及时纠正。学生在书写时,老师要及时巡视。特别是我们人数少,每次我都会做到人人检查,字字检查,及时发现及时纠正。经过巡视,我将一些不规范的字在黑板上公开亮相,和书上的规范字进行比较,逐一找到原因,通过比较之后的书写效果令人满意。
4、树立榜样,多鼓励。结合教学给坐姿及握笔姿势非常正确的同学拍照姿势精炼,展示给大家看,每周都特别表扬书写姿势正确的“小明星”,让身边榜样的力量来影响学生改掉不良的书写姿势。
四、保证练字时间,在充分练习中提高书写质量
好字是练出来的。因此,应给予学生充足的时间去练习。我们学校每天下午专门抽出20分钟时间让学生练字,我专时专用,从不挪做他用,让学生在老师的指导下认认真真练字。不仅如此,我还鼓励学生每天回家练字,节假日坚持练字,做到天天练,月月练。学生们把练字时学到的技能运用到作业中,因此学生的写字水平提高很快。
五、改变对学生的评价方式
正确合理的评价是对学生成绩和态度的肯定或否定的一种强化方式。它可以激发学生的上进心、自尊心。让学生参与评价,发挥他们的主动性,使学生真正成为学习的主人。在学生互评作业时,让他们自己说出优点和不足,给他们自己一个反思的过程,从而激发学生自主练习的兴趣。虽然每个学生的起点不同,但都有一个共同的目标,那就是追求共同的进步,只有定下明确的目标,学生才会认真去做,唤起写字的热情,从而提高写字的质量。
在课堂之中,教师往往期待与课堂“预设”相匹配的学生回答,然而,在真实的课堂之中,却总是“生成”教师意想不到的答案。这些生成需要如何处理呢?是考虑课堂时间让学生马上坐下呢?还是在出现不同的答案的时候给学生几分钟时间,让学生去讲讲自己是怎么想呢?结合案例,我们思考一下如何合理有效地发挥课堂“生成”资源的正能量,进而帮助学生可持续发展。
一、观念上:理解“生成”,厘清“生成”的重要性
《义务教育数学课程标准(2011年版)》中指出教学中应当注意“预设”与“生成”的关系。实施教学方案,把“预设”转化为实际的教学活动,在这个过程中,师生双方的互动往往会“生成”一些新的教学资源,这就需要教师能够及时把握,因势利导,适时调整预案,使教学活动收到更好的效果。
从学习心理学的角度分析,学生成长的过程是基于自己原有的生活经验和认知结构,故在课堂上,意外的“生成”便是学生已有的认知结构与新内容相碰撞的地方,此时,“生成”如果被很好地引导,那么学生将能更好地理解所学内容,故处理好课程的“生成”很重要。
从课堂教学的角度分析,意外的“生成”既有可能成为课堂上的败笔,又有可能成为课堂上的亮点,其关键在于能否抓住数学本质,让“生成”资源更具有教育意义。
二、教学中:识别“生成”,加深学生对概念的理解
在课堂教学过程中,“生成”蕴藏在学生的动手操作、回答和练习中,细心留意学生的反馈,可以发现很多“生成”,顺势而导可以加深学生对于所学概念的理解。
案例一:A教师执教《快乐的动物》(倍的初步认识)教学时,采用“情境引入―动手探知―游戏巩固―故事拓展”的教学流程,清晰地帮助学生建立倍的数学模型,课堂气氛活动,学生整体反应很好,然而当最后一个环节举例应用时,意外发生了。
师:“请小朋友自己举例说说谁是谁的几倍。”
生1:小白兔有9只,小狗有3只,小白兔的数量是小狗的3倍。师:回答得很好!还有哪位小朋友可以举例说明?生2:橡皮有11块,铅笔有3只,橡皮的数量是铅笔的……(学生突然发现不行,迟疑中在思考)师:“好!你再坐下想想!”(此时老师有点紧张,不知道怎么处理,赶紧让学生坐下,可是这名学生却好像突然明白怎么回事的,却没机会说了,其他一部分小朋友好像也明白他怎么想的)
案例改进:生2的回答显然与教师的“预设”不一致,但“橡皮有11块,铅笔有3只,橡皮的数量是铅笔的……”这个“生成”是很具有教育意义的,有利于加深学生对于“倍的理解”。学生举出的11和3显然不是整数倍的关系,那么可以追问学生:“橡皮再加几块就是铅笔的4倍了。”同时借助画一画、圈一圈的方式帮助学生理解,学生很快能想到,橡皮再加1块就可以了,因为12÷3=4。这样后面学生再举例的时候就会借助画一画、圈一圈或除法算式来验证自己举出的数值能否满足整数倍的关系,促进学生对倍的进一步认识。
三、行为上:读懂“生成”,给学生解释的时间和空间
每个看似突兀的“生成”,背后都有学生的想法,读取“生成”时,给学生解释的时间和空间,可以发现学生的创新之处或错误点,对其他学生也有启发之用。
案例二:B教师执教《分数的认识》时,通过“猜一猜―认一认―做一做―说一说―思维拓展”来引导学生认识分数,在思维拓展时意外发生了。
做一做:一个图形的■是 ,请画出这个图形。
教师提示学生将答案画在方格纸上,经过学生的不断尝试,产生了图1中多样化的答案,此时,有一位学生兴奋地举起了小手,激动地展示自己不一样的答案。(如图2)。
■
图1 图2
师:她画的是(16份)太多了,同学们都是以方格纸上的一个小正方形为■来画的,你这个不对!
生1失落地充满不解地回到了座位上。
目的研究天然牛黄对于自发高血压大鼠(SHR)脑细胞外液能量代谢及海马组织SOD活性、MDA含量的影响。方法采用微透析技术观察单次给予不同剂量的牛黄后,SHR脑细胞外液葡萄糖(GLU)、乳酸(Lac)、乳酸/葡萄糖( L/G )、乳酸/丙酮酸(L/P)的变化,并于药后8h取大鼠海马组织,测定SOD活性及MDA含量。结果牛黄能明显的增加SHR脑细胞外液GLU的含量,显著提高SHR海马组织中的SOD活性、降低MDA含量。结论牛黄可以明显改善SHR脑内能量代谢,保护脑组织,并具有抗脂质过氧化的作用。
【关键词】 能量代谢 微透析 自发高血压大鼠 脂质过氧化
Abstract:ObjectiveTo study the effect of natural ox gallstone on energy metabolism,activity of SOD and content of MDA in SHR brain.MethodsThe changes of glucose,lactic acid,L/G,L/P in SHR brain ECF were observed by advanced microdialysis technology after single administration of natural ox gallstone and the activity of SOD and content of MDA were measured in hippocampus at the 8h hour after administration.ResultsThe natural ox gallstone could increase the content of glucose significantly, improve the activity of SOD,reduce the content of MDA .ConclusionThe natural ox gallstone can improve energy metabolism ,inhibit lipid peroxidation obviously,play a role of protection on brain.
Key words:Enevgy metabolism; Microdiclysis; SHR; Lipid peroxidation
有研究表明高血压最终会通过一系列血流或血管壁的变化导致机体能量代谢失衡,而能量代谢的变化也能够及时、准确地反应高血压对脑组织的损伤程度。本研究旨在通过采用灌胃的方法观察一次性投以单味天然牛黄对SHR脑细胞外液能量代谢物质及海马组织SOD活性、MDA含量的影响。
1 材料与仪器
1.1 试剂
Glucose, Lactate, Pyruvate 3种试剂盒(Sweden, CMA公司)。复方氯化钠注射液(145 mmol/L NaCl, 4 mmol/L KCl,3 mmol/L CaCl2, pH 7.0),天津天安药业股份有限公司产品,批号200505111。SOD,MDA试剂盒购自南京建成生物研究所产品,批号SOD20060217,MDA2005081,蛋白20051107。
1.2 微透析装置CMA/110液体开关,CMA/12探针(膜长2 mm,外径0.5 mm,截流分子量20 000道尔顿)及探针套管,CMA/120清醒动物装置,CMA/102微量泵,CMA/170低温样品自动收集器及软件(以上均由瑞典CMA公司生产)。手术设备:立体定位仪,CMA/150动物温度控制器,牙科钻。CMA600微透析自动分析仪( Sweden, CMA公司),分光光度仪,全自动冷冻离心机。
1.3 药品天然牛黄购自河北省安国药材市场。
1.4 动物SHR大鼠24只,雄性,16周龄,体重(268±32)g北京维通利华实验动物中心提供,动物合格证号:SCXK(京)2002-0003。饲养在层流柜中,标准饲料喂养,自由进食及饮水。
2 方法
2.1 实验动物分组及给药方法24只大鼠随机分为4组,每组6只。其中空白给予蒸馏水,牛黄分为0.02,0.04,0.08 g/kg 3个剂量组。所有药物均于实验前按1 ml/100 g体重配置成溶液,在灌流达到稳定并且作为基础值的样品采集完毕后立即灌胃给药1次。
2.2 海马定位术将大鼠用10%水合氯醛麻醉(3 ml·kg-1, ip ),剃毛,暴露头顶皮肤,立体定位仪固定,开皮,分离皮下组织,暴露头骨,确定前囱位置,以钻孔器在大鼠海马CA1区(坐标:AP 3 mm, ML 1.5 mm, DV 3.5 mm )上钻一直径为1.5 mm的小孔,并将CMA/12探针套管插入,牙托粉固定。手术过程中,用CMA/150动物温度控制器将大鼠体温控制在37℃。
2.3 微透析取样术后24 h,在动物清醒自由活动状态下,拔出套管内芯,插入CMA/12探针,将大鼠放入CMA/120动物清醒装置内。探针的进出口端分别连接2条聚乙烯管,进口管连接CMA/102微透析泵,出口管连接CMA/170低温收集器。CMA/102微透析泵的灌流速度为1.5 μl·min-1,灌流液为林格氏液。探针插入后灌流1h使其平衡,取得稳定的基础值。给药前收集1个样本,以此样本的检测值作为给药前基础值。样本收集时在4℃下进行,收集的样本立即放入-70℃低温冰箱内保存待测。
2.4 能量代谢产物的测定利用CMA600微透析自动分析生化仪和相应试剂盒对所收集的透析液进行成分含量测定。透析液中的GLU、Lac和Pyruvate分别在葡萄糖氧化酶、乳酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶的作用下和试剂反应,生成苯醌二酰亚胺(quinonediimine),根据苯醌二酰亚胺的含量可计算透析液中3种物质的相应浓度。
2.5 SOD活性及MDA含量的测定给药后8 h将SHR断头处死,迅速剥离大鼠的海马组织,称重,加9倍体积的冰生理盐水,在冰浴下研磨,制成10%脑匀浆。3 000 r/min离心10 min,取上清液,按试剂盒操作测定SOD活性含量及MDA含量。
2.6 统计学处理用SPSS10.2软件包进行统计学处理,数据用±s表示,前后比较用配对t检验,组间比较用单因素方差分析。
3 结果
3.1 牛黄对于SHR脑细胞外液能量代谢的影响
3.1.1 牛黄对SHR海马细胞外液GLU的影响
对照组海马细胞外液GLU水平在6h内呈现了逐渐降低的趋势。与对照组相比,牛黄各组GLU含量均有不同程度的升高,但均未表现出统计学意义:其中牛黄0.04 g/kg组在给药后6 h内始终高于对照组;牛黄0.02,0.08 g/kg组则在给药后3~6 h均高于对照组水平,牛黄0.08 g/kg组起效相对较晚,但升高的幅度较大。结果见表1。表1 牛黄对SHR海马细胞外液GLU的影响(略)
3.1.2 牛黄对SHR海马细胞外液Lac含量的影响
对照组海马细胞外液Lac水平呈现了逐渐升高的趋势。牛黄各组则表现出不同程度的降低海马细胞外液Lac水平的作用,与对照组相比,牛黄0.02 g/kg组在给药后3~4 h开始出现显著性差异( P
3.1.3 牛黄对SHR海马细胞外液L/G的影响
对照组海马细胞外液L/G水平表现为持续增高的趋势。牛黄各组都显示出了明显的降低海马细胞外液L/G水平的作用。与对照组相比,在所观察的6h范围内,牛黄0.02 g/kg组始终维持较低水平,并在给药后3~4 h开始出现统计学差异(P
3.1.4 牛黄对SHR海马细胞外液L/P 的影响
对照组海马细胞外液L/P水平在6h内并无明显变化。牛黄各组均表现出不同程度的降低海马细胞外液L/P水平的作用,与对照组相比,牛黄0.02 g/kg组在给药后1~2 h即有明显降低( P
3.2 牛黄对SHR脑组织脂质过氧化的影响
3.2.1 牛黄对SHR脑组织SOD活性的影响结果见图1。牛黄各组均表现出明显的升高SHR脑组织SOD活性的作用,且不同剂量的牛黄效果不同。与对照组相比,0.04 g/kg牛黄的效果最好(P
3.2.2 牛黄对SHR脑组织MDA含量的影响结果见图2。牛黄各组均显示出明显降低SHR脑组织MDA含量的作用,与对照组相比有显著差异(P
4 讨论
研究表明,高血压最终会通过一系列血流或血管壁的变化导致机体能量代谢失衡。脑的能量对维持细胞内外离子梯度、细胞膜完整性、神经元胞体和轴突之间的物质运输、细胞之间的信息传递、合成代谢、递质释放、摄取等至为重要。一旦脑血流供应中断、能量耗竭,立即引起脑功能丧失和脑组织的广泛损伤,因此,能量代谢的变化能够及时、准确的反应机体脑组织的损伤程度。
脑的能量供应几乎100%来自GLU氧化,它是中枢神经组织的唯一能量物质。GLU代谢障碍是缺血性脑损伤的主要原因之一[1]。在氧的充分供应下, 脑组织内GLU燃烧成CO2和水,然后放出能量,供脑代谢所需。脑缺血致GLU代谢异常有3个不同的时相,首先是脑缺血的发生,接着是能量耗竭,随后是恢复或终致神经细胞损伤、死亡。因此,脑内GLU代谢水平的变化直接反映了脑的功能情况。本研究结果表明,虽然与对照组相比,牛黄各组均未表现出统计学差异,但牛黄0.04g/kg组GLU的含量在给药后6 h内始终高于对照组;牛黄0.02,0.08g/kg组则在给药后3~6 h均高于对照组水平。提示牛黄确有改善SHR脑细胞外液能量代谢,增加能量储备的作用,且呈现一定的剂量相关性。
GLU在神经组织中先分解成Pyruvate,在有氧环境中,经三羧酸循环完成产能代谢过程,释放大量能量,在缺氧的情况下,则进入糖酵解代谢过程,形成Lac,释放的能量大大减少。因此, Lac和Pyruvate是葡萄糖代谢的中间产物,而 Lac及L/P的升高通常被认为是氧化代谢障碍的一种指标[2,3]。L/G比例升高与死亡率增高密切相关,Lac增加、GLU水平下降表明脑组织无氧酵解加速,无氧酵解的速度与预后有关。在脑损伤过程中,Lac和GLU含量呈相反的变化趋势,其比值常作为判断脑损伤严重程度的重要指标。本研究结果表明牛黄各组的Lac,L/P,L/G水平均较对照组下降明显,且Lac,L/G下降的水平体现了一定的剂量相关性,说明牛黄确能明显降低SHR脑细胞外液Lac水平,改善脑代谢,减轻脑损伤。牛黄0.08 g/kg组的各观察指标下降开始的时间均较其它两组明显滞后。
脑缺血时能量代谢障碍产生大量的自由基攻击生物膜中不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化。检测MDA含量和SOD活性常可以间接反映细胞损伤程度和机体清除氧自由基的能力。本研究发现,牛黄可明显提高SHR海马组织中的SOD活性,并显著降低SHR海马组织中的MDA含量,提示不同剂量的牛黄具有显著的抗脂质过氧化作用,其中0.04g/kg剂量组效果最好。
上述结果表明,牛黄不但可以通过增加脑细胞外液的GLU储备,降低Lac含量,改善能量代谢,发挥脑保护作用,而且可以升高海马组织中的SOD活性,降低MDA含量,发挥抗脂质过氧化作用。在抗脂质过氧化方面,牛黄0.04 g/kg组效果最好,在对能量代谢的影响效果方面,牛黄各组与剂量成正相关,但牛黄0.08 g/kg组起效较慢,其原因有待于进一步研究。
参考文献
[1]Zhang H,Zhang X,Zhang T,et al .Excitatory aminoacids in cerebrospinal fluid of patients with acute head injuries .Clin Che m,2001,47:1458..
中图分类号:TN918 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)10-0088-02
1 引言
互联网的普及为我们的工作、学习、娱乐提供了便利,但快捷方便的复制、修改等操作也使得数字产品的版权保护受到冲击。数字水印技术是一种数字产品的版权保护技术,它采用数字内嵌的方法将不可见的、特制的标记隐藏在数字作品中,需要时可将特制水印提出,以此证明数字产品版权[1]。离散小波变换以良好的空间方向选择性和多分辨率分析能力在数字水印技术中日益受到重视。目前,基于小波域的水印算法有很多,水印的嵌入位置也是仁者见仁,而嵌入位置直接影响着水印的稳健性和隐蔽性。小波域的最佳嵌入位置一直是数字水印研究的热点。
2 图像的小波系数特点及嵌入策略分析
图像小波变换后,被分解成代表图像细节的高频域和代表图像轮廓的低频域两部分,高频域又可分为代表图像水平细节的LH,代表图像垂直细节的HL和代表图像对角方向细节的HH三部分区域。为研究图像小波变换后的系数特点,对Lena图像进行四层小波变换,其小波系数统计分析如表1所示。
LL低频子带小波系数的能量比例、方差、均值等指标远远大于其它区域,系数变化范围大,绝对值较大,图像的大部分能量集中于此,其统计特征和原图像最相似,是由小波变换分解级数决定的最小分辨率、最大尺度下对原始图像的最佳逼近。但低频域是人类视觉的敏感点,感觉容量低,[2]在此嵌入水印会带来图像质量的降低,容易被人眼识别,所以不可见性差。高频带系列是图像由小波变换不同分解级决定的不同分辨率、不同尺度下的细节信息。各个高频带系数的取值范围很小,大部分数据取值为零,不为零的系数主要集中在各个高频带中对应图像轮廓、边缘位置的地方和低频带。在最低阶子带HH1,HL1,LH1上内嵌水印虽然不易被感知,可以保证水印的隐蔽性,但却不能躲避中值和低通滤波的攻击;[3]而在HH3,HL3,LH3等高阶子带上内嵌水印,则无法有效抵抗裁剪、有损压缩等的攻击,这是由于高阶子带小,所能内嵌的水印信号容量小,水印信号不能完全覆盖到整幅图像上,尤其HHi子带,此类子带在视觉上不易被感知,大多数有损压缩算法都针对这样一个不敏感区域,导致内嵌水印生存率低[4]所以,基于对水印不可见性和稳健性的综合考虑,确定图像小波分解第二层的代表垂直细节的LH2和代表水平细节的HL2为水印嵌入的相对最佳嵌入位置。
3 实验结果
将Lena(256×256)灰度图像作为测试图像,如图2(a)所示;将“太原科大”(32×32)二值图像作为水印,如图3(a)所示。根据文献[5]所述算法,将水印嵌入第二层的代表垂直细节的LH2和代表水平细节的HL2,嵌入水印后的图像如图2(b)所示。对比图2(a)和图2(b),嵌入水印后的图像与原图相比视觉上没有变化,水印隐藏效果较好,达到了水印不可见性的要求。未受攻击时提取出的水印图像如图3(b)所示,对比图3(a)和图3(b),提取水印和原始水印极为相似,水印提取很成功。带载水印在传播中极易收到攻击,针对水印容易受到的攻击进行相似度(NC)测试和带载水印图像其峰值信噪比(PSNR)测量,结果如表2所示。该表表明了本算法在受到各种常见攻击下峰值信噪比下降后提取出的水印与原始水印具有很高的客观相似度。
4 结语
本文针对小波域数字水印的嵌入位置展开研究,通过分析小波系数的分布特点,结合人眼视觉特性和带载水印图像的抗攻击能力,论证了小波变换第二层的代表水平细节的HL2和代表垂直细节的LH2为水印嵌入的相对最佳嵌入位置。实验结果也验证了在此位置嵌入水印有很好的隐蔽性和稳健性。
参考文献
[1]杨义先,钮心忻.数字水印理论与技术[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]王卫卫,杨波,宋国乡.基于图像小波变换低频系数的数字水印算法.信号处理,2001,17(6):554~557.
(二)善用儿歌,记忆数学规律
数学学科是一门有规律可循的学科,因此在数学教学中经常要求小学生熟记相关知识点的概念、公式和规律。但是学科性的概念、规律和公式等是严谨的、逻辑性强的,让小学低年级的学生记忆这些知识点是有困难的。在这种情况下小学数学教师可以运用小学低年级学生爱好儿歌这个特质,运用形象化的语言将“凑十法则”改编儿歌以帮助小学生记忆数学规律。例如,在讲述“9+?”这个知识点时,“凑十法则”这个规律是学生必须要掌握的,那么如何才能让小学低年级学生掌握这个法则呢?小学数学教师可以将凑十法则用生活性语言编成儿歌,如一和九是好友,二和八手牵手,三和七齐步走,四和六拍拍手,五和五一双手。生动的儿歌把数字和好朋友结合起来,让小学生在朗诵儿歌的同时也深深地记住了“凑十法则”,达到了教学目的。
(三)妙用知识,解决生活中数学问题
学习知识是为了解决生活中的实际问题,小学数学教师在教学过程中,根据教学目标结合生活情境进行模拟训练,训练小学生利用数学知识解决实际问题。例如,在小学低年级数学教学中关于“关于认识和换算人民币”这个知识点时,教师可以创设一个模拟买卖物品的生活环境,安排A学生和B学生扮演顾客和售货员的角色。A学生需要买一块价格为三角钱的橡皮,A学生给了B学生一元钱,那么B学生作为售货员该如何找零钱呢?这个问题关系到识别人民币面值知识点,同时也关系到人民币角和元的换算知识点,通过买卖模拟训练,可以加深小学低年级学生对人民币元、角的认识和理解,也使得小学生掌握了人民币换算法则。更重要的是,通过模拟训练使得小学生感受到在实际生活中可以运用数学知识来解决问题,增强小学生学习数学的自信心。
【中图分类号】G420 【文献标识码】A【论文编号】1009―8097(2009)06―00035―05
数字化微型气象站是一个基于手持技术[1]的先进的便携式气象数据采集系统,主要应用于天气预测和微气候监测。它能便携、定量、实时、准确地测量气象数据[2],通过无线技术把数据发送到多媒体电脑,并可利用网络技术进行数据共享与协作学习。数字化微型气象站已被广泛地应用于我国台湾地区的校园里作教学与探究式学习之用。本文将介绍数字化微型气象站在台湾地区的应用研究进展,包括校园气象台、校园气象网的概况以及开展的相关教学与探究式学习活动。
一 数字化微型气象站在校园气象台的应用
台湾地区的校园气象台构建的主体是数字化微型气象站。校园里的数字化微型气象站,是采用美国Davis Instrument公司的Vantage Pro Plus整合套件机型,包含了数字化气象站的主机和无线接收器。数字化气象站的主机,是一个全自动化的气象数据测量记录仪,利用太阳能供电,白天不需使用额外电源。在阳光下,太阳给气象站提供能量并为气象站的内置电池充电;夜晚或阴天由电池继续供电。因此气象站可在24小时内无间断地工作。气象站能测量并记录温度、湿度、气压、降雨量、日/月/年的雨量图、每日最高及最低温度、风速、风向等气象数据,还能计算出风寒指数(Wind Chill)、露点(Dew Point)、体感温度等专业气象参数。气象站以无线电的方式将测量到的数据传送到接收的计算机。气象接收器能以数字、图表方式实时显示气象数据。教师和学生便可在气象站信号覆盖的范围内通过气象接收器了解当前的校园气象状况。气象数据接收器加装EZWeather软件套件和数据记录器后,即可与计算机连接。师生们便能在计算机上查阅实时的气象信息和历史记录[3]。
在台湾地区,数字化微型气象站已被广泛应用于中小学的气象学习[3][4][5],具体内容如表1所示:
台湾地区台北市内的小学校园气象台通过数字化微型气象站的无线技术与计算机的连接,将收集到的数据呈现在校园气象台网站上,学生及老师随时都可以上网站查询现有的数据,实时地了解当时的风速、风向、气温、雨量等的气象信息。图1 为松山国小校园气象台网站,是数字化校园气象台网站的典型例子,其他设有数字化气象站的学校也拥有各自的、具有相同功能的校园气象台网站。
国际气象组织(WMO)规定,50-100km内需设置一个气象观测站。校园气象台的大规模建立(见图2),使台北市在5km以内便拥有一个气象观测站,突破了无法解析50km以内的结构变化的局限。台北市成为全世界气象台最密的城市。
随后,桃园县县内也广泛建设校园气象台,成为继台北市后第二个气象观测站密布的地区(见图3)。其他县市也逐渐开始拥有自己的校园气象站,使校园气象台在台湾地区遍地开花(见图4)。
二 数字化微型气象站在校园气象网的应用
台北市于2003年12月,在市内的60所小学内建立各自的校园气象台。这60个校园气象台一方面可以自成一独立的气象观测站,在各自的校园气象台网页上显示校内的天气变化状况;另一方面,各个校园气象台还会将每天收集到的数据发送至台北市校园气象网,实现数据共享。校园气象网的组织结构如图5所示。
图5 校园气象网的组织结构示意图[3]
通过这个集中型的气象网,师生们能同时获得60所学校所收集到实时的气象数据和历史的气象资料,为中小学气象科学的教学与探究式学习提供了丰富的资源。台北市校园气象网不但服务于学校师生,而且广泛运用于市民的日常生活。目前,台北市校园气象网已成为全球领先的“微观气象测候网”(见图6)。
2006年,桃园县政府教育局亦开始建设桃园县校园气象台网站,进行相关推广工作。目前,桃园县已建成由县内20多小学联网的桃园县校园气象台网站(见图7)。为了各地的校园气象台,以便共享更全面的气象信息,全区域性的校园气象网相应地建立起来。台湾地区统一的校园气象网(见图8)汇集了台北市、桃园县及其他县市的校园气象台的实时气象信息,为探究式教学与学习提供了一个功能强大的数字化信息平台。
三 数字化微型气象站在科学课程教学与探究式学习活动中的应用
探究式学习(inquiry-based learning)就是主动追寻开放问题的解答,进行真正的科学实践,使学习者有动机追求新知,整合与应用知识[10][11]。台北市的由60所中小学校园气象台构建而成的数字化学习平台,给中小学创设了更便捷的探究式学习情境。同时,校园气象网中的海量数据,也使得参与科学探究活动的师生们获得除学术文章以外的丰富数据资料。
来自不同学校的十多位自然科学教师组成了“台北市探究式学习种子教师团队”,并由中央大学三位分属大气科学、认知与教育,以及网络学习科技专长的三位教授指导。2003年至今,已共同进行了“应用‘校园气象台’进行探究学习教学实验与科展活动”、“以气象领域为例之自然科学探究式教学”、“应用校园气象台提升国中小学生探究能力”三大教学计划,目的在于通过创新的教学设计,让学生体验探究式学习的技巧,让探究式学习真正落实到学校教育中。在他们团队的努力下,台北市的中小学师生已逐渐开始运用校园气象台网站的数据库,进行相关的探究式教学与学习活动、科学竞赛以及研究工作 [10]。
2004年,台北市举办了“校园气象台”创新教学活动设计大赛。参与教学设计的学科并不局限于地理、气象等自然科学,有些教师甚至把数字化微型气象站应用在数学、语文、生活科(美劳、音乐)等科目上。教学设计的内容有的是一节课,有的是一系列的教学活动。大赛的成果展现在网站上,作品包括教学设计方案、教学演示文稿(幻灯片)、教学视频等[7][9]。此类教学活动设计比赛既能让老师展现出自己的教学才能,又能使数字化微型气象站更好地服务于教学活动。
2005年,在台北市教育局的资助与指导下,“探究式学习种子教师团队”举办了名为“EZ气象Let’s go!气象体验营”的气象亲子体验营,活动的内容充分体现了“科学探究”的精神。60对亲子体验了基于“便携式计算机”、“数字化数据采集器EcoLog*”和“数字化微型气象站”的全新数字化学习模式[10]。整个过程中,无论是探究的设计还是方案的实施,都是由家长和孩子合作完成的。此类活动不但大大增进了亲子间的感情,而且培养了学生浓厚的科学探究的兴趣。
2006年,陈斐卿、江火明将探究式学习的历程分为六大基本步骤,包括“各提观点”、“汇成假设”、“形成策略”、“拣选变数”、“转化数据”、“验证假设”等[10][11],其学习模式如图9所示。这一探究式学习模式随后被引入到运用“数字化微型气象站”及“校园气象台”进行的探究式学习活动中。
2006年,“台北市探究式学习种子教师团队”举办了“中小学学生自然科学探究式学习网络竞赛”[10][12]。参赛的中小学生运用网络作为沟通交流的工具,借助强大的数字化信息平台――“台北市校园气象网”,通过相互协作,学习如何观察、分析天气现象,实地研究气象问题,从而提升了学生的探究能力;同时透过“同侪互评”活动,培养了他们的评价能力。活动的成效得到了专家组和广大师生的好评。
2007年,种子教师团队再接再厉地举办了第二届的“中小学学生自然科学探究式学习网络竞赛”[12],参赛队伍数目大幅增加,而且比赛完成率也有所上升;探究的课题与生活更接近,数字化校园气象网的使用率也大大提高。
承接上两届得到的良好成效,2008年继续举办了第三届“中小学学生自然科学探究式学习网络竞赛”[7]。
四 数字化微型气象站在台湾地区的应用研究的启示
通过以上对数字化微型气象站在我国台湾地区应用状况的综述,我们可以得到一些启示:
(1)从数字化微型气象站普及的范围上看,数字化微型气象站已大范围地普及于台湾地区各中小学校园,并建立起庞大的、完善的“校园气象网”;而数字化微型气象站在大陆地区只是在小范围内进行推广,未能形成系统的校园气象网络。笔者建议我国内地可在发达地区中小学率先推广数字化气象站,并建立起“校园气象网”。
(2)从数字化微型气象站的应用成效上看,近年来,台湾地区把数字化微型气象站、校园气象台与校园气象网运用到气象科学探究式教学与学习之中,取得了巨大的成效。学生乃至全民的科学探究意识与科学素养得到了很大提高。可见,数字化微型气象站在科学教育中起着积极的促进作用。笔者认为,内地亦可借鉴台湾地区的经验,结合内地科学教育的特点,开展相应的气象科学探究式活动,让数字化微型气象站更好地推进国内科学教育的发展。
(3)从数字化微型气象站的教学研究上看,我国内地对数字化微型气象站的研究还处于初始阶段,对于如何利用它提高学生的科学探究的兴趣、活跃科学课堂气氛、开发探究式教学设计,以及辅助公众科学教育等研究层面尚未涉及。而这些内容都是日后进行相关研究和教育实践时值得深入考虑的重要问题。
(4)从数字化微型气象站的应用前景上看,数字化微型气象站的引入,使学校在“低资金投入”的前提下拥有最先进的“数字化气象学习平台”,也使中小学现有信息化程度大大提升。学生运用数字化微型气象站进行探究活动,便可更充分地利用学校现有的气象环境资源进行科学学习;气象站的联网,能最大限度地整合该地区各个学校现有的信息资源,使教学资源得到更好的优化配置。数字化微型气象站的推广,将有力地推动信息技术与科学课程的整合,促进探究式学习在科学教学中的发展,必将成为中小学校园数字化学习平台[13]发展的新趋势!
注:* EcoLog,手持技术仪器的一种,内置5种传感器,可测量气温、亮度、音量、湿度和气压;还可外接各种传感器,适用于自然科学中的各类实验。
参考文献
[1] 钱扬义,邓峰.数字化化学探究实验室的建设与学生探究能力的培养[J].中国电化教育,2006,(11):49-52.
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[4] 王绪溢. 数位化科学学习与教学[EB/OL].
[5] 江启昱.信息科技在国小自然与生活学习领域教学之应用――以“探索校园气象信息”为例[EB/OL].
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[7] 台北市校园数位气象网[EB/OL].
[8] 桃园县校园气象网[EB/OL].
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[11] 江火明,陈斐卿.应用校园气象台进行探究学习教学[EB/OL].
[12] 陈锦雪. 探究式学习网路竞赛初探――以气象为主题[EB/OL].
[13] 钱扬义,罗一帆,肖常磊等.自主开发教育信息技术平台,强化高师生化学教师教育能力培养的实践研究[J].电化教育研究,2008,(12):89-92.
The Research Progress of Application of Digital Micro Weather Station in Taiwan, China
――the trend of new e-learning platform for primary school & middle school
PENG HaoQIAN Yang-yi
关键词:数学;游戏启发兴趣
对于小学教育来说,游戏教育正是启发学生心智和兴趣,达到最好教育效果的最佳手段。为此,在对小学数学教育中要经常的组织活动,在游戏中学习,在游戏中思考,这样能够大大的提高学生对数学的喜爱兴趣,同时也能够达到很好的教学效果。“游戏是人生中必不可或缺的活动,不论其年龄大小,人们总是喜爱游戏。” 陈鹤琴老先生曾指出,“如果我们把学习能够把学习的活动转化为游戏,那么读书就会变的更加有趣,更加快乐”。因此,在对小学的数学教学中,如果在教学的过程中合理的组织学生进行游戏,把数学知识融入其中,让小学生在参与游戏的过程中学习数学知识,必定会取的良好的教学效果。
一、设计的合理
老师在对教育游戏的选择和设计上应该切合小学儿童的特点,让他们能够积极参与,喜于参与。老师在教学的过程中,对学生应该积极的组织开展其喜欢的游戏活动,这样才能使他们积极主动的参与其中。比如,猜谜游戏是小朋友都比较喜欢的游戏,那么老师就可以在教学中设置一个猜谜语的环节,这会让学生们非常的感兴趣。具体猜谜语游戏老师可以这样安排:在正式教学课堂之前,老师可以用不同颜色的彩纸剪成不同的小动物,然后把其粘贴在黑板上,把每个小动物的材质上都写上一些数字谜语。当正常上课的时候,老师首要要问“小朋友们,你们喜欢猜谜语么?”,他们肯定会大声回答喜欢,这样就让他们一起观看黑板上粘贴的小动物,告诉他们这些小动物身上都有一个谜语,你们谁要是猜对的话这个漂亮的小动物就归谁所有了。小朋友们就会争先恐后的举手示意财迷,老师然后将小朋友们进行分组,以小组为单位进行猜测谜语,结果小朋友几乎都猜出了谜语所代表的数字,拿到了他们的奖励。他们兴高采烈地拿着漂亮的小动物互相炫耀的时候,也就是实践成功的时候。在这一教学环节中,教师牢牢地把握住了一年级小朋友的心理特点,设计出了他们喜爱的猜谜语游戏,并且把他们刚学过的数字和谜语紧密地结合在一起,这样既巩固了数字的特点,复习了相关的知识,达到了教学目的,又活跃了气氛,调动了小朋友的学习积极性,创设了良好的教学情境。由这个教学实例可以看出,把小朋友喜爱的游戏活动运用到教学中,能起到事半功倍的教学效果。
二、参与的全员性
在数学教育中,要让每一个同学都积极的参加数学游戏的活动中,成为游戏中的一个角色。假如,在数学课堂上进行的游戏活动,只允许少数人参与,而剩余的同学的则只能充当观看游戏的观众,这样学生的参与面就有点狭窄,和素质教育的要求不符合,数学游戏教育模式也只能流于形式,没有发挥好学生共同参与,共同提高的教学。为此,在对数学课程的小班教育中,老师应该把握好小班课程人数少的优势,尽量把所有的学生都参与到数学游戏教育中。在教学10以内数的组成时,设计了一个“找朋友”的游戏来巩固10以内数的组成。游戏之前,在每一位学生的胸前戴上一张数字卡片,每一张卡片写上0~10中的任意一个数。当“找呀找呀找朋友,找到一个好朋友,敬个礼来握握手,我们都是好朋友!”的歌声响起来的时候,教师就说:“卡片上的数合起来是10的就是好朋友。”小朋友就开始随着歌声,找自己的好朋友,当歌声停止的时候,胸前的数合起来是10的两个小朋友,手拉手站在一起,所有的小朋友都为自己能参加这样的游戏而感到高兴,也为自己能找到好朋友而感到骄傲,他们在游戏中体会到了成功的乐趣。
三、集体的互动性
老师在进行游戏教学的过程中也要积极的参与游戏中,和学生一样,平等的成为游戏中的一个角色,不能做游戏的局外人和旁观者。《国家数学课程标准》提出:数学教学是数学活动的教学,是师生交往、互动与共同发展的过程,学生是数学学习的主人,教师是学生数学学习的组织者、引导者和合作者。小班课堂的游戏教学则要求老师的身份既是游戏的指导者也是游戏的参与者,应该在游戏中和学生一起游戏,唱歌,跳舞,融入学生中去。教师和学生一起参加游戏活动,在游戏中要不断的合理的引导,对启发学生,在游戏进行的过程中如果出现小错误,教师不应马上打断,而应在游戏结束之后才予以指正。因为有教师的参与,所以孩子们显得特别兴奋,他们都想坐上笔者的车,都为能跟老师一起做游戏而感到自豪。
四、能动的迁移性
教师在数学游戏教育的过程中,要特别注意保护和合理应用学生在参与游戏的过程中形成的学习的能量和兴趣,因势利导,及时迁移,形成学习效益。游戏结束之后,要让学生自我总结、体会、交流游戏所得,形成抽象认识,以提高学习的自觉性和愉悦性。因为,设计游戏的目的是,为了让学生在游戏过程中求得知识,如果忽略了这一目的,游戏也就变成了玩,变得没有任何意义。所以教师一定要注重游戏的过程,在游戏的过程中,注意加以引导调控,使游戏真正地能刺激学生学习的主动性、积极性,为课堂教学服务。
参考文献:
[1]王幼军. 数学中的游戏因素及其对于数学的影响[J]自然辩证法通讯, 2002, (02)
正能量就是一种积极向上的意念力,就是一种激励自己,鼓励他人,具有朝气蓬勃的生活态势。在课堂上,教师灿烂的笑容、愉快的心情、绘声绘色的讲课,都会使学生有激情、有快乐。每次上课之前,我都尽量调节好自己的情绪,以饱满的精神状态走上讲台。当我看到一张张轻松愉快的笑脸,自己也会沉浸其中,此时的我觉得自己不像是在上课,而是在和孩子们聊天、游戏、沟通、畅谈……反之,有时某些教师一顿暴风骤雨式的批评,既影响了教学效果,又加深了师生矛盾,真是一举两“失”。所以,我们要调节好自己的心理状态,快乐工作,促使学生积极主动发展。
在课堂外,教师要多一些情趣和爱好,从而带给学生积极的影响。要知道,教师随手画出的可爱小动物、脱口而出的小笑话、优美动听的歌声可以使学生感受到生活的多彩和乐趣。当我绘制黑板报的图案被学生围观赞叹时,当我与孩子们在一起打乒乓球时,当我与孩子们一起跳兔子时,那种飞扬的快乐是难以言表的,令人感觉到非常幸福满足。
二、表扬鼓励增自信,传递正能量
人人都喜欢得到赞美和尊重,学生也是如此,在教学中,我们要不吝惜鼓励和表扬,适时、充分、恰当地对学生进行鼓励,可收到事半功倍的教学效果。
例如去年我们班有个男孩子刚从乡下转学过来,由于成绩一般,普通话也比较差,总是很自卑,在课堂上很少发言。有一次,我发现他在解决应用题时用了一种很好的简便方法,我特意大声说:“同学们,刚才我发现了有一位特别聪明的男孩子,想出了一种好方法。下面请他来当回小老师,为大家讲课,好吗?”一开始,他站在座位上半天也说不上话来,但我始终带着微笑,用赞许、期待的目光望着他。慢慢地,他的身子站得越来越直了,语句也越来越通顺流畅了。当他讲完后,我带头给他鼓掌,他的眼睛一下子就亮起来了,整节课头也抬得高高的。以后我又多次告诉他:“你很聪明,什么事情都难不倒你,只要你大胆去试一试,你一定行!”到期末考试,这个同学的数学成绩提升了20分,其他学科成绩也都提高了,成了班里的佼佼者。由此可见,鼓励是“催化剂”,能给学生以自信,能激发学生探究的兴趣,培养学生的成就感。
在教学中,教师要把握好每个学生的思想动态,及时引导和鼓励,让他们在学习中保持一种积极向上的动力,健康发展。
三、快乐自主重探究,激发正能量
作者简介:卢迪(1971-),女,天津人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授;兰朝凤(1981-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150080)
基金项目:本文系黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目(项目编号:66996)、哈尔滨理工大学教育教学研究项目(项目编号:C201200011)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0086-02
自大学扩招以来,各高校普遍存在学生多教师少现象,因此本科生的公共课、专业课的讲授常采用大班额配课制度,学生数在百名左右。大班教学带来的问题主要有两个方面:一方面是大班教学对学生学习积极性的影响。在大班教学中,师生之间的交流较小班教学减少,学生的个性差异和独特性被忽视,学生往往学习动机较低、学习积极性较差、学习被动、注意力不集中,师生之间和生生之间互不认识、互动很少。[1-3]另一方面,从教师的角度来说,由于大班教学导致学生发言、表达自己的意见机会大大减少,课堂气氛比较沉闷,教师往往采用“一言堂”的教授模式,教学方法单一,而且由于课堂教学时间有限、学生数多,教师很难从学生那里得到有效反馈,不能全面了解学生对课程内容的接受、理解程度。
针对这些问题,越来越多的高校教师关注于大班教学方法的研究,从中国知网的统计来看,2010年发表的相关研究论文有123篇,2011年有203篇,2012年有155篇。这些论文中,80%左右的研究集中于大学英语等公共课程,而对专业课程的大班教学方法研究较少,因此本文针对“数字信号处理”这门专业课的大班教学方法进行了一些探讨。“数字信号处理”课程是通信工程、电子信息工程、信息工程、自动控制、测控仪器等专业的重要专业基础课。该课程理论性强、数学知识应用较多、物理意义不明显,公式推导多,是学生普遍认为较难学懂、理解的课程之一。本文针对大班教学环境特点,从激发学生学习主动性,构建学习共同体方面出发,通过改善课堂效果,提高课堂上的学习效率,达到提升“数字信号处理”课程大班教学质量的目的。
一、建立“学习共同体”教学模式
“学习共同体”是指由学习者及助学者(包括教师、专家、辅导员等)共同构成的团体。团体成员在学习过程中经常进行沟通、交流,并分享各种学习资源,共同完成一定学习任务,形成相互影响、相互促进的人际联系。学习是学习者主动构建内部心理表征的过程,学习过程需要与物和教材对话、与他人对话、与自己对话。为此,教师要在教学过程中给学生“自主学习的空间”,使学生针对任务或问题去思考、分析、理解、探究,和学生构建“学习共同体”,增进师生之间、学生之间的协作和互动,[4]将学习的主动权归还给学习者,激发学生内在学习动力,将传统课堂教学活动中教师负责“教”、学生负责“学”的单向活动回归到师生互教、互学的双向活动,师生关系不再是“管理者—被管理者”的关系,而是“民主平等”的关系。课堂上,教师不再是知识的主讲者,而应像主持人一样,是知识的介绍者和串联者,学生应作为知识的“主讲者”阐述其对知识的理解。只有理解“知识”,而不是死记硬背“知识”,才能应用“知识”。譬如在讲授傅里叶变换时,教师在课堂上可以先从周期信号的分解历史开始介绍,从18世纪Euler、Lagrange等科学家对弦振动的分析(此内容物理中有相应实验),19世纪Fourier给出了周期信号级数的展开和积分、Parseval关于时域和变域的能量守恒原理、Dirichlet给出的级数和积分条件、Gibbs阐述的吉布斯现象,到20世纪无线电的产生、Nyquist采样定理、Wiener功率谱、Cooley&Tukey给出的FFT算法等。通过对傅里叶变换演变历史的介绍,学生很容易接受将任意信号分解为三角函数或指数函数形式的必然性,进而理解傅里叶变换的重要意义,掌握信号从时域到频域的转换过程。鼓励学生利用强大的网络资源,对教师介绍的有关历史进行深一步的挖掘。在这个过程中,学生会对相关知识进行初步学习,当课堂上教师讲解到相关知识点时,学生可以进一步补充自己了解的内容和对该知识点的理解。
大学工科专业课所讲内容本质上是数学、物理、化学等基础知识在工程实践中的应用,如何将这些基础知识与工程实践相结合是工程类本科学生必须掌握的技能,而只有理解这些基础知识才能很好地应用它们。英国著名哲学家和物理学家波兰尼将人类的知识分为显性知识和默会知识,其中默会知识本质就是理解力,是一种领会进而把握经验、重组经验,从而达到对它的理解和控制能力。相同的教师给同一批学生授课,但是每个学生的理解程度不一样,这就是默会知识掌握程度不同。默会知识的获得是与特定的问题或任务情景联系在一起的,由于每个学生的理解方式都受其独特的生活和文化环境影响,因此对相同问题的理解也是不一样的。掌握默会知识的最好方法就是让学生置身于知识所在的日常实践情景和科学实践情景中,通过参与专家、同伴的思考和行动过程而获得那些不能明确表达的规范、准则等。
为加强“数字信号处理”这门课的实践性,尝试将学生分为Flash课件制作组、MATLAB课件制作组,DSP程序编写组等,让学生将比较抽象的数字信号理论知识用自己的方式形象化表达出来,以判断其对默会知识的掌握。通过小组合作,学生可以充分阐述自己的学术观点,在观点的碰撞中,触发灵感,加强批判性思维,提升对所学知识的理解程度。
二、课堂效果的掌控
“学习共同体”的建立是要激发学生内在的学习动力,调动学习主动性,而课堂学习效率的提高可以达到事半功倍的效果。首先要建立统一、规范的课堂秩序,如上课不迟到、不早退,上课时不准许使用手机、笔记本电脑等电子设备,不能无故大声喧哗,发言前要举手示意教师等基本行为准则。没有规矩不成方圆,在确保课堂教学秩序的前提下,才能保证教学效果,要使学生清楚了解、理解这些行为规范,并自觉遵守执行。其次,教师要利用语言表达能力和肢体语言吸引学生的注意力。教师的语言要简洁、准确、生动、富有逻辑性,可以通过声调的变化强调所讲知识点的重要性。由于采用多媒体教学,教师不用一直站在讲台上,可以到学生座位附近边走边讲,这样,不仅可以缩短师生之间的空间距离,还可以缩短师生之间的心理距离。当教师走到学生身边时,学生必定会将注意力转移到教师身上,提高了其听课的专注度。教师在教室内的走动,还有利于随时维护课堂秩序,并随时得到课堂信息的反馈。
课堂秩序的规范不是要求学生沉默地听,而是要保证正常的教学秩序,学生如果想要发表自己的见解,可以随时举手示意教师。教师鼓励学生之间进行讨论,而教师则处于一种裁判的地位,负责给出结论和维持课堂秩序。这样,在课堂教学中,教师不再始终处于主讲地位,而是将学习的主动权交给学生,激发学生主动学习的能力。
三、“数字信号处理”课程的形象化教学
在文献[5]、[6]中都提到了“数字信号处理”课程形象化教学方法,目的是更好地帮助学生建立起数学描述与物理概念、物理过程之间的联系。因此在课堂上,教师要鼓励学生将数学描述用图形的方式表达出来。譬如在学完DFT的定义后,可以启发学生将拉氏变换,连续时间信号傅里叶变换(FT)、序列傅里叶变换(DTFT)与离散傅里叶变换(DFT)在s平面、z平面上画出来。虽然教材上有相关图形,但是可以让学生将这几个图形及模拟滤波器的频率响应、数字滤波器的频率响应绘制在一张纸上,如图1所示。在图1(a)中,虚轴上的拉氏变换对应连续时间非周期信号的FT;当时间信号为非周期序列时,进行DTFT变换,那么z平面上(如图1(b)所示)的单位圆对应的是序列的FT,此时学生可以清晰地看出数字频率仍然是连续的,但是具有了周期性质,这种频率连续的信号仍然不能用数字处理芯片进行处理,因此要在单位圆上进一步将连续的进行离散,如图1(c)所示,将单位圆N等分,即,可清楚表明DFT的概念。在解释图1(d)(e)时,重点强调模拟滤波器的角频率范围是,而数字滤波器的数字角频率是周期性的,只研究这一个周期就可以。
在课堂讲授中,多媒体教学能将抽象、生涩的知识形象化、直观化,改变了传统教学中粉笔加黑板的单一、呆板的表现形式。在多媒体教学上,可以将PPT、flash和MATLAB综合在一起应用。例如,在讲解卷积、圆周卷积等概念时,由PPT给出相应概念与公式,用flash展现2个序列做卷积、圆周卷积的过程。将圆周卷积中的移动序列做成一条贪吃蛇的形状,学生们看了之后,对圆周卷积有了一种直观的认识,对其原理的理解也更透彻。此外,多媒体教学信息量大,可以提高课堂的教学效率。但是,对于“数字信号处理”这类理论较强的课程,单纯使用多媒体教学,效果往往不佳,譬如在推导一些定理、公式时,推导过程直接呈现在PPT上,学生一眼扫过,导致思路跟不上(或也不愿意思考),理解不透彻,此时还是传统的板书效果更佳。在授课中,将知识的重点、难点及重要公式的推导由板书的形式呈现出来,方便学生记笔记,有利于学生日后对资料的整理和复习工作。
四、小结
“数字信号处理”是一门理论强、公式多、难理解的课程,在大班教学环境学下,如果学生不积极参与到教学活动中,则教学效果不佳。通过推行“学习共同体”思想,激发学生学习的内在主动性,通过形象化教学,提高学生学习的外在兴趣点,以达到学好、学透“数字信号处理”这门课的目的。
参考文献:
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根据教育心理学的相关原理,兴趣是一种带有强烈感彩的认识倾向,它是基于认识和探索未知事物之上由内而外产生的一种动机,是成长与发展中最活跃的因子之一。只有形成了一定的学习兴趣,才能推动学生将学习转化为一种自主行为,将“要我学”变成“我要学”。数学学科本身比较枯燥乏味,知识点较抽象、繁杂,理解起来存在一定难度,因而很难激发学生主动学习的兴趣。如何在小学数学教育中培养发展学生兴趣,成为小数教师共同关注的一个热门话题。
一、在游戏中培养兴趣
小学生尚处于幼儿少年阶段,多活泼好动,对新鲜事物充满了好奇,具有强烈的求知欲。将数学知识渗透于游戏情境中,寓教于乐,是小学阶段教育的一大特色,也是一个十分有效的手段。长期以来,由于种种原因,小数游戏教学难以找到突破点,新课程标准颁布实施以来,小学数学教材作出诸多改编,教学内容更加生活化、趣味化,为教师在课堂教学中开展数学游戏提供了源源不断的教学资源,由此,教师纷纷开始在课堂教学中开展形式多样的游戏,在提高认知水平的同时培养学生兴趣。
以“用字母表示数”教学为例,该课时教学旨在教学用含有字母的式子表示数量和数量关系,并进一步学习代入求值。为了响应新课改要求,教师以建构主义教学理论为依据,以学生为主体,在充分调动学生已有知识的基础上,采取其喜闻乐见的“儿歌+游戏”的方式开展教学,激发学生兴趣,逐步引导学生逐步理解含有字母的式子表示数量关系和一个量。
师:同学们,今天老师给大家带来一个新游戏,“青蛙跳水”。大家认识青蛙吗?青蛙有什么特征?
生甲:青蛙是绿色的,有2只眼睛4条腿。
师:很好。1只青蛙,1张嘴,2只眼睛,4条腿,扑通1声跳下水。那么2只青蛙、3只青蛙呢?下面,我们从左起第一排同学开始,来玩“青蛙开火车”的游戏,看谁反应快!
生(兴奋地):好!
1只青蛙,1张嘴,2只眼睛,4条腿,扑通1声跳下水。
2只青蛙,2张嘴,4只眼睛,8条腿,扑通2声跳下水。
3只青蛙,3张嘴,6只眼睛,12条腿,扑通3声跳下水。
……
教师发现,从“第6只青蛙” 开始,学生明显没有之前流畅,甚至逐渐出现了出错的情况。
师:好,游戏先进行到这里。同学们,能告诉老师,你是怎么算的吗?
生甲:一只青蛙只有一张嘴,所以青蛙的嘴数不变,眼睛数依次加2,腿数依次加4。
师:很好,大家动脑筋想一想,还有更简单一点的办法吗?
生乙:1只青蛙有2只眼睛,2只青蛙就应该2×2=4只眼睛;1只青蛙有4条腿,2只青蛙就应该2×4=8条腿。
师:乙同学的推理非常棒!还能进一步找到更多规律吗?
生丙:青蛙的嘴数和只数一样多,眼睛数是只数的2倍,腿数是眼睛数的2倍、是青蛙只数的4倍。
(其他同学均赞同地点头)
师:真是个善于观察的孩子!原来,这其间还有倍数的关系。看来,同学们已经找到规律了,如果继续说下去,说得完吗?
生:说不完。
师:对,这是一首永远说不完的儿歌。现在我们用n来表示青蛙的只数,那么,你能尝试用含有字母n的式子说一说吗?
生甲:n只青蛙,n张嘴,n只眼睛,n条腿,扑通n声跳下水。
生丁:应该是n只青蛙,n张嘴,2n只眼睛,4n条腿,n声扑通跳下水。
师:丁同学,为什么要用2n表示青蛙的眼睛数?用4n表示青蛙的腿数呢?
生丁:n是青蛙的只数,一只青蛙一张嘴,两只眼睛,四条腿。根据它们之间的倍数关系,它就有n张嘴,2×n只眼睛,4×n条腿。
师:太棒了!大家听明白了吗?来,让我们一起来读一遍。
……
在该课堂教学中,由于教师巧妙地引用了儿歌游戏,并以此逐步引导学生参与知识产生的过程,学生兴趣浓厚,思维也得到了训练,教学效果显著。
二、在小组合作中培养兴趣
数学学习的过程中,常会碰到一些比较难的问题,单靠个人自己无法顺利完成,小学生意志力较薄弱,遇到困难容易退缩,通过小组合作,集思广益、取长补短,有助于相互学习、彼此激励、共同进步。在交互式的探究学习中,产生1+1>2的效果。
以“分米、厘米、毫米的认识”教学为例,该课时教学的难点在于,如何帮助学生理解“1米=()分米”。在进行这一环节教学时,教师先鼓励学生大胆猜测,由此,学生各自说出了心中的答案。教师继续提问,是不是这样呢?下面,请大家就近以小组为单位,利用课前准备好的1分米的小纸条,靠一靠米尺,看看需要贴靠多少次,才能量完整个米尺。一石激起千层浪,整个教室迅速活跃起来,学生兴致勃勃地开始分头行动,在一个小组中,学生甲负责握住米尺,学生乙负责贴靠分米小纸条,学生乙负责记录,学生丙负责督察,大家分工明确、共同合作,形成了良好的生生互动氛围,很快,各小组先后完成了任务,得出了“需要靠近10次才能量完整个米尺”的正确结论,由此,教师提问,“回到我们最初的问题,1米=()分米?”学生齐声回答,1米等于10分米。通过小组合作,学生不仅明白了分米和米之间的关系,对分米、米等数学概念有了形象的认识,而且在小组合作中增进了同学之间的感情和友谊,思想也获得了启发。对教师而言,也是一次十分成功的教学体验。
三、在竞赛中培养兴趣
伟大的民主主义教育家扬・阿姆斯・夸美纽斯曾说“应该用一切可能的方式把孩子们的求知与求学的欲望激发起来”。根据他的观点,在充满了竞争的现代社会,我们的基础教育也应注入一定的竞争机制,不妨也在课堂教学中有目的地开展竞赛式教学,通过竞赛激发学生学习动力,以“低起点、突重点、散难点,重过程、慢半拍、多鼓励”为原则,通过数学竞赛,为学生创造展示自我、表现自我的舞台,促进学生比、学、赶、超。
例如,讲授“8的认识”,课堂练习部分,教师拿出两组0至8的数字卡片,指定一名男生和一名女生各代表男队,女队进行比赛。虽然此刻教师还没宣布比赛的规则和要求,但所有同学就已经进入到了教师设置的竞赛情境之中,暗自为自己的队友加油鼓劲,从学生的表情言行来看,学习兴趣瞬间被点燃,教学效果显著。
四、结语
兴趣可以依靠后天的培养逐渐形成,也会因为教师的教学活动而发生改变,它是一个动态的不断变化发展的过程,这就要求教师在数学课堂教学中不断更新教育理念,创新教学方法,培养学生的数学家意识和科学探究精神,只有这样,才能真正将“学还于生”,也才真正体现了新课标理念的真实内涵。
关键词:
高中;数学;审美教育
生活中从不缺少美,缺少的是发现美的眼光。同样,在高中数学中也存在着美,无论在演算、推理、公式还是定理中,我们处处可以感受到数学的美。这就要求我们高中数学教师在数学教学中,渗透审美教育,端正学生的审美观念,培养和发展学生的数学美感,使学生在学习知识的同时,塑造正确人生观、世界观、价值观。
1挖掘数学本身的美
很多学生认为高中数学是枯燥无味的,不是数字的运算,就是图形的验证、推理,对数学学习提不起兴趣。这是因为他们不够深入了解数学的美。高中数学教师应善于挖掘、整理数学美,并在数学课堂教学中潜移默化的传递给学生。1.1数学本身的和谐美:数学不是描述类的学科,而是一个严密的逻辑系统。它由浅入深,将一些极浅显的道理通过严密的逻辑推理,建立起一个体系。数学的基础极其简单,基础的数字、基础的线条,然而内容又十分丰富,推理严谨繁复,层次分明。它把简单的基础、丰富的内容、严谨的推理有机结合起来,形成了和谐的整体,这就是数学的和谐美。数学是抽象的,也是具体的,处理数学问题的方法离不开基础概念和定理,这是抽象的;而这些抽象的问题又体现在日常生活中,体现在生活的各种实体中。生活的这些实体尽管形状不那么规则,但都可以利用数学方法进行抽象,从而解决生产生活中的问题。这些都体现了数学寓复杂于简单,寓深奥于浅显,寓抽象于具体的辩证统一的和谐之美。在高中数学教学中,教师要引领学生细细品味,使学生体验到数学的和谐之美。1.2数学的思维运用之美:历史上许多数学家,他们同时也是哲学家、物理学家。思维有共通性,当掌握了思维方式、模式后,用数学思维的方法,也可以帮助思考其他学科的问题。高中数学教师在教学过程中要能让学生体会到数学思维的运用之美,必定可以大大激发学生学习数学的兴趣。教师教学过程中,可以把一个命题通过不同的角度去解析,使学生思维发散,可以从数学角度、物理角度,也可以从生活实际角度,通过引导学生思考,把枯燥的数字游戏、图形验证演绎成如变魔术般的精彩,让学生体现数学的灵活的思维运用,让他们感觉到原来数学还可以这样学,从而激发他们的兴趣,使他们迸发出强烈的求知欲;教师还可以通过学生处理日常生活中问题,引导学生回味一下自己是用怎样的思维方式来解决问题的,并将之联系到数学思维上来,让学生领略到数学思维运用之美,加强对数学思想的深入理解。
2善于在高中数学教学中发现的美
除了数学本身的美,高中数学教师还要善于发现数学教学课堂的美。2.1教学过程的结构美:完美的教学过程,可以有助于教学任务的顺利完成,因此,构建完美的教学过程,是高中数学教师的首要任务。课堂教学的时间很短,如何在短时间内,不仅传授给学生知识,还要向学生渗透审美观念呢?这就要求课堂教学结构层次分明、脉络清晰,同时要富有感染力。2.2数学教师的言行美:首先,高中教师要注重授课语言,不能平铺直叙,使学生昏昏欲睡,而是要简洁、生动、掌握节奏,与学生产生共鸣,使学生能紧紧跟随教师节奏,学习知识的同时,也接收到教师所赋予的情感教育;其次,规范而简洁的板书,也是构建教学过程结构美的重点。无论是文字或是公式验证、推导,板书书写都要工整、准确、清晰,这样既有利于学生的理解、记忆,还能使师生心情舒爽,也在无形中培养了学生的审美观。最后,教师还要讲究仪态美。教师着装应整洁、得体、大方,饱满的精神状态,恰当的言行举止,充满着正能量。这样,可以引领学生的精神思维,使学生精神振奋,从中得到一种美的享受。2.3利用教学手段展现数学美:高中教师还可以利用多媒体教学手段,充分展示数学之美。多媒体教学手段,可以为学生带来直观感受,为数学美的展示提供更加便利的条件。例如对图形的认识,以前学生多数是通过平面图形来感受,而在多媒体演示中,圆可以是这样的:向平静的湖面上丢进一颗石子产生的涟漪;也可以是这样的:漫天晚霞中的夕阳……利用这些现实而又生动的情景让学生对图形产生认知,使抽象的数学具体化,吸引学生的注意力,使他们产生数学学习兴趣,同时,也在潜移默化中对学生进行了审美教育。
3结语
高中数学审美教育除了上述几个方面,还可以从更多、更广的角度去挖掘。在教学过程中,教师需要用心去体会、用智慧去挖掘,并将数学之美的审美教育融入到课堂教学中。高中数学教师需要通过自己的课堂教学艺术,创设美的氛围,利用一切可以进行审美教育的机会,引导学生感受数学之美,这样既使学生摆脱枯燥无味的学习方式,激发他们数学学习的兴趣,也提高了学生的审美素质。
参考文献
[1]刘斌.如何在高中数学课堂教学中加强学生审美教育[J].中国校外教育:美术,2013(1):24.