適應學生差異的教學技術應用研究

摘要:本文立足于“學生作為學習主體”這一基本點，介紹在計算機圖形學教學中提出的多模式教學法，該方法適應于學生在學習過程中的個體差異性，針對性地運用多媒體技術進行課堂教學模式設計與創(chuàng)新應用。將改善教學效果和追求學生學習潛能的發(fā)掘與提高作為教學環(huán)節(jié)所追求的兩個互為補充的并重的目標。

關鍵詞:素質教育;教學技術;差異教學;計算機圖形學

21世紀的教學倡導素質教育并以培養(yǎng)終生學習者為目標，這就意味著新世紀教師的職責在“授人以魚”的同時，更需“授人以漁”。因此，適應新時代教育目標的變革，教師需從主觀上轉變教育觀念并在教學活動中身體力行地開展教學改革活動。

《中國教育研究新進展(2007)》[1]總結了教師教育觀念轉變的幾個關鍵點，樹立正確的教學觀要做好三方面的轉變:一是在雙基即基本知識和基本技能教育的基礎上，增加基本思想和基本活動經(jīng)驗方面的培養(yǎng)，可稱之為四基教育;二是在雙能即分析問題能力與解決問題能力培養(yǎng)的同時，強調發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力的培養(yǎng)，稱其為四能;三是在教學中把偏重于演繹思維訓練擴展為演繹與歸納兩種思維訓練并重的模式。同時，該報告還指出，樹立現(xiàn)代的學生觀也是轉變教育觀念的重要內容:①學生是責任主體;②學生是有巨大發(fā)展?jié)撃艿娜?③學生是知識的積極接受者和能動創(chuàng)造者;④學生是有豐富個性的、有交往和創(chuàng)造需要的人。

素質教育要求將學生視為學習的主體，從學生的角度教育學生。因此，從教學改革的需要出發(fā)，21世紀的教師應該具備四個方面的知識[2]:課程知識，關于學生的知識，關于教學和學習理論的知識以及自我知識。在教與學的過程中，教師、學生各擔責任，即在課堂中學生為他們的學習負責;教師為促進他們的學習負責，找到正確的策略和方法來激勵學生去學習是教師應盡的職責。當學生學習失敗時，教師和學生均應為此承擔責任。

本文將從教師的角度出發(fā)，著重討論如何針對學生學習的特點，恰當運用教學理論、教學技術促進學生的課堂學習效率，提高四基、四能培養(yǎng)，增強演繹與歸納思維的訓練;并結合筆者在計算機圖形學中的教學實踐，歸納了一種應用教學技術的教改方案——多模式教學法。

1教學技術概念及其重要性

從強調刺激-反應聯(lián)結的行為主義，到突出信息加工的認知主義，再到以學習者為核心的建構主義，學習理論在最近30年的研究中向橫、縱方向深入發(fā)展、論點紛呈。從心理學、哲學等學科的角度來看，不同的論點可以從理論上對其進行分析、比較、論述其科學性;而從教學角度進行評價的話，則各種理論觀點并沒有好壞之分、先進落后之別，相互間可以競爭性地存在。特別是考慮到一種新的學習思想從提出到應用需要長期的過程，教學理論對于教學實踐的指導作用的權威性更受到其在技術應用方面的挑戰(zhàn)。

因此，基于各種教育理論而衍生的教學技術因其理論基礎的充分以及實踐結果的補充而成為行之有效的教學效果改進手段。

教學技術可泛指所有用于探究、交流、建構、表達教學內容的媒體形式。他在教育中所起的作用可表現(xiàn)在以下幾方面:①信息傳遞的載體;②知識理解與問題解決的工具;③通過擬人(物)構建知識的體驗環(huán)境。因此，教學技術的成功運用對于提高學習者信息接收效率以及學習能力的培養(yǎng)有著重要的意義，事實上，其已成為倡導四基、四能以及演繹歸納能力培養(yǎng)的現(xiàn)代教學所必須的教學手段，也是教學改革的主要方式之一。

有關的教學改革活動可表現(xiàn)為拓展技術在教學中的創(chuàng)新應用以及教學技術的應用。前者是更為常見因而也是教師首選的教學手段改進途徑。而教學技術的應用則需根據(jù)教學內容、教學對象、教學目標靈活制定。

2學習模式的個體差異

建構主義學習理論認為，學習是學習者的學習，一切促進學習的外部因素均需通過學習者這一內因發(fā)揮作用，因此，對于教師來說，掌握關于學生如何學習的相關知識，有的放矢地開展教學改革研究，適當運用教學技術，是達成成功課堂的必要手段。

學生學習過程的研究一直是哲學、教育學乃至心理學等多個學科的重要研究課題，并取得了豐碩的研究成果。其中有關學習模式的概念及其分類的提出，對于教師有針對性地設計課堂教學模式，促進學生學習效率的提高具有直接的借鑒意義。

廣義的學習模式泛指了一切與學習情景相關的方式方法。本文用以特指學習者根據(jù)學習內容運用特定的生理感知偏好來接受和創(chuàng)造信息的方法。依據(jù)感知偏好的不同，學習者根據(jù)學習模式的不同大致可分為三類:視覺學習者、聽覺學習者和肌體運動知覺學習者[2]。

近期的研究指出，90%的學習者是視覺化的，即視覺學習者[3]。對于視覺學習者來說，當他們接受以視覺輸入方式提供的信息時學習效果最好。且通常認為大腦對于圖像編碼的能力強于對文字進行編碼的能力，因此，相對于文字來說，大多數(shù)視覺學習者更傾向于接受以圖像和圖表方式表示的信息。但本質上他們都是在通過視覺感官獲取信息，與信息所采用的表現(xiàn)形式無關。

聽覺感知是另一種重要的學習模式。即使對于視覺學習者來說，對所學內容進行聽覺陳述亦有助于強化對概念的理解與保持[3]。而對于聽覺學習者來說，當以聽覺方式獲取信息時比較其他方式可產生更為強烈和持久的刺激，從而產生更好的信息傳遞及接受效果。從行為表現(xiàn)上可見，他們經(jīng)常會閉上眼睛，聽自己或者講演者口述內容，并能以這種方式快速理解信息。甚至發(fā)現(xiàn)大聲朗讀可以幫助聽覺學習者理解書中的段落、定理或化學方程式。因此，在接受信息的方式上，他們更喜歡有組織的講座而不是自我閱讀;在工作方式上，他們喜歡小組合作的形式而不是單干，因為可以聆聽同伴的意見，并且通過對話來催生自己的創(chuàng)意。

與前兩種學習者不同，肌體運動知覺學習者喜歡“做中學”[3]。他們需要通過探索、感受、觸摸、品嘗以及實驗來獲取信息，當學習情景的創(chuàng)設允許他們親身投入到所學的內容中時，能夠使其學習效果得到最優(yōu)化。從行為表現(xiàn)上可見，當他們在學習過程中遇到困難的時候，會來回走動而不是安靜地坐著。從這點上說，建構主義學習理論倡導的體驗教學法適合他們。

通常，大多數(shù)學習者能夠通過這三種模式學習不同形式的知識，并能確定哪一種模式更適合當前的任務。但是，教學實踐活動表明，許多學生不能靈活地運用三種模式，而對某一種模式有特殊的偏好。

了解學生的個體偏好并善加應對將有助于教師優(yōu)化課堂設計，改善教學效果;并有利于學生多種學習模式的發(fā)展。

3適應學習模式差異的多模式教學法

針對學習模式個體差異的教學方法設計有賴于教師對于課程內容與授課對象的了解，也有賴于教師對于教學技術掌握的廣度與深度。

有關課程內容的了解程度不能簡單地理解為單一知識點的掌握與否，而是與教師的基礎理論水平與學科專業(yè)素養(yǎng)整體相關的綜合評價結果。只有掌握扎實寬廣的基礎知識并追隨動態(tài)發(fā)展的學術前沿才能在傳授知識的過程中做到游刃有余、融會貫通，正所謂一江水以生一桶水以養(yǎng)一滴水。有關授課對象的了解，教師可通過簡單的觀察發(fā)現(xiàn)學生的學習模式偏好。

教學技術應用的原則應當是:當發(fā)現(xiàn)學生有學習模式的偏好時，應該充分利用偏好來設計教學，強化教學效果;同時幫助學生發(fā)展其他兩個模式的技能。針對學生學習模式的差異性，教師應在課堂中充分運用多媒體手段，計劃多樣的活動、提供多種方式的體驗機會，確保所有的學生都能夠通過他們擅長的模式來接受信息。

以計算機圖形學中的造型技術之一“樣條曲線”為例，考慮適應多種學習模式的需要，設計了包括視覺的圖形顯示(包括控制點、控制多邊形、基函數(shù)、節(jié)點矢量、樣條曲線等)、聽覺的理論闡述(定義、推導、結論等)、演示系統(tǒng)操作強化(可交互的界面、可動態(tài)顯示的概念、過程以及結果等)在內的多種教學手段并重的教學案例，以針對視覺、聽覺以及肌體運動知覺提供有效的刺激。我們稱這種使用多種媒體形式(包括提供人機交互環(huán)境)闡釋同一知識點的教案設計方法為多模式教學法。實踐表明，基于這種多模式教學法的教學手段達到了比任何單一模式更為理想的教學效果，并激勵了學生的興趣和創(chuàng)造欲望。

4強化教學技術應用改進教學效果

工欲善其事必先利其器。就課堂學習而言，學生學習模式與教師教學方法的適應度將直接影響教學效果，同時，知識的加工策略也必須和所學內容相匹配，優(yōu)秀的教師應根據(jù)不同的對象與內容選擇不同的策略來加強學習。

仍以上文中提出的多模式教學法為例，可在實際課堂教學應用中根據(jù)新的需求賦之以新的意義，實現(xiàn)更多元的學生培養(yǎng)目標。

首先，吸引學生對知識注意是成功教學的第一步。研究表明，人類的注意系統(tǒng)有高峰和低谷之別，約90～110分鐘為一個周期。因此，當觀察到學生的疲勞時，可在多模式教學法中利用多種媒體手段呈現(xiàn)新穎的事物、高強度的聲音或視覺以及為學生提供運動的機會來幫助學生在學習過程中更加積極。

其次，考慮到對知識的記憶是理解的前奏，在使用多模式教學法將概念、事實和知識呈現(xiàn)給學生的同時，適當融入記憶術以幫助學生增強記憶也是成功教學需要采用的手段之一。因此，在教學媒體的利用上應總體評估知識的呈現(xiàn)方式，以促進知識記憶的正遷移，并避免負遷移的發(fā)生。

第三，為實現(xiàn)思維技能與課程教學的整合，以強化知識的理解及學生思維能力的培養(yǎng)，在采用多模式教學法進行教學內容的組織時，應突出問題解決的程序化思路，依據(jù)發(fā)現(xiàn)問題→形成假設→檢驗假設→分析數(shù)據(jù)→得出結論的順序，依次呈現(xiàn)內容的不同側面。在闡釋內容的同時，給學生留出時間、內容及環(huán)節(jié)上的空間以養(yǎng)成思維習慣、訓練演繹及歸納能力。學會提出問題，這對于把學生培養(yǎng)成終生學習者來說至關重要。

總之，多模式教學法集成了多種媒體表現(xiàn)形式，這種媒介上的多樣化，使其擁有了表現(xiàn)內容上的包容性及功能上的多元化。教師可以充分利用這一特性為自己的課堂教學賦以更多樣化的目的，從而為學生提供更生動有效的知識獲取空間與更自然有益的能力訓練環(huán)境，使教學效果進一步得以改善。

更多教學技術在教學中的使用及其創(chuàng)新應用將極大地推進教學改革的發(fā)展，是實踐素質教育、終生教育的強有力催化劑。

5結語

現(xiàn)代教育理論的兩個基本觀點是:學生是學習即信息加工的主體、是意義的主動建構者;教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者。因此，作為新時代的教師必須在了解學生學習特性的基礎上，提供恰當?shù)闹R傳授手段，以教學技術的應用及不斷創(chuàng)新應對教育角色的轉換，滿足現(xiàn)代教育的需求。

參考文獻:

[1]鄭金洲，程亮. 中國教育研究新進展(2007)[M]. 上海:華東師范大學出版社，2008.

[2]L C 霍爾特， M 凱斯爾卡. 教學樣式:優(yōu)化學生學習的策略[M]. 沈書生，劉強，譯. 上海:華東師范大學出版社，2008.

[3]D Heacox. 差異教學——幫助每個學生獲得成功[M]. 楊希潔，譯. 北京:中國輕工業(yè)出版社，2004.

Study on Educational Technique Based on Differentiating Instruction in the Irregular Classroom

KONG De-hui ， LI Jing-hua， YIN Bao-cai

(Beijing Key lab of Multimedia and Intelligent Software Technology， College of Computer Science，

Beijing University of Technology， Beijing 100124， China)

Abstract: To fit the demands， teachers should study the learning theory and then apply novel educational techniques to reform the teaching. In this paper， a novel educational technique， a multi-media teaching method for differentiating instruction， is proposed. This method has been applied in the lecture of computer graphics and the results show its benefits on the two key issues which are promoting teaching achievement and digging and advancing the abilities of students themselves.

Key words: quality education; educational technique; differentiating instruction; Computer Graphics

(編輯:白杰)