量子力學(xué)Web Quest教學(xué)模式的研究

羅禮進(jìn),仲崇貴,方靖淮

(南通大學(xué)理學(xué)院,江蘇南通 226007)

量子力學(xué)是研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué),是現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)之一,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的表面物理、半導(dǎo)體物理、凝聚態(tài)物理、粒子物理、低溫超導(dǎo)物理、介觀物理、天體物理、量子信息科學(xué)、量子化學(xué)以及分子生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展中,都有著重要的意義。但在量子力學(xué)的教與學(xué)的實(shí)踐中,存在如下問題。

(1)教學(xué)模式單一,主要采取教師講、學(xué)生聽的單向傳輸?shù)恼n堂講授形式。

(2)教學(xué)理念陳舊落后,在教學(xué)活動(dòng)中教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的從屬作用觀念根深蒂固。如何打破傳統(tǒng)的以課堂講授為主的單一教學(xué)模式,改變以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)接受的陳舊理念,如何建立一套既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性的開放性教學(xué)模式,是當(dāng)前有待解決的關(guān)鍵問題。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及,一方面為教育信息化提供了良好的條件,奠定了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ);另一方面也對教育教學(xué)改革提出了新的要求:適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的要求,改革傳統(tǒng)教學(xué)方法和方式,注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探究能力,充分利用豐富的網(wǎng)資源,使教學(xué)手段更靈活、教學(xué)內(nèi)容更豐富、師生互動(dòng)更方便。

鑒于現(xiàn)行量子力學(xué)教學(xué)存在的問題,以及為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的要求,本文擬基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和Web Quest教學(xué)模式的原則,構(gòu)建一個(gè)以課程網(wǎng)站、圖書館數(shù)據(jù)庫、其他因特網(wǎng)資源為信息平臺(tái),以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性的量子力學(xué)Web Quest教學(xué)模式。

1 Web Quest教學(xué)模式簡述

1.1 Web Quest教學(xué)模式的定義

Web Quest教學(xué)模式是美國圣地亞哥州立大學(xué)的伯尼·道奇 (Bernie Dodge)博士和湯姆·馬奇 (Tom March)博士于1995年提出的一種全新的教學(xué)模式?！癢eb”是“網(wǎng)絡(luò)”的意思,“Quest”是“探究”、“調(diào)查”的意思,Web Quest可理解為一個(gè)以探究為取向的教學(xué)活動(dòng),是以因特網(wǎng)的信息平臺(tái)為基礎(chǔ),讓學(xué)生在一定的假設(shè)情景和合作環(huán)境中通過信息的分析和綜合對既定的學(xué)習(xí)任務(wù)做出創(chuàng)造性解決方案的一種學(xué)習(xí)模式。Web Quest實(shí)質(zhì)上是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中的實(shí)踐表現(xiàn),它在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,利用互聯(lián)網(wǎng)資源,由教師引導(dǎo),以一定的目標(biāo)任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)者對某個(gè)問題或課題自主地進(jìn)行構(gòu)建、探索和研究。

Web Quest教學(xué)模式可以概括為以教育學(xué)理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論作為基礎(chǔ),以學(xué)習(xí)者自主探究學(xué)習(xí)為取向,以網(wǎng)絡(luò)為信息平臺(tái),為學(xué)習(xí)者提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)腳手架,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者通過信息的分析和綜合完成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,讓學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中不斷探索而進(jìn)行知識(shí)的意義建構(gòu),最終達(dá)成教育所期待的目標(biāo)。

1.2 Web Quest教學(xué)模式的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比,Web Quest教學(xué)模式具有以下優(yōu)勢。

(1)Web Quest通過各種方式激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),極大提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣與積極性,使學(xué)習(xí)者主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中去。

(2)有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的“高層次思維能力”。高層次思維不是簡單的感知、記憶、復(fù)述或應(yīng)用,而是有意識(shí)的,圍繞特定目標(biāo)的,付出持續(xù)心理努力的,需要發(fā)散、研究判斷和反思等認(rèn)知活動(dòng)的復(fù)雜思維。而Web Quest基于問題和任務(wù)的學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是學(xué)會(huì)解決問題,學(xué)生必須進(jìn)行一系列的解決問題的思維活動(dòng),如界定問題、分析問題、提出假設(shè)、搜集資料以及驗(yàn)證假設(shè)等。由于問題是開放式的,沒有現(xiàn)成的答案,這就需要進(jìn)行創(chuàng)造性的思維。

(3)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的協(xié)作學(xué)習(xí)能力。網(wǎng)絡(luò)提供了可以自由探索、想像、參與、交互的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)習(xí)者可以利用網(wǎng)絡(luò)與學(xué)習(xí)伙伴交流信息、協(xié)作學(xué)習(xí),還可以與在線的教師、專家進(jìn)行對話,從中獲得最有效的學(xué)習(xí)指導(dǎo)與幫助。學(xué)習(xí)者甚至可以通過網(wǎng)絡(luò)同來自網(wǎng)絡(luò)世界的眾多對象探討問題,交流心得體會(huì),得到最大范圍的交流和協(xié)作。

(4)Web Quest是一種突出學(xué)習(xí)過程探究性的學(xué)習(xí)。Web Quest要求學(xué)習(xí)者通過一系列的探究活動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題,綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)分析問題,創(chuàng)造性地解決問題,并在探索的過程中獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力,同時(shí)受到科學(xué)價(jià)值觀、科學(xué)方法等的教育。

(5)創(chuàng)建更佳的教學(xué)環(huán)境,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的最大優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)上存在大量的教學(xué)資源,但是,面對浩如煙海的信息資源,如何能夠篩選出有用的資源,避免無關(guān)資源的干擾,這是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)所面臨的一個(gè)困擾。而基于Web Quest的研究性學(xué)習(xí)模式,對學(xué)生瀏覽的網(wǎng)站給予了一定的限定和引導(dǎo)。

1.3 Web Quest教學(xué)模式的構(gòu)成

Web Quest主要由引言、任務(wù)、過程、資源、評價(jià)和結(jié)束語六部分構(gòu)成。

(1)引言的目的有兩個(gè):一是創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)背景,明確提出學(xué)習(xí)者需要研究的問題,對問題進(jìn)行適當(dāng)描述,為學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備;二是利用各種方式提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。在這里,教學(xué)設(shè)計(jì)首先讓學(xué)習(xí)者充分感受到需要探究的緣由,并創(chuàng)設(shè)一個(gè)問題情境。

(2)任務(wù)是對學(xué)習(xí)者將要完成的事項(xiàng)進(jìn)行的描述,是課程教學(xué)目標(biāo)的具體化,幫助學(xué)習(xí)者聚焦到他們將要進(jìn)行的活動(dòng)上。Web Quest向?qū)W習(xí)者布置的任務(wù)具有真實(shí)性和定向性,而且任務(wù)的描述必須清楚、準(zhǔn)確,學(xué)習(xí)者只有明白自己的學(xué)習(xí)任務(wù)才能在學(xué)習(xí)過程中集中精力。

(3)過程是說明學(xué)習(xí)者如何完成學(xué)習(xí)任務(wù),包括清晰的學(xué)習(xí)步驟、學(xué)習(xí)資源以及信息組織工具。學(xué)習(xí)步驟是學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)支架。學(xué)習(xí)資源是教師預(yù)選過的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,也可包括非網(wǎng)絡(luò)資源。信息組織工具是各種學(xué)習(xí)軟件、工作軟件等。

(4)資源是一個(gè)由教師選定的有助于學(xué)生完成任務(wù)的網(wǎng)頁清單,其中大部分資源是包括在Web Quest文件中作為超鏈接指向萬維網(wǎng)上的信息,學(xué)生使用的所有鏈接都由設(shè)計(jì)者預(yù)先設(shè)定。

(5)評價(jià)是Web Quest以明確的標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)學(xué)習(xí)者的工作,目前大多數(shù)評價(jià)采用量規(guī)的形式進(jìn)行。由于Web Quest一般有層次不同的任務(wù)供學(xué)習(xí)者選擇,因此對學(xué)習(xí)者的評價(jià)需要采用多種評價(jià)量規(guī)相結(jié)合的方式。當(dāng)然,所有的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都必須符合課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于有關(guān)行為和內(nèi)容的要求,必須是有效的、公正的、清晰的、一致的,并且適合特定任務(wù)。

(6)結(jié)束語是學(xué)生進(jìn)行反思、教師進(jìn)行總結(jié)的階段,用來對活動(dòng)進(jìn)行小結(jié),總結(jié)學(xué)生通過完成這項(xiàng)活動(dòng)或課程學(xué)到的東西,同時(shí)也鼓勵(lì)他們對問題進(jìn)行深入思考。通過提出一些引導(dǎo)性問題,以促進(jìn)學(xué)生把這種探究的經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。

2 量子力學(xué)Web Quest教學(xué)模式的構(gòu)建

根據(jù)Web Quest教學(xué)模式的組成及其教學(xué)設(shè)計(jì)原則,結(jié)合量子力學(xué)課程的特點(diǎn),我們提出量子力學(xué)Web Quest教學(xué)模式構(gòu)建如下。

2.1 設(shè)定教學(xué)目標(biāo)

量子力學(xué)是物理學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課程,是物理相關(guān)專業(yè)本科生必修的四大理論課之一,是他們今后繼續(xù)提高物理專業(yè)水平的一門專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。同時(shí),量子力學(xué)是近代物理學(xué)兩大支柱之一,是描述微觀世界運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)理論,已成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),凡是涉及到微觀粒子 (如分子、原子、電子等)的各門學(xué)科和新興技術(shù),都必須掌握量子力學(xué)。量子力學(xué)課程的任務(wù)是:

(1)了解微觀世界的特殊性,了解經(jīng)典物理不能正確描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,認(rèn)識(shí)到創(chuàng)立微觀世界的理論——量子力學(xué)的必然性。

(2)初步掌握量子力學(xué)的基本概念、原理和基本方法,能求解量子力學(xué)的一些基本問題。

(3)培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

根據(jù)量子力學(xué)課程的任務(wù)以及新時(shí)期對大學(xué)生的素質(zhì)要求,我們設(shè)定的量子力學(xué)Web Quest的教學(xué)目標(biāo)是:

(1)掌握量子力學(xué)的基本概念、原理和處理量子力學(xué)問題的基本方法。

(2)培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?培養(yǎng)溝通協(xié)作能力。

(3)培養(yǎng)熱愛科學(xué)、尊重科學(xué)的態(tài)度以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、開拓創(chuàng)新的精神。

2.2 確定主題

2.2.1 選題的原則

Web Quest是一種圍繞某一主題進(jìn)行的探究活動(dòng),一個(gè)好的主題能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,最大限度地使學(xué)習(xí)者獲取知識(shí),發(fā)展能力?？梢哉f,選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)闹黝}是決定Web Quest是否成功的關(guān)鍵因素,選題需要注意以下原則。

(1)適用性原則。Web Quest是一種基于網(wǎng)絡(luò)的探究性教學(xué)模式,并不是所有的內(nèi)容都可以用其進(jìn)行教學(xué),所以在選題時(shí)首先要考慮能否適用Web Quest模式。那么,哪些內(nèi)容適用Web Quest模式呢?一般認(rèn)為知識(shí)形成性或技能形成性練習(xí)內(nèi)容的教學(xué)更適用于Web Quest模式。

(2)錯(cuò)位性原則。Web Quest教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式,各有其優(yōu)勢與局限性,它們不可能互相代替,理想的狀況是并存使用、互相補(bǔ)充。而且,有不少的內(nèi)容,用傳統(tǒng)的模式進(jìn)行效果并不理想。因此,在選題時(shí)可考慮選用那些用傳統(tǒng)模式進(jìn)行教學(xué)效果不佳的內(nèi)容。

(3)有效性原則。Web Quest教學(xué)的核心是培養(yǎng)高層次思維能力,所以在選題時(shí)一定要考慮所選的內(nèi)容是否能達(dá)到這一目的。

(4)利用網(wǎng)絡(luò)原則。Web Quest是建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的,它的資源主要來源于網(wǎng)絡(luò) (當(dāng)然有時(shí)也需要傳統(tǒng)的資源如書籍、圖片、音像等),所以在選題時(shí)一定要考慮所選的主題是否擁有足夠的網(wǎng)絡(luò)資源。

2.2.2 選定的主題

根據(jù)以上的選題原則,我們擬選定進(jìn)行Web Quest教學(xué)的內(nèi)容有如下主題。

(1)光是什么?電子是什么?本主題從“光與電子的屬性是什么”這一問題出發(fā),通過搜集人們對光與電子的屬性認(rèn)識(shí)發(fā)展過程方面的資料,經(jīng)過歸納綜合、分析討論,從而得出微觀粒子具有波粒二象性的結(jié)論。

(2)行蹤不定微觀粒子。本主題從“如何描述微觀粒子的狀態(tài)”這一問題出發(fā),通過搜集人們對波函數(shù)的各種解釋,經(jīng)過分析討論,并與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較,從而得出波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋。

(3)原子之旅——?dú)湓佣☉B(tài)問題的求解。本主題從“如何求解氫原子定態(tài)問題”這一問題出發(fā),通過搜集人們對這一問題的各種解法,包括解析法、數(shù)值法以及利用數(shù)學(xué)軟件方法等,經(jīng)過分析比較,從中選取一種個(gè)人認(rèn)為最佳的方法,并把定態(tài)解求出。

(4)任意勢壘的貫穿。本主題從“如何求解任意勢壘的透射系數(shù)”這一問題出發(fā),通過搜集相應(yīng)的各種解法,經(jīng)過分析對比,選定一種自己認(rèn)為最合適的方法,并把透射系數(shù)求出。

(5)給原子畫像——?dú)湓与娮釉频挠?jì)算機(jī)模擬。本主題從“如何模擬氫原子電子云”這一問題出發(fā),通過搜集電子云的各種模擬方案,經(jīng)過分析比較,選取一種自己最滿意的方案,并通過編寫程序,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。

(6)坐標(biāo)和動(dòng)量能同時(shí)確定嗎?本主題從“坐標(biāo)和動(dòng)量能否同時(shí)確定”這一問題出發(fā),通過搜集人們對這一問題的各種觀點(diǎn),經(jīng)過分析討論,并與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及相應(yīng)的理論論證比較,從而得出坐標(biāo)和動(dòng)量的不確定關(guān)系。

(7)希爾伯特空間與實(shí)空間的對比。本主題從“態(tài)和力學(xué)量算符在任意表象中的表示”這一問題出發(fā),通過搜集關(guān)于這一問題的各種資料,經(jīng)過分析歸納,并與實(shí)空間中的矢量表示對比,最終得出態(tài)和力學(xué)量算符在任意表象中表示的方法。

(8)氫原子的一級斯塔克效應(yīng)。本主題從“氫原子一級斯塔克效應(yīng)的求解”這一問題出發(fā),通過搜集關(guān)于這一問題的各種解法,經(jīng)過分析比較,確定求解的方案,并求解出氫原子的一級斯塔克效應(yīng)。

2.3 設(shè)計(jì)任務(wù)

“任務(wù)”是Web Quest最重要的部分,它為學(xué)習(xí)者制定課程的學(xué)習(xí)目標(biāo),明確學(xué)習(xí)的內(nèi)容,說明學(xué)習(xí)活動(dòng)開展的形式,闡明操作的流程以及結(jié)果的描述,具體體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的基本意圖。一個(gè)好的任務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)該是有趣的和可操作的,并且能夠引發(fā)學(xué)習(xí)者的深層次思維。任務(wù)設(shè)計(jì)包括如下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

(1)設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)。設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)是教師對所預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)作出詳細(xì)的說明,而這種說明應(yīng)是具體的、準(zhǔn)確的,不能含糊不清,要科學(xué)地體現(xiàn)目標(biāo)的層次性和系統(tǒng)性。如果目標(biāo)是模糊的,那么預(yù)定的任務(wù)就很難完成。

(2)分析主題,確定任務(wù)。在確定主題后,通過分析主題,明確學(xué)習(xí)者具體要完成的任務(wù)。這里的“任務(wù)”具有不同于傳統(tǒng)教學(xué)的幾個(gè)特點(diǎn):真實(shí)性、整體性、層次性、開放性。

(3)分配角色,明確分工,確定地位和權(quán)威。為確保Web Quest學(xué)習(xí)的實(shí)施,還要在每個(gè)學(xué)習(xí)小組內(nèi)進(jìn)行角色分配,以明確分工,確定每個(gè)成員在小組的地位和權(quán)威。一個(gè)合理、具體、周密的角色設(shè)置與分配,能確保學(xué)習(xí)任務(wù)順利完成,反之,往往會(huì)使探究在實(shí)施過程中漏洞百出,十分被動(dòng),也難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師通過對每個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特征進(jìn)行分析來劃分角色,例如組織協(xié)調(diào)能力強(qiáng)的可以扮演組長角色,語言表達(dá)能力強(qiáng)的可以扮演小組陳述人角色,計(jì)算機(jī)操作熟練的可以扮演資料搜集人角色等。

(4)選擇成果展示的形式。成果展示的形式是多種多樣的,例如口頭表述形式,撰寫研究報(bào)告、科技論文、調(diào)查報(bào)告形式,制作成多媒體的形式,制作成網(wǎng)頁或主題網(wǎng)站形式等。選用哪種形式,視具體的主題和具體的學(xué)習(xí)活動(dòng)而定。

2.4 組建資源

要完成Web Quest所設(shè)定的任務(wù),教師需要組建相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源,以幫助學(xué)習(xí)者展開對相關(guān)主題的探究。學(xué)習(xí)資源主要來自于網(wǎng)絡(luò),當(dāng)然也可以是傳統(tǒng)的書籍、圖片、音象、視頻等。教師通過制作網(wǎng)頁,對資源進(jìn)行分類和組織,并為資源的使用提供有效的指導(dǎo)和使用方針,并且為學(xué)習(xí)者適時(shí)、適當(dāng)、適度地提供認(rèn)知工具,便于學(xué)習(xí)者知識(shí)的建構(gòu)。相對于通常信息的搜索,Web Quest更側(cè)重于信息的使用。通常的做法是將資源清單分成幾個(gè)部分,一部分資源在課堂上讓每個(gè)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí),另一些則可以由扮演某一特定角色或持某一特殊觀點(diǎn)的學(xué)習(xí)者閱讀。這種給予學(xué)習(xí)者不同數(shù)據(jù)資源的方式,不僅增強(qiáng)了群體之間的合作和依靠,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者相互學(xué)習(xí)的意識(shí)。由于學(xué)習(xí)者使用的所有鏈接都由設(shè)計(jì)者預(yù)先設(shè)定,而且還包含有明確的指針,學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)空間將不再因迷失方向而完全漫無邊際地漂流。

2.5 設(shè)計(jì)過程

Web Quest的過程設(shè)計(jì)分成兩個(gè)方面:教學(xué)流程和教學(xué)活動(dòng)。

2.5.1 教學(xué)流程

①導(dǎo)入問題情景→②提出要解決的問題→③明確為解決問題需要完成的任務(wù)以及相應(yīng)的計(jì)劃→④基于網(wǎng)絡(luò)的探究學(xué)習(xí)→⑤展現(xiàn)成果

2.5.2 教學(xué)活動(dòng)

①創(chuàng)設(shè)問題情景。Web Quest是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一種教學(xué)模式,它關(guān)注的焦點(diǎn)是問題/主題/項(xiàng)目,將問題作為學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)方式,而且認(rèn)為問題與情境是不可分割的有機(jī)整體,問題是基于真實(shí)情景中的問題,情境是問題的主要部分,通過問題情景,產(chǎn)生問題意識(shí)。所以這就要求教師必須設(shè)計(jì)出具有趣味性且具有感染力,能夠吸引學(xué)習(xí)者注意力,又不超出學(xué)生的認(rèn)知水平的問題情境。

②提出問題。在創(chuàng)設(shè)的問題情景之下,提出要解決的問題。

③明確探究任務(wù)和計(jì)劃。為解決提出的問題,教師要明確給出為解決問題需要完成的任務(wù)。在明確了任務(wù)之后,教師還要引導(dǎo)學(xué)生對任務(wù)進(jìn)行分析思考,將任務(wù)分成一系列的子任務(wù)。另外,為順利完成以上的任務(wù),教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生制定探究計(jì)劃,讓學(xué)生整體把握探究活動(dòng)的內(nèi)容、方法、時(shí)間安排和成員分工等。

④基于網(wǎng)絡(luò)的探究學(xué)習(xí)。這一步主要由學(xué)生自主進(jìn)行。學(xué)生利用教師提供的資源進(jìn)行探究,并利用網(wǎng)絡(luò)工具,通過協(xié)作、探討、交流和共享等活動(dòng)形式來進(jìn)行演繹、歸納、綜合、推理、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新等思維過程。此外,學(xué)生對所完成的工作還要作進(jìn)一步的分析、處理和重組,評估探究過程和目標(biāo)、任務(wù)的完成情況,尋求超越、新思想、新結(jié)論。在這個(gè)階段,教師所要做的是為學(xué)生提供各種解決任務(wù)的資源。教師需要考慮下列問題:發(fā)揮小組協(xié)作的作用,促進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的分工協(xié)作、討論和交流;提供一些方法和工具,引導(dǎo)學(xué)生對獲取的信息進(jìn)行進(jìn)一步的分析、綜合和評價(jià);提供一些范例,給學(xué)生若干啟示或靈感。

⑤展現(xiàn)成果。這是探究活動(dòng)中非常重要的一個(gè)步驟,它對于提高學(xué)生的自我成就感,促進(jìn)學(xué)生之間的交流有著非常重要的作用。學(xué)生選擇一定媒體和方式,發(fā)表自己的探究成果。小組匯報(bào)是展現(xiàn)成果和交流常用的一種方法,可以由各小組選派代表向全班匯報(bào)。另外,也可通過將成果上傳至網(wǎng)上的形式展示。

2.6 設(shè)置評價(jià)

在設(shè)置評價(jià)時(shí),要充分注意到Web Quest的評價(jià)有別于傳統(tǒng)的評價(jià)方式,即要充分考慮到評價(jià)的多元化多元化評價(jià)是指完善評價(jià)功能、豐富評價(jià)內(nèi)容、拓展評價(jià)方式、增加評價(jià)主體的新型評價(jià)形式,具體指:

①評價(jià)功能的多元性——不強(qiáng)調(diào)甄別和選拔的功能,更注重評價(jià)的內(nèi)在激勵(lì)功能、教育功能、診斷功能、導(dǎo)向功能、反饋功能。

②評價(jià)內(nèi)容的多元性——不僅有知識(shí)與技能的評價(jià),還有學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)素質(zhì)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣等方面的評價(jià)。

③評價(jià)方式的多元性——不僅采用考試等量化方式,還采用其它質(zhì)性評價(jià)方式。不僅采用學(xué)后的終結(jié)性評價(jià),還采用學(xué)前的診斷性評價(jià)和學(xué)中的形成性評價(jià)。

④評價(jià)主體的多元性——除教師外,還引入學(xué)生、家長、社會(huì)、中介機(jī)構(gòu)等評價(jià)主體。

根據(jù)以上要求,我們對Web Quest的評價(jià)設(shè)計(jì)分為學(xué)前評價(jià)、學(xué)中評價(jià)和學(xué)后評價(jià)三部分。對于學(xué)前評價(jià),比如教學(xué)條件、教師條件、對學(xué)習(xí)者的知識(shí)背景、性格、情感、技能等方面可以采用問卷、訪談、面對面交流等方式來進(jìn)行,并作為后續(xù)環(huán)節(jié)的依據(jù)。對于學(xué)中評價(jià)和學(xué)后評價(jià),我們采用由學(xué)生撰寫學(xué)習(xí)過程報(bào)告和設(shè)計(jì)專門的的評價(jià)量表進(jìn)行。

2.7 設(shè)計(jì)總結(jié)

總結(jié)包括兩部分,一是教師對整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)過程的全面總結(jié),包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)等;二是學(xué)生的自我反思總結(jié),包括成功的經(jīng)驗(yàn)、失敗的教訓(xùn)、學(xué)習(xí)的心得等。教師的總結(jié)在課堂上進(jìn)行,學(xué)生的總結(jié)可采用書面或小組交流的方式進(jìn)行。

3 量子力學(xué)Web Quest的教學(xué)案例

下面以“給原子畫像——?dú)湓与娮釉频挠?jì)算機(jī)模擬”主題為例說明Web Quest的教學(xué)設(shè)計(jì)。

主題 給原子畫像——?dú)湓与娮釉频挠?jì)算機(jī)模擬學(xué)習(xí)目標(biāo) ①理解電子云的物理涵義;②學(xué)會(huì)基本的編程方法;③掌握一種電子云的計(jì)算機(jī)模擬方法。引言 ①你能給原子畫像嗎?②給出常見的原子圖像,指出其不科學(xué)之處;③基于原子的特性(原子中電子的行蹤不定),可利用“電子云”給其畫像;④如何畫出原子的電子云圖像呢?任務(wù)任務(wù):①借助教科書弄清電子云的物理涵義;②在指定的網(wǎng)站查找有關(guān)“電子云的計(jì)算機(jī)模擬”的資料;③在小組內(nèi)對所搜集到的資料進(jìn)行分析歸納,總結(jié)出電子云的計(jì)算機(jī)模擬共有幾種方案,并通過分析比較,從中選取一種自己認(rèn)為最佳的方案;④根據(jù)所確定的方案,通過編程實(shí)現(xiàn)氫原子電子云的計(jì)算機(jī)模擬。分配角色:①組長;②資料搜集員;③程序員;④陳述人。成果展示的形式:借助PPT和運(yùn)行程序演示展示成果。過程①導(dǎo)入問題情景:你能給原子畫像嗎?②提出要解決的問題:如何畫出原子的電子云圖像呢?③明確為解決問題需要完成的任務(wù)以及相應(yīng)的計(jì)劃:見上述的任務(wù);④基于網(wǎng)絡(luò)的探究學(xué)習(xí):提出初始方案,搜集資料,論證確定方案,編程實(shí)現(xiàn)電子云的計(jì)算機(jī)模擬;⑤展現(xiàn)成果:借助PPT和運(yùn)行程序演示展示成果資源 ①中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫;②維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫;③Science Direct;④Springer Link評價(jià) ①學(xué)前評價(jià):教學(xué)條件、教師條件、學(xué)習(xí)者狀況等;②學(xué)中評價(jià):態(tài)度、方法、技能、協(xié)作能力等;③學(xué)后評價(jià):成果的科學(xué)性、實(shí)用性、創(chuàng)新性等?？偨Y(jié) ①教師總結(jié):學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度、經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)等;②學(xué)生總結(jié):成功的經(jīng)驗(yàn)、失敗的教訓(xùn)、學(xué)習(xí)的心得等。

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