DIS二维运动实验系统能给教学带来什么?在研发该系统的过程中,这个问题始终萦绕在我们的脑海中。
此时点评五六年前的论文,发现彼时我们的认识,已经逐步从学科教学的层面上升到了教育学和认知心理学的层面。我们对实验教学工具、方法和过程的认识,也有了显著的提升。如果说2002年研发中心设立之初,我们尚不能完全理解张民生副主任的远见卓识,尤其是他关于教学工具也是教育资源的论断,那么此时我们已经开始领会到他设计并组建研发中心、力推DIS研发和应用的良苦用心了。
因此,伴随着一项项研发成绩的取得,研发中心的进步绝不仅限于技术、工程和物质层面,而是首先体现在认识和思维层面。借助不间断的努力工作,我们首先塑造了自己,其次才贡献了日新月异的DIS。
工欲善其事,必先利其器。对教师来说,教学方法和手段的更新,已经使教学中的“不可能”变成了“可能”,也使得知识讲解过程中的“不可见”变得“可见”。想必DIS二维运动实验系统能够为教师提供相应的助力,但我们更期望DIS二维运动实验系统能够为广大学生带来启发!
按照著名教育家杜威的理论:学生才是教学的中心。国家新一轮课程教材改革纲要对课改基本理念的表述,也在很大程度上说明我国课改受杜威思想影响至深。杜威同时也指出:传统教学思想的基础是把学生定义为或默认为“知识的旁观者”,其职责就是接受;而理想的教育应该把学生看作“知识建构的主体参与者”,教学过程中应创设探究环境并构建以探究为主的教学方式,促进“知行合一”,让学生从“做”中学。近年来的教育心理学研究也表明:视觉是学生获取有效信息的主要渠道,视觉信息要占到学生所获取的有效信息的80%以上。因此,提供直观感受和体验,解决看得到或看不到的问题,不仅是教师“教会”学生的关键,更是学生能否“学会”的要点。
具体到DIS二维运动实验系统所开创的实验领域,基本上是传统实验手段和工具落后形成的难点甚至禁区。这些难点和禁区的存在,使得教师即便想为学生提供与课堂教学对应的探究环境也无能为力,学生也只得沦为被动的接受者和旁观者,甚至冥想者。而DIS二维运动实验系统的出现则扭转了这种局面,学生能够获得的直观认识和体验空前增加,这对于学生完成“从现象到规律、从体验到认知”的跨越至关重要。
所以,我们在DIS二维运动实验系统的研发过程中,不仅考虑到了方便教师的教学使用,更侧重了启发和引导学生的自主探究。为此,我们经过反复研究、尝试,决定:
目的:与一维运动传感器—DIS位移传感器的原理相同,尽管接收器由单接收改为双接收,但还是便于学生理解,并体现了工具发展的渐进性。
2.采用“核心模块(发射器和接收器)+扩展器材”的基本结构(www.daowen.com)
目的:体现现代工业设计中的模块化思想,同时为学生和教师基于核心模块自制更有特色的扩展器材,解决更多的实验问题打下了基础。
3.强化“数形结合”的软件呈现方式
目的:促进学生对于数形关系的认知,支持他们透过现象发现规律。
4.设置了“半自动”的实验过程
目的:强调学生必须经历必要的操作甚至多人协作,以使其获得探究的感受和体验。这就是我们对“做中学”教育思想的贯彻。
5.争取让每一个实验都“好玩”
目的:DIS的研发使人心灵年轻—这是我们自己的工作体会,我们更想通过DIS的使用让学生们的思想永远鲜活。因此我们增加了DIS二维运动实验系统系列扩展实验的趣味性,比如“让装置动起来”“让发射器飞起来”,同时也给学生以暗示:你也可以按照这样的思路来动手创设实验,来进行探究。
DIS二维运动实验系统还能给教学带来什么?让我们一起来研究吧!
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