生物數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建-

生物數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建*摘要:本文通過(guò)總結(jié)傳統(tǒng)生物微格教學(xué)技能訓(xùn)練存在的問(wèn)題,從而構(gòu)建出生物數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)的組成,并從該系統(tǒng)的組成和優(yōu)勢(shì)這兩個(gè)方面進(jìn)行了探討,同時(shí)針對(duì)生物類(lèi)師范生的特點(diǎn)在構(gòu)建教學(xué)系統(tǒng)時(shí)增添了許多實(shí)驗(yàn)設(shè)施和實(shí)驗(yàn)儀器,為培養(yǎng)生物類(lèi)師范生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力提供了便利。關(guān)鍵詞:微格教學(xué)教學(xué)技能數(shù)字化手持技術(shù)微格教學(xué)(Microteaching)又稱(chēng)“微型教學(xué)”“小型教學(xué)”和“錄像反饋教學(xué)”等,它是以現(xiàn)代的教育理論為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的媒體信息技術(shù),依據(jù)反饋和評(píng)價(jià)理論為依據(jù),分階段、系統(tǒng)地培訓(xùn)師范生和在職教師教學(xué)技能的活動(dòng)。微格教學(xué)作為一種有效地培訓(xùn)方法,其最突出的優(yōu)點(diǎn)在于重實(shí)踐操作,是一種全新的實(shí)踐活動(dòng)。在微格教學(xué)的實(shí)踐和發(fā)展過(guò)程中又融進(jìn)了很多新的教學(xué)理念和方法,目前,一般認(rèn)為微格教學(xué)的實(shí)施過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟(如圖1所示):一、傳統(tǒng)生物微格教學(xué)存在的缺點(diǎn)1.傳統(tǒng)微格教室的設(shè)備陳舊、過(guò)時(shí),無(wú)法滿足培訓(xùn)的需求傳統(tǒng)的微格教學(xué)設(shè)備上存在著一些自身無(wú)法修復(fù)和升級(jí)的弊端,具體是以下幾點(diǎn):傳統(tǒng)微格教室器件使用頻率高,容易損壞;傳統(tǒng)微格教學(xué)的觀摩、研討相對(duì)集中,不方便專(zhuān)家隨時(shí)、隨地評(píng)課;傳統(tǒng)的微格教學(xué)的觀摩設(shè)備和測(cè)評(píng)系統(tǒng)分離,不方便擴(kuò)充微格教學(xué)的規(guī)模和功能,也很難與越來(lái)越普及的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化設(shè)備接軌。因此,具有生物特色的數(shù)字化微格教學(xué)系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生了。2.基礎(chǔ)教育課程改革迫切需要教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能的提高,而傳統(tǒng)微格教室缺乏實(shí)驗(yàn)器材的配備生物科學(xué)是實(shí)驗(yàn)學(xué)科,生物學(xué)教學(xué)更是離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué),隨著教育科學(xué)的發(fā)展,中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)備逐步得到改善,特別是在新課程改革以后,中學(xué)也越來(lái)越注重教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。但由于大多數(shù)師范院校受實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地的限制和公用教室設(shè)施的限制,學(xué)生一些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)施,實(shí)驗(yàn)微格教學(xué)更是無(wú)法開(kāi)展,致使師范生的動(dòng)手機(jī)會(huì)少,實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能訓(xùn)練不足,阻礙了學(xué)生教學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能等綜合科研素質(zhì)的培養(yǎng)。3.中小學(xué)課程信息化教學(xué)資源的發(fā)展需要培養(yǎng)能在信息化環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)的教師近年來(lái),交互式電子白板和數(shù)字化手持技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于教學(xué)中,推動(dòng)著中小學(xué)課程教學(xué)資源的信息化進(jìn)程。它可以實(shí)現(xiàn)交互式的多媒體教學(xué),提高學(xué)習(xí)效率、改善學(xué)習(xí)效果,并且改變傳統(tǒng)的教育方式,使學(xué)生獲得更多的知識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)前,已經(jīng)應(yīng)用于歐美以及東南亞的中小學(xué)教育和特殊教育中,其中小學(xué)信息化建設(shè)中占有十分重要的地位。我國(guó)對(duì)于交互式電子白板的研究與應(yīng)用相對(duì)較晚,但也已有部分中小學(xué)正在或即將投入使用。數(shù)字化手持技術(shù)是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套的軟件組成的定量采集和處理數(shù)據(jù)系統(tǒng),并能與計(jì)算機(jī)連接完成各種后期處理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)。它在基礎(chǔ)教育中的運(yùn)用可以使實(shí)驗(yàn)隨時(shí)隨地地進(jìn)行,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再是模仿,實(shí)現(xiàn)實(shí)踐性教學(xué)模式的開(kāi)展。目前,這種技術(shù)在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始成為中學(xué)生物教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的數(shù)字化定量的一種實(shí)驗(yàn)手段。這就需要師范院校培養(yǎng)出能夠在這兩種環(huán)境下進(jìn)行有效教學(xué)的未來(lái)教師。目前一般的微格教室尚無(wú)此硬件資源,師范生進(jìn)行這方面的教學(xué)技能訓(xùn)練也無(wú)從談起。二、數(shù)字化生物微格教學(xué)系統(tǒng)組成1.數(shù)字化教師教學(xué)技能訓(xùn)練系統(tǒng)該系統(tǒng)主要包括多媒體微格教學(xué)系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、視頻點(diǎn)播服務(wù)器等。多媒體微格教學(xué)系統(tǒng):配備多媒體信息化教學(xué)系統(tǒng)(如多媒體計(jì)算機(jī)、數(shù)字實(shí)物展示臺(tái)、音響設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)中控、數(shù)碼投影、電動(dòng)銀幕等),白板、玻璃鏡等設(shè)備,為學(xué)生提供真實(shí)的信息化教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用掌握信息技術(shù)與課程整合的專(zhuān)業(yè)技巧。攝像系統(tǒng):采用模擬式CCD攝像頭,可先將模擬視頻圖像數(shù)字化,將攝像頭的視頻信號(hào)和中央控制系統(tǒng)輸出的音頻信號(hào)輸入到視音頻編碼設(shè)備處理,把視音頻合成為標(biāo)準(zhǔn)ASF格式的流媒體文件,存儲(chǔ)在視頻流服務(wù)器中。視頻點(diǎn)播服務(wù)器:將磁盤(pán)陣列中的視音頻流媒體文件或非線性編輯系統(tǒng)處理后的示范課圖像發(fā)布到網(wǎng)上,供學(xué)習(xí)者檢索查詢(xún)、點(diǎn)播和回放,網(wǎng)絡(luò)所有授權(quán)終端都可以通過(guò)IE瀏覽器觀看教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)。2.遠(yuǎn)程教學(xué)視頻系統(tǒng)該系統(tǒng)由多點(diǎn)控制單元、視頻終端以及可選的其他業(yè)務(wù)軟件組成,業(yè)務(wù)軟件包括數(shù)字錄像及視頻點(diǎn)播軟件、控制軟件及網(wǎng)管軟件?？梢蕴峁┻h(yuǎn)程師范生培訓(xùn)、跨區(qū)域優(yōu)秀教師公開(kāi)課、遠(yuǎn)程教學(xué)觀摩、評(píng)估、跨區(qū)域友好學(xué)?；?dòng)交流、遠(yuǎn)程教研活動(dòng)、課件錄制、課件點(diǎn)播、校內(nèi)組播等教育活動(dòng)。3.教學(xué)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)現(xiàn)有的教學(xué)分析系統(tǒng)多為主觀性評(píng)價(jià)系統(tǒng),不利于師范生的成長(zhǎng),擬建設(shè)主觀兼客觀的分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)。分析室主要設(shè)備是一些心理測(cè)試儀器設(shè)備、音頻數(shù)字處理器、視頻數(shù)字處理器等?？赏ㄟ^(guò)心理測(cè)試儀器結(jié)合教師的主觀性評(píng)價(jià)來(lái)公正合理地分析和評(píng)價(jià)師范生授課情況。錄制優(yōu)秀案例進(jìn)行編輯處理,達(dá)到良好的視頻效果供觀摩、見(jiàn)習(xí)等用。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置評(píng)課軟件,該軟件是針對(duì)評(píng)價(jià)教學(xué)效果特意開(kāi)發(fā)的,利用該軟件可對(duì)授課時(shí)錄制的視頻進(jìn)行綜合評(píng)課打分,具體到學(xué)生的語(yǔ)速、語(yǔ)調(diào)等具體細(xì)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)。了解師生每次上課進(jìn)步的幅度,幫助師生分析在某些授課技能方面存在的缺點(diǎn),增強(qiáng)他們的教學(xué)能力。4.中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)含傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該系統(tǒng)由中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)所需的常規(guī)儀器、常規(guī)藥品以及中學(xué)生物探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)試劑盒組成。另外還加入了數(shù)碼顯微網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)系統(tǒng)模塊,利用多向語(yǔ)言交流互動(dòng)軟件系統(tǒng)、多媒體投影中控系統(tǒng)等掌握數(shù)碼顯微網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)系統(tǒng)的使用方法。不僅可以開(kāi)展基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力訓(xùn)練,還可以開(kāi)展對(duì)于中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)研究。5.基于交互式電子白板環(huán)境的創(chuàng)新生物學(xué)教學(xué)和數(shù)字化手持技術(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將交互式電子白板環(huán)境下創(chuàng)新教學(xué)模式運(yùn)用到教學(xué)當(dāng)中,搜集大量的視音頻素材,總結(jié)和反思實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),進(jìn)一步完善此教學(xué)模式。在微格教學(xué)的圖像上做實(shí)時(shí)的注解,通過(guò)交互聯(lián)網(wǎng)的方式實(shí)時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)設(shè)計(jì)、修改和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研討和交流,實(shí)現(xiàn)資源即時(shí)共享。由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和多媒體電腦等組成的數(shù)字化手持技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)展多種類(lèi)型實(shí)驗(yàn)教學(xué),將生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶入數(shù)字化、定量化的模式,同時(shí)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具探究性;數(shù)碼技術(shù)將更方便地訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能。三、數(shù)字化生物微格教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)數(shù)字化生物微格教學(xué)系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視音頻技術(shù)、壓縮技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)及傳輸技術(shù)進(jìn)行綜合性應(yīng)用,構(gòu)建出一個(gè)集視音頻錄制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、局域網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)播為一體的系統(tǒng)。數(shù)字化的存儲(chǔ)系統(tǒng)有利于查詢(xún)和檢索,將教學(xué)過(guò)程存放于服務(wù)器中。數(shù)字化的教學(xué)資源可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)調(diào)用,容易進(jìn)行管理,自動(dòng)化程度高。網(wǎng)絡(luò)化的微格教學(xué)系統(tǒng)可以實(shí)行最大程度的開(kāi)放性,只要有校園網(wǎng)都可以點(diǎn)播和直播存儲(chǔ)于服務(wù)器的視頻文件,所有參與微格教學(xué)學(xué)習(xí)的人都可以在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)點(diǎn)播自己或他人的教學(xué)視頻,擴(kuò)大學(xué)生的交流與協(xié)作,強(qiáng)調(diào)多次反饋和校正訓(xùn)練,提高了教學(xué)效率。實(shí)驗(yàn)設(shè)施和實(shí)驗(yàn)儀器的增加更加突出生物的特色,可以為生物類(lèi)的師范學(xué)生提供更為專(zhuān)業(yè)和全面的技能訓(xùn)練,更能適應(yīng)高中新課改的要求。四、結(jié)束語(yǔ)數(shù)字化生物微格教學(xué)系統(tǒng)的特色是改進(jìn)傳統(tǒng)微格教學(xué)上的不足,不僅與校園網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,同時(shí)增加的中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本儀器設(shè)備,加強(qiáng)了生物類(lèi)師范生的教學(xué)技能,特別是能讓師范生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能有很大的提高。參考文獻(xiàn)[1]崔鴻,楊華,王重力.生物課程教育學(xué)[M].湖北:華中師范大學(xué)出版社,2006[2]朱曉瑞,李全林.多功能、數(shù)字化微格教室的構(gòu)建[J]