生物數(shù)字化微格教學系統(tǒng)的構(gòu)建-

生物數(shù)字化微格教學系統(tǒng)的構(gòu)建*摘要:本文通過總結(jié)傳統(tǒng)生物微格教學技能訓練存在的問題,從而構(gòu)建出生物數(shù)字化微格教學系統(tǒng)的組成,并從該系統(tǒng)的組成和優(yōu)勢這兩個方面進行了探討,同時針對生物類師范生的特點在構(gòu)建教學系統(tǒng)時增添了許多實驗設(shè)施和實驗儀器,為培養(yǎng)生物類師范生的實驗教學能力提供了便利。關(guān)鍵詞:微格教學教學技能數(shù)字化手持技術(shù)微格教學(Microteaching)又稱“微型教學”“小型教學”和“錄像反饋教學”等,它是以現(xiàn)代的教育理論為基礎(chǔ),利用先進的媒體信息技術(shù),依據(jù)反饋和評價理論為依據(jù),分階段、系統(tǒng)地培訓師范生和在職教師教學技能的活動。微格教學作為一種有效地培訓方法,其最突出的優(yōu)點在于重實踐操作,是一種全新的實踐活動。在微格教學的實踐和發(fā)展過程中又融進了很多新的教學理念和方法,目前,一般認為微格教學的實施過程包括以下幾個步驟(如圖1所示):一、傳統(tǒng)生物微格教學存在的缺點1.傳統(tǒng)微格教室的設(shè)備陳舊、過時,無法滿足培訓的需求傳統(tǒng)的微格教學設(shè)備上存在著一些自身無法修復和升級的弊端,具體是以下幾點:傳統(tǒng)微格教室器件使用頻率高,容易損壞;傳統(tǒng)微格教學的觀摩、研討相對集中,不方便專家隨時、隨地評課;傳統(tǒng)的微格教學的觀摩設(shè)備和測評系統(tǒng)分離,不方便擴充微格教學的規(guī)模和功能,也很難與越來越普及的網(wǎng)絡化、數(shù)字化設(shè)備接軌。因此,具有生物特色的數(shù)字化微格教學系統(tǒng)就應運而生了。2.基礎(chǔ)教育課程改革迫切需要教師實驗教學技能的提高,而傳統(tǒng)微格教室缺乏實驗器材的配備生物科學是實驗學科,生物學教學更是離不開實驗教學,隨著教育科學的發(fā)展,中學生物實驗設(shè)備逐步得到改善,特別是在新課程改革以后,中學也越來越注重教師的實驗教學能力。但由于大多數(shù)師范院校受實驗室場地的限制和公用教室設(shè)施的限制,學生一些創(chuàng)新性的實驗設(shè)計無法實施,實驗微格教學更是無法開展,致使師范生的動手機會少,實驗教學技能訓練不足,阻礙了學生教學創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與實驗教學技能等綜合科研素質(zhì)的培養(yǎng)。3.中小學課程信息化教學資源的發(fā)展需要培養(yǎng)能在信息化環(huán)境下進行教學的教師近年來,交互式電子白板和數(shù)字化手持技術(shù)已經(jīng)越來越多地應用于教學中,推動著中小學課程教學資源的信息化進程。它可以實現(xiàn)交互式的多媒體教學,提高學習效率、改善學習效果,并且改變傳統(tǒng)的教育方式,使學生獲得更多的知識和學習興趣。當前,已經(jīng)應用于歐美以及東南亞的中小學教育和特殊教育中,其中小學信息化建設(shè)中占有十分重要的地位。我國對于交互式電子白板的研究與應用相對較晚,但也已有部分中小學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),并能與計算機連接完成各種后期處理的實驗技術(shù)系統(tǒng)。它在基礎(chǔ)教育中的運用可以使實驗隨時隨地地進行,使實驗教學不再是模仿,實現(xiàn)實踐性教學模式的開展。目前,這種技術(shù)在沿海發(fā)達地區(qū)已經(jīng)開始成為中學生物教學和研究性學習活動的數(shù)字化定量的一種實驗手段。這就需要師范院校培養(yǎng)出能夠在這兩種環(huán)境下進行有效教學的未來教師。目前一般的微格教室尚無此硬件資源,師范生進行這方面的教學技能訓練也無從談起。二、數(shù)字化生物微格教學系統(tǒng)組成1.數(shù)字化教師教學技能訓練系統(tǒng)該系統(tǒng)主要包括多媒體微格教學系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、視頻點播服務器等。多媒體微格教學系統(tǒng):配備多媒體信息化教學系統(tǒng)(如多媒體計算機、數(shù)字實物展示臺、音響設(shè)備、網(wǎng)絡中控、數(shù)碼投影、電動銀幕等),白板、玻璃鏡等設(shè)備,為學生提供真實的信息化教學環(huán)境,讓學生通過實踐應用掌握信息技術(shù)與課程整合的專業(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和中央控制系統(tǒng)輸出的音頻信號輸入到視音頻編碼設(shè)備處理,把視音頻合成為標準ASF格式的流媒體文件,存儲在視頻流服務器中。視頻點播服務器:將磁盤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,供學習者檢索查詢、點播和回放,網(wǎng)絡所有授權(quán)終端都可以通過IE瀏覽器觀看教學現(xiàn)場。2.遠程教學視頻系統(tǒng)該系統(tǒng)由多點控制單元、視頻終端以及可選的其他業(yè)務軟件組成,業(yè)務軟件包括數(shù)字錄像及視頻點播軟件、控制軟件及網(wǎng)管軟件?？梢蕴峁┻h程師范生培訓、跨區(qū)域優(yōu)秀教師公開課、遠程教學觀摩、評估、跨區(qū)域友好學?；咏涣鳌⑦h程教研活動、課件錄制、課件點播、校內(nèi)組播等教育活動。3.教學分析評價系統(tǒng)現(xiàn)有的教學分析系統(tǒng)多為主觀性評價系統(tǒng),不利于師范生的成長,擬建設(shè)主觀兼客觀的分析評價系統(tǒng)。分析室主要設(shè)備是一些心理測試儀器設(shè)備、音頻數(shù)字處理器、視頻數(shù)字處理器等。可通過心理測試儀器結(jié)合教師的主觀性評價來公正合理地分析和評價師范生授課情況。錄制優(yōu)秀案例進行編輯處理,達到良好的視頻效果供觀摩、見習等用。計算機系統(tǒng)內(nèi)置評課軟件,該軟件是針對評價教學效果特意開發(fā)的,利用該軟件可對授課時錄制的視頻進行綜合評課打分,具體到學生的語速、語調(diào)等具體細節(jié)進行評價。了解師生每次上課進步的幅度,幫助師生分析在某些授課技能方面存在的缺點,增強他們的教學能力。4.中學生物實驗教學系統(tǒng)中學生物實驗教學系統(tǒng)含傳統(tǒng)實驗和探究實驗內(nèi)容。該系統(tǒng)由中學生物實驗所需的常規(guī)儀器、常規(guī)藥品以及中學生物探究實驗教學試劑盒組成。另外還加入了數(shù)碼顯微網(wǎng)絡互動系統(tǒng)模塊,利用多向語言交流互動軟件系統(tǒng)、多媒體投影中控系統(tǒng)等掌握數(shù)碼顯微網(wǎng)絡互動系統(tǒng)的使用方法。不僅可以開展基礎(chǔ)實驗教學能力訓練,還可以開展對于中學生物實驗的改進研究。5.基于交互式電子白板環(huán)境的創(chuàng)新生物學教學和數(shù)字化手持技術(shù)實驗系統(tǒng)將交互式電子白板環(huán)境下創(chuàng)新教學模式運用到教學當中,搜集大量的視音頻素材,總結(jié)和反思實驗教學過程中的經(jīng)驗教訓,進一步完善此教學模式。在微格教學的圖像上做實時的注解,通過交互聯(lián)網(wǎng)的方式實時進行遠程教學設(shè)計、修改和實驗改進研討和交流,實現(xiàn)資源即時共享。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)實驗室,開展多種類型實驗教學,將生物實驗教學帶入數(shù)字化、定量化的模式,同時使實驗教學更具探究性;數(shù)碼技術(shù)將更方便地訓練學生的實驗教學技能。三、數(shù)字化生物微格教學系統(tǒng)的優(yōu)點數(shù)字化生物微格教學系統(tǒng)是將計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、視音頻技術(shù)、壓縮技術(shù)、存儲技術(shù)及傳輸技術(shù)進行綜合性應用,構(gòu)建出一個集視音頻錄制、實時監(jiān)控、局域網(wǎng)內(nèi)點播為一體的系統(tǒng)。數(shù)字化的存儲系統(tǒng)有利于查詢和檢索,將教學過程存放于服務器中。數(shù)字化的教學資源可通過網(wǎng)絡隨時調(diào)用,容易進行管理,自動化程度高。網(wǎng)絡化的微格教學系統(tǒng)可以實行最大程度的開放性,只要有校園網(wǎng)都可以點播和直播存儲于服務器的視頻文件,所有參與微格教學學習的人都可以在設(shè)定的權(quán)限內(nèi)點播自己或他人的教學視頻,擴大學生的交流與協(xié)作,強調(diào)多次反饋和校正訓練,提高了教學效率。實驗設(shè)施和實驗儀器的增加更加突出生物的特色,可以為生物類的師范學生提供更為專業(yè)和全面的技能訓練,更能適應高中新課改的要求。四、結(jié)束語數(shù)字化生物微格教學系統(tǒng)的特色是改進傳統(tǒng)微格教學上的不足,不僅與校園網(wǎng)連接實現(xiàn)網(wǎng)絡資源共享,同時增加的中學生物學實驗的基本儀器設(shè)備,加強了生物類師范生的教學技能,特別是能讓師范生的實驗教學技能有很大的提高。參考文獻[1]崔鴻,楊華,王重力.生物課程教育學[M].湖北:華中師范大學出版社,2006[2]朱曉瑞,李全林.多功能、數(shù)字化微格教室的構(gòu)建[J]