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《StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的研究》開題報告

一、課題的核心概念及其界定

1、StarC? ??

? ?師大云(Cloud)的簡稱,承載華中師范大學云計算的理念,建設教育云基礎環境,利用互聯網絡,集成不同學科海量優質教育教學資源和多種智能教學應用軟件。以教育為需求、以學科為導向、以學生為中心的設計理念,著重強調教學內容、教育方法的現代化,追求教師的教與學生的學的充分交互與完美結合。

2、StarC平臺

? “StarC云端一體化學習平臺”的簡稱,是武漢華中師范大學國家數字化學習工程技術研究中心研發的新型數字化、信息化及智能化教學平臺。該平臺體現了以學習活動為中心、以交互活動為核心的教學設計理念,以StarC云資源和學科工具以及交互模塊作為技術支撐,將先進設備和全新理念植入課堂,促進信息與學科的有機整合、技術與教育的雙向融合,使老師更輕松地教學,使學生更快樂地學習,更容易地吸收。

3、教學模式

? ?指在一定的教育思想、教學理論指導下的、在某種環境中開展教學活動的穩定結構形式,它是由教學主體(教師和學生)、教學環境和教學關系三要素構成的有機整體。隨著教育技術與信息技術的發展,傳統教學模式已經不能滿足和適應現代教育教學發展的需求,創新教學模式的重要性顯而易見。

4、交互式教學模式

? ?是以現代教育理念、教學理論為指導,綜合運用各種教學資源和手段,通過教學主體間、教學環境要素間及教學主體與教學環境間的交互途徑,激發教學潛力,深化教學理論,提高教學熱情、拓展教學能力,提升教學價值的現代教學模式。該模式與互動式教學模式雖然都具有“交流互動”的特征,但前者內涵更廣,其交互關系體現多向互動,即除了包含互動式教學模式中的教師與學生之間的師生雙向互動外,還包括學生之間的生生互動、教學環境如媒體之間的互動以及人機互動。交互式教學模式比傳統教學模式更具有創新性、靈活性、活動性、和社會適應性。? ??

5、StarC平臺與交互式教學模式

隨著多媒體信息技術飛速發展而建設的StarC平臺及平臺應用商店中強大的云端資源庫和學科工具,為教師構建包含師生互動、生生互動、機機互動或人機互動等自然化的、動態化的、信息化的、現代化的可持續發展的新型多元交互式教學模式提供了很好的硬件支持和軟件依托,為未來教學提供新的發展方向。

二、國內外同一研究領域現狀與研究的價值

1.研究現狀

美國的喬伊斯(B.Joyce)和韋爾(M.Weil)最先將模式一詞引入到教學領域,并加以系統研究,認為教學模式是構成課程和作業、選擇教材、提示教師活動的一種范式。之后,諸多學者主要著重于從傳授知識、自主學習、認知發展、整體優化、探究發現、技能訓練和行為形成等方面對教學模式展開研究。如前蘇聯凱洛夫的“傳遞—接收式”課堂教學模式;中科院盧仲衡教授創立的“自學─輔導式”教學模式;德國瓦根舍因的范例教學模式;美國奧蘇伯爾的有意義接受學習教學模式,基于皮亞杰和布魯納的認知結構與建構主義理論的探究發現式教學模式,加涅的信息加工教學模式,斯金納的程序教學模式;我國學者查有良和瞿葆奎的關注知識結構的教學模式。

交互式教學模式最早由美國教授帕林克薩(Palincsar)于1982年提出,著重于在多點自由切入的教學平臺上,將教師的教與學生的學進行平等交流和自主互動,彌補了早期一些教學模式師生間、學生間交流與互動的不足,同時也為計算機輔助教學的運用開辟了道路,之后又得到了進一步的研究和發展。美國生物學課程研究(BSCS)于1989年開發出包含吸引、探究、解釋、遷移和評價的“5E”教學模式,是一種基于建構主義教學理論的模式,隸屬于探究式教學模式的重要范式,以問題驅動互動。隨著2001年國內新課程改革的實施,在提高學生科學素養和面向全體學生等新課程理念下,重點指向探究式教學模式,依托問題探究,教學過程充分體現教師引導與學生主體學習相結合,注重學生理性思維能力的培養和良好的師生互動教學關系的構建,交互式教學得到大大加強。隨著改革和研究不斷深入,國內較早的關于交互式教學模式研究的文獻始見于2007年,其中的相關理論主要由我國學者裴春秀、楊春英提出。

由于在信息技術、教學媒體等方面存在限制,交互式教學模式在教學實踐中實施效果并不佳,學生的課堂主體性發揮不盡人意。如何破解制約發展的難題?隨著課程改革的縱深推進,國家《中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和教育部《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》提出,要以教育信息化帶動教育現代化,到2020年基本實現教育現代化,以促進教育的創新與變革。為實現高水平教育現代化,蘇州市推進教育信息化的一項重要舉措就是從2014年開始起,逐步在中小學建設、使用和推廣“未來教室”,“未來教室”的教學主要依托StarC平臺。但是,目前基于StarC平臺從學科角度進行交互式教學模式的論述和成果十分有限,關于StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的研究更少。在實踐領域,部分地區和學校進行的StarC平臺下高中生物課堂教學交互式模式試驗偏重于嘗試,而且多數流于形式、缺乏深入、有始無終或比較零散、不成體系、無系統規劃和理論升華,這也正是本課題所要研究的主旨與內容。

2.研究價值

(1)促使StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的實踐和研究更契合實際,進而更深入地開展實在的課堂教學行動,并試圖以高中生物學科作為標本和范例來建構理論研究。

(2)在當前“互聯網+”的教育信息化與教育現代化背景下,立足學校,根植課堂,著眼課程,探求依托StarC平臺構建新型多元化高中生物課堂交互式教學模式,開拓全新研究視野,為進行針對性課例教學提供指導依據,也為其他學科提供教學模式參考。

(3)促使信息技術與學科教學的深度融合,實現教師教學和研究水平的提升,適應未來信息化、現代化教學。

(4)促進學生認知構建的效果,利于他們更愉悅地學習,更容易地吸收。利于教師更輕松地開展教學,更直觀地管理課堂,更有效地突破教學中的重難點。

(5)極大激發學生學習的熱情和興趣,充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性,加深學生對知識的理解程度和融會貫通,對學生生物學核心素養以及綜合素養的提升有著十分重要的意義。

(6)通過創新教學模式,變革生物課堂,實現課堂轉型,達成課堂教學效率高效,實現教育教學質量飛躍,提升教育品質到新的層次。

三、研究的目標、內容(或子課題設計)與重點

1.研究目標

(1)通過本課題研究,對現有的尤其是所處地區的StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的研究現狀進行全面深入的了解和總結,吸收并借鑒現有的研究成果與經驗,建構StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的基本理論構架。

(2)通過本課題研究,構建契合學?!拔磥斫淌摇苯虒W環境,適合生物課程特點,符合學生學習發展規律的StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式,并通過實踐探索總結不同類型的交互式教學模式的教學課例、不同課例的適切性交互式教學模式。

(3)通過本課題研究,促使學科教學與信息技術的深度融合,重構課堂教學設計,促成參與研究與實驗的教師的教與學生的學的觀念轉變,論證課題研究本身對促進學生生物課程學習和綜合素養提升的獨特價值與作用,為本學科以及其他學科的課程教育教學改革起到示范和模板作用。

2.研究內容與重點

? (1)StarC平臺下課堂交互式教學模式的現狀研究

課堂是教師與學生開展教學活動、共歷教育生活的主渠道。課堂的動態生成與可持續發展離不開信息化、現代化、時代化的交互式教學模式。了解區域范圍內的研究現狀,在對其他研究者關于StarC平臺下的課堂教學的相關研究理論進行了解和學習的基礎上,重點圍繞將StarC平臺下的課堂交互式教學模式的有關研究與實踐成果進行總結提煉,針對存在的問題和不足,提出完善策略,確立課堂交互式教學模式的基本共性理論、原則與構架。重點解決“如何創建適合學科教學需要的StarC平臺下的課堂交互式教學模式”問題。

? (2)StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的理論研究

目前關于StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的研究十分有限,因此這方面的文獻積累不多。鑒于此,本課題將重點結合生物學科學習的特點和新課程改革與教育信息化的精神與原則,遵循學生學習的目標需求和認知互動學習發展規律,探討構建StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的必要性、主要原則、模式類型等問題。重點要回答三個方面的問題:為什么現行高中生物課堂需要構建StarC平臺下的交互式教學模式?高中生物課堂需要怎樣的StarC平臺交互式教學模式?如何創建StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式?

(3)StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的實踐研究

StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式的根本價值不僅僅體現在理論層面描繪了其對提高學習者學習效率與質量,提升學習者自身素質與發展可能,提升教育品質所應該發揮的獨特作用,更在于這種作用是可以通過實踐證明。因此,結合理論研究,開展StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式的實踐研究顯得更加重要和必要,這同時也是本課題研究的核心內容。將StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式理論在真實的課堂教學實踐中成功地展現出來,升華模式理論、總結模式類型、歸類不同模式的教學課例,用于指導以后的教學實踐,這是本課題研究所要追求和達成的最重要最關鍵的成果。我們設想選擇課題組所在學校的三個年級各三個班級作為實驗樣本,設計StarC平臺下的不同類型生物課堂交互式教學模式,以檢驗相應模式在不同對象、不同條件和不同環境下的運行效果和需要調適的內容,并提出優化和完善的策略與方案。

四、研究的思路、過程與方法

1.研究思路? ?

? ?首先,收集并學習有關StarC平臺交互式教學模式的文獻資料,明確理論指導基礎;其次,遵循“以教學實踐為引領、以教學課例為載體”的研究思路,采用“理論構建—實踐檢驗—理論完善—實踐修正”的研究邏輯,進行StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式研究;最終,形成理論與實踐研究成果,指導教學,實現教育教學品質質的飛躍。研究思路見下圖:





















2.研究過程

(1)課題申報立項:2016.09-2016.12

完成課題方案的制定與申報工作,確定課題組成員及有關分工;討論明確課題內容,起草課題實施計劃。

(2)研究準備階段:2017.01-2017.10

制定研究方案,確立研究方法,組織課題組成員學習課題研究的所需基本理論知識, 收集、整理國內外該領域的研究現狀,并通過問卷、座談、研討等方式交流心得和觀點,以達成關于課題研究的基本共識和研究思路。設計針對蘇州市StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式研究的調查問卷,廣泛收集文獻信息和研究資料,設計課題實施的具體行動方案,進行開題論證。

(3)研究實施階段:2017.11-2020.06

按照預定方案實施課題研究內容,課題具體實施如下:

? ?StarC平臺下課堂交互式教學模式的現狀研究(蘇州市范圍采用問卷和座談,江蘇省范

圍查閱文獻和訪談)、StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的構建理論研究、StarC

平臺下高中生物課堂交互式教學模式的構建實踐研究;定期召開研討會議,討論研究方案、

明確分工,開展課堂實踐;收集、整理跟進的課堂教學設計、教學課件、課堂觀察表、課堂

教學實錄等過程性內容,階段性研究成果以公開發表論文、課堂實踐展示、專題報告等形式

展現。

(4)研究總結階段:2020.07-2020.12

總結、歸納研究成果,撰寫課題結題報告,匯編論文集,專著書稿交出版社出版,進行研究成果展覽,邀請專家審查、鑒定。

3.研究方法

(1)文獻研究法:廣泛收集有關交互式教學模式的論文、論著等文獻資料,進行元分析,尋求本課題研究的理論支撐。

(2)調查研究法:結合問卷調查和訪談對蘇州市和江蘇省StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的研究與實踐狀況進行相對全面深入了解,獲得課題研究所需的第一手的有針對性的資料信息,總結學習現有的研究成果與實踐經驗,提煉理論,構建StarC平臺下高中生物課堂交互式教學模式的基本理論及實施途徑和方法。

(3)行動研究法。選擇課題組成員所指導的班級(高一、高二、高三各3個班級),進行課堂實踐,開展以StarC平臺為依托、以教學課例為載體的高中生物課堂交互式教學模式的實踐與理論研究。

五、主要觀點與可能的創新之處

1.在當前的以教育信息化帶動教育現代化的教育改革和發展規劃綱要的背景下,依托StarC平臺構建高中生物課堂交互式教學模式的理論與實踐研究,對于實施課程教學,提高學習效率與質量,實現學習者的學習和發展目標,提升教育品質具有十分重要的現實意義。

2.生物課程的特點需要立足課堂,建立理論聯系實踐的教學模式,依托StarC平臺通過教學實踐探索和總結不同類型的高中生物課堂交互式教學模式與教學課例,以及相關課例所適切的不同交互式教學模式,開拓全新的研究視野,促使課堂轉型,促進理想價值課堂的重建,為今后的教學實踐提供有力指導,也為其他學科的教學提供模式參考,值得借鑒。

? ?3. 依托StarC平臺構建新型多元化高中生物課堂交互式教學模式,有助于促使教師將信息技術與學科教學進行深度融合研究,進而有效提升教師的教學和研究水平,充分拓展教學空間和豐富課堂教學,為未來教學提供新的發展方向,成為今后現代化課堂的一個潮流,引領著教師的教學理念、教學設計、教學方式等諸多方面的變革,實現教育教學的更高層次飛躍和創新發展。

? ?4. StarC平臺下的高中生物課堂交互式教學模式,將思維可視化,蘊涵雙重編碼理論,通過信息化手段將教學內容以雙屏畫面的形式呈現,圖文并茂,意義關聯,將思維可視化,促使學生大腦語言系統和非語言系統的雙重激活,促進學生認知構建的效果;可以更好地構建“自主·探究·合作·互動”的生本課堂,教學環境更具開放性、靈活性,學生學習更具自主性、主體性,交互活動更具深入性、廣泛性,反饋評價更具即時性、實效性,教學效果更具高效性、持久性。

六、預期研究成果

七、完成研究任務的可行性分析

1.課題組成員?

課題組核心成員之一,高級教師,蘇州市生物學科帶頭人,蘇州市教科院生物學科教研員,高中所所長。在省級以上雜志刊物發表和獲獎論文近百篇,其中幾篇被人大復印資料全文轉載。主持或參與多項國家、省和市級課題的研究,他在本課題中擔任顧問,擔負著重要的專家引領的角色,給予理論指導。?

? ? 課題組核心成員之一,辦公室副主任,高級教師,系蘇州市生物學科帶頭人。多篇論文在全國、省、市級刊物上發表。在本課題中他起著學校管理者的角色。學校領導的參與在協調團隊集中研究時間、保障研究順暢進行方面起著重要的行政支持作用。?

? ? 總之,本課題組作為一個團隊結構合理,包括學科專家、骨干教師和青年教師等人員,課題組核心成員具有較強的科研意識、理論水平和研究能力,課題組成員熱愛教育科研,年富力強,是學校教科研工作的中流砥柱。曾主持或參與的課題研究為開展本課題研究積累了寶貴經驗,其中關于研究性學習、素質教育、團隊輔導研究、新課程改革研究等領域的研究成果能較好地為本課題研究提供支撐。?

2.研究基礎?

課題的選取,充分借鑒了有關理論工作者的研究成果,因而具有較強的科學性。2014年以來課題組圍繞著本課題參加了大量的教學研討與教學實踐活動,已經初步學習了相關的理論,了解了相關的實踐狀況,積累了一定的教學經驗。近年,課題組核心成員已經逐步開展起本課題的教學實踐與研究,其間,主持人根據自身教學實踐所寫的論文《在“未來教室”環境下開展生物學教學的變革》,已被核心期刊《生物學教學》雜志錄用。同時,該課題旨在解決新課程改革下生物教學中遇到的實際問題,研究內容貼近中學生物課堂教學實際,具有很強的實踐性和可操作性,并且學校在這方面已作了一定的嘗試,進行了一定的探索。?

3.保障條件?

本課題第一主持人是生物教研組的核心骨干,深厚的學科教學功底和較強的教科研能力,使他有能力帶領課題組完成研究任務。第二主持人作為總務處副主任,能有效保障研究活動的正常開展、時間的分配、各部門的協調等。?

課題研究得到學校的充分支持和保障,學校對此高度重視,為保證研究工作的順利實施,學校設有專門的課題研究經費,用于調研、專家講座、有關教師培訓、資料獲得與信息搜集、添置必要的設施等,同時提供必要的技術支持。在研究時間上,由于主持人和大部分核心組成員本身就是一線教師,教學研究是其本職工作,之前又有過良好的合作,因此對課題研究都抱有足夠的熱忱,愿意也能夠保障課題研究的時間投入,不存在時間上的沖突問題。?

圍繞本課題研究已經專門召開了申報交流與協調會,并做了初步的分工,目前已經搜集了大量與本課題有關的研究文獻,并購置了與課題研究相關的最新學術著作和重要書籍。?

鑒此,本課題組完全有能力和條件,保證本課題按期高質量完成研究目標和任務。?


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