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[關(guān)鍵詞] 合作交流 實驗設(shè)計 操作 觀察 分析
在傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)中，普遍采用的是教師講實驗內(nèi)容，學(xué)生聽；教師演示實驗方法，學(xué)生看；教師提問實驗結(jié)論，學(xué)生答的“滿堂灌”教學(xué)方法。這種教學(xué)方法限制了學(xué)生的思維和創(chuàng)造，不利于主體精神的培養(yǎng)。針對這一現(xiàn)象，教師在實驗課教學(xué)中充分發(fā)揮小組合作的優(yōu)勢，讓學(xué)生通過閱讀、研討、自己設(shè)計實驗。
具體做法是：把實驗的的器材、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論等要素設(shè)計成空白實驗報告提供給學(xué)生。學(xué)生在自己的小組中閱讀、思考、研討，共同填寫實驗報告，等于是自己設(shè)計實驗，自己進(jìn)行操作、觀察、分析，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。學(xué)生帶著這些問題認(rèn)真閱讀教材，然后以小組為單位進(jìn)行熱烈的討論，他們互相補(bǔ)充，互相幫助共同填寫有關(guān)內(nèi)容。教師只在課堂上做啟發(fā)和點撥。
教學(xué)案例
【課題：設(shè)計實驗證明吸入和呼出的氣體有何不同】
教學(xué)目標(biāo)：
1.使學(xué)生進(jìn)一步了解氧氣、二氧化碳、水的特性，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識解決實際問題的能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生主動探索、合作交流的能力。
重點：
1.方案設(shè)計
2.團(tuán)結(jié)合作、主動交流的學(xué)習(xí)精神。
問題引入：
人能否在一個密閉（任何物質(zhì)都不同外界物質(zhì)交換）的房間內(nèi)正常生活下去呢？若能，為什么？若不能，為什么？
學(xué)生分組討論、交流、歸納、總結(jié)，然后各小組派代表發(fā)言，其他成員補(bǔ)充。
甲組：不能，因為沒有水和食物，會因為缺水或饑餓而死。
乙組：不能，因為沒有充足的氧氣，會缺氧而死。
丙組：能，據(jù)報道不喝水不吃飯，人還可以正常存活一定的時間，但時間有限。
……
最終歸納結(jié)論：原因是人會缺氧而死，人吸入氧氣呼出二氧化碳，吸入的氣體和呼出的氣體成份不同。
提出問題：
現(xiàn)在就要求大家想一想，有可能不一樣的是什么物質(zhì)？
猜想與假設(shè)：
學(xué)生分組討論、交流、歸納、總結(jié)，然后各小組派代表發(fā)言，其他成員補(bǔ)充。
甲組：由上面的問題可以知道，氧氣、二氧化碳的含量不同。
乙組：冬天人在室外說話，看到呼出的氣體變成水霧，說明水蒸氣的含量不同。
……
學(xué)生分組討論以下問題：
1.這些不一樣的問題有什么特性？
2.用怎樣的方法來驗證他們的不同？
3.通過選擇的方法尋找合適的儀器和藥品進(jìn)行實驗。
學(xué)生討論，設(shè)計實驗方案，通過相互交流確定最佳方案。
查閱課本及有關(guān)資料，看你設(shè)計的方案還有什么欠缺。
學(xué)生實驗：
進(jìn)行試驗，觀察實驗現(xiàn)象，分析得出結(jié)論。
探究內(nèi)容 實驗方法 結(jié)論
二氧化碳含量是否相同
氧氣含量是否相同
水的含量是否相同
各小組進(jìn)行討論交流，最后派代表發(fā)表結(jié)論，其他成員補(bǔ)充。
甲組：……
乙組：……
關(guān)鍵詞：電子設(shè)計；開放實驗；教學(xué)
一、引言
電子設(shè)計能力是高等學(xué)校培養(yǎng)電子類專業(yè)學(xué)生能力的一個重要方面，培養(yǎng)學(xué)生能在科研機(jī)構(gòu)或企事業(yè)單位從事電子設(shè)計、研究、技術(shù)開發(fā)等方面工作。學(xué)生應(yīng)具備較強(qiáng)的實驗操作能力，但由于實驗課時等各類原因限制，各高校只能選擇做一些具有代表性的實驗，一些具有探索性和趣味性的實驗無法開設(shè)。選擇開放實驗，打破實驗內(nèi)容和時間的限制，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性，有利于提高學(xué)生的實驗操作技能和科研創(chuàng)新能力。
二、開放實驗課題的選擇
根據(jù)開放實驗的特點選擇不同層次的實驗教學(xué)內(nèi)容，可將開放實驗分為專業(yè)基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、科研創(chuàng)新性實驗，安排不同年級的學(xué)生選做相關(guān)部分的實驗項目，達(dá)到因材施教的目的。對低年級學(xué)生要求重點選擇基礎(chǔ)實驗，對二年級或三年級學(xué)生可以選取一些綜合性實驗或趣味性實驗。對高年級學(xué)生重點培養(yǎng)創(chuàng)新性實驗。
1、專業(yè)基礎(chǔ)實驗
專業(yè)基礎(chǔ)開放實驗主要面向?qū)W生普及電子類知識，內(nèi)容涉及萬用表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、數(shù)字交流毫伏表、穩(wěn)壓電源等常用儀器的使用方法；基本元器件的識別和用法，包括電阻、電容、二極管、三極管、穩(wěn)壓管、數(shù)碼管，蜂鳴器、繼電器、光耦、晶閘管等；基本電子線路的測量方法和安裝能力，查找和排除器件故障的能力；正確記錄、處理、分析實驗數(shù)據(jù)、寫出完整的設(shè)計報告的能力。學(xué)生剛?cè)雽W(xué)對電子器件有濃厚的興趣，可安排到實驗室進(jìn)行基礎(chǔ)實驗的學(xué)習(xí)。
2、綜合性實驗
在學(xué)習(xí)了電子類基礎(chǔ)課程后，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了電子類的相關(guān)知識，開放實驗可以針對簡單的實際問題，可以讓學(xué)生從電路設(shè)計、制作、焊接到最終提交報告，完成一個系統(tǒng)的設(shè)計過程?；蛘邔W(xué)?？梢圆少忞娮由⒓?，例如音響散件，萬用表散件、收音機(jī)散件等，使學(xué)生了解其工作原理，完成電路焊接、調(diào)試、文檔整理等各個環(huán)節(jié)，從而系統(tǒng)地掌握電子設(shè)計各項技能。也可以增加一些趣味性實驗，比如電子狗，裝入電池后，在聲控、磁控、光照滿足任一條件下小狗即可行走,并伴有小狗的全叫聲。這樣既提高了學(xué)生的動手能力，又提高了學(xué)習(xí)興趣。
3、科研創(chuàng)新性實驗
針對高年級學(xué)生，開放實驗項目的選取可以是與教師科研相關(guān)的實驗項目，也可以是學(xué)生自己提出的有創(chuàng)意的研究課題。學(xué)校每年都要組織學(xué)生參加國家、省級教育機(jī)構(gòu)舉辦的各種競賽活動，例如電子設(shè)計、節(jié)能減排、藍(lán)橋杯、挑戰(zhàn)杯等科技大賽，比賽內(nèi)容往往比較新穎和獨特，開放實驗也可以將這些比賽內(nèi)容轉(zhuǎn)化為開放實驗內(nèi)容。既擴(kuò)大了開放實驗的廣度，也使學(xué)生接觸到前沿的知識，開闊了學(xué)生視野。
三、實驗教學(xué)開放形式
1、實驗時間開放
設(shè)有專門的開放實驗室，開放實驗室全天開放，部分教學(xué)實驗室在滿足基本教學(xué)的情況下也可適當(dāng)開放，學(xué)生可以在課堂之余去實驗室完成開放實驗，安排指導(dǎo)教師值班并負(fù)責(zé)答疑，極大地提高了實驗室的利用率。
2、實驗元器件開放
在開放實驗室中集中設(shè)置元器件柜子，將常用的電阻、電容等價格較為便宜的器件分門別類存放，學(xué)生在做好相關(guān)登記的情況下可以自由取用。部分特殊器件價格在老師把關(guān)的情況下允許學(xué)生自行采購，實驗結(jié)束后統(tǒng)一報銷，將元器件或作品上交。這樣既減輕了老師的工作量，也能使學(xué)生全方位了解所用的器材、會估算其價格，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自理能力。
3、實驗場地開放
實驗室配置一些常用電子類工具，比如烙鐵，焊絲，螺絲刀，鉗子等。學(xué)生自帶電腦，可以在實驗室完成器件的焊接和調(diào)試工作。也可以在宿舍或其他實踐基地完成。
四、成績評定標(biāo)準(zhǔn)
開放實驗不同于傳統(tǒng)的課堂實驗，時間和場地較為靈活，對開放實驗項目的評價不能只重視結(jié)果，需要建立一套立體化評價方式。開放實驗的考核包括平時成績、實驗報告成績以及答辯成績，將這三項按照一定比例確定最終成績。平時成績考核包括學(xué)生的出勤、實驗態(tài)度、實驗紀(jì)律、實際操作能力等多方面因素。實驗報告評定包括數(shù)據(jù)原始記錄、方案設(shè)計合理程度、思路是否清晰、結(jié)果和分析討論的深入程度、報告嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范程度等。答辯成績由學(xué)生對自己的設(shè)計進(jìn)行陳述，指導(dǎo)老師或答辯組成員提出問題，學(xué)生回答給出相應(yīng)成績。如果有實物或設(shè)計作品，可以通過演示，檢查焊接、實現(xiàn)功能的情況綜合給出答辯成績。
五、建立和完善規(guī)章制度
實驗室開放的同時不僅增加了儀器設(shè)備維護(hù)的工作量,也增加了元器件的損耗量。因此建立儀器設(shè)備登記借用制度、元器件領(lǐng)用管理辦法等是非常有必要的。建立了良好的制度,必須貫徹執(zhí)行。另外要建立健全電子設(shè)計開放實驗作品檔案管理制度,對設(shè)計新穎的作品要建檔保存,同時,要搜集其他院校優(yōu)秀獲獎作品資料,找出差距，總結(jié)經(jīng)驗。
六、加強(qiáng)對在職人員的培訓(xùn)
電子設(shè)計開放實驗也是對老師和實驗技術(shù)人員綜合素質(zhì)和能力的檢驗。要確保開放實驗順利進(jìn)行，必須要具有實驗技能水平高的實驗室工作人員，安排現(xiàn)有人員到企業(yè)學(xué)習(xí)或聘請有經(jīng)驗的專家到現(xiàn)場傳授經(jīng)驗，提高他們的專業(yè)技能水平。同時要加強(qiáng)常規(guī)儀器設(shè)備的維護(hù)、維修、多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)，不斷提高實驗技術(shù)隊伍的業(yè)務(wù)能力。
七、結(jié)語
我校電子設(shè)計開放實驗教學(xué)過程中選用了自動魚食投放、智能澆水花盆、家庭防盜報警系統(tǒng)、語音控制小車等設(shè)計課題，學(xué)生對這些課題很感興趣。開放實驗實施以來，取得了顯著的成績，學(xué)生在各類大賽中獲得了諸多獎項，提高了動手實踐創(chuàng)新能力。由于一些原因，開放實驗的普及率不夠高，部分開放實驗項目學(xué)生參與意識不強(qiáng)，希冀在學(xué)校層面建立一套激勵學(xué)生積極參與開放實驗的措施。將開放實驗納入學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過學(xué)分的形式或者采取與各類競賽相結(jié)合的形式激勵和督促學(xué)生參與開放實驗，也可以在申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目時優(yōu)先考慮,將學(xué)生參加開放實驗變成一種自發(fā)的行為。
作者: 蘇玉萍 單位:西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]邊曉明,吳嶺清.電子設(shè)計創(chuàng)新實驗室開放模式探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù).2010,Vol.8(6):73-76.
[2]肖看,尹仕,嚴(yán)國萍.創(chuàng)新型電工電子全開放實驗教學(xué)模式探索與實踐[J].實驗室研究與探索.2010,Vol.29(4):79-82.
隨著時代的發(fā)展和信息技術(shù)的進(jìn)步，高校的教學(xué)模式、教學(xué)方法也逐漸在發(fā)生著變革，如慕課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)手段不斷涌現(xiàn)，為高校教學(xué)發(fā)展注入了新的活力。伴隨著課程體系的整合，電工電子學(xué)作為工科非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的一門電類基礎(chǔ)課，課程教學(xué)學(xué)時數(shù)在逐年減少。如何在有限的課程教學(xué)學(xué)時要求下，保證學(xué)生能夠順利的掌握電工電子技術(shù)必要的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用，為后續(xù)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和工作打下基礎(chǔ)，這就要求教師不僅僅關(guān)注學(xué)時內(nèi)的課堂教學(xué)，對課程的課后教學(xué)，延續(xù)教學(xué)部分也要多下功夫。同時，電工電子學(xué)還是一門實踐性較強(qiáng)的電類技術(shù)基礎(chǔ)課程，除了要求學(xué)生學(xué)習(xí)掌握理論知識之外，對學(xué)生進(jìn)行實驗研究能力、動手操作能力、實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是十分必要的。要完成這樣的目標(biāo)，光依靠有限的課堂教學(xué)學(xué)時顯然是不大可能。必須切實做好課后延續(xù)教學(xué)部分的教學(xué)設(shè)計，有效的利用新平臺新技術(shù)，實現(xiàn)課后延續(xù)教學(xué)對課內(nèi)教學(xué)的有益補(bǔ)充。本文就課后延續(xù)教學(xué)的一些教學(xué)形式和教學(xué)方法做了分析和探討，希望從Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)，Multisim電路仿真實驗教學(xué)和開放實驗室的實踐教學(xué)等教學(xué)方式中，尋找到課后延續(xù)教學(xué)行之有效的教學(xué)途徑。通過課上和課后教學(xué)過程訓(xùn)練完整有機(jī)的結(jié)合，將對學(xué)生的能力培養(yǎng)貫穿其中，使學(xué)生既掌握基本的知識要求，又能夠有能力的拓展，保障人才培養(yǎng)質(zhì)量。
作為課內(nèi)正常課堂教學(xué)的補(bǔ)充，課后延續(xù)教學(xué)也一直是教師們在教學(xué)活動中常常進(jìn)行的。但之前采用的教學(xué)形式常見的比如常規(guī)的習(xí)題課，課后答疑講解其開展形式都有著局限和約束。習(xí)題課能夠針對全體學(xué)生集中講解，但是需要集中的時間和地點，要應(yīng)對減少課堂學(xué)時的任務(wù)要求，就只能在課后尋找集中的時間，安排難度比較大。也容易演變成變相的課堂教學(xué)。課后教師針對個別學(xué)生的單獨答疑，針對性強(qiáng)，答疑效果也比較好，但是每個學(xué)生單獨答疑消耗教師的時間成本很大，效率不夠高。如何結(jié)合新技術(shù)，利用新的教學(xué)手段是教師們在設(shè)計課后延續(xù)教學(xué)方案時需要考慮的問題[1-3]。
1 Blackboard網(wǎng)絡(luò)平臺教學(xué)
Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是美國Blackboard公司開發(fā)的數(shù)字化教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺，03年開始進(jìn)入中國以來已經(jīng)在近300所高校和教育機(jī)構(gòu)中得到了應(yīng)用。Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺擁有一套強(qiáng)大的教育信息處理功能，其核心功能包括了網(wǎng)絡(luò)課程、教學(xué)資源展示、教學(xué)互動、交互討論、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和評測反饋等等。運(yùn)用Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺作為課后延續(xù)教學(xué)手段，通過在網(wǎng)絡(luò)上搭建的“教”與“學(xué)”的環(huán)境，可以不受時間地點的限制，具有靈活方便、資源共享的優(yōu)點。
Blackboard平?_具有強(qiáng)大的信息資源管理功能。教師可以在開課之前就在平臺上上傳課程的基本信息，包括課程教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教學(xué)課件、課程設(shè)置情況和教學(xué)方式方法等內(nèi)容。既方便師生之間的聯(lián)系，也讓學(xué)生能夠及時了解課程的信息，做好預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。在課堂教學(xué)完成了基本知識講解的任務(wù)之后，學(xué)生可以通過Blackboard平臺下載課件自己進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時Blackboard平臺中提供的作業(yè)模塊和測試模塊可以讓教師定期作業(yè)和測試。學(xué)生通過作業(yè)練習(xí)進(jìn)一步加深對基本知識的消化理解吸收。教師可以通過平臺跟蹤學(xué)生的作業(yè)進(jìn)度，檢查學(xué)生作業(yè)的完成情況，對學(xué)生個人的作業(yè)情況進(jìn)行單獨的在線反饋。教師也可以通過平臺限時測驗，檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時查漏補(bǔ)缺。平臺還具有部分測驗題目的自動批閱功能、數(shù)據(jù)參數(shù)統(tǒng)計功能。不僅減少了教師的工作量，而且統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)更便于教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對全體學(xué)生有共性的錯誤和薄弱點在課程課堂教學(xué)中可以集中的加以講解，及時改進(jìn)。對少數(shù)學(xué)生的個別錯誤則直接訂正，留給學(xué)生自己思考的空間。對于課程中的一些重點、難點問題，教師可以在Blackboard平臺中上傳相關(guān)參考資料，或者是制作成專題的慕課視頻單獨講解，幫助學(xué)生突破重難點問題。
Blackboard平臺中良好的交互討論功能，可以提供分組討論和專題討論，學(xué)生和教師都可以在討論版塊中發(fā)言，學(xué)生的很多問題可以由其他學(xué)生解答或者是大家一起討論解答，不需要依賴教師一個人來回答。同時也不需要教師一遍一遍的反復(fù)回答，所有學(xué)生都能夠在討論版中看到問題分析討論的整個過程。
而這一切都不需要占用課堂教學(xué)資源，完全可以在課后由學(xué)生和教師一起完成，提高了資源的利用效率。學(xué)生更多了自己自主學(xué)習(xí)的空間，教師也節(jié)省了大量的時間精力。因此應(yīng)用Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展課后教學(xué)將會是一種非常行之有效的教學(xué)方式。
2 Multisim電路仿真實驗教學(xué)
電工電子學(xué)是一門實踐性較強(qiáng)的電類技術(shù)基礎(chǔ)課程，學(xué)生除了學(xué)習(xí)理論知識之外，還需要進(jìn)實驗室進(jìn)行實踐能力的鍛煉。然而課堂實踐教學(xué)學(xué)時有限，實驗室資源有限也限制了學(xué)生實踐鍛煉的機(jī)會。如何有效利用有限的資源，就需要在課后的延續(xù)教學(xué)部分多做準(zhǔn)備。美國國家儀器（NI）公司的Multisim電路仿真軟件為我們提供了一種電路分析設(shè)計實踐的好工具，是我們開展實驗課后延續(xù)教學(xué)的好幫手。
Multisim軟件是一款功能強(qiáng)大、界面友好的電路仿真軟件，它擁有非常豐富的元器件和測量儀器庫，可以進(jìn)行各種電子電路的虛擬仿真，分析工具強(qiáng)大。只需要在課堂教學(xué)中花費(fèi)少量時間介紹引入學(xué)生學(xué)習(xí)使用Multisim軟件，我們就可以利用Multisim軟件開展課后延續(xù)教學(xué)了。在學(xué)生正式進(jìn)實驗室做實驗之前，教師可以布置Multisim軟件仿真實驗作為正式實驗的預(yù)習(xí)工作。學(xué)生通過仿真軟件熟悉常用電子元器件的功能，對電路的結(jié)構(gòu)參數(shù)、測試結(jié)果做到心中有數(shù)。而選擇電路元器件、連接電路、仿真測試參數(shù)的過程，鍛煉了學(xué)生的電路分析能力，也為實際電路的連接實現(xiàn)打下了良好的基礎(chǔ)。避免了盲目實驗，不熟悉電子元件帶來元器件燒毀、實驗失敗、數(shù)據(jù)錯誤等種種問題。而Multisim軟件中豐富的儀器設(shè)備也可以有效彌補(bǔ)實驗室中可能出現(xiàn)的儀器不足的問題，可以在常規(guī)實驗之后擴(kuò)展開設(shè)一些需要特殊設(shè)備的設(shè)計性、綜合性實驗。突破了實驗資源場地所帶來的限制，可以讓學(xué)生充分展開手腳，放飛思維，大膽設(shè)計實驗。
Multisim軟件不僅可以用于常規(guī)實驗的預(yù)習(xí)，還可以進(jìn)行深入復(fù)雜實驗的擴(kuò)展，靈活度非常高，便于在課后開展，也是延續(xù)教學(xué)非常好的一種教學(xué)方式。
3 開放實驗室的實踐教學(xué)
純軟件仿真的東西帶給學(xué)生的更多還是一個感性認(rèn)識，要切實掌握知識，提高實踐能力還是需要一定量的實際實物操作的。電工電子學(xué)課程實驗可以分為基礎(chǔ)層實驗和應(yīng)用創(chuàng)新層實驗。在電工電子學(xué)課程學(xué)時被壓縮之后，課堂內(nèi)的實驗教學(xué)更多的只能保證基礎(chǔ)性實驗的進(jìn)行，沒有時間開展應(yīng)用創(chuàng)新實驗。基礎(chǔ)層實驗多為驗證型實驗，主要保證通過實驗加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識點的理解，鍛煉學(xué)生的基本實驗動手操作能力。應(yīng)用創(chuàng)新層實驗則多為設(shè)計性、綜合性實驗，拓展了實驗的深度和廣度，對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力提出了更高的要求，需要學(xué)生更多的進(jìn)行自主鉆研和思考。將課后延續(xù)教學(xué)也納入實驗教學(xué)培養(yǎng)計劃，學(xué)生通過實驗網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)，自己在課后進(jìn)入實驗室進(jìn)行實踐操作。開放實驗室向?qū)W生提供更多的實驗資源和實驗場地，體現(xiàn)了以人為本的教學(xué)觀念，讓學(xué)生成為實驗的主體。對于能力比較弱的學(xué)生，課內(nèi)學(xué)時不足以讓他完成實驗的，他可以通過課后延續(xù)教學(xué)去補(bǔ)足。避免學(xué)生因?qū)嵺`環(huán)節(jié)困難而產(chǎn)生畏難和退縮，以至于越拉越遠(yuǎn)跟不上進(jìn)度。對于能力強(qiáng)的學(xué)生，課后延續(xù)教學(xué)則可以給他更大的自由發(fā)揮空間。在課后延續(xù)教學(xué)中教師布置一些更為綜合性、開放性的題目，讓學(xué)生自主設(shè)計和開展實驗，提高了挑戰(zhàn)性，也更大程度上激發(fā)了學(xué)生的??新欲望。
通過這樣的課后延續(xù)可以使電工電子學(xué)課程實踐學(xué)時真正得到大力度的增加，從而更加系統(tǒng)的對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，將知識與能力有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)知識、素質(zhì)、能力的一體化。相信這樣開放性課后延續(xù)教學(xué)實驗將會受到了學(xué)生普遍的歡迎，取得良好效果。
關(guān)鍵詞：學(xué)生體驗；信息化教學(xué)資源；教學(xué)資源設(shè)計
新課程改革突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中的體驗，要求從以知識作為起點和終點的教學(xué)，轉(zhuǎn)向注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗的教學(xué)。而注重學(xué)生體驗的教學(xué)，則強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個人體驗，強(qiáng)調(diào)師生、生生間的生活聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生精神世界和生命意義的建構(gòu)[1]。在信息化教學(xué)設(shè)計中，強(qiáng)調(diào)充分利用信息技術(shù)進(jìn)行基于資源、基于研究、基于問題等方面的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者在意義豐富的情境中主動建構(gòu)知識。
信息化教學(xué)資源是指運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，對信息化教學(xué)的活動給予支持的各種資源。信息化教學(xué)資源的使用者可以是教師，也可以是學(xué)生，本文所說的信息化教學(xué)資源，其使用者是學(xué)生。信息化教學(xué)資源作為信息化教學(xué)過程中支撐學(xué)生學(xué)習(xí)的重要手段，自然其設(shè)計也要以學(xué)生獲得良好的體驗為宗旨，因此，以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源設(shè)計在信息化教學(xué)過程中尤為重要。
一、學(xué)生體驗和用戶體驗
（一）學(xué)生體驗的內(nèi)涵及分類
一般來說，學(xué)生體驗可以從廣義和狹義兩個角度去界定。廣義的學(xué)生體驗是指學(xué)生在與教育系統(tǒng)交互過程中獲得的認(rèn)識和情感。狹義的學(xué)生體驗是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得的認(rèn)識和情感。本文所說的學(xué)生體驗是指學(xué)生在信息化教學(xué)資源支持學(xué)習(xí)的過程中獲得的認(rèn)識和情感。
體驗具有自主性、過程性和親歷性等特點，體驗既是一種活動，也是一種結(jié)果。根據(jù)學(xué)習(xí)活動結(jié)果的作用對學(xué)生體驗進(jìn)行劃分，可以將學(xué)生體驗分成積極的體驗和消極的體驗兩種。如果學(xué)習(xí)活動的結(jié)果對學(xué)生在活動后的學(xué)習(xí)與生活能起到促進(jìn)作用，則認(rèn)為學(xué)生獲得了積極的體驗；當(dāng)學(xué)習(xí)活動的結(jié)果并不能促進(jìn)甚至阻礙了學(xué)生在活動后的學(xué)習(xí)與生活，則被視為消極的體驗[2]。
信息化教學(xué)設(shè)計強(qiáng)調(diào)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源來支持學(xué)生的學(xué)習(xí)，因此，利用信息化教學(xué)資源促進(jìn)學(xué)生獲得積極的體驗，使學(xué)生在積極的體驗下完成對知識的意義建構(gòu)，對信息化教學(xué)是十分重要的。
（二）學(xué)生體驗和用戶體驗
與學(xué)生體驗相類似概念的是Web開發(fā)中的用戶體驗。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO9241-210，2008）對用戶體驗的定義為：用戶使用或假想使用一個產(chǎn)品、系統(tǒng)或服務(wù)時的感知和反饋[3]。在Web產(chǎn)品的開發(fā)的過程中，強(qiáng)調(diào)以用戶體驗做為設(shè)計決策的中心，產(chǎn)品開發(fā)以實際用戶的需要和目標(biāo)為驅(qū)動，用戶體驗的設(shè)計貫穿產(chǎn)品開發(fā)的全過程。
通過對學(xué)生體驗和用戶體驗進(jìn)行對比分析，找到二者的共同點和不同點。借鑒產(chǎn)品對用戶體驗的影響因素和以用戶體驗為中心的產(chǎn)品設(shè)計要素的已有研究成果，可以得出信息化教學(xué)資源對學(xué)生體驗的影響因素和以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源設(shè)計的要素。
信息化教學(xué)資源是一種教育產(chǎn)品，相對于Web產(chǎn)品具有明顯的教學(xué)特性。為了保證產(chǎn)品的教學(xué)特性，必須進(jìn)行教學(xué)需求分析，根據(jù)產(chǎn)品在教學(xué)中的作用來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。因此，教學(xué)設(shè)計是教學(xué)產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)中的關(guān)鍵步驟。[4]
信息化教學(xué)資源除了遵循產(chǎn)品開發(fā)的一般要求外，其設(shè)計還應(yīng)符合教學(xué)設(shè)計的要求。信息化教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計主要是確定學(xué)習(xí)者特征、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生需求、信息化教學(xué)資源的類型和設(shè)計目標(biāo)，因此，教學(xué)設(shè)計也是影響學(xué)生體驗的重要因素。信息化教學(xué)資源對學(xué)生體驗的影響因素可以借鑒產(chǎn)品對用戶體驗的影響因素，再結(jié)合教學(xué)設(shè)計的對學(xué)生體驗的影響，就可以得到信息化教學(xué)資源對學(xué)生體驗的影響因素。
二、教學(xué)資源對學(xué)生體驗的影響因素
產(chǎn)品對用戶體驗的影響因素主要體現(xiàn)在產(chǎn)品功能性和使用性的設(shè)計上，而信息化教學(xué)資源對學(xué)生體驗的影響不僅體現(xiàn)在信息化教學(xué)資源自身功能性和使用性的設(shè)計上，還體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計上。
產(chǎn)品對用戶體驗的影響因素主要有內(nèi)容、功能性、使用性和品牌四個方面。具體到用戶體驗的管理，可以對影響用戶體驗的四個因素從可用、易用、友好、視覺和品牌五個方面進(jìn)行管理。遷移到信息化教學(xué)資源的設(shè)計中，影響學(xué)生體驗的因素有：教學(xué)設(shè)計、內(nèi)容、功能性和使用性四個方面。學(xué)生體驗的管理主要包括教學(xué)設(shè)計、可用、易用、友好和視聽覺。
（一）信息化教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計
教學(xué)設(shè)計作為信息化教學(xué)資源影響學(xué)生體驗的主要因素和學(xué)生體驗設(shè)計管理的主要因素，其在信息化教學(xué)資源的開發(fā)過程中具有十分重要的作用。信息化教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計對學(xué)生體驗的影響主要包括：是否符合學(xué)生的特點、能否滿足學(xué)生的需求。學(xué)生體驗設(shè)計管理金字塔中的教學(xué)設(shè)計主要包括信息化教學(xué)資源是否符合信息化教學(xué)設(shè)計的需要，與信息化教學(xué)模式保持一致，資源的類型、設(shè)計目標(biāo)是否合理。按照設(shè)計最終開發(fā)完成的信息化教學(xué)資源是否可以有效幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，使學(xué)生獲得積極的體驗。
（二）信息化教學(xué)資源的可用性
可用性是一個被大量研究的單因素，在ISO9241-11（1998）標(biāo)準(zhǔn)中，可用性被定義為：某一特定用戶在特定的任務(wù)場景下使用某一產(chǎn)品能夠有效地、高效地、滿意地達(dá)成特定目標(biāo)的程度[7]。信息化教學(xué)資源的可用性是除教學(xué)設(shè)計外影響學(xué)生體驗最重要的因素，主要包括可用和有用兩方面，可用是指信息化教學(xué)資源的功能可以被學(xué)生正常使用，不會出現(xiàn)技術(shù)上的錯誤；有用是指信息化教學(xué)資源的功能和內(nèi)容對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程可以提供有效的支持，對教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成具有顯著效果。
（三）信息化教學(xué)資源的易用性
信息化教學(xué)資源的易用性直接決定利用教學(xué)資源支持學(xué)習(xí)過程達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的效果，易用性主要包含易見、易學(xué)和易用三個方面。易見，信息化教學(xué)資源的所有功能很容易發(fā)現(xiàn)，無需較深層次的查找；易學(xué)，信息化教學(xué)資源使用簡單，無需經(jīng)過學(xué)習(xí)或經(jīng)過簡單的學(xué)習(xí)就可以掌握信息化教學(xué)資源的使用方法；易用，在熟練使用信息化教學(xué)資源的時候可以更快的進(jìn)行操作。
（四）信息化教學(xué)資源的友好性
信息化教學(xué)資源的友好體現(xiàn)在資源使用的整個過程，友好的學(xué)生體驗往往決定了學(xué)生對信息化教學(xué)資源的最終評價。友好的學(xué)生體驗設(shè)計需要符合學(xué)生的使用習(xí)慣，主要包含：界面友好、文字友好、交互友好、操作友好等。
（五）信息化教學(xué)資源的視聽覺設(shè)計
信息化教學(xué)資源中視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計的目的其實是要傳遞一種信息，由此建立學(xué)生的吸引力并向?qū)W生傳遞信息。這里的視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計的重點不是視覺、聽覺信息內(nèi)容的設(shè)計，而是為了使學(xué)生獲得良好的視聽體驗的設(shè)計。視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計應(yīng)該符合學(xué)生的需求和期望，同時需要考慮到學(xué)生的信息技術(shù)能力。
三、以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源設(shè)計的要素
在信息化教學(xué)資源設(shè)計過程中應(yīng)該以學(xué)生體驗為設(shè)計決策的中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生優(yōu)先的設(shè)計模式。借鑒以用戶體驗為中心的Web產(chǎn)品設(shè)計的三個要素：信息架構(gòu)、交互設(shè)計和視覺設(shè)計，以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源設(shè)計的要素主要包括：教學(xué)設(shè)計、內(nèi)容設(shè)計、信息架構(gòu)、交互設(shè)計和視聽覺設(shè)計。
（一）以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計
在信息化教學(xué)資源開發(fā)的過程中，信息化教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是教學(xué)思想的具體表現(xiàn)。信息化教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計主要包括學(xué)習(xí)者特征分析、教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)內(nèi)容分析，找到信息化教學(xué)資源支撐教學(xué)重難點解決的整合點，確定信息化教學(xué)資源的類型和設(shè)計目標(biāo)。在信息化教學(xué)中，信息化教學(xué)資源的設(shè)計要符合信息化教學(xué)設(shè)計的需要，和具體的信息化教學(xué)模式保持一致，保證利用信息化教學(xué)資源對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程提供有效的支持，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，同時使學(xué)生獲得良好的體驗。
（二）以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源的內(nèi)容設(shè)計
信息化教學(xué)資源的設(shè)計過程中內(nèi)容設(shè)計中的內(nèi)容不僅指文本，還包括圖片、音頻和視頻。內(nèi)容設(shè)計就是設(shè)計需要向?qū)W生呈現(xiàn)的信息。信息的內(nèi)容能有效的幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生獲得較好的情感體驗。這些信息通過架構(gòu)設(shè)計、視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計將信息以確定的組織方式和呈現(xiàn)形式傳遞給學(xué)生。
（三）以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源的信息架構(gòu)設(shè)計
信息化教學(xué)資源設(shè)計中信息架構(gòu)的設(shè)計是一個整理信息，平衡系統(tǒng)與學(xué)生需求，將信息變成一個經(jīng)過組織、歸類、以及具有瀏覽體系的組合結(jié)構(gòu)的過程。良好的信息架構(gòu)需要遵循教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論，將信息的基本單位――節(jié)點，在組織原則的指導(dǎo)下，按照結(jié)構(gòu)方法對節(jié)點進(jìn)行組織。節(jié)點、組織原則和結(jié)構(gòu)方法的確定都要符合學(xué)生的需要、期望和已有的經(jīng)驗，以易用和友好為原則，使學(xué)生獲得良好的體驗。
（四）以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源的交互設(shè)計
交互設(shè)計是指設(shè)計人和產(chǎn)品或服務(wù)互動的一種機(jī)制，交互設(shè)計呈現(xiàn)給學(xué)生操作上的體驗，強(qiáng)調(diào)易用性、可用性和友好性。交互設(shè)計體現(xiàn)在信息化教學(xué)資源使用的全過程，如：登陸設(shè)計、表單設(shè)置、按鈕設(shè)置等等。良好的交互設(shè)計需要信息化教學(xué)資源根據(jù)學(xué)生的操作及時、正確、友好的響應(yīng)。交互設(shè)計在本質(zhì)就是設(shè)計易學(xué)易用、有良好使用效果而且操作令人愉悅的信息化教學(xué)資源。
（五）以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源的視聽覺設(shè)計
視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計需要在交互設(shè)計和信息架構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，將內(nèi)容信息以符合學(xué)生特點的形式表達(dá)出來。視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計不只是關(guān)心字體顏色和音量大小，還需要關(guān)注學(xué)生使用信息化教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的效率。一個沒有有效視覺體驗和聽覺體驗的信息化教學(xué)資源就像沒有門和窗的房屋一樣，雖然里面有好的東西，但沒有人可以拿到。良好的視覺設(shè)計應(yīng)該將保持界面設(shè)計風(fēng)格一致，每一個頁面的重點內(nèi)容都處于顯著位置并清晰呈現(xiàn)，導(dǎo)航設(shè)計要豐富準(zhǔn)確的呈現(xiàn)信息架構(gòu)的分類，保證在各分類間實現(xiàn)快速有效的跳轉(zhuǎn)。在個別化教學(xué)系統(tǒng)中，視覺設(shè)計和聽覺設(shè)計需要根據(jù)學(xué)生的風(fēng)格特征進(jìn)行變化，在增強(qiáng)學(xué)生體驗的同時也會獲得更好的學(xué)習(xí)效果。
四、總結(jié)
在信息化教學(xué)資源設(shè)計過程中應(yīng)該以學(xué)生體驗為設(shè)計決策的中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生優(yōu)先的設(shè)計模式。信息化教學(xué)資源對學(xué)生體驗的影響因素主要有：教學(xué)設(shè)計、內(nèi)容、功能性和可用性。學(xué)生體驗的管理主要包括教學(xué)設(shè)計、可用、易用、友好和視聽覺。以學(xué)生體驗為中心的信息化教學(xué)資源設(shè)計的要素包括：教學(xué)設(shè)計、內(nèi)容設(shè)計、信息架構(gòu)、交互設(shè)計和視聽覺設(shè)計。在對信息化教學(xué)資源進(jìn)行設(shè)計時，需要考慮信息化教學(xué)資源對學(xué)生體驗影響的四種因素和管理的五個方面，將影響因素融合到信息化教學(xué)資源設(shè)計要素中，才能使學(xué)生獲得積極的體驗，更好的完成對知識的意義建構(gòu)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞： 實驗教學(xué) 電子技術(shù)實驗 設(shè)計性實驗
實驗教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)體系的重要組成部分，也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)高素質(zhì)人才中起著舉足輕重的作用。電子技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的課程，因此其實驗課顯得尤為重要。通過電子技術(shù)實驗課程的學(xué)習(xí)，不僅要使學(xué)生掌握電子技術(shù)必要的基本理論知識和基本實驗知識與實驗技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創(chuàng)新能力。
一、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題
長期以來，電子技術(shù)實驗課大多采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，主要以驗證性實驗為主，學(xué)生以固定的班級為單位，在同一時間里用同一種教材，做同一個以驗證性實驗為主的實驗。學(xué)生按指導(dǎo)書或教師規(guī)定的實驗步驟進(jìn)行“廣播操式”的實驗，這種教學(xué)模式置學(xué)生于被動學(xué)習(xí)和機(jī)械操作的狀態(tài)，無法調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，他們不知道為什么這樣做，也不知道實驗結(jié)果說明了什么，即使得出很離譜的數(shù)據(jù)也心安理得。實驗課的考核一般以實驗報告的平均分計算成績，學(xué)生在實驗中急于得出實驗數(shù)據(jù)，對實驗中碰到的各種問題不分析解決，有的干脆抄襲別人的數(shù)據(jù)，還有的忙著趕抄上次實驗的實驗報告?！皩嶒炞龅煤貌蝗鐚嶒瀳蟾娉煤谩?，這種以實驗報告成績定優(yōu)劣，只注重結(jié)果而忽視過程的考核方式，不但有失公平，而且無法達(dá)到掌握基本實驗知識與實驗技能，培養(yǎng)獨立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。
針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的不足，我們在電子技術(shù)實驗課程中開展了設(shè)計性實驗教學(xué)模式的探索與實踐。
二、設(shè)計性實驗教學(xué)的探索與實踐
設(shè)計性實驗是指結(jié)合課程教學(xué)或獨立于課程教學(xué)，在給定實驗?zāi)康囊蠛蛯嶒灄l件的前提下，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的探索性實驗，旨在提高學(xué)生在實驗中的主動性，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，著重培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題、解決問題的能力及自主創(chuàng)新能力。關(guān)于設(shè)計性實驗教學(xué)，我們進(jìn)行了以下探索。
1. 精選實驗內(nèi)容
根據(jù)教學(xué)基本要求，結(jié)合實驗教學(xué)大綱，對實驗內(nèi)容進(jìn)行整合，從中精選出十多個實驗，這些實驗內(nèi)容分為三類：基礎(chǔ)實驗、自主設(shè)計性實驗和綜合設(shè)計性實驗，可以根據(jù)不同專業(yè)、不同課時的教學(xué)要求，從中選出若干個實驗進(jìn)行教學(xué)。
2.精編實驗指導(dǎo)書
為適應(yīng)設(shè)計性實驗教學(xué)的要求，重新精心編寫實驗指導(dǎo)書，對傳統(tǒng)實驗指導(dǎo)書中的實驗原理、使用的儀器設(shè)備型號和詳細(xì)的實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)表格等內(nèi)容進(jìn)行必要的整合取舍，并根據(jù)教學(xué)基本要求和設(shè)計性實驗的內(nèi)容將實驗指導(dǎo)書分為基礎(chǔ)實驗、自主設(shè)計性實驗和綜合設(shè)計性實驗三部分。
在基礎(chǔ)實驗中，我們充分考慮學(xué)生的水平差異大，且多數(shù)學(xué)生除了在普通物理實驗課時獲得一點對電類實驗的認(rèn)識之外，還是第一次比較深入地認(rèn)識電子技術(shù)實驗的特點，因此我們選擇電路簡單、實驗原理易懂、便于上手的傳統(tǒng)實驗；在編寫講義時基本采用傳統(tǒng)的實驗教材的編寫方法，對實驗的電路、原理、步驟、測量數(shù)據(jù)等內(nèi)容做出詳細(xì)的說明，以方便學(xué)生自學(xué)，使學(xué)生通過基礎(chǔ)實驗了解常用電子元件、電路及各種電量的測量方法，同時學(xué)會各種實驗儀器和設(shè)備的基本使用方法，為后續(xù)實驗奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
在自主設(shè)計性實驗中，我們以簡單的單元電路為例，詳細(xì)地講解如何根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，結(jié)合現(xiàn)有條件設(shè)計實驗，并完成實驗。編寫順序是：①根據(jù)實驗?zāi)康模斫鈱嶒炘?；②根?jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗原理圖，并根據(jù)理論知識及電路參數(shù)，計算有關(guān)測試量的理論值；③設(shè)計實驗的詳細(xì)步驟及測試數(shù)據(jù)的表格、測繪波形圖等，確定測試數(shù)據(jù)、波形等所需的儀器；④進(jìn)行實驗測試；⑤把實驗測試結(jié)果與理論值比較，分析誤差原因，提出改進(jìn)措施或思路。通過自主設(shè)計性實驗，學(xué)生學(xué)會如何根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵笤O(shè)計實驗，為綜合設(shè)計性實驗提供必要的基礎(chǔ)。
綜合設(shè)計性實驗部分，指導(dǎo)書的編寫相對比較簡單，只提出實驗的目的要求和條件、后續(xù)的工作包括實驗原理圖、實驗電路的設(shè)計、元件參數(shù)的確定、實驗步驟及測試數(shù)據(jù)的表格等由學(xué)生完成。在綜合設(shè)計性實驗中，學(xué)生必須根據(jù)要求設(shè)計電路，自行設(shè)計實驗來對所設(shè)計電路進(jìn)行測試，以檢驗設(shè)計的電路是否符合要求。為了幫助學(xué)生預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，對不同實驗給出相應(yīng)的思考題或者給學(xué)生一些提醒，以幫助學(xué)生理解實驗原理，確定電路方案，設(shè)計實驗步驟，以便完成實驗。該部分實驗相對比較難，可根據(jù)不同專業(yè)的要求選做。
指導(dǎo)書的附錄中給出：①電子技術(shù)實驗箱的使用說明；②常用集成塊的引腳、功能圖；③常用電子儀器的使用簡介等內(nèi)容。
3.調(diào)整評價體系
要對設(shè)計性實驗是否成功作出客觀合理的評價，除了要對實驗結(jié)果進(jìn)行考核之外，還應(yīng)更注重對實驗過程的考核。
針對自主設(shè)計性實驗指導(dǎo)書中只給出實驗的目的和要求，其他的內(nèi)容均要求學(xué)生獨立完成的特點，把考查學(xué)生的實驗效果分成以下三個方面：第一，從實驗報告上考查學(xué)生設(shè)計實驗的能力。主要考查學(xué)生對實驗的原理是否理解，是否設(shè)計了合理的實驗步驟，是否設(shè)計了合適的記錄實驗波形、數(shù)據(jù)的圖表。第二，在實驗中，考察學(xué)生的實驗動手能力和分析問題解決問題的能力。通過觀察學(xué)生在實驗中能否熟練正確連接電路，能否正確地使用有關(guān)儀器和設(shè)備，能否自主地進(jìn)行實驗，能否自行解決實驗中出現(xiàn)的一些簡單的問題如檢查電源、信號源是否正常、檢查連線是否通斷、檢查元件是否損壞等，從而對學(xué)生的實驗動手能力和分析問題、解決問題的能力作出客觀的評價。第三，考察實驗是否成功，主要考查學(xué)生是否通過努力成功地完成了一個實驗。
我院在電子技術(shù)實驗教學(xué)中開展設(shè)計性實驗教學(xué)模式的探索起步雖然比較晚，但通過這些年的探索與實踐，同時借鑒其他兄弟院校的成功經(jīng)驗，取得可喜的成績，學(xué)生在全國大學(xué)生電子設(shè)計賽、挑戰(zhàn)杯全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中，連續(xù)多年取得一等獎、二等獎項多個。這無疑是對我們付出的努力的肯定，也是我們繼續(xù)努力的動力。
三、存在的問題
設(shè)計性實驗由于由學(xué)生自行設(shè)計實驗，他們設(shè)計的方案、方法、步驟、電路不盡相同，因此在實驗過程中會出現(xiàn)各種各樣、無法預(yù)料的問題，這對實驗指導(dǎo)教師提出了更高的要求。
由于學(xué)生水平參差不齊，部分學(xué)生基礎(chǔ)差，有的課前沒有預(yù)習(xí)準(zhǔn)備或預(yù)習(xí)準(zhǔn)備不充分，因此有的無法獨立完成實驗，這就需要教師騰出更多的時間和精力輔導(dǎo)，甚至自始至終需要教師的指導(dǎo)，“嚴(yán)重影響正常教學(xué)秩序”。如果只配備跟傳統(tǒng)教學(xué)模式相同人數(shù)的教師的話，將難于顧及其他學(xué)生，無法對其他學(xué)生的實驗過程進(jìn)行細(xì)致的考察，導(dǎo)致影響對其實驗成績的準(zhǔn)確評定。
即使沒有出現(xiàn)“影響正常教學(xué)秩序”的學(xué)生（這是不可能的），在學(xué)生人數(shù)相同的情況下，也需要投入更多的教師，才能對學(xué)生的實驗過程進(jìn)行較細(xì)致的考察，以便對學(xué)生的實驗動手能力和分析問題解決問題的能力及實驗成績作出客觀公正的評價。
如果在實驗教學(xué)中無法投入更多教師的話，則必須對學(xué)生分組安排實驗，但這會帶來其他問題如：造成教師負(fù)擔(dān)過重、影響教師、學(xué)生其他課程的安排等。
出現(xiàn)的這些問題，一方面需要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性極，課前認(rèn)真預(yù)習(xí)、充分做好準(zhǔn)備，另一方面需要有關(guān)部門的理解、支持和配合，同時需要教師付出更多的努力和奉獻(xiàn)，從而得以較好解決。
[關(guān)鍵詞] 網(wǎng)絡(luò) 教學(xué)資源 資源庫建設(shè) 共享
無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院是一所具有五十多年辦學(xué)史的職業(yè)技術(shù)院校,學(xué)院2006年新校區(qū)建成,學(xué)校面貌有了嶄新變化,辦學(xué)條件有了明顯改善。2007年,學(xué)校取得高職高專教學(xué)水平評估優(yōu)秀。2008年以來,學(xué)院以科學(xué)發(fā)展觀來統(tǒng)領(lǐng)各項工作,堅持內(nèi)涵提高,學(xué)院在教學(xué)上一直保持發(fā)展與創(chuàng)新的戰(zhàn)略思想。
學(xué)院2006年基礎(chǔ)建設(shè)完成后,2009年又進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)出口的改造,使得學(xué)院網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了很大的改善,在教學(xué)硬件發(fā)展的同時,我們也推進(jìn)了教學(xué)軟件的發(fā)展,購買了精品課程制作及展示軟件――天空教室。在硬件、軟件迅速發(fā)展并趨向成熟的條件下,網(wǎng)絡(luò)資源的建設(shè)就顯得非常重要,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源將教學(xué)資源結(jié)合起來,為課堂教學(xué)提供一個更為全面、豐富、先進(jìn)的教學(xué)平臺,是我們工作新的努力方向。在新形勢下、在高等教育的發(fā)展中,我院面臨了一些機(jī)遇和挑戰(zhàn),尤其是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)與共享問題:怎樣開創(chuàng)一條多、快、好、省的建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)資源的有效途徑,如何使資源建設(shè)更適合于學(xué)院現(xiàn)狀和教育實踐,如何高效地組織教學(xué)資源的體系結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)高效率的資源共享和數(shù)據(jù)流通。這些問題都是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)中急需考慮和解決的核心問題。
一、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的現(xiàn)狀及存在的問題
1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源缺乏,內(nèi)容不夠豐富;形態(tài)靜止,呈現(xiàn)呆板
學(xué)校沒有調(diào)動教師的參與熱情,積極制作教學(xué)中急需的資源,多數(shù)資源庫中的素材是從其他網(wǎng)站上下載的,與實際教學(xué)需要有一定的距離。也沒有積極引導(dǎo)學(xué)生使用資源庫,對資源做出反饋和評價,導(dǎo)致資源內(nèi)容不能及時改進(jìn)和完善。多媒體教學(xué)內(nèi)容多數(shù)是靜態(tài)圖像、圖標(biāo),聲音、動畫、影視剪輯等的簡單拼湊,而沒有為了文化交流、知識學(xué)習(xí)、觀點表達(dá)等目的,由人或組織原創(chuàng)的,包含文字、圖片、動畫、視頻、音頻的交互陛內(nèi)容包。
2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源交互性差,輕學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計,互動資源建設(shè)缺失
高質(zhì)量的多媒體內(nèi)容體現(xiàn)在3個方面,即高質(zhì)量的核心思想、高質(zhì)量的表現(xiàn)形式和高質(zhì)量的交互性。給予網(wǎng)絡(luò)的多媒體內(nèi)容必須具有最起碼的交互性。交互性涉及內(nèi)容包括與用戶之間的交互,內(nèi)容者、管理者與用戶之間的交互,用戶相互之間的交互。缺乏交互性的多媒體內(nèi)容是無法改變灌輸和宣講的陳舊教學(xué)形式的。教學(xué)資源缺乏交互性,交互是教學(xué)活動的一個重要組成部分,其中包括學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)生與教師以及學(xué)習(xí)者之間的交互。在筆者調(diào)查的學(xué)校,老師制作的一些精品課程包括國家級的精品課程中,具有交互功能的很少。部分精品課程添加了網(wǎng)上答疑、互動論壇等板塊,但幾乎都存在著使用率不高的問題。
網(wǎng)絡(luò)課程只重視教學(xué)內(nèi)容的展示,忽略學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計。教學(xué)設(shè)計不僅要考慮如何達(dá)到教學(xué)目的,還要幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景。目前多數(shù)網(wǎng)絡(luò)課程多重視呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資料,沒有為學(xué)習(xí)者設(shè)置學(xué)習(xí)情境,學(xué)習(xí)者依然是被動的學(xué)習(xí)。
3.缺乏有效的資源管理機(jī)制,使用不方便
目前,學(xué)校為了快速豐富網(wǎng)絡(luò)教育資源,把各類教學(xué)內(nèi)容一股腦兒地上傳到服務(wù)器上,由于從根本上缺乏資源管理的概念,不能完成對大量的網(wǎng)絡(luò)資源有效管理。這既給教師和學(xué)生的使用帶來了障礙,也影響了教育資源的有效維護(hù)。當(dāng)前資源建設(shè)缺乏智能管理,大部分的資源都缺乏對自身的描述,所以很難在資源建設(shè)的基礎(chǔ)之上開發(fā)更為智能的應(yīng)用。
4.資源建設(shè)難以適應(yīng)職業(yè)技術(shù)教育
目前,建設(shè)的資源庫主要以文本、視頻、課件、素材等這類傳統(tǒng)的資源為主,而有利于技能訓(xùn)練的虛擬多媒體和實景展現(xiàn)、實操演示的資源比較匱乏。因此要優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容,科學(xué)合理地構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源體系,注重知識和技能的傳授,使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源充分體現(xiàn)對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重視和對實際動手能力的培養(yǎng),把學(xué)生實踐技能的訓(xùn)練作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。
二、無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)資源庫建設(shè)
教學(xué)資源建設(shè)可以分4個層面建設(shè),一是素材類教育資源的建設(shè),主要有8大類:試題庫、試卷素材、媒體素材、課件素材、案例素材、常見問題素材和教育資源索引;二是網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè),它是按照學(xué)科知識體系以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的要求,對各種教學(xué)資源的綜合集成;三是資源建設(shè)評價,通過評價篩選優(yōu)秀的教育資源;四是教學(xué)資源管理系統(tǒng)的開發(fā)。
1.系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)采用瀏覽器服務(wù)器務(wù)器B/S(Browser/Server)結(jié)構(gòu)它是新型的多級分布式結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式,WEB瀏覽器是客戶端最主要的應(yīng)用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端,將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上,簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用。B/S結(jié)構(gòu),將應(yīng)用邏輯全部置于服務(wù)器上,客戶端利用WEB瀏覽器登陸服務(wù)器下載應(yīng)用,用通用瀏覽器實現(xiàn)了原來需要復(fù)雜專用軟件才能實現(xiàn)的強(qiáng)大功能,節(jié)約了開發(fā)成本。
2.系統(tǒng)組成
教學(xué)資源管理系統(tǒng)分3個子系統(tǒng),資源管理子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、資源建設(shè)與使用交流系統(tǒng)。
(1)教學(xué)資源庫管理子系統(tǒng)
①資源庫的分類:
第一,按院系分類(以無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例):陶瓷工藝系、數(shù)字藝術(shù)系、環(huán)境藝術(shù)系、服裝工程系、機(jī)電工程系、電子信息系、經(jīng)濟(jì)管理系。
第二,按素材類型:試卷素材、媒體素材、文獻(xiàn)素材、課件素材、案例素材、常見問題素材和教學(xué)資源索引素材。
②資源審核:對會員用戶上傳的資源進(jìn)行審查和驗收、資源的清理、刪除。
③資源的共建共享:使用者可以隨時、隨地通過網(wǎng)絡(luò)訪問、上傳下載存放和使用庫中資源。
④資源的處理與上傳:提供2種方式實現(xiàn)資源的上傳,一種是注冊用戶在前臺將本地資源上傳到資源服務(wù)器,上傳后需要資源庫管理員審查和驗收;另一種是資源庫管理員針對已經(jīng)在資源庫服務(wù)器上的現(xiàn)有資源進(jìn)行批量入庫。
⑤資源檢索:為使用者提供資源庫中資源的多種檢索功能。如課程導(dǎo)航、資源庫導(dǎo)航、專業(yè)專題導(dǎo)航等,方便學(xué)習(xí)者使用。通過資源檢索(關(guān)鍵字搜索、全文檢索、高級搜索、關(guān)聯(lián)搜索)發(fā)現(xiàn)自己需要的資源,進(jìn)行在線預(yù)覽,在線點播、資源下載,并可以上傳資源評價或者瀏覽資源評價。
(2)系統(tǒng)管理子系統(tǒng)
站點管理模塊:主要包括了站點設(shè)置、新聞管理、欄目設(shè)置、論壇設(shè)置等模塊。
用戶管理模塊:主要有用戶添加、登陸、信息修改、使用權(quán)限等管理和系統(tǒng)管理等功能。
用戶添加能實現(xiàn)用戶導(dǎo)入和用戶注冊功能。
用戶主要有:系統(tǒng)管理員、資源審核員、教師、學(xué)生和游客。
用戶功能權(quán)限設(shè)置:系統(tǒng)管理員、資源審核員、教師、學(xué)生和游客設(shè)置不同的權(quán)限。
用戶信息維護(hù):主要是用戶修改密碼、編輯和修改個人信息。
(3)信息與在線交流
提供BBS服務(wù)、教育論壇、電子郵件服務(wù)系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實現(xiàn)在線或離線網(wǎng)上交流、輔導(dǎo)。
3.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享的實現(xiàn)與關(guān)鍵技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享系統(tǒng)包含兩個層次,一是校園網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的共享;另一個就是與外部資源的共享,包括與其他學(xué)校、地區(qū)以及更大范圍的資源共享。在資源建設(shè)的最初時期,資源共享是以校園網(wǎng)內(nèi)部資源共享為前提,與外部資源系統(tǒng)的共享是我們下一步主要研究的目標(biāo)。
資源共享主要解決以下問題:
(1)分布性。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源及不同組織提供的教學(xué)資源分布在Web上的各個角落。其零散、無序的分布狀態(tài)是資源共享面臨的問題之一。
(2)異構(gòu)性。體現(xiàn)在3個方面:平臺異構(gòu)性,包括基礎(chǔ)操作系統(tǒng)(如Unix、Windows Server、Linux等)的異構(gòu)性;數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如Oracle、SQL Server,DB2等)的異構(gòu)性;不同數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(如由關(guān)系、模式、層次、網(wǎng)絡(luò)、面向?qū)ο?、函?shù)型數(shù)據(jù)庫)所組成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的異構(gòu)性。
(3)獨立性。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源由各組織及機(jī)構(gòu)建立,其訪問原則、支付方式及用戶認(rèn)證都由各組織單獨確定,其獨立性是資源共享所面臨的又一問題。
(4)復(fù)雜性。資源共享系統(tǒng)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)。海量的數(shù)據(jù)資源具有各自不同的數(shù)據(jù)類型、搜索界面和體系結(jié)構(gòu),使用的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議也各不相同,同時還涉及到知識產(chǎn)權(quán)和利益分配等經(jīng)濟(jì)問題,復(fù)雜性是資源共享所面臨的最大困難之一。
(5)并發(fā)性。當(dāng)多個用戶并發(fā)地存取數(shù)據(jù)時,就會產(chǎn)生多個事務(wù)同時存取同一數(shù)據(jù)的情況。若對并發(fā)操作不加控制就可能會讀取和存儲不正確的數(shù)據(jù),破壞數(shù)據(jù)庫的一致性。數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)一致性是一對不可調(diào)和的矛盾,為了達(dá)到數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)一致性的目的,必須進(jìn)行并發(fā)控制。
我們的建議是:以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù)庫共享為突破口,循序漸進(jìn)地推進(jìn)共享機(jī)制建設(shè)。因為課件的下載、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的分享等是相對比較容易的,所需的是更多的宣傳和推廣,而更高層次的共享則需要觀念變革和制度支撐。從具體的教學(xué)實踐來看,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的共享是一個比較適合的突破口。
另外,系統(tǒng)的安全性也是教育資源中心的關(guān)鍵問題,是保障教育資源中心正常運(yùn)行的重要因素。通過日志記錄、系統(tǒng)運(yùn)行情況在線監(jiān)測,能夠讓管理人員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中異常操作或者違規(guī)操作的用,從而及時采取有效的懲戒措施,保證資源中心的運(yùn)行通暢。
以上是筆者在無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)資源庫建設(shè)中的一些看法。教育資源庫的建設(shè)是一個累積的過程,豐富的信息資源和方便快捷的利用方式,才是信息化的內(nèi)容和實質(zhì)。因此,教育資源庫的建設(shè)和共享成為了教育信息化的核心!
參考文獻(xiàn):
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在初中的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)初步了解原子結(jié)構(gòu)模型的演變歷史，知道原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，知道原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，初步了解質(zhì)子、中子、電子的質(zhì)量、電性關(guān)系；已初步了解元素和同位素的概念及同位素的應(yīng)用。核外電子的排布規(guī)律和原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫在教材中未涉及，但在初高中銜接教育中已進(jìn)行初步講解，學(xué)生基本可以掌握1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
二、教材分析
本單元的編排在化學(xué)學(xué)習(xí)中起到承前啟后的作用。在前兩個單元中，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識到了化學(xué)世界物質(zhì)的精彩紛呈，了解到了研究物質(zhì)的實驗方法的多樣性。在這些知識的基礎(chǔ)上，通過本單元的學(xué)習(xí)將學(xué)生從宏觀的物質(zhì)世界帶入化學(xué)的微觀世界。本單元主要介紹了原子結(jié)構(gòu)模型的演變和原子的構(gòu)成等內(nèi)容，系統(tǒng)學(xué)習(xí)原子核外電子排布和元素周期表的知識。
（一）三維目標(biāo)
1.知識與技能
（1）了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史。
（2）了解鈉、鎂、氧等常見元素原子的核外電子排布情況，知道它們在化學(xué)反應(yīng)中通過電子得失使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實。通過氯化鈉的形成了解鈉跟氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
2.過程與方法
（1）通過了解原子結(jié)構(gòu)模型演變的歷史，讓學(xué)生體驗科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的艱難過程，認(rèn)識實驗、假說、模型等科學(xué)方法對化學(xué)研究的作用。
（2）通過氯化鈉形成過程的分析，以及化合物的化學(xué)式書寫，讓學(xué)生學(xué)會推理、歸納的方法。
3.情感、態(tài)度和價值觀
從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成奧秘的史實中體會科學(xué)探究的過程和方法，并培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)探索的熱愛。通過氯化鈉形成過程的分析，讓學(xué)生從宏觀走向微觀，領(lǐng)悟化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。
（二）教學(xué)重點
教學(xué)重點：化學(xué)反應(yīng)中原子核外電子排布的變化，化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。
（三）教學(xué)難點
教學(xué)難點：化學(xué)反應(yīng)中最外層電子的變化；化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。
（四）教學(xué)過程
【引課】水在你的眼里是水珠、露珠，在文學(xué)家的眼里可能是晶瑩剔透的水晶，那么在哲學(xué)家、化學(xué)家的眼中，這又是什么呢？千百年來，水以及其他物質(zhì)究竟是由什么構(gòu)成的一直困擾著我們。早在殷周時期，就產(chǎn)生了物質(zhì)是由金、木、水、火、土組成的所謂“五行”學(xué)說。五行學(xué)說認(rèn)為金、木、水、火、土可在一個永不終止的循環(huán)過程中相生相克，它們之間有著錯綜復(fù)雜的關(guān)系，世間萬物就是由它們之間的相互作用產(chǎn)生的。除此之外，公元前5世紀(jì)有人曾經(jīng)寫下下面一段話：
感覺上，存在的是繽紛的色彩、濃郁的芬芳、深深的苦痛，但實際上，存在的是原子和空間。
【過渡】這位哲學(xué)家就是世界歷史上最早提出“原子”這一名詞的古希臘哲學(xué)家德謨克利特，他認(rèn)為物質(zhì)是由不可分割的微粒即“原子”構(gòu)成的。那么，現(xiàn)代意義上的原子又是什么呢？
1.用古希臘哲學(xué)家的話，引出原子，別有新意
【投影】首先看到的是世界上最小的文字，它的寬度只有2 nm，它是掃描隧道顯微鏡下的硅晶體表面，它的原子表面書寫的“中國”二字。
【講述】這是我們借助先進(jìn)的掃描隧道顯微鏡觀察到的原子表面，那原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又如何呢？我們再來看個世界之最，據(jù)報道，這是英國耗資3.8億英鎊、占地5個足球場的超級顯微鏡，能觀察到原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，此項研究正在進(jìn)行中。當(dāng)然科學(xué)家經(jīng)其他實驗研究已證實，原子是由更小的微粒構(gòu)成的。顯然，從2500年前的古希臘到今天，“原子”的意義已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化。那么2500年來，科學(xué)家是怎樣探索原子結(jié)構(gòu)的呢？讓我們跟隨化學(xué)家們的腳步快速閱讀課本的交流與討論，并思考原子結(jié)構(gòu)模型的演變經(jīng)歷了哪幾個階段？又有哪些科學(xué)家對此作出了卓越貢獻(xiàn)？找到重要的科學(xué)家及他們的主要觀點。
【學(xué)生】學(xué)生閱讀。
【講述】好，閱讀完了，大家對人類探索原子結(jié)構(gòu)的過程應(yīng)該有了一個初步的了解。接下來，就讓我們一起沿著科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)的足跡來認(rèn)識原子。
2.學(xué)生閱讀、了解人類探索原子結(jié)構(gòu)的過程
【講述】在近代化學(xué)史上，最早提出原子結(jié)構(gòu)模型的人是道爾頓，1803年，他提出了具體的原子模型，建立了近代原子學(xué)說。那道爾頓的主要觀點是什么呢？
關(guān)于道爾頓，有不得不說的經(jīng)歷，他出生于一個貧寒的農(nóng)民家庭，只讀過幾年小學(xué)就在家種地，但他頑強(qiáng)自學(xué)、刻苦奮斗，終于學(xué)富五車。他從21歲開始，長期的工作就是觀察天氣。他一生記載了20萬條觀察記錄，直到臨終前的15分鐘還記了一條：今日微雨。由此我們可以看到一個偉大的科學(xué)家是如何成就的——需要堅持不變的信念和養(yǎng)成的良好習(xí)慣。道爾頓最大的成就就是創(chuàng)立了原子論。
1897年，湯姆生在實驗中發(fā)現(xiàn)了電子，并且發(fā)現(xiàn)電子是帶負(fù)電荷的，且質(zhì)量非常小。由于原子呈電中性，所以湯姆生認(rèn)為原子中的正電荷是均勻地分布在整個原子中，而帶負(fù)電荷的電子則鑲嵌其中，正負(fù)電荷總數(shù)相等。湯姆生于1904年提出了被稱為“葡萄干面包式”的原子結(jié)構(gòu)模型。
科學(xué)探索的腳步并沒有停止，1911年英國物理學(xué)家盧瑟福在做α粒子散射實驗時出現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象。
【投影】α粒子散射實驗圖片。
【提問】從這一實驗現(xiàn)象中，你能得出什么結(jié)論？
【講述】感悟這些歷史，不得不感慨人類認(rèn)識原子的歷史是漫長的，也是無止境的。
【過渡】我們知道從盧瑟福的學(xué)生玻爾和奧地利物理學(xué)家薛定諤開始，他們就認(rèn)為電子在核外是按一定的規(guī)律排布的。
【提問】那么電子排布需要遵循什么樣的規(guī)律呢？請同學(xué)觀察思考并總結(jié)。見投影。
【過渡】那么該同學(xué)敘述的是否正確呢？我們通過完成以下兩個表格完成規(guī)律總結(jié)。見投影（表格略）。
【練習(xí)】下列原子結(jié)構(gòu)示意圖中，正確的是哪個？
【講述】我們已經(jīng)知道原子核外電子排布的規(guī)律，那么該如何書寫呢？為了形象、簡單地表示原子的結(jié)構(gòu)，通常我們用原子結(jié)構(gòu)示意圖形象地表示原子的核外電子排布。
如圖中穩(wěn)定的元素Ar以及其原子結(jié)構(gòu)示意圖中各個數(shù)字與符號所代表的意義。
【過渡】那原子的核外電子排布與元素的性質(zhì)有何聯(lián)系呢？
【投影】首先我們觀察下表（表略），表中是稀有氣體核外電子的排布情況，你觀察到稀有氣體最外層電子排布有什么特征？
【過渡】我們知道稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。正是因為稀有氣體的最外層電子達(dá)到了2電子或8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。那么當(dāng)原子的最外層未達(dá)到2電子或8電子的結(jié)構(gòu)時，它又會表現(xiàn)出什么樣的性質(zhì)呢？我們通過鈉與氯氣的反應(yīng)，來觀察形成氯化鈉過程中原子核外電子的變化情況。
【投影】播放鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉的視頻。仔細(xì)看反應(yīng)三個歷程中的微觀變化。
【講述】觀看完畢，從宏觀上我們看到鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉固體，透過現(xiàn)象我們看到了反應(yīng)歷程中的微觀結(jié)構(gòu)變化，請同學(xué)們解決如下幾個問題。
【提問】⑴Na、Cl的原子核外電子排布有什么特點？
⑵Na、Cl在反應(yīng)中表現(xiàn)出什么性質(zhì)？
⑶在化學(xué)反應(yīng)中哪部分微粒發(fā)生了變化？說明元素的性質(zhì)主要取決于什么？
⑷從Na、Cl你能想到哪些類似的原子？在結(jié)構(gòu)上、性質(zhì)上有何特點？
3.搭建了宏觀與微觀的想象的橋梁
【講述】因此不難總結(jié)，像鈉、鎂原子這樣典型金屬的最外層電子數(shù)較少的（4），較易得電子，從而形成穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)。
【板書】最外層電子與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系
4.由學(xué)生總結(jié)、歸納
【過渡】鎂條在氮氣中也能燃燒，生成氮化鎂，你能寫出氮化鎂的化學(xué)式嗎？
【學(xué)生】學(xué)生書寫。
【講述】要正確書寫物質(zhì)的化學(xué)式，就必須知道元素的化合價，請同學(xué)們填寫下列表格，并分析化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。
【投影】一些元素的原子得失電子的情況
【學(xué)生】學(xué)生完成表格，并討論化合價與得失電子數(shù)、最外層電子數(shù)的關(guān)系。
實驗三:電擊實驗，引入自感(如圖3)實驗器材:變壓器、一節(jié)干電池、開關(guān)、導(dǎo)線若干實驗?zāi)康?通過實驗在學(xué)生的思維中制造認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望實驗過程:把干電池、開關(guān)連到變壓器的一個線圈中，請一位同學(xué)上臺與變壓器的另一個線圈相連，閉合開關(guān)時，這位同學(xué)沒有被電擊的感覺，在斷開開關(guān)的一瞬間，這位同學(xué)有很明顯的被電擊的感覺．實驗效果:下面的學(xué)生和上來做實驗的學(xué)生都以為在閉合開關(guān)時，臺上這位同學(xué)會被電到，但是在開關(guān)閉合時，這位同學(xué)絲毫沒有被電擊的感覺，此時筆者斷開開關(guān)，這位同學(xué)“啊”的一聲，電擊的感覺非常明顯．學(xué)生在斷開開關(guān)時卻被電到，這是所有人都沒有想到的，學(xué)生感到很奇怪，對這個現(xiàn)象表現(xiàn)出了很濃厚的興趣，想要弄明白究竟是什么原因．經(jīng)過筆者的反復(fù)測試，變壓器的兩個線圈分別選擇100匝接一節(jié)干電池，200匝與同學(xué)連接，能夠保證安全和實驗的效果．
實驗四:定性觀察通電自感現(xiàn)象(如圖4)實驗器材:自感演示器(通電自感現(xiàn)象演示)實驗?zāi)康?通過小燈泡發(fā)光情況，學(xué)生直觀感受通電時線圈對電流的影響，并能通過實驗現(xiàn)象初步分析．實驗過程:利用通電自感演示器，閉合開關(guān)，學(xué)生觀察到與滑動變阻器相連的燈泡立即變亮，與線圈相連的燈泡緩慢變亮．實驗效果:學(xué)生通過實驗觀察到一個燈泡立即變亮，一個燈泡緩慢變亮，很容易能夠得到這樣的結(jié)論:當(dāng)線圈中電流變大時，線圈會阻礙電流的增大，使電流增大的慢一些．筆者在學(xué)生總結(jié)完通電時線圈對電流的影響后，追問學(xué)生:利用這個實驗器材是不是能觀察斷開電路時，線圈對電流的影響．接著，筆者把開關(guān)斷開，發(fā)現(xiàn)兩個燈泡都立即熄滅，未觀察到線圈對電流有什么影響，此時學(xué)生產(chǎn)生了疑惑，筆者緊接著介紹利用傳感器研究電路中電流的變化情況．
實驗五:直接顯示自感現(xiàn)象中電流的變化(如圖5)實驗器材:自感演示器(通電自感現(xiàn)象演示)、電流傳感器實驗?zāi)康?利用傳感器采集電路中電流隨時間的變化圖象，使學(xué)生對電路中電流的變化情況有更加準(zhǔn)確的認(rèn)識．實驗過程:取下演示器中的兩個燈泡，分別在這兩個位置接兩個電流傳感器，利用傳感器，在電腦上把開關(guān)閉合時，開關(guān)斷開時，電路中電流的變化情況顯示出來．實驗效果:電流的變化情況直接顯示在電腦上，不僅驗證了上一個實驗，在開關(guān)閉合時學(xué)生對電路中電流變化的分析，還顯示出開關(guān)斷開時，電路中電流的變化情況，現(xiàn)象非常直觀和明顯，為接下來的理論分析做好了充分的準(zhǔn)備．做這個實驗時，器材上兩個小燈泡的位置需要再分別焊接兩個接頭，這樣就可以把電流傳感器直接夾在上面，操作起來比較方便．在接傳感器的時候筆者是分別接入兩個傳感器，讓學(xué)生明確電腦上顯示的兩個電流哪一個是線圈這一路的電流，便于接下來的分析．
1.認(rèn)讀4個生字。會寫7個生字。
2.理解課文內(nèi)容，通過感情朗讀，使學(xué)生領(lǐng)略大自然語言的神奇，激發(fā)學(xué)生探索大自然語言的興趣。
3. 發(fā)現(xiàn)詩歌中規(guī)律性的語言現(xiàn)象， 仿照詩歌寫一段話。
二、教學(xué)重難點
1.指導(dǎo)朗讀課文，知道課文中大自然的語言指的是什么。
2.發(fā)現(xiàn)詩歌中規(guī)律性的語言現(xiàn)象，仿寫詩歌。
課前準(zhǔn)備：
1. 查找有關(guān)“三葉蟲”化石、“喜馬拉雅山脈”的文字或圖片資料。
2. 觀察大自然，搜集有關(guān)“大自然語言”的資料。
三、教學(xué)課時
2課時
四、教學(xué)過程
（一）第一課時
1.談話導(dǎo)入，揭示課題。
同學(xué)們，語言是人類最重要的交流工具。但并不是只有人類才有語言，大自然中也有很多奇妙的語言，讓我們走進(jìn)《大自然的語言》，去聆聽，去發(fā)現(xiàn)吧。
2. 初讀課文，整體感知。
2.1用喜歡的方式初讀詩歌。
讀書要求：把每節(jié)詩讀得正確流利，注意讀出詩的節(jié)奏。
2.2抽生接讀課文，集體評議：是否正確流利，是否有節(jié)奏。
2.3請同學(xué)們再讀讀課文，想想課文中哪幾個小節(jié)具體寫了大自然的語言。
2.4指名回答。
2.5觀察板書，問：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了嗎，大自然的這些語言都說了哪些方面的內(nèi)容？ （歸類）
2.6師敘述：瞧！大自然的語言上到天文，下至地理，涉及到方方面面。你們覺得大自然的語言怎么樣？（妙不可言，釋詞。）
3.品讀詩句，指導(dǎo)朗讀。
3.1師敘述：大自然這些特有的語言，到底“妙”在哪里呢？大家自己研究一下課文。
提出自學(xué)要求：選擇最感興趣的一類大自然的語言學(xué)習(xí)，要求：
①想一想：大自然的語言“妙”在哪里？
②讀一讀：怎樣讀，才能讓聽的人體會到“妙”。
3.2檢查：抽生回答，朗讀。（利用句式引導(dǎo)朗讀）
3.3出示句式，體會：這樣寫有什么好處？自由讀文，體會。
3.4大自然用這些語言和我們說話，它真的說了嗎？（生答）但是，我們一看到這些東西，就知道它向我們表達(dá)了什么。大自然的語言啊，真是 —— 妙不可言。
3.5在日常生活中，我們怎樣才能發(fā)現(xiàn)、讀懂這些妙不可言的大自然語言呢？
（熱愛大自然，熱愛科學(xué)，善于觀察的人，才能發(fā)現(xiàn)更多大自然的語言。）分男女讀①⑨小節(jié)。
4.回歸整體，拓展延伸。
4.1現(xiàn)在，老師要考考大家，平時是不是一個善于觀察、勤于思考的人。說說你還發(fā)現(xiàn)了哪些大自然的語言。
（生自由匯報）
4.2師補(bǔ)充（課件出示）
4.3能仿照詩歌再編一節(jié)嗎？組成四人小組，編一編。
4.4師小結(jié)：只要你們熱愛大自然，熱愛科學(xué)，善于觀察，勤于思考，一定會發(fā)現(xiàn)更多大自然的語言！
5.作業(yè)自助餐（三選二完成）。
5.1收集文中好詞。
5.2有感情地朗讀詩歌。
5.3把你發(fā)現(xiàn)的大自然的語言仿編一節(jié)詩句寫下來，讀給家人聽。
（二）第二課時
1.展示作業(yè)，復(fù)習(xí)導(dǎo)入。
1.1同桌合作，讀一讀你收集的文中好詞。
1.2交流創(chuàng)編的詩，收集成冊，展貼于“學(xué)習(xí)園地”。
2.指導(dǎo)背誦。
2.1師生接讀：老師讀前半句，學(xué)生接后半句。如：
師：別以為人才說話，
生：大自然也有語言。
2.2自由練習(xí)，背誦詩歌。
2.3個別展示，背誦詩歌
2.4全班一齊背誦詩歌（不會背誦的同學(xué)可以看書）。
3.識記生字，指導(dǎo)書寫。
3.1運(yùn)用已有的知識分析記憶本課生字。
3.2指導(dǎo)書寫。
（1）觀察字的間架結(jié)構(gòu)，指名發(fā)言。
（2）范寫“逗、編、脈”。
搬：左中右結(jié)構(gòu)（不要把“般”寫成“船”。）
雁：半包圍結(jié)構(gòu)，里邊是“隹”，不寫成“住”
砍：左右結(jié)構(gòu)，最后一筆是捺。
圈：全包圍結(jié)構(gòu)。
（3）學(xué)生描寫、臨寫。教師巡回輔導(dǎo)。
3.3擴(kuò)詞積累。
4.作業(yè)自助餐。（三選二完成）
4.1書寫生字。