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中國首臺圖形計算器面世 傳統教育的技術超越
中國網 china.com.cn  時間: 2008-01-02  發表評論>>

20071218將成為中國學科教學變革的一個重要時間節點。當天,作為國家“十一五”規劃的重點研究課題的一個重要組成部分,“手持式網路學習系統在學科教學中的應用研究”的最新成果——諾亞舟將圖形計算技術植入學習機的成功應用通過專家鑒定。

    教育界人士認為,該圖形計算技術在手持學習設備的應用是對中國數學應試教育的一次技術超越,將整個數學教學模式帶入新課程標準所提倡的探究、思考和能力並重的的全新時代。隨著這一技術的成功研發與推廣,運用技術支撐、提升和深化數學新課程改革時代大幕已經拉開。

    針對傳統教育的一次技術超越

    培養學生的過硬的計算能力一直是中學數學教學的重要任務之一。而目前,從計算到數學原理、規律的探究,數學學科對學生的培養目標正在發生著一次深刻的變化。這是從1218圖形計算技術鑒定會中傳遞出來的一條重要資訊。

    國家《數學新課程標準》指出:“教師應幫助學生在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能、數學思想和方法,獲得廣泛的數學活動經驗。”確切地説,新課改希望學生從單純的記憶、計算轉向探究、體驗知識獲得的過程,注重學習過程中的思維培養。而現實情況是,“紙和筆”方式的數學教學,使得學生把大量的時間和精力花在繁瑣的數字計算和符號演算上。北京市教育學會數學教學研究會理事長、數學特級教師曹福海説,這一方面破壞了學生的學習興趣、讓數學變得枯燥乏味;另一方面也阻礙了學生去接觸數學真實的內在,學生沒有充分獲得應有的理解數學概念、數學價值的機會。

由北師大和創新諾亞舟電子(深圳)有限公司聯合承擔的“十一五”課題組成功研發出圖形計算技術,就是對新課程理念一次成功的技術響應,通過圖形計算技術的使用,可以使得講練式應試數學教育轉變為體現新課程理念得自主、探究和協作式數學學習。據介紹,該圖形計算技術包括《數學畫板》、《代數演算》、《函數編程》、《幾何辭典》等功能——它能把抽象難懂的數學概念和規律用直觀易學的動態圖形展示出來;還可以讓學生從計算中解放出來,得以把時間和精力集中在概念的理解、關係的建立和邏輯證明等高層次思維能力的發展上。

    “手持式網路學習系統在學科教學中的應用研究”課題組組長、北師大博士生導師余勝泉教授説:“具有圖形計算功能的手持式網路學習系統在學科教學中應用,其核心就是要發揮手持技術促進認知、情境化、自主學習、協作學習等認知深化的工具作用,在課堂上促進高層次思維品質的形成。知道、領會、運用屬於較低層次的認知目標,在教學過程中,可以通過一系列良構問題(比如例題)的解決來達成,其主要作用是使學生對所學知識進行存儲、鞏固和簡單應用。學生在此過程中只進行了淺層次的認知加工,主要發展的是低級思維能力。分析、綜合、評價、創造屬於較高層次思維發展的能力目標,在教學過程中,設置一系列綜合性的情境問題激發學生進行深層次的認知加工,對學生進行較高難度或者較為綜合的思維訓練。

    課堂教學不能只是向學生提供一些簡化的問題或者基本的技能練習,而應該使他們學會在複雜學習環境下處理一些複雜的、非良構的問題,以此來提高學生深層次認知加工的能力。在此過程中,具有圖形計算功能的手持式網路學習系統恰恰可以發揮其技術優勢,為學生提供數學探究工具、數學知識的交互工具、豐富的學習資源、不同層次的個性化學習情境,激發其廣泛的認知投入和深層次的認知加工。圖形計算技術能夠有效促進數學探究學習,促進學生思維發展,已經成為數學教育領域內基本共識,比如人民教育出版社的初高中數學教材中,就廣泛納入了圖形計算技術。”

    自主創新 與國際巨頭展開價值賽跑

對於圖形計算技術的中國應用而言,2007年海南自行定義的高考是一次典型事件:開始,海南計劃允許圖形計算器走進考場,然而最終卻未能實現,其主要原因之一就是圖形計算器售價昂貴,並非人手一台。

據了解,在“手持式網路學習系統在學科教學中的應用研究”的最新成果——圖形計算技術通過專家鑒定之前,中國圖形計算器市場由美國德州儀器(TI)、惠普、卡西歐三家國際計算器巨頭把持。1995年,美國德州儀器公司將圖形計算器帶入了中國;此後,惠普公司、卡西歐公司的圖形計算器也相繼敲響了中國學校的大門。

據北師大余勝泉教授介紹,此前國內進行數學的探究式學習教學,所採用的手持式圖形計算設備均由國外企業提供,從操作語言、功能設置、針對的知識,到用戶的互動式操作習慣、高昂的價格,都缺乏本土化的過程。尤其是高昂的採購成本給一些經濟狀況不好的學校和學生帶來困難,制約著數學探究式教學的深入開展。

諾亞舟技術總設計師鄭煒説:“網際網路的發展有兩條主線:一是為用戶提供更多有價值的服務;二是幫助用戶以更低的成本獲得內容。我們的圖形計算技術研發也是如此,創新的技術總是會遭遇價值和價格的雙重考驗。”

據了解,諾亞舟聯合北師大成功攻克圖形計算核心技術難關,在新一代諾亞舟搜學王的手持式學習平臺上創新實現圖形計算。作為自主創新的圖形計算技術,它具備與教材結合緊密、性價比高兩大特點。相比國外動輒上萬元的高價設備,該圖形計算技術僅僅作為1000多元諾亞舟學習機的附加功能,因此具有極高的性價比。“這對真正地全面推廣數學探究式學習,推動國家教育改革具有重大意義。” 鄭煒表示。

   學科教學變革的重要支撐點

2006年當學習機行業日趨同質化時,有媒體撰文:在“手寫輸入”、“全科學習”、“全句翻譯”等概念相繼大熱之後,學習機市場下一個熱點會是什麼呢?

正是這一年的5月,“手持式網路學習系統在學科教學中的應用研究”課題組正式宣告成立。與市場尋找熱點概念不同,課題組的活動是在研究、探索手持式設備的內在教學規律與教學價值框架中展開的。

課題組組長余勝泉教授指出,資訊時代改變了人們的思維和生活方式,也加速了知識的變化與轉換。過去人們認為重要的知識,今天可能已經不太重要或完全不重要。 “因此,我們需要重新考量教學的價值和方法。譬如,我們勢必要審視過去的數學教學:我們對學生做了多少機械性的技能訓練?這種機械性的訓練泯滅了多少數學的求知欲?如何讓學生體驗數學思維的樂趣,如何讓學生參與到學習過程,讓學生活動數學的思維方式,這是整個數學課改的核心關注點。”

        如果拉長時間線索,把諾亞舟的諸多變化放入一個大的坐標體系中觀察,其內在推演的邏輯也正是教學挑戰——技術回應,從動漫課件、搜學王到圖形計算技術的誕生,在這個快節奏的技術創新推進過程中,諾亞舟甚至可以被視為近年來教育品牌創新的象徵。究其根源,遵循教育的內在規律,面對教育挑戰採取技術回應這種結構形成了諾亞舟一切行動的動力體系。
文章來源: 中國網 責任編輯: 嵐子
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