教育理论与物理教学实践论文

2022-04-22

[摘要]本文探究了“问题导学型”学本课堂教学下,应用问题连续体的思想指导物理教学实践。本文首先阐述了问题连续体的思想以及问题类型的层次表;教师在教学中运用层次表判断好教学问题的层次,并用问题连续体的思想设置教学问题的层次,具有实际可操作性和理论依据。同时本文提出了这一理论应用于教学实践的若干可行且有实际意义的教学建议。今天小编给大家找来了《教育理论与物理教学实践论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

教育理论与物理教学实践论文 篇1:

新课程下高中物理STS教学实践及效果分析

摘 要:笔者在高中物理教学实践中对STS教育进行了探讨。本文即对该模式在推广过程中的一些教学实践的总结,以及对其效果进行的简要分析。

关键词:STS;教学实践;效果

众所周知,STS是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)的简称[1]。而我们所理解的STS教学就是教师的教学要以教材生活化、问题社会化为原则,以学生日常生活中或社会上发生的与科技有关的问题为主题,让学生自己主动设计问题的学习策略[2]。

国内外的研究表明,相比传统教学模式,加入STS教育后的物理教学,从教学内容上看更注重物理学知识与其他学科以及技术、社会的内在联系。学生能够把知识运用到生活中,在实际生活中领悟并可以灵活运用,学生把科学过程看作是自己学习的一部分,是自己的需要,主动去探索。从教学形式上看不限于指定的时间和教室,以讨论课、研究课为主,把教师当作领路人,把科学看作是动态变化的过程。在兴趣、能力和价值观方面,加强了对学生创造能力、科学探究能力和实践能力的培养,学生积极参与社会问题的解决,把社会与自己的公民责任联系起来,在学习和实践中不断增强好奇心和兴趣[3]。

虽说有上述的种种优点,但在物理教学中加入STS教育是否适合农村高中?在新课程体系下实施的效果如何?教师和学生在教学过程中有什么困难和困惑?带着这些疑问,笔者从2012年初开始展开了多次讨论和调查研究,设计了一整套完整的教学方案并进行实施。每位老师代课两个班级,但只在各自的其中一个班级实施了这一教学设计,另外两个班级作为对照组。同时,这两个老师也作为被试,平行班的其他物理老师作为对照组。

以下笔者就该模式在推广过程中的一些教学实践进行展示,并对其效果进行简要的分析。

1 高中物理STS教学实践

基于STS的教育理念,在物理教学实践设计上,如何才能使STS课程更具体化和更具有可操作性?经分析论证,我们在教学中主要采取了以下三种形式:

1.1 在必修课中渗透STS教育理念

目前的高中物理教材中体现STS教育的材料很多(如必修1中的“全球卫星定位系统”“速度与现代社会”“从伽利略的一生看科学与社会”“流体的阻力”;必修2中的“人类对行星运动规律的认识”“黑洞”“航天事业改变着人类的生活”等),关键是教育者在教学中要呈现物理知识与STS教育的有效结合点,并有意识地利用相关素材进行有机渗透。这个方面的研究很多,具有很大的借鉴性。在前人研究成果的基础上,将科学前沿知识、最新技术成果及其对社会产生的影响等信息渗透到课堂教学中去。

1.2 开设辅修课,设置STS专门课程

核能的应用:国内外能源利用情况报告;各种核电站和核污染的相关报告;核能利用的前景及环境污染控制等问题。

基本粒子物理与人类进步:到现在为止,粒子物理的研究已经达到比夸克、强子等微粒更深一层的地步。直线加速器、正负电子对撞机、回旋加速器的建造等为粒子物理的研究打开了方便之门,这些进步的研究课题的发展,中学生也应该有一个更为清晰地了解,以增强青年学生对现代高科技物理的跟踪认识。

声波在医疗和军事等方面的应用:声波、次声波及超声波;超声换能的原理结构;超声波的发射、传播和接收(介质发射、吸收和折射);超声诊断。

万有引力与航天飞行器:了解世界各国航天事业的概况与发展计划,宇宙速度的理解;各种人造卫星的用途;宇宙弃物及星球大战;飞向太空。

机器人的应用:机器人的定义、机器人三原则、机器人的发展概括、机器人的主要功能和应用、机器人带来的副作用。

1.3 增加社会实践,在实践环节中实施STS教育

现在的科技发展可谓是突飞猛进,如何才能使学生跟得上科技发展的步伐,学校可以通过各种渠道加强STS教育,开设大量与科技前沿有关的物理科学课程,如“超导材料及其应用前景”“太阳能的利用”“磁悬浮高速车”等。学生有机会参加各种社会实践调查,例如通过对油漆厂、造纸厂、水泥厂、木材加工厂的参观调查使学生了解到各种污染会给人类和自然环境带来不可估量的严重后果,从而增强学生的社会责任感。另外,还可以引导学生参加一些有意义的实践操作活动。

2 高中物理STS教学实践的效果分析

在物理STS教学实践之后分别对实验组和对照组进行了调查问卷,并对两位老师进行了访谈,同时对其他几位同年级的物理老师进行了访谈,做了访谈记录。然后,笔者对调查问卷和访谈记录的结果进行整理(如表1),对此次高中物理STS教学的实践效果进行了如下分析:

2.1 教学实践活动之后学生的变化

从考试成绩上看,实验组的学习成绩比对照组的略高一些。除此之外,根据对调查问卷结果的分析得出了以下结论:STS教育在中学的实施可以说是较好地加强了学生们的科学情趣、科学精神和科学素养,改变了原本“学生知道物理知识但却难以应用到实际问题”的局面,提高了学生的实际动手能力和将所学物理知识联系到现实生活中去的能力、能够使学生更敏感于应用所学的物理知识来评价社会上的一些科技宣传,辨别科技宣传内容的真伪,形成正确的科学价值观念。STS教育的普遍实施,有利于学生创新思维的培养。这些进步大都是在STS教育的有效实施的基础上取得的。

STS教育的实施,使得在科学方法、科学探究能力、现代科技意识、物理学史、学习兴趣等方面,实验班学生有了显著的进步和提高。许多同学表示,上过STS课程之后,就养成了一种习惯或者说有一种敏感性,就是习惯于观察周围世界,会下意识地将所学知识与身边自然现象相联系。在老师的引导之下,学生的意识在逐渐加强之后,就会有这种表现,即会主动地去观察自然、认识世界、发现科学、解决问题。STS教育后的另外一个结果是:在课堂上,可以观察到学生的创新思想;在实验中,可以看到学生独特的发明创造;在实验报告册中,可以发现有学生有改进实验的冲动。在STS 教育的实施过程中,学生智慧的火花随时可以迸发出来,学生的创新能力在逐步的提高。

2.2 教学实践活动之后教师的变化

实施STS教育,全面提高了教师的素质和教研水平。STS教育的实施,对教师的教育理念、知识结构、教学设计和管理等方面的能力都提出了更高的要求,这就必然进一步强化了教师们终身学习的意识。为跟上时代进步的节奏,教师们不得不及时吸收新的知识,更新知识结构,全面提高教师自身的综合素质。

在物理教学中实施STS教育,不仅使得学生的思维和能力得到了较大的提高,而且也使得教师有了更为现代的教学技能,能将自身的教育理论同教学实践相结合,教学理念有了很大的改观。

通过实施STS教育,教师对教学活动有了新的反思,教学反思是与教师对职业性质的分析以及他们获得、掌握、更新知识的方式相关联的,且由对思想和行为之间关系的观念所驱动。

在高中物理教学中实施STS教育后,教师和学生的能力都得到了很大的提高,不仅在新的知识储备上,更重要的是在科学素养方面有了可观的进步。这有利于高中物理新课程目标的实现,有利于培养学生成为适应未来社会发展需要的科技人才。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

[2]吴永忠.论我国STS教育的开展及其与国际的对接[J].北方论丛,2005,(3):107.

[3]吴长龙,熊万杰.物理教育中STS教育资源开发的探索[J].现代物理知识,2009,(6):55.

(栏目编辑 李富强)

作者:王建

教育理论与物理教学实践论文 篇2:

提高高中物理课堂教学有效性之

[摘 要]本文探究了“问题导学型”学本课堂教学下,应用问题连续体的思想指导物理教学实践。本文首先阐述了问题连续体的思想以及问题类型的层次表;教师在教学中运用层次表判断好教学问题的层次,并用问题连续体的思想设置教学问题的层次,具有实际可操作性和理论依据。同时本文提出了这一理论应用于教学实践的若干可行且有实际意义的教学建议。最后形成一个理论应用于实践的教学案例。通过本文的研究一方面能提升一线教师的理论高度,这样能更好的将理论应用于实践;另一方面能践行“学本”课堂理念,提升学生的物理素养和创造力。

[关键词]问题连续体;问题导学;物理教学

国家教育科学研究院韩立福博士提出“学本”课堂的理念,并将“学本”课堂分为两重境界。开始阶段是“问题导学型學本课堂”,随着学生学习能力、教师导学能力的不断提升,逐步走向“自我导学型学本课堂”。在高中阶段倡导的是“问题导学型学本课堂”,它以问题学习、解决为特征,目的是培养学生自主合作探究学习能力,最终提高学生的多元思维能力和实践创新能力;它是将“问题”要素嵌入课堂,追求以“问题”为主线的学习。因此问题连续体理论在物理教学实践中的应用研究將顺应“问题导学型学本课堂”的教学理念,能解决教师在问题教学实践中对设计问题层次性和开放性存在的困难;同时提升了学生的物理多元思维能力和创新能力,为学生能逐步走向“自我导学”的高要求打下基础。

一、问题连续体的理论

1.问题连续体源于连续统的思想

连续统是一种联系的、动态的、中庸的、整体的思维方法。人类思维往往会陷入“非黑即白”“非此即彼”的误区,恰恰忘记了黑和白之间有深浅不一的灰色地带的存在。连续统的两端通常是事物或现象的理想或极端状态(如黑和白),然而事物或现象总是处于动态的演变之中,连续统即是其动态渐变的轨迹(如黑白过渡之间的各种颜色)。利用连续统的思想来指导问题教学实践具有重要的意义。“问题连续体”,即在课堂教学中,以“解决问题”为基本教学策略,将传授知识与培养技能融合在一个统一的过程中,使学生循序渐进地由接受、掌握知识到灵活地运用知识解决实际问题,并发展为创造活动;“问题连续体”是把问题类型从封闭性问题到开放性问题变成一种连续的、序列的问题体系。

2.问题连续体中问题的层次

美国亚利桑那大学的梅克(J. Maker)教授在进行有关多元智能理论的教学实验中认为在教学中设置问题连续体应从教师和学生两个方面考虑,从问题的定义、解决问题的“方法”、问题的结果即“答案”三个维度看,她认为问题从封闭性到开放性需要经历以下几个层次连接,并且制作了“ 问题连续体表”如下:

以上五种层次的问题是结构性递减,但学生的思维却经历了收敛思维———发散思维———创造性思维———最富有创造性的思维四个发展阶段。教学中抓住这五个层次的问题教学可以开发学生自己发现问题解决问题的潜能,帮助学生从“教师的问题导学”发展成为“自我问题导学”符合国家教育部提出的“学本课堂”的理念。这五个层次的问题教学是循序渐进的,符合学生学习的认知规律。

二、关于问题连续体思想在物理教学实践应用中的建议

1.教学中根据问题连续体表,判断好教学问题的相应层次

依据问题连续体表,教师在教学实践中应明了自己所提出的教学问题是属于哪个层次的问题,并根据教学目标判断自己所提的问题相对于学生而言是难了或者是简单了。然后调整问题层次,从而使教学问题具有针对性,以提高教学有效性。比如在学习向心加速度这概念的时候。教师提出:既然匀速圆周运动是变速运动,那么加速度就不为0,怎样求出加速度方向和大小呢?教师提出的问题对学生而言很明确,从学生角度考虑可能想用牛顿第二定律进行解决,也可能想到用加速度定义解决。对照问题连续体表判断这个是属于第三层次问题,这个层次的问题从教学内容来说是合适的。但是对于学生认知角度来说难度大了。教师只有做出准确判断后才能做出相应调整,设置不同的问题层次进行铺垫。

2.设置过度层次的教学问题,循序渐进到达所需教学问题的层次

在物理教学实践中往往出现一个知识点的教学问题层次较高,这时教师需要设置过度层次的问题,让学生在教师循序渐进的引导下,解决好更高层次的教学问题。如前面提到的向心加速度概念,教师在教学过程中设计如下“过度层次问题”:

1: 物体向东运动,速度从3m/s变化为6m/s。请用示意图表示Δv

2:物体向东运动,速度从3m/s变化为向西3m/s,请用示意图表示Δv

3: 平抛运动中,初速度为6m/s,请用示意图表示0.8s后的速度和速度的变化Δv。

4:在匀速圆周运动中,画出一小段时间内速度变化量Δv。当时间取得很短的时候(趋向于0),此时Δv的方向?

由于数学中向量计算还没有学习过。这四个低层次问题设置是很有必要的。在求解向心加速度大小的时候。教师铺设以下较低层次问题过度:

1:若时间较短。弦AB与弧AB长度几乎相等。那么弦AB可以怎么表示?

2:图中一个是与速度有关的矢量三角形,另一个是与半径有联系的长度三角形,他们之间有什么关系?

3:如何用几何关系式求出Δv,从而求出向心加速度。

在这样两个问题连续体的引导下,学生经历了自主寻找向心加速度方向和求解向心加速度大小的过程。即降低了概念探究的难度,又体现了“学本”课堂的理念。

3.根据学生的实际水平,教师对同一教学点设置不同层次的教学问题,以促进学生思维发展。

对于同一教学点,对不同水平的学生有不同的要求,因此教师要根据学生的水平提出适合他们学习层次的教学问题,以促进学生的思维的提高。

如:在刚学习完平抛规律后,对于一般水平学生,教师会让学生对平抛的条件、性质、规律、公式做一个总结,以便巩固加深理解。但是对中等水平学生还可以提出高一些层次的问题:

对于平抛运动问题,如何求解运动时间?请提出自己求解方法,并指出需要的条件。

这是方法多样的开放性问题。给出不同的条件会有不同的求解方法。而这些条件又是学生自己去设定的。对照“ 问题连续体表”这是属于第四层次问题,对学生的要求会比较高一些。但有助于提高学生知识分析运用能力。

如果学生水平更高,教师还可以设计一些拓展问题让学生讨论:如何求解斜上抛、斜下抛的问题?

虽然这个还是第四层次的问题。但是思维难度上比上一个问题略高一些。不仅仅是公式的应用,而且有方法上的迁移。有利于学生思维提升。经过以上两个问题的讨论。学生对平抛知识掌握更加熟练,对平抛问题处理的方法(化曲为直)能举一反三,提高学习效率。

三、“问题连续体”思想在高中物理教学中的应用案例

以 《带电粒子在磁场中的运动》——质谱仪教学案例展示问题连续体思想

问题 1.什么是洛伦兹力?洛伦兹力有什么特点?(复习)

注:教师提出封闭性问题,目的在于知识回顧 。

学生回答

问题 2.带电粒子(重力不计)沿着平行于磁场的方向进入强磁场中,受力情况如何?将做什么运动?如果沿着垂直于磁场的方向射入匀强磁场中呢?请结合粒子的受力情况和运动状态,抓住洛伦兹力方向和速度方向的关系进行分析。

学生讨论做出预测

实验验证:介绍洛仑兹力演示仪,并进行实验:

问题 3.带电粒子在磁场中圆周运动的半径r与哪些因素有关?能否从匀速圆周运动的动力学关系推导半径r和周期T的表达式?

注:教师提出半开放问题,目的在于自主探索推导规律并实验验证

学生相互交流、一起推导完公式之后,教师提出问题讨论:改变电子枪加速电压(即改变粒子运动速度),改变励磁线圈电流(即改变磁场强弱),电子束径迹如何变化?(对前面推导进行验证)

问题 4.请观察带电粒子在气泡室内的运动径迹图,运动径迹有什么特点?径迹之间有什么不同?分析一下造成这些现象的原因?

学生经过观察、讨论后得出:不是标准的圆周,而是呈现螺旋形;弯曲方向不同;弯曲的半径不同;螺旋的圈数不同……当学生提出:径迹的弯曲幅度(即弯曲半径)从一开始就各不相同,除了速度不同的原因外,还可能是不同的粒子造成的,即粒子的比荷 q/m 各不相同这一观点的时候。教师及时总结并提出问题:在科学家所做的很多研究中,都需要测量粒子的比荷,那么带电粒子的比荷该怎样测量呢?

问题 5.请设计测量带电粒子比荷的可行性方法。

注:教师提出半开放问题,做必要的引导和提示。

学生讨论后提出:将带电粒子垂直射入磁场中,让它做匀速圆周运动,测出其圆周运动的半径r,就可根据磁感应强度 B 计算粒子比荷的大小,即 。

教师通过设置问题层次引导学生得出利用加速电场加速粒子从而确定其速度大小;利用边界磁场,并控制带电粒子垂直磁场边界入射做半圆周运动,测得其径迹半径。教师引导学生阅读书本,了解质谱仪的相关知识。

问题6.事实上,由于从离子源逸出的离子初速度并不为零,同一比荷的离子进入电场时速度不尽相同,那么这对测量有什么影响? 如果质谱仪上得到的不是谱线,而是分布在一定范围内的宽带,你认为什么原因造成的?如何改进这种现象?

在分析讨论完这个问题后教师介绍速度选择器原理。

问题 7.从谱线到宽带,质谱仪的精度会受到影响。那么请同学们分析一下,你们认为还有影响质谱仪精度的因素有哪些?

注:第6和第7个问题是开放性问题,教师做适当引导和协助,培养综合运用知识解决实际问题能力。

通过这个案例教学可以看出有以下几个特点:1.教师提出的问题从第一层次逐步过渡到第四层次,難度也逐步增加,符合学生的认知规律。2.课堂的主体一直都是学生,教师精心设计了问题连续体以引导学生讨论探究。关键时刻加以补充。符合现在学本课堂的思想。3.整个教学过程中,从理论分析到实际科学问题,利用问题连续体设计教学内容的开展,各个问题环环相扣,逻辑严密。让学生随着一个个问题层次的讨论,完整经历科学探究的整个过程,并在这个过程中学生一次又一次地体验科学探究的快乐!

四、结语

通过问题连续体思想对教学实践的探究,教师更高的理论层面来理解教学中问题设置,并且根据问题层次表能准确定位所提问题的层次,从而确定出问题的难度是否适合学生;另外利用连续体思想指导教师在教学中设置问题层次性和过度性,本文最后形成的教学案例对教师的教学有实际的参考意义。

参考文献:

[1]龚映丽, 郑华. 谈“问题解决”教学中“问题连续体”理想的设计规范[J].玉溪师范学院学报, 2006.

[2]宋月珍 浅谈问题连续体在物理教学中的应用 山西财经大学学报 2010年11月底2期.

[3]刑少颖, 张淑娟. 从问题连续体和多元智力理论看当前的教学改革 教育理论与实践, 2006.

[4]沈南杰 基于问题解决理论的高中物理课堂教学研究. 上海师范大学 2013.

[5]王静 高中学生解决物理习题与原始物理问题的比较研究 北京:首都师范大学. 2005.

[6]尤丽君 “问题连续体”理论在高中物理教学设计的应用研究 2015.10.

作者:郑裕辆

教育理论与物理教学实践论文 篇3:

我国外语信息化教学研究的可视化分析

〔摘要〕该研究运用CiteSpace知识可视化軟件,以2000至2017年间《外语电化教学》等CSSCI来源期刊为数据源,采用文献计量学的共词分析法和引文分析法,将我国近二十年外语信息化教学相关研究论文以知识图谱的形式呈现。通过分析高频度、高中心性的关键词,突现关键术语、高影响力文献和时区视图,以探测我国外语信息化教学的研究热点、前沿及演化趋势。研究结果发现我国外语信息化教学研究总体呈良好发展态势。研究热点集中在主场域大学英语、理论研究与应用、教学实践模式与策略研究以及教学资源建设与应用四个方面,研究前沿则突显为创新教学模式、全新课程模式、面向数据挖掘的学习分析、计算机话语分析以及教师专业发展五个方面,演化趋势经历辅助、整合到学科性融合三个阶段。“互联网+外语教学”是新常态,融合创新,智能引领将是未来的趋势。

〔关键词〕外语信息化教学;研究热点;演化趋势;可视化分析

引 言

信息技术与外语教育的内在共生性、本体性和封闭性,使信息技术与外语教学课程产生了交融与整合的学理基础和逻辑基础[1](3-12。随着以融通互联、大数据、高流动性和高开放性为特征的互联网时代的到来,信息技术与教育的深度融合成为常态。信息技术的发展和迭代促使外语信息化教学处于不断调整的动态发展中。那么外语信息化教学研究到底经历什么样的发展路径,它的研究热点和前沿是什么?它的发展趋势又是什么?针对这些问题,传统的研究学科领域发展趋势的方法较为落后,需要学者对该领域的所有文献进行查阅 [2] ,且研究多为定性归纳,掺杂主观判断[3],易造成研究结果欠缺客观性。信息可视化则是利用可视化软件,通过直观的动态图像信息处理方式,客观、高效、科学地处理文献信息,从而获得详尽的科学前沿分析结果,了解和预测研究动态 [4][359-377] 。它是科学计量学的一个重要研究范畴,科学计量学的研究方法是对科学学科进行定量研究的最基本、最成熟的方法,尤其在对科学学科的演化研究方面 [5] 。因此,针对外语信息化教学研究整体发展趋势问题,进行可视化分析是非常有必要的。

但从目前的文献看,对外语教育技术研究进行可视化分析的文献仅有寥寥几篇,且时效性、研究工具、研究深度和广度都尚有欠缺。 董静娟分析了15年来国内外外语电化教学研究的相同点和不同点,但取样仅限两权威期刊且仅做主题词分析[6];刘华以《外语电化教学》为研究对象,对该刊的研究热点、主题、结构等进行分析,但未能延伸到外语信息化教学的大方向上[7]。朱敬首次采用Citespace软件对我国外语教育技术理论演进路径进行分析,得出外语教育技术已初具学科雏形,但研究偏重理论的演变[8];陈坚林则以教育信息化为研究对象,通过教育信息化的发展推论外语教育信息化的常态变化[9](3-9。因此,本文在前人研究的基础上进一步深化,采用近年来具有较大特色和影响力的信息可视化软件——Citespace, 以CSSCI来源期刊为数据来源,运用文献计量学的引文分析法和共词分析法,多维度、全方位地将近20年外语信息化教学研究以知识图谱Mapping Knowledge Domains等形式呈现出来,更为直观地梳理外语信息化教学研究的整体发展脉络、研究前沿及热点的变迁,并预测外语教育技术学科的发展态势,以期为外语教学发展和研究提供参考。

一、 研究方法与数据采集

本文采用文献计量学的共词分析法和引文分析法,运用美国德雷塞尔大学信息科学与技术学院陈超美博士与大连理工大学WISE实验室联合开发的信息可视化工具——CiteSpace V. 5.1 R8 进行相关分析。CiteSpace能有效探索学科知识领域的演进与研究前沿,并进行可视化分析,使文献计量学分析易于呈现历时性的动态 [4][359-377] 。本研究思路如下:首先对文献中高频度、高中心性的关键词进行分析,形成关键词共现知识图谱,以探索外语信息化教学领域的研究热点;其次通过词频探测技术,分析突现术语,进而探索该领域的研究前沿;最后利用文献共被引分析,析出若干关键文献,通过对文献的研读,结合关键词时区图,梳理近20年该领域研究的演化趋势。

一般来说,与专著、研究报告等文献相比,期刊论文更能连续、敏锐、直接地体现研究热点和前沿 [10]。因此本研究以CSSCI来源期刊为数据来源。CSSCI入选刊物都经过科学筛选,能反映各个学科最新研究成果,且学术水平较高、影响力大。因此本研究选取了CSSCI收录的教育技术领域六本核心期刊:《外语电化教学》《中国电化教育》《电化教育研究》《现代教育技术》《开放教育研究》《现代远距离教育》的相关数据①,时间覆盖范围为2000——2017年。其中《外语电化教学》是外语与信息技术深度融合的代表性刊物,所以本研究下载其全部数据,但剔除其中纯语言学术研究的文献,保留外语教学的文献。其他五本核心期刊则以“外语”或“英语”为检索词下载相关数据,共得到1424条来源文献。

二、 研究结果与分析

一 研究热点的可视化图谱分析

关键词是对一篇文献内容的概括和提炼。统计关键词在文献中出现的频次可以在一定程度上反映该词所表征的内容在其相应领域中受关注程度,有利于探寻研究热点。本研究运行CiteSpace软件,以关键词为节点,时间跨度为“2000-2017”,时间分区为2年,以每个时间切片频次最高的前50个节点显示,并进行关键词语义合并处理,共获得253个节点,673条连线,生成我国外语信息化教学研究关键词共现知识图谱,详见图1。 图中的节点代表关键词,节点越大,表示关键词出现的频次越高。节点外部有年环的表示具有高中介中心性。年环越厚,表示中心性越高,该节点在图谱的网络结构中重要性越大 [4][359-377] 。根据图谱析出的我国外语信息化教学研究前15位高频关键词,得出表1。 结合图1和表1,可探测出近二十年外语信息化教学研究的热点包括:“大学英语”频次169、“自主学习”频次85、“教学模式”频次75、“多媒体教学”频次59、“语料库”频次57、“建构主义”频次37、“翻转课堂”频次24等。其中“英语教学”和“大学英语”是图1中两大节点,可见英语教学,特别是大学英语的教学研究一直是外语信息化教学研究的最大主题;而英语是其中最大的主流语种。

对上述术语进行归纳分析,可把我国近二十年外语信息化教学研究的热点问题概况为四个方面:研究场域、理论研究与应用、教学实践模式和策略研究、教学资源建设与应用。其中研究主场域在“大学英语”,中小学场域的研究相对偏少;理论研究侧重于“建构主义”和“自主学习”;教学实践模式和策略研究包含“多媒体教学”“计算机辅助教学”“教学模式”“网络教学”“翻转课堂”“教学设计”等,其中“教学模式”具有高中心性和延续性,可见研究者一直在寻找外语教学与信息技术两者相结合的平衡点以探求合适的教学范式。但不同时期研究的侧重点有所不同,教学结构从传统的“以教为主”转变为“以学生为主体,教师为主导”教学相长的结构;教学资源建设和应用研究重点在“语料库”,同时开发建立各种数字平台,将信息技术应用到“写作”课中。

二 研究前沿的可视化图谱分析

CiteSpace对研究前沿的侦测分析主要通过对“突变词语”的提取来实现,通过“突变检测计算”功能从论文题目、关键词和摘要等字段提取候选专业术语,并析出某个时间段出现频次激增的专业术语即突变术语,以识别出学科研究前沿[11]。通过CiteSpace的计算,共析出17个突变术语,如表2所示。将表2与表1进行比较,有部分重复,如“英语教学”“建构主义”“英语写作”“多媒体教学”等,说明这些既是研究热点,也是前沿。除此之外,还析出其他新要素,如“翻转课堂”“MOOCs”“大数据”“多模态”“外语教师”等。

进一步将上述突变术语作归类,可把我国近二十年外语信息化教学研究前沿归纳为五个方面:创新教学模、全新课程模式、面向数据挖掘的学习分析、计算机话语分析、教师专业发展。其中,创新教学模式主要在“翻转课堂”,一种基于视频、网络和虚拟等信息技术为基础的教学流程逆序创新的教学模式 [12] 。全新课程模式的重点是“MOOCs”慕课,对于外语教学而言,它使学生接触到真实的语言素材,并将物理学习环境扩展到了虚拟环境 [13] 。面向数据挖掘的学习分析研究主要在于分析外语“大数据”,精确判断学习者的个体和整体状况,从而开展数据驱动的精准教学,同时,也有了基于大数据的智慧学习和深度学习的发展 [14](3-8 。计算机话语分析的研究则侧重于“多模态”。语言研究和外语教学从单模态到双模态再到多模态的转变,其意义在于将语言和其他相關意义资源整合起来 [15] ,它是外语教学工具性与人文性结合的有力推动器,也是技术化与人文化相结合的体现[8](13-18;教师专业发展的研究中教师角色、TPACK结构、教师自我效能以及教师互动能力和团队建设等是研究的主要方向。

大数据时代下,信息爆炸引爆知识新形态,催生了教学新资源、新模式、新手段等的诞生。纵观研究前沿的五个方面,其研究的层面不断深化,从宏观的大环境到微观的教学模式、课程模式及教师发展等,每个要素都深深刻上互联网的烙印,说明外语信息化教学已经进入了信息技术与学科深度融合的新常态,即“互联网+外语教学”的深度融合 [9](3-9。

三 演化趋势的可视化谱图分析

基于上述热点与前沿的分析,利用CiteSpace进一步绘制出我国外语信息化教学研究时区视图,如图2。时区视图是一种侧重于从时间维度上来表示知识演进的视图[16]。

与此同时,利用CiteSpace对检索文献进行共被引分析,将节点类型改为“Cited Reference”, 其他设置保持不变,得出我国外语信息化教学研究共引文献知识图谱,如图3所示。通过对这些高影响力文献的研读,结合时区视图,总结出我国外语信息化教学研究的演化趋势:

第一阶段:计算机网络技术辅助外语教学阶段CAI2003年以前。这是我国外语信息化教学研究的起步阶段。从时区视图可见,这一阶段的研究重点主要以“多媒体教学”“计算机辅助教学”“网络教学”“教学模式”“信息技术”为主;高影响力文献有胡继岳的“英语网络课程发展的教学模式研究”2003,以及张华的“多媒体和网络环境下大学英语教学模式探索”2003。通过对文献的研读可知,这一阶段开始探索如何将信息技术应用到外语教学上,但课堂模式仍以传统教学为主,教师为主导,以教为中心,计算机网络技术只是作为外语教学的辅助工具,以增强教学效果。

第二阶段:信息技术与外语课程的整合阶段2004—2010。这是我国外语信息化教学研究的发展性阶段。从时区视图可见,这一阶段时间跨度较大,呈现热点多,2004—2007年热点相对集中,主要有“大学英语”“建构主义”“自主学习”“语料库”和“英语写作”等,教与学的策略实践研究重心出现迁移,从计算机辅助语言教学CAI转变为计算机辅助学习CAL,从“以教为主”转变为“以学为主”。2008—2010年由于移动设备技术的发展和2007年《大学英语教学课程要求正式版》的颁布,又逐步衍生出一些新的热点,“移动学习”“多模态”“实证研究”等。

2004年教育部颁布了重要的纲领性文件《大学英语课程教学要求试行》,提出了基于计算机和课堂的英语多媒体的教学模式,强调课堂面授和计算机自主学习。随即,陈坚林教授就发表了两篇高影响力的文献“从辅助走向主导——计算机外语教学发展的新趋势”和“大学英语教学新模式下计算机网络与外语课程的有机结合——对计算机‘辅助’外语教学概念的生态学考察”,分别指出教育部提出的新教学模式已经不是一般意义上的计算机辅助教学模式,而是指计算机、课堂教学与大学英语课程的整合 [17] ,只有全面整合,计算机成为整个课程系统的一个有机组成部分,才能达到教学改革的目标 [18] 。所以“整合”是这时期的核心。而理论基础也逐步完善,开始从生态学的角度考察外语教学。“多模态”是2010年衍生的热点,胡壮麟2007年发表的“社会符号学研究中的多模态化”和朱永生2007年发表的文章“多模态话语分析的理论基础与研究方法”,都是非常有影响力的文献,文章对多模态话语的产生、定义、理论基础、分析的内容、方法和意义进行了详细论述,为我国话语分析的开展指明了方向,语言研究的关注点从单模态向多模态转变 [19][20] 。这一时期还有一篇重要文献是杨永林2004年发表的“一种基于数字化教学理念的写作训练系统”,通过“技术精巧”来解决“创新写作”的一些问题,重点介绍“体验英语写作系统”,开创数字化英语写作教学改革的新方向 [21] 。

在时区视图中,我们还发现另一个突出术语“实证研究”,时间分布在2008年。通过对文献的研究,这一时期采用实证研究量化的方法来验证某个教学方法效果的文献增多,这也从侧面反映出该领域的研究方法已逐步改变了原来以思辨研究为主的状态,研究方法呈现出多元化、规范化和理性化的趋势。

第三阶段:信息技术与外语学科性融合阶段2011至今,也是外语教育技术学科构建阶段。“互联网+外语教学”是这一阶段的主要表现。《教育信息化十年发展规划2011-2020年》以下简称为《规划》指出,教育信息化的发展要以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为核心。从时区视图可见,这一阶段的关键术语是“翻转课堂”“慕课”“外语教师”以及“大数据”“智慧教育”等。这些热点正体现了《规划》的精神,也是“互联网+”背景下所衍生出来的新事物,更体现“互联网+外语教学”的教育常态。

这一阶段的高影响力文献有张金磊的《翻转课堂教学模式研究》2012,主要介绍翻转课堂的起源、概念与特点的分析,构建出翻转课堂的教学模型,并分析翻转课堂实施过程中所面临的挑战[22]。还有胡加圣的《外语教学技术学论纲》2013,通过论述外语教育技术研究从理论到实践都严格体现了学科形成和发展的基本规律,证明外语教育技术学已经基本形成学科雏形 [1](3-12 。这些具有影响力的文献无论从微观还是宏观层面都折射出信息技术与外语的融合,“技术”与“课程”无缝对接,并隐形渗透到课程中,融为一体。

从上述三个阶段可以看出,我国外语信息化教学研究近二十年经历了辅助、整合到学科性融合的演化趋势,研究方向从以“教”为主转变为以“学”为主,注重自主学习能力的培养。研究热点也由于时代教育理念、国家纲领性文件、和信息技术的影响,不断地变迁,但有一点,每一次的变迁都推动“信息技术”与“外语课程”逐步融合为一个动态、和谐的生态系统,体现“互联网+外语教学”的深度融合。这与高频共引、高中介中心度、高突现率的文献进行统计分析的结果不谋而合详情见表3。

三、 我国外语信息化教学研究发展情况及未来展望

一 我國外语信息化教学研究发展情况

通过对上述研究热点、前沿和演化趋势的考察分析,我国外语信息化教学研究的现状具有如下特点:

1 研究内容不断扩展,视角多元化。

从宏观上看:研究覆盖面更广,学科性更为明显。纵观我国外语信息化教学二十年的研究,其研究热点已经覆盖到理论体系、教学实践与模式、多环境下的师生、教学资源的开发和运用等方面,涵盖整个外语教学系统的各个方面;涉及语言、教学、技术、教育者、学习者等教学要素,构成一个相互依存的关系 [1](3-12 ,更为突显外语教育技术学的学科性和专业性。

从微观上看:1研究聚焦“学习”。由于教学理念的转变,研究的重心由“教”转变为“学”,关注多环境下不同学习模式的研究,强调学生的自主性和探索性。学习方式也从单一课堂学习转变为多种学习方式并存,包括Elearning电子化学习、Mlearning移动学习和Ulearning泛在学习等,随着大数据技术的发展,更延伸出智慧学习和深度学习[14](3-8。2对教学系统中“人”的研究形成热点。“学习者”和“教师”是教学系统中两个核心要素。从研究中可见,两者的研究逐步深入。对于学习主体的研究关注其学习过程,包括心理认知过程和个体差异等,注重培养学生的学习力和思考力。对于“教师”的研究角度则从简单的教师角色和教师培训深入到教师行为、专业发展、认知、信息素养和团队建设等方向,这与国内外二语习得的研究趋势是吻合的 [23](24-28 。3新技术引领研究前沿。教育信息化进入20时代,在各种新兴技术的推动下,教学新资源、新模式、新手段不断诞生,并与课堂内外的教与学活动深度融合[24](7-14。 “互联网+外语教学”成为新常态 [9](3-9 。慕课、翻转课堂、基于大数据的学习分析等研究骤增,新技术的应用、外语教学全面智能化及信息资源的共享成为研究前沿。未来人工智能等技术与外语教学的融合更有可能成新热点。

2 理论基础研究趋向完善。

在外语教学中行为主义、认知主义和建构主义都为其提供了坚实的理论基础,尤其是建构主义提倡的人有主动建构知识的能力,更为自主学习提供了理论支撑。但当信息技术进入外语教学系统后由于没有找到自己合适的生态位,导致教学中出现失调或对信息技术滥用的现象[25](8-11,为了使教学系统保持动态和谐的状态,这就需要从生态哲学的角度重新审视外语教学[26](209,应用生态学的平衡观、联系观、动态观来解读这些问题,信息技术与其他教学要素相互融合,形成稳定的教学结构,以促进外语教学的动态平衡。

3 研究方法呈现规范化。

我国外语研究较长时间以非材料性研究方法为主,多为理论问题的探讨或个人教学经验总结,存在“经验研究不足”的缺陷。06年开始转变,实证研究的比重首次超过非材料性研究 [27](37-42,实证研究得到重视,这与国外重定量和实证研究的趋势是一致的,也是外语信息化研究中一个良性态势。语言习得是一个复杂的过程,当信息技术与外语融合时涉及的因素更多,更需要多种研究方法的有机结合,在验证某种教学方式的效果时,有数据支持的实证研究显然要比空洞的论述更具可信度。

4 研究场域集中于大学英语教育。

从可视化的分析看,近二十年研究的主场域一直集中在大学英语,而中小学基础教育的研究相对匮乏,比重失衡。这与研究者多处高校和国家纲领性文件引领有关。但外语信息化教学研究应该覆盖全方位、各个层次。未来需提高中小学教师的外语信息化教学科研水平,加大基础教育的信息化建设、应用和研究,使外语教育技术研究场域得到延伸,并均衡化发展。

二 我国外语信息化教学研究的态势展望

1 外语教育技术学科构建的可能性

外语教育技术学是外语学科教育学和教育技术学相结合的一门交叉学科体系[28]。从外语信息化教学研究的热点和前沿看,信息技术已经渗透入教学实践模式、语言技能、教师与学生、教学资源建设与应用等各个模块,信息技术和外语突破了限制性和开放性的范畴,达到真正的融合状态,形成了外语教育的技术化范式[29](31-35;理论体系上也由最初语言学领域中的多模态理论发展到涵盖认知心理学领域的建构主义理论以及生物学领域的生态学理论 [23](24-28 ,理论基础从单一学科向跨学科方向转变 [29](31-35。James Finn是教育技术领域第一个提出学科建设问题的人,对照他提出的学科建设的六维标准:知性方法、应用实践、人员培训、组织交流、伦理规范和知性理论体系[30](6-17 ,外语教育技术研究本身已具备学科构成的要素,及学科发展的实践支撑,从理论到实践都严格体现了学科形成和发展的基本规律,证明外语教育技术学已具有学科雏形 [1](3-12 。而外语教育技术学学科建立的意义在于能有效地协调技术、语言及教学三者的关系,进一步推动外语教育现代化的进程,实现外语教育的最优化 [31](76-80。也只有构建外语教育技术学科,才能解决外语信息化教学研究长期处于边缘化和“有课程,无学科”的尴尬境地 [32] 。有了科学的学科教学理论指导,学科的教学实践才能产生良好的效果 [33](50-56。

2 “互联网+外语教学”是新常态;融合创新、智能引领是未来的趋势。

工业4.0时代的来临,新兴工业文明冲击教育。互联网以全球性、开放性、联通性和互动性等特征正改变着人们的思维、生活、学习、工作等方式,也改变了整个外语教学的生态环境,包括培养目标、教育方式、教学内容、学习方式、师生关系等,颠覆了传统教育的观念。无论从研究的热点、前沿,还是其演化趋势看,外语信息化教学已经进入信息技术与学科教学深度融合的阶段。信息技术已渗透入外语教学系统的每一个要素,成为必不可少的因子。可见“互联网+外语教学”已是不可逆转的常态,它正塑造开放创新的外语教学生态,体现其“生态化”、“自主化”、和“個性化” [9](3-9 。而随着十九大的召开,我国教育信息化更进入了一个由融合应用向创新发展转变的新时代,即教育信息化2.0时代 [34] 。这将是一个以信息化为基础的智能教育时代 [24](7-14,智能教育将成为未来信息化教学发展的高级阶段,也是全球教育发展的必然趋势。在大环境的推动下,外语信息化教学也必然顺应大趋势,以融合创新、智能引领为趋势。依托大数据、人工智能、虚拟仿真技术、智能硬件、区间链接等教育科技,与外语教学的一切空间深度融合,向智能化方向发展,推动外语教育的现代化。

四、 结 论

综上,近二十年我国外语信息化教学研究经历了计算机网络技术辅助外语教学、信息技术与外语课程的整合、信息技术与外语学科性融合三个阶段,每一个阶段都推动“信息技术”与“外语课程”逐步融合为一个动态、和谐的生态系统,体现“互联网+外语教学”的深度融合。

研究热点主要集中在研究主场域,即大学英语、理论研究与应用、教学策略模式与实践研究以及教学资源建设与应用四个方面。其中理论研究侧重于“建构主义”和“自主学习”,教学实践模式和策略研究包含“多媒体教学”“计算机辅助教学”“教学模式”“网络教学”“翻转课堂”“教学设计”等,其中“教学模式”具有高中心性和延续性。教学结构从传统的“以教为主”转变为“以学生为主体,教师为主导”教学相长的结构。教学资源建设和应用研究重点在“语料库”,同时开发建立各种数字平台,将信息技术应用到“写作”课中。

研究前沿集中在:创新教学模式、全新课程模式、面向数据挖掘的学习分析研究、计算机话语分析以及教师专业发展等五个问题。无论从宏观的大环境还是微观的教学模式、课程模式及教师发展等,每个要素都刻着互联网的烙印,技术引领研究前沿。

我国外语信息化教学研究总体呈良好的发展态势。研究层面不断深化,聚焦“学习”和教学系统中“人”的研究。技术引领研究前沿,理论基础趋向完善,从生态哲学的角度审视外语教学。研究方法规范化,重视实证研究。但研究场域多集中大学英语教育,中小学基础教育研究相对匮乏,需注意均衡化。通过近20年的发展,“互联网+外语教学”是新常态,融合创新,智能引领;构建外语教育技术学科将成为未来外语信息化教学研究发展的方向。

同时,本文主要着眼于国内的外语信息化教学研究的发展分析,未将视野延伸到国外,从国际性的角度去挖掘,并对国内外该领域在各个时期的发展特点进行对比分析等,这些都将是未来研究需要延伸的范围。

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责任编辑:夏雪

作者:王真

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