摘要:知识建模技术是以学习活动为中心的教学设计模式中教学内容分析技术,是通过对教学内容的分析,提炼出知识点并明确各知识点之间的隶属关系,最终形成知识网络图。这种知识网络图反映了知识间的关系,对于《信息技术基础》课程教学设计有着重要作用。
关键词:知识建模、知识网络图、教学设计
一 引言
如何提高课堂教学质量一直是教育工作者及研究人员研究的核心问题。为了解决这个问题,许多教育工作者从课堂教学的各个阶段,各个不同的方面媒体、方法,教学内容、评价方式和课堂管理等进行深入的研究,但某一个单独的方面的改革效果并没有取得明显的成效。因此,教育工作者开始思考教学设计的问题,并借鉴认知理论、技术学等新成果,从更为系统的角度探索问题,以找到在整体上提高教学效益的突破口。
二 关键概念界定
1. 教学设计的概念
对于教学设计(Instructional Design)的定义,不同的研究者所下的定义也各不相同。本研究中的教学设计的概念源于杨开城教授的“教学设计是一种包含学习者分析、学习内容分析、学习目标的分析与描述、方案的设计以及对方案进行缺陷分析与改进的操作过程,而这一系列操作的目的是建造一个能满足要求的教学系统。”[1]
2. 知识建模
“是一种内容分析技术,其实质操作就是按照一定的规范绘制知识点网络图。”[2]
三 以学习活动为中心的教学设计模式
教学设计模式是在教学设计理论基础上形成的可操作性较强的、适应各种不同课型的框架,是理论向教学实践转化的桥梁。
以学习活动为中心的教学设计模式将整个教学设计的过程分为三个大的阶段:尝试设计阶段、方案的结构化分析阶段和方案的优化设计阶段。在其整个设计过程中每个环节都依赖于技术的支持,如内容分析阶段的知识建模技术、实施阶段的缺陷分析技术等,这些正是传统教学设计模式所缺少的。
以学习活动为中心的教学设计模式摆脱了传统教学设计模式框架式的束缚,在整个设计过程中都有相应的规则作为设计依据,使设计不再完全依靠经验:知识建模技术是以学习活动为中心的教学设计模式中的内容分析技术,它的存在使教师对教学内容的分析不再仅凭借原有经验,而是有据可循;而缺陷分析技术是对方案自我完善的积极尝试。从总体上来看,以学习活动为中心的教学设计过程是一个有技术支持的、开放的、逐步的完善的过程,这是相对于传统教学设计的一个优越性。
四 知识建模案例及分析
知识建模是在仔细阅读已完成的初步设计、现有教学资料,对教学内容所包含的知识点进行建模。知识建模的核心操作是正确提取该部分教学内容中的知识点,然后将这些知识点之间的隶属关系标明,用不同的符号表示,最终生成知识建模图。这张图是活动任务的设计依据。
知识建模共包含三个步骤:
第一、阅读指定教材以及相关材料,鉴别出相关知识点,并将它们正确归类,将这些知识点作为独立的结点画出来。知识点类型是知识建模的最基本要素,必须最先确定。通过对相关内容已有知识分类的分析和研究,结合教学的实际需要,我们将信息技术学科中的知识点类型划分为:符号和名称、概念、原理和公式、实施范例、过程步骤、认知策略。
以“EXCEL公式应用”为例:分析其知识点包括:公式、运算符(包括四种运算符)、运算项、运算顺序、输入公式(包括步骤、注意事项)、应用范例、复制公式(包括复制公式的不同操作方法)等。将这些知识点归类,作为独立结点画出如下图所示:
表 1 《EXCEL公式应用》方案的结构化分析---知识建模---第一步 概念CN 事实范例FC 过程PS 符号SM 原理PF 第二、根据知识的语义,按照知识建模规范,在知识点之间画出特定的弧(带箭头的边),确定各个知识点之间的关系类型。根据已有研究,各知识点之间的关系类型大致可以定位六种:上下位关系、同位关系、包含关系(包含、内容包含、结论包含、是前提关系、具有属性关系、派生关系。并调整各知识点之间的布局结构,使其更加美观易读。如图1所示。
图 1 《EXCEL公式应用》方案的结构化分析---知识建模---第二步
第三、检查知识建模图的完备性和合理性。对照学习目标和教学内容,仔细检查知识建模图中作为独立节点存在的各知识点是否有遗漏,知识点的归类是否合理等。
依据上述的规则和操作步骤,教师可以很顺畅的对信息技术进行知识建模,从而使可以对所授内容的知识网络图更加清晰,各知识点之间的关系更加明确,也就更有利于意义建构类学习任务的生成。知识建模技术作为一种辅助教师进行教学设计的新技术支持,将会进一步促进教学设计理论向着更高层次发展,增强教师教学设计过程的理性,提高教师的专业化发展水平。
知识建模技术作为以学习活动为中心的教学设计模式中内容分析部分的技术支持,对整个教学设计过程起着不可忽视的作用。它不是独立存在的,在此基础上建立的知识网络图在后续的设计中还要被划分为不同的任务和活动,然后被实施、再修改,并且在整个设计的过程中还要添加激发学生学习动机的设计。教学设计的过程是一个有机的整体,知识建模技术所支持的内容分析只有和其它各个环节共同发挥作用,才能实现好的教学设计,为提高课堂教学的效果提供有利的保障。
参考文献
[1] 杨开城.教学设计—一种技术学的视角[M].北京:电子工业出版社,2010.
[2] 盛群力.教学设计的基本模式及其特点[J].广州大学学报(社会科学版),2006,5(7):32-37.
[3] 钟志贤.传统教学设计范型批判[J].电化教育研究,2007,(2):5-10.
[4] 杨开城.以学习活动为中心的教学设计理论—教学设计理论的新探索[M].北京:电子工业出版社,2005.
[5] 张润芝.浅论知识建模在中学物理教学设计中的应用[J].现代教育技术.2008,18(3):50-54. [1] 杨开城.教学设计—一种技术学的视角[M].北京:电子工业出版社,2010:6. [2] 杨开城.教学设计—一种技术学的视角[M].北京:电子工业出版社.2010:200.