“全息四維系統教學”模式在教學中的應用

☆曾衛

（烏魯木齊市第七十中學，新疆烏魯木齊 830011）

“全息四維系統教學”模式在教學中的應用

☆曾衛

（烏魯木齊市第七十中學，新疆烏魯木齊 830011）

根據現代教育理論和現代教育技術有關理論，借鑒巴班斯基的“教學最優化”理論和建構主義學習環境，結合中學教學實際，經過十余年課題實驗研究，作者提出了“全息四維系統教學”模式。這個教學模式是在包含教師、學生、媒體、教材所構成的教學系統中。以學生為中心，在整個教學過程由教師起組織者、指導者和促進者的作用，利用多媒體計算機和網絡，存儲、組織、調用各種媒體，圍繞學習主題（以全息媒體展現）創設出豐富多彩的情景、協作、會話等學習環境要素，激發和發揮學生的主動性、積極性、創造精神，不斷根據教學過程中的反饋信息，創造和組織最優學習環境要素，最終使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構目的。

全息四維系統教學模式是在新課程背景下，應用現代教育技術營造深度教學環境的一種高效教學模式。在教師和學生組成的教學系統中，通過優化各種教學媒體并科學組合，利用全息體在師生間交流信息，及時反饋，在不同時機、不同情況下，采取最優化的手段和方式，實現有效課堂教學的高效化。

一、“全息四維系統教學”模式特點

本教學模式要求教師在課前先進行前測和前饋，確立和調整一堂課的核心知識和組織傳授知識的過程，然后向學生展示一個能激發學生思維積極性的、啟動心智的或體現知識重點的全息體（可以是一個符號、一組文字、一個圖、一個動畫、一段解說詞或一段聲響、一個實物，也可以是一組較復雜的展示等等）。20世紀九十年代以前，由于條件所限，社會上缺乏利用全息體建構學習環境的理想條件。隨著多媒體技術和網絡應用的日益普及，特別是進入二十一世紀，營造符合中學生心理特點的理想的全息學習環境成為可能。建構主義有效教學設計，如支架法、拋錨法、隨機進入法等在教學中能得以很好實施。

二、“全息四維系統教學”模式核心——全息體

該模式中的“全息體”是指：在認知過程中能“反映知識整個情況和全部信息的東西。”有時也指“能開啟心智和心靈之門，幫助人們認識知識全部情況或本質的東西”，我們還給它起了一個名字“心鑰”。全息體，只要能起到“全息體”功能和作用的任何東西，都可以作為“全息體”。

（1）實物“全息體”：圖片作為全息體的運用——“全息圖”：地理中的地圖；化學中的元素周期表；學科教學中知識結構圖；思維導圖；概念圖等。

美國2001年開發的《科學素養圖集》中的49幅以概念發展圖（Strand Maps）作為呈現方式的概念圖，是典型的化學全息體。實物作為全息體的運用主要還有地理學科中的地球儀、各學科中的人體、教師根據教學需要專門設計的實物“全息體”等。

我在物理教學中，常用人體做全息體。初中物理課堂中僅用人體進行的實驗和相關體操有近百個。若再借助隨手可得的（如紙、頭發、桌椅、杯、水等）物品所做的實驗有幾百個。

（2）“全息媒體”：借助計算機多媒體技術制作的“全息體”應用媒體。如：多媒體課件、數字化全息球、利用軟件平臺動態展示的“媒體”。Google Earth是地理教學中非常好的地理全息媒體。

（3）實物和全息媒體的組合應用：我曾設計過初中力學全息體，它由三部分組合而成。①“實驗小工具袋”（三維實物）。②A3紙繪制的彩色力學“思維圖”（記憶圖、時間進程表）。③初中力學多媒體資源庫。力學全息體幫助學生將理論與實際相結合，它是將物理與生活相結合起來的“紐帶”，突破難點的工具，對幫助學生理解記憶知識起到了極大的作用。

不同時間不同全息體起到教學最優化的效果，它靜態的或死的東西可活化為動態的活的東西，大量地節約了課堂教學時間，提高了課堂教學的效率和質量，使課堂充滿生命的氣息。這在教學實踐中得到了充分驗證。我將力學全息體和電學全息體應用到物理競賽輔導中去，所教學生年年獲得全國應用物理知識競賽全國一、二、三等獎。從2006年起連續五年獲全國物理學會物理應用知識競賽委員會頒發的優秀輔導教師獎。2010年我所教的初三（3）班在烏魯木齊中考中理化合卷平均分獲得全校第一名。

三、“全息四維系統教學”模式實施過程

“全息四維系統教學”模式實施過程，歸納起來是：“一、二、三、四”。教學模式的“一個核心”；課堂教學的“二個為主”；教學過程的“三個環節”；教學方法的“四個原則”。

模式的基本環節是：

對于獨立課型的新課教學來說，課可以由以下幾方面組成。

（1）前測前饋后，展現“全息體”。

（2）圍繞本節學習主題，按“最鄰近發展區”的要求建立概念框架，教師創設教學情景，學生在教師的引導、啟發下，逐漸嘗試完善學習主題的概念框架。

教師要根據反饋的信息，及時調整或增設情境，保證過程的最優化。

通過教師、學生、媒體三者的相互作用，使學習主題的概念框架逐步豐富完善，從而達到對所學概念全面正確的理解。

學生默寫學習主題，并采用口答、做題、解釋學習主題等方式，深化對知識的理解。

（3）測試評價:課堂上教師認真對掌握知識的過程進行經常的外部監督并評定成績，同時把自我監督、自我評定成績結合起來。

四、“全息四維系統教學”的四個原則

我們提出的“全息四維系統教學”教學模式中教師、學生、教材三個主要要素外,還有一個重要的“全息體”要素,從而使全息四維系統教學課堂結構更趨多元化，使其有自身的特點，我認為教師在進行“全息四維系統教學”的過程中，除遵循傳統教學的基本原則外，還要遵循“四結合”原則，實現“四化”目標：

1.遵循學生主體作用、教師主導作用與全息四維系統教學相結合的原則，“以人為本”，充分調動學生的學習積極性，實現教學的實用化目標

“全息四維系統教學”是一個以學生為主體，教師為主導并與“全息體”有機結合的多向過程。全息體借助聲音、文字、色彩和動畫等組合效應，對學生的多種感官產生刺激，激發起學生的興趣。它有良好的人機對話界面，使學生自始至終參與教學過程。與此同時，在發揮學生主體作用的同時，在全息四維系統教學課堂教學中，都離不開教師的主導作用。我們在教學中也應充分發揮教師的主導作用，及時引導學生解答問題和對問題的深入探討，及時鼓勵表彰學生主動頑強的探索精神，創造性地營造好教學過程，高效率地完成教學任務。

2.遵循運用全息四維系統教學，將集體化教學與個別化教學有機結合的原則，“發揮優勢”，強化教學過程中的反饋與矯正環節，減輕學生負擔，實現教學的目標化

在傳統教學過程中，包含教師、學生、教材三個主要要素。而“全息四維系統教學”過程中除包含教師、學生、教材三個要素外，還有一個“全息體”要素。從整體上講，它同在普通教室內授課一樣，是以班級為單位的集體教學活動，但比較起來，兩者之問存在較大的差異。首先，“全息四維系統教學”環境是多個層次組成教師——全息體——學生的系統。這三個層次的結構形式正是個別化學習的體現。它使每一個學習者在處于群體學習活動的同時，隨時都有可能在教師指導下獨立成為一個學習“子系統(Sub－system)”，從而使學生在心理上和生理上都排除其它外界干擾，充分地進行積極而能動地學習。

例如：我在多媒體計算機網絡教室中采用“全息四維系統教學”時，不僅把集體化教學與個別化教學有機地結合起來，而且利用現代技術給教學提供了高效的、即時性的、有針對性的反饋矯正環境，使教學目標得以很好地實現。在多媒體計算機網絡教室中，隨時“呼叫”教師，獲得教師的個別指導。能夠通過軟硬件結合，將學生練習隨時通過“調用學生屏幕”和“考試功能”使學生練習、成績、成績曲線顯示出來，及時地反饋學生對知識的掌握情況。教師可以及時地矯正，并調整教學策略，取得好的教學效果。

3.遵循教學內容的科學化與全息四維系統教學最優化結合的原則，“挖掘潛能”，營造良好的創新學習情境，培養學生能力，實現教學的科學高效化

“全息四維系統教學”在課堂上營造了很多逼真而神奇的教學情境，提供了廣泛的四維教學素材，但教師在使用過程中不能僅停留在形象思維和感性色彩方面，而應該在廣泛的學生認知基礎上，有意識通過各種手段培養學生抽象思維能力、想象能力和創新能力。最重要的是，必須確保所用“全息體”的客觀性和科學性。教師必須在正確的教育觀念和教育思想指導下，對最恰當的內容在最恰當時間適當地采取全息體，營造良好的創新學習的情境，培養學生能力，實現全息四維系統教學的科學高效化。

4.全息四維系統教學在教學中要遵循課內與課外相結合的原則，“開闊視野”，擴大學生學習的深度和廣度，實現教學的開放化

信息時代的學習是數字化的學習。網絡上有許多現成的非常好的全息體。如學生學習地理可以在課外上網，利用Google Earth來學習地理學科。學生也可以在家里應用繪制思維導圖。全息四維系統教學有助于逐步培養學生信息應用的實踐能力；科學分析的理解能力以及運用信息融入社會的積極態度和能力。在教學過程中，教師應指導學生利用全息體進行擴展學習；借助虛擬情境進行探究式學習；借助信息通訊工具進行討論學習以及學會使用信息加工工具進行問題解決學習。

由于許多學校的教學設備和學習時間的限制，不能完全滿足學生自主學習的要求，更不能完全滿足學生對科學知識的探索愿望、創造愿望。因此，教師在課堂上使用全息四維系統教學的同時，不要忘了指導孩子們在課外制作全息體，利用全息體進行自主學習。使他們學會借助新的學習手段去探求知識，不斷地提高能力和素質。

王 喆]