摘#8195;要:本文以汽車節能技術課程為例,主要闡述了信息技術與汽車文化課程整合應用的主要原則和主要形式,讓信息技術更好地服務于課堂教學,更好地對學生進行創新能力、創新精神和創新思維的培養。
關鍵詞:信息技術與汽車文化#8195;課程#8195;整合
課#8195;題:全國教育信息技術研究“十二五”規劃2012年度立項課題《信息技術與中職〈汽車文化〉課程有效整合策略研究》階段性研究成果之一。課題立項號:122930714。
信息技術與汽車文化課程整合是一種信息化的學習方式,其根本宗旨是要培養學習者能夠在信息化的環境中,利用信息技術完成課程學習的目標并學會進行終身學習的本領。
一、信息技術與汽車文化課程整合的必要性
所謂信息技術與汽車文化課程整合,就是把信息技術作為一種工具、媒體和方法,通過因特網或其他數字化內容進行的學習與教學活動,充分利用現代信息技術所提供的、具有全新溝通機制與豐富資源的學習環境,實現一種全新的學習方式,這種學習方式將改變傳統教學中教師的作用和師生之間的關系,從而從根本上改變教學結構和教育本質。
信息技術與汽車文化課程通過有效的整合可以建構出一種理想的學習環境,這種環境可以支持真實的情境創設、不受時空限制的資源共享、快速靈活的信息獲取、豐富多樣的交互方式、打破地區界限的協作交流以及有利于培養學習者創造性地自主發現和自主探索……在此基礎上就可以實現一種能充分體現學生主體作用的全新學習方式,例如探究性學習與合作式學習。隨著教育教學的改革發展,現代教育技術手段進入課堂教學已成為一種必然趨勢。信息技術與汽車文化課程整合是貫徹落實素質教育目標、實施創新人才培養的一條有效途徑,是現代教育的必然趨勢。
二、信息技術與汽車文化課程有效整合的應用
1.信息技術與汽車文化課程有效整合應用的主要原則
(1)要運用先進的教育思想、教學理論(特別是建構主義理論)為指導。建構主義對于我國教育界的現狀特別有針對性——它所強調的“以學生為中心”,讓學生自主建構知識意義的教育思想和教學觀念。
(2)要緊緊圍繞“新型教學結構”的創建這一核心來進行整合。要求教師在進行課程整合的過程中,注意教師、學生、教材、教學媒體的地位與作用;看看有沒有發生改變,這些改變是否有利于教學目標的完成,有助于學生更好地完成學習任務,通過分析并做出適當的調整,使整合后的教學模式能較好地體現新型教學結構的要求。
(3)要注意運用“學教并重”的教學設計理論來進行課程整合的教學設計。“學教并重”教學設計理論既發揮了教師主導作用,又充分體現學生學習的主體作用,是一種新型教學結構。在整合過程中充分利用信息技術,讓計算機既成為輔助教學的工具,又成為促進學生自主學習的認知工具與情感激勵工具,從而建構一種理想的學習環境和全新的學習方式。
(4)要高度重視汽車文化的教學資源建設,這是實現課程整合的必要前提。豐富的高質量的教學資源,是讓學生進行自主發現和自主探索,改變教師主宰課堂、學生被動接受知識的教學現狀,創建新型教學結構,培養創新人才的前提條件。在資源建設過程中,教師首先應搜集網絡上的免費資源,并在教學中先用起來,然后再進行創新開發,逐漸形成自己的資源庫。
(5)要注意結合汽車文化的特點建構易于實現汽車文化課程整合的新型教學模式。
教學模式是指兩種以上教學方法與策略的穩定結合。目前主流教學模式也很多,如“探究性”學習模式和“合作式”學習模式。教師應結合汽車文化特點去構建既能實現信息技術與課程整合,又能較好地體現新型教學結構要求的新型教學模式。
2.信息技術與汽車文化課程有效整合應用的主要形式
北京師范大學劉儒德博士、馬寧、余勝泉老師根據信息技術與課程整合的不同程度和深度,將整合進程分為三個階段:封閉式的,以知識為中心的課程整合階段;開放式的,以資源為中心的課程整合階段;全方位的課程整合階段。筆者結合課程整合的階段,談一談信息技術與汽車文化課程有效整合應用的主要形式。
(1)把信息技術作為演示工具與汽車文化課程有效整合應用。教師在互聯網上查詢資料、尋找素材、編寫電子教案,利用Powerpoint等多媒體制作工具,將尋找到的素材進行整合,用文字、圖片、視頻、聲音、動畫等多媒體形式呈現給學生。另外借助模擬軟件進行試驗演示,可以極大地刺激學生感官,有利于學生對知識的獲取和記憶。信息技術作為演示工具代替幻燈、投影、粉筆、黑板等傳統媒體,發揮了它的教育功能。這種整合應用將信息技術作為演示工具,是最低層次的整合,也是目前大多數教師所處的層次。
(2)把信息技術作為交流工具與汽車文化課程有效整合應用。
教師與學生、學生與學生在課上或課下的交流是必不可少的,交流也是增進師生、生生感情,進行教學活動的重要環節之一。在校園局域網或互聯網硬件的支持下,教師與學生之間、學生與學生之間用BBS、網上論壇、QQ聊天室、郵箱等方式進行討論、交流。教師對交流活動認真組織,細心管理,不但可以激發學生感情、學習興趣,而且可以調動其對學習的積極性,還可以促進師生感情。這種整合是將信息技術作為一種交流工具應用到教學活動中的。
(3)把信息技術作為輔導工具與汽車文化課程有效整合應用。隨著計算機技術的發展,軟件業也迅速壯大起來,特別是教育軟件。許多輔導性軟件,集課堂輔導、練習、測驗于一體,使用這種軟件就好比給學生請了位家教,學生們可以根據自己的學習情況,進行有針對性的學習,使學習變得更輕松、隨意。
(4)把信息技術作為資源環境與汽車文化課程有效整合應用。互聯網好比一位萬能教師,為學生們提供無比豐富的資源。但是網絡資源浩如煙海,要想從信息海洋中迅速、準確地找到自己所需的資源,并進行選擇、取舍無疑是大海撈針。所以,老師在課前可以將資源進行大致整理,存放在固定的位置,或者提供相關網址讓學生們自己去互聯網上尋找學習素材。在這一過程中信息技術提供了一個資源環境,鍛煉了學生們獲取信息、篩選信息的能力。
(5)把信息技術作為加工工具與汽車文化課程有效整合應用。
在信息技術提供的資源環境中,學生們獲取信息并對信息進行篩選,這極大地豐富了封閉、孤立的課堂教學,擴充了教學知識量,開闊了學生思路。同樣,在獲取、篩選這些信息資源后,應對它進行重整、加工和再應用。在這個整合過程中,將信息技術作為加工工具應用,可增強學生們對信息的分析和加工能力,進一步提升了學生們的信息素養。
(6)把信息技術作為評價工具與汽車文化課程有效整合應用。目前有很多教學軟件提供了測試功能,教師可以利用這一點對學生進行教學評估,這在一定程度上既減少了教師的工作量,同時學習者也可以客觀地對自己進行自我評價。有能力的教師可以自己設計練習題,編制試題庫和測試軟件,對學生們進行教學評價和自我評價。把信息技術作為評價工具是信息技術與汽車文化課程整合的又一應用形式。
(7)把信息技術與課程內容、教學目標、教學組織架構進行整合。目前,越來越多的教材和工具書都制成了電子版,把知識用圖形、聲音、動畫等形式呈現出來,讓學習變得更輕松、有趣。這樣的重大變革,無疑會促進課程內容、教學目標、教學組織架構的改革,從而完成教育信息化、現代化。將信息技術悄無聲息地融入到教育的每一個環節中,達到信息技術和課程改革的雙贏目標。
三、信息技術與汽車文化課程有效整合應用的實效性
一是明確信息技術與汽車文化課程整合的目標,促進信息技術與汽車文化課程有效整合應用的實效性。
教育教學的本質是信息技術與汽車文化課程有效整合應用的本質,教育教學目標也應該是整合應用的目標。因此,信息技術與汽車文化課程有效整合應用的目標應追求的是教育教學的目標——促進教師教學、學生學習和學生全面發展,而不是技術方面的目標。
二是強調信息技術與汽車文化課程整合的重要性,關注教師教學、學生學習和學生全面發展的需要。
我們強調信息技術與汽車文化課程整合的重要性,絕不意味著“整合目的論”或“惟整合論”,也絕不能不顧或忽視教學實效,“為了整合而整合”,無視具體情況,每節課都“整合”,導致整合的濫用和泛化。
總之,信息技術與汽車文化課程有效整合的應用必須改變教育思想,必須以培養創新人才為目的,以提高教學質量為目標,高效地應用信息技術,加強校本實踐,逐步提高整合能力,促進整合發展。
四、案例:汽車的節能技術課程教學設計
1.教學分析
(1)課程標準。了解和掌握汽車節能技術的定義、內容、方法和措施。
(2)基礎知識。汽車節能技術、整車輕量化、滾動阻力、空氣阻力、代用燃料、節能環保、環保型汽車消費。
(3)過程與方法。通過教學活動使學生知道汽車運用節能技術能降低對環境的影響,提高資源的有效利用;會介紹汽車節能的方法和措施。
(4)情感態度價值觀。通過教學樹立學生節能環保意識,增強愛護自然、愛護家園、關愛生命的責任感和使命感;塑造學生自主創新、開拓進取的競爭意識和科學意識。
(5)教學重點和難點。重點:汽車節能技術的方法和措施;難點:理解節能環保和可持續發展之間的關系。
(6)教學計劃。課時為1課時。
(7)教學手段。網絡信息技術環境下的多媒體教學。
2.教學過程
多媒體展示多款新型節能汽車圖片:環保概念車(圖1)、節能環保車(圖2)等。
圖1#8195;環保概念車 圖2#8195;節能環保車
提問:“這些節能汽車的節能技術主要體現在哪些方面?請同學們發揮自己的想象力說一說未來節能汽車的發展方向!”
(學生回答后)教師指出:汽車節能技術是用于改進汽車能源消耗的技術。除了推廣應用替代燃料之外,解決能源短缺問題的根本措施是大力開發和推廣應用汽車節能技術。長期以來,人們一直致力于汽車節能技術的研究開發,不同歷史時期,出現了眾多的節能技術。這節課我們就一起走進汽車節能技術的知識殿堂。
(1)汽車的節能技術。本教學環節構想:教師首先布置任務,讓學生分組通過網絡自主收集、整理和加工相關資料,并制成PPT文稿進行展示。
降低汽車燃料消耗的問題已經受到全世界普遍重視。節約能源已上升為汽車技術的重大課題,世界各國均投入大量人力物力進行研究,并制定了強制的汽車油耗限額法規。隨著汽車技術的進步,油耗限額法規亦逐漸修訂得愈來愈嚴苛。目前,汽車節能技術的有效方法有許多,例如整車輕量化,降低輪胎的滾動阻力,降低空氣阻力,變速器多擋化以及使用代用燃料等。
學生小組1:成果展示“整車輕量化”
整車輕量化是節約能源最有效的方法。輕量化的途徑主要是將目前占汽車質量70%的鋼鐵材料換成較輕的其他材料,特別是增加塑料、鋁和碳纖維的應用。
多媒體展示圖片:“整車輕量化(圖3)、汽車輕量化技術及應用(圖4)”等。
圖3#8195;整車輕量化圖
圖4#8195;汽車輕量化技術及應用
學生小組2:成果展示“降低輪胎的滾動阻力”
汽車輪胎子午線化是輪胎主要的發展趨勢之一。子午線輪胎具有滾動阻力小(節約燃料)、附著性能好、緩沖性能好、承載能力大等優點。車速俞高,其節能效果也越顯著,大約比普通輪胎節油7%。近年來,許多輪胎公司都在研究高性能的專用輪胎,其主要特點是采用特殊材料和較薄的胎體。
多媒體展示圖片:“降低輪胎的滾動阻力(圖5)、輪胎滾動阻力測試(圖6)”等。
圖5#8195;降低輪胎的滾動阻力圖圖6#8195;輪胎滾動阻力測試
學生小組3:成果展示“降低空氣阻力”
汽車的空氣阻力是與車速的平方成正比,亦即在汽車高速行駛時,空氣阻力達到相當可觀的數值,此時用于克服空氣阻力的燃料占總消耗值的一半以上。因此,改善汽車的形狀具有較大的節油效果。現代轎車的造型已把拐角設計得更圓滑就是最好的證明。
多媒體展示圖片:“降低空氣阻力(圖7)、車速與空氣阻力的關系(圖8)”等。
圖7#8195;降低空氣阻力圖 圖8#8195;車速與空氣阻力的關系
學生小組4:成果展示“變速器多擋化”
變速器采用更多的擋位,雖然結構更復雜,但可使駕駛員針對具體道路條件選擇更合適的傳動比,這已成為汽車技術發展的趨勢。
多媒體展示圖片:“變速器多擋化(圖9)、變速器多擋位(圖10)”等。
圖9#8195;變速器多擋化圖圖10#8195;變速器多擋位
學生小組5:成果展示“代用燃料”
用合成燃料、液化石油氣、壓縮天然氣、醇類燃料、氫氣等替代石油燃料。
多媒體展示圖片:“電動汽車(圖11)、天然氣代用燃料汽車(圖12)”等。
圖11#8195;電動汽車圖圖12#8195;天然氣代用燃料汽車
(2)汽車節能的方法。本教學環節構想:把信息技術作為交流、輔導、加工和評價等工具,調動每一位學生的學習興趣和積極性,充分發揮學生自主學習的主動性和能動性,把課堂交給學生,讓學生真正成為課堂的主人。
學生1:“確保輪胎氣壓正確”。輪胎氣壓不足或過高,都會增加耗油量,為此應該定時檢查輪胎氣壓。
多媒體展示圖片:輪胎氣壓正確(圖13)、輪胎氣壓合適檢測(圖14)等。
圖13#8195;輪胎氣壓正確圖圖14#8195;輪胎氣壓合適檢測
學生2:“不要隨意更換輪胎的大小”。輪胎越寬,車輪阻力越大,所以,除特別需要額外的驅動能力外,采用寬輪胎則是白白浪費燃料。
學生3:“定期檢查車輪定位是否調整正確”。車輛使用時間較長,車輪定位往往會因磨損使自由度增大,這也會增加油耗。
多媒體展示圖片:“定期檢查車輪定位(圖15)、四輪定位檢測與動平衡(圖16)”等。
圖15#8195;定期檢查車輪定位圖圖16#8195;四輪定位檢測與動平衡
學生4:“盡可能用黏度最低的潤滑油”。機動車使用說明書上都載有該車所能使用的最低黏度的潤滑油,潤滑油黏度越低,發動機運轉越省力,也就越省油。
學生5:“認真保養發動機,發現故障應立即排除”。發動機出現任何故障都會降低其動力性和經濟性,從而浪費燃油。
學生6:“避免小車托大車”。有的車主為達到多載貨物的目的,自己改制拖車,使拖車又大又重,這不僅不符合安全要求,還會增加車輛行駛阻力。而且,在空車行駛時也會大大增加油耗。
學生7:“不要長時間預熱”。有些司機喜歡在早上開車前,先啟動發動機,在預熱一段時間后再上路,這是個好習慣。但預熱時間太久,無疑也是一種浪費。其實先慢慢行駛1~2km,同樣可以達到預熱的目的。
學生8:“長時間停車要熄火”。如果停車時間較長,應關閉發動機。有的大城市規定停3分鐘以上就應熄火。因為長時間怠速運轉不僅會損害發動機,而且還白白耗費燃料,并且增加尾氣污染。
多媒體展示圖片:“停車熄火(圖17)、京‘停車超過3分鐘須熄火’入法舉行聽證(圖18)”等。
圖17#8195;停車熄火 圖18#8195;京‘停車超過3分鐘須熄
火’入法舉行聽證
學生9:“加速時不要猛踩油門”。不要養成用猛踩油門來加速的習慣,因為猛踩油門不但使機件承受巨大慣性力的沖擊,而且過多供給的燃油不能完全燃燒,變成黑煙,造成燃料的浪費。
學生10:“按照行駛速度要求換擋”。應該按照行駛速度要求選擇合適的擋位,而盡量不要用抵擋大油門的方法來提高車速,因為這樣做也會造成燃料的浪費。
學生11:“不要超速行駛”。對一般汽車而言,50~70km/h的速度是最省油的,車速每增加1km/h,就使耗油量增加0.5%。
多媒體展示圖片:不要超速行駛(圖19)、超速行駛死亡陰影(圖20)等。
圖19#8195;不要超速行駛圖圖20#8195;超速行駛死亡陰影
學生12:“清理掉拖車和后備箱里多余的東西”。
(3)節能環保和可持續發展。盡管汽車工業已經成為我國的支柱產業,但節能環保問題正成為制約其快速發展的瓶頸。積極發展節能環保型汽車,符合我國能源供給的實際和大眾消費水平,有利于緩解能源緊張狀況,保護環境,對于落實國家能源發展戰略,加速建設資源節約型、環境友好型社會,具有重要意義。
(4)汽車節能的定義。目前國際上還沒有一個統一的定義,一般來說汽車能耗是指模擬道路工況運行條件下的油耗,發達國家定義的先進汽柴油車的節能目標是小于5L/100km,許多國家規定了一個及格線,不達標就罰款或公布于眾。
(5)環保型汽車消費。歐洲、日本等發達國家和地區節能型小汽車占絕大多數。隨著油價不斷上漲,我國節能小汽車增長迅速,但比例仍然偏低,中國汽車節能還任重道遠。
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(作者單位:皖江職業教育中心學校)