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(来源:文章屋网 )
一、 函数与方程的思想
由于数学教材基本上是数学思维结果的系统表述,采取的方法是通过演绎将知识展开,为了使教材的叙述精练、简结,数学命题在教材中是以定论的形成出现的,而隐去了如何获得结论的过程,这就要求教师将作为思维结果的教材内容看作思维过程的材料,有利于学生对命题的理解、领会、记忆,有利于学生的整个数学知识的系统性。
例如在证明等比数列求和公式时,先让学生探究求2+2+22+…+263的和,学生发现2+2+22…+263=23+23+…+263=264,得1+2+22+…+263=264-1,但是这个解法对于1+3+32+…+363就不适用,此时教师指出直接求解是算术方法,我们能不能用方程来解决它呢?学生经过提示后大多能设
1+2+22+…+263=X
两边乘以2,得2+22+…+263+264=2X,
X-1+264=2X, X=264-1
在推导等比数列的求和公式后,学生还提供了以下两种方法
a2 a3 an a2+a3+…+an sn-a1
方法一: q=——=——=…=——=——————=———
a1 a2 an-1 a1+a2+…+an-1 sn-an
sn-a1 sn-a1
即q =———=—————
sn-an sn-a1qn-1
整理得(1-q)Sn=a1(1-qn)
a1(1-qn)
当q=1时,Sn=na1;当q≠1 时 ,Sn=————
1-q
方法二:Sn=a1+a2+…an=a1+a1q+…+a1qn-1
qSn=a1q+a1q2+…a1qn-1+a1qn
qSn=Sn-a1+a1qn
(1-q)Sn=a1(1-qn)
a1(1-qn)
当q=1时,Sn=na1;当q≠1时,Sn=————
1-q
在这个定理的推导过程中,学生在教师的指导下积极探究、发现和优化推导方法,并通过亲身体会方程思想。教材中的推导方法当然是这一内容的典型题,但教师如果向学生直截了当、平铺直叙地作一简单介绍,没有使学生吃透例题的实质,不清楚此题所隐藏的数学思想,而马上让学生模仿此题去做大量的练习,就达到教材例题所起的效果。只有把教材所隐藏的数学思想呈现在学生面前,让学生掌握例题的解法,才能举一反三,运用自如。
二、 数形结合思想
教师在教学过程中要深入钻研教材,挖掘一定思考价值的知识内容,以学科知识作为载体,在学生获得课本知识的同时,亲自体验知识发生过程,以此来培养学生科学的思维方法。例如,在讲解第一册(上)P76 例1时,涉及到方程0.8X=0.5的解的问题,书上介绍了数形结合法,讲完这个题后,笔者就势提出了判断方程2X+X-3=0的解的个数,学生依样画萌芦地利用数形结合找到了答案。等到讲完对数后,笔者又提出了:“判断方程log2x+x-3=0的解的个数,学生也能找到答案,同时利用数形结合,然后笔者又乘势提出:“如方程2X+X-3=0的根为α,方程log2x+x-3=0的根为β,求α+β。学生思考后给出的解法令笔者鼓舞:①观察法:α=1,β=2;②单调性:把2X+X-3=0改为log22X+2X-3=0,再与log2x+x-3=0作比较,构造函数f(x)= log2x+x-3,则有f(2α)=f(β),结合f(x)的单调性得到2α= β,从而计算得到结果。③反函数性质的应用:注意到y=2X与y=log2X互为反函数,利用数形结合易得结论。
由此可见,一种数学思想只要根植于学生心中,无疑会有非常巨大的作用。因此,在教学中我们可以结合具体的教学内容,设计一定的问题情境,诱发学生探究数学本质的欲望和动机,进而促进知识的升华,引发学生科学的思维方法。
三、 归纳思想
研究一般问题时,先研究几个简单的、个别的、特殊的情况,从中归纳出一般的规律和性质,这种从特殊到一般的思维方式称为归纳思想。如果说演绎解决问题,那么归纳就是发现问题。在复习等差数列前n项和的公式时,我们讲到了P121上的例4,对于这个例题,笔者采用的教法是:教师引导,学生探索,课堂上同学们表现了高亢的探索情绪,效果很好。其操作过程如下:
①通过同学板演解出a1,d,写出通项an;②提问:此数列前30项的和;③观察S10,S20-S10,S30-S20,可以得到什么结论?④为了便于观察,笔者又要求学生计算:S6,S12-S6,S18-S12,⑤从前面两个结论看,是否有一般性的结论?⑥要求同学总结,同学马上得到P123习题3.3第10题的结论及证明;⑦拓广:设{an} 等差数列,Sn 是其前n项的和,试求出Sm,Sn,Sm+n的关系(m≠n)⑧巩固练习
在课堂中采取灵活恰当的方法进行教学,能有效地强化学生在学习和活动过程中的目标意识、问题意识、寻找解决问题的方法和途径的意识、结果分析的意识。把学生的可持续性学习放在课堂教学指导思想的首位,形成“以学生发展为本”的新型的课堂教学模式。
四、 分类讨论思想
数学教学内容始终反映着两条线,即数学基础知识和数学思想方法,数学教材的每一章节乃至每一道题,都体现着这两条线的有机结合,这是因为没有脱离数学知识的数学思想方法,也没有不包含数学思想方法的数学知识,在每个数学概念的形成和同化过程中,具有许多的数学思想、方法,要求教师在教学中,从概念的引入、理解、深化和应用各个阶段,适时适度地进行渗透。
在讲解指数函数、对数函数及等比数列的求和时,已初步涉及了分类讨论,并讨论了为什么要分类?对分类讨论有了一定的了解。因此在讲解课本例题:己知直线l与X轴的交点
为(a,0),与y轴的交点为(o,b),其中a≠0,b≠0,求直线l的方程时,生能由两点式得
x y
—+ —=1然后指明这是直线的截距式方程,是由直线在x轴、y轴上的截距不为0时所确定
a b
的。讲后一生问:若截距为0时,如何求方程。另一生马上应答:若截距为0时,直线即过点(0,0),直线方程可改为y=kx。这样对于己知截距的关系,求方程时,学生不至于遗忘截距为0时的情形而自觉地进行分类。
关键词:视频同步互动;分布式学习;同步课堂
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)09-0018-05
一、问题的提出
最重要的教育资源是教师。[1]现阶段,我国的教师资源在短时期内还难以实现完全意义上的均衡配置。[2]以信息技术促进优质教师资源异地共享,是推进教育公平的可行路径之一。[3]拥有先进技术支撑的物理教学环境是实现优质教师资源异地共享的必要条件。[4]华中师范大学“信息化与基础教育均衡发展”湖北省协同创新中心,在分析本地-异地班级同步互动教学环境需求和分布式学习特点的基础上,设计了基于视频同步互动的分布式学习专用教室,并于2014年6月建成两间。[5]这两间分布式学习专用教室之间通过因特网互连,音频信号、视频信号以及交互式电子白板信号同步互传。在这样的环境中能否开展讲授、讨论、探究等各种模式的同步课堂教学活动?如果能,同步课堂教学过程中,授课教师能否与本地-异地学生进行实时互动,能否对本地-异地学生实施有效的监督管理?异地学生能否产生较强的课堂临场感,能否获得与本地学生同等的学习效果?本研究的目的是证实这些问题。
二、分布式学习同步课堂实证过程
从2014年6月至2015年1月,在分布式学习专用教室重点开展了4门课程同步课堂教学实验,包括小学生的《语文》、本科生的《文献选读》、硕士研究生的《教育技术理论与发展研究》以及免费师范生的《教学技能训练》。教学实验历时7个月,共88次,有33名教师、212名本地学生和199名异地学生参与其中。
为避免本地学生和异地学生的异质性导致他们在教学过程和测验成绩上产生差异,在开展同步课堂教学实验之前,采用随机分配法将同一班级学生分为同质的两组,一组为对照组,一组为实验组。对照组在本地教室(授课教师所在的分布式学习专用教室称为本地教室)上课,实验组在异地教室(授课教师不在课堂现场的分布式学习专用教室称为异地教室)同步上课。为保证实证研究的效度,多次开展了不同层次学生、不同课程内容、不同教学模式的教学实验,如28次讲授式教学实验中,研究生课程8次、本科生课程12次、小学生课程8次;34次讨论式教学实验中,研究生课程16次、本科生课程14次、小学生课程4次;26次探究式教学实验中,研究生课程12次、本科生课程10次、小学生课程4次。
1.讲授式同步课堂教学实验
以在视频同步互动分布式学习专用教室开展的小学《语文》“小桥流水人家”一课为例,陈述讲授式同步课堂教学实验过程。授课教师在本地教室以讲授法为主授课,本地-异地学生同步听课。在教学过程中,授课教师讲课的声音与本地学生回答问题的声音同步传输到异地教室,授课教师的实时近景视频影像和所演示的数字化教学资源实时传递至异地教室。授课教师根据教学需要,利用交互式电子白板展示授课资料、板书授课内容、呈现学生演板信息,随时切换本地教室和异地教室的电子白板信号。异地学生听课场景的1:1视频影像同步传输至本地教室后墙大屏幕上,回答问题的音频信号也实时传输至本地教室的教学现场。[6]
授课教师同时对两间教室的学生实施教学,相当于同时给不同地域的两个班级上课。在教学过程中,授课教师与本地-异地学生之间保持顺畅的言语与非言语互动。授课教师与本地学生之间的互动与一般课堂基本一致。授课教师与异地学生如果不熟悉,则在异地教室每位学生的课桌上放置台签,当异地学生举手时,授课教师看台签快速点名,实现与异地学生之间的“准确”互动。
2.讨论式同步课堂教学实验
以小学《语文》“太阳”一课为例陈述讨论式同步课堂教学实验过程。授课教师回顾上节课讲的“太阳远、大、热的特点”,提出“太阳、地球与人类有什么P系”的问题。本地-异地学生在授课教师指导下,边读课文4―7自然段边思考,然后分小组讨论。本地-异地学习小组通过教室后墙上的大屏幕面对面围坐在一起,两地学生能实时听到对面同学的讲话发言、看到对面同学的动作表情。授课教师同时关照本地-异地学生,对学生加以启发和点拨。授课教师走动巡视,掌握本地学生的讨论过程;观看教室后墙大屏幕,了解异地学生的讨论实况。授课教师随时引导本地-异地各学习小组成员发言,并提醒个别学生集中注意力。小组讨论结束后,本地-异地学习小组积极举手报告小组讨论结果,归纳太阳、人类和地球之间的关系。本次教学实验中,讨论成果由异地的学生上台写到电子白板上,如图1所示。
授课教师同时面对本地-异地学生,平视可查看异地学习小组的交流情况,俯视可了解本地小组的讨论过程。授课教师组织两地学生交流讨论,如同在一间教室,没有任何障碍。空间上的分离没有给授课教师增加额外负担。
3.探究式同步课堂教学实验
以本科生的《文献选读》课程中的“读研究方法与研究过程”一课为例,陈述探究式同步课堂教学实验过程。授课教师引导本地-异地学生,就“怎样读出文献中的研究所采用的研究方法、经历的研究过程”这一主题,开展探究式同步互动教学。课堂上,本地-异地学生先后通过电子白板展示汇报学习成果,通过后墙大屏幕同步观看对方课堂场景,跨越空间阻隔,两地班级师生融为一体,既凸显远程双向直播课堂的效果,又彰显异地同步互动探究的特色。
多次教学实验表明,在视频同步互动分布式学习专用教室能够开展讲授、讨论、探究等各种模式的同步课堂教学活动。
三、分布式学习同步课堂实证评价
本研究综合采用问卷调查、深度访谈、教学录像分析、测验成绩分析等方法,从学生学习活动过程、教师课堂管理过程、学生课程测验成绩三个方面,(郭清扬等,2011)对在视频同步互动分布式学习专用教室开展的同步课堂教学进行评价。调查问卷统一采用里克特五级量表,对每个调查项目,按被调查者赞同的程度,设置五个选项,5分表示非常赞同,依此类推,1分表示非常反对。
1.同步课堂学生学习活动过程评价
为对本地-异地学生参与同步课堂学习活动的过程进行评价,本研究编制了“同步课堂学生学习活动过程调查问卷”,调查的重点是本地-异地学生参与同步课堂学习活动的感受,比如:本地-异地学生听到、看到的音频、视频是否清晰流畅;本地-异地学生参与答问、讨论、演板等互动环节是否便捷顺利;本地-异地学生被授课教师关照是否及时到位等。问卷分为两个部分,第一部分针对本地学生,包含4个项目;第二部分针对异地学生,包含5个项目。在正式调查之前,对问卷进行了测试、修改,SPSS分析显示正式问卷的Cronbachα信度系数为0.8601。在参与了同步课堂学习活动的学生中发放问卷411份,回收409份,其中有效问卷405份。有效问卷的样本构成为:硕士研究生30.62%,本科生32.59%,小学生36.79%;本地学生52.35%,异地学生47.65%;参加分布式课堂学习活动10次以上的学生89.6%,5次以下的学生1.3%。总的来说,样本具有广泛代表性。
把每个项目的平均得分作为项目得分,调查结果如表1所示。从表1中可以看出,所有项目的得分都超过了3分,其中7个项目的得分超过了4分,占项目总数的77.8%,这说明本地-异地学生均充分认可分布式学习专用教室的功能。其中针对本地学生的调查项目“异地任何同学回答问题时,声音清晰流畅,与身边同学差异不大”获得了最高分4.35分,说明分布式学习专用教室之间传递的音频质量好。针对异地学生的调查项目“学生一旦开小差,就会被异地教师及时发现,并被‘温馨提示’”得了4.33分,说明异地学生与本地学生受到授课教师同等的关照。研究者对异地学生的访谈也证实了这一点,研究者问:“老师不在现场,你是否觉得可以掏出玩具来玩会儿?”异地学生回答说:“不敢。老师看得我们。”另外,“讲课、提问、答疑、演板等教学环节自然,两地课堂基本融为一体”这一项,本地学生对它的评价是3.99分,异地学生对它的评价是3.88分,卡方检验表明本地学生和异地学生对该项目陈述内容的赞同程度没有显著性差异。不过,参与次数在10次以上和5次以下的学生对此项的赞同程度有所不同:参与次数多的学生赞同程度高,参与次数少的学生赞同程度低,尤其是异地学生参与次数和赞同程度之间的这种关系更为紧密。这是一个有趣的现象。为了弄清其中的原因,研究者对实验组学生进行了深度访谈。研究者问,“你们感觉两地课堂在多大程度上融为一体?开始和后来,你们的感受有什么不同?”学生回答说,“同步课堂与传统课堂有些不同,刚开始还没适应,通过视频与那边的老师和同学说话,心里有点不踏实,后来慢慢就习惯了,和老师、那边的同学虽然不在同一个教室,但确实在同一个课堂。”这一方面表明学生对这个环境有个逐步适应的过程,另一方面也表明异地学生的课堂临场感较强。
2.同步课堂教师教学管理过程评价
(1)同步课堂教师教学管理问卷调查
为了对在分布式学习专用教室开展的同步课堂教师教学管理过程进行评价,本研究编制了“同步课堂教师教学管理过程调查问卷”,侧重于从授课教师的感受方面拟定调查项目,比如教学设备操作是否容易、管理本地-异地学生是否方便、与本地-异地学生互动是否通畅、各种教学模式是否适用等。该问卷包括6个项目。问卷的Cronbachα信度系数为0.8852。在参与过同步课堂教学活动的授课教师和在该专用教室完成了教学技能训练的免费师范生中发放问卷33份,收回有效问卷31份,有效问卷中,高校教师19.4%,小学教师38.7%,免费师范生41.9%;参与教学体验10次以上者76.5%,5次以下者4.95%。调查的对象具有一定的代表性。
调查结果如表2所示,所有调查项目的得分都超过了4分。其中,“异地任何同学回答问题时,声音清晰流畅,与本地同学差异不大”这一项得分最高,4.35分;而“大屏幕投影清晰显示异地全体学生,将异地、本地学生融为一体”和“讲课、提问、答疑、演板等教学环节自然,两地课堂基本融为一体”两项得分相对较低,都为4.02分。为进一步了解授课教师在视频同步互动分布式学习专用教室实施同步课堂教学的感受,研究者对授课教师进行了深度访谈。授课教师觉得这个教学环境设计得十分精巧,每一件教学设备都恰到好处地实现了同步教学所需要的功能。比如教室后墙上的大屏幕,使异地学生好像就坐在教室的后排,授课教师不仅能看到他们的一举一动,而且还能点他们回答问题、与他们展开对话。授课教师觉得对异地学生和本地学生能给予相同程度的关照,能随时掌握他们的学习状态,有效指导、监督和管理他们的学习过程。
(2)同步课堂教师教学管理录像分析
本研究随机选取小学《语文》一课时课堂录像,从微观上深入、细致地分析在视频同步互动分布式学习专用教室开展同步课堂教学的过程中,教师教学管理的状况。把教师教学管理过程具体化为两类行为:授课教师对本地-异地学生发起提问与对话;授课教师对本地-异地学生给予关注与提醒。通过教学录像分析,统计整理相关数据,分析得出结论。
在本次同步课堂中,授课教师向本地-异地学生发起提问与对话共38次,其中20次发生在授课教师与本地学生之间,18次发生在授课教师与异地学生之间。授课教师与本地-异地学生之间的问答对话持续时长共636秒,其中与本地学生302秒,与异地学生334秒。授课教师向本地学生和异地学生发起提问与对话的人数、人次、时长百分比数据如表3所示。在互动人次方面,本地学生比异地学生多5.26%。在问答对话互动时长方面,异地学生比本地学生多5%。可见,授课教师对本地学生和对异地学生发起提问与会话的力度基本持平。
授课教师对本地-异地学生给予关注与提醒的具体行为主要有三类:提醒学生集中注意力;激励学生回答问题;“惩罚”学生回答问题(点“开小差”的W生答问)。教学录像分析发现,这三类行为出现的次数分布如表4所示,就这三类行为的总次数而言,授课教师对异地学生给予关注与提醒10次,占总次数的52.6%;对本地学生9次,占总次数的47.4%。可见,在视频同步互动分布式学习专用教室,授课教师能够对本地学生和异地学生给予同等的关注与提醒。就本课时教学录像而言,授课教师对异地学生的管理力度略大于本地学生,该教学环境克服了传统远程课堂中授课教师对异地学生管理不便的缺陷。
3.分布式学习同步课堂学生课程测验成绩总结评价
为了了解在视频同步互动分布式学习专用教室开展的同步课堂教学的最终效果,本研究对小学生的《语文》、本科生的《文献选读》和研究生的《教育技术理论与发展研究》三门同步教学课程期终测验成绩,采用SPSS统计软件进行分析。
首先,对小学生的《语文》本地-异地两个班级的测验成绩做统计描述,如表5所示。从样本容量、均值、标准差以及均值的标准误可以看出,本地-异地学生测验成绩都较好。然后,采用独立样本t检验,在显著性水平α=0.05假设下,计算得出F=0.249,sig=0.618>0.05,即P>α,可见,本地学生与异地学生的测验成绩没有显著差异。
同样采用独立样本t检验,假设显著性水平α=0.05,分别对本科生的《文献选读》和硕士生的《教育技术理论与发展研究》两门课程的期终测验成绩进行分析。本科生的《文献选读》课程期终测验成绩F=1.016,sig=0.317>0.05,即本地学生和异地学生的测验成绩没有显著差异。硕士生的《教育技术理论与发展研究》课程期中测验成绩F=1.325,sig=0.257>0.05,本地学生和异地学生的测验成绩也没有显著差异。
从对本地-异地学生的课程期终测验成绩的总结性评价可以看出,在视频同步互动分布式学习专用教室开展同步课堂教学,不仅整体教学效果好,而且异地学生的测验成绩并不逊色于本地学生。
四、研究结论
在视频同步互动分布式学习专用教室开展的教学实证研究表明,该环境对讲授式、讨论式、探究式等各种常规课堂教学模式,都具有高度的适应性、实用性和便捷性。
从学生视角看,本地学生和异地学生均充分认可视频同步互动分布式学习专用教室的教学功能。两地教室互传的视频、音频清晰流畅,教学资源及板书过程实时同步显示;本地学生和异地学生不受地理位置的影响,可以开展师生之间、生生之间、人机之间的实时互动;(熊才平等,2007)异地学生与本地学生得到授课教师的同等关照,异地学生的课堂临场感与本地学生的十分接近。
从教师视角看,授课教师对分布式学习专用教室的教学功能比较满意,不仅能快速学会对教学设备的操作,而且能实现对本地-异地同步课堂教学过程的有效管理。视频同步互动分布式学习专用教室里的教学设备一键开启,授课教师只需具备电子白板操作技能,无需其他培训即可实施本地-异地同步授课。在视频同步互动分布式学习专用教室,授课教师能够有效管理本地学生和异地学生,两地课堂基本融为一体。利用分布式学习专用教室开展同步课堂教学时,本地学生和异地学生人数都不宜过多(25~55人为宜),确保学生人数在有效教学的可控范围之内。
从教学效果看,在视频同步互动分布式学习专用教室开展的课程教学,学生成绩良好,且异地学生和本地学生成绩总体上无显著差异。两地学生课程测验成绩的同质性,验证了视频同步互动分布式学习专用教室使异地学生和本地学生在同步课堂学习中处于同等有利的地位。
鉴于此,建议推广应用视频同步互动分布式学习专用教室开展同步课堂教学,利用信息化的颠覆性技术力量,突破过去地域以及学校的“小农经济模式”,使欠发达地区的学生共享发达地区的优质教师资源,有效促进教育公平。
参考文献:
[1]陈二厚,郝亚琳.最重要教育资源是教师[N].解放日报,2013-9-10.
[2]范先佐,郭清扬,赵丹.义务教育均衡发展与农村教学点的建设[J].教育研究, 2011(9):34-40.
[3]熊才平,吴瑞华.以信息技术促进教师资源配置城乡一体化[J].教育研究,2007(3):83-86.
[4]关松林.区域内义务教育师资均衡配置:问题与破解[J].教育研究,2013(12):46-51.
同步课堂(SynchronousClassroom)是班与班、学校与学校、学校与家长等之间协同教育课堂,能够实现班与班、学校与学校、学校与家长之间同步学习、同步检测、同步监管[16,17].专递课堂或传递课堂专递课堂或传递课堂(TransferClassroom)是指通过互联网技术将优质的教育教学资源传递分布到同类学校,一起学习,扩大享受优质教育教学资源面,减少教师数量矛盾[18].
2移动互联网技术下的教师职业
假如成都七中的所有课程传送到农村中学,可能农村中学的学业成绩还更好,因为他们不仅聆听了西南地区最优秀教师授课,而且本校老师还可以再做辅导[19].这个事例给我们几个启示:第一,教师职业不可再垄断,第二,教师职业主次可替代.第三,教师职业只是暂时性的.如果一个草根的讲课比你还好、比你更出色,任何一个学校都会接受这个草根的讲课,即使这个学校不接受,学生可以去课程超市(CourseSuper-market)购买这个草根的课程资源或者直接运用移动互联网技术通过流量付费等方式直接联接这个草根的课程资源.这个草根无须亲临现场讲授,只要通过移动互联网技术就可以实现这个草根给这个学校的学生授课,而你过去所谓的主讲教师,现在充其量就是一个配角,一个副手,一个辅导老师.也就是说,移动互联网技术会将一个教师职业主次进行颠覆.因此,不管你主讲什么课程,不管你是什么职称,不管你是什么学历学位,甚至不管你是985、211工程大学还是一般的学校,如果你不努力学习、不认真钻研业务、不去做科学研究,即使管理者不请你“下课”、不让你出局,最终你会移动互联网技术等所淘汰.
3互联网技术下的应对策略
3.1教师职业再造
移动互联网技术背景下,任何一个教师一定要及时学习专业业务知识、掌握专业新技术、开展科学研究,及时了解移动互联网、大数据、物联网、云计算等新技术并如何运用于教学之中,做好教师职业主体、客体转换的心理准备,主讲教师、辅导教师适时交替,由过去的知识、技术、能力传递者转变为指示、技术、能力的辅导者,以至于不会产生心理落差.因为每个班级不是配备主讲教师而是配备辅导教师、更准确讲是学习助手的时代一定会来到,进一步的发展将会出现十分专业的学习助手,他们只负责某一单项教学内容,而不是传统的教师职业,教师职业将会出现新的分工,教师职业再造,教师职业资格证不可能是永久性的,只是一个短暂时间内的代名词.
3.2教学过程再造
由于移动互联网技术普遍应用,教学实施过程中,教师更多的是适时监控,根据教学进度,引导学生重点学什么内容,并在此过程中辅导学生如何学习,解决学生学习过程中遇到的各种问题,解释学生学习过程中的疑惑,无须满堂灌、流水式讲授,能做到“蜻蜓点水”式教学,实现数字化、感知化、智能化、互联化教学过程,教学过程再造势在必行.
3.3课程模式再造
在移动互联网技术背景下,一个教师要娴熟做到哪些内容讲或不讲、讲的话又怎么讲、采取哪种课程模式去实施,是采取慕课、翻转课堂、同步课堂或专递课堂课程模式,还是采取面授主讲与慕课、翻转课堂、同步课堂或专递课堂中某一种、几种相互结合的课程模式,这都需要教师对教学内容及其发展态势、学生学情及其意向等利用大数据技术进行分析,做到心中有数,实现课程模式再造.否则,任何一个教师都将面临被叫停、被“下课”.
3.4教学管理再造
在移动互联网技术背景下,教学管理不再是定点、定时、定人,可以没有教室、没有统一课表、无须专职主讲教师,不再是凭经验办事、凭经验去管理,面对这种情况,教学管理要充分运用大数据技术进行分析,任何一个环节的管理都需要排序,理出轻重缓急,做到用数据说话、用数据管理,实现教学管理再造.
4结束语
1、中国教育网络电视台同步直播。电视频道中星九号户户通三代机,频道号52。中星九号村村通二代机,频道号55,中国教育电视台(CETV同步课堂)公众号,可以看同步直播及其课程回放。长安书院APP,手机现在长安书院APP安装即可。
2、2020年2月17日起,中国教育电视台四频道(CETV4)重磅推出《同上一堂课·直播课堂》。中国教育电视台四频道每天开通电视课堂时间长达12个小时,供同学们根据需要自由选择,自主学习。
3、周一至周五下午13:00-21:00以半小时为时长,以2020年参加中高考的初中阶段学生、高中阶段学生为教学对象,播出初高中课程。
4、手机打开视频后在手机“更多设置”中可以设置“手机投屏”同步电视播放。
(来源:文章屋网 )
关键词:精品课程;多机位;同步
中图分类号:G431文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2008)27-2068-02
The Synchronization Methods in the Composing and Editing of Multi-VCRs Shooting of Excellent Course
XIAO Yong
(Modern Education Centre, Zhuzhou Teachers College, Zhuzhou 412007, China)
Abstract: The production quality of classroom video plays an important role in the construction of Excellent Course. The article introduces one method. Make the contents of different video cameras synchronization using characteristic of Premiere waveform without plying shift switch, then edit them. The author gives the lines connecting diagrams.
Key words: courses excellent; multi-camera; synchronization
精品课程是在互联网上供全校、全省、甚至全国的广大师生共享的一流教学示范性课程,除要有高质量的教师队伍、高质量的教学内容和教学方法,课堂录像的质量也起着重要的作用。
精品课程的拍摄过程中,使用多台机器拍摄无论是从技术性、教育性,还是艺术性来看,都比单台机器拍摄要好[1]。因此大多数的课堂录像都会采用多机位拍摄,并将多台机位拍摄的内容合成上载互联网交付观众观看学习。下面笔者结合自己的拍摄制作经验谈谈多机位拍摄课堂教学录像的同步合成技巧。
1 存在的问题
① 很多学校在多机位拍摄过程中,通常是利用切换台现场切换。其工作模式是:将二台(或多台)摄像机的输出信号用视频线分别连接到切换台,再从切换台用视频线接到监视器进行监视,切换台输出信号给录像机进行录像[2]。这种工作模式下,现场导播(切换人员)应在画面的选择与组合、镜头的切换、机位的调度、特技的应用等方面做到适时、适度、准备、合理,[3]并只能是一次性成功。因为教师教学的拍摄不同于影视剧表演,老师在上课过程中讲究流畅贯通,如果因为镜头切换不合理,切换时机不准确,或切换特技选用不合理等原因打断教师上课并对部分内容进行重拍,将严重影响到教师的教学情绪和教学思路,以及整个教室的教学气氛,最终影响了整堂课的教学效果。由于画面选择和特技设定等都没有机会修改,因此总会留下不足之处。
②目前绝大部分学校使用的虽然是数字摄像机,但大部分小型切换台的输入信号接口是模拟信号接口,要通过切换台切换再录像,采集,而后再编辑并压缩至国家精品课程教学录像上网技术标准所要求的总比特率为300kbps、尺寸为300*240的适合互联网传播格式,录像作品清晰度严重受损。
③目前高端的DV数字输入切换台的昂贵价格一般只有省市级以上电视台等专业电视制作单位才能承受。普通学校为课程录像而专门配置数字输入切换台将占用有限的教育经费,且使用率不高,浪费太大。
④体育课等户外型、运动状态的、多空间的课程拍摄不适合使用切换台来完成。
2 解决方案
为保证画面质量应当采集数字信号。要达到最佳的编辑效果,必须进行反复细致的调试、比较。因此最好的方案是将各机位拍摄的录像都采集到电脑中,然后对各机位的镜头内容进行同步调整,再编辑。由于Premiere的音轨能够显示声音波形,并且声音越大,波形轨道上显示的振幅就越宽,声音越小,波形轨道上显示的振幅就越窄。虽然因不同机位拍摄的画面有区别,但同在一个空间内,声音是基本相同的,因此同一时间的声音在音轨上表现出来的波形也会基本一致。利用这点,可以轻松地在时间线上调整各机位的镜头内容同步。
笔者经过多年的精品课程录像拍摄工作,总结出一套不使用切换台,利用音频波形为多机位拍摄的录像进行同步合成的方法。具体方法如下:
2.1 硬件准备
①带非编卡或采集卡的电脑3台。其中2台用于分别采集摄像机的现场画面,1台用于采集授课教师在的电脑上演示课件的视频画面。
②摄像机2台。
③视频转换器1个,可以将电脑的显示信息转换成视频信号。
2.2 软件准备:
3台采集电脑均安装Adobe Premiere 1.5非线性编辑软件。
2.3 拍摄过程
①连接方法:将2台摄像机DV输出分别连接到用于采集视频的2台电脑上;将教师演示课件的电脑显示信号连接到视频转换器,再由视频转换器将课件的视频信号输出到第三台采集电脑视频输入口。从任意一台摄像机的音频输出端口输出音频至第三台采集电脑(如图1)。
②拍摄布局:主摄像机架设在教室后偏向采光一边,负责拍摄教师活动。副摄像机架设在教室面前,尽可能靠近采光一边的墙壁,负责拍摄学生活动。[4]为了节约采集时间,在拍摄现场3台电脑同时通过Premiere Pro1.5直接采集,并取以不同的文件名。由于没场景声音,采集课件的电脑需要接入主摄像机的音频信号。
③拍摄要求:当开始拍摄后,2台摄像机除换磁带以外,不要在拍摄过程中停机,采集课件的电脑要不要中途暂停。即使因故教师上课被打断,也保持拍摄状态,以便编辑过程中调整3路视频的同步。
2.4 用Premiere完成后期同步合成
2.4.1 利用音轨的波形实现同步
以其中一台采集电脑为编辑机,并另外2台电脑采集的视频文件拷贝到编辑机中。并将3个视频文件导入到premiere的项目中。
虽然机位不同,但拍摄现场的声音是基本一致的。将主摄像机拍摄的视频文件放置轨道1上,将副摄像机拍摄的视频文件放入轨道2上。这是我们在Premiere的监视窗口播放时间线上的内容,会听到重音,因为2台摄像机开始拍摄的时间不可能完全一致。因此需要手动调整,使2个轨道上的内容同步。首先显示出两个音频轨道的波型,细心调整轨道的查看比例,观察音轨的波形,可以看到,两个音轨的波形基本相同,只是在时间线上的时间位置不同。以一条音轨上某一个有特点的波段为参照,在另一条音轨找到的相同波段,然后拖动音轨,使两个音轨上相同的波段位于时间线的同一时间点。播放时间线的内容,如听不到重音,说明已经实现两个音轨同步了。视频和音频默认是绑定的,因此画面内容也就随之同步了。如果仍有重音,可放大时间线的轨道查看比例,再次调整。由于课件的演示视频也采集了声音信号,利用同样的方法,在轨道3上,调整采集的课件播放视频内容与主、副摄像机拍摄的内容同步,即完成同步设置。
2.4.2 切换与剪切
将位于轨道2的副机画面和轨道3的课件演示画面尺寸缩小至20%左右,并分别置于Premiere监视窗口中左下角和右下角。这样即可以在监视窗口中同时监视3个轨道的播放。
在需要从切换轨道2或轨道3的镜头内容时,从轨道2或轨道3中截取内容段,不改变时间位置下移至轨道1中,并恢复原始尺寸,然后设置切换特技。
当需要删除多余的镜头时,必须将同一时间段3个轨道上的内容时间删去。否则会和造成剪除后的3个轨道内容错位从而破坏了同步。
完成切换、剪切后,删除掉轨道2、轨道3上的内容。
3 结束语
由于不是采用现场切换,可以通过多次调试,得到自己最满意的切换效果。并且能够反复比较选择最合适的镜头,同时采用了数字信号的采集,减少了画面质量的损耗。
拍摄和采集过程中,为了减少了同步调整的次数从而提高了编辑效率,应该不停机或少停机。
当然,要创作出高质量的课堂教学录像,除了掌握好非编技术,还应尽可能地了解教学、摄像、艺术等方面的知识。
参考文献:
[1] 徐素芳.浅谈精品课程课堂教学录像的摄制[J].中国教育技术装备,2007(3):74-75.
关键词关键词:远程同步教学;协作平台;虚拟课堂
DOIDOI:10.11907/rjdk.161668
中图分类号:G434
文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2016)008-0219-02
0 引言
新型信息技术和各类数字媒体进入教学领域,改变了传统的教师课堂面授式的教学模式。随着学习资源、服务平台的普适化、开放化,学习者进行跨界学习、共享和协作的可能性大大增加,学习也由传统的较为静态、封闭、稳定的组织形式转化为生成、动态、具有丰富联系的人、知识、资源共同构成的社会认知网络[1]。
教育模式正在向在线学习、混合学习和协作学习的模式转型。网络学习环境具有许多传统课堂所不及的优势,学生拥有了更广泛参与协作学习的机会。如何利用这些先进的协作技术提高教学质量,实现优秀教育资源共享,以及尝试采用面授和网络混合的学习模式是当前学校面临的挑战。
1 高校需要协作学习
在云计算时代,教师正逐步从知识的传授者变成引导学生获取知识的协助者,传统“一本书”教学模式已不再适应现实教学要求,在线学习的价值得到了广泛的认可。在线学习更加灵活方便,而且能够根据需要整合各种多媒体资源[2]。协作学习成效不是个体学习成效的累加,而是由团体协作互动取得的[3]。协作学习的过程就是协作的过程,协作学习的优势只有通过良好的团队活动才能获取,这对在线学习提出了更高要求:①远程授课不仅能够被动式观看,还需要实现习题互动、电子举手等课堂功能;②与新的教育模式融合,探索MOOC等在线教学模式,构建没有围墙的大学;③学习从单纯的课堂教学发展到网络学习,从单向的基于浏览、下载、点播的学习模式发展到在线学习、社区化学习,实时沟通和协作能力变得不可或缺;④学习平台要支持学生在PC、智能手机、平板电脑上进行多种沟通协作。
2 协作学习解决方案
协作学习解决方案利用协作技术支持新的教学方式,共享优质资源,促进教育公平,提高教学质量。
2.1 同步课堂解决方案
同步互动课堂,又称同步直播互动课堂,是指在远程开放教育理论指导下,基于网络教育背景,教师通过计算机网络通信和多媒体技术进行实时现场教学互动,包括协调师生互动和组织生生互动,达到信息双向流动和远程资源共享,在交流互动过程中相互学习,树立良好的学习规范,培养浓厚的学习氛围,以培养学生创新思维、分析解决问题的能力、沟通交流表达能力为目标的一种新兴教学范式[4]。
同步课堂由协作云平台、课堂视频、个人视频、外网设备接入、传统语音、会议录制与播放和统一通信应用7部分M成。在核心平台的支撑下,各个子系统可以互联互通、协同工作,实现系统全方位灵活组合功能应用。
教师在主讲教室授课,通过思科视频技术和一个或多个远程教室连城一体。教室配置思科高清视频终端和语音跟踪镜头。通过协作云平台中的录播服务器,支持课堂教学的网络实时直播,可以作为名师讲堂、教学观摩或教学过程监督等多种教学应用的支撑平台,同时视频系统还可以与校园监控系统集成。
针对跨校的交流需求,每个学校只需增加一台思科协作边界网关,就能在保证安全的前提下实现校际互联。学校之间可以实现用SIP URI名字的方式相互呼叫,由DNS域名自动解析,每次互连时无需专业人员协助。
跨校和跨校区服务,还可以通过租用公共视频云服务的方式实现。学校只需自购视频终端,视频互通通过租用思科合作伙伴的TPaaS服务实现,免去了单个学校自建交换平台的建设和维护成本,并能实现规模扩展。
2.2 虚拟课堂解决方案
教育网站、网络课程、学习论坛等都可以看成是虚拟课堂,其共同点都是由数字化学习资源和在线学习活动构成的学习环境系统[5]。在教育资源短缺地区,网络带宽和视频设备相对昂贵,为与发达地区实现教育资源共享,开发了基于网迅(WebEx)平台的虚拟课堂解决方案,只需一个标准的浏览器即可通过因特网参加远程学习。
网迅采用云服务模式,利用因特网技术设计解决方案。在兼容性方面,WebEx可以很好地运行在不同的桌面系统、平板电脑和智能手机等移动设备上。
课件在虚拟课堂中有着重要的地位,WebEx为教师提供免费的网迅录屏软件。可以录制全屏或指定窗口,可以设定是否包含声音。生成文件体积极小且极清晰,录制过程占用资源很少。
通过内置的问答、小测验、投票等课堂功能,不仅能满足新型课堂的互动性要求,还可通过录制服务记录下教学过程。这些学习者的数字足迹都将成为教育大数据的来源。对其进行收集、分析和整理,挖据出更精确的数据为因材施教、个性化学习提供技术支撑。
云教育打破了传统教育信息化边界。网迅作为高校探索MOOC等在线教学模式的支撑平台,将范围延伸到学校的门墙之外。超越地域限制联系更多的学员,扩大讲师的招募范围,构建没有围墙的大学。
2.3 网络社区协作学习应用
翻转课堂和MOOC不是仅仅将微视频放到网上那么简单,除了课堂上的音视频互动,学习社区、同伴支持、同伴评价使学生之间相互学习,通过互帮互助来提高学生的协作和自主学习能力。将各种协作工具,如即时通信和视频软电话终端Jabber、多方视频会议等嵌入到学习社区和移动学习客户端里,为社区化学习增加实时沟通协作能力。
Jabber是思科下一代统一协作通信客户端软件,可以运行在Windows、Mac电脑、iPhone、iPad、Androld手机、平板等桌面及移动办公终端上。CiscoJabber汇集了思科协作通信关键技术,可以实现企业即时消息(IM)/在线状态、语音电话、语音信箱、高清视频、桌面共享和音视频/Web会议等功能,是用户进行协作通信的强大客户端,满足了移动互联W时代随时随地的协作沟通需求。
将网迅集成到教育云社区中,为师生分别定制专门的使用界面,不仅作为教学的虚拟课堂,还作为教师在线教研的平台。同步课堂的教学视频经过加工,可以作为翻转课堂的微视频或者精品课堂资源,上载到教育云社区,让更多的学习者参与到社区化学习中。
3 教师角色转变
传统的教师、课桌、讲台、黑板以及板书、演示、批改作业等一系列教学活动,教师可在其间积累丰富的教学经验。但现在这一切被网络、屏幕、数字化信息、统一的印刷字体等技术支持的产物所替代。课堂上教师的主控地位不复存在,教师成为学生中的一员,其角色转变为指导者、咨询者、设计者、调解者。
事实上,教师要掌握的不仅仅是教学内容的逻辑序列和目标的合理安排,更多的是学生协作的情况、学习的进程以及协作的规划设计。在网络学习平台环境下,教师要加强学习,适应新的环境。
参考文献:
[1]刘禹,陈玲.基于网络的大规模协作学习研究[J].远程教育,2013(2):44-48.
[2]新媒体联盟地平线报告 [J].北京广播电视大学学报,2014(2):14-36.
[3]SOLLER A. Supporting social interaction in an intelli-gent collaborative learning system[J].International Journal of ArtificialIntelligence in Education, 2001, 12(1):40-62.
1. 教学手段同教学思想的不同步。现代化教学手段同现代化的教学思想同步协调发展,才能产生理想的效果,我听过这样一节课《故乡》,这位老师作了诸多的文本,从一开始的情节结构到人物形象分析,再到小说的主题,最后是结尾三段的含义,可谓非常详尽,三节课的内容一节课就完成了,但这些知识不是学生自己感悟到的,课下很难消化吸收,能力也没有得到培养。
2. 音像内容同语言内容的不同步。我看到一个《荷塘月色》的课件,画面形似而神不似,并没有把读者带到那种“淡淡的哀愁”,中,反而给人一种愉悦、兴奋的感觉。这种音像内容与语言内容的不同步,很容易破坏应有的教学情境和质量,对学生感受课文,把握课文的思想也会起干扰作用。
3. 教学手段与教学目的的不同步我的同事作的一个《小石潭记》的课件,内容都是小石潭的画面,造成画面代替内容的现象,学生确实感到新鲜有趣,但一节课下来学生没有得到语文方面的训练。从某种意义上来说,课堂的性质已发生了变化,已不再是语文课,而成了音像欣赏课。
4. 审美价值取向的不同步。
文学形象是读者和作者共同创造的,如果我们在语文教学中,简单地以音像手段代替、省略或缩短学生的阅读过程,其实就是剥夺了他们进行阅读再创造的机会,扼杀了他们这方面的才能,即使再好的音像手段,也不能完全达到自身阅读从语言品味中所达到的效果,如《我的叔叔于勒》,音像手段对课文的解读是能够起到一定作用的,甚至能把课文内容很直观的展示出来,但小说语言的精彩美妙,结构的精彩安排,不通过语言的认读,都是无法深切体会的。
那么,怎样让信息技术为语文教学服务呢?这就需要做到以下几点。
1. 目的的整合。课件的使用要避免哗众取宠或华而不实,真正有助于学生获取信息和提高素质。必须将使用辅助手段的目的绝对服从于语文课堂教学的目的,而不能两者分离,尤其不能凸现使用辅助手段的目的,以致妨碍语文教学目标的实现。为用而用,为展示硬件设施,为卖弄现代技术,都只能有害于语文教学。强调语言实践是语文学科自身的特点和学习规律。计算机辅助手段的使用,必须服从于这个规律,必须为提高学生的语文素养这个根本目的服务。
2. 主体的整合。在CAI 运用过程中,学生的主体作用、教师的主导作用和课件的辅助作用不会改变。不能以课件的简单呈现来代替教师对课堂教学的组织、启发和诱导,更不能因多媒体教学的直观性而忽视学生对语言材料的思考、理解和反馈。尽管教学中对某一语言现象的理解和大量的语言实践是在课件的辅助下进行的,但课堂教学中的思维活动、训练活动、实践活动和反馈活动仍要有学生独立、自主地完成。切忌出现教师和学生跟着计算机转的现象,一定要解决好课堂教学中人机关系的融合问题。
3. 内容的整合。课件的设计要具有鲜明的针对性,或重知识传授,或重技能训练,或重能力培养。强化听、说、读、写等各方面的语言训练,有针对性地培养学生在某一方面的语言能力或语用能力。