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1、支架式教学在材料力学教学中的应用研究 摘 要：材料力學课程是工程类学生的核心基础课程，对地方本科院校的学生来讲是比较难学的一门课程。学生的学习效果和课堂上经验的体验有很大关系，因此，在课堂学习过程中须要更加强调运用以学生为中心的方法和支架教学法将科学与生活联系起来的创新方法。本探讨旨在深化了解以学生为中心的教学的作用，特殊是将支架教学法实施到材料力学课程中。这项探讨还试图变更学生使其从被动学习到主动学习。探讨结果表明，应用支架教学法能够在材料力学教学过程中提高学生学习的主动性，以学生为中心的教学方法比传统以老师为中心的教学方法更能调动学生的主动性，取得了更好的教学效果。 关键词：支架式教学；材
2、料力学；以学生为中心；主动学习 中图分类号：G642 文献标记码：A 文章编号：2096-000X02-0081-03 Abstract： Material mechanics is a core basic course for engineering students， and it is a difficult course for local undergraduate students. Students learning effect is closely related to their experience in class. Therefore， more emphasis
3、should be placed on the use of student-centered methods and scaffolding teaching methods to link science with life. The purpose of this study is to understand the role of student-centered teaching， especially the application of scaffolding teaching method in the course of material mechanics. The stu
4、dy also attempts to change students from passive learning to active learning. The results show that the application of scaffolding teaching method can improve students learning enthusiasm in the teaching process of material mechanics， and the student-centered teaching method can mobilize students in
5、itiative better than the traditional teacher-centered teaching method， thus achieving better teaching effect. Keywords： scaffolding instruction； material mechanics； student centered； active learning 引言 几十年来，国内外高校老师对材料力学课程教学范式做了大量的探讨，其中涉及以课堂为中心的教学方法的改革主要有两种范式：以老师为中心的学习和以学生为中心的学习；以老师为中心的范式涉及从传播信息的老师到被
6、动接收信息的学生，该范式是传统上学问传播方式。在学问传播过程中，老师作为核心，起到传授学问，评定学生接受程度，并实行措施来促进教学效果。在以老师为中心的范例中，重点是获得正确的答案，学习过程具有竞争性和特性化。而以学生为中心的范式主动地让学生构建学问，学习过程以学生为中心，强调提出问题并主动找寻解决问题方法，尝试从错误中学习，诊断学习效果也是以学生为中心。以学生为中心的方法中老师和学生之间是合作关系、协作关系和相互支持关系。几十年来，国内外学者对以学习为中心的社区的新范式做了大量试验，但是教学效果都或多或少的存在系列问题，不能达到志向的教学效果。特殊对于地方高校，学生基础不是很好的状况下，教学
7、改革更是举步维艰1。本探讨通过把支架式教学应用到力学教学中，探究针对地方高校学生的力学类课程教学新方法，为地方高校的力学教学供应新的途径。 一、教学中的脚手架 近年来脚手架的概念已经成为教化工作者探讨的主题，也是工程教化探讨的新重点2。教化工作者起先采纳新的视角来理解脚手架的性质和重要性以及它如何与以学生为中心的学习联系起来。脚手架指的是学习支持和协助工具，以便让学生更简单驾驭新的课程材料，否则这些材料太困难而不易理解。脚手架的工作原理是削减学生学习材料所需的认知努力气；通过事先向学生供应概念，学生的留意力过程可以集中在问题而不是学问获得上。 二、新的以学生为中心的学习方法 讲座是学术界最常用
8、的教学方法，假如在力学课程中加以应用，将在力学课程中起到重要作用。在力学课程学习过程中适当运用主题讲座，说明课程中涉及的困难概念和思想，并为这些概念的提出背景以及人物背景和成就加以细化，对该主题的核心形象化的进行共享并对该主题相关的人物进行选择性讲解，当然讲座打算过程也须要老师反复反思课程内容。讲授教学模式有其固有的优势，始终是传统的力学课程教学方式，与主动合作的教学模式相比，虽然须要更多的讲授时间，但能够覆盖更多的信息。以学生为中心的教学支持者对讲座式学习方法供应过多的信息而加以指责，他们强调更深化地涵盖学科的重要性。 目前，合作学习模型在力学课程教学中应用成为国内外力学老师关注的焦点，合作
9、学习是一种生态模式，强调建立一种开放的、信任的、相互依靠的气氛。合作学习的概念具有强大的理论基础，该理论核心是为了建立主动的探究氛围，参加者必需带有目的性并以某种方式进行互动。学习者在学习过程中被动地倾听和记忆，学习的主动性明显不足。对于工程教化者来说，开展合作学习特别困难。因为它须要广泛的培训，练习，并须要花费大量的时间进行打算。特殊对于新进老师来说，这可能特别耗时。除此之外，合作学习要求个人观点发生重大改变，不能采纳自身学习过程的学习方法。老师不再是教学的中心地位，而是教学行为的推动者，资源供应者和过程评估者。因此，在材料力学课程中应用合作学习时，老师必需相识到五个建议的元素3-4： 1.
10、 學习者必需培育归属感，并学习协作努力所需的社交技能，如领导力和解决冲突实力。 2. 学习者必需进行面对面的互动。假如学生们没有对结果或方法进行达成共识，那么合作学习的肯定主动的认知和情感结果将无法实现。 3. 每个参加者都必需加强自己的责任感。来自老师和同伴的任务安排，评估和反馈必需确保每个学生的个人责任。 4. 学习者必需刚好参加他们小组的互动，这确定了他们如何合作以及改进。 5. 学习者必需努力实现主动相互依存的目标。学生必需关切同龄人的学习表现，因为他们是关于自己的。 很多学者对不同年龄学生进行合作学习的影响探讨，从学龄前儿童到高校本科生。Slavin深化探讨了小学和中学的60项探讨，
11、其中治疗和比照组探讨了相同的目标至少四周5。约翰逊和约翰逊在超过1010篇文章中选择的521项探讨中工作了12年，其中包括各级教化。全部这些学术探讨都表明，假如存在主动的相互依靠和个人责任的要素，合作学习必定会促进更高的成就6。约翰逊和约翰逊强调存在相当多的面对面互动和小组处理，以改善整体的团队运作，同时对成就收益也很重要。随着这些元素的额外存在，合作学习导致更频繁地运用高质量推理策略，更频繁地过渡到更高层次的推理，以及更频繁地运用元认知策略7。同样重要的是，Slavin和Johnson和Johnson始终发觉改善人际关系，提高学习动机的主动效果， 更高的自尊水平和更强的多民族关系，参加者对其
12、他人有不同的，动态的和现实的观点，而不是静态的陈规定型观点8。 因此，本探讨的主要挑战之一是设计一种脚手架和合作学习策略，不仅可以提高阅历和效果，而且还可以应用在常规课堂时间内。脚手架如何影响学生的学习以及如何将脚手架和合作学习概念纳入材料力学课程，而不须要从传统教学方法的巨大转变中解决这个问题。 三、课程设计和程序 这项探讨的对象是贵州工程应用技术学院的工科学生，从中抽取受访者是从2022年到2022年参与工程力学和材料类学力学的学生。样本共有500名学生，其中440名是男性，60名是女性。详细的学生学者见表1所示。所选学生的专业分别是机械工程、土木工程、平安工程和建筑工程技术。本探讨运用以
13、老师为中心的教学法和以学生为中心的教学法在材料力学课程中进行比较，对教学效果进行分析。运用以老师为中心的教学法的被动教学方法是传统的50分钟，每周二次的课程，运用以学生为中心的教学法的主动教学方法是一个试验性的50分钟，一周二次的课程，涉及干预和脚手架方法，包括补充视频和互动教学风格。该比较旨在关注学生的最终成果。 本探讨中的被动学习是典型的传统上课形式，老师和学生之间的互动往往显得僵硬，仅限于问题和答案。典型的讲座形式限制了学生在课堂上的互动。另一方面，正如其标题所示意的那样，主动学习是“除了”传统讲座形式之外的东西。本探讨中主动学习的概念很简洁，学生通过在老师的指导下探究问题和想法，在学习
14、中发挥了主动作用。学生在课堂上学习思维方式，提问，找寻答案，并在学习小组中合作学习。 在这项探讨中，从2022年到2022年，在四年期间对两组参加者进行了平行的事后探讨：机械工程的本科生，他们参与了传统的学习材料力学课程，以及土木工程的本科生参与试验材料力学学习。本文的作者之一从2022年到2022年，每学期不断教授试验，以学生为中心的材料力学教学课程。机械工程学院的两名老师从2022年到2022年以老师为中心的材料力学教学法。上面的表1显示了学生人数和老师数量的细分。 参加调研的班级都有相同的教学大纲，全部老师在整个学期都运用相同的教材，全部老师在学期末进行相同的考试，全部老师运用相同的评分
15、方案和评分等级。此外，还进行了方差分析，以确定10名传统老师的学生表现是否存在实质性差异，没有显着差异可以供应证据来证明组内差异很重要。 四、数据分析 本探讨采纳独立样本t检验，非参数独立样本检验和一般线性单变量模型分析，以了解学生学习有效性的结果，以学习干预措施对材料力学的影响。为了有效地调查最有成效的教授材料力学课程的方法，本探讨旨在回答关于材料力学课程类型的首要问题传统的45分钟，每周两次课程或试验教学法45分钟，每周二次课程，其中涉及包括脚手架在内的干预措施，它是学生在材料类力学中表现的重要预料因素。采纳定量数据收集，可以分析数据运用SPSS统计软件中供应的统计分析程序。为了保证机密性
16、，运用学生识别名码建立数据集；但是，一旦数据集完成，全部学生标识符在统计分析之前被删除，全部结果以汇总形式呈现，以便不能识别任何个体。这确保了该项目的调查人员无法识别数据所属的个人。 五、结果与探讨 比较表2中的高校前表现，可以看出，参与试验班的学生与参与传统学习的学生相比，进入高校时略有不足。全部高校预备变量，从高考成果来看参加主动教学法的学生普遍比参与传统教学法的成果略低。但在绩点上相差仅0.03，故可以认为两组中的学生在进入高校的同一水平，这在主动学习干预之前确定了两组的学习基础是没有差异的。 从表3可以看出，参与主动教学法试验的学生的平均成果比传统教学方法逐年提高，这与老师在教学阅历的
17、积累有关。对应的不及格率，以学生为中心的教学方法不及格学生几乎为零，明显是提高了学生的学习爱好所致。对应的优秀率，传统的教学方法中优秀人数机会没有大的变换，而主动教学法的学生优秀率逐年提高，明显是学生的学习主动性和对学问驾驭的程度都比传统教学方法要好。 这项探讨的结果与预期的一样，但是创建一个主动的，以学生为中心的课程对于教化者来说并不是一件简单的事。它须要正式的培训，积累大量的阅历。本探讨中分析的工程专业的差异虽然是学生表现的预料因素，但并不是本文假设的一部分，因此在探讨中并未进行探讨。参加者都在学习材料力学课程的内容领域，其他课程有待试验验证。 六、結论与建议 结论 采纳以学生为中心的学习
18、教学法，运用脚手架，补充视频和互动教学风格对学生学习材料力学成果提高有显著影响。与传统的教学方法相比，主动教学方法具有明显的优势，值得地方本科院校和大专院校推广接受。 对老师和将来探讨人员的建议 对于材料力学教学过程中任何有教授这些实力的老师都可以根据以学生为中心的教学方法对课程进行重组，同时也有机会体验更新的教学方法。材料力学课程课堂教学应当供应资源和支持，以学习如何在课堂上实施以学生为中心的教学法。应激励工程系老师在他们的工作中运用脚手架和合作学习教学法，以确定哪些以学生为中心的内容达到最好的教学效果。须要进一步探讨探究以学生为中心的学习在入门的基础课程中的相互关系。 参考文献： 1刘萍华
19、.20年来我国材料力学试验课程教学改革文献综述J.力学与实践，2022. 2陈茹仪，孙洪军.“材料力学”课程教学方法 教学手段的探讨与改革J.辽宁工学院学报，2022. 3韦成龙，李学罡，徐飞鸿，等.材料力学教学体系改革的探讨与实践J.中国高教探讨，2001. 4李玉兰，张永祥，樊小龙.材料力学课程教学改革与实践J.高等建筑教化，2022. 5Schul， J. E. . Revisiting an Old Friend： The practice and promise of cooperative learning for the twenty-first centuryJ. Social
20、 Studies，2022， 102：88-93. 6Slavin， R. . Synthesis of research on cooperative learningJ. Educational Leadership，11011，48：73-81. 7Slavin， R. & Oickle， E. . Effects of cooperative learning teams on student achievement and race relations：Treatment by race interactionsJ.Sociology of Education， 11011，54：1
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