曾立胜
摘 要:学习进程能够了解为神经元间新联合发生的进程。人脑中上亿的神经元彼此联合构成巨大的常识网络。神经元的联合不是机械式的强化,而是经过不断测验和含义来激起和拓宽大脑中杂乱的神经元通路,进而促进常识的学习。联合型微课程能够有用展现常识间的相关,帮忙学习者建构常识。
关键词:联合;微课程;常识
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)07-0030-03
现行课堂实录式的网络视频教育资源,许多仅仅教材内容的别的一种展现办法。一起由于其信息容量大,难以在依据移动渠道的学习中直接运用。微课程具有容量小、时刻短、内容精、模块化等特色,正好能够满意人们经过移动终端设备随时随地学习的希望,完成处处可学、不时可学的学习愿景。加涅将常识分为五个大类,它们别离是言语信息、智力技能、认知战略、动作技能、情绪。其间要点的智力技能又细分为四个小类:差异、概念、规矩、高档规矩,这些小类彼此联络,较杂乱的技能学习以较简略技能的学习为前提条件。联合型微课程能够帮忙学生建构概念和规矩常识。
一、微课程的首要特色
美国新墨西哥州圣胡安学院的教育规划师戴维·彭罗斯(David Penrose)首先提出了“微课程”的理念,即“一分钟视频微课程(Microlecture)”,其中心是在微课程中把教育内容与教育方针严密联络起来,希望发生一种聚集式的学习体会,即常识脉冲(Knowledge Burst)。微课程能够为学生供给自选办法的学习资源,在短时刻内将学生的注意力会集在某一常识单元上,让学习者在较短的时刻内把握所重视的内容,进一步给学习者带来满意感和成就感。
现行微课程的首要特色如下:(1)时刻短,一般5—10分钟。(2)媒体的多样性,能够是文本、图片、视频、动画等。(3)内容精,要点杰出某个概念和规矩。(4)信息容量小,适宜移动设备的在线学习。(5)自主挑选,学生依据自己的学习需求,能够自主挑选关怀的学习内容,有针对性地学习。(6)制造简洁,有多种途径和设备办法,上手快。(7)情形化,能够供给详细的、典型的事例演示。微课程的长处在于自助餐式移动自主学习,缺少在于:(1)内容的碎片化,缺少常识间的相关性;(2)常识的单向传达,缺少交互性。在微课程的运用方面,黄建军等指出要对微课程适用的常识目标进行描绘[1];寻素华以为应该对学习目标进行剖析[2];不少学者指出录制微课程时不光要有清楚的目标,也界说了微课程制造的技能要素,如图画的分辨率、内容、文字、声响以及时刻要求等。
二、常识的内在及标明办法
常识是对信息提炼和推理而取得的正确定论,是对天然、社会、思想规矩的知道与把握,是大脑重新组合和体系化的信息调集。常识标明就是对常识约好和描绘的数据结构,以利于核算机的存储和处理,因而常识标明能够界说为数据结构+处理机制。适宜概念和规矩常识的标明办法有:(1)结构[3]:是明斯基提出的处理视觉、天然语言及行为的理论,以为人对实际国际中业务的了解是一种类似于结构的结构存储在回忆中。当遇到一个新业务时,就从回忆中查找一个适宜的结构,并依据新的情况对结构的细节进行修正和弥补,以构成对新业务的了解和认知。结构能够描绘为把某业务的一切常识贮存在一起的数据结构。结构主体标明某个固定的业务、概念、目标或事情,其基层由一些槽组成,标明主体每个方面的特色。结构是一种层次的数据结构,结构基层的槽能够当作一种子结构,子结构自身还能够进一步分层为旁边面。槽和旁边面所具有的特色值别离称为槽值和旁边面值,槽值能够是程序、条件、默认值或是子结构。彼此相关的结构连接起来组成结构体系,也称结构网络。其长处:结构性,能够把常识的内部结构联络及常识间的特别联络标明出来。承继性,基层结构能够承继上层结构的槽值,能较好地确保常识的一致性。天然性,结构经过把与某个事物相相关的特性会集在一起,能够很好地模仿人脑对事物多层次、多角度的存储结构。缺少:语义结构不清楚,缺少清晰的推理机制。
(2)语义网标明法[4]:语义网络是奎廉在研讨人类联想回忆时提出的一种心思模型,以为回忆是由概念间的联络完成的。语义网络能够了解为一种实体及其语义联络来表达常识的有向图。语义网络可用三元组标明:(结点1,弧,结点2),结点描绘事情、概念、情况、动作等实体,弧标明实体间的联络。其长处:结构性,实体间的联络能够显现地标明出来,基层结点能够承继、新增、变异上层结点的特色。联想性,着重实体间的联络,表现了联想思想的进程。自索引性,经过与结点相相关的弧能够快速查找相关的信息,防止查询整个常识库,能有用防止盲目查找时的组合爆破问题。缺少:非仅有性,同一个问题能够有不同的语义网络来标明和了解,因而经过语义网络所完成的推理不能确保其正确性。
(3)面向目标的标明办法:选用對象法对客观国际的详细事物及事物间的联络进行笼统,契合人们认知问题和剖析问题的思想办法。软件完成时以目标为中心,每一个目标是由一组特色、联络和办法的调集组成。一个目标的特色集和联络集描绘了该目标所具有的常识,操作在特色集和联络集上的办法标明常识处理,包括常识的获取办法、推理办法、音讯传递办法以及常识的更新办法等。长处:代码重用和可维护性好。
(4)常识地图法:常识地图是结合基模和概念图的常识标明。基模是一种认知机制,可贮存、概括、概括及提取经历,能让个别安排和堆集类似的经历,也能够帮忙辨识额定的经历。常识地图包括概念特色和联络特色,既具有概念图的便利出现概念间联络的长处,一起具有基模的便利出现概念特色的功用。常识地图也能够了解为常识资源目录,经过目录能够存取相关常识,一起常识地图还能够界说目录内各资源的联络,有利于常识的快速定位。常识地图首要功用是常识的安排办理,详细功用包括:指示常识方位的导航功用,提醒隐性常识,提醒常识的联络,整合不同的常识资源。
(5)本体标明法[5]:本体选用显式、办法化的办法来标明语义,用以进步异构体系之间的互操作性,促进常识同享。用本体来标明常识的意图是一致某运用范畴的概念,构建本体层级概念间的语义联络,完成人类、核算机对常识的同享和重用。本体建模的五个根本要素是: 类、联络、函数、正义和实例。本体常识库中的常识,不只经过纵向类属分类,并且经过本体的语义相关进行安排和联合,一起推理机运用这些常识进行推理,然后进步检索的查全率和查准率。
以上的常识标明办法各有特色,适宜不同范畴常识的存储和运用,其最重要的共同点是着重描绘事物间的联络。常识不是孤立的,常识彼此间的杂乱联络才干展现纷乱的客观国际。不同教材描绘不同范畴的杂乱常识结构,网络课件也是描绘常识联络的一种办法。微课程的要点不该该是展现常识点的内容,重要的是展现各个常识点的相关,帮忙学习者建构常识。
三、联合型微课程在常识展现与建构中的效果
研讨标明,人类大脑具有神经胶质和神经元两种脑细胞,神经胶质的首要效果是阻隔各神经元并运送养分。神经元由细胞体、树突、髓鞘和轴突组成,一个神经元的轴突只与另一个神经元的树突联络,见图1。神经元只沿单方向传递信息,树突承受来自其他轴突输入的信息并传递到细胞体,细胞体处理信息后,再经过轴突传递给其他的神经细胞。脑神经体系并不像传统核算机那样具有一个会集的CPU,而是由数量多达1010—1011个神经元按网络的办法相互联合并协同作业,每一个神经元又与其他103—104个神经元相连。当一个轴突偶尔碰到接近神经元的树突时,新的联合就发生了,这也是学习发生的机制[6]。简化的神经元信息传递见图2。
图1 神经元的结构
图2 神经元信息传递
学习发生的根本阶段有预备、取得、精密加工、构成回忆、整合运用。取得的神经学界说为轴突和树突新联合的构成,即神经元之间的联合是学习发生的物质基础。学习者在参与评论、听课、环境影响、人物演示、亲自体会、自我反思、看视频录像等进程中都能取得常识,建构联合。构成回忆的关键步骤是精密加工。精密加工不是机械式的回忆,而是以有含义的办法在大脑中拓宽杂乱的神经元通路的进程。
依据加涅的理论(1985),概念分为详细概念和界说性概念。详细概念是能够经过其感觉特色进行差异、经过称号加以辨认的客体、特征或事情,如月亮、课桌、赤色等。界说性概念是指不能依据其物理特色得到的辨认,如家庭、民主、国家等。规矩是概念间联络的陈说,包括原理和问题解决的高档规矩。界说性概念和规矩是校园学习的首要常识。因而,微课程应要点展现概念及概念间的联络,帮忙学习者快速建构常识。
在联合型微课程中,概念能够标明为六元组:编号、概念称号、概念描绘、特色值、相关行为、相关概念编号。界说中以相关行为为中心,要点标明概念间的联络,即规矩的應用,见图3、图4。
图3 概念六元组
图4 概念间的相关
微课程要展现的概念间的相关行为首要有以下几种。
(1)全体和部分的联络。用于描绘一个概念与其他概念之间的组成联络或某个概念是由别的一些概念拼装而成的,这也被称为“a-part-of”联络。如数据结构概念包括逻辑结构、存储结构和算法三个概念。(2)一般和特别的联络。这也被称为“a-kind-of”联络,具有承继性质。如C语言中,整数是一种变量。(3)限制联络。某(些)概念是另一个概念的条件、成果、环境、东西、办法、意图等限制联络。如递归是算法规划的办法之一。(4)立异联络。即某些相关的概念联合发生一个新的概念。如数据结构中线性结构和次序存储构成次序表的概念。(5)函数联络。一个概念的值能够由多个概念的值经过某一公式(算术表达式)核算而成。如三角形的面积(S)等于三角形的底(a)乘以三角形的高(h),即函数联络为S=a*h。由于概念经过编号仅有差异,因而上述的函数联络的核算能够标明为:面积(编号).特色值=底(编号).特色
值*高(编号).特色值。算术表达式的翻译能够选用自顶向下的递归办法或LL(1)翻译办法,也能够选用特色文法翻译[7]。
联合型微课程的规划和开发:
(1)软件类微课程适宜选用结构或面向目标的办法。
(2)微课程能够只触及相相关的几个概念。
(3)微课程能够包括一门课程的一切概念,并供给概念的查找,查找到某一个概念后,与概念相相关的其他概念一起展现。
(4)能够供给概念特色的赋值功用。
(5)能够供给概念的修改功用。
(6)视频类微课程能够选用可汗学院形式,即屏幕录像软件+概念图东西(或手写板)。
四、结语
学习进程能够了解为神经元间新联合发生的进程,经过不断测验和含义激起能够拓宽大脑中杂乱的神经元通路,促进常识的学习。一起,跟着网络技能和移动设备的开展,学习也进入微年代,经过随时随地碎片化学习,能有用地拓宽常识学习的途径。联合型微课程能够凭借移动设备有用展现常识间的相关,帮忙学习者建构常识。
参考文献:
[1]黄建军,郭绍青.论微课程的规划与开发[J].现代教育
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[2]寻素华.浅析微课程开发在校表里的运用研讨[J].我国
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[3]徐宝祥,叶培华.常识标明的办法研讨[J].情报科学,
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[4]刘建炜,燕路峰.常识标明的办法比较[J].核算机体系
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[5]董坚峰,胡凤.依据OWL本体的常识标明研讨[J].信息
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[6][美]Eric Jensen;梁平译.依据脑的学习:教育与练习
的新科学[M].上海:华东师范大学出版社,2008.
[7]孙悦红.编译原理及完成:第2版[M].北京:清华大学出
版社,2011.
[责任修改 包玉红]