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關(guān)鍵詞:Java語(yǔ)言;Image J平臺(tái);圖像處理;教學(xué)方案
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)36-0146-03
隨著數(shù)字化設(shè)備的廣泛使用,讓數(shù)字圖像處理的難度大大增強(qiáng)。為了能在現(xiàn)有形勢(shì)下滿足數(shù)字圖像處理的要求,許多大學(xué)高校陸續(xù)開設(shè)了和數(shù)字圖像處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,有的專業(yè)還將其列入專業(yè)課領(lǐng)域,學(xué)時(shí)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)學(xué)期甚至一個(gè)學(xué)年。數(shù)字圖像處理的原理是根據(jù)數(shù)學(xué)信號(hào)演變而來(lái)的,兩者有著密不可分的聯(lián)系,學(xué)校在教學(xué)過(guò)程中,一般會(huì)將數(shù)字圖像處理課程分為理論教學(xué)部分和實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)模塊。數(shù)字圖像處理的重點(diǎn),還在于試驗(yàn)探究課程的學(xué)習(xí),因此,科學(xué)巧妙的安排試驗(yàn)內(nèi)容是試驗(yàn)教學(xué)中的重中之重。
1數(shù)字圖像處理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡(jiǎn)介
1.1 MATLAB 的數(shù)字圖像處理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)
在國(guó)內(nèi)知名高校的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的數(shù)字圖像處理課程實(shí)驗(yàn)課堂上,學(xué)生使用的電腦系統(tǒng)基本上全部是 Windows 操作系統(tǒng),其教學(xué)系統(tǒng)有2種,第一種是C 和 C ++ 語(yǔ)言,第二種則是Math Works 公司開發(fā)的 MATLAB 軟件,,開發(fā)實(shí)驗(yàn)工具借助微軟公司的平臺(tái),主要框架是MFC 框架和 Open CV 庫(kù)。
Math Works 公司開發(fā)的 MATLAB 軟件主要適用于處理向量和矩陣,其設(shè)計(jì)的初衷就是處理此類問題。因此,MATLAB在向量和矩陣開發(fā)方面是比較專業(yè)的,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為:操作簡(jiǎn)便且功能多樣、信息處理能力強(qiáng)等,被廣泛利用于科學(xué)研究和新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)項(xiàng)目之中。 MATLAB事實(shí)上就是一種編程語(yǔ)言,也可以看成是一個(gè)Python 的高級(jí)腳本語(yǔ)言,在使用時(shí)只需要利用MATLAB 本身內(nèi)置的函數(shù)來(lái)解決一些程序性的問題。事實(shí)上,我們可以認(rèn)為MATLAB 屬于一種交互式的平臺(tái),內(nèi)部帶有一種弱型的腳本語(yǔ)言,使用過(guò)程中,不需要在內(nèi)存和分配和釋放上擔(dān)憂,就可以實(shí)現(xiàn)與C /C + + 短時(shí)間交互。另外,MATLAB中還有一個(gè)圖像處理工具箱,其功能十分完整,里面涵蓋的一系列的各種圖像的處理方法,在數(shù)字圖像處理過(guò)程中,可以借助模塊中自帶的各種函數(shù)分析以及解決問題,其功能模塊提升了MATLAB 軟件的實(shí)用價(jià)值。從而讓此軟件在數(shù)字圖像處理和實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)方面得到了廣泛的應(yīng)用,并得到了國(guó)內(nèi)許多高校師生的普遍認(rèn)可。同時(shí),MATLAB 軟件還可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)交流,不管是什么操作系統(tǒng),都可以安裝MATLAB 軟件來(lái)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)研究。
1.2 MFC 的數(shù)字圖像處理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)
另一種數(shù)字圖像處理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是借助微軟的 Windows 平臺(tái),利用Visual Studio作為開發(fā)工具,C 和 C ++是普遍使用的開發(fā)語(yǔ)言,開發(fā)框架則是MFC。目前,國(guó)內(nèi)的許多高校中計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)初學(xué)的程序設(shè)計(jì)課程一般是C 語(yǔ)言,所以學(xué)生幾乎對(duì)C語(yǔ)言都是十分了解的,在很多數(shù)字圖像處理和數(shù)據(jù)分析過(guò)程中,借助C語(yǔ)言來(lái)分析問題非常普遍。學(xué)生在C語(yǔ)言的使用過(guò)程中,一般都會(huì)使用到指針訪問數(shù)字圖像數(shù)據(jù),使用過(guò)程中常常需要手動(dòng)進(jìn)行內(nèi)存的分配和釋放。這樣做的不足之處是學(xué)生在利用C語(yǔ)言來(lái)分析問題的時(shí)候,經(jīng)常不會(huì)刻意地去關(guān)注數(shù)字圖像處理內(nèi)容,會(huì)分散注意力。同時(shí)C語(yǔ)言中也沒有接口函數(shù)在圖形用戶界面中使用,這就讓C語(yǔ)言的實(shí)用性大大縮減,學(xué)生只能利用C語(yǔ)言來(lái)完成一些簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì),而不能進(jìn)行快速實(shí)現(xiàn)函數(shù)和圖型用戶界面的交互。
近年來(lái),伴隨著C ++ 語(yǔ)言快速發(fā)展,許多大學(xué)高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)習(xí)的方向逐漸向C ++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。學(xué)生在進(jìn)行數(shù)字圖像處理中也經(jīng)常會(huì)用到C + + 語(yǔ)言。其主要還是借助于微軟相關(guān)平臺(tái),讓學(xué)生借助MFC 框架來(lái)進(jìn)行數(shù)字圖像實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究,這是一項(xiàng)非常重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
2 Image J 的數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
2.1采用 Image J 的原因
在前文的分析中,許多高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專業(yè)的課程學(xué)習(xí),可以嘗試使用Image J 軟件來(lái)解決一些數(shù)字圖像處理問題,學(xué)生可以對(duì)此M行深入研究和討論。
Image J是美國(guó)科學(xué)家開發(fā)的一項(xiàng)數(shù)字圖像處理和分析軟件,其功能非常強(qiáng)大,用途廣泛,受到世界各國(guó)很多生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家的廣泛推崇,可以廣泛適用在很多醫(yī)學(xué)研究之中。Image J語(yǔ)言是在Java 語(yǔ)言的基礎(chǔ)之上編寫的,只要電腦中含有Java 虛擬機(jī)的操作系統(tǒng),就可以支持Image J軟件的運(yùn)行。Image J自身的代碼具有開放性的特點(diǎn),只需在Image J 的相關(guān)網(wǎng)站上就可以實(shí)現(xiàn)源程序和文檔的免費(fèi)下載,學(xué)生可以根據(jù)需要免費(fèi)下載Image J 的源代碼,并對(duì)其運(yùn)行原理做研究分析。學(xué)生完全可以借助Image J中相應(yīng)的插件,在研究過(guò)程中把不同圖像數(shù)字處理方法轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的插件。通過(guò) Java 虛擬機(jī)和 Image J 提供的動(dòng)態(tài)插件加載功能,學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)源代碼的更改,按照自己的想法去編譯就可以接進(jìn)行加載和運(yùn)行,不需要重新啟動(dòng)軟件,這就是軟件特有的“熱 拔 插 ”的功能。 Image J 的運(yùn)行圖像如圖 1 所示。
2.2 Image J 的插件架構(gòu)系統(tǒng)
Image J中大量的菜單命令都是一個(gè)個(gè)插件,只要輸入相關(guān)命令,就可以運(yùn)行相關(guān)程序,同時(shí)可以借助Image J某些插件的功能實(shí)現(xiàn)功能拓展。每一個(gè)插件都是以Java為主要接口,最后保存在特有的文件夾中。許多自定義的插件一般可以借助Image J中自帶的編輯器去編輯,還可以把自己想要編輯的文字、軟件在Image J 的插件記錄器中記錄,可以生成自己想要的新型插件。
在軟件的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,都可以在 Image J 里編譯和運(yùn)行這些插件。但是我們自己在Image J中編寫的插件需要保存在一個(gè)特定的文件夾,此文件夾作為Image J中的子文件夾。帶有下劃線的文件才能默認(rèn)儲(chǔ)存在這個(gè)特定的子文件夾中。在Image J 中常見的 3 種類型的插件: 1) 無(wú)需圖像作為輸入的插件,此類插件需要 Plug In 接口;2) 插件過(guò)濾器,此類插件需要圖像作為輸入,所以需要 Plug In Filter 接口;3)自己構(gòu)建圖形用戶界面的插件,此類插件需要繼承 Plug In Frame 類。
3 Image J 的數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例展示
3.1灰度圖像反轉(zhuǎn)
在實(shí)驗(yàn)課初期,許多學(xué)生對(duì)Image J插件的開發(fā)和運(yùn)行原理不是很熟悉,因此,教師往往會(huì)提供開展實(shí)驗(yàn)所要利用的模板,學(xué)生按照模板開展相關(guān)實(shí)驗(yàn),最后加以拓展。文章利用2個(gè)案例來(lái)說(shuō)明借助Image J平臺(tái)來(lái)開展圖像處理課程的實(shí)驗(yàn)。從這2個(gè)實(shí)際案例中我們可以看到Image J軟件對(duì)于數(shù)字圖像處理作用重大。
第 1 種插件模擬的功能是灰度圖像反轉(zhuǎn)。其插件程序代碼如下:
[import ij.*; import ij.plugin.filter.PlugInFilter;import ij.process.*; import java.awt.*; public class Inverter_implements PlugInFilter{/* 實(shí)現(xiàn) PlugInFilter 接口*/public int setup(String arg,ImagePlus imp) {/* 只支持對(duì)8位灰度圖灰度圖像* /return DOES_8G;}public void run(ImgaeProcessor ip){/*獲取圖像的像素?cái)?shù)組*/Byte pixels=(byte )ip.getPixels();/*獲取圖像的寬度*/int width=ip.getWidth(); /*獲取圖像的高度*/int height=ip.getHeighit();int offset,i; /* 處理圖像的每一行*/for (int y=0; y
3.2圖像濾波
在數(shù)字圖像處理課程理論教學(xué)中,圖像濾波是一項(xiàng)重要的知識(shí),實(shí)驗(yàn)的目的主要讓學(xué)生掌握?qǐng)D像平滑和圖像銳化。比如:在開展圖像濾波實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生一般會(huì)用到兩種不同模式算法,第一種是不可分離式算法,第二種則是可分離式算法。一種大小為 m × n 的數(shù)字濾波器,其中的每一個(gè)像素,不可分離算法的時(shí)間復(fù)雜度為 O( m × n) ,可分離算法的時(shí)間復(fù)雜度為 O( m + n) ,可以看出不可分離的復(fù)雜度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可分離算法。這就要求學(xué)生對(duì)不同分辨率的兩種圖像進(jìn)行兩種算法的測(cè)試,測(cè)試完成后需要對(duì)兩種測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,對(duì)兩種算法的時(shí)間進(jìn)行比較,可以清楚的體會(huì)到兩種算法的不同之處。通過(guò)對(duì)兩種算法的實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生可以直觀地看出可分離算法在運(yùn)算時(shí)間上具有非常大的優(yōu)勢(shì)。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
從實(shí)驗(yàn)結(jié)合可看出 Image J 1.49的D像均值濾波的測(cè)試時(shí)間,測(cè)試環(huán)境為: 512 × 512 的灰度圖像,JDK 1. 8. 0_60,Intel Core i3 /2. 33 GHz,4 GB RAM。可分離算法相對(duì)于不可分離算法的優(yōu)勢(shì),尤其是當(dāng)濾波器尺寸明顯變大以后更加清晰。
5結(jié)束語(yǔ)
文章重點(diǎn)闡述了Image J 的數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例設(shè)計(jì)在數(shù)字圖像處理理論教學(xué)中的運(yùn)用,豐富了數(shù)字圖像處理理論的教學(xué)方法。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生通過(guò)對(duì)Image J的學(xué)習(xí),一方面豐富了自己的文化視野,提高了自身的專業(yè)知識(shí)水平,另一方面也培養(yǎng)了自身的創(chuàng)新能力,借助Image J去創(chuàng)新研究出更多的數(shù)字圖像處理算法。
參考文獻(xiàn):
[1] 王冉,趙錫源.數(shù)字圖像處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2016(3).
隨著新一輪課改的深化,“導(dǎo)學(xué)案”作為課改誕生的新成員,已悄然走進(jìn)課堂,成了各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的主角。小學(xué)語(yǔ)文課堂也因它的到來(lái)充滿了生機(jī),充滿了活力。然而,要真正發(fā)揮“導(dǎo)學(xué)案”的導(dǎo)學(xué)作用并非是件容易的事。如何才能真正發(fā)揮導(dǎo)學(xué)案的作用,成就高效課堂呢?下面就結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)勛约旱狞c(diǎn)滴體會(huì)。
一、精心設(shè)計(jì),保證質(zhì)量
導(dǎo)學(xué)案是用于指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)參與、合作探究的學(xué)習(xí)方案。導(dǎo)學(xué)案質(zhì)量的高低直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此,教必須精心設(shè)計(jì)每一份學(xué)案,才能達(dá)到預(yù)期的效果。
1.明確目標(biāo),把準(zhǔn)重難點(diǎn)
要設(shè)計(jì)好導(dǎo)學(xué)案,教師要心中有課標(biāo),明確年段、單元教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn),做到依綱扣本,不偏不倚。
如在設(shè)計(jì)人教版五年級(jí)下冊(cè)第18課《將相和》的導(dǎo)學(xué)案時(shí),教師應(yīng)首先明確第三學(xué)段閱讀教學(xué)的目標(biāo),再認(rèn)真研讀本單元的教學(xué)目標(biāo),最后根據(jù)本課的特點(diǎn),確定教學(xué)的重難點(diǎn)。對(duì)照年段目標(biāo),單元目標(biāo)和本課的特點(diǎn),可以把教學(xué)的重難點(diǎn)初步定為(1)理解主要內(nèi)容,體會(huì)故事之間的內(nèi)在聯(lián)系;(2)體會(huì)藺相如和廉頗的美好品質(zhì);(3)體驗(yàn)閱讀名著的樂趣。這樣,本課的重難點(diǎn)就基本把握準(zhǔn)了,導(dǎo)學(xué)案的基本框架就建立起來(lái)了。
2.巧設(shè)學(xué)案,落實(shí)重難點(diǎn)
教學(xué)的重難點(diǎn)確定了,并不意味著導(dǎo)學(xué)案已完成。要真正落實(shí)重難點(diǎn),教師需要學(xué)會(huì)變魔術(shù),把抽象的問題變成淺顯易懂的問題。如把《將相和》中第一個(gè)重點(diǎn):理解主要內(nèi)容,體會(huì)故事之間的內(nèi)在聯(lián)系變成:(1)課文講了幾個(gè)小故事?分別講了什么?(2)這幾個(gè)小故事之間有什么聯(lián)系?把第二個(gè)重點(diǎn)體會(huì)藺相如和廉頗的美好品質(zhì)變成:(1)課文有幾個(gè)主要人物?你喜歡誰(shuí)?為什么?把第三個(gè)重點(diǎn)體驗(yàn)閱讀名著的樂趣變成:《史記》中除了藺相如和廉頗,還成功地描寫了許多有血有肉、性格鮮明的人物?請(qǐng)閱讀一至兩個(gè)《史記》中的人物故事和同學(xué)一起分享。
這樣,把抽象的重難點(diǎn)變成一個(gè)個(gè)淺顯易懂的問題編入到學(xué)案中,學(xué)生觸手可及,不但落實(shí)了教學(xué)重難點(diǎn),還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,可謂一舉兩得。
3.分層設(shè)計(jì),關(guān)注全體
一份好的導(dǎo)學(xué)案,應(yīng)關(guān)注全體,讓不同層次的學(xué)生有所收獲。
所以,導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計(jì),要做到照顧不同層次的學(xué)生。如設(shè)計(jì)人教版五年級(jí)下冊(cè)第19課《草船借箭》時(shí),我為中下生設(shè)計(jì)了以下三個(gè)內(nèi)容:(1)給生字注音并組詞。(2)給帶點(diǎn)的多音字注音。(3)課文講了誰(shuí)向誰(shuí)借箭?為中等生設(shè)計(jì)了以下內(nèi)容:(1)課文講了什么?故事的起因、經(jīng)過(guò)、結(jié)果是什么?(2)什么是軍令狀,諸葛亮立下軍令狀周瑜為什么高興?為優(yōu)生設(shè)計(jì)了這樣的內(nèi)容:(1)諸葛亮的神機(jī)妙算表現(xiàn)在哪些地方?(2)諸葛亮笑著說(shuō):“霧這樣大,曹操一定不敢派兵出來(lái)。我們只管飲酒取樂,天亮了就回去。”從這一“笑”字你讀出了什么?這樣分層次設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案,讓每一個(gè)層次的學(xué)生都能找到進(jìn)步的空間,學(xué)有所獲。
二、前置學(xué)習(xí),提高效率
前置學(xué)習(xí)就是在教學(xué)新內(nèi)容之前,讓學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)水平和生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行嘗試性的學(xué)習(xí)。前置學(xué)習(xí),到底該讓學(xué)生學(xué)什么呢?其實(shí),教師精心設(shè)計(jì)的導(dǎo)學(xué)案就是學(xué)生前置學(xué)習(xí)的最佳藍(lán)本。在學(xué)習(xí)新課前,教師提前把導(dǎo)學(xué)案發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生按要求完成學(xué)案。這個(gè)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的過(guò)程,也是暴露學(xué)生學(xué)情,獲取新的教學(xué)資源的過(guò)程。
通過(guò)這個(gè)自主學(xué)習(xí)的過(guò)程,讓每個(gè)孩子帶著有準(zhǔn)備的頭腦進(jìn)入課堂,學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性會(huì)更強(qiáng),學(xué)習(xí)的效率會(huì)更高。教師通過(guò)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué),提高課堂教學(xué)效率。這對(duì)師生而言是個(gè)共同進(jìn)步的過(guò)程。
三、以學(xué)定教,教學(xué)合一
美國(guó)心理學(xué)家奧蘇泊爾說(shuō)過(guò):“影響學(xué)習(xí)的最重要的原因是學(xué)生已經(jīng)知道了什么,我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)狀況去進(jìn)行教學(xué)。”學(xué)生在前置學(xué)習(xí)中對(duì)導(dǎo)學(xué)案的完成情況,不僅能讓教師了解學(xué)生原有的知識(shí)水平,找到教學(xué)的起點(diǎn),還能形成新的課程資源,提高課堂教學(xué)效率。
因此,在講授新課之前,應(yīng)先了解學(xué)生對(duì)導(dǎo)學(xué)案的掌握情況,再根據(jù)學(xué)情調(diào)整教案。如在檢查學(xué)生對(duì)人教版五年級(jí)下冊(cè)第11課《晏子使楚》的導(dǎo)學(xué)案的完成情況時(shí)發(fā)現(xiàn)了以下幾個(gè)問題:(1)有相當(dāng)一部分學(xué)生把“謊”“敝”和“侮”字寫錯(cuò)。(2)對(duì)晏子語(yǔ)言的精妙之處體會(huì)不夠深。(3)對(duì)晏子這一人物形象掌握較好。(4)對(duì)文章的結(jié)構(gòu)掌握較好。根據(jù)導(dǎo)學(xué)案反應(yīng)出的這些信息,我及時(shí)調(diào)整了自己的教案,把“謊”“敝”和“侮”這三個(gè)字和體會(huì)晏子語(yǔ)言的精妙之處作為教學(xué)的重點(diǎn),對(duì)學(xué)生已掌握的知識(shí)一筆帶過(guò),甚至不講。這種以學(xué)定教,教學(xué)合一的教學(xué)模式,不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,還大大提高了課堂教學(xué)效率。
傳統(tǒng)的課堂被形象地稱之為“圈養(yǎng)式”課程。學(xué)生被封閉和限制在一個(gè)固定的空間,教師扮演飼養(yǎng)員的角色來(lái)喂學(xué)生,把準(zhǔn)備好的教案中的知識(shí)一五一十地告訴學(xué)生,學(xué)生聚精會(huì)神地聆聽教師的每一句話;教師永遠(yuǎn)是知識(shí)的權(quán)威,學(xué)生只是儲(chǔ)存知識(shí)的容器;課堂教學(xué)的理想效果是教師按部就班地完成了預(yù)定的教學(xué)內(nèi)容;理想班級(jí)的突出特點(diǎn)就是安靜。教師過(guò)分地強(qiáng)調(diào)自己在課堂上的地位,而忽視了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和能力的培養(yǎng)。新課程更加關(guān)注學(xué)生之間的差異性、多樣性和獨(dú)特性,學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)過(guò)程,以及在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)是否快樂等一系列以往教學(xué)忽略的問題現(xiàn)在得到重點(diǎn)關(guān)注。這要求教師給予學(xué)生更多的鼓勵(lì)、尊重和信任,而不是批評(píng)。我們的課堂,其實(shí)是學(xué)生的課堂。我們的教學(xué),是動(dòng)態(tài)生成的教學(xué)。民主平等,寬松和諧是課堂動(dòng)態(tài)生成教學(xué)得以實(shí)現(xiàn)的前提條件。只有給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)民主平等、寬松和諧的課堂環(huán)境,學(xué)生才能大膽質(zhì)疑,師生才能在對(duì)話和互動(dòng)中形成思想與情感的交流,語(yǔ)文課堂也才能呈現(xiàn)出它應(yīng)有的活力。
教學(xué)過(guò)程中常常伴有學(xué)生的質(zhì)疑、錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)等偶然現(xiàn)象,教師要將這些看作是師生發(fā)現(xiàn)問題、探究創(chuàng)造的新契機(jī)。教師要善于激發(fā)學(xué)生生命的活力,使課堂生成的精彩如約而至。教師、學(xué)生、教材與環(huán)境之間是共生、交流和對(duì)話的關(guān)系。當(dāng)課堂上出現(xiàn)散亂的信息時(shí),教師必須迅速地做出處理,必要時(shí)調(diào)整形成新的教學(xué)步驟,從而使教學(xué)過(guò)程真正呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)生成的性質(zhì)。教師在教學(xué)過(guò)程中的角色,不僅是知識(shí)的呈現(xiàn)者,也不僅是學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者,更是課堂教學(xué)過(guò)程中呈現(xiàn)出的信息的發(fā)現(xiàn)者和重組者、對(duì)話的引導(dǎo)者。學(xué)生是信息加工的主體,是意義的主動(dòng)建構(gòu)者,而教師是學(xué)生意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者,是知識(shí)的傳授和灌輸者,師生主體之間的互動(dòng),主要是通過(guò)對(duì)話來(lái)實(shí)現(xiàn)。“對(duì)話”是互動(dòng)的一種主要形式,也是建構(gòu)生成性教育觀不可或缺的條件。師生通過(guò)對(duì)話進(jìn)行思想與情感的交流,從而產(chǎn)生靈魂的碰撞。新課標(biāo)指出“語(yǔ)文教學(xué)應(yīng)在師生平等對(duì)話的過(guò)程中進(jìn)行”,只有課堂的民主才能保證平等對(duì)話,師生之間才能在和諧的氛圍中交流。教師在與學(xué)生的對(duì)話中,創(chuàng)造一種寬松的環(huán)境,教師不再是知識(shí)的權(quán)威,學(xué)生不再是被動(dòng)的接受者,學(xué)生自主性得到發(fā)展,敢于發(fā)表自己的意見,積極地表達(dá)自己的思想,使自己各方面的能力都得到進(jìn)一步的提高。整個(gè)教育過(guò)程師生之間在平等的基礎(chǔ)上相互尊重,相互傾聽,實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的最優(yōu)化。
語(yǔ)文教學(xué)中,如果教師一味突出自己的權(quán)威,學(xué)生就無(wú)法順利自我構(gòu)建,慢慢地就會(huì)習(xí)慣于接受、習(xí)慣于沒有創(chuàng)造,那樣的課堂將會(huì)索然無(wú)味,對(duì)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展毫無(wú)意義。全國(guó)著名特級(jí)教師竇桂梅在一次借班上公開課《晏子使楚》時(shí),在講到古時(shí)為什么把一些人的名字不用而在姓后加一個(gè)子如孔子、孟子。這個(gè)“子”是什么意思?有學(xué)生回答道:“子是中國(guó)古代對(duì)有成就的人的尊稱。”竇桂梅老師這時(shí)說(shuō)道:“我姓竇,那不就該稱我為竇子。”這時(shí)全班同學(xué)都哄堂大笑起來(lái)。學(xué)生才知道自己的回答得不夠準(zhǔn)確,立即糾正說(shuō)是對(duì)古代對(duì)成就的男子的尊稱。竇桂梅老師沒有立即指出學(xué)生回答不夠準(zhǔn)確,而是用幽默的語(yǔ)言讓學(xué)生知道自己錯(cuò)了,課堂的氣氛一下就活躍起來(lái)了。
竇桂梅老師的課堂輕松和諧,他沒有責(zé)備學(xué)生的并不妥當(dāng)?shù)膫€(gè)人看法,而是用幽默的語(yǔ)言讓學(xué)生知道自己錯(cuò)了,課堂的氛圍一下就活躍起來(lái)了。在平時(shí)的一些課堂上,不少教師總喜歡充當(dāng)課堂的權(quán)威,對(duì)一些學(xué)生的個(gè)性化解讀要么置之不理,要么粗暴地打斷,這種霸道的課堂無(wú)疑是的大忌。營(yíng)造寬松和諧的課堂氛圍是一種創(chuàng)造性的勞動(dòng)。這種勞動(dòng)應(yīng)始終貫穿于課堂教學(xué)的始終。只有當(dāng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性、積極創(chuàng)造性得以充分發(fā)揮,智慧得以彰顯,才能真正形成活躍、寬松和諧的課堂氛圍。
【關(guān)鍵詞】課堂教學(xué);創(chuàng)新
課堂教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的主渠道,課堂教學(xué)中要有足夠的時(shí)間和空間培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,但是在教學(xué)實(shí)踐中,有些教師往往忽略了這一點(diǎn),教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)于細(xì)密,教學(xué)成了教師一廂情愿地演示自己設(shè)計(jì)的教案,千方百計(jì)地牽著學(xué)生往一條道上走,來(lái)不得一點(diǎn)變通,容不得一絲意外。學(xué)生的思維稍逾常規(guī),回答稍偏教路,教師就急急的點(diǎn)撥引導(dǎo),根本沒有學(xué)生主動(dòng)探究的時(shí)間,也沒有學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新的余地。于是課堂教學(xué)在平淡中一帆風(fēng)順,但是喪失了應(yīng)有的活力和靈氣。因此,在倡導(dǎo)高效課堂的今天,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該給學(xué)生預(yù)留創(chuàng)新的時(shí)空,營(yíng)造崇尚真知,追求真理的氣氛,為學(xué)生的稟賦和潛能的充分發(fā)揮創(chuàng)造一種寬松的環(huán)境。
1.在課堂教學(xué)中提供創(chuàng)新思維的時(shí)空
教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生的學(xué)習(xí)為本,為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù),才能夠讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中,有自我發(fā)現(xiàn),自我探索的時(shí)空,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。
因此,我在確定教學(xué)目標(biāo)時(shí),就注意把學(xué)生的質(zhì)疑問難作為師生學(xué)習(xí)定向的重要手段。師生共同制定教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生提出自己的學(xué)習(xí)需求,以此作為確定教學(xué)內(nèi)容的依據(jù)。這樣,學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位得到了確立。課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容是學(xué)生的自我需要,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性就強(qiáng)。在學(xué)習(xí)方式,方法的選擇上,要尊重學(xué)生的自主選擇,特別要?jiǎng)?chuàng)造一些讓學(xué)生自主選擇的條件,如提出“這個(gè)字你想怎么記”“這段話你準(zhǔn)備怎么讀”“學(xué)習(xí)這篇課文時(shí),你想提醒大家注意什么”之類的問題,讓學(xué)生在選擇學(xué)習(xí)方法,交流學(xué)習(xí)情況,展示學(xué)習(xí)思路的過(guò)程中去獨(dú)立思考,獨(dú)立發(fā)現(xiàn)。
另外,在練習(xí)的層次上也應(yīng)該讓學(xué)生自主選擇,在設(shè)計(jì)練習(xí)題時(shí),根據(jù)教學(xué)目標(biāo)分析新知識(shí)與學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)程度,設(shè)計(jì)出利于學(xué)生創(chuàng)造思維的題目,讓學(xué)生根據(jù)自身的層次去選擇、去創(chuàng)造。著名特級(jí)教師張化萬(wàn)老師說(shuō):“讓孩子獨(dú)立發(fā)現(xiàn)就是一種創(chuàng)造”例如要求學(xué)生回憶自己書法學(xué)過(guò)的帶“門”字框的字,再編兒歌,能編幾句就編幾句,哪怕只編了一句老師都給予肯定,每個(gè)人都有機(jī)會(huì)去獲得創(chuàng)造的樂趣。短短的幾分鐘,學(xué)生就編出了“日字進(jìn)門惜時(shí)間”“口字進(jìn)門問問題”“馬字進(jìn)門別亂闖”“耳字進(jìn)門聽新聞”等十幾句兒歌,學(xué)生課終而意未盡,教師又把創(chuàng)造的空間延伸到課堂之外,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用這種方法一一回讀兒歌巧字的方法去記生字,學(xué)生在這種練習(xí)中迸發(fā)出令人驚喜的創(chuàng)新的火花。
再如教學(xué)《晏子使楚》時(shí),在精讀的過(guò)程中,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生提出不懂的地方,學(xué)生先后提出了不少有價(jià)值的問題,諸如:“文章寫了楚王的三次笑,效果一樣嗎?”“課文中晏子為什么裝著很為難的樣子,還拱了拱手?”老師可以根據(jù)不同內(nèi)容、性質(zhì)的問題,采用不同的處理方法,并在學(xué)生提出的問題的基礎(chǔ)上適當(dāng)展開,增強(qiáng)精讀效果。并進(jìn)而認(rèn)識(shí)到外貌、神態(tài)、動(dòng)作描寫在表現(xiàn)人物性格中的獨(dú)特作用。課堂教學(xué)在師生互動(dòng)中達(dá)到了,同時(shí)也為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維提供了空間。
2.在課堂教學(xué)中開展創(chuàng)新思維的訓(xùn)練
學(xué)生的創(chuàng)新思維的訓(xùn)練并不是一蹴而就的過(guò)程,需要教師進(jìn)行系統(tǒng)的、長(zhǎng)期、潛移默化的培養(yǎng),這就要求教師頭腦中明確把握創(chuàng)新思維的落腳點(diǎn)與切入點(diǎn),大體可以從以下幾方面入手:
2.1 培養(yǎng)學(xué)生的想象思維
愛因斯坦說(shuō):“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界的一切,并且是知識(shí)的源泉。”離開積極、豐富的想象,即難以理解教材的內(nèi)容,又難以發(fā)展語(yǔ)文能力,所以語(yǔ)文教師應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的想象力體現(xiàn)在語(yǔ)文教學(xué)的全過(guò)程。
針對(duì)學(xué)生,尤其是低年級(jí)孩子的思維活動(dòng)以形象思維為主的特點(diǎn),從培養(yǎng)想象思維入手對(duì)低年級(jí)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維的訓(xùn)練更為合適,在語(yǔ)文教學(xué)中培養(yǎng)和發(fā)展兒童的想象力,必須充分利用語(yǔ)言因素豐富學(xué)生的表象,如教《荷葉圓圓》一文,通過(guò)模擬小動(dòng)物們不同的動(dòng)作來(lái)理解課文,并展開想象,問:小動(dòng)物們?cè)诤扇~上會(huì)想什么,做什么?要求學(xué)生結(jié)合平時(shí)生活,從語(yǔ)言神態(tài)動(dòng)作等方面展開想象,大家暢所欲言,同時(shí)也提高了的語(yǔ)言的表達(dá)能力。課堂設(shè)“?”者比比皆是,要想真正的起啟迪作用決非隨意提一兩個(gè)問題所奏效的,執(zhí)教者根據(jù)教材的特點(diǎn)和兒童心理把問題設(shè)在點(diǎn)子上,把兒童的思維、想象,從簡(jiǎn)單引向成熟。教師的語(yǔ)言影響對(duì)兒童想象力的培養(yǎng)起著重要的作用,所以平時(shí)教師要注意使用清晰的生動(dòng)形象的語(yǔ)言,給學(xué)生潛移默化的良好教育。
另外,還可以填補(bǔ)空白,豐富想象。所謂空白,是指作品給讀者留下的聯(lián)想、想象和再創(chuàng)造的空間。在課堂教學(xué)中,合理的利用這些空白,發(fā)散學(xué)生的想象,能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。《自己去吧》寫到過(guò)了幾天,小鴨學(xué)會(huì)了游泳。過(guò)了幾天,小鷹學(xué)會(huì)了飛翔。小鴨和小鷹在學(xué)習(xí)過(guò)程中,會(huì)遇到哪些困難文中沒有描述,我引導(dǎo)學(xué)生展開想象,想像中思維互想碰撞、啟發(fā),在文中沒有出現(xiàn)的心理空白處創(chuàng)新,訓(xùn)練了思維的靈活性。像這樣留有藝術(shù)空白的課文,小學(xué)教材中還有許多,關(guān)鍵要靠我們教師是否能積極挖掘,把學(xué)生的思維推向,使閱讀教學(xué)的課堂,放射出亮麗的光彩
2.2 培養(yǎng)學(xué)生的求異思維
思維定勢(shì)有礙于學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展。克服思維定勢(shì)對(duì)于創(chuàng)造力的培養(yǎng)有關(guān)重要的意義。我國(guó)古代哲學(xué)家荀子曾說(shuō):“君子之學(xué)如蛻,幡然遷之。”說(shuō)的就是學(xué)習(xí)要像蟬蛻一樣,揚(yáng)棄陳舊,才能出新。在平時(shí)的觀察中,多數(shù)學(xué)生都有嚴(yán)重的思維定勢(shì),又稱“習(xí)慣性思維”。它積極的一面是慎重、穩(wěn)妥;消極的一面是缺乏創(chuàng)新精神。教師的主要任務(wù)之一恰恰就是指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中,多方啟迪學(xué)生拓寬思路從不同的角度去思考問題、解決問題。力求求異求新。開拓思維的廣闊性,砥礪思維的深刻性,在落實(shí)學(xué)生主體地位時(shí),應(yīng)不拘于書本知識(shí),不限制學(xué)生思維,學(xué)生有了更多機(jī)會(huì)表現(xiàn)自己,他們的思路往往會(huì)別出心裁。如在教學(xué)《北京亮起來(lái)了》這一課時(shí),孩子們被輝煌而又明亮的北京吸引住了,個(gè)個(gè)心潮澎湃,很想到北京那兒看一看,我就引導(dǎo)學(xué)生想象,2008年,北京成功舉辦了奧運(yùn)會(huì),不平凡的2008年已經(jīng)過(guò)去了,下一次北京舉辦奧運(yùn)會(huì),我們可以去北京,到那時(shí)候,我們能為奧運(yùn)會(huì)做些什么呢?孩子們盡情的說(shuō):“要去參加比賽,要去旅游,要去做交警,要去觀看比賽……”多么大膽形象的想象,閃耀著創(chuàng)新思維的火花。
2.3 培養(yǎng)學(xué)生的求同思維
“求異”是創(chuàng)新,“求同”也有創(chuàng)新,真正的智者必須善于從復(fù)雜多變的萬(wàn)象之中,去發(fā)現(xiàn)相對(duì)不變的東西,即認(rèn)識(shí)事物之間所共同的相似規(guī)律。例如:我們從《人類的老師》一課可以知道人類的很多發(fā)明,都源于生物界的啟示,其思維過(guò)程恰恰是“求同”,而不是“求異”,你能說(shuō)這不是創(chuàng)新嗎?明白這個(gè)道理,我們?cè)诮虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的思路就開闊了。
例如,在教學(xué)《富饒的西沙群島》這一課時(shí),教師可以做方法總結(jié):大凡這類文章,我們都可以先找出文中概括特點(diǎn)的重點(diǎn)詞語(yǔ),然后圍繞這些問題,逐層展開分析。教師可以拿出與它相類似的文章――《海底世界》作練習(xí)。兩篇文章較相似,同屬常識(shí)性文章,介紹的都是優(yōu)美的風(fēng)景和豐富的物產(chǎn),文中又有概括其特征的兩個(gè)詞語(yǔ),那么就可以將兩篇文章進(jìn)行對(duì)比閱語(yǔ),引導(dǎo)學(xué)生從中找出共同點(diǎn),進(jìn)行自學(xué),掌握學(xué)習(xí)方法。這樣對(duì)比閱讀,便于學(xué)法指導(dǎo),加深學(xué)生的印象,是求同思維的典型體現(xiàn)。
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,不僅體現(xiàn)在課堂教學(xué)中,而且也要落實(shí)在學(xué)生的課外語(yǔ)文實(shí)踐活動(dòng)中。因?yàn)檎n堂實(shí)踐最終的目的是培養(yǎng)學(xué)生自主讀書,自主作文,主動(dòng)創(chuàng)新。因此,要鼓勵(lì)學(xué)生多讀書,讀好書,積極參與各種語(yǔ)文實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在語(yǔ)文課外實(shí)踐活動(dòng)中親自參與,有所發(fā)現(xiàn),有所創(chuàng)造,有所體驗(yàn),獲得真知,創(chuàng)新能力也逐步得到培養(yǎng)。
綜上所述,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與語(yǔ)文教學(xué)不僅可以有機(jī)地結(jié)合,而且可以使傳統(tǒng)的語(yǔ)文教學(xué)真正地成為創(chuàng)新教學(xué)。相信只要我們做個(gè)有心人,堅(jiān)持不懈的培養(yǎng)下去,敢于摘除學(xué)生頭上的“緊箍咒”,那么孕育在孩子們心底的智慧種子,就一定能結(jié)出豐碩的果實(shí)。
參考文獻(xiàn)