支持探究學(xué)習(xí)的數(shù)字化學(xué)習(xí)模型研究

1、支持探究學(xué)習(xí)的數(shù)字化學(xué)習(xí)模型研究 支持探究學(xué)習(xí)的數(shù)字化學(xué)習(xí)模型研究 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型為學(xué)生探究學(xué)習(xí)搭建了一種交互學(xué)習(xí)情境，它改變了以往靜態(tài)的演示性教學(xué)方式，滿足了學(xué)生主動(dòng)探究的需要，從而促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)行為和建構(gòu)性的學(xué)習(xí)過程。 隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的開展，尋找一種有效的教學(xué)工具，促進(jìn)學(xué)生“自主探究與建構(gòu)性的學(xué)習(xí)已越來越重要。數(shù)字化學(xué)習(xí)模型表達(dá)了這種要求，它不僅能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，更能作為一種交互平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生自主體驗(yàn)、自主探究。本文以幾個(gè)數(shù)字化課件為例，分析數(shù)字化學(xué)習(xí)模型在教學(xué)中的應(yīng)用，并對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行闡述。 1 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的概念及作用 1.1 概念界定 作為一種新的教學(xué)工具，一般認(rèn)

2、為數(shù)字化學(xué)習(xí)模型是利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的數(shù)字計(jì)算、數(shù)字處理、數(shù)字模擬、數(shù)字動(dòng)畫、數(shù)字反應(yīng)等技術(shù)，將學(xué)科知識(shí)的根本原理，邏輯概念的推理過程，互動(dòng)的模擬操作，以交互模型的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。同時(shí)，利用程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)強(qiáng)大的交互反應(yīng)信息，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。 1.2 促進(jìn)了“教與學(xué)方式的變革 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型改變了傳統(tǒng)教學(xué)靜態(tài)的演示性呈現(xiàn)方式，它搭建了一種以學(xué)生為中心，以自主探究為導(dǎo)向，利用交互程序的反應(yīng)信息指導(dǎo)操作的教學(xué)情境。這時(shí)，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、組織者、促進(jìn)者，從而使“教與學(xué)的方式發(fā)生了重大的變革。 1.3 突破了傳統(tǒng)教學(xué)的局限性 建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)是在個(gè)體與環(huán)境相互交互作用下，通過

3、意義建構(gòu)的方式而獲得。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生處于被動(dòng)接受狀態(tài)，無法從自身體驗(yàn)去建構(gòu)知識(shí)。數(shù)字化學(xué)習(xí)模型所具有的開放性、直觀性，以及利用交互反應(yīng)信息引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)方式，有利于學(xué)生建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，有利于學(xué)生獲得對(duì)該學(xué)科學(xué)習(xí)的積極體驗(yàn)與情感，從而使數(shù)字化學(xué)習(xí)模型成為學(xué)生認(rèn)知和探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。 2 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的設(shè)計(jì)原那么 2.1 選擇那些適合數(shù)字化動(dòng)態(tài)模擬的教學(xué)內(nèi)容 不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合開發(fā)成數(shù)字化學(xué)習(xí)模型。學(xué)科知識(shí)的有些內(nèi)容，需要學(xué)生自己操作、體驗(yàn)，如果只是應(yīng)用電教媒體靜止的演示，那么無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。其實(shí)，這正是數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的優(yōu)勢(shì)，它能把學(xué)科知識(shí)的根本原理、邏輯概念的推理

4、過程用數(shù)字化的形式動(dòng)態(tài)模擬，把復(fù)雜的操作過程用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在人美版小學(xué)三年級(jí)美術(shù)?我們的社區(qū)?關(guān)于取景構(gòu)圖教學(xué)時(shí)，如果只是應(yīng)用計(jì)算機(jī)截取幾幅靜態(tài)圖片演示說明不免顯得薄弱，缺乏以完全表達(dá)教學(xué)內(nèi)容，轉(zhuǎn)而采用設(shè)計(jì)數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的方法，設(shè)計(jì)了?取景框?，很好地解決了這一問題。模型提供了與真實(shí)情景類似的社區(qū)場(chǎng)景，學(xué)生應(yīng)用模型學(xué)習(xí)時(shí)，可以操控“取景框動(dòng)態(tài)的在長(zhǎng)卷式的“社區(qū)全景圖中動(dòng)態(tài)選擇自己滿意的構(gòu)圖，如果對(duì)自己的選擇不滿意，還可以回到場(chǎng)景中的“社區(qū)全景圖中重新開始，這種體驗(yàn)過程本身就是一種創(chuàng)造過程，它極大地啟發(fā)了學(xué)生思維，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考和自主探究的能力。 2.2 設(shè)計(jì)要有趣 興趣是最好的老師。

5、學(xué)生有了興趣，才能激發(fā)其主觀能動(dòng)性，教學(xué)才能收到良好效果。趣味性正是數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的優(yōu)勢(shì)所在，它能讓書本靜止的頁(yè)面動(dòng)態(tài)化，讓學(xué)科知識(shí)的根本原理?xiàng)l理化，讓抽象的概念形象化，讓互動(dòng)的操作直觀化，從而讓學(xué)生學(xué)得輕松、學(xué)得快樂。 2.3 設(shè)計(jì)要生活化 所有的知識(shí)都來源于生活實(shí)踐。把數(shù)字化學(xué)習(xí)模型和生活實(shí)踐相結(jié)合，就將課堂教學(xué)延伸到生活中，加強(qiáng)了學(xué)科知識(shí)和生活的聯(lián)系，也培養(yǎng)了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活問題的能力。 2.4 設(shè)計(jì)要給學(xué)生留下思維想象的空間 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型不能設(shè)計(jì)強(qiáng)制性引導(dǎo)學(xué)生得出唯一結(jié)論的流程。它的未知性吸引著學(xué)生去探索，它所構(gòu)建的交互反應(yīng)式學(xué)習(xí)情境，可以使學(xué)生通過動(dòng)手操作、親身體驗(yàn)，逐

6、步揭示事物的變化開展規(guī)律，從而促進(jìn)學(xué)生思維的開展。 2.5 設(shè)計(jì)要發(fā)揮程序語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)構(gòu)建交互反應(yīng) Richard E Mayer【1】在?多媒體學(xué)習(xí)?一書中指出，當(dāng)多媒體學(xué)習(xí)材料具有交互性，并且能由學(xué)習(xí)者自由操控時(shí)，能促進(jìn)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)行為與建構(gòu)性的學(xué)習(xí)過程。伴隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的開展，虛擬交互的大量出現(xiàn)與應(yīng)用，代替了傳統(tǒng)面對(duì)面式的實(shí)體交流【2】。數(shù)字化學(xué)習(xí)模型就是充分運(yùn)用交互技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)、探究。學(xué)生應(yīng)用模型學(xué)習(xí)時(shí)，交互反應(yīng)信息讓學(xué)生知道發(fā)生了什么，知道自己的操作是否正確，這樣學(xué)生可及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)過程，從而為下一步操作提供支持。這種反應(yīng)信息包括學(xué)生目前在做什么，處于什么位置，以及操

7、作的提示信息。 用程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)交互式反應(yīng)信息主要有4種方法：利用視覺來設(shè)計(jì)交互式反應(yīng)，例如，鼠標(biāo)指向場(chǎng)景中某一具有交互屬性的對(duì)象時(shí)，該對(duì)象高亮顯示；利用音效來設(shè)計(jì)交互式反應(yīng)；利用動(dòng)畫來設(shè)計(jì)交互式反應(yīng)，例如，鼠標(biāo)拖動(dòng)剪刀剪裁時(shí)，預(yù)先設(shè)計(jì)的剪刀動(dòng)畫開始播放；利用文本來設(shè)計(jì)交互式反應(yīng)，例如，學(xué)生的每一步操作，都能得到相應(yīng)的提示、鼓勵(lì)甚至警告文字。 交互是一種認(rèn)知參與，它直接影響學(xué)生對(duì)預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)的理解。用程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)的交互操作、交互反應(yīng)，已經(jīng)成為衡量數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。 2.6 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型的設(shè)計(jì)流程 3 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型培養(yǎng)了學(xué)生自主探究的能力 3.1 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型與自主探究的關(guān)系 心理學(xué)

8、研究說明：人對(duì)知識(shí)的認(rèn)知，只有通過自身體驗(yàn)和自主探究活動(dòng)，才能逐漸內(nèi)化，進(jìn)而建構(gòu)自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字化學(xué)習(xí)模型提供的探究學(xué)習(xí)流程，將自主探究設(shè)計(jì)在與模型的交互活動(dòng)中，將學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)在與模型交互的目標(biāo)中，將知識(shí)的認(rèn)知設(shè)計(jì)在應(yīng)用模型的自身體驗(yàn)中，表達(dá)了引領(lǐng)學(xué)生自主探究這一根底教育課程改革的宗旨。 3.2 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型滿足了學(xué)生自主探究的需要 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型充滿了未知性，沒有預(yù)設(shè)好的過程和目標(biāo)，更沒有強(qiáng)制性的結(jié)論，這些特性，滿足了學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的需要。應(yīng)用數(shù)字化學(xué)習(xí)模型學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠與情境交互，并經(jīng)由自身的體驗(yàn)去領(lǐng)悟新知識(shí)，自由實(shí)驗(yàn)新的策略和想法。數(shù)字化學(xué)習(xí)模型沒有固定的模式，學(xué)生的每一步操作都

9、要靠自己分析判斷、體驗(yàn)思考，模型只是同步提供過程的反應(yīng)信息。正是這種不確定性，使得應(yīng)用數(shù)字化學(xué)習(xí)模型學(xué)習(xí)成為一個(gè)創(chuàng)造性的過程，而不是一個(gè)演示性的操作步驟。 在人教版小學(xué)五年級(jí)數(shù)學(xué)“長(zhǎng)方體和正方體的體積教學(xué)中，體積計(jì)算公式的推理過程是教學(xué)難點(diǎn)，筆者用程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)了?擺一擺?數(shù)字化學(xué)習(xí)模型，學(xué)生應(yīng)用模型動(dòng)手拼擺長(zhǎng)方體時(shí)，交互程序及時(shí)反應(yīng)如下信息：長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高，小正方體的數(shù)量，長(zhǎng)方體的體積。學(xué)生根據(jù)自己的操作和反應(yīng)信息提出猜測(cè)，再通過反復(fù)的拼擺操作驗(yàn)證自己的猜測(cè)。這樣教學(xué)徹底改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，每個(gè)學(xué)生都成為自己學(xué)習(xí)的主人。 3.3 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型提高了學(xué)生自主探究能力 教學(xué)的目的并非只是訓(xùn)

10、練學(xué)習(xí)者如何答復(fù)下列問題，而是希望學(xué)習(xí)者能夠廣泛及靈活地運(yùn)用知識(shí)【3】。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師的主導(dǎo)地位使得學(xué)生很少有時(shí)機(jī)自主探究知識(shí)，當(dāng)然更談不上應(yīng)用知識(shí)。數(shù)字化學(xué)習(xí)模型在設(shè)計(jì)時(shí)，擯棄了傳統(tǒng)的單純演示性教學(xué)方式，立足于創(chuàng)設(shè)自主探究的學(xué)習(xí)情境。它打破了教育的“言語(yǔ)主義和指導(dǎo)主義的窠臼，倡導(dǎo)了體驗(yàn)與建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)。應(yīng)用數(shù)字化學(xué)習(xí)模型學(xué)習(xí)，學(xué)生完全處于中心地位，他們自由地分析判斷、操作思考，每個(gè)學(xué)生都可以利用聰明才智實(shí)現(xiàn)自己獨(dú)有的創(chuàng)想，學(xué)生自主探究的能力就在這種體驗(yàn)和建構(gòu)中不斷提高。 4 結(jié)語(yǔ) 數(shù)字化學(xué)習(xí)模型建立在科學(xué)研究的根底上，設(shè)計(jì)制作涉及多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域，它所建立的交互式學(xué)習(xí)情境，為學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)