劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊YR課件

1、劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊目錄CONTENTS1基礎(chǔ)理論2方法論3知識的本質(zhì)4可視化知識5共同學(xué)習(xí)6學(xué)習(xí)環(huán)境維度教授主義知識社會知識有關(guān)世界的事實(shí)，問題解決的程序整合的、可用的、情景化、可遷移學(xué)校傳授陳述性知識和程序性知識關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境、重視實(shí)踐教師機(jī)械傳授創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)的情境，啟發(fā)學(xué)生思考教學(xué)專家研究決定基于學(xué)習(xí)者已有知識經(jīng)驗(yàn)、關(guān)注教學(xué)技巧、學(xué)習(xí)過程、注重反思評價測試學(xué)生獲得了多少陳述性和程序性知識知識的遷移應(yīng)用，解決實(shí)際問題導(dǎo)言知識經(jīng)濟(jì)時代導(dǎo)言教育的目的：當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)深層知識并且能清楚在真實(shí)世界和實(shí)際情況中如何運(yùn)用這些知識時，知識才會在學(xué)生頭腦中保持的更持久，他們也能夠?qū)⑦@些知識運(yùn)用到更廣泛的情境中

2、?？偨Y(jié)：教授旨在促進(jìn)智力發(fā)展的深層知識01知識的性質(zhì)： 知識并非是學(xué)習(xí)者頭腦中靜態(tài)的智力結(jié)構(gòu)，而是一個包括人、工具、環(huán)境中的其他人以及運(yùn)用知識的活動內(nèi)在的認(rèn)知過程?？偨Y(jié)：知識是情境性的02導(dǎo)言深層學(xué)習(xí)&傳統(tǒng)課堂實(shí)踐認(rèn)知科學(xué)的發(fā)現(xiàn)教授主義在新舊知識、概念、經(jīng)驗(yàn)間建立聯(lián)系沒有在課程材料與原有知識之間建立聯(lián)系將知識歸納到相關(guān)的概念系統(tǒng)中將課程材料視為不連貫的知識碎片要求學(xué)習(xí)者尋找模式和基本原理記憶陳述性知識和程序性知識，卻不理解為什么要這么做，也不知道怎么做評價新的想法并能與結(jié)論聯(lián)系起來遇到不同于課本中所講述的問題時，不知如何解答了解對話的過程，即知識產(chǎn)生的過程；能夠批判地檢查論據(jù)的邏輯性將陳述性知

3、識和程序性知識視為靜態(tài)知識，認(rèn)為這些知識只來自于權(quán)威著作要求學(xué)習(xí)者反思其理解及學(xué)習(xí)的過程僅僅記憶知識，沒有對目的和學(xué)習(xí)策略等進(jìn)行反思導(dǎo)言建構(gòu)主義A認(rèn)知科學(xué)教育技術(shù)學(xué)學(xué)科知識社會文化BCDE學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)導(dǎo)言問題解決反思專家智力活動是基于表征的；表征是指概念、信念、事實(shí)、模式等知識結(jié)構(gòu)。專家（熟練者）的專門知識是基于豐富的表征結(jié)構(gòu)、豐富的程序性知識和計劃、即時應(yīng)用計劃、反省的能力。學(xué)習(xí)就是通過使新手掌握專家那樣的反思能力。取決于人的心理所具有的問題空間表征；問題解決被看作是在問題空間中進(jìn)行搜索，直到達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)的過程。思維兒童思維和成年人思維存在區(qū)別。表征認(rèn)知科學(xué)導(dǎo)言促進(jìn)更好的學(xué)習(xí) 提供支持來促

4、進(jìn)學(xué)習(xí)者有效地學(xué)習(xí)、意義建構(gòu)。腳手架外化和表達(dá)反思建構(gòu)學(xué)習(xí)的正常過程始于較具體的信息，進(jìn)而逐漸變得較為抽象。當(dāng)學(xué)習(xí)者外化并表達(dá)自己正在形成的知識時，學(xué)習(xí)效果會更好。如何支持學(xué)生進(jìn)行有效的教育反思。發(fā)現(xiàn)迷思概念misconceptions 迷思概念（misconceptions）指和現(xiàn)在的學(xué)科概念不同的概念。教學(xué)中把頭腦中存在的與科學(xué)概念不一致的認(rèn)識叫做“迷思概念”。目錄CONTENTS1基礎(chǔ)理論2方法論3知識的本質(zhì)4可視化知識5共同學(xué)習(xí)6學(xué)習(xí)環(huán)境目錄CONTENTS1跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇2建構(gòu)主義3認(rèn)知學(xué)徒制4認(rèn)知導(dǎo)師5活動中的學(xué)習(xí)6知識建構(gòu)-理論、教學(xué)和技術(shù)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)

5、遇三條研究主線內(nèi)隱學(xué)習(xí)與大腦非正式學(xué)習(xí)正式學(xué)習(xí)有效學(xué)習(xí)？達(dá)成一個完整一致的對話跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇內(nèi)隱學(xué)習(xí)Implicit Learning 內(nèi)隱學(xué)習(xí)是認(rèn)知心理學(xué)的一個重要概念，指的是在不知不覺中獲得某種知識，學(xué)習(xí)了某種規(guī)則。而這種學(xué)習(xí)的效果可以通過某種測試表現(xiàn)出來，但是意識層面卻無法覺知這種規(guī)則，不能外顯的把這種規(guī)則說出來?？鐚W(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇正式學(xué)習(xí)&非正式學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)分類特點(diǎn)/特征正式學(xué)習(xí)信奉普適的行為價值、準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)教育和學(xué)習(xí)的主要媒體是語言教和學(xué)的發(fā)生脫離境脈非正式學(xué)習(xí)是個人取向的，學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定取決于個體本身助長傳統(tǒng)主義，年長者地位最高情感和智力融合，情感的參與和認(rèn)知投

6、入緊密結(jié)合在一起跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇適應(yīng)性專門知識：支持持續(xù)學(xué)習(xí)、即興創(chuàng)作和自主擴(kuò)充的專業(yè)知識01適應(yīng)性專長： 引導(dǎo)創(chuàng)新或發(fā)明過程，熟練的流程獲得效率02整合正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)的設(shè)計跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇走向協(xié)同的學(xué)習(xí)科學(xué) 未來的學(xué)習(xí)科學(xué)將整合神經(jīng)和行為層面的學(xué)習(xí)，并勢必會導(dǎo)致內(nèi)隱學(xué)習(xí)、非正式學(xué)習(xí)和正式學(xué)習(xí)活動及其成果的整合。01 超越個人的研究02 情感在學(xué)習(xí)中的作用03 擴(kuò)展“學(xué)到了什么”這一概念學(xué)習(xí)科學(xué)具有生態(tài)學(xué)、情境化以及越來越多的文化取向特點(diǎn)。目錄CONTENTS1跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇2建構(gòu)主義3認(rèn)知學(xué)徒制4認(rèn)知導(dǎo)師5活動中的學(xué)習(xí)6知識建構(gòu)-理論、教學(xué)和技術(shù)建

7、構(gòu)主義相關(guān)要素具體內(nèi)容定義建構(gòu)主義是一種關(guān)于知識和學(xué)習(xí)的理論，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的主動性，認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原有的知識經(jīng)驗(yàn)生成意義、建構(gòu)理解的過程，而這一過程常常是在社會文化互動中完成的。屬性將學(xué)習(xí)視為任何情境下建構(gòu)知識的過程；有意識的建構(gòu)時學(xué)習(xí)更容易發(fā)生；關(guān)注知識在個人和社會層面相互聯(lián)系的本質(zhì)，注重發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)；以一種分布式的視角審視教學(xué)，強(qiáng)調(diào)師生、生生間的互動。建構(gòu)主義關(guān)鍵思想知識建構(gòu)與學(xué)習(xí)文化學(xué)習(xí)過程中在已有的心智實(shí)體和以微妙方式脫離意識控制而出視的新心智實(shí)體之間建立聯(lián)系的有意實(shí)踐。把注意力集中在社會境脈如何提供機(jī)會幫助學(xué)習(xí)者對正在學(xué)習(xí)的知識建立連結(jié)。目錄CONTENTS1跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和

8、機(jī)遇2建構(gòu)主義3認(rèn)知學(xué)徒制4認(rèn)知導(dǎo)師5活動中的學(xué)習(xí)6知識建構(gòu)-理論、教學(xué)和技術(shù)認(rèn)知學(xué)徒制認(rèn)知學(xué)徒制主要針對教學(xué)過程，這一過程中專家通常是處理復(fù)雜任務(wù)的?！罢J(rèn)知”強(qiáng)調(diào)關(guān)注認(rèn)知技能和認(rèn)知過程，而不是現(xiàn)實(shí)技能和過程。設(shè)計認(rèn)知學(xué)徒制是用來外顯化認(rèn)知過程（內(nèi)部思維過程），便于觀察、參與、實(shí)踐。認(rèn)知學(xué)徒制維度傳統(tǒng)學(xué)徒制&認(rèn)知學(xué)徒制共同點(diǎn)強(qiáng)調(diào)知識必須用來解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題既關(guān)注專家過程又關(guān)注情境學(xué)習(xí)不同點(diǎn)前者：任務(wù)和問題的解決源于工作需要，教學(xué)領(lǐng)域有限；后者：為了說明特定技術(shù)和方法的功能，應(yīng)用于多情境。前者：強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用境脈中教授技能；后者：強(qiáng)調(diào)一般化的知識，拓展了實(shí)踐的應(yīng)用范圍。認(rèn)知學(xué)徒制內(nèi)容方法順序社會

9、學(xué)專家技能需要的知識類型促進(jìn)專家技能發(fā)展的方法安排學(xué)習(xí)活動順序的關(guān)鍵學(xué)習(xí)環(huán)境的社會特征領(lǐng)域知識示范、輔導(dǎo)增加復(fù)雜性情景化學(xué)習(xí)啟發(fā)式策略腳手架增加多樣性實(shí)踐共同體控制策略表達(dá)、反思全局到局部技能內(nèi)部動機(jī)學(xué)習(xí)策略探索合作認(rèn)知學(xué)徒制的框架認(rèn)知學(xué)徒制認(rèn)知學(xué)徒制研究中的主題1情景化學(xué)習(xí)關(guān)注完成任務(wù)關(guān)注執(zhí)行任務(wù)所需的潛在能力2共同體實(shí)踐成為核心成員不同人聚在一起從事不同的活動3學(xué)習(xí)者共同體提高機(jī)體知識并以此帶動個體知識的增長4腳手架活動的支持系統(tǒng)構(gòu)造任務(wù)，診斷不足5表達(dá)提煉知識，表達(dá)出來，促進(jìn)遷移6反思（三種形式）突出關(guān)鍵因素，思考優(yōu)秀績效產(chǎn)生的原因并提高目錄CONTENTS1跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇

10、2建構(gòu)主義3認(rèn)知學(xué)徒制4認(rèn)知導(dǎo)師5活動中的學(xué)習(xí)6知識建構(gòu)-理論、教學(xué)和技術(shù)認(rèn)知導(dǎo)師認(rèn)知導(dǎo)師 認(rèn)知導(dǎo)師是圍繞學(xué)生當(dāng)前所學(xué)知識的認(rèn)知模型而建構(gòu)的智能導(dǎo)師系統(tǒng)。 表征了學(xué)習(xí)者在其感興趣的領(lǐng)域中的思維和認(rèn)知，也包括對早期學(xué)習(xí)者的各種策略和迷思概念的表征，這些迷失概念是從新手到專家轉(zhuǎn)變過程軌跡中的一個階段。認(rèn)知導(dǎo)師幫助跟蹤了解用領(lǐng)域知識解決問題并且進(jìn)行推理了解學(xué)生的典型迷思概念、相關(guān)的非正式知識和學(xué)習(xí)軌跡；逐步跟蹤學(xué)生的推理過程，并且熟悉學(xué)生何時何地暴露出對知識或理解的缺乏；當(dāng)學(xué)生需要時，結(jié)合情境給他們提供適當(dāng)?shù)哪_手架、反饋和幫助；評價對學(xué)生進(jìn)行持續(xù)的需求評價，并在其個別需求的基礎(chǔ)上開展教學(xué)。問題解決認(rèn)

11、知導(dǎo)師的用途認(rèn)知導(dǎo)師為什么用認(rèn)知導(dǎo)師認(rèn)知導(dǎo)師做中學(xué)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)，并且選擇問題解決的活動，這些活動涉及學(xué)生個體能力范圍內(nèi)的知識目標(biāo)。監(jiān)控學(xué)生行為表現(xiàn)，并且當(dāng)個體學(xué)生需要時提供特定情境的指導(dǎo)。提高學(xué)生動機(jī)學(xué)生傾向做中學(xué)，互動、反饋提供幫助、反復(fù)聯(lián)系、出錯率低創(chuàng)設(shè)情境有趣、可感、聯(lián)系實(shí)際CBA認(rèn)知導(dǎo)師認(rèn)知導(dǎo)師如何做設(shè)計原則以產(chǎn)生式規(guī)則集的形式展現(xiàn)學(xué)生的能力在問題解決的情境中提供指導(dǎo)在問題解決之前傳達(dá)目標(biāo)結(jié)構(gòu)促進(jìn)對問題解決知識的正確、總體的理解將學(xué)習(xí)外部的工作記憶負(fù)荷減弱到最低程度對與預(yù)期績效模型相關(guān)的錯誤提供即時反饋認(rèn)知導(dǎo)師認(rèn)知導(dǎo)師如何做 跟蹤問題解決步驟，提供即時個別化幫助 監(jiān)控問題解決活動獲得

12、產(chǎn)生式規(guī)則的過程 表征學(xué)生的多種策略和典型迷失概念知識跟蹤模型跟蹤認(rèn)知模型工作機(jī)制劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊讀書匯報楊瑞目錄CONTENTS1基礎(chǔ)理論2方法論3知識的本質(zhì)4可視化知識5共同學(xué)習(xí)6學(xué)習(xí)環(huán)境目錄CONTENTS1跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇2建構(gòu)主義3認(rèn)知學(xué)徒制4認(rèn)知導(dǎo)師5活動中的學(xué)習(xí)6知識建構(gòu)-理論、教學(xué)和技術(shù)活動中的學(xué)習(xí)源于認(rèn)知科學(xué)，認(rèn)知的解釋是過程的模型，認(rèn)為個體利用模型來建構(gòu)、存儲、重新獲得與修正信息模式，研究關(guān)注參與者的信息結(jié)構(gòu)，包括已有的和利用情境建構(gòu)的。源于交互作用研究，關(guān)注整個活動系統(tǒng)，認(rèn)為個體通過交互作用來建構(gòu)知識，依據(jù)專業(yè)學(xué)者的實(shí)踐來為學(xué)生學(xué)習(xí)制訂目標(biāo)。個體認(rèn)知取向：關(guān)注

13、信息結(jié)構(gòu)及過程交互取向：關(guān)注參與結(jié)構(gòu)與過程活動中的學(xué)習(xí)在認(rèn)知分析中運(yùn)用交互從認(rèn)知到交互010203可以將群體分解為單獨(dú)個體的方式研究解釋群體將認(rèn)知原則從個人延伸到群體活動是相當(dāng)有價值的群體活動分析可能會涉及個體活動中不明顯的重要活動活動中的學(xué)習(xí)情境化方法的明確特征是不再關(guān)注個體學(xué)習(xí)者，分析的主要焦點(diǎn)在于活動系統(tǒng)：包含學(xué)習(xí)者、教師、課程材料、軟件工具以及自然環(huán)境在內(nèi)的復(fù)雜的社會組織。 情景化視角活動中的學(xué)習(xí)活動系統(tǒng)的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)：人的集合及其他系統(tǒng)； 重視在不同學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)生的活動。個人認(rèn)知是與更為普通的交互模式相聯(lián)系的；學(xué)習(xí)環(huán)境是活動系統(tǒng)，學(xué)習(xí)者在活動系統(tǒng)中與其他人、物質(zhì)、信息與概念資源相互作用

14、。整合認(rèn)知與交互研究的概念和方法，并汲取兩者的長處，以期能夠更好地理解學(xué)習(xí)是怎樣發(fā)生的以及如何設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)境。對象觀點(diǎn)目的活動中的學(xué)習(xí)情境化取向&個體認(rèn)知取向相關(guān)要素情境化取向個體認(rèn)知取向推測信息結(jié)構(gòu)屬性的數(shù)據(jù)記錄參與者的活動個體出聲思維法的記錄信息結(jié)構(gòu)的形成與使用活動系統(tǒng)的所有層次個體心理活動的層次表征的理解是符號和情境之間的聯(lián)系是信息結(jié)構(gòu)目錄CONTENTS1跨學(xué)科的學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)和機(jī)遇2建構(gòu)主義3認(rèn)知學(xué)徒制4認(rèn)知導(dǎo)師5活動中的學(xué)習(xí)6知識建構(gòu)-理論、教學(xué)和技術(shù)知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)過程定義 知識建構(gòu)是從淺層建構(gòu)走向深層建構(gòu)，嘗試以最基礎(chǔ)的方法重塑教育，并相應(yīng)地試圖將學(xué)生引入一個創(chuàng)造知識的文

15、化中。 不僅發(fā)展學(xué)生的建構(gòu)能力，同時讓學(xué)習(xí)者認(rèn)識到自身和自己的努力也是人類開拓知識領(lǐng)域工作的一部分。建構(gòu)失?。翰荒芡R創(chuàng)新相聯(lián)系，將任務(wù)和問題當(dāng)練習(xí)；教師要相信學(xué)生能完成、會主動進(jìn)行知識創(chuàng)新。 知識建構(gòu)知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)06010203知識進(jìn)步作為共同體而不是個人的成果知識進(jìn)步是觀念的更新知曉與了解的比較04合作解決問題的方式是會話而不是爭論05建設(shè)性的使用權(quán)威信息理解是一個認(rèn)知突現(xiàn)的過程學(xué)生從學(xué)習(xí)者或探究者到知識建構(gòu)社區(qū)成員這一轉(zhuǎn)變中隱含的六個主題知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)主題一共同體知識增長知識創(chuàng)新工作就是推動知識實(shí)踐共同體創(chuàng)新的工作；知識創(chuàng)新工作可以真實(shí)地發(fā)生在教學(xué)中知識創(chuàng)新工作不

16、是效仿學(xué)者或設(shè)計師的工作，而是實(shí)質(zhì)性地在課堂、社區(qū)以及更大的社會情境中推進(jìn)知識創(chuàng)新活動。知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)主題二觀念更新 衡量進(jìn)步的方法通常是與開始狀態(tài)相比，而不是與預(yù)定終點(diǎn)還有多遠(yuǎn)來衡量； 觀念更新就是向真理逼近，進(jìn)步可以作為衡量知識本身的標(biāo)準(zhǔn)。知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)主題三知曉與了解對比 知曉包括顯性知識和沒有直接表述而需要推斷的隱性知識，是一個比程序性知識更寬泛的概念；學(xué)習(xí)者只有在問題中進(jìn)行學(xué)習(xí)才能導(dǎo)致深度結(jié)構(gòu)知曉的產(chǎn)生。 了解等同于陳述性知識，獲得了解最后的方式是通過問題解決。知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)主題四知識建構(gòu)話語 話語是共享知識和提出反對意見的主要方式，包括書面出版物、口頭

17、演講以及問答。 知識建構(gòu)中話語的目標(biāo)是知識狀態(tài)的進(jìn)步，即觀念的更新。與其他話語區(qū)別在于:致力于取得進(jìn)步、尋求共同理解、拓展彼此接受的事實(shí)基礎(chǔ)。知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)主題五適當(dāng)使用權(quán)威信息 不同種類的信息，無論是一手還是二手的，只要對知識建構(gòu)有用，它便有價值。 信息的質(zhì)量很重要，但它的重要性隨任務(wù)而定；評判信息的質(zhì)量是知識建構(gòu)的問題，會涉及爭論但能為總體任務(wù)達(dá)成提供幫助。知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)主題六突現(xiàn)的理解 突現(xiàn)是指在復(fù)雜系統(tǒng)的自組織過程中涌現(xiàn)出新的、 和諧的結(jié)構(gòu)、 類型和性質(zhì)。 所有的理解都是創(chuàng)造，創(chuàng)造即出現(xiàn)。知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)4321真實(shí)的觀點(diǎn)、現(xiàn)實(shí)的問題多樣化的觀點(diǎn)持續(xù)改進(jìn)的觀

18、點(diǎn)觀點(diǎn)的概括和升華知識建構(gòu)十二原則知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)8765“民主化”的知識對等的知識發(fā)展學(xué)生是積極的認(rèn)知者社區(qū)知識與協(xié)同認(rèn)知責(zé)任知識建構(gòu)十二原則知識建構(gòu)理論、教學(xué)和技術(shù)1211109無處不在的知識建構(gòu)知識建構(gòu)對話權(quán)威資料的建構(gòu)性使用嵌入活動的形成性評價知識建構(gòu)十二原則目錄CONTENTS1基礎(chǔ)理論2方法論3知識的本質(zhì)4可視化知識5共同學(xué)習(xí)6學(xué)習(xí)環(huán)境目錄CONTENTS8以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計9作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展10基于設(shè)計的研究11指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)12協(xié)作會話分析13評估深層理解以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)人們沒有很好地理解怎樣整合技術(shù)才能滿足學(xué)習(xí)者的需要。 人們沒有清楚認(rèn)識到技術(shù)

19、該如何有效地與教育情境結(jié)合才能真正支持學(xué)習(xí)者活動和達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。教育軟件應(yīng)該圍繞學(xué)習(xí)者的目標(biāo)、需求、 活動和教育情境來設(shè)計。技術(shù)支持學(xué)習(xí)失敗以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計 010203關(guān)注學(xué)習(xí)者的特殊需求搭建腳手架幫助學(xué)習(xí)者跨越專業(yè)鴻溝形成以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計方法的設(shè)計框架以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)相關(guān)要素以用戶為中心以學(xué)習(xí)者為中心專業(yè)層次專業(yè)水準(zhǔn)較高無專業(yè)經(jīng)驗(yàn)（低）均勻度用戶層次較統(tǒng)一，水平相當(dāng)用戶多層次，水平不一致動機(jī)內(nèi)外動機(jī)都很強(qiáng)烈動機(jī)不強(qiáng)技巧的增長沒有明顯增長理解更加深入、變化較大關(guān)注學(xué)習(xí)者的特殊需求以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)豐富的成人輔導(dǎo)者能夠給年輕學(xué)習(xí)者提供支持搭建腳手架跨越專業(yè)

20、鴻溝擁有更多經(jīng)驗(yàn)的成人或者同伴可以給新手提供幫助軟件中的腳手架一般都通過將學(xué)習(xí)者置身真實(shí)的實(shí)踐情境中，通過使真實(shí)練習(xí)的各個方面可視化和直觀化，支持學(xué)生參與和他人的討論這些方式，為學(xué)習(xí)者提供認(rèn)知支持。以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計設(shè)計過程描述和體現(xiàn)學(xué)習(xí)者受眾、他們參與的活動和學(xué)習(xí)目標(biāo)的特征；辨認(rèn)哪些是學(xué)習(xí)者需要獲得支持的方面，以便于學(xué)習(xí)者參與特定的實(shí)踐練習(xí)活動；開發(fā)腳手架的搭建方法，可以用概念來描述，并在軟件中實(shí)施。以“交響樂”為例以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計設(shè)計框架腳手架知識整合框架腳手架式設(shè)計框架學(xué)以致用的方法以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)形成以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計方法的設(shè)計框架腳手架知識整合框架010203使科學(xué)更易于

21、理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)使思考可視化（內(nèi)隱知識和想法可視化）幫助學(xué)習(xí)者學(xué)會向他人學(xué)習(xí)04提高自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計幫助學(xué)習(xí)者將表征與理解聯(lián)系起來根據(jù)學(xué)科學(xué)習(xí)的策略和術(shù)語組織工具和人工制品，清晰展示任務(wù)給學(xué)習(xí)者提供觀察和操作的學(xué)科表征（如圖表），幫助學(xué)習(xí)者理解其屬性建立復(fù)雜的任務(wù)，并使用任務(wù)分解方法向?qū)W習(xí)者描述復(fù)雜的任務(wù)，使用軟件功能模型約束學(xué)習(xí)者在規(guī)定的時間都可參與的活動空間提供實(shí)踐指導(dǎo)，讓學(xué)習(xí)者能參與其中設(shè)計出自動處理分散學(xué)習(xí)者注意力的、不明顯且常見的問題的腳手架 給那些習(xí)慣回避或者不理解反思工作重要性的人提供腳手架，如設(shè)計出幫助學(xué)習(xí)者計劃和組織任務(wù)的軟件，使學(xué)習(xí)者反思他

22、們的工作，對未來工作進(jìn)行追蹤，確保高效工作 意義建構(gòu)過程安排反思和表達(dá)形成以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計方法的設(shè)計框架以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計學(xué)以致用的框架學(xué)習(xí)動機(jī)知識建構(gòu)知識提煉學(xué)習(xí)者可以通過直接經(jīng)驗(yàn)和與他人交流的間接經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行知識建構(gòu)學(xué)習(xí)者需要對這些知識進(jìn)行反思和應(yīng)用，以便將來回顧和使用使學(xué)習(xí)者看到自已現(xiàn)有理解的局限來激發(fā)學(xué)習(xí)者 知識獲得與學(xué)習(xí)都是情境化的，學(xué)習(xí)者應(yīng)該在不同情境中應(yīng)用，以加強(qiáng)知識的廣度和深度。目錄CONTENTS8以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計9作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展10基于設(shè)計的研究11指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)12協(xié)作會話分析13評估深層理解作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展設(shè)計研究發(fā)展歷程理論基礎(chǔ)方法

23、論相關(guān)理論指導(dǎo)教師做出教學(xué)決策，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)討論與設(shè)計研究相關(guān)的方法、證據(jù)、實(shí)踐以及理論依據(jù)從臨床訪談、教學(xué)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計實(shí)驗(yàn)的變革定位設(shè)計研究 作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展設(shè)計實(shí)驗(yàn)的發(fā)展11.1皮亞杰、維果茨基、杜威的理論2維果茨基3 杜 威ABC兒童的觀點(diǎn)與成人的觀點(diǎn)是不一致的兒童經(jīng)歷一系列的任務(wù)，他們的理解通過認(rèn)知重構(gòu)、同化、順應(yīng)而逐漸深化兒童必須通過圖式建構(gòu)和反身抽象的過程來衡量想法的可行性、可用性和持久性1皮亞杰作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展 人通過認(rèn)識自己而認(rèn)知世界皮亞杰圖式：意義建構(gòu)中對事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解，這種理解在大腦中的長期存儲形式就是圖

24、式。反身抽象：把順序、關(guān)系從動作中分離出來，把形式從內(nèi)容中分離出來，繼而發(fā)展為對純符號的抽象。作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展皮亞杰、維果茨基、杜威的理論設(shè)計實(shí)驗(yàn)的發(fā)展1 設(shè)計實(shí)驗(yàn)的早期發(fā)展1992年，艾倫柯林斯首次使用了“設(shè)計實(shí)驗(yàn)”這一術(shù)語。 列出了八條允許在給定的設(shè)計空間進(jìn)行探究的建議：參與教師作為合作研究者對新方法進(jìn)行比較給予客觀的評價選擇有前景的新方法專注于多種學(xué)科的專業(yè)知識結(jié)合系統(tǒng)的變化經(jīng)常進(jìn)行修正使用多種標(biāo)準(zhǔn)評價成功23456781作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展概念通道是一種理論架構(gòu)，描述了引導(dǎo)學(xué)生成功學(xué)習(xí)概念內(nèi)容的可能通道；在一個設(shè)計實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過特定的概念通道全面理解特定的概念軌跡。皮

25、亞杰、維果茨基、杜威的理論設(shè)計實(shí)驗(yàn)的最新發(fā)展和理論的作用2設(shè)計研究可以看作是建立和確定多種全面理解概念通道的研究；設(shè)計研究本質(zhì)上是迭代的；還需要其他方法作為輔助；設(shè)計研究符合生態(tài)上的有效性，具備將研究向?qū)嵺`擴(kuò)展的潛能。目錄CONTENTS1基礎(chǔ)理論2方法論3知識的本質(zhì)4可視化知識5共同學(xué)習(xí)6學(xué)習(xí)環(huán)境目錄CONTENTS8以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計9作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展10基于設(shè)計的研究11指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)12協(xié)作會話分析13評估深層理解基于設(shè)計的研究 基于設(shè)計的研究（design-based research,DBR）主要研究特定環(huán)境中的學(xué)習(xí)過程。研究者設(shè)計特定的環(huán)境，并系統(tǒng)地對環(huán)境做出

26、改變；基于設(shè)計的研究的核心要素:設(shè)計、理論、問題、自然情境，這些要素之間是相互影響的；研究的核心焦點(diǎn)是行動中產(chǎn)生理論；其目的是對一個簡單的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行細(xì)致深入的研究；通常發(fā)生在真實(shí)的情境中，經(jīng)過多次迭代，以發(fā)展新理論、產(chǎn)品和可以在其他學(xué)校或班級推廣的實(shí)踐；檢驗(yàn)系統(tǒng)的變化是如何影響學(xué)習(xí)和實(shí)踐的?；谠O(shè)計的研究基于設(shè)計的研究的步驟123456基于現(xiàn)有的工作，清晰地建立假設(shè)和理論基礎(chǔ)收集與正在形成的理論相關(guān)的數(shù)據(jù)資料有責(zé)任向大家呈現(xiàn)多種說明結(jié)構(gòu)。（包括學(xué)生或教師提出不喜歡某一設(shè)計方面的說明；當(dāng)?shù)卣藛T或其他人員對項目作出批評的正式會議。）收集大量相關(guān)的、不同類型的理論數(shù)據(jù)應(yīng)該多聽他人對理論、對整個

27、設(shè)計的批評和建議辯證地看待理論、設(shè)計和現(xiàn)有的文獻(xiàn)基于設(shè)計的研究基于設(shè)計的研究的意義可推廣性強(qiáng)；提高教師、學(xué)生的積極性；理論與實(shí)踐的結(jié)合。 基于設(shè)計的研究是一種新興的教育技術(shù)學(xué)研究范式，通過為特定的場合設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)境實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的雙重發(fā)展?；谠O(shè)計的研究為質(zhì)的研究和量的研究的統(tǒng)合提供了方法論橋梁，它的理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究取向，具有迭代循環(huán)等特點(diǎn)，為我們今后教育技術(shù)學(xué)研究提供了有益的啟示。目錄CONTENTS8以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計9作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展10基于設(shè)計的研究11指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)12協(xié)作會話分析13評估深層理解指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)1批判傳統(tǒng)教學(xué)知識是由諸多需熟記的事實(shí)和程

28、序組成2初始評估已形成的能力理解所做事情的意義3最后的評估分析數(shù)據(jù)更有依據(jù)，更科學(xué)研究與問題相關(guān)4課堂學(xué)習(xí)環(huán)境對支撐學(xué)生學(xué)習(xí)至關(guān)重要教學(xué)任務(wù)：重視探究過程和學(xué)科觀點(diǎn)、又注重實(shí)踐。課堂活動的組織：數(shù)據(jù)不僅是數(shù)字而且是問題的真實(shí)測量。使用工具：運(yùn)用基于計算機(jī)的工具來創(chuàng)建和處理數(shù)據(jù)。課堂對話：討論應(yīng)關(guān)注有意義的統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)。指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)批判性的考察課程1學(xué)生需要學(xué)會像統(tǒng)計員一樣工作；2學(xué)生需要掌握統(tǒng)計學(xué)，因?yàn)榻y(tǒng)計學(xué)在日常生活、與工作相關(guān)的活動中都很重要；3計算機(jī)在社會中日益普及，使得統(tǒng)計學(xué)推理的使用價值日漸增大；學(xué)校究竟為什么教授統(tǒng)計學(xué)呢？4政策的決策越來越多地依據(jù)基于數(shù)據(jù)分析的論證，統(tǒng)計學(xué)

29、賦予學(xué)生參與民主社會的能力。指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)初始的評估評估流程：1如實(shí)記錄先前教學(xué)所產(chǎn)生的效果；2分析表明，學(xué)生不覺得數(shù)據(jù)在理解真實(shí)世界的現(xiàn)象或者作決策的時候是有用的；3學(xué)生并不是有意圖的分析數(shù)據(jù)，而是簡單地程序化的處理數(shù)字，沒有理解他們所做事情的意義；4處理數(shù)據(jù)時沒有考慮這樣做是否能讓他們解決正在研究的問題。目的：讓學(xué)生帶著解決有意義問題的目標(biāo)開始分析真實(shí)的數(shù)據(jù)。指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最后的評估對比：1經(jīng)過訓(xùn)練的學(xué)生與初始評估時分析數(shù)據(jù)的方式形成鮮明對比；2根據(jù)相對頻率而不是絕對頻率來推理分析；3分析數(shù)據(jù)是為了深入洞察研究中的情境，根據(jù)數(shù)據(jù)來推理；4學(xué)生的統(tǒng)計推理能力并沒有倒退。指導(dǎo)基

30、于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境 確保學(xué)生的課堂活動涉及真實(shí)數(shù)據(jù)分析的調(diào)查研究精神； 確保學(xué)生學(xué)到了重要的統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)。教學(xué)任務(wù) 課堂活動 計算機(jī)工具應(yīng)該與學(xué)生的推理能力相適應(yīng)； 學(xué)生應(yīng)該逐漸使用越來越復(fù)雜精密的方法來推理分析數(shù)據(jù)。工具使用 交談的話題能突現(xiàn)有意義的統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)；論點(diǎn)被別人接受，就必須說出正確合理的理由來證明用于組織數(shù)據(jù)的方法與正研究的問題是相關(guān)的。課堂會話 對數(shù)據(jù)生成過程進(jìn)行一次全班討論； 進(jìn)行一次個別或小組活動； 進(jìn)行一次對學(xué)生所做分析的全班討論。目錄CONTENTS8以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計9作為方法論的設(shè)計研究的發(fā)展10基于設(shè)計的研究11指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)12協(xié)作會話分析13評

31、估深層理解協(xié)作會話分析會話分析者關(guān)注會話的微秒動態(tài)。他們創(chuàng)新了轉(zhuǎn)錄的方法，用以捕捉并記錄文字所不能提供的信息，如談話過程中的停頓、嘆氣、中斷以及重疊性的話語等現(xiàn)象所隱含的信息。協(xié)作會話1交互分析：旨在分析自然發(fā)生的會話 轉(zhuǎn)錄法010203把課堂會話分割成話輪轉(zhuǎn)換，或者他們借用國際象棋中的“棋步”；識別出說話者的每一個話輪；利用開發(fā)的系統(tǒng)為每一棋步的交互功能進(jìn)行分類；04尋找教學(xué)周期，即那些經(jīng)常發(fā)生的棋步的程序序列。協(xié)作會話分析會話在小組和個體的學(xué)習(xí)中起中介作用，是一個把小組知識建構(gòu)轉(zhuǎn)化為個體的認(rèn) 知發(fā)展的場所；會話交互是一個中介機(jī)制，協(xié)作正是憑借這一中介機(jī)制促進(jìn)學(xué)習(xí)的；協(xié)作會話既關(guān)注個體思想和

32、行為又關(guān)注整個會話的情境；知識和學(xué)習(xí)是小組的共有財產(chǎn)，而不僅僅是個體的所有物。協(xié)作會話1最為常見的教學(xué)周期：教師以問題的形式發(fā)出的請求性棋步；學(xué)生針對教師的提問作出的應(yīng)答性棋步；教師對學(xué)生的回答作出的一個可選的評價性反應(yīng)。協(xié)作會話分析運(yùn)用計算機(jī)顯示的運(yùn)動表征方式關(guān)注會話的產(chǎn)生:在話輪層面上，轉(zhuǎn)錄揭示出學(xué)生選擇公開什么信息；在動作單元層面上，轉(zhuǎn)錄揭示話輪是如何與完成有目標(biāo)的活動相關(guān)。交互分析案例22.1 計算機(jī)支持的科學(xué)協(xié)作計算機(jī)表征介入學(xué)生會話的五種方式：學(xué)生使用計算機(jī)并讓計算機(jī)支持他們努力做事；計算機(jī)幫助小組建構(gòu)意義；計算機(jī)是重要數(shù)據(jù)資料的外部表征；計算機(jī)引發(fā)學(xué)生反應(yīng)；計算機(jī)給學(xué)生呈現(xiàn)了出乎

33、意料的信息。計算機(jī)有著雙重身份，既是參與者又是支持源。指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)交互分析案例2會話失?。喊⒗镪P(guān)注解決數(shù)學(xué)問題，即使僅有他自己，而居爾關(guān)注交互本身。2.2 協(xié)作的潛在問題 解決協(xié)作問題需要不斷地依次交換兩種需求，即駕馭人際溝通的需求和進(jìn)行個體思維的需求。指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法論問題3微妙轉(zhuǎn)錄標(biāo)志法：優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是能夠揭示出其他方法不能發(fā)現(xiàn)的內(nèi)隱理解和認(rèn)知能力。缺點(diǎn)是只能關(guān)注課堂談話的復(fù)雜流向中的一小部分。結(jié)論交互分析給研究者提供了一種方法，研究教師不在場是群體是如何學(xué)習(xí)的；交互分析能夠揭示出外部表征為何能影響會話過程和學(xué)習(xí)的交互機(jī)制。目錄CONTENTS8以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計9作為

34、方法論的設(shè)計研究的發(fā)展10基于設(shè)計的研究11指導(dǎo)基于探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)12協(xié)作會話分析13評估深層理解評估深層理解目標(biāo)：幫助學(xué)習(xí)科學(xué)研究者把有效的評估納入他們的研究中。評估深層理解通過清晰地界定深層理解，并詳細(xì)說明教學(xué)方法和旨在促進(jìn)并真實(shí)描述此類學(xué)習(xí)的評估，從而為研究奠定認(rèn)知基礎(chǔ)；把評估設(shè)計決策集中在假設(shè)的教學(xué)/學(xué)習(xí)過程的核心上，策略性地遵循適合于情境的有效實(shí)驗(yàn)研究指導(dǎo)方針；運(yùn)用層級研究法反復(fù)地完善深層理解的定義、教學(xué)和評估方法以及研究設(shè)計，以便逐步地提出對有效教學(xué)/學(xué)習(xí)過程的更深層次的解釋。評估深層理解在復(fù)雜情境中評估的認(rèn)知基礎(chǔ)11.2 三角評估法 有一個關(guān)于深層理解及獲取深層理解過程的清晰模式

35、； 精心設(shè)計的用于評估目標(biāo)知識的任務(wù)和基于原始模式的可信計分法；用于從績效中推斷結(jié)論的有效過程。認(rèn)知模式觀察技術(shù)績效結(jié)論評估深層理解策略性地評估設(shè)計22.1 有效評估的標(biāo)準(zhǔn)合理的敏感的 系統(tǒng)的研究人員必須考慮效度問題。適合于學(xué)習(xí)者的發(fā)展性特點(diǎn)。根據(jù)一種明確的協(xié)議進(jìn)行一致的管理，這樣從每個個體收集的數(shù)據(jù)資料才是統(tǒng)一的，并且這些一致的評分可以被清楚地解釋。評估深層理解策略性地評估設(shè)計22.2 目標(biāo)指向深層理解的評估類型21435系統(tǒng)的觀察研究學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)產(chǎn)品引出學(xué)習(xí)者的反應(yīng)學(xué)生對幫助如何反應(yīng)運(yùn)用問卷和訪談評估深層理解策略性地評估設(shè)計22.4 把評估設(shè)計聚焦于教學(xué)/學(xué)習(xí)過程 在主題單元中培養(yǎng)知識建構(gòu)

36、的教學(xué)法沒有性別差異或體驗(yàn)差異；使用內(nèi)容豐富的書籍小組中的兒童比那些使用了內(nèi)容豐富的歌曲小組中的兒童獲得了更多的知識；兒童在尋求知識內(nèi)容的傾向上似乎有個體差異。 直接教學(xué)法與發(fā)現(xiàn)教學(xué)法學(xué)齡前兒童比幼兒園兒童更適合直接教學(xué)法到引導(dǎo)性發(fā)現(xiàn)法；學(xué)生對運(yùn)用直接教學(xué)法的課不感興趣，尤其是先運(yùn)用指導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法后再用直接教學(xué)法；這種效果對于直接教學(xué)法體驗(yàn)較少的學(xué)齡前兒童最為強(qiáng)烈。評估深層理解運(yùn)用層級研究法評估3層級研究法010203運(yùn)用多個層級處理一個研究的不同方面、分析的不同階段或者一個研究計劃的不同階段；能有效的把設(shè)計科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)融合在一起來研究真實(shí)世界中學(xué)習(xí)的復(fù)雜性；越是縮小對中心問題的關(guān)注范圍

37、，就越清楚時間和經(jīng)歷該投入在何處以便更深入的調(diào)查研究和分析；04層級研究就是不斷對問題深入細(xì)化、尋求問題的重點(diǎn)。目錄CONTENTS14基于案例的推理15學(xué)與教的知識整合視角16概念轉(zhuǎn)變研究的歷史17學(xué)習(xí)中的空間表征和意象18素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)CBR簡要回顧腳本：是指在記憶中貯存的知識結(jié)構(gòu)，它可以表征日常的情景、事件的順序和特點(diǎn)以及與某些特定經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的物件等。eg:餐廳腳本 CBR解釋了人們?nèi)绾卫孟惹敖?jīng)驗(yàn)解決新情景中發(fā)生的問題?；诎咐膶W(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí)效果最優(yōu)策略21435興趣導(dǎo)向案例積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)他人及時反饋應(yīng)用CBR促進(jìn)教育 1.根據(jù)CBR的整套原則設(shè)計出了新的教學(xué)方法。 2.根據(jù)學(xué)習(xí)者可以

38、通過他人經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的原則，設(shè)計了案例庫。 3.CBR認(rèn)為闡述經(jīng)驗(yàn)可以促成富有成效的學(xué)習(xí)，據(jù)此產(chǎn)生了案例編寫工具。目錄CONTENTS14基于案例的推理15學(xué)與教的知識整合視角16概念轉(zhuǎn)變研究的歷史17學(xué)習(xí)中的空間表征和意象18素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)學(xué)與教的知識整合視角知識整合視角：來源 對學(xué)生帶到科學(xué)課堂上的科學(xué)現(xiàn)象概念的研究，改進(jìn)科學(xué)教學(xué)的設(shè)計研究。 以及對學(xué)生在過去數(shù)周、數(shù)月甚至數(shù)年中的學(xué)習(xí)所作的縱向研究。強(qiáng)調(diào) 學(xué)生應(yīng)盡力解決科學(xué)現(xiàn)象觀點(diǎn)的多樣性、沖突性以及含糊性等問題。學(xué)與教的知識整合視角知識整合的軌跡010203概念化：規(guī)范的觀點(diǎn)，忽視日常生活中的例子；實(shí)驗(yàn)化：歸納出某個境脈下的觀點(diǎn)并解釋另一

39、個境脈中觀察到的現(xiàn)象；策略化：科學(xué)涉及的是解決測驗(yàn)中的問題；04境脈化：孤立的觀點(diǎn)放到具體的境脈中，而不探究觀點(diǎn)間的聯(lián)系。學(xué)與教的知識整合視角4321案例學(xué)習(xí)使計算機(jī)科學(xué)易于理解案例學(xué)習(xí)有助于程序設(shè)計者的思想可視化案例學(xué)習(xí)使學(xué)生能互相學(xué)習(xí)案例學(xué)習(xí)的應(yīng)用可促進(jìn)終身學(xué)習(xí)四條原則學(xué)與教的知識整合視角設(shè)計模式引出觀點(diǎn)境脈、鏈接、聯(lián)系補(bǔ)充規(guī)范觀點(diǎn)建立類比、關(guān)鍵案例形成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)在理解整理觀點(diǎn)建立聯(lián)系目錄CONTENTS14基于案例的推理15學(xué)與教的知識整合視角16概念轉(zhuǎn)變研究的歷史17學(xué)習(xí)中的空間表征和意象18素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)概念轉(zhuǎn)變研究的歷史學(xué)生必須在原有觀點(diǎn)境脈下建立新的觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變而非簡單獲得概念并非字

40、面意思，還有信念、理論、本體論之類的實(shí)體 概念轉(zhuǎn)變概念轉(zhuǎn)變研究的歷史迷思概念 學(xué)生具有的錯誤的、固執(zhí)的概念 通常指與科學(xué)相悖的觀念 學(xué)生用不規(guī)范的方式來回答簡單、核心的概念問題。解決方法：讓學(xué)生克服，或說服學(xué)生放棄先前概念。目錄CONTENTS14基于案例的推理15學(xué)與教的知識整合視角16概念轉(zhuǎn)變研究的歷史17學(xué)習(xí)中的空間表征和意象18素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)空間表征概念 空間表征（spatial representation） 是指對一個區(qū)域的地理學(xué)三維特征（位置及地形、地貌）的記載和表示。有兩種形式： （1）言語描述表征。即用描述性的語言記載和表示一區(qū)域的三維地理特征。 （2）類比的圖式表征。即將該

41、區(qū)域的三維地理特征用心理地圖的形式記載和表示?？臻g表征支持閱讀、數(shù)學(xué)和科學(xué)的學(xué)習(xí)。仿真心理情況，實(shí)現(xiàn)可視化，以促進(jìn)創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)現(xiàn)。 用途空間表征相關(guān)實(shí)驗(yàn)010203斯坦丁、五天、一萬張圖片、摻雜、83%、視覺是幫助學(xué)生記憶的一種很有效的方法。派威爾、雙重編碼、視覺場景，解釋、直覺編碼、言語編碼希臘人、演講、位置記憶法知覺的四個屬性 知覺的任務(wù)是合成和架構(gòu)由感覺提供的信息。認(rèn)知可從知覺中自由地獲得結(jié)構(gòu)化輸出，而不再需要進(jìn)行認(rèn)知處理或者意識關(guān)注。簡易性結(jié)構(gòu)決定論預(yù)解釋知覺-動作匹配教育啟示：讓人們?nèi)ヒ庀竽切┈F(xiàn)實(shí)中沒有發(fā)生過的空間變化或運(yùn)動，是沒多大意義的。通過視覺系統(tǒng)來知覺空間表征，并不會像語言描

42、述那樣模糊，具有明確性。決定論對學(xué)習(xí)是很有價值的，因?yàn)樗芊乐谷藗儺a(chǎn)生模糊不清的意象。當(dāng)知覺獨(dú)立于信念而發(fā)生作用時，它就是預(yù)解釋。建構(gòu)心理模型心理模型是內(nèi)在表征，模型內(nèi)部隨外部世界的改變而改變。心理模型能夠在很大程度上使人們通過閱讀提高學(xué)習(xí)能力。 創(chuàng)建空間結(jié)構(gòu)的簡易性常常也會導(dǎo)致一些狀況發(fā)生，就是人們會自發(fā)地產(chǎn)生創(chuàng)造一些度量結(jié)構(gòu)，這些度量結(jié)構(gòu)中的推斷勝于文字表達(dá)的信息。 ”拖拉機(jī)正在駛向籬笆“優(yōu)秀的讀者常常能自發(fā)地對他們所閱讀的內(nèi)容建構(gòu)決定性結(jié)構(gòu)。“一只海龜趴在浮木上，一條魚在浮木下游”簡易性結(jié)構(gòu)決定論目錄CONTENTS14基于案例的推理15學(xué)與教的知識整合視角16概念轉(zhuǎn)變研究的歷史17學(xué)習(xí)

43、中的空間表征和意象18素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)432學(xué)習(xí)科學(xué)圍繞教育技術(shù)展開；“素養(yǎng)和技術(shù)不再是互相排斥的，而是一個聯(lián)合的詞組。學(xué)習(xí)科學(xué)和素養(yǎng)共同體都認(rèn)為建模學(xué)習(xí)是關(guān)注的焦點(diǎn)（真實(shí)世界）。一直都探討和交流認(rèn)知和社會文化視角下的結(jié)構(gòu)主義。學(xué)習(xí)科學(xué)更強(qiáng)調(diào)設(shè)計的本質(zhì)，而素養(yǎng)很少運(yùn)用設(shè)計實(shí)驗(yàn)。5同樣關(guān)注真實(shí)性和情境性的實(shí)踐。1學(xué)習(xí)科學(xué)與素養(yǎng)的異同素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)因特網(wǎng)和其他信息與通信技術(shù)的新素養(yǎng)包括能夠成功運(yùn)用并適應(yīng)現(xiàn)代日新月異的信息與通信技術(shù)以及情境的技能、策略和傾向。 新素養(yǎng)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)4321新素養(yǎng)和技術(shù)之間的關(guān)系是相互影響的批判素養(yǎng)是新素養(yǎng)中的重要成分策略知識的新形式是新素養(yǎng)中的核心之一教

44、師角色變得尤為重要引導(dǎo)新素養(yǎng)理論發(fā)展的原則素養(yǎng)和學(xué)習(xí)科學(xué)傳統(tǒng)的多媒體：是將媒體混合使用，例如同時使用照相機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)和三維實(shí)體來展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容但不是以數(shù)字化的形式。01數(shù)字化的多媒體： 是數(shù)字化混合的媒體，例如視頻、聲音、圖片、文本、照片，它們處于線性的結(jié)構(gòu)。02素養(yǎng)的三個維度操作素養(yǎng)內(nèi)涵包括使用工具、程序的能力和熟練運(yùn)用書面語言的技巧閱讀讀者已有的知識、書面語言暗含的信息和閱讀狀況的境脈三者在動態(tài)交互中進(jìn)行意義建構(gòu)的過程微觀結(jié)構(gòu)指的是原文本身的結(jié)構(gòu)，或者原文中句子所傳達(dá)的信息宏觀結(jié)構(gòu)指的是表現(xiàn)原文整體結(jié)構(gòu)的層級順序素養(yǎng)多媒體原則A空間接近原則短暫接近原則冗余原則形式原則BCEF多媒體設(shè)計

45、的七個原則一致性原則D個體差異原則G素養(yǎng)的三個維度文化素養(yǎng)內(nèi)涵被認(rèn)為是理解實(shí)踐意義的系統(tǒng)能力知識資產(chǎn)是存在于家庭環(huán)和社區(qū)中的智力知識和社會知識素養(yǎng)的三個維度批判素養(yǎng)內(nèi)涵是指如何運(yùn)用文本表達(dá)自己和他人情況的能力方法1.詆毀目標(biāo)文化2.鼓勵對文化的批判態(tài)度3.強(qiáng)調(diào)學(xué)生從不同形式的媒體制品中獲得的愉悅4.開發(fā)學(xué)生在利用大眾文化中自我反思的能力目錄CONTENTS1基于項目的學(xué)習(xí)2讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐3兒童對物種多樣性的探究4科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)5通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題目錄CONTENTS1基于項目的學(xué)習(xí)2讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐3兒童對物種多樣性的探究4科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)5

46、通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題基于項目的學(xué)習(xí)PBL定義五個特征理論背景 基于項目的學(xué)習(xí)（PBL）是一種基于建構(gòu)主義理論的情境化學(xué)習(xí)方式，學(xué)生通過應(yīng)用知識、實(shí)際操作的方式來學(xué)習(xí)知識及思想的實(shí)踐，能夠加深對學(xué)習(xí)材料的理解。在PBL方式中，學(xué)生參與真實(shí)而有意義的問題探討，PBL與學(xué)生的生活密切相關(guān)，學(xué)習(xí)方式類似于科學(xué)家、作家、歷史學(xué)家等。PBL課堂允許學(xué)生探究問題、提出假設(shè)、作出說明、討論思想、彼此質(zhì)詢、試驗(yàn)新思想。基于項目的學(xué)習(xí)PBL定義五個特征理論背景驅(qū)動問題A情境探究協(xié)作活動創(chuàng)造制品技術(shù)工具BCDE基于項目的學(xué)習(xí)PBL定義五個特征理論背景積極建構(gòu)學(xué)習(xí)是一個積極、持續(xù)不斷的過程，從新的經(jīng)歷和概念中建

47、構(gòu)、從先行知識和經(jīng)歷中重構(gòu)。AB情境學(xué)習(xí)在真實(shí)的問題情境中對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)，運(yùn)用在更多的情境中。C社會交互在學(xué)習(xí)共同體中學(xué)習(xí)者圍繞問題，通過反復(fù)分享、應(yīng)用、討論形成解決問題的方法。認(rèn)知工具一切能促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知、幫助學(xué)生進(jìn)行思維的工具，如圖表、思維導(dǎo)圖等。D目錄CONTENTS1基于項目的學(xué)習(xí)2讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐3兒童對物種多樣性的探究4科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)5通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐1.幫助學(xué)生處理真實(shí)實(shí)踐的復(fù)雜性；2.幫助學(xué)生理解這些實(shí)踐要素的基本原理；3.教師過去可能從未接觸過這樣的實(shí)踐；4.時間和資源方面也受到限制。挑戰(zhàn)？策略A.使學(xué)生處于有意義情境

48、的真實(shí)實(shí)踐中；B.減少真實(shí)實(shí)踐的復(fù)雜性；C.使真實(shí)實(shí)踐的內(nèi)隱要素外顯化；D.根據(jù)發(fā)展的進(jìn)程對學(xué)習(xí)活動進(jìn)行排序。挑戰(zhàn)及策略目錄CONTENTS1基于項目的學(xué)習(xí)2讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐3兒童對物種多樣性的探究4科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)5通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題兒童對物種多樣性的探究五六年級的學(xué)生對動物關(guān)系和適應(yīng)性有一定概念基礎(chǔ)，但對概念的處理過于簡單化，兒童在適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)下，能夠?qū)游飶?fù)雜交互的原因進(jìn)行推理。學(xué)習(xí)可能會隨著時間推移而得到促進(jìn)；布魯姆：復(fù)雜的知識可以在較小年齡段的兒童中培養(yǎng)。理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者分析研究項目培養(yǎng)目標(biāo)連續(xù)八周的科學(xué)單元（單元1，生命科學(xué)：生物多樣性；單元2，地球科學(xué)：天

49、氣；單元3，物理科學(xué)：簡單的機(jī)器），能夠成為學(xué)習(xí)者開始形成科學(xué)探究能力的跳板，為后續(xù)單元中的高級推理形成富有成效的內(nèi)容和推理基礎(chǔ)。主要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究推理能力，并在探究過程中給予指導(dǎo)（解釋的形成、數(shù)據(jù)的分析、建構(gòu)假設(shè)）科學(xué)中的復(fù)雜推理課程活動結(jié)構(gòu)科學(xué)課程腳手架從數(shù)字資源到認(rèn)知工具課程活動結(jié)構(gòu)發(fā)展兒童對物種多樣性的探究需要在學(xué)生處理復(fù)雜問題、確定相關(guān)證據(jù)時提供必要的額外支持來協(xié)助學(xué)生，對有成效和無成效的學(xué)習(xí)嘗試都要提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。問題版本B作為一個小組，你們認(rèn)為哪一張圖片最能表明生物多樣性：照片：_給出選擇該照片的兩個理由：版本C哪張照片（A、B或C）最能體現(xiàn)生物多樣性？回答：我們認(rèn)為照片_最

50、能體現(xiàn)生物多樣性。因?yàn)閿?shù)據(jù)或證據(jù)這張照片有最多的種類？這張照片物種最豐富？這張照片既有顯著的豐富性又有顯著的多樣性？當(dāng)給學(xué)生提供能夠支持解釋的適當(dāng)?shù)膬?nèi)容暗示和提示時，學(xué)生能夠在產(chǎn)生科學(xué)論斷和有效科學(xué)解釋的能力獲得進(jìn)步，探究推理能力隨任務(wù)難度提高而提高。科學(xué)中的復(fù)雜推理課程活動結(jié)構(gòu)科學(xué)課程腳手架從數(shù)字資源到認(rèn)知工具課程活動結(jié)構(gòu)發(fā)展目錄CONTENTS1基于項目的學(xué)習(xí)2讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐3兒童對物種多樣性的探究4科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)5通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)支持教學(xué)中的建模懷特和他的同事們進(jìn)行了研究，即利用計算機(jī)輔助對力和運(yùn)動的建模。他們在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)

51、，將概念任務(wù)和計算機(jī)工具延伸到教室環(huán)境設(shè)計，教室環(huán)境賦予了建模意義和靜脈，鼓勵學(xué)生生成、測試自己的關(guān)于科學(xué)現(xiàn)象的因果概念模型。讓教室里的成員在達(dá)成目標(biāo)過程中監(jiān)控、反思自己的進(jìn)步，支持學(xué)生的轉(zhuǎn)變，不在遵循課程和教師指定的活動順序，而是讓學(xué)生自己制定實(shí)驗(yàn)和觀察計劃，檢驗(yàn)現(xiàn)有理論的合理性，將自己的理論和研究結(jié)果與其他同學(xué)的作對比，修改模型以提高普遍性和預(yù)測力。支持探究科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)支持教學(xué)中的建模 建模周期包括創(chuàng)建和評價多種相互作用的表征系統(tǒng)。建模的早期階段，通常會有各種不協(xié)調(diào)的想法，當(dāng)學(xué)生創(chuàng)建和修改模型表征時，也參與基于模型的對話，這樣他們能協(xié)調(diào)并進(jìn)行選擇。表征和模型以這種方式共

52、同發(fā)展，學(xué)生先創(chuàng)建適合于某個特定問題或情況的模型，再將模型延伸到更普遍的結(jié)構(gòu)中。建模周期建模周期目錄CONTENTS1基于項目的學(xué)習(xí)2讓學(xué)習(xí)者進(jìn)入真實(shí)實(shí)踐3兒童對物種多樣性的探究4科學(xué)教育中基于模型的推理能力培養(yǎng)5通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題兩個原理基礎(chǔ)建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生是通過在共同體學(xué)習(xí)環(huán)境中建構(gòu)個人的人工制品并共享它們來進(jìn)行學(xué)習(xí)的。因此，建構(gòu)主義者的重要觀點(diǎn)是，學(xué)習(xí)者是同時建構(gòu)事物和觀點(diǎn)的，并且建構(gòu)過程需要工具。即把工具看作學(xué)習(xí)者和模擬環(huán)境之間的中介。當(dāng)工具用于數(shù)學(xué)課堂時，這些工具常常被假定為無形和透明的，即學(xué)習(xí)者和數(shù)學(xué)知識間有一個直接的感知交互。建構(gòu)主義工具學(xué)習(xí)者

53、學(xué)習(xí)環(huán)境通過建構(gòu)和協(xié)作探究數(shù)學(xué)問題兩個原理基礎(chǔ)現(xiàn)在人們廣泛認(rèn)同的說法是，參與共同體活動的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中受益更多，在這個共同體中知識是經(jīng)過觀點(diǎn)發(fā)布、評論、交流和爭論等形成的。計算機(jī)可以通過特別設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來支持協(xié)作討論，學(xué)生在這個環(huán)境中開展調(diào)查、創(chuàng)建與尋找外部證據(jù)、用自己的理論來解釋結(jié)果、為自己形成的理論辯護(hù)等。協(xié)作第六部分學(xué)習(xí)環(huán)境目錄CONTENTS123456學(xué)習(xí)環(huán)境中的動機(jī)與認(rèn)知投入學(xué)習(xí)作為文化過程通過多樣性實(shí)現(xiàn)平等技術(shù)支持性評價對學(xué)校改革的展望學(xué)校中互聯(lián)網(wǎng)的使用問題與前景教師學(xué)習(xí)研究與學(xué)習(xí)科學(xué)推廣超越理想環(huán)境、挑戰(zhàn)實(shí)踐情境的創(chuàng)新7結(jié)論未來的學(xué)校123456適應(yīng)新型的師生關(guān)系熟悉新課

54、堂的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則學(xué)會協(xié)作、加強(qiáng)共同體知識新的課堂規(guī)范要求對學(xué)生的思想和作品進(jìn)行批判評價是課堂學(xué)習(xí)要面對的重要的問題缺乏為了實(shí)現(xiàn)更好的理解而需投入的技能1.1 動機(jī)與認(rèn)知投入的挑戰(zhàn)為學(xué)生提供腳手架，支持并鼓勵學(xué)生持續(xù)使用并發(fā)展上述技能。1.2 學(xué)習(xí)環(huán)境的具體特征對動機(jī)與認(rèn)知投入的影響1真實(shí)性：真實(shí)的實(shí)踐挑戰(zhàn)：有意義的學(xué)習(xí)任務(wù)；可行性；難易程度；背景環(huán)境。策略：學(xué)生選擇；依據(jù)學(xué)習(xí)共同體；重新設(shè)計（驅(qū)動問題）。2探究：復(fù)雜性與困難挑戰(zhàn)：過程復(fù)雜；技能要求（使用）；任務(wù)中等難度；關(guān)注表面。策略：34技術(shù)：吸引學(xué)生，激發(fā)動機(jī)挑戰(zhàn)：學(xué)生諸多因素（能力、性別、語言、文化、背景、習(xí)慣、態(tài)度）；技能要求。策略：改

55、進(jìn)協(xié)作技巧的程序；調(diào)整組員結(jié)構(gòu)；適度的競爭。挑戰(zhàn)：學(xué)習(xí)如何以何種方式使用技術(shù)；資金；時間；效果；策略：適合、簡單1.3 結(jié)論新的學(xué)習(xí)環(huán)境的特征：真實(shí)性、探究、協(xié)作、技術(shù)；有效的學(xué)習(xí)需要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動機(jī)與認(rèn)知投入，其決定因素：價值、能力、關(guān)聯(lián)性、自主性；融合以上特征與因素挑戰(zhàn)與策略強(qiáng)調(diào)理解與深層學(xué)習(xí)。2. 學(xué)習(xí)作為文化過程通過多樣性實(shí)現(xiàn)平等文化“文化”是指共同體為了追求他們認(rèn)為有價值的東西，經(jīng)過歷史的發(fā)展和不斷變化而最終形成的實(shí)踐綜合；這些實(shí)踐由工具、社會網(wǎng)絡(luò)、活動方式以及會話構(gòu)成。文化背景：指的是個體從出生到現(xiàn)在這個狀態(tài)所經(jīng)歷過的事情、所處的環(huán)境、所學(xué)會的知識和技能、所形成的情感態(tài)度和價值觀等。2. 學(xué)習(xí)作為文化過程通過多樣性實(shí)現(xiàn)平等文化我們