信息技術(shù)2.0微能力：中學(xué)八年級(jí)物理下（第九章）物體的浮與沉-中小學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)優(yōu)秀作品模板-《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》

1、 科實(shí)踐作業(yè)20.利用身邊的物體，自制一個(gè)打撈沉船的模型?！締?wèn)題提出】【活動(dòng)目的】 【活動(dòng)方案】 滿(mǎn) 筒的重力成功打撈沉船。【實(shí)施過(guò)程】(1)材料礦泉水瓶、軟管、打氣筒、可以沉入水底的物體(模擬沉船)(2)原理(3)打撈沉船的模型制作 (4)作品的展示、交流與評(píng)價(jià)流與評(píng)價(jià)。同時(shí)提交打撈沉船的模型設(shè)計(jì)與制作的文。STSCS空間模型中建設(shè)與記錄機(jī)制主要是控制整個(gè)模型運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)在保障，體現(xiàn)在外顯的學(xué)習(xí)過(guò)程中是通過(guò)記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑、行為等來(lái)科學(xué)分析學(xué)習(xí)結(jié)果，從而不斷根據(jù)新的需求和教學(xué)干預(yù)來(lái)建設(shè)支撐環(huán)境。由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中多元的模塊和基于網(wǎng)絡(luò)的大量資源工具，不同學(xué)習(xí)主體產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)路徑則需

2、要模型在支撐學(xué)習(xí)運(yùn)作過(guò)程中自動(dòng)記錄、依靠記憶和分析去建設(shè)模型中的各個(gè)要素及其排列組合關(guān)系。在 STSCS模型中，建設(shè)與記錄機(jī)制的完成是由活動(dòng)場(chǎng)中的各個(gè)頂點(diǎn)要素去實(shí)現(xiàn)，功能層和應(yīng)用層中的各個(gè)頂點(diǎn)要素為空間的建設(shè)與記錄提供內(nèi)在支持。學(xué)習(xí)者在空間中進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)是需要經(jīng)過(guò)特定的組織環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，環(huán)境的建構(gòu)需要以學(xué)習(xí)者的需求、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的反饋記錄為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)發(fā)生的實(shí)質(zhì)在于各個(gè)要素之間關(guān)聯(lián)的建立和優(yōu)化。在STSCS模型中要素關(guān)聯(lián)將貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織、開(kāi)展、分析、總結(jié)和反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)。模型中三個(gè)層之間的關(guān)聯(lián)以及不同要素之間的關(guān)聯(lián)為學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更多的可能機(jī)會(huì)和發(fā)展

3、選擇。關(guān)聯(lián)與評(píng)價(jià)體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者層面上，即學(xué)習(xí)者可以根據(jù)模型中自動(dòng)建構(gòu)的關(guān)聯(lián)圖譜為自身學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展提供依據(jù)和便利，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與其他學(xué)習(xí)者建立鏈接通路，從而建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和評(píng)價(jià)關(guān)聯(lián)。在 STSCS網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間模型中，兩個(gè)頂點(diǎn)與三個(gè)場(chǎng)之間的要素均互相關(guān)聯(lián)，以學(xué)習(xí)者個(gè)體和學(xué)習(xí)共同體兩個(gè)頂點(diǎn)為控制點(diǎn)，三個(gè)層和要素同時(shí)或依次環(huán)繞旋轉(zhuǎn)來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)組織，并運(yùn)用評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)對(duì)每種組合運(yùn)作機(jī)制進(jìn)行科學(xué)分析以選擇最優(yōu)化的運(yùn)行過(guò)程和學(xué)習(xí)途徑。初中學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律方面，我們主要根據(jù)前文需求分析中的信息素養(yǎng)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為習(xí)慣的調(diào)研結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)具有好奇心強(qiáng)、常常通過(guò)多種途徑來(lái)獲取知識(shí)；在基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)行為中，

4、初中學(xué)生往往注重學(xué)習(xí)體驗(yàn)情況，我們分別對(duì)其進(jìn)行功能提取來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的功能模塊。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的價(jià)值探析中，包括對(duì)于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間應(yīng)有的價(jià)值取向，這其中探討了智慧教育的實(shí)施、智慧課堂的構(gòu)建、高階思維能力的培養(yǎng)、以及個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)前面的分析可知智慧課堂屬于智慧教育的子范疇，故在這里我們將這兩者融合為一體總稱(chēng)智慧教育；其次對(duì)于部分影響因素進(jìn)行了分析，下面就從這些分析闡述中抽取與功能設(shè)計(jì)相關(guān)的部分。STSCS空間模型中建設(shè)與記錄機(jī)制主要是控制整個(gè)模型運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)在保障，體現(xiàn)在外顯的學(xué)習(xí)過(guò)程中是通過(guò)記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑、行為等來(lái)科學(xué)分析學(xué)習(xí)結(jié)果，從而不斷根據(jù)新的需求和教學(xué)干預(yù)來(lái)建設(shè)支撐環(huán)境

5、。由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中多元的模塊和基于網(wǎng)絡(luò)的大量資源工具，不同學(xué)習(xí)主體產(chǎn)生的學(xué)習(xí)行為和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)路徑則需要模型在支撐學(xué)習(xí)運(yùn)作過(guò)程中自動(dòng)記錄、依靠記憶和分析去建設(shè)模型中的各個(gè)要素及其排列組合關(guān)系。在 STSCS模型中，建設(shè)與記錄機(jī)制的完成是由活動(dòng)場(chǎng)中的各個(gè)頂點(diǎn)要素去實(shí)現(xiàn)，功能層和應(yīng)用層中的各個(gè)頂點(diǎn)要素為空間的建設(shè)與記錄提供內(nèi)在支持。學(xué)習(xí)者在空間中進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)是需要經(jīng)過(guò)特定的組織環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，環(huán)境的建構(gòu)需要以學(xué)習(xí)者的需求、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的反饋記錄為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)發(fā)生的實(shí)質(zhì)在于各個(gè)要素之間關(guān)聯(lián)的建立和優(yōu)化。在STSCS模型中要素關(guān)聯(lián)將貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織、開(kāi)展、分析

6、、總結(jié)和反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)。模型中三個(gè)層之間的關(guān)聯(lián)以及不同要素之間的關(guān)聯(lián)為學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更多的可能機(jī)會(huì)和發(fā)展選擇。關(guān)聯(lián)與評(píng)價(jià)體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者層面上，即學(xué)習(xí)者可以根據(jù)模型中自動(dòng)建構(gòu)的關(guān)聯(lián)圖譜為自身學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展提供依據(jù)和便利，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與其他學(xué)習(xí)者建立鏈接通路，從而建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和評(píng)價(jià)關(guān)聯(lián)。在 STSCS網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間模型中，兩個(gè)頂點(diǎn)與三個(gè)場(chǎng)之間的要素均互相關(guān)聯(lián)，以學(xué)習(xí)者個(gè)體和學(xué)習(xí)共同體兩個(gè)頂點(diǎn)為控制點(diǎn)，三個(gè)層和要素同時(shí)或依次環(huán)繞旋轉(zhuǎn)來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)組織，并運(yùn)用評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)對(duì)每種組合運(yùn)作機(jī)制進(jìn)行科學(xué)分析以選擇最優(yōu)化的運(yùn)行過(guò)程和學(xué)習(xí)途徑。初中學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律方面，我們主要根據(jù)前文需求分析中的信息素養(yǎng)和網(wǎng)

7、絡(luò)學(xué)習(xí)行為習(xí)慣的調(diào)研結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)具有好奇心強(qiáng)、常常通過(guò)多種途徑來(lái)獲取知識(shí)；在基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)行為中，初中學(xué)生往往注重學(xué)習(xí)體驗(yàn)情況，我們分別對(duì)其進(jìn)行功能提取來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的功能模塊。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的價(jià)值探析中，包括對(duì)于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間應(yīng)有的價(jià)值取向，這其中探討了智慧教育的實(shí)施、智慧課堂的構(gòu)建、高階思維能力的培養(yǎng)、以及個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)前面的分析可知智慧課堂屬于智慧教育的子范疇，故在這里我們將這兩者融合為一體總稱(chēng)智慧教育；其次對(duì)于部分影響因素進(jìn)行了分析，下面就從這些分析闡述中抽取與功能設(shè)計(jì)相關(guān)的部分。個(gè)人空間模塊是屬于學(xué)習(xí)者的私有模塊，也可稱(chēng)作學(xué)習(xí)者個(gè)人門(mén)戶(hù)，其中包括個(gè)人風(fēng)采展示、學(xué)習(xí)事

8、務(wù)處理、個(gè)性化服務(wù)推送和個(gè)人學(xué)習(xí)電子檔案四個(gè)部分。在個(gè)人風(fēng)采展示部分，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)多種媒體呈現(xiàn)方式來(lái)展示自己的風(fēng)采，其中包括個(gè)人風(fēng)格特長(zhǎng)展示和物理學(xué)科作品展示。學(xué)習(xí)事務(wù)處理部分是幫助學(xué)習(xí)者處理有關(guān)于在學(xué)習(xí)空間的一切學(xué)習(xí)活動(dòng)相關(guān)事宜，包括課程的安排、學(xué)習(xí)測(cè)驗(yàn)的通知、信息的接收等。個(gè)性化服務(wù)推送部分則是體現(xiàn)學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)和尊重學(xué)習(xí)者自身成長(zhǎng)，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的需要訂閱有關(guān)于物理學(xué)科的知識(shí)導(dǎo)讀，每日物理推送等，提高學(xué)習(xí)者在自己擅長(zhǎng)領(lǐng)域的物理專(zhuān)長(zhǎng)。個(gè)人學(xué)習(xí)電子檔案則是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的智能技術(shù)為學(xué)習(xí)者自動(dòng)記錄有關(guān)于學(xué)習(xí)者的整個(gè)學(xué)習(xí)歷程，包括學(xué)習(xí)內(nèi)容體系、學(xué)習(xí)成績(jī)記錄等。個(gè)人學(xué)習(xí)空間模塊是學(xué)習(xí)者進(jìn)

9、入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間開(kāi)始一切學(xué)習(xí)活動(dòng)的樞紐，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)這一模塊的提醒和安排來(lái)進(jìn)行不同類(lèi)型的物理學(xué)習(xí)。物理智慧教室模塊是學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)習(xí)的主要活動(dòng)區(qū)域。在智慧教室中，為學(xué)生提供了三種不同的學(xué)習(xí)方式環(huán)境，分別是自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)。針對(duì)這三種學(xué)習(xí)方式，智慧教室模塊會(huì)為學(xué)習(xí)者智能推送學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)路徑供學(xué)習(xí)者選擇。由于物理學(xué)科自身獨(dú)有的特點(diǎn)，在智慧教室中設(shè)置了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，方便學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，有助于幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。在物理智慧教室中，第二個(gè)層級(jí)模塊從學(xué)習(xí)者的物理思維培養(yǎng)開(kāi)始，包括物理問(wèn)題探究、物理思維訓(xùn)練、物理文化培養(yǎng)、物理建模比賽和物理日記感悟，這一模塊

10、的設(shè)計(jì)是為了提高學(xué)生在某一個(gè)領(lǐng)域的物理專(zhuān)長(zhǎng)。在智慧教室中，通過(guò)不同層級(jí)、不同角度的模塊設(shè)計(jì)，可以幫助學(xué)生以多種自由組合的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行物理知識(shí)的習(xí)得、內(nèi)化和運(yùn)用。聚合資源工具庫(kù)模塊是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間進(jìn)行教與學(xué)所需資源工具的基本來(lái)源。為了使資源工具庫(kù)更系統(tǒng)化，根據(jù)物理知識(shí)類(lèi)型，將該模塊主要分為力學(xué)資源工具庫(kù)、電學(xué)資源工具庫(kù)、光學(xué)資源工具庫(kù)、聲學(xué)資源工具庫(kù)和熱學(xué)資源工具庫(kù)，方便學(xué)習(xí)者查找選擇相關(guān)資料。資源庫(kù)中主要包括物理教學(xué)案例、多媒體課件、物理學(xué)科電子圖書(shū)、物理試題、物理文獻(xiàn)資料、物理學(xué)科認(rèn)知工具等組成。工具庫(kù)的建設(shè)以物理學(xué)習(xí)應(yīng)用為導(dǎo)向，包括物理概念專(zhuān)題、物理原理專(zhuān)題、物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題以及物理綜合實(shí)踐類(lèi)專(zhuān)

11、題，根據(jù)每一個(gè)單項(xiàng)的知識(shí)特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。在物理學(xué)科資源和工具中，主要是有關(guān)于物理圖形、圖標(biāo)的繪制和物理學(xué)科符號(hào)的表示，將物理原理、物理在生活中的應(yīng)用等情景集成動(dòng)畫(huà)等形式直觀(guān)、形象的展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，從而達(dá)到知識(shí)可視化，其目的是實(shí)施滿(mǎn)足和實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)人際交互模塊是有效會(huì)話(huà)進(jìn)行的基礎(chǔ)，其主要由四個(gè)部分組成，分別是學(xué)習(xí)共同體建立、溝通交流答疑、學(xué)習(xí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)和社會(huì)性軟件選擇。在學(xué)習(xí)共同體建立部分，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需求自動(dòng)為學(xué)習(xí)者推送和匹配最適合的學(xué)習(xí)伙伴供學(xué)習(xí)者選擇，在該部分中，模塊中會(huì)以學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)主題等不同角度形成單一部分，學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)進(jìn)入不同部分

12、進(jìn)行學(xué)習(xí)共同體的組建，為協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等奠定基礎(chǔ)。溝通交流答疑部分主要指師生、生生之間的溝通、學(xué)習(xí)者進(jìn)入這一模塊向教師提出疑問(wèn)、與學(xué)習(xí)伙伴進(jìn)行交流，通過(guò)提問(wèn)和交流答疑、不同思維之間的碰撞進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，從而加深對(duì)于知識(shí)的理解，也提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)部分是學(xué)習(xí)者與其他關(guān)系主體通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程而構(gòu)建的關(guān)系層，不單單包括學(xué)習(xí)者、教師和管理者等也包含在內(nèi)。社會(huì)性軟件選擇是在網(wǎng)絡(luò)人際交互模塊中學(xué)習(xí)者選擇的交流溝通方式，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中社會(huì)性軟件的種類(lèi)包括郵件、QQ、BBS、Wiki、Blog、微博等方式，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)偏好進(jìn)行運(yùn)用交流。測(cè)試與學(xué)習(xí)分析模塊主要是對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行記錄并

13、對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行診斷，以更好的根據(jù)學(xué)習(xí)質(zhì)量來(lái)分析結(jié)果并隨時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方式。該模塊由學(xué)習(xí)風(fēng)格診斷、考試與閱卷、學(xué)習(xí)質(zhì)量分析和學(xué)習(xí)效果總結(jié)四部分共同組成。學(xué)習(xí)風(fēng)格診斷部分是在技術(shù)輔助的基礎(chǔ)上記錄每一位學(xué)生的與學(xué)習(xí)活動(dòng)的相關(guān)要素，這些要素在對(duì)后來(lái)的學(xué)習(xí)質(zhì)量分析中起到輔助分析作用?？荚嚺c閱卷部分則是進(jìn)行試卷的命題、考試以及組卷、自動(dòng)判卷等，并對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。學(xué)習(xí)質(zhì)量分析是將學(xué)習(xí)風(fēng)格診斷和考試與閱卷得出的兩個(gè)結(jié)果綜合在一起，通過(guò)分析兩者之間的關(guān)系，來(lái)判斷哪種學(xué)習(xí)方式或內(nèi)容更適合學(xué)習(xí)者，不同內(nèi)容的學(xué)習(xí)質(zhì)量會(huì)受到到哪些因素的影響。學(xué)習(xí)效果總結(jié)是根據(jù)學(xué)習(xí)質(zhì)量分析部分得出的結(jié)論進(jìn)行有關(guān)于學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)資源工具的優(yōu)缺點(diǎn)分析，以便及時(shí)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中的相關(guān)設(shè)置和教師的教學(xué)安排，及時(shí)作出教學(xué)干預(yù)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間中六個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)技術(shù)的支持。在初中物理網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間模型功能結(jié)構(gòu)中，技術(shù)層面共包括兩個(gè)層級(jí)。第一個(gè)層級(jí)為底層支撐基礎(chǔ)，包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、安全系統(tǒng)、服務(wù)器虛擬化和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的網(wǎng)絡(luò)接入，底層支撐基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間基礎(chǔ)運(yùn)行的保障。第二個(gè)層級(jí)的技術(shù)支持是實(shí)施智慧教育、培養(yǎng)高階思維能力、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵技術(shù)支撐，本文所設(shè)計(jì)的模型