信息技术环境下的探究性学习

孔维宏[e-mail]广州大学信息技术环境下的探究性学习目录探究性学习信息技术环境下的探究性学习信息技术环境下典型探究性学习模式1、探究性学习的定义2、探究性学习的发展3、探究性学习的类型一、探究性学习探究仔细地考察某一事物,获得有关的知识。Inquiry:toexaminesomethingandlearnaboutit.1、探究性学习的定义探究活动观察现象搜集资料（查阅书刊和其他信息源）提出问题形成假设设计和实施方案整理、分析和解释数据检验与评价表达与交流探究性学习的定义探究性学习是学生从各种学科领域或现实生活的问题或任务出发，通过形式多样的探究性活动，以获得知识和技能、培养探究能力和应用能力、获得情感体验为目的学习方式。探究学习的3个特征由问题或设计任务出发学习者通过观察、调查、假设、实验等探究活动提出自己的解释，或者设计和制作自己的作品学习者通过表达和交流，检验或修正自己的解释2、探究性学习的发展杜威的“做中学”布鲁纳的“发现学习”施瓦布的“探究学习”美国《国家科学标准》对探究学习的理解现代“做中学”：Hands-on杜威：做中学（1909）科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。教学过程是一个儿童参与生活的过程，学习是儿童经验连续不断的改造。教学不应该只是讲和听，而且必须通过“做”去进行。布鲁纳：发现学习（1960）在教师的启发和帮助下，使学生在具体的情景中自觉、主动地探索，研究事物的性质，发现事物之间的联系和发展规律，从而获得所学的的概念和原理。基本过程：1、教师创设一定的情境，使学生在这个情境中发现矛盾；2、教师提出问题，并提供一定的材料，引导学生通过分析和研究，提出假设；3、学生从不同的角度检验提出的假设；4、对问题作出结论，获得有关的知识。发现学习的四个优点1、能提高学生的智慧，发挥学生的潜力；2、能使学生产生学习的内在动机，增强自信心；3、能使学生学会发现的方法，培养学习提出问题、解决问题的能力和创造发明的态度；4、有利于学生更好地理解和巩固学习的内容，并能更好地运用它们。施瓦布：探究学习（1960）教师应以探究的方式将科学呈现给学生，学生应通过探究活动学习科学知识。在学习课本上对科学概念与原理的理解之前，学生应先在实验室进行实验，然后运用实验所得的证据作出解释，最后对解释加以提炼。施瓦布：三种实验方式1、教材提出问题和研究方案，学生据此进行实验，发现问题的答案。2、教材只提出问题，研究方案和问题的答案由学生提出。3、学生直接面对现象，需要自己提出问题、制定研究方案并进行实验，从而发现问题的答案。美国《国家科学标准》对探究学习的理解探究是一种多侧面的活动需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊和其他信息源；需要设计调查和研究方案；需要运用各种手段来搜集、分析和解释数据；需要提出答案、解释和预测；需要对所作解释加以检验；需要把自己的看法和意思传达给别人。现代“做中学”：Hands-on基本情况：理念听会忘记（听会忘记（youhearyouhear，，youforgetyouforget））看能记住（看能记住（youseeyousee，，yourememberyouremember））做才能会（做才能会（youdoyoudo，，youlearnyoulearn））基本情况：历史和现状80年代中，美国物理学家雷翁.勒德曼教授发起这一项目，在芝加哥、波士顿和加州地区进行科学扫盲运动。1992年，法国物理学家乔治·夏尔帕克教授将这一项目引入法国，逐步在全国推广。2000年，这一方法受到我国教育部的重视，准备开展实验，并大力推进。2001年，教育部“做中学”科学教育中心成立。学习过程提出问提出问题题动动手做实验手做实验观观察记录察记录解解释讨论释讨论得得出结论出结论表表达陈述达陈述3、探究性学习的类型（1）发现型探究观察实验模拟调查文献研究设计型探究技术设计形式设计观察研究者围绕一定的问题，在一定的观察和测量工具的支持下，尽可能多地搜集有关研究对象的材料和数据，并据此认识事物的研究方法。对物体的观察、对事件的观察、对行为的观察模拟模拟是通过制作研究对象的模型，并观察这一模型的行为方式或者对模型进行操作和分析来理解研究对象的特征。实物模型、符号模型、数学模型、场景模型等。实验实验是一种用于确定条件与现象之间因果关系的研究方法。在利用这种方法开展研究时，研究者需要对一些无关因素加以控制，通过系统地变化某些条件来引发不同的实验现象，从而确定条件与现象之间的因果关系。调查研究者围绕一定的问题，通过访谈、问卷、测试等形式，有目的、有计划地搜集有关研究对象的材料和数据，并据此认识事物的研究方法。访谈调查、问卷调查文献研究文献研究是研究者围绕一定的问题，通过检索和阅读文献，寻找问题的答案的过程。狭义的理解：“具有历史价值的图书文物资料”或“与某一学科有关的重要图书资料”；广义的理解：记录人类知识一切载体，包括各种手稿、书籍、报刊、影片、录音（像）带、幻灯片、电子文件等。技术设计技术设计是指为了解决某个特定的问题，创造新产品或改进已有产品的行为。产品的三种类型：--物质形式的产品，如工具、设备、食物等；--非物质形式的产品，如学生会组织机构、班级管理的规章制度、工作方案等；--生物品种，如嫁接形成的植物新品种、杂交形成的动物新品种。形式设计形式设计是为表达抽象的观念或描述复杂事物而创造形式化的表达方式，包括文字、符号、图形、实物模型、数学模型（表达式、程序）等。观念的展示设计、事物的标志设计、产品的外形设计。3、探究性学习的类型（2）有指导的探究(guidedinquiry)开放的探究(openinquiry)引导探究合作探究自主探究教师指导程度和学生探究能力基本特征探究的不同程度1.问题学生们投入到科学型问题中去学习者自己提出一个问题学习者从所提供的问题中选择，据此提出新的问题学习者对教师或他人提出的问题作进一步的深化明确学习者投入直接来自教师、材料或其他资源提供的问题中去2.证据学习者在回答问题时首先根据事实证据学习者自己确定实证是由什么构成的并收集这些证据学习者在他人的指导下收集某些数据给学生数据让他们进行分析给学生数据并告诉他们如何分析3.解释学生们根据实证形成解释学生们在总结了实证以后做出解释学生们在根据实证形成解释的过程中得到指导给学生们几种方法让他们根据实证形成解释给学习者提供实证4.评价学习者将解释与科学知识结合在一起学习者独立地检验其他资源并形成这些资源与解释之间的联系教师指导学生通过哪些途径去寻找有关科学知识给学生们科学知识与解释之间可能的联系5.结果学习者交流与验证解释学生们形成合理的符合逻辑的论点来交流他们的解释学生在交流的过程中得到教师的指导为学生们提供粗略的指导提纲来深化他们的交流为学生们提供交流的具体步骤和程序为学生们提供交流的具体步骤和程序多←--------学习者自主探究的程度--------→少少←-------教师或学习材料得到的指导程度--------→多二、信息技术环境下的探究性学习通过将信息技术作为认知工具和环境创设工具有效地融入探究学习过程信息技术支持下的探究学习是一种信息化的学习方式，其教学策略以学生为中心，能够满足学生个性化学习的需要信息技术支持下探究学习的特点情境资源丰富认知工具多样技术手段便捷信息技术环境下探究式教学模式三、信息技术环境下典型探究性学习模式基于信息化教学资源的探究性学习基于信息化交流工具的探究性学习基于信息化认知工具的探究性学习基于思维导图的探究性学习基于电子游戏的探究性学习基于信息化教学资源的探究性学习（1）概述学生利用信息化环境所提供的手段和资源，主动的、积极的、探索性的学习，其实质是在教与学的过程中充分发挥学生的主观能动性和创造性，并在主体认知生成过程中融入学生自己的创造性见解，从而提高学生的独立解决问题的能力。（2）理论基础认知弹性理论：只有在显示多元事实时才能以最佳方式对结构不良领域的现象进行思考。（3）实施步骤进入学习情境，做好学习的心理准备联系所学的学科知识、已有的知识和经验分析当前的问题利用信息化资源深入调查研究和广泛收集信息，形成解决问题的方案将解决问题方案加以实施，共享观点自我总结创设情境启发思考自主学习交流讨论总结提高创设问题情境，引导学生明确问题提出启发性问题提供学习策略指导监控活动进程，给予策略指导提供问题解决的工具形成性评价总结性评价学生活动教学过程教师活动（4）信息技术的作用创设情境，激发学生自主学习兴趣启发引导，辅助学生自主探究提供空间，促进学生自主学习合作形式多样，深化学生自主评价（5）案例：鲸特例：WebQuestWebQuest是一种基于网络资源的探究性学习活动，其中的全部或大部份信息来自互联网。(Dodge1995)WebQuest的首创者是美国圣地亚哥州立大学的两位教授TomMarchBernieDodgeWebQuest是美国国家课程标准推荐的模式，是较为成熟的基于网络应用的探究性学习模式。它通过一个预先拟定好的学习活动方案来组织学习者的活动，通过预先设定的支架工具帮助学习者发展高水平思维。基于网络的主题探究学习,以学生调查研究为导向的学习活动，学生的学习信息都是来自互联网。让学生更好的使用网络信息，形成知识建构和能力的发展。问题引导下，以网络为基本手段获取信息和数据，通过信息收集、处理、加工，最终解决问题，学得知识的过程。Webquest的主要特征以网络资源为依托以任务驱动为核心强调协商、合作注重过程性评价有利于发展学生分析、综合、评价的高级思维能力WebQuest基本结构组成的要件内涵导言：创设问题的真实情境，吸引学习兴趣.任务：给学生布置任务，说清学生要做的事，同时列出要解决的问题.结论：问题的解决结果过程：解决问题的步骤：设计方案.分工.网络探究资源：解决问题所需的网络资源评价：问题解决过程的评价量规Webquest案例龙丽嫦防霉除霉探究式学习网站基于信息化交流工具的探究性学习（1）概述强调学生利用信息化交流工具，在教师的指导下，由多个学习者针对同一学习内容彼此交互、协作，以达到对教学内容比较深刻理解与掌握的过程。以小组为单位共同解决问题，它避免了自主解决问题的片面性，而且对培养学生的合作意识提供了强有力的支持。将教学内容精心设计为各个任务，学习者以小组的形式进行学习，各自担当一定的角色，共同完成某一任务。（2）理论基础人所特有的高级心理机能产生于人们的协同活动和人与人的交往之中；人所特有的并且不断发展的高级心理结构与机能最初必须在人的外部活动中形成，随后才有可能转移到内部，成为人的内部各种复杂心理过程的结构。（3）实施步骤进入学习情境，形成学习的心里准备分析问题，思考初步方案，形成行动计划收集、分析、加工、评价信息讨论，共享资源、信息，解决问题，内化知识和方法，意义建构讨论、反思、自评、互评、拓展、迁移创设情境启发思考自主探索协作交流总结提高设置探究问题，激发学习动机，探究动机提出启发性问题，提供学习策略指导提供认知工具，监控学生的学习过程，适时提供资源、方法和指导提供协作、问题解决的工具，协作策略指导，组织并参与讨论总结，点评，出示拓展迁移的问题或情境，促使学生提高学生活动教学过程教师活动（4）信息技术的作用情境创设工具问题讨论工具资源查找工具数据计算工具汇报攥写工具（5）案例：FilmsandTVProgrammes基于信息化认知工具的探究性学习（1）概述强调学生利用信息化认知工具，在教师的指导下独立分析问题、解决问题，是以“学生为中心”的教学模式。学生在教师指导下，从自然界或社会生活中选择某个真实问题作为专题去进行研究，要求学生在研究过程中主动地获取知识、并应用所学知识去解决选定的实际问题。信息化认知工具信息化认知工具广义的定义通常包括语义组织工具(数据库、概念地