第二章--知识与数字

第二章知识与数字化学习引言在人类的生产、生活和研究活动中，人们会不断学习、总结、发现认识自然、探究规律的方法。而“做实验→获取观察数据→分析处理数据→推理建立数学模型→实验验证模型→形成知识→应用知识解决问题”是一条非常有效的知识发现路径。运用数字化工具探究数理知识未来教室里，教师们运用Python、思维导图、网络画板等各类数字化学习工具进行个性化教学，使教学更加形象、直观、易懂；同学们利用数字化学习工具进行个性化学习，不仅可以开阔视野、开发思维、启迪智慧，而且可以直观地感受知识形成的过程，提高学习效率。体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的相互关系，感受利用数字化工具和资源的优势。1、体验内容探究电流与电压、电阻的关系。2、体验步骤（1）收集实验数据。（2）利用数字化工具进行数学实验。（1）连接电路图如右图所示。连接电路时注意：接线时开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处。（2）把电阻R1（记下阻值）接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数U=3V，记录电流表示数I1。（3）把电阻R1换成电阻R2（记下阻值），再次移动滑动变阻器的滑片使电压表示数U=3V，记录电流表示数I2。（4）如此类推，把电阻R9换成电阻R10，再次移动滑片使电压表示数U=3V，记录电流表示数I10。所得到实验数据如表2-2所示。1.收集实验数据2、运用Python工具处理灵气，绘制图像（1）绘制散点图。把表2-2中的数据输入Python绘制散点图程序（程序如图中所示）中，执行程序后得到如下图所示的电流I与电阻R关系数据散点图。（2）在“绘制散点图”程序中加上指令“plt.plot（x0,y0）”，执行程序后，得到如下图所示的电流I与电阻R关系数据曲线图。观察电流I与电阻R关系数据曲线图后经过推理和实验验证，电流I与电阻R反比例关系成立，即。数字化工具与资源及其合优势数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品的能力。1、数字化工具与资源数字化工具是指能够采集、获取、检索、表示、传输、存储和加工多媒体数字化资源的设备装置。按其功能不同，数字化工具可大致分为以下几种：数据采集工具。如声卡、视频卡、数码照相机、数码录像机、手写板、扫描仪等。信息获取工具。如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和手机等。信息检索工具。如搜索引擎和电子词典等。数字化可视化表达工具。如思维导图和演示文稿等。信息通信交流与传输工具。如电子邮件、博客、社交软件等。信息存储工具。如光盘、U盘、硬盘等。信息加工工具。如编程软件、多媒体制作软件、网络制作工具等。三维设计工具。如3D制作软件、3D打印机等数字化资源是指经过数字化工具处理，可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的，且可以实现共享的多媒体材料。按其呈现方式不同，数字化资源可分为数字图形、图像、视频、音频、文本、多媒体应用软件、网站、数据库等。2、数字化工具与资源的优势获取的便捷性。利用数字化工具与资源学习的学习者可以不受时空和传递呈现方式的限制，通过多种设备，各种学习平台获得高质量课程相关信息，可以实现信息的传送、接收、共享、组织和储存。形式的多样性。数字化工具与资源以电子数据的形式表现信息内容，其主要的媒体呈现形式有文本、图像、声音、动画、等视频等，极大地丰富了信息内容的表现力。资源的共享性。数字化工具与资源可以不断地反复利用、复制、传递和再生。在网络环境下可全球共享。平台的互动性。学习者可以通过网络上的交流工具，实现与教师或学习者之间的交互。内容的扩展性。这些数字化学习内容能够被评价、被修改和再生产。3、数字化学习的特点数字化学习是伴随计算机多媒体技术、互联网通信技术的发展而产生的。数字化学习具有以下几个特点。问题化。产生学习的根本原因是问题。学习者可针对问题开展学习。合作性。学习者可以在任何时间通过网络同教师或同学进行交流。个性化。在传统课堂教学中，针对每一名学习者展开因材施教与个性化学习较难。而数字化学习，使这种教与学的方式成为可能，学习者可以根据自己的特点自行安排学习进度，从互联网上选择自己需要的资源。创造性和再生性。数字化的课程学习内容使学习过程变得不再枯燥，而且为学习者创造力的发挥提供了更大的可能。开放性。在社会已进入移动互联时代的今天，数字化学习资源的全球共享、虚拟课堂、虚拟学校的出现，使人们可以随时随地通过互联网进入数字化的学习环境。