信息技术环境下探究性学习

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1、孔维宏 广州大学信息技术环境下的探究性学习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: to examine something and learn about it.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）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 的问题或任务问题或任务出发，通过形式多样

2、的探究性活形式多样的探究性活 动动，以获得知识和技能、培养探究能力和应用获得知识和技能、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 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

3、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、教师问题，并提供一定的材料，引导学生通过分 析和研究，假设；3、学生从不同的角度检验的假设；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，培养学问 题、解决问

4、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、教材只问题，研究方案和问题的答案由学生 。3、学生直接面对现象，需要自己问题、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；需要问题；需

5、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（you hearyou hear， you forgetyou forget）看能记住（看能记住（you seeyou see，you rememberyou remember）做才能会（做才能会（you doyou do，you learnyou learn）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

6、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 问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

7、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系统地变化某些条 件来引发不同的实验现象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有目的、有计划地搜集有关研究对象的材料 和数据和数据，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

8、研究者围绕一定的问题，通过检索和阅检索和阅 读文献，寻找问题的答案读文献，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

9、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(guided inquiry)开放的探究(open inquiry)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基本特征探究的不同程度探究的不同程度1. 问问 题题学生们投入到学生们投入到 科学型问题中科学型问题中 去去学习者自己学习者自己 一个问题一个问题学习者从所提供的学习者从所提供的 问题中选择，据此问题中选择，据此 新的问题新的问题学习者对教师或学习者对教师或 他人的问题他人的问题 作进一步的深化作

10、进一步的深化 明确明确学习者投入直接学习者投入直接 来自教师、材料来自教师、材料 或其他资源提供或其他资源提供 的问题中去的问题中去2. 证证 据据学习者在回答学习者在回答 问题时首先根问题时首先根 据事实证据据事实证据学习者自己确定学习者自己确定 实证是由什么构实证是由什么构 成的并收集这些成的并收集这些 证据证据学习者在他人的指学习者在他人的指 导下收集某些数据导下收集某些数据给学生数据让他给学生数据让他 们进行分析们进行分析给学生数据并告给学生数据并告 诉他们如何分析诉他们如何分析3. 解解 释释学生们根据实学生们根据实 证形成解释证形成解释学生们在总结了学生们在总结了 实证以后做出解释

11、实证以后做出解释学生们在根据实证学生们在根据实证 形成解释的过程中形成解释的过程中 得到指导得到指导给学生们几种方给学生们几种方 法让他们根据实法让他们根据实 证形成解释证形成解释给学习者提供实给学习者提供实 证证4. 评评 价价学习者将解释学习者将解释 与科学知识结与科学知识结 合在一起合在一起学习者独立地检学习者独立地检 验其他资源并形验其他资源并形 成这些资源与解成这些资源与解 释之间的联系释之间的联系教师指导学生通过教师指导学生通过 哪些途径去寻找有哪些途径去寻找有 关科学知识关科学知识给学生们科学知给学生们科学知 识与解释之间可识与解释之间可 能的联系能的联系5. 结结 果果学习者交

12、流与学习者交流与 验证解释验证解释学生们形成合理学生们形成合理 的符合逻辑的论的符合逻辑的论 点来交流他们的点来交流他们的 解释解释学生在交流的过程学生在交流的过程 中得到教师的指导中得到教师的指导为学生们提供粗为学生们提供粗 略的指导提纲来略的指导提纲来 深化他们的交流深化他们的交流 为学生们提供交为学生们提供交 流的具体步骤和流的具体步骤和 程序程序为学生们提供交为学生们提供交 流的具体步骤和流的具体步骤和 程序程序多多 - 学习者自主探究的程度学习者自主探究的程度 - 少少 少少 - 教师或学习材料得到的指导程度教师或学习材料得到的指导程度 - 多多二、信息技术环境下的探究性学习通过将信

13、息技术作为认知工具和环境创设工具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信息化的学习方 式式，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

14、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创设 情境情境启发启发 思考思考自主自主 学习学习交流交流 讨论讨论总结总结 提高提高创设问题情 境，引导学 生明确问

15、题启发性 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 动教教 学学 过过 程程教 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：特例：WebQuestWebQuestWebQuest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。(Dodge 1995) WebQuest的首创者是美国圣地亚哥州立大学的两位教授的首创者是美国圣地亚哥州立大学的两位教授 Tom March Bernie Dodge WebQuest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基于网络的主题探究学习, ,以学生调查研究为导向的学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。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，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