交互式數(shù)學(xué)科學(xué)課堂IMS1.ppt

交互式數(shù)學(xué)/科學(xué)課堂（IM/SC）,研究詳解,2012年春,Rob Foshay博士 教育研究總監(jiān),2 | TI Strictly Private,我們必須回答的問(wèn)題,根據(jù)研究，TI-Npire 交互式數(shù)學(xué)/科學(xué)課堂（TI-Nspire IM/SC）能夠滿足數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)習(xí)的什么重要需求？ 技術(shù)在滿足這些需求中充當(dāng)了什么角色？ 效果有多顯著？ 根據(jù)研究，應(yīng)如何最有效地采用技術(shù)以提高教學(xué)效果？,數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)習(xí)的重要需求,掌握所有知識(shí)類型：深刻理解彼此之間的關(guān)系 隨時(shí)調(diào)動(dòng)每一位學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,3 | TI Strictly Private,Shavelson, R., M. A. Ruiz-Primo等 (2003)。“學(xué)習(xí)評(píng)估新方法之評(píng)價(jià)”。 加利福尼亞州洛杉磯市，加州大學(xué)洛杉磯分校教育和信息研究研究生院。,使用我們最強(qiáng)大的教學(xué)策略,4 | TI Strictly Private,Hattie, J.A C. (2002)。優(yōu)秀教師應(yīng)具備哪些特質(zhì)？與眾不同的教師：研究有哪些發(fā)現(xiàn)？ (pp. 3-26)?；蒽`頓：新西蘭教育研究理事會(huì)。,IM/SC技術(shù)可以提供幫助之處,5 | TI Strictly Private,如果教師和學(xué)生運(yùn)用技術(shù)來(lái)改進(jìn)這些教學(xué)策略，技術(shù)就能促進(jìn)學(xué)習(xí)。,Hattie, J.A C. (2002)。優(yōu)秀教師應(yīng)具備哪些特質(zhì)？與眾不同的教師：研究有哪些發(fā)現(xiàn)？ (pp. 3-26)?；蒽`頓：新西蘭教育研究理事會(huì)。,6 | TI Strictly Private,TI-Nspire IM/SC技術(shù)的五個(gè)顯著作用,通過(guò)技術(shù)手段減輕計(jì)算負(fù)擔(dān)，以減少認(rèn)知負(fù)擔(dān)，從而使學(xué)生能專注于更高層次的數(shù)學(xué)和科學(xué)推理及理解過(guò)程。 提供合適相關(guān)領(lǐng)域的多種表示法，以加深對(duì)概念的理解以及學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)不同知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性。 提供仿真/游戲和建模工具，便于理解和發(fā)現(xiàn)原理模式及其在數(shù)學(xué)/科學(xué)推理中的應(yīng)用。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)學(xué)生與教師之間的聯(lián)系，使學(xué)生能迅速與全班分享和討論他們?cè)趫D形計(jì)算器上完成的作業(yè)。 學(xué)習(xí)評(píng)估（形成性評(píng)估），從教案中自帶的探頭問(wèn)題收集和匯總實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以便決定下一步該怎么做。,有關(guān)減輕計(jì)算負(fù)擔(dān)的研究綜述,在教學(xué)中合理使用圖形計(jì)算器不會(huì)妨礙培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)技能。 (Burrill, Allison et al. 2002) 密歇根州立大學(xué) 研究表明，學(xué)生在教學(xué)和測(cè)試期間使用圖形計(jì)算器能提高他們的運(yùn)算和解題技能。 (Ellington 2003) 弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué) 研究表明，當(dāng)學(xué)生經(jīng)常使用圖形計(jì)算器時(shí)，他們往往能夠在全國(guó)性、州級(jí)和校級(jí)測(cè)試中取得更高的分?jǐn)?shù)。有些研究已將圖形計(jì)算器在課堂和家庭作業(yè)中的使用都包含在內(nèi)。研究還表明，這不單與使用的頻度有關(guān)，也與使用的方法有關(guān)。 (Center for Technology in Learning 2009) 斯坦福研究院,7 | TI Strictly Private,有關(guān)多種表示法的研究綜述,運(yùn)用圖形計(jì)算器教學(xué)，采用被認(rèn)為成功的方法教學(xué)，證明能產(chǎn)生平均學(xué)習(xí)收益14%-50%。 (Ellington 2003) 弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué) 在6-8年級(jí)中使用圖形計(jì)算器進(jìn)行代數(shù)教學(xué)和測(cè)試被證明是有效 的。 (Helsel, Hitchcock et al. 2006) 教育實(shí)現(xiàn)技術(shù)中心 (CITEd). 學(xué)生使用圖形技術(shù)，已證明能更好地理解函數(shù)與變量，在求解代數(shù)應(yīng)用題和解釋圖形時(shí)也表現(xiàn)更好。 (Ellington 2003) 弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué) 適當(dāng)使用圖形計(jì)算器，證明能讓各個(gè)水平的學(xué)生都更好地理解復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念。 (Roschelle and Singleton 2008) 斯坦福研究院,8 | TI Strictly Private,有關(guān)建模和仿真的研究綜述,根據(jù)已有報(bào)道，在普通科學(xué)學(xué)習(xí)技能和跨學(xué)科領(lǐng)域，包括物理、化學(xué)、生物和地球空間科學(xué)上，使用建模和仿真有助于學(xué)生加深理解和提高成績(jī)。 (Kulik, 2002) “仿真可促進(jìn)學(xué)生對(duì)假設(shè)分析和概率（而非確定性）的學(xué)習(xí)?！?Akpan & Andre, 2000) 在一堂高中生物課上，那些在實(shí)際解剖前使用了蟲(chóng)子解剖仿真的學(xué)生，所學(xué)到的東西比單做解剖的學(xué)生更多。(Akpan, 2002) 一項(xiàng)對(duì)計(jì)算機(jī)仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究表明，使用仿真的學(xué)生的成績(jī)和動(dòng)手能力高于親手做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生。 (Geban, Askar, & Ozkan, 1992) 一項(xiàng)通過(guò)仿真進(jìn)行生態(tài)問(wèn)題建模的研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生能夠成功地設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和分析了三個(gè)生態(tài)問(wèn)題的結(jié)果，甚至求解的任務(wù)越復(fù)雜，效果改善越明顯。學(xué)生也開(kāi)始采用更正規(guī)的分析策略，而不是依賴于試錯(cuò)法。(Mintz, 1993) Center for Technology in Learning, 斯坦福研究院(2011),9 | TI Strictly Private,有關(guān)聯(lián)網(wǎng)課堂及學(xué)習(xí)評(píng)估的研究,在教授代數(shù)時(shí)有效使用TI無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)能將學(xué)生成績(jī)平均提升14%以上相當(dāng)于一名具有15年教齡的教師的貢獻(xiàn)。 Owens, Pape et al (2008), 俄亥俄州立大學(xué) 研究表明，如果教師通過(guò)聯(lián)網(wǎng)課堂更多地了解學(xué)生的數(shù)學(xué)思維狀況，則學(xué)生在數(shù)學(xué)成績(jī)測(cè)驗(yàn)中的得分往往更高。 Center for Technology in Learning, 斯坦福研究院(2009) TI無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)被證明能提升專業(yè)數(shù)學(xué)班的學(xué)生成績(jī)。 Sinclair, Owston等 (2009) 有效使用TI無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)有助于學(xué)生在代數(shù)學(xué)習(xí)中取得比單用圖形計(jì)算器更好的成績(jī)，能夠提升學(xué)生的概念理解、參與度及花在任務(wù)上的時(shí)間。 Stroup, Carmona, et al (2009) 德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校 TI-Nspire無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)可以改善課堂交互性。 Clark-Wilson (2010) 奇切斯特大學(xué),10 | TI Strictly Private,11 | TI Strictly Private,形成性評(píng)估的兩種基本策略,（課前測(cè)試）/課后測(cè)試） 學(xué)習(xí)檢查/快速測(cè)驗(yàn) 課程或單元的（開(kāi)端和）結(jié)束時(shí) 目的：控制進(jìn)度（是非決策） 通常預(yù)先準(zhǔn)備好問(wèn)題 然后，重新教授（或搜集更多診斷數(shù)據(jù)）適應(yīng)性策略 嵌入式 截屏（或?qū)W習(xí)檢查/快速測(cè)驗(yàn)） 作為課程的一部分（每個(gè)教學(xué)點(diǎn)的一部分） 目的：提供診斷性反饋（找出錯(cuò)誤判斷的原因） 預(yù)先準(zhǔn)備好的或同步問(wèn)題/教案 然后，準(zhǔn)確彌補(bǔ)不足消除/誤解差異化或適應(yīng)性策略,情感效果,使用TI-Nspire技術(shù)的班級(jí)表現(xiàn)出： 在確定不同的提供方式及解題方法上，學(xué)生表現(xiàn)出更強(qiáng)的自主性和自信心。 通過(guò)激發(fā)對(duì)數(shù)學(xué)的自然興趣，學(xué)生有了積極性。 學(xué)生獲得即時(shí)反饋及評(píng)估其理解程度的機(jī)會(huì)更多。 (Clark-Wilson 2008) 奇切斯特大學(xué) 據(jù)報(bào)道，在職前教育中使用TI-Nspire技術(shù)能夠激發(fā)學(xué)習(xí)意愿，教學(xué)效果更好。 (Spector, Jakubowski et al. 2008) 佛羅里達(dá)州立大學(xué) 據(jù)觀察，在方法教學(xué)中更多集成圖形和數(shù)據(jù)收集技術(shù)，能提升準(zhǔn)教師們對(duì)使用課堂技術(shù)的信心和理解力。 (Lyublinskaya, Donoghue et al. 2007) 紐約城市大學(xué),12 | TI Strictly Private,有關(guān)技術(shù)成效的研究,原理： 課堂技術(shù)是真正意義上可以改進(jìn)學(xué)習(xí)的必要條件，但不是充分條件。 要從真正意義上改進(jìn)學(xué)習(xí)，需要切實(shí)改變教學(xué)實(shí)踐。 技術(shù)成效往往一開(kāi)始僅僅是1對(duì)1地取代業(yè)已熟悉的任務(wù)；隨后才是對(duì)教學(xué)實(shí)踐的改變。 因此，技術(shù)對(duì)教授與學(xué)習(xí)的影響只會(huì)逐漸地隨著時(shí)間推移而發(fā)生。 Ruthven, 2009 Means, 2009,13 | TI Strictly Private,14 | TI Strictly Private,教師眼中的IM/SC,交 互,課 堂,學(xué)校/學(xué)區(qū)/校理事會(huì),15 | TI Strictly Private,交互,信息,交互：教師、學(xué)生及所教數(shù)學(xué)內(nèi)容之間的相互作用。,16 | TI Strictly Private,交互,問(wèn)題,交互：教師、學(xué)生及所教數(shù)學(xué)內(nèi)容之間的相互作用。,信息,17 | TI Strictly Private,交互,回答,交互：教師、學(xué)生及所教數(shù)學(xué)內(nèi)容之間的相互作用。,問(wèn)題,信息,18 | TI Strictly Private,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,交互,交互：教師、學(xué)生及所教數(shù)學(xué)內(nèi)容之間的相互作用。,信息,19 | TI Strictly Private,?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,交互,交互：教師、學(xué)生及所教數(shù)學(xué)內(nèi)容之間的相互作用。,信息,20 | TI Strictly Private,課堂,工作環(huán)境,?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,21 | TI Strictly Private,課堂,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,22 | TI Strictly Private,課堂,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,23 | TI Strictly Private,課堂,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,24 | TI Strictly Private,課堂,時(shí)間 節(jié)省,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,25 | TI Strictly Private,學(xué)校/學(xué)區(qū)/校理事會(huì),管理,時(shí)間 節(jié)省,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,管理,時(shí)間 節(jié)省,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,26 | TI Strictly Private,學(xué)校/學(xué)區(qū)/校理事會(huì),教師,管理,時(shí)間 節(jié)省,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,教師,27 | TI Strictly Private,學(xué)校/學(xué)區(qū)/校理事會(huì),課程,管理,時(shí)間 節(jié)省,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,教師,課程,28 | TI Strictly Private,學(xué)校/學(xué)區(qū)/校理事會(huì),教學(xué),管理,時(shí)間 節(jié)省,課程腳本,教案模式,資源 系統(tǒng),?決策,反饋/ 結(jié)果,回答,問(wèn)題,信息,工作環(huán)境,教師,課程,教學(xué),29 | TI Strictly Private,學(xué)校/學(xué)區(qū)/校理事會(huì),時(shí)間,30 | TI Strictly Private,教師告訴我們TI-Nspire IM/SC的好處,吸引學(xué)生參與具有數(shù)學(xué)/科學(xué)意義的教學(xué)活動(dòng)； 關(guān)注數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的聯(lián)系； 跟蹤學(xué)生所掌握的知識(shí)，并相應(yīng)地進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整/差異化教學(xué)； 讓學(xué)習(xí)成為教師和學(xué)生共同的責(zé)任。 技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 使用一對(duì)一技術(shù)和工具鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)際生活中重要的數(shù)學(xué)和科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行探索。 不同知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性引導(dǎo)學(xué)習(xí)解決實(shí)際生活中