支持探究學習的數(shù)字化學習模型研究

1、支持探究學習的數(shù)字化學習模型研究 支持探究學習的數(shù)字化學習模型研究 數(shù)字化學習模型為學生探究學習搭建了一種交互學習情境，它改變了以往靜態(tài)的演示性教學方式，滿足了學生主動探究的需要，從而促進學生產(chǎn)生積極的學習行為和建構性的學習過程。 隨著現(xiàn)代教育技術的開展，尋找一種有效的教學工具，促進學生“自主探究與建構性的學習已越來越重要。數(shù)字化學習模型表達了這種要求，它不僅能激發(fā)學生強烈的學習動機，更能作為一種交互平臺，引導學生自主體驗、自主探究。本文以幾個數(shù)字化課件為例，分析數(shù)字化學習模型在教學中的應用，并對有關問題進行闡述。 1 數(shù)字化學習模型的概念及作用 1.1 概念界定 作為一種新的教學工具，一般認

2、為數(shù)字化學習模型是利用現(xiàn)代計算機的數(shù)字計算、數(shù)字處理、數(shù)字模擬、數(shù)字動畫、數(shù)字反應等技術，將學科知識的根本原理，邏輯概念的推理過程，互動的模擬操作，以交互模型的形式呈現(xiàn)給學生。同時，利用程序語言設計強大的交互反應信息，引導學生自主探究。 1.2 促進了“教與學方式的變革 數(shù)字化學習模型改變了傳統(tǒng)教學靜態(tài)的演示性呈現(xiàn)方式，它搭建了一種以學生為中心，以自主探究為導向，利用交互程序的反應信息指導操作的教學情境。這時，學生成為學習的主體，教師成為學生學習的合作者、組織者、促進者，從而使“教與學的方式發(fā)生了重大的變革。 1.3 突破了傳統(tǒng)教學的局限性 建構主義認為，知識是在個體與環(huán)境相互交互作用下，通過

3、意義建構的方式而獲得。傳統(tǒng)教學模式下，學生處于被動接受狀態(tài)，無法從自身體驗去建構知識。數(shù)字化學習模型所具有的開放性、直觀性，以及利用交互反應信息引導學生主動探究的學習方式，有利于學生建立新舊知識的聯(lián)系，有利于學生獲得對該學科學習的積極體驗與情感，從而使數(shù)字化學習模型成為學生認知和探究學習的關鍵。 2 數(shù)字化學習模型的設計原那么 2.1 選擇那些適合數(shù)字化動態(tài)模擬的教學內(nèi)容 不是所有的教學內(nèi)容都適合開發(fā)成數(shù)字化學習模型。學科知識的有些內(nèi)容，需要學生自己操作、體驗，如果只是應用電教媒體靜止的演示，那么無法滿足學生學習的需要。其實，這正是數(shù)字化學習模型的優(yōu)勢，它能把學科知識的根本原理、邏輯概念的推理

4、過程用數(shù)字化的形式動態(tài)模擬，把復雜的操作過程用虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)。在人美版小學三年級美術?我們的社區(qū)?關于取景構圖教學時，如果只是應用計算機截取幾幅靜態(tài)圖片演示說明不免顯得薄弱，缺乏以完全表達教學內(nèi)容，轉(zhuǎn)而采用設計數(shù)字化學習模型的方法，設計了?取景框?，很好地解決了這一問題。模型提供了與真實情景類似的社區(qū)場景，學生應用模型學習時，可以操控“取景框動態(tài)的在長卷式的“社區(qū)全景圖中動態(tài)選擇自己滿意的構圖，如果對自己的選擇不滿意，還可以回到場景中的“社區(qū)全景圖中重新開始，這種體驗過程本身就是一種創(chuàng)造過程，它極大地啟發(fā)了學生思維，培養(yǎng)了學生獨立思考和自主探究的能力。 2.2 設計要有趣 興趣是最好的老師。

5、學生有了興趣，才能激發(fā)其主觀能動性，教學才能收到良好效果。趣味性正是數(shù)字化學習模型的優(yōu)勢所在，它能讓書本靜止的頁面動態(tài)化，讓學科知識的根本原理條理化，讓抽象的概念形象化，讓互動的操作直觀化，從而讓學生學得輕松、學得快樂。 2.3 設計要生活化 所有的知識都來源于生活實踐。把數(shù)字化學習模型和生活實踐相結合，就將課堂教學延伸到生活中，加強了學科知識和生活的聯(lián)系，也培養(yǎng)了學生利用所學知識解決實際生活問題的能力。 2.4 設計要給學生留下思維想象的空間 數(shù)字化學習模型不能設計強制性引導學生得出唯一結論的流程。它的未知性吸引著學生去探索，它所構建的交互反應式學習情境，可以使學生通過動手操作、親身體驗，逐

6、步揭示事物的變化開展規(guī)律，從而促進學生思維的開展。 2.5 設計要發(fā)揮程序語言的優(yōu)勢構建交互反應 Richard E Mayer【1】在?多媒體學習?一書中指出，當多媒體學習材料具有交互性，并且能由學習者自由操控時，能促進學習者產(chǎn)生積極的學習行為與建構性的學習過程。伴隨著現(xiàn)代教育技術的開展，虛擬交互的大量出現(xiàn)與應用，代替了傳統(tǒng)面對面式的實體交流【2】。數(shù)字化學習模型就是充分運用交互技術引導學生體驗、探究。學生應用模型學習時，交互反應信息讓學生知道發(fā)生了什么，知道自己的操作是否正確，這樣學生可及時了解自己的學習過程，從而為下一步操作提供支持。這種反應信息包括學生目前在做什么，處于什么位置，以及操

7、作的提示信息。 用程序語言設計交互式反應信息主要有4種方法：利用視覺來設計交互式反應，例如，鼠標指向場景中某一具有交互屬性的對象時，該對象高亮顯示；利用音效來設計交互式反應；利用動畫來設計交互式反應，例如，鼠標拖動剪刀剪裁時，預先設計的剪刀動畫開始播放；利用文本來設計交互式反應，例如，學生的每一步操作，都能得到相應的提示、鼓勵甚至警告文字。 交互是一種認知參與，它直接影響學生對預期學習目標的理解。用程序語言設計的交互操作、交互反應，已經(jīng)成為衡量數(shù)字化學習模型的關鍵標準。 2.6 數(shù)字化學習模型的設計流程 3 數(shù)字化學習模型培養(yǎng)了學生自主探究的能力 3.1 數(shù)字化學習模型與自主探究的關系 心理學

8、研究說明：人對知識的認知，只有通過自身體驗和自主探究活動，才能逐漸內(nèi)化，進而建構自身的知識經(jīng)驗。數(shù)字化學習模型提供的探究學習流程，將自主探究設計在與模型的交互活動中，將學習任務設計在與模型交互的目標中，將知識的認知設計在應用模型的自身體驗中，表達了引領學生自主探究這一根底教育課程改革的宗旨。 3.2 數(shù)字化學習模型滿足了學生自主探究的需要 數(shù)字化學習模型充滿了未知性，沒有預設好的過程和目標，更沒有強制性的結論，這些特性，滿足了學生自主探究學習的需要。應用數(shù)字化學習模型學習，學生能夠與情境交互，并經(jīng)由自身的體驗去領悟新知識，自由實驗新的策略和想法。數(shù)字化學習模型沒有固定的模式，學生的每一步操作都

9、要靠自己分析判斷、體驗思考，模型只是同步提供過程的反應信息。正是這種不確定性，使得應用數(shù)字化學習模型學習成為一個創(chuàng)造性的過程，而不是一個演示性的操作步驟。 在人教版小學五年級數(shù)學“長方體和正方體的體積教學中，體積計算公式的推理過程是教學難點，筆者用程序語言設計了?擺一擺?數(shù)字化學習模型，學生應用模型動手拼擺長方體時，交互程序及時反應如下信息：長方體的長、寬、高，小正方體的數(shù)量，長方體的體積。學生根據(jù)自己的操作和反應信息提出猜測，再通過反復的拼擺操作驗證自己的猜測。這樣教學徹底改變了傳統(tǒng)的教學方式，每個學生都成為自己學習的主人。 3.3 數(shù)字化學習模型提高了學生自主探究能力 教學的目的并非只是訓

10、練學習者如何答復下列問題，而是希望學習者能夠廣泛及靈活地運用知識【3】。傳統(tǒng)教學中，教師的主導地位使得學生很少有時機自主探究知識，當然更談不上應用知識。數(shù)字化學習模型在設計時，擯棄了傳統(tǒng)的單純演示性教學方式，立足于創(chuàng)設自主探究的學習情境。它打破了教育的“言語主義和指導主義的窠臼，倡導了體驗與建構主義的學習。應用數(shù)字化學習模型學習，學生完全處于中心地位，他們自由地分析判斷、操作思考，每個學生都可以利用聰明才智實現(xiàn)自己獨有的創(chuàng)想，學生自主探究的能力就在這種體驗和建構中不斷提高。 4 結語 數(shù)字化學習模型建立在科學研究的根底上，設計制作涉及多學科知識領域，它所建立的交互式學習情境，為學生自主探究的學習