数字化学习活动框架设计

数字化学习活动框架设计
数字化学习活动框架设计
与实施策略

对专家驱动教学设计模式的反思
数字化学习活动的框架设计
几个设计案例

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要求教师的行为是操作的、按模式去行动意味
着什么呢？在我看来，就是意味着你把他看成
手段，看成不能思想的人、不能自己领悟的人、
不能自己去反思、去发现自己和改变自己的人。
这个时候，你就需要一个外在的模式、外在的
操作，去规范他的行为。
专家驱动教学设计模式的反思
传统的教学设计源自于工程项目的设计方法﹕
把教学过程看成是线性的、程式化的、确定的和预成性的，
把教学问题看成是具有良性结构问题，
把学生学习过程等同于造房子的过程，教和学变成了机械的流
程模块，
专家驱动教学设计模式的反思（续）
这种以专家为驱动的纯工程的教学设计方法，不仅忽略了实际
教学行为和教师和学生的交互，还使教师唯专家是从，丧失了自主
设计的主体性。
随着学习理论的发展，人们对教学设计的认识早已摆脱了程式
化的索缚，而是把其看作是一种促进教师创设学习环境的思维方法
，学习环境创设的主体是教师，是教师的一种行动化的反思和情境
化的行动。
数字化学习活动的框架设计
数字化数学活动结构不是模式或模版，而是一种灵活
的框架，大致相当于建筑的骨架，骨架只是提示教师设计
什么，而不是具体要求教师按一种程式化的模式要求进行
设计，这样骨架就可以支撑起丰富的、符合教师个性化特
点的教学形态。
数字化学习活动的框架设计（续）
概要
教学目标
活动内容
科学探究
科学讨论
科学阅读
工具与资源
设施环境
教学评价
微型数字化学习活动设计
微型活动嵌入课程中，就好像课堂上常见的一次微型的教学活动，所用学
时可以是十分钟，也可以二＋分钟，一课时，最多不超过两课时。

教学目标非常有限，为了解决一个小问题，加深对一个原理或概念的理解
，或者是对课程内容在一点上有所拓展。

各个模块是可以有取舍和重组，选取几个模块即可构成一个微型活动。
科学讨论作为微型活动的核心，把“做中学”活动嵌入在科学讨论中。科
学讨论一般采取问题导向的对话方式，全班的对话或小组的讨论。科学阅
读一般作为活动的拓展，留在课后进行。
FOSS关于科学的思维过程分类
FOSS按照特定的顺序把思维过程组织起来，与认知发展阶段相对应。
观察：利用感官获取信息
交流：交谈、绘画、扮演
比较：配对、一一对应
组织：分组、排序
关联：因果、分类
推理：上位概念/下位概念（或种/属关系）、如果…那么推理（即条件推理）、形
成科学规则

应用：制定战略性计划、发明
科学探究
在数字化学习活动中是围绕数字化互动学习软件展开的，可以是对
某一概念、原理的理解，也可以是一个假设–验证–归纳过程，还可以
是开放的问题解决或探究过程。
我们强调数字化学习活动仅是“做中学”活动的第二渠道，不仅不
应当排斥实际的观察和实验，而且始终要把真实世界的观察和实验活
动放在第一位，数字化学习活动是在此基础上的拓展和深化。
科学讨论
将体验转化为对原理、概念的理解和应用。这一过程需要大量的
信息处理、内部确证、以及已知信息的证实等过程，这就是教学中的
科学讨论环节。

合作小组内的主题讨论
全班式的问答和对话，向全班同学总结探究活动的重点内容和发现。
学生表，帮助学生收集和整理数据，通过深入思考来讨论结果。学生表可以是
单个人的，也可以是集体的。

反馈表，引出学生个人对特定问题的看法，以做评价之用。
科学阅读
阅读能开拓视野，能够在数字化学习活动以外充实自己的经
验，可以了解相关的观点来深化对概念的理解。基于互联
网的科学阅读是我们提倡的方式。

阅读固然重要，但我们坚信，数学和科学教学信息的主要
来源，并不是阅读，而应该是个人的经验。在实践活动之后
阅读精心挑选的阅读材料，是科学学习的有效途径。
在只有一台计算机的课堂里
合作小组平台——在进行较大项目的研究时需把不同主题分配给各个小组。而且至少有两个主题
需要应用计算机。这样，在项目实施过程中这两个小组分配到足够的上机时问。此外，这两个小
组成员碰头的时间，即不需要上机的情况下，其他小组可以上机获取资源或准备演示文稿。确保
学生轮流是很重要的，因为这样才能使所有学生都有机会参与到使用技术的活动中来。

演示平台——通过大屏幕监视器，液晶显示屏仪表板，或与计算机相连的课堂用电视机等手段，
一次学授一堂完整的课。教师可以操作计算机，或者由学生轮流操作，为他们提供动手经验并使
之强化知识内容。

独立研究平台——根据需要，把计算机放在合适的地方，以便每个学生小组都能获取网上资源。
有些教师发现采用签名的方法有助于提高平等上机的机会。

学习中心——它把计算机作为某个确定的学习活动的一个组成部分，每个小组轮流使用这台机器
进行学习。
数字化环境下的教学评价
基于信息技术环境的课堂观察和评价
学生数学思维能力的概念图测量方法
对学生作品的系统评价
瓢虫历险:创建路径和路线
创建路径和路线数字化案例创建了
一个丰富多彩的计算机学习环境，
学生们能在这一环境中应用他们学
到的数字、测量和几何知识去解决
有趣的问题。测试和修正瓢虫活动
的路径和路线。这些互动软件能帮
助学生建构关于路线和位置的概念
，并用这些概念去解决实际问题。
瓢虫历险-学习几何学和测量概念1
（小学1-3年级）
分发学生活动单给每一位学
生。要求学生画出怎样能产生
一条从瓢虫到树叶的简单路径
，当他们口头描绘时，应引导
学生使用向前移动，往后移动
，向右转和向左转等有数学含
义的词汇。
瓢虫历险-学习几何学和测量概念2
（小学1-3年级）
学生将进行合作学习，同伴分别
担任“鼠标操作者”和“阅读／记
录者”角色。“阅读／记录者”将
根据练习纸读出移动的方向指令并
记录导引活动的观察记录。“鼠标
操作者”控制鼠标在计算机屏幕上
移动的方向，学习过程中学生将交
换角色直至移动瓢虫至目的地为止
。
瓢虫历险-学习几何学和测量概念3
（小学1-3年级）

教师导引学生的问题
•描述你创建的让瓢虫到达树叶的路径
•你能找出另一条路径吗？
•你在移动中应用了多少方位指令
•你在移动中应用了多少方位指令？
你能发现瓢虫到达树叶的最短路径吗？你怎
么知道的?

•你可以使用的最少的或最多的转动次数是多
少？

•在教室中有有没有旋转45度的移动?
•在什么地方找到旋转移动？你称呼这种旋转
叫什么？
应用模拟理解距离、速度与时间的关系
沿着轨道行走的两名赛跑者
的模拟软件。计算机模拟软件
提供给小学高年级学生一个熟
悉的背景，而且允许他们分析
深层次的运动关系，他们能方
便地操作环境和观察变化，理
解随时间变化的函数的概念
利用模拟软件理解距离、速度和时间的关系1
（小学4-6年级）
学生把轨道上两名赛跑者的图标拖曳到起
跑点为零处，方向要求都从左向右，给赛
跑者设置不同的步长并记录下来。

思考一下图像上的直线的倾斜度像什么？
在按下步进键之前思考一下兰的和红的直
线看上去像什么？

赛跑结果是否如你所猜想的？
你猜想胜利者是否是对的，说明你的理由
。
微型活动﹕种子发芽
讨论问题2

如果在暖棚里，你如何设计实验来确定培养种子A达到最高发芽率的理想条件﹕
A.随便给出一个温度、水份和光照的条件，然后不断调整三个条件试验，取发芽率最高的结果
B.首先固定温度和光照条件，不断调节水份值，找到发芽率最高时的水份条件﹔固定这一水份条
件，光照条件仍不变，再调节温度值，重复实验，看一看发芽率是否会提高？重复上面的做

法，直至找到发芽率最高的水份、温度和光照条件。

C.水份是影响发芽率的主要因素，给定一个温度和光照值，只要调节水份值就能找到发芽的理想
条件，不要考虑温度和光照的调节。

D.依照你过去做过的其它类型种子的程想发芽条件实验，给出一个经验估计值
微型活动﹕种子发芽
讨论问题3
你找到了种子A发芽的理想条件，下面四个陈述中哪一个是正确的
？

A.在理想的条件下，每次培养种子实验结果发芽率总是相等的。
B.在理想的条件下，每次培养种子实验结果发芽率总是不相等的。
C.在每次培养种子实验中，理想的条件下实验与其它实验比较发芽率总是最高的
。

D.在理想条件下，实验得到的发芽率预期是大量同类发芽实验中最好的估计。
（软件高度仿真，重复实验结果会出现微小差异）