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1、数字化学习活动框架设计 第1页，本讲稿共22页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与实施策略n对专家驱动教学设计模式的反思对专家驱动教学设计模式的反思n数字化学习活动的框架设计数字化学习活动的框架设计n几个设计案例几个设计案例 天才相师 第2页，本讲稿共22页 要求教师的行为是操作的、按模式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自己去反思、去发现自己和改变自己的人
2、。这个时候，你就需要一个外在的人。这个时候，你就需要一个外在的模式、外在的操作，去规范他的行的模式、外在的操作，去规范他的行为。为。第3页，本讲稿共22页专家驱动教学设计模式的反思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传统的教学设计源自于工程项目的设计方法法n把教学过程看成是线性的、程式化的、确把教学过程看成是线性的、程式化的、确定的和预成性的，定的和预成性的，n把教学问题看成是具有良性结构问题，把教学问题看成是具有良性结构问题，n把学生学习过程等同于造房子的过程，教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，和学变成了机械的流程模块，第4页，本讲稿共
3、22页专家驱动教学设计模式的反思（续）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。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，是学习环境的思维方法，学习环境创设的主体是教
4、师，是教师的一种教师的一种行动化的反思和情境化的行动行动化的反思和情境化的行动。第5页，本讲稿共22页数字化学习活动的框架设计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支撑起丰富的、符合教师个性化特点的教学形态。教学形态。第6页，本讲稿共22页数字化
5、学习活动的框架设计（续）数字化学习活动的框架设计（续）n概要概要n教学目标教学目标n活动内容活动内容n科学探究科学探究n科学讨论科学讨论n科学阅读科学阅读n工具与资源工具与资源n设施环境设施环境n教学评价教学评价第7页，本讲稿共22页微型数字化学习活动设计微型数字化学习活动设计n微微型型活活动动嵌嵌入入课课程程中中，就就好好像像课课堂堂上上常常见见的的一一次次微微型型的的教教学学活活动动，所所用用学学时时可可以以是是十十分分钟钟，也也可可以以二二分分钟钟，一一课课时时，最最多多不不超超过过两两课时。课时。n教教学学目目标标非非常常有有限限，为为了了解解决决一一个个小小问问题题，加加深深对对一一
6、个个原原理理或或概念的理解，或者是对课程内容在一点上有所拓展。概念的理解，或者是对课程内容在一点上有所拓展。n各各个个模模块块是是可可以以有有取取舍舍和和重重组组，选选取取几几个个模模块块即即可可构构成成一一个微型活动。个微型活动。n科科学学讨讨论论作作为为微微型型活活动动的的核核心心，把把“做做中中学学”活活动动嵌嵌入入在在科科学学讨讨论论中中。科科学学讨讨论论一一般般采采取取问问题题导导向向的的对对话话方方式式，全全班班的的对对话话或或小小组的讨论。科学阅读一般作为活动的拓展，留在课后进行。组的讨论。科学阅读一般作为活动的拓展，留在课后进行。第8页，本讲稿共22页FOSSFOSS关于科学的
7、思维过程分类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。段相对应。n观察：利用感官获取信息观察：利用感官获取信息n交流：交谈、绘画、扮演交流：交谈、绘画、扮演n比较：配对、一一对应比较：配对、一一对应n组织：分组、排序组织：分组、排序n关联：因果、分类关联：因果、分类n推理：上位概念推理：上位概念/下位概念（或种下位概念（或种/属关系）、如果属关系）、如果那么推理（即条那么推理（即条件推理）、形成科学规则件推理）、形成科学规则n应用：制定战略性计划、发明应用：制定战略性计划、发明第9页，本讲稿共22页科学探
8、究科学探究 在数字化学习活动中是围绕数字化互动学习软件展开的，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，也可以是一个假设可以是对某一概念、原理的理解，也可以是一个假设验验证证归纳过程，还可以是开放的问题解决或探究过程。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我们强调数字化学习活动仅是“做中学做中学”活动的第活动的第二渠道，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
9、化。化学习活动是在此基础上的拓展和深化。第10页，本讲稿共22页科学讨论科学讨论 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，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。这就是教学中的科学讨论环节。n合作小组内的主题讨论合作小组内的主题讨论n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。发现。n学生表，帮助学生收集和整理数据，通过深入思考来讨论结学生表，帮助学生收集和整理数据，通过深入
10、思考来讨论结果。学生表可以是单个人的，也可以是集体的。果。学生表可以是单个人的，也可以是集体的。n反馈表，引出学生个人对特定问题的看法，以做评价之用。反馈表，引出学生个人对特定问题的看法，以做评价之用。第11页，本讲稿共22页科学阅读科学阅读 阅读能开拓视野，能够在数字化学习活阅读能开拓视野，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。观点来深化对概念的理解。基于互联网基于互联网的科学阅读是我们提倡的方式。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
11、不是阅读，而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，是科学学习的有效精心挑选的阅读材料，是科学学习的有效途径。途径。第12页，本讲稿共22页在只有一台计算机的课堂里在只有一台计算机的课堂里n合作小组平台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
12、需要上机的情况下，其够的上机时问。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。才能使所有学生都有机会参与到使用技术的活动中来。n演示平台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，为他们提供手段，一次学授一堂完整的课。教师可以操作计算机
13、，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。动手经验并使之强化知识内容。n独立研究平台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。会。n学习中心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。用这台机器进行学习。第13页，本讲稿共22页数字化环境下的数字化环境下的教学评价教学
14、评价n基于信息技术环境的课堂观察和评基于信息技术环境的课堂观察和评价价 n学生数学思维能力的概念图测量方学生数学思维能力的概念图测量方法法 n对学生作品的系统评价对学生作品的系统评价 第14页，本讲稿共22页瓢虫历险瓢虫历险:创建路径和路线创建路径和路线 创建路径和路线数字化案例创建路径和路线数字化案例创建了一个丰富多彩的计算创建了一个丰富多彩的计算机学习环境，学生们能在这机学习环境，学生们能在这一环境中应用他们学到的数一环境中应用他们学到的数字、测量和几何知识去解决字、测量和几何知识去解决有趣的问题。测试和修正瓢有趣的问题。测试和修正瓢虫活动的路径和路线。这些虫活动的路径和路线。这些互动软件
15、能帮助学生建构关互动软件能帮助学生建构关于路线和位置的概念，并用于路线和位置的概念，并用这些概念去解决实际问题。这些概念去解决实际问题。第15页，本讲稿共22页瓢虫历险瓢虫历险-学习几何学和测量概念学习几何学和测量概念1 1（小学（小学1-31-3年级）年级）分发学生活动单给分发学生活动单给每一位学生。要求学每一位学生。要求学生画出怎样能产生一生画出怎样能产生一条从瓢虫到树叶的简条从瓢虫到树叶的简单路径，当他们口头单路径，当他们口头描绘时，应引导学生描绘时，应引导学生使用向前移动，往后使用向前移动，往后移动，向右转和向左移动，向右转和向左转等有数学含义的词转等有数学含义的词汇。汇。第16页，本
16、讲稿共22页瓢虫历险瓢虫历险-学习几何学和测量概念学习几何学和测量概念2 2（小学（小学1-31-3年级）年级）学生将进行合作学习，同伴学生将进行合作学习，同伴分别担任分别担任“鼠标操作者鼠标操作者”和和“阅读记录者阅读记录者”角色。角色。“阅读记录者阅读记录者”将根据练习将根据练习纸读出移动的方向指令并记纸读出移动的方向指令并记录导引活动的观察记录。录导引活动的观察记录。“鼠标操作者鼠标操作者”控制鼠标在计控制鼠标在计算机屏幕上移动的方向，学算机屏幕上移动的方向，学习过程中学生将交换角色直习过程中学生将交换角色直至移动瓢虫至目的地为止。至移动瓢虫至目的地为止。第17页，本讲稿共22页瓢虫历险
17、瓢虫历险-学习几何学和测量概念学习几何学和测量概念3 3（小学（小学1-31-3年级）年级）教师导引学生的问题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你能发现瓢虫到达树叶的最短路径吗？你怎么知道的吗？你怎么知道的?你可以使用的最少的或最多的转动次数你可以使用的最少的或最多的转动次数是多少？是多少？在教室中有有没有旋转在教室中有有没有旋转45度的移动度的移动?在什么地
18、方找到旋转移动？你称呼这种旋在什么地方找到旋转移动？你称呼这种旋转叫什么？转叫什么？第18页，本讲稿共22页应用模拟理解距离、速度与时间的关系应用模拟理解距离、速度与时间的关系 沿着轨道行走的两名沿着轨道行走的两名赛跑者的模拟软件。计赛跑者的模拟软件。计算机模拟软件提供给小算机模拟软件提供给小学高年级学生一个熟悉学高年级学生一个熟悉的背景，而且允许他们的背景，而且允许他们分析深层次的运动关系，分析深层次的运动关系，他们能方便地操作环境他们能方便地操作环境和观察变化，理解随时和观察变化，理解随时间变化的函数的概念间变化的函数的概念 第19页，本讲稿共22页利用模拟软件理解距离、速度和时间的关利用
19、模拟软件理解距离、速度和时间的关系系1 1（小学（小学4-64-6年级）年级）n学生把轨道上两名赛跑者的图标拖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左向右，给赛跑者设置不同的步长并记录下来。并记录下来。n思考一下图像上的直线的倾斜度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什一下兰的和红的直线看上去像什么？么？n赛跑结果是否如你所猜想的？赛跑结果是否如你所猜想的？n你猜想胜利者是否是对的，说明你你猜想胜利者是否是对的，说明你的理由。的理由。第20
20、页，本讲稿共22页微型活动微型活动种子发芽种子发芽 讨论问题讨论问题2 2 如如果果在在暖暖棚棚里里，你你如如何何设设计计实实验验来来确确定定培培养养种种子子A达达到到最最高高发发芽芽率率的的理理想想条条件件 A.随随便便给给出出一一个个温温度度、水水份份和和光光照照的的条条件件，然然后后不不断断调调整整三三个个条条件件试试验验，取取发发芽芽率率最高的结果最高的结果B.首首先先固固定定温温度度和和光光照照条条件件，不不断断调调节节水水份份值值，找找到到发发芽芽率率最最高高时时的的水水份份条条件件固固定定这这一一水水份份条条件件，光光照照条条件件仍仍不不变变，再再调调节节温温度度值值，重重复复实
21、实验验，看看一一看看发发芽芽率率是是否否会提高？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。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.水水份份是是影影响响发发芽芽率率的的主主要要因因素素，给给定定一一个个温温度度和和光光照照值值，只只要要调调节节水水份份值值就就能能找找到到发发芽芽的理想条件，不要考虑温度和光照的调节。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 第21页，本讲稿共22页微型活动微型活动种子发芽种子发芽 讨论
22、问题讨论问题3 3 你你找找到到了了种种子子A A发发芽芽的的理理想想条条件件，下下面面四四个个陈陈述述中中哪哪一个是正确的？一个是正确的？A.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。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.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。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.C.在在每每次次培培养养种种子子实实验验中中，理理想想的的条条件件下下实实验验与与其其它它实实验验比比较较发芽率总是最高的。发芽率总是最高的。D.D.在在理理想想条条件件下下，实实验验得得到到的的发发芽芽率率预预期期是是大大量量同同类类发发芽芽实实验验中中最最好好的估计。的估计。（软件高度仿真，重复实验结果会出现微小差异软件高度仿真，重复实验结果会出现微小差异）第22页，本讲稿共22页