数字化学习环境及支撑平台研究课件.ppt

数字化学习环境及支撑平台研究,1、为什么要用数字化手段建立学习环境？2、在学习过程中哪些环节需要数字化学习环境？3、数字化学习环境有哪些类型？4、应如何构建数字化学习支撑环境？5、构建数字化学习环境需要什么样的支撑平台？,关于数字化学习，我们必须回答下列问题,数字化学习环境的定位；如何构建数字化学习环境；数字化学习环境分类；构建数字化学习环境应建设的支撑平台；信息技术与课程有效整合模式及方法体系研究课题介绍；,谢谢大家！,1、数字化手段在学习中的角色工具。2、数字化学习环境的定位提高课程教与学的质量和效率，实现学习目标。构建教与学的有效模式及方法。为课改实施提供全方位支持知识学习转变为能力培养，需要学生能够参与的过程。充分考虑学生的能力差异，需要不同层次的培养内容。充分考虑学生的兴趣差异，需要不同类别的培养内容。动态调整学习方式，需要实时获取学习情况的途径。合作发展，需要有效支撑合作的环境。给学生清晰的学习内容体系，需要支撑的手段。,一、数字化学习环境的定位,返回,二、如何构建数字化学习环境,构建数字化学习环境的基本方法如下：步骤1 学习过程中数字化点（整合点、信息化点）诊断。学习目的、相应内容和过程系统分类，常规学习手段在支撑学习过程中存在的困难分析，诊断数字化点。关键点是学习过程及模式设计。步骤2 对数字化手段在学习上的优势及特点系统分类。步骤3 研究利用数字化手段解决学习过程中数字化点困难的模式和方法。步骤4 设计有效的支撑资源与软件平台。步骤5 将资源和软件平台集成为不同类型的学习环境。步骤6 探索数字化学习环境下支撑平台的应用模式。,返回,按照对象、学习阶段、学习目的、学习方式、学习活动等设计资源与软件。使用对象：学生、教师、教师与学生、学生与学生。学习目的：学科知识与技能，综合能力培养，综合素养。学习阶段：课上、课下。学习方式：自主、主导/主体、主宰/接受（独立/合作）。学生活动：知识学习（认知与探究）与训练，能力形成教师活动：备课、讲课；引导学生思考，引导学生研究性、自主性学习；引导学生训练、测试。教师和学生共同活动：交流研讨，作业，答疑，远程指导、测试与评价。学生之间活动：交流研讨，信息共享等。学习地点：教室、家庭、公共场所等。,支撑资源与软件设计中应研究的问题资源体系架构及标准研究；资源设计与开发方法及应用模式研究；软件体系架构及标准研究；软件设计与开发方法及应用模式研究；无编码资源制作工具软件分类、设计、开发及应用研究；资源组织与管理、编辑、集成的方法及标准研究；学习资源网站的分类、架构、开发方法及应用研究；学科单元（或课）可共享（或重用）最大素材集合研究;虚拟仿真技术的应用；智能导学、诊断；寓教于乐的游戏；学科架构体系构建及个性化系统测试；系统的整合方法体系。,返回,数字化手段的主要优势交互性；独立使用性；变静为动；变抽象为形象；变微观为正常；虚拟、模拟性；展现过程；零距离性；快速传播性；记录性；实时性；丰富性；调动积极性；激发兴趣；传承方法；整合智慧；,数字化手段的作用内容学习工具；内容载体及呈现工具；形成可参与过程的工具；交流研讨、相互评价工具；相互学习、合作学习工具；自主学习工具；满足能力差异和兴趣差异的学习工具；激发兴趣、培养综合能力的工具；,返回,（1）要让学生有学习动力动力来源：来自生存本能的需要和好奇心；教学设计的关键安排合适的学习内容，使之与学生的生存本能需要或好奇心吻合，确保学生有动力；（2）要让学生在一个清晰的框架下学习教学设计的关键学生在大脑中建立一个什么样的体系，如何建立；训练到底练什么，按照什么体系练，应如何出题。,学习模式及过程设计的要点,（3）要提高学生的学习效率影响学习效率最重要的因素信息形态：学生对不同形态信息接收的质量和效率不同；年龄因素：年龄不同，对能够接受的学习内容和适应的学习方式不同。教学设计的关键：安排合适的学习方式和过程，符合学生的年龄特征；设计学习内容有效的呈现形态，提高学生接受的质量和效率。5,（4）要处理好知识、技能培养与创新思维能力培养的关系掌握知识并形成技能只能够重复别人以往的工作；要尽可能培养学生会思维，会创新。在学科内容学习同时，注重培养学生的综合思维能力，尽可能实现学科间的有机结合。1，2教育不是让学生没有问题了，而应是让学生越来越会发现更多的问题。,返回,PC_Based 数字化学习环境；Mobile_Base 数字化学习环境；PDMA_Based 数字化学习环境；,三、数字化学习环境分类,返回,学习方式同步在线学习实时互动学习异步在线学习异步离线互动学习独立学习,Mobile_Base 数字化学习环境,返回,支撑体系学习软件学习资源学习支撑网站学习支撑服务体系使用地点有信号的任何地点,学习方式异步离线互动学习独立学习支撑体系学习软件学习资源学习支撑网站学习支撑服务体系使用地点无地点限制,PDMA_Based 数字化学习环境,返回,环境分类及特点；学习方式同步在线学习实时互动学习异步在线学习异步离线学习独立学习支撑体系学习软件学习资源学习支撑网站学习支撑服务体系,PC_Based 数字化学习环境,返回,使用地点学校；家庭公共场所使用目的知识技能综合能力素养使用时段课上课下,PC_Based 数字化学习环境分类及特点分析（1）多媒体教室；（2）计算机教室；（3）校园网络；（4）互联网络；,返回,（1）多媒体教室比较适合的学习内容：知识认知学习，方法及过程的讲解。比较适合的教与学方式：教师利用多媒体引导学生学习，媒体作为学习内容的有效呈现手段，在部分问题上，教师可以让个别学生参与媒体互动式教学。能够有效支持的学习步骤：情景创设、讲解、引发思考及讨论、归纳总结、拓展思维、学科间交叉、学科体系化、系统训练、中高考模拟。需要的支持条件：教学资源库、备课及讲课平台。,返回,（2）计算机教室比较适合的学习内容：知识认知、探究，方法及过程的讲解、探究、运用与实践，能力的培养等。比较适合的教与学方式：教师引导学生利用网络自主、协作、研究性学习，网络既作为学习内容的有效呈现手段及来源，又作为学生自主学习、协作学习、交流研讨、动态测评等的有效支撑手段。能够有效支持的学习步骤：学生间的交流研讨、教师与学生间的交流研讨、动态实时测评与反馈、学生间的评价、教师对学生的评价、情景创设、讲解、引发思考及讨论、归纳总结、拓展思维、学科间交叉、学科体系化、系统训练、中高考模拟。需要的支持条件：网络教学资源库，备课及讲课平台，学生自主学习平台、协作学习平台，教学测评、评价及反馈平台，教学管理平台，研究性学习平台，学习资源网站等。,返回,（3）校园网络比较适合的学习内容：知识认知、复习、巩固与拓展、知识的探究学习，方法及过程的巩固、探究与拓展、运用与实践，研究能力的培养，学生综合素质的形成等。比较适合的教与学方式：教师引导学生利用网络拓展学习空间，巩固学习内容，完善学科体系，开拓视野。能够有效支持的学习步骤：学生间的交流研讨、教师与学生间的交流研讨、反馈、巩固提高、拓展思维、学科间交叉、学科体系化、系统训练。需要的支持条件：网络教学资源库，学生自主学习平台、协作学习平台，教学测评、评价及反馈平台，研究性学习平台，学习资源网站等。,返回,（4）互联网络比较适合的学习内容：知识认知、复习、巩固与拓展，知识的探究学习，方法及过程的巩固、运用与实践，能力的培养，学生综合素质的形成等。比较适合的教与学方式：学生利用网络拓展学习空间，巩固学习内容，完善学科体系，开拓视野。能够有效支持的学习步骤：学生间开放的交流研讨、教师与学生间的交流研讨、巩固提高、拓展思维、学科间交叉、学科体系化、系统训练等。需要的支持条件：学习资源网站、交流研讨的支持工具等。,返回,学校PC_Based 数字化学习平台,学习支撑系统,教学支撑系统,动画工具：专向工具、二次开发工具，如：解不等式平台 解方程组平台 化学编辑平台 四则运算平台 化学知识平台 动画工具 数学函数训练 几何讲解 化学实验训练 物理光学平台 物理电学平台 历史活动地图,学科动画开发工具,返回,支撑平台重点建设的内容；支撑平台建设的原则；,四、构建数字化学习环境应建设的支撑平台,返回,按照数字化点建设结构化的资源，这些资源应能够满足数字化环境下不同内容学习以及多种类型能力形成的需要。支撑不同形式、不同阶段、不同目的、不同地点等学习过程的平台：内容学习支撑平台（动画、仿真实验室等）；学习过程支撑平台：有效支撑内容学习、训练、诊断与评价等学习过程（课上或课下，规定或拓展内容）；评价支撑平台：教师对学生评价（实时、异步）；学生相互评价（实时、异步）；交流研讨平台：师生、生生、与社会（实时或异步）；资源建设及学习环境构建工具平台；学习管理平台。,1、支撑平台重点建设的内容,返回,要依据学习模式与方法；学习过程确实需要根据不同类型学习目的、相应内容和过程的不同需要以区域、学校、学科或班级等为组织单位以学校课堂学习引领课后学习以学校任务引领学生拓展学习学生愿意参与或必须参与营造学生愿意参与的过程满足学生的个性需要（能力和兴趣差异）关注每个学生的学习情况支撑学生的均衡发展要充分考虑可利用的硬件及软件条件（在线、离线，单独、共同，局域、广域）,2、支撑平台建设的原则,返回,完成确定性内容学习的教学模式分类学生获得学习内容的形式：认知方式、探究方式。教学模式具体分为：认知讲授式、探究讲授式；独立认知式、独立探究式；独立协作认知式、独立协作探究式；主体认知式、主体探究式；主体协作认知式、主体协作探究式；以上方式的组合方式。在探究式中，根据内容不同，可以采用归纳法、类比法、演绎法、计算法、对比分析法、实验法等。有些模式在传统教学条件下是很难完成的，如独立探究、主体探究等。信息技术为这些教与学的模式提供了有效支撑。,学科教与学的模式,未知信息的获得，新的规律、方法的总结等学习任务的完成模式-研究性学习：研究方法的学习、运用研究方法获得新的未知内容。研究方法学习：教师研究、学生观摩；研究性学习模式学生独立研究学生协作独立研究教师引导下的学生独立研究教师引导下的学生协作研究研究性学习方法验证式研究：确定主题、提出假设、搜集信息、验证假设、交流质疑、成果评价、成果共享推导式研究：确定主题、搜集信息、分析归纳、得出结论、交流质疑、提炼升华、成果评价、成果共享,返回,研究性学习平台架构及其作用,作用与目的：为研究性学习过程提供必要的支撑环境和管理手段教师功能为学生发布信息、学习内容等管理学生选择的研究题目管理学生协作小组管理学生搜集的信息、形成的结论管理学生相互交流过程、相互评价结果帮助学生将研究结果发布管理学生进一步讨论的过程及结果学生功能组成小组、选择题目、搜集信息、组内讨论、发布成果、交流研讨、相互评价、深入讨论等的支撑与管理,返回,1、资源体系；2、资源呈现形态及组织方式；,返回,建设结构化的资源,学科基本支撑体系；知识网络体系、大百科词典；专题学习资源、参考资料、试题；典型案例；公共资源体系典型的国家、地区、城市、组织、人物等的有关信息；典型的山川、河流、湖泊、海洋等自然环境的有关信息；教材体系，与不同版本教材相应的资源；考试训练体系正向建模、反向建模、特征提取、推理及总体调度体系。结构图,返回,1、资源体系,资源体系结构,课程资源的呈现形态包括：素材、教学案例、课件、教学设计方案、试题、文献等。资源的组织方式教学资源文件。教学资源数据库。教学资源网站。教学资源库：按照学科、类别、用途、媒体格式、时间等多方面因素对资源进行系统分类、组织，以数据库形式存储的教学资源，以及实现资源的分类、存储与备份、检索、统计、编辑、下载、上载等的功能。,返回,2、资源呈现形态及组织方式,专题性学习资源网站架构,目的与作用：围绕某一专题开展深入学习、交流研讨等活动架构（分教师使用功能、学生使用功能、其他人参与功能）专题学习内容体系（可以分级浏览）自我测试（智能诊断）学习过程引导、记录与管理（智能导学）协作学习（小组、校际、随机组合等）问题咨询通知、学生发布信息、论坛、群发信息 3专题网站简介及使用指南。,返回,案例1：网络课程建设评价指标,一、评价指标 1、对课程目标的理解是否正确 p1 2、根据课程目标所确定的课程内容是否合理 p2 3、所确定的三级目录是否合理、是否符合逻辑 p3 4、每个条目所组织的内容是否对题、系统，多种媒体资料是否均衡、恰当、够用 p4,r4 5、学习指导及建议是否齐备、适合 p5,r5 6、参考资料是否能够满足不同层次学员的需要 p6,r6 7、练习及思考题是否合适、恰当 p7,r7 8、界面设计是否优美、连接是否正确、排版是否规范 p8,r8二、评价基本原则 当评价指标的每一项都要达到基本要求，所有修改要求均已完成，则可以按照下面的计算公式计算总分，总分S取值0S100。三、总分计算方法 S=p1p2p3(p4r4+p5r5+p6r6+p7r7+p8r8)其中，0p1，p2，p31；0r4，r5,r6,r7,r81，且r4+r5+r6+r7+r8=1；0p4，p5，p6，p7，p8100。四、权重设定 R4=0.7,r5=0.1,r6=0.05,r7=0.1,r8=0.05,返回,研究目标；研究内容；组织形式；研究方法；,五、通过课题研究整合模式及方法体系,返回,1、系统归纳、总结、提炼：信息技术与学科不同类型内容有效整合的模式体系；相应每种模式的资源与软件结构与建设方法；各类模式及资源软件在教学上应用的方法；形成系统的分类体系，为区域其他中小学教师开展整合提供系统有效的具有引领性的可操作的模式和方法体系。2、建立有效整合的教学效果评价体系。3、丰富资源和软件。4、提高参加研究中小学教师的整合能力。,（一）研究目标,返回,1、有效整合模式体系的研究学科课程类型系统分类研究；每种课程类型可能的教与学模式系统分类及常规教学手段存在的困难分类研究；信息技术环境下每种课程类型不同教与学模式的实现方式及教与学困难解决模式及方法研究。2、信息技术与学科教学有效整合的评价方法研究学科教学效果定位、评价基本方法、指标体系研究；数据采集方法研究；教师整合能力有效评价体系研究；资源、软件、学习资源网站及应用模式有效评价体系及方法研究。,（二）研究内容,3、关于信息技术与学科教学整合的支撑资源、学习资源网站、软件及案例的研究每种模式相应支撑资源体系架构、设计方法、开发方法及应用模式研究；支撑软件体系、功能、开发方法及应用模式体系研究；无编码资源制作工具软件分类、设计、开发及应用模式体系研究；学习资源网站的分类、架构、功能、开发方法及应用模式体系研究；案例分类、架构、设计方法、开发方法及应用模式研究；学科单元（或课）可共享（或重用）最大素材集合研究;有学科特色的资源开发规律和方法研究。,4、关于教师信息技术与学科教学有效整合能力培训方法体系的研究教师整合能力培训目标研究；教师整合能力培训模式与方法体系研究；教师整合能力培训组织与管理、实施方法研究。5、关于区域有效整合推进模式、方法、组织与实施体系的研究包括区域整体推进模式及方法研究；区域整体推进支撑资源及软件体系、运行模式研究；区域整体推进组织体系、管理办法及实施方法研究。,返回,以区域为单位申请的课题，可采取下列方法组织研究工作：1、以行政区域为单位，组织足够数量的学校开展研究工作。2、各区域小学、中学不同学科分别组织课题组；3、每个学科课题组参加学校原则上10所以上，每个学校一个学科参加教师至少2人；4、每个课题组有明确的区域课题负责人；5、每个区域必须有明确的总课题负责人；6、每个学校必须设立学校课题总负责人；7、课题以纵向管理为主，横向为辅。以学校为单位单独申请的课题，学校可选择部分学科，每个学科最好全员参加。学校要设总课题负责人，每个参加学科要设学科负责人。,（三）组织形式,返回,A、研究思路学科课程类型分类。每种类型的可能教与学模式、教与学环节、常规教学手段存在的困难。信息技术手段能够营造的环境及有效支撑方式。利用信息技术手段解决每种模式不同教学环节困难的模式及方法。相应资源和软件的体系架构。在教学上应用的模式和方法。形成系统的、中小学教师很容易就能掌握的模式及方法体系。,（四）研究方法,B、研究步骤1、对学科内容进行系统分类，明确课程类型。2、确定教学效果评价指标体系、数据采集方法。3、针对每种课程类型，分步骤逐个开展实验研究。（1）系统分析可能的教与学模式，假定为N种。（2）对于每一种模式，以区域为单位的课题，从每个学校至少选择1名教师，单独学校学科教师全员参加，同步开展：系统分析应采取的教与学步骤，常规教学手段存在的困难，利用信息技术解决困难的模式、资源软件及应用的方法。同步开展教学活动，分别采集反映教学效果的指标数据；分析影响教学效果的因素，并提出修正意见。转。（3）系统分析对比N中模式的优劣、适应情况，建立分类体系。4、总结并形成系统的整合模式及方法体系，有效支撑资源、网站及软件体系及建设模式，在教学上应用的模式及方法体系；不断丰富资源、网站及软件。5、定期总结成果，形成典型案例、软件、网站、论文及专著等。,返回,