（教育技术学专业论文）支持主题学习的网络资源搜索系统设计与实现.pdf

摘要 随着教育信息化的推进，信息技术与课程的整合成为课程改革的重要方式。 主题学习，作为信息技术与课程整合的一种新型模式，凭借其优越性，正受到越 来越多的关注。主题学习，是指学习者在教师的指导下，围绕一个启发式的、值 得研究的主题，利用各种信息技术工具，充分挖掘和整合各种学习资源，开展多 样化的学习活动，实现对主题的探究以及各学科知识的整合，从而提高自身的信 息素养和学科素养，培养自身的问题解决能力和创新能力。主题学习的理论基础 主要有主体教育理论、建构主义学习环境设计理论等。在主题学习中，学习者通 过收集、处理、利用、评价各种以主题为中心的学习资源实现对主题的探究，可 以说，主题学习是基于资源的学习，它需要大量的学习资源来支持。大量学习资 源的收集可能需要占用学习者较多的时间。而我们开发的以t o p i cs p i d e r 为技术 核心的网络资源搜索系统，利用s p i d e r 工作在后台的特点，可以为学习者自动、 快速地收集资源。在系统丌发过程中，t o p i cs p i d e r 的查准率设计是难点也是重 点，它关系到搜索资源的准确性。通过引入向量空间模型和改进的b e s t f i r s t 主 题搜索算法，系统具备了较高的查准率。系统开发出来后，我们在一所中学进行 了试用，调研后发现，尽管系统存在一些不足，不过大部分学生对系统是认可的， 他们认为系统可以实现主题资源收集的自动化、准确化，促进主题学习的开展。 总之，主题学习在我国正处于快速发展阶段，我们开发的系统为其提供了一种全 新的资源收集方式，尽管使用效果较好，但仍存在需要改进的地方。总体而言， 系统基本实现了设计初衷，对于支持主题学习以及其他相关的在线学习都是有借 鉴价值的。 关键词：t o p i cs p i d e r 主题学习 查准率 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe d u c a t i o n a li n f o r m i z a t i o n ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a n dc u r r i c u l u mi n t e g r a t i o na r ed e v e l o p i n gi n t oa ni m p o r t a n tm e a n st oc u r r i c u l u m i n n o v a t i o n t h et h e m e - b a s e dl e a r n i n g , a san e wm o d e lo fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n d c u r r i c u l u mi n t e g r a t i o n ，i sc a t c h i n gm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nb e c a u s eo fi t sa d v a n t a g e s t h et h e m e b a s e dl e a m i n gi saw a yt h a tt h el e a r n e r su n d e rt h eg u i d a n c eo ft e a c h e r s ， w o r k i n ga r o u n dah e u r i s t i c ，h o tr e s e a r c ht h e m e ，u s i n gav a r i e t yo fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g yt o o l st of u l l yt a pa n di n t e g r a t ev a r i o u sl e a r n i n gr e s o u r c e st oc a r r yo u tt h e d i v e r s i t yo fl e a r n i n ga c t i v i t i e s ，t oa c h i e v et h ei n q u i r yg o a l ，a sw e l la st h ei n t e g r a t i o n o fa c a d e m i ck n o w l e d g e ，t h u st oe n h a n c et h e i ri n f o r m a t i o nl i t e r a c ya n da c a d e m i c l i t e r a c y , c u l t i v a t et h e i ro w np r o b l e m - s o l v i n ga b i l i t ya n di n n o v a t i v ea b i l i t y t h e t h e m e - - b a s e dl e a m i n gi sb a s e do ns u b j e c t o r i e n t e de d u c a t i o nt h e o r ya n d c o n s t r u c t i v i s tl e a r n i n ge n v i r o n m e n t st h e o r ya n ds oo n i nt h et h e m e b a s e dl e a r n i n g ， l e a m e r sa c q u i r et h ei n q u i r yi n t ot h e m et h r o u g ht h ec o l l e c t i o n ，p r o c e s s i o n ，u t i l i z a t i o n ， e v a l u a t i o no n av a r i e t yo ft h e m e - b a s e dl e a m i n gr e s o u r c e s w ec a ns a yt h a tt h e t h e m e b a s e dl e a r n i n gi sr e s o u r c e b a s e dl e a r n i n g i tr e q u i r e sal o to fl e a r n i n gr e s o u r c e s t os u p p o r t t h el e a r n e r sm a yn e e dt op a yal o to fa t t e n t i o no nt h ec o l l e c t i o n so fl a r g e a m o u n to fr e s o u r c e s t h u sw ed e v e l o p e dan e t w o r kr e s o u r c es e a r c h i n gs y s t e mw h i c h i sc e n t e r e do nt o p i cs p i d e r t h i ss p i d e rc a nw o r ka sad a e m o n ，a u t o m a t i c a l l ya n d q u i c k l ys e a r c h i n gt h er e s o u r c e sf o rl e a r n e r s t h et o p i cs p i d e r sp r e c i s i o nr a t i oi st h e f o c u so fd e s i g ub e c a u s eo fi tr e l a t e st ot h ea c c u r a c yo fs e a r c h i n gr e s o u r c e s o fc o u r s e i ti sa l s od i f f i c u l t b yi n t r o d u c i n gt h ev e c t o rs p a c em o d e la n da ni m p r o v e db e s t f i r s t t o p i cs e a r c h i n ga l g o r i t h m ，t h es y s t e mh a sah i g hp r e c i s i o nr a t e a f t e rt h es y s t e mw a s d e v e l o p e d ，w et o o kt h ep r o d u c to nt r i a li nas e c o n d a r ys c h 0 0 1 t h em a j o r i t yo f s t u d e n t sr e c o g n i z e do nt h es y s t e me v e nt h e r ea r es o m ed e f i c i e n c i e s ，t h e yb e l i e v et h a t t h es y s t e mc a na c h i e v et h ea u t o m a t i o na n ds p e c i a l i z a t i o no fr e s o u r c e sc o l l e c t i o n ， p r o m o t et h et h e m e - b a s e dl e a r n i n g i ns h o r t ，t h et h e m e - b a s e dl e a r n i n g i si nar a p i d d e v e l o p m e n ts t a g ei no u rc o u n t r y t h es e a r c h i n gs y s t e mt h a tw ed e v e l o p e dp r o v i d e sa n e wr e s o u r c ec o l l e c t i o nm e t h o d ，d e s p i t et h eu s eo fb e t t e r - p e r f o r m i n g ，b u tt h e r ea r e s t i l lm a n ya r e a sf o ri m p r o v e m e n t t h es y s t e mb a s i c a l l yr e a l i z e dt h eg o a l ，a n di ta l s o i i a f f o r d sr e f e r e n c ev a l u ef o rs u p p o r t i n gt h e m - b a s e dl e a r n i n go ra n yo t h e rr e l a t e do n l i n e l e a r n i n g k e y w o r d s ：t o p i cs p i d e r t h e m e - b a s e dl e a r n i n g p r e c i s i o nr a t i o i l l 图表目录 图目录 图1 1e n g l i s ho n l i n e 的主题资源4 图l 一24 2 e x p l o r e 的八大类主题4 图1 3 主题学习资源的相关文章分类统计6 图2 1 乔纳森的建构主义学习环境设计模型一1 4 图3 1s p i d e r 基本工作原理2 1 图3 2t o p i cs p i d e r 系统组成2 2 图3 3 主题目录及相应学习资源的目录一3 l 图4 1t o p i cs p i d e r 的系统模型3 4 图4 2b e s t f i r s t 算法的搜索示意图3 7 图4 3d n s 表结构3 8 图4 4 数据库表“n k t a b l e 3 9 图4 5 数据库表t o p i c t a b l e 3 9 图4 6t o p i cs p i d e r 原型系统4 l 图4 7 页面采集数量和工作时间关系一4 2 图4 8 主题资源搜索系统的结构示意4 3 图4 9 主题学习资源检索主界面4 4 图4 1 0 主题特征词的配置一4 5 图4 1 1 种子页面的配置4 5 图4 1 2 主题列表页面主题目录及主题资源4 6 图5 1 主题学习中喜欢的资源收集方式4 9 图5 2 是否为筛选主题学习资源而苦恼4 9 图5 3 搜索主题学习资源时使用系统的频率5 0 图5 4 检索工具的选择5 0 图5 5 总体上对系统的满意度5 1 图5 6 系统的检索性能评价5 1 图5 7 检索界面的友好性评价5 2 图5 8 对检索结果的显示格式评价5 2 图5 9 检索结果的排序方式评价5 3 图5 1 0 检索结果的实用性评价5 4 图5 1 1 检索结果中的死链接率评价5 4 图5 1 2 主题列表页面布局合理性评价5 5 图5 1 3 主题列表页面布局的可定制性评价5 5 图5 1 4 主题学习资源共享性能评价5 6 图5 1 5 收集主题学习资源效率的评价5 6 图5 1 6 系统是否可以促进主题学习5 7 表目录 表2 1 主题学习与传统分科教学的对比1 2 表4 - l 类c s p i d e r t h r e a d 的设计。3 9 表4 - 2t o p i cs p i d e r 系统工作效率比较4 2 表4 3 主题资源搜索系统查准率测试4 6 公式目录 公式3 1 向量的内积2 5 公式3 2 向量的夹角余弦一2 5 公式3 3 词组和文档间的互信息2 5 公式3 4t f 函数一2 6 公式3 5i d f 函数2 6 公式3 6t f i d f 函数2 7 v 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：整茎 日期： 学位论文授权使用声明 2 口d 9 2 z 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者签名：程芳 导师签名： 日期：三! ! 呈! 丛兰墨 。暂 第一章绪论 第一章绪论 随着信息技术的飞速发展以及教育改革的推进，信息技术越来越广泛地被应 用到教学过程中。利用信息技术优化教学，促进信息技术与课程的整合成为人们 关注的焦点之一。信息技术与课程整合中的各种新型学习模式随之受到了教育工 作者的重视。在众多新型学习模式中，主题学习被视为一种有效的信息技术与课 程整合模式，在这种模式下，学习者可以借助各种信息技术、信息工具、信息资 源等围绕某一主题进行跨学科学习。在主题学习模式下，围绕某一主题收集学习 资源是学习活动中的一个重要环节。这些资源一般是通过师生亲手制作、从区域 性的教育资源库和上网搜索等方式获得的。其中，上网搜索这种方式使信息海洋 中的优秀资源得到共享，又可以实现资源的自主筛选，受到许多学习者的喜爱。 本文提出的将t o p i cs p i d e r 技术应用到主题学习的资源搜索中，目的就是使学 习者在搜索时能够比较准确地检索到与主题密切相关的资源。 第一节问题的提出 在信息技术与课程整合的过程中，出现了以主题、课题或任务作为设计核心 的课程，这类课程以学生主动参与为特征展开学习活动。尤其是以主题为设计核 心的主题学习模式，在很大程度上成为信息技术整合课程的主导模式1 。 主题学习是基于资源的学习，它以多样化的学习资源为支撑，需要学生通过 资源的搜集、处理、评价等过程实现对主题的探究。因此，主题资源是支持主题 学习的重要因素，正如张永忠教授所言，主题资源是主题学习系统的生命力所在， 是学习者参与学习活动的动力源泉2 。在阅读相关文献后我们访问并分析了国内 的一些大型主题学习网站，通过研究发现，在主题学习中，师生往往通过动手制 作、到图书馆查阅以及上网搜索等方式收集资源，在收集资源时主要存在以下几 个问题。第一，尽管我国已经建立了大量的教育资源库( 主题资源库) ，但资源 库中能够满足学生需求的个性化资源还不够多，学生有时难以从资源库中收集到 满意的学习资源。如果亲手制作主题学习资源，又需要投入较大的人力、物力。 1 顾小清主题学习设计信息技术与课程整合的实用模式 m 北京：教育科学f i 版社2 0 0 5 ：3 6 2 张永忠，陈伟平，郭永进主题资源学习社区建设探索 j 中小学信息技术教育，2 0 0 6 ( 1 0 ) ：4 8 第一章绪论 第二，主题学习足基于资源的学习，要实现主题学习，就要围绕主题收集相关的 学习资源。而在教学过程中主题是不断变化的，主题的确立受师生多样化教学需 求的影响，这样在教学实践中就会产生许多主题，如果为每一个主题都制作相应 的资源，建立主题资源库，这在现有条件下是很难做到的。第三，主题学习倡导 主体教育思想，提倡学习者亲自动手收集、加工学习资源。但实际情形有时足这 样的：主题资源是由教师推送给学生的，而不是学生亲自收集、整理的，真正由 学生参与建设的主题资源并不多。学习者参与主题资源的建设，将有利于发挥他 们的主动性、创造性。 针对上述情况，本文提出将t o p i cs p i d e r 技术应用到主题学习中，教师和学 生共同确定好主题后，由t o p i cs p i d e r 快速地在后台搜索学习资源。这种方式不 仅实现了资源的自动获取，而且有可能为学习者提供个性化、专业化、精确化的 资源，构建资源丰富的主题学习环境，促进主题学习的开展和推广。 第二节国内外研究现状 我们主要采用文献研究法阐述本课题的国内外研究现状。以t h e m e - b a s e d l e a r n i n g ，t h e m e - b a s e di n s t r u c t i o n ，t h e m a t i cl e a r n i n g ，t h e m a t i ci n s t r u c t i o n ，t o p i c b a s e d l e a m i n g 、t o p i c b a s e di n s t r u c t i o n 、t h e m es t u d y 为关键词在g o o g l e 中进行搜索， 对检索到的文献资料进行筛选研究后，梳理出了国外( 主要是美国) 主题学习的 研究脉络。通过分析中国期刊全文数据库中“主题学习”、“主题资源”的相关 文章我们得到了本课题的国内研究现状。 一、课题的国外研究现状 ( 一) 主题学习内涵的演变 k a t z 和s c h a r d 提出主题教学是由数名儿童对某一主题进行深入的探究活 动，探究的效果与学习者进行意义建构时所处的教学环境相关，也与学习者的积 极性相关1 。p e n n ys t r u b e 教授提出课堂教学中的主题学习应以学习者为中心来 设计课程内容、营造学习环境，鼓励学习者通过头脑风暴等方式思考学习内容， 1 赵文霞基于多元智能理论的网络主题学习资源的设计与开发 d 西安：陕西师范大学，2 0 0 8 ：1 2 2 第一章绪论 启发学习者针对某一主题多角度地开展学习活动1 。k o v a l i k & o l s e n 提出主题教 学是以主题为中心，综合考虑学生的认知水平、课程进展等因素，由教师确定讨 论的主题，设计主题学习过程( 在设计时要注重课程内容的整合和不同学科之间 的整合) ，指导学习者进行主题探究活动，并在活动后进行评价2 。 ( - - ) 主题式教学设计 h e i d ih a y e sj a c o b s 博士在跨学科课程：设计与实现( i n t e r d i s c i p l i n a r y c u r r i c u l u m ：d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n ) 一书中总结了主题式课程的设计步骤。 该设计步骤与加利福尼亚州立大学的m a r ye l l e nv o 酉教授的跨学科主题教学设 计步骤基本一致。两位学者认为，主题教学设计主要包括如下几步：选择跨学科 的课程形式；为主题学习单元草拟一个标题，选择主题单元的组织核心( a n o r g a n i z i n gc e n t e r ) ，根据标题确定采用专题、主题、问题等形式，根据组织核心 确定教学内容；进行头脑风暴，引导学生从不同的角度对组织核心进行探究；构 建具有驱动性的基本问题，问题要能够架构主题学习单元，促进学科间概念和规 则的联系，问题要源于现实生活，能够引发学习者的兴趣；将需要培养的技能和 评估方式整合到构建的问题中；为主题学习单元设计详细的学习活动；最后再次 审查整个设计，并根据需要进行相应的修改。 ( 三) 主题学习资源的建设 随着人们对主题学习的研究向深层次发展，主题资源作为主题学习的要素， 日益得到人们的重视。一些教育机构和公司纷纷建立了主题资源网站，我们选取 了其中的两个作为代表进行阐述。 新西兰威灵顿教育部在1 9 9 8 年与新西兰奥克兰理工学院联合开发了e n g l i s h o n l i n e 网站3 ，该网站主要面向新西兰的1 0 0 所中小学。建站初期，由每个学校 指定一位教师准备教学素材，在网上实施一个主题教学单元。同时，其他的教师 也可以向网站添加主题资源。由此，网站积累了大量的主题学习资源，并将其置 于t ek e t ei p u r a n g i 数据库中，网站逐步发展成为一个主题学习资源平台。网站 中的资源主要列在健康教育、英语、数学、社会科学、技术、艺术等类别下，这 些类别进一步被细化为较小的类别，直至具体到每个主题，如图1 1 所示。 1 赵文霞基于多元智能理论的网络主题学习资源的设计与开发 d 西安：陕西师范大学，2 0 0 8 ：1 2 2 李红艳信息时代中小学主题学习设计 d 南京：南京师范大学，2 0 0 6 ：8 3 e n g l i s ho n l i n e e b o l h t t p ：e n g l i s h o n l i n e t k i o r g 。n 衫采集于2 0 0 9 年7 月2 日， 3 第一章绪论 图1 1e n g l i s ho n l i n e 的主艇资源 a n n e t t el a m b l a r r yj o h n s o n 在1 9 9 8 年刨建了e d u s c a p e s 网站，网站被 g o o s e 列入k 1 2 教育类网站的s o 强。4 2e x p l o r e l 是e d u s c 叩e s 网站的一个子网 站，是一个典型的主题资源库。库中的资源列在八大类别下( 八个类别如图1 - 2 所示) ，如科学、数学、社会、美术等，每一类包含数个较小的类别，如美术类 包括摄影、雕塑等，不断分类，直至具体到每个主题。资源库巾共有2 0 0 多个主 题，每个主题的内容包括学习计划、学爿活动、核心概念、主题资源、学生成粜 展示等，这些主题资源面向所有的教师和学习者，供访问者免费下载，极大的方 便了主题学习。 图1 24 2 e x p b 陀的八犬类主题 显然，上述两个主题学习资源网站依靠大量人力来建设资源，资i ! i f 的设计与 4 2 e x p l o m f e b o l h t r p ：l 4 2 “p l o m c o m l 采壤于2 0 0 9 年7 几2r 第一章绪论 开发需要大量的学科专家和编目专家，资源的获取需要人工推荐，资源的搜索需 要手工完成。总之，通过研究发现，国外关于主题学习资源的建设主要通过手工 制作或手工搜索实现，并没有采用某种技术或工具自动地从i n t e r n e t 中采集资源 这种方式。 课题的国内研究现状 研究课题产生于主题学习中，落脚点是主题资源的收集，因此，课题的国内 研究现状有必要细化为两个方面：主题学习的国内研究现状以及主题学习资源的 国内研究现状。 ( 一) 主题学习的国内研究现状 以“主题学习 为关键词对中国期刊全文数据库( 收录文章日期：1 9 9 4 年 至今) 进行检索，得到3 2 篇相关文章。对中国博士学位论文全文数据库( 收录 文章：1 9 9 9 年至今) 及中国优秀硕士学位论文全文数据库( 收录文章：1 9 9 9 年 至今) 进行检索，得到l1 篇相关论文。对上述4 3 篇文章进行分析后，发现人们 对主题学习的研究主要集中在以下几方面： 1 主题学习模式概述 共有6 篇文章，集中在2 0 0 2 年及2 0 0 3 年，文章大都对主题学习进行了比较 宽泛的探讨，如主题学习产生的背景、理论基础等，这反映出人们对主题学习的 研究尚处于初步探索的阶段。 2 主题学习模式的课堂应用 共有7 篇文章，随着人们对主题学习的深入研究，主题学习模式的课堂应用 成为关注焦点，这类文章主要是结合某门课程或某个主题介绍主题学习的具体设 计过程、实施过程以及主题学习效果的评价等。 3 基于主题学习开发的技术或平台 共有2 1 篇文章涉及到基于主题学习开发的技术或平台，反映出人们对主题 学习的研究逐步由理论层面向实践层面深入，主题学习的应用范围由传统教学向 网络教学扩展。值得注意的是，关于主题学习网站的文章尤其多，有1 8 篇，主 要涉及主题网站的设计、建设、应用、管理、评价等。 4 主题学习的资源 仅有5 篇关于主题学习资源的文章，而且没有文章讨论主题学习中的资源收 集问题，人们对主题学习资源研究的热情似乎并不高。不过文章的数量在2 0 0 7 5 第一章绪论 年开始增多，反映 1 人们已经开始芙注这一方面。 ( - - ) 主题学习资源的国内研究现状 以“主题资源”为关键词对中国学术期刊全文数据库( 收录文章1 9 9 9 年至 ) 进行检索，得到相关文章3 l 篇；以“主题学习资源”为关键字对中国学术 期刊进行检索得到相关文章5 篇；我们对这3 6 篇文章进行了研究。第篇探| 寸 主题学爿资源的文章是2 0 0 3 年黎加厚教授发表的南极洲位于澳大利亚南 面的陆地美国国家教育技术标准学乍版主题资源单元教案范例，文章 展示了美国的一个主题资源单元的案例。后来关于主题学习资源的文章不断增 多，人们对主题学习资源的研究逐渐向纵深发展。通过分析发现，国内关于主题 学习的研究可以分为下面几类：基于主题资源的学刊模式；基于主题资源的课堂 教学；基于主题资源开发的应用系统；对主题资源本身的研究( 主题资源的设计、 开发、应用、评价等) 。每个类别下的文章数日及所占比例如图卜3 所示( 以学 习模式代表基于主题资源的学习模式，课堂教学代表基于主题资源的课堂教学， 其余同上) 。 谋堂 主题学n 资源的相关文章分类统汁 口应用系统 1 对于主题学习资源本身的研究 研究主要涉及到主题学习资源的教学设计、制作、使用及评价等不过，这 些研究大都局限于理论层面，较少有文章结合主题学习实践谈论学习资源的建 踺、应用等。而且，仅有2 2 的文章涉及到对主题学习资源本身的研究，这在一 定程度上反映出主寇学习资源还没有得到足够重视。 2 基于主题资源的学习模式的研究 国内学者提出的比较有代表性的基于主题资源的学习模式有：开发型学习模 式和基于w e b q u e s t 的主题探究学习模式。开发型学习模式指学习者首先基于某 第一章绪论 个主题搜索资源，而后共同参与构建主题学习网站，共享网站中的主题资源，丌 展主题学习。基于w e b q u e s t 的主题探究学习模式指学习者围绕一定的主题或专 题，在教师的指导下到i n t e m e t 中搜索相关资源，对检索到的资源进行分析、整 合、加工、利用等，通过探究学习、合作学习等方式创造性地解决问题。 我们在浏览了国内众多主题学习网站之后，发现网站中的许多主题学习案例 涉及到上述模式，这些案例中，学生大都利用g o o g l e 、y a h o o 等搜索引擎检索 资源，资源的收集是通过人工搜索完成的。通过研究基于主题资源的学习模式的 4 篇文章以及分析主题学习网站中的主题学习案例，我们发现国内师生收集主题 学习资源时大都采用手工搜索的方式，并未发现有文章或案例涉及到专f - j n 用某 种工具收集资源或特意开发一个系统检索网络资源等资源收集方式。 3 基于主题学习资源开发的应用系统平台的研究 基于主题学习资源开发的应用系统平台包括主题资源库、主题资源学习社 区等，与上述研究相关的文章主要探讨了系统平台的设计、建设、应用、管理、 评价等方面。文章数量占总数的4 2 ，反映出主题学习资源的应用系统平台的 研究是一大热点。 事实上，在基础教育改革的推动下，我国涌现出了一批优秀的主题资源网站， 如“教育e 时代新课标主题资源库 、“v c m 新课改主题资源平台”、“上海 主题资源学习社区”等，它们为广大师生提供了丰富的主题学习资源。 4 基于主题资源的课堂教学的研究 基于主题资源开展课堂教学又称主题式教学，从教师角度或学生角度出发， 设计、开发、实施一个主题资源单元。涉及此类研究的6 篇文章中，从教师角度 谈论基于主题资源的课堂教学的文章居多，这些文章主要探讨了主题资源单元的 教学设计。不过，无论是从教师角度讨论基于主题资源的课堂教学，还是从学生 角度讨论基于主题资源的课堂教学，上述文章都没有涉及到主题资源的收集问 题。 总的来说，随着信息技术与课程整合的深入开展，主题学习在我国逐步发展 起来，并日益受到教育者、学习者的喜爱。主题学习资源作为主题学习的要素， 也随之受到关注。通过对主题学习、主题学习资源的文献研究以及相关案例的分 析，我们发现，尽管人们对主题学习、主题学习资源的研究涉及多个方面，然而 较少有人研究主题学习中资源的收集问题，也很少有人讨论其中的一种收集方式 上网搜索，更没有人探讨专门用于搜索网络主题资源的系统。而主题学习是 7 第一章绪论 基于资源的学习，开展主题学习就需要收集主题资源，在当前的多种收集方式中， 通过上网搜索来收集资源是比较常见的。因此，研究面向主题学习资源的搜索系 统的设计与开发是有意义的。 第三节研究思路与研究意义 研究思路是研究的主线，科学的研究思路是实现研究目标的重要条件。支持 主题学习的网络资源搜索系统的设计与实现遵循了发现问题、分析问题、解决问 题的思路。本文的研究意义主要是为开展主题学习的师生提供自动化收集资源的 方式，这种方式也有可能成为一种准确收集资源的方式。 一、研究思路 1 通过文献研究和案例分析了解目前中小学师生在主题学习中资源收集的 现状，发现资源收集方面存在的问题。 2 分析问题背后的原因，构想问题的解决方案将t o p i cs p i d e r 应用到 主题学习资源的搜索中，试图解决资源收集方面存在的问题，并从理论层面论证 方案的可行性。 3 将方案付诸实践。首先设计t o p i cs p i d e r 的原型系统，对其进行工作效 率测试；t o p i cs p i d e r 的原型系统通过测试后，将其嵌入到开源搜索引擎n u t c h 中；具体实现基于t o p i cs p i d e r 的网络资源搜索系统，并对系统进行性能测试。 4 将面向主题学习的网络资源搜索系统投入试用，对用户调研之后得出相 关结论。 5 对研究结果进行反思，明确后续研究中涉及的主要问题。 二、研究意义 在进行主题学习时，师生只要确定了学习的主题，设定了相关的主题词，本 研究开发的系统就会在后台根据这些主题词自动地搜索、下载和整理与主题相关 的资源，主题资源就在学习者浏览学习资料、做笔记甚至在休息的时候迅速地增 长着。i n t e r n e t 上的资源增长速度快，这使得系统的主题资源库中不断会有新鲜 的资源补充进来。 1 技术的角度 第一章绪论 采用t o p i cs p i d e r 搜索主题学习资源有助于改善手工搜索耗费大量人力、物 力的现状，实现资源获取的自动化，提高师生收集主题资源的效率，使得主题学 习更加易于开展和推广。t o p i cs p i d e r 在搜索过程中进行超链接和页面内容的主 题相关性判断，与一般的s p i d e r 相比，它提高了检索结果的准确度、专业性以 及查询结果中关于某个主题的资源覆盖率，缩短了师生筛选、加工资源的时间。 2 师生的角度 用t o p i cs p i d e r 搜索主题资源，教师不必再去花费大量时问制作资源，只需 花少量时间收集、整理、优化资源，这样在较短时间内就可以获取满足教学需求 的资源。 作为系统的主要用户，学生可以利用系统独立地检索主题资源，并根据学习 需要对查询结果进行去伪存真、去粗取精，这既有利于提高学生的信息素养，又 有利于提高他们的主体地位，吸引他们围绕主题进行探究性、生成性学习。 本章小结 本章可以作为全文的总纲，首先提出了研究的问题，针对这些问题对国内外 的相关文献以及案例进行了研究，研究表明，目前这些问题还没有得到较好的解 决。随后阐述了研究的思路，研究思路中列出了问题的解决途径，把t o p i cs p i d e r 应用到主题学习中，目标是开发一个网络资源搜索系统，用于检索主题学习资源。 最后简单阐述了研究的意义方便师生搜索主题学习资源，支持主题学习的顺 利开展。 9 第二章主题学习与主题学习资源 第二章主题学习与主题学习资源 按照基础教育课程改革纲要( 试行) 的理念，我国新一轮的课程改革将 改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状，设置综合课程， 体现课程结构的均衡性、综合性和选择性；大力推进信息技术在教学中的应用， 促进信息技术与课堂教学的整合。这些需求呼唤着新的教学模式，9 0 年代兴起 的主题学习顺应了教育改革的潮流，受到人们的广泛关注。 第一节主题学习的内涵 主题是主题学习的核心要素，主题学习中学习资源的收集、学习活动的开展 都是围绕主题进行的，对主题学习的研究有必要明确主题的内涵。此外，我们需 要厘清主题学习的定义、特征及其优越性等。 一、主题学习的定义 ( 一) 主题的内涵 主题是主题学习的灵魂，也是整个教学过程的组织中心。对学科教学来说， 主题是学习目标的问题化表现形式在进行教学目标分析的基础上，把需要学 习的知识中的基本概念、基本原理、基本方法转换为主题，学习者围绕主题展开 一系列的探究活动。主题可以跨学科，将多门学科联系起来。主题的跨学科性有 利于消除学科间的对立，加强学科间的联系及整合，这是主题学习优于传统分科 教学的一个地方。在跨学科主题学习中，学生需要综合应用多学科知识，调动多 种智能，通过小组合作、探究等学习活动，发展多种技能，尤其有利于培养他们 的创新思维和创造能力。例如“世界何日铸剑为犁 1 这个主题，涉及到历史、 军事、政治、文学艺术等领域，学习者围绕主题搜集资料、组织辩论赛、进行各 种形式的文化交流、采访参加过战争的父辈等学习活动，增加有关战争的历史知 识和文学知识，提高对战争的认识并培养热爱和平的情感和社会责任感，锻炼他 们的口语表达能力和阐明自身观点的写作能力。 ( - - ) 主题学习的界定 主题学习的定义有多种，而且随着科技、教学理论的发展不断演进。例如， 1 案例来源：h t t p 6 1 1 4 4 2 4 6 1 2 x b k c l o u g h i n d e x h t m 采集于2 0 0 9 年7 月l1 日 1 0 第二章主题学习与主题学习资源 美国的k o v a l i k & o l s e n 在19 9 4 年将综合性主题教学( i n t e g r a t e dt h e m a t i c i n s t r u c t i o n ) 界定为：以主题为核心，结合学生的智力发展、课程内容及教学策 略，由教师设定议题( 议题一般源于生活) ，设计探究活动，开展主题教学，注 重学科问的融合及教师间的协作，兼顾知识上的垂直设计和水平设计1 。从事多 年主题学习研究的顾小清教授在2 0 0 5 年指出，主题学习作为一种综合性的课程 组织模式，课程整合的设计出发点就是主题，围绕主题设计跨学科的、由多样化 的活动组成的课程单元，在这些单元中，学生利用信息技术工具，独立开展或与 学习同伴、老师协作开展学习活动，获取学科知识和相关技能；或进行跨学科的 探究活动，培养获取信息的技能及高级思维能力2 。 尽管专家学者给出的主题学习定义各不相同，但是这些定义有一个共同之 处：主题学习是围绕某一主题展开的学习。它是指学习者在教师的指导下，围绕 一个启发式的、值得研究的主题，利用各种信息技术工具，充分挖掘和整合各种 学习资源，开展多样化的学习活动，实现对主题的探究以及各学科知识的整合， 从而提高自身的信息素养和学科素养，培养自身的问题解决能力和创新能力。 在实践中，根据主题扩展的广度和深度，主题学习模式分为主题课程和主题 单元。主题课程指已经成熟的地方课程或校本课程，课程的设计与开发涉及到较 大范围的人员，如多个学科的教师、社区专业人员、家长等。主题单元涉及的范 围相对较小，学程以单元为主，其设计和丌发仅涉及到几个学科的教师。 二、主题学习的特征 通过分析主题学习的特征，我们可以更深入地理解主题学习这种新型教学模 式。主题学习主要有以下特征： 1 基于多样化的资源 开展主题学习就是充分利用各种资源进行学习的过程，丰富的资源是主题学 习的重要支柱。学生正是通过对特定资源的获取、处理、利用、评价等过程实现 对主题的探究，提高信息素养和学科素养。 主题学习资源是多样化的，如信息化学习资源( 主题资源库、电子阅览室等) 、 印刷材料及视音频资源( 百科全书、录像等) 、人力资源( 学习同伴、社区专业 1 李红艳信息时代中小学主题学习设计研究 d 南京：南京师范大学，2 0 0 6 ：2 2 顾小清主题学习设计信息技术与课程整合的实用模式 m 北京：教育科学出版社，2 0 0 5 ：3 0 1 1 第二章主题学习与主题学习资源 人员等) 及工具资源( 各种实验仪器、白板等) 等。随着素质教育的推进和学习 需求的多样化，学习资源的形式在不断丰富之中。 2 学习目标主题化 主题学习设计的首要环节是在分析教学目标的基础上，把需要学习的概念、 原理、过程、方法等转换为主题。主题是主题学习的核心，是整个教学过程的组 织中心，教师是以主题为中心进行课程设计的，学生是围绕主题开展一系列学习 活动的。 3 学习过程活动化 主题学习过程是由多样化的学习活动组成的，学习者在一系列的探究活动中 完成知识、情感、技能方面的学习目标。主题学习中的探究活动主要有做游戏、 当学徒、做实验、辩论交流、实地考察、调查访谈、项目设计、个案研究、动手 操作等。 4 学习环境信息化 作为信息技术与课程整合的有效模式，主题学习发生在信息化环境中，学习 者利用信息技术工具收集信息、加工信息、利用信息、评价信息，与教师或学习 同伴借助信息技术工具进行交流、合作。当前我国大力建设的主题学习网站、主 题资源平台的建设也有助于创设信息化的学习环境。 主题学习的优越性 主题学习受到了众多教育者的关注，顺应了基础教育课程改革的潮流，它具 有传统分科课程所没有的特质。表2 1 从多个角度展示了主题学习与传统分科教 学的区别，凸显了主题学习的优越性。 表2 1 主题学习与传统分科教学的对比1 澡 传统分科教学主题学习 比较角度 知识的主要来源、答案的学习的主导者、帮促者、合作 教师角色 权威者 知识灌输的对象、被动接学习的主体，知识的主动建构 学生角色 收者、不参与教学设计者、参与主题学习的设计 1 顾小清主题学习设计信息技术与课程整合的实用模式 m 北京：教育科学出版社，2 0 0 5 ：4 9 - 5 1 1 2 第_ 二章主题学习与主题学习资源 教学设计的核心学科知识学习活动 获取知识，更重要的是深刻理 记忆知识点，培养知识应 解教