学习模式与情境设计.doc

学习模式与情境设计4.1 协作式研究性学习模式设计在前人研究的基础上，我们对大学物理教学开展协作式研究性学习活动进行了教学设计，如图4.134。 图4.1 协作式研究性学习教学设计活动流程图协作式研究性学习教学设计最主要的是问题情境设计和协作环境设计。目前有三种得到广泛认可的研究性学习模式，即Research-based learning 、Problem-based learning、Inquiry-based learning。PBL （Problem-based learning）的基本步骤包括（教师）问题引导或发布、（学生）基于问题的自主学习与协作学习、（教师给出或学生经过引导）解决问题、总结与评价。对于大学物理这样的基础平台课以Problem-based learning模式最为适当。选取的模式不同，问题情境的发布也不同。这里我们对问题情境的设计采用主题发布与PBL 相结合的方式，协作环境设计采用CSCL 方式。如图4.2，4.3。 图4.2 问题情境设计图 图4.3 协作环境设计图在对协作式研究性学习活动设计时应从内容分析，学习者特征分析着手，分别对问题情境，协作情境，分组策略，协作活动和评价标准五个方面来设计确定我们的研究课题，选择合适的协作环境，依据恰当的分组策略进行协作活动，并给出相应的评价标准。4.2 主题发布与PBL 问题设计在基本要求中将大学物理教学内容基本要求分为A 、B 两类，其中A 类共有74条，B 类共51条。A 类内容构成大学物理教学内容的基本框架，是核心内容。我们对问题情境的设计以A 类内容为主。但并不是所有A 类内容都适合协作式研究性学习，有些知识很难通过协作探究活动来承载和概括，有些知识设计成研究性学习让学生参与也会流于形式。我们将那些有明确研究目标，操作性强的，能激发学生动机和兴趣的知识点采用主题直接发布的形式呈现问题情境，而将那些不适合主题发布的知识点细化采用PBL 问题发布。PBL 是以“问题”为核心的高水平的学习。问题必须能够引出与所学领域相关的概念原理。在设计问题时，首先要确定学生需要获得的基本物理概念和原理，由此出发设计要解决的问题。而且从整个PBL 课程来看，各概念应多次涉及，以便使学生建构起更灵活的知识，避免重要概念的遗漏。另外问题的选择要考虑教学目标以及学生知识技能水平和动机态度等因素41。根据以上诸多考虑，在对课程情况整体把握的前提下，由一线教学专家提供了问题发布的原始数据，统计情况在表4.1中给出。表4.1 篇章主题与PBL 问题统计数据表教学内容 各篇核心主题数 章主题数PBL 问题数力学 质点运动学71 8 质点力学的运动定律 守恒定律6 9 振动 和波 振动 94 10 波动 5 12 热学 气体分子运动论 105 10 热力学基础 4 13 电磁 学真空中的静电场 204 11 静电场中的导体与电介质313稳恒电流的磁场 4 11 磁介质的磁化1 7 电磁场 8 15 光学光的干涉148 18 光的衍射 4 11 光的偏振28 狭义相对力学基础 4 11 量子物理基础10254.3 CSCL的学习过程设计根据相关理论及学习实践的体会，在图4.1的基础上，我们改进设计了CSCL 环境下的研究性学习模式（图4.4）。1. 选定课题，明确任务这一步骤是整个CSCL 环境下的研究性学习模式的关键42。教师要确立学生的学习目标，对学生进行分组，为学生讲授基础知识，创设问题情境，而学生需要接受教师的分组安排，并在教师的引导下理解学科基础知识，体验问题情境，选择研究课题。（1）确立学习目标。教师要认真分析教学大纲、学习内容和学生基础，弄清重难点，确定本次任务主题的学习目标，用一定的信息将学习目标融入相关情境中，通过问题情境激发学生的学习热情和兴趣，让学生明白通过学习活动能够达到什么样的任务和目标，为开始学习做准备。 教师步骤学生图4.4 CSCL环境下的研究性学习模式（2）建立协作小组。分组的过程使得学习者由独立的个人状态转变为有机结合的协作组状态，合适的分组是协作学习进行的前提条件43。在分组之前教师应进行学习者特征分析，主要考察学习者的基本信息、学习风格测量和网络环境下的协作素质。由于学生的个性特征不是唯一的，所以用学号作为记录其身份信息的数据唯一标识。学习风格测量使用所罗门学习风格测量法。协作素质可以从学生的认知能力、知识水平、协作水平和同伴关系来考察。对学生分组按照组内异质的原则，协作小组成立后要选择一个组标识以示区别。（3）创设问题情境。CSCL 环境下的研究性学习中，教师要利用相关信息为学生创设物理问题情境，让学生处于提出问题分析问题解决问题这个动态的过程中学习。问题情境要与现实情况接近，教师要指导学生将学习任务细化，以便他们对学习任务的把握。具体的问题情境设计在4.2节中已经阐述，这里不再啰嗦。（4）明确研究任务。分组和确定研究课题后，小组对选定的研究课题要做一个开题报告（报告格式见附录C ），以明确经过研究调查最后可以得出什么样的结果或结论。要保证小组之间有足够但是又不是难以承受的任务，一方面学生需要自己独立完成自己的任务，另一方面又必须与小组其他成员交流，共同实现小组整体目标。2. 拟定计划，搜集信息协作小组在明确任务后，小组全部成员要对研究课题进行讨论，制定课题计划，拟定小组工作的进程、规则，并进行分工，为每个人分配相应的角色，明确单个成员的任务职责，将成员的个人成果和小组的成果统一起来。图4.5表示了学生在学习过程中承担的活动。（1）问题分解。任务包括什么内容，要完成哪些工作，经过协商讨论将任务细分，指定小组工作计划。（2）角色分配。经讨论，每个成员承担什么角色，成员个体和小组的目标分别是什么，相应的任务分工是什么。分工的确定使得个人责任明确，这对个体和小组都是很重要的。 图4.5 CSCL环境下学生的活动图（3）协作环境。协作环境是为学生共同学习准备的，并不是独立的个人化的环境。因此，教师必须创设这样的协作学习环境，包括有小组空间、电子白板讨论空间和论坛，协作小组成员完成任务所需的可利用或可获得的资源等。（4）教师引导。教师需要向学生呈现相关课题资料，提供相关信息来源，给与学生一些相关的物理学习网站等，同时还要确保学生能够恰当分工，自主搜集和使用小组需要的资源。图4.6是CSCL 环境中教师承担的活动。3. 加工处理信息，形成成果这是学生协作研究的中心环节。小组成员通过自主学习后与其他成员分析交流，经过协作研究，加工处理信息，如果有遗漏或不足则继续搜集信息，最终形成研究成果。小组成员在学习过程中（无论是自主学习还是协作学习）的交互过程应该被记录下来，作为过程信息和教师评价小组成员实现学习目标的依据之一。小组协作中期也应该完成中期报告，以检查小组是否按照开题报告中的计划完成了部分学习目标，同时对后续的工作做具体部署。 小组协作和各个报告完成以后要按照研究性学习报告的格式对所研究的任 务主题做一个结题报告。研究报告如何撰写小组内部也可以探讨。 过程监控： 个体学习记录 小组记录 白板讨论记录 论坛 学习评价： 个体评价 小组评价 学习过程评价 成果评价 反馈 改进 资源管理： 用户管理 学习资源管理 小组管理 解答疑难 教师 设计课题： 确定学习内容 确定学习目标 确定活动方式 确定学习方法 确定评价标准 活动支持： 营造学习氛围 指导活动开展 解答疑难 引导协调 发布项目 开展活动 图 4.6 CSCL 环境下教师的活动图 4. 成果汇总、发布 各小组将小组的所有成绩汇总，以小组名义展示，并汇报小组完成任务课题 的情况，包括各小组成员的工作描述，具体内容包括：小组活动计划，小组各成 员完成自己任务的经过，小组如何开展协作活动等。 5. 评价反思 根据提出的评价标准分别对小组和成员进行多维度的评价。评价的设计见 4.5 节。 4.4 学习策略的制定 在进行协作式研究性学习时， 学习活动主要由小组学习共同体以及教师和小 组成员两部分完成。 所以学习策略主要从教师对学生的帮助策略和学习者策略两 方面制定。 4.4.1 教师对学生的帮助策略 根据社会建构主义理论家维果斯基的“最近发展区”理论， “首先要把复杂 的学习任务分解，便于把学生的理解逐步引向深入44” 。教师对学生的帮助策略 主要体现在学习方法，学习目标，分组，问题，评价等五个方面。 1. 学习方法策略 研究性学习是一种全新的学习方式。 当面对全新的学习方式时学生往往无所 适从，不知道从何下手。所以，实施研究性学习的时候，教师的指导很重要。首 先教师要训练学生的社交技巧。然后要让学生通过讨论，争辩，竞赛等手段，借 助于收集到的各种资料进行协作学习，另外还要在指导过程中，有意识的穿插检 验学生综合能力，知识技能的问题，对学生的学习进度随时把握和总结。 2. 学习目标策略 学习目标策略在前文对学习过程分析中有提到。在学习目标确定之后，教师 要帮助学生细化学习目标，将每一个目标分解、分配，避免学生学习初期无所适 从。 3. 问题策略 帮助学生提出进而解决问题是教师教学时必须考虑的。 无论学生提出什么问 题，教师首先都应该给与鼓励，对于简单的问题不能讽刺打击，对于高质量问题 要及时提供问题线索，逐步引导学生对知识的内化。 4. 媒介使用策略 学生进行基于 CSCL 的研究性学习， 怎样使用系统提供的支持工具是很重要 的。教师应在公告栏给学生一份系统使用说明。 5. 评价策略 学习活动开始时， 教师就应将一系列评价原则告诉学习者，以便学生根据评 价细则来对照学习，给学习指明方向。另外，教师对学生的评价不宜介入太早， 评价的时候要更多的关注学习过程而非学习结果。 4.4.2 学习者策略 学习者策略主要表现在分组策略，组内分工策略，交互策略以及同学之间的 交互评价策略几个方面45。 1. 分组策略 “合适的分组是协作学习进行的前提46”。教师在做完学习者特征分析后 进行分组，成员数目维持在 4-6 人左右，组内异质，组间同质，男女比例适当， 建立小组目标和组标识。 2. 组内分工策略 协作小组为了避免“搭便车”的现象出现，必须将任务分解使得每个组员必 须承担一定的学习任务，选定组长，按照“六个思考帽”和角色扮演，承担相应 的角色分工。 3. 交互策略 交往、 互动基本属性互动性和互惠性强调师生间、学生间动态的信息交 流，通过信息交流，实现相互沟通，相互影响，相互补充，从而达到共识、共享、 共进，这就是学生的成长的真谛47。在小组空间发表个人观点，倾听、采纳同 伴意见，鼓励同伴等，利用电子白板等工具协商讨论，组长须安排组员对讨论过 程记录，这是成绩评定的一个依据。 4. 交互评价策略 学生在学习中所付出的努力，应该用“评价量规”量化，而且评价量规在学 习之初就应告知学习者。 这对激发学生学习兴趣和对学习效果都有较大的鞭策和 促进。 4.5 学习评价的设计 在计算机环境下，协作式研究性学习的评价非常的重要，也非常困难，原因 在于教师很难从学生在线协作学习过程的记录信息中获取评价的有用信息48。 在学习评价中，应该呈现多维交叉、有机结合的评价，即学习过程评价与学 习结果评价相结合， 对合作小组集体的评价与对小组成员个人的评价相结合，小 组成员自评、小组同伴互评和教师评价相结合。通过给与多次评价，全方位多维 度的动态的持续的关注学生的成长与进步，既能培养学生的元认知能力，也激励 学生的学习需要和学习动机。 对于整个教学设计而言， 互动和评价应该伴随学习活动的每一个阶段。大学 生和中小学生在学习特征和学习需求等方面已经大不相同。因此在评价角度、评 价内容、评价重心、评价方法等多方面的选择应该有所侧重。江西师范大学课程 与教学研究所的钟志贤教授从小组和个体两个方面开发了网络协作绩效评价量 规49。小组绩效评价量规主要从一般特征、过程特征和小组学习成果三个维度 来评价， 每个维度又有不同的评价元素。 而个体绩效评价量规主要从意识、 态度、 知识准备、人际交流技能、人机交互技能、交互质量、评估能力、职责履行以及 个体学习