电脑在科学教学方面的应用

電腦在科學教學方面的應用 XXX 科學教學目標 提升科學素養運用科學知識與科學思考培養解決問題能力啟發思考 推理 與創造培養主動學習達成個人和社會目的強調生活應用 溆浦 科學教學問題探討 文憑主義和聯考制度教學問題 教師的知識論客觀主義知識可以傳輸 教師為中心學習問題 學生被動接受知識專心聽講 努力背誦重記憶 忽視瞭解套公式 解題快 但生活常識不懂學生學習特性 教學和課程無法配合 科學教學的本質 知識不是外在客觀實體 知識是個人內在經驗的自我處理和組織 是個人的心智發明或建構科學理論只是科學家對自然世界所做的人為解釋教學無法單靠教師的解說 學生必須自己建構知識的意義知識的建構需要與社會互動教師需提供或營造建構的學習環境 教什麼 如何教 科學知識在哪裡 學生如何學習科學知識 教師如何營造學習環境 科學家的科學 課程中的科學 教師的科學 學生的科學 兒童的科學 課程設計 教學計劃 教室活動 科學知識存在場所 XX 自發知識 向上爬藤 一 二 三 四 只有正式知只有自發知彼此調和一衝突的識的情形識的情形致的情形情形 正式知識 向下爬藤 學生的四種不同的學習情形 XXX 建構 解構 和再建構科學知識的過程 科學教育的過程 理解科學知識 轉譯過程或再結構 建構 解構再建構 其他知識和判斷 XX XX 日常生活知識 在科學情境的實務知識 科學內容的學習基準 理解科學概念與發展科學探討能力在科學探討 科技 社會 科學史 科學本質的情境下 學習科學內容 如何幫助學生發展科學概念 注意學生日常生活經驗幫助學生連結日常生活經驗和學校科學學習幫助學生發展學習意識 促其反思提供概念應用的情境 如何營造建構式學習環境 科學教學內容應該與學生生活有關教學宜提供科學的暫時性 可變性教學應給學生機會可以和老師討論教法和內容學習需有師生互動學習需有同儕互動 電腦的優勢 電腦配合通訊技術 可以增加學習互動電腦的邏輯運算及儲存能力 可以做解題 模擬及科學示範 讓科學視覺化 KnowledgeinImages notinWords 電腦在教育的應用 獨立的電腦課程培養學生電腦素養 電腦軟 硬體 環境的認識與應用 九年一貫課程 自然與生活科技 課程中 資訊應用 獨立設計 電腦的使用 包括資料的處理與分析 資訊的搜尋與溝通都列入必要的學習項目 資訊融入各科教學電腦輔助學習電腦輔助繪圖電子資料庫建立電腦管理教學遠距教學 電腦輔助教學 學習 教導 instruction 的定義教導是已規劃 planned 的學習 learning 經驗學習是一種逐漸增加的可接近的 accessible 知識或能力規劃 planned 是較詳細的但不一定事先已一步步程式化好的 仍然留有很大空間讓學生控制和逢機性的產生問題 但規劃必受限於學習的特殊目標和教導的模式 學習的種類一 非結構式而且無引導式的學習 unstructureandundirected 幼小兒童由於天生的好奇或是飢餓都會自然的想去抓取物體以求進一步了解周圍世界 這種學習大多是屬於非結構式的與環境互動的學習 二 非結構式但引導式的學習 unstructureanddirected 學習不是經由用發展出的想法 細心的結構學習的順序 而是以好奇心及立即的需要而實驗和發現什麼來學習 譬如跟著原住民學習語言 當然需要有類似復誦和評估之類的技巧 但概括說 並沒有遵循何種序列或規則學習語言 也沒有使用何種模式或特別技巧學習 發現式學習式這種學習的例子 三 結構式而引導式的學習 structureanddirected 結構式指經過規劃的 引導是指存有學習目標的 亦及要學習特殊的知識和技能 一般傳統的學校教學是屬於這種的 傳統的教學方法 利用歸納式和演繹式教導的方式學習 四 結構式而無引導式的學習 structureandundirected 又稱宗教儀式的學習 給予某一特定形式的人類生活方式 結合人們和他們的過去 使得彼此的焦慮和不確定可以或的解決 教學的意義 一 教學的一般模式教學程序中 選擇教材 確定教學策略 選用媒體 設計有效教學計劃 實施教學等 二 教學在電腦上事先規劃完成的學習計劃下 學習者在電腦上學習 為什麼應用電腦於輔助教學上 一 電腦的能力 capability 電腦發展出的新功能 Newcapability 提供學習經驗 拮取資料庫 視覺傳真 線上作業 太貴 太危險 無法接觸 如核能廠外洩 太空危險化學物 和化學反應的過程 飛行模擬等等接觸大量資料庫例如氣象資料彩色影像顯示使得教導的視覺化更好 二 電腦提供了接觸 access 遠端資料對殘障學生和在家自修的學生溝通的方便遠端訊息接近 access 幫助居家和殘障學習 三 電腦的效率 efficiency 效率 efficiency CAI具有與教科書和教室講解不同的傳輸能力電腦科學 dicipline 促進CAI的發展 四 CAI學科領域的進展CAI的製作因為考慮的更多 包括理論與實用方面 對於如何根據學習和教導的理論來設計課程軟體 會更細心 因而促進其發展 的學習理論 與 有關的學習理論桑代克的效果法則S R 增強史金納的操作制約S R 即時的正面增強認知的理論認知歷程的強化 教學的形式 一 DrillandPractice二 Tutorial三 Simulation四 Game五 Modeling六 Problem solving 的優點和缺點 優 個別化 補救教學缺 軟體不足與品質 軟硬體成本太高 人員訓練的問題 的教學效益 學習成就學習時間學習保留學習態度教育成本 應用電腦於輔助教學之反省 Ross Morrison 1988 雖然電腦的互動性和個別化的回餽等良好性質使得CAI表面看起來很好 但是基本的問題是其真正教導的是什麼 研究的發現對CAI多持支持的看法 但是並無足夠和強而一致性的証據 可以宣稱CAI比傳統的教法好 比較合理的解釋是CAI擁有異於講課和教科書的傳輸能力 而如此帶來好處也帶來壞處 以上使得線上教導更能適應不同的學習者 內容 和教育特質 個別化不是將個人分開而是適應個別的能力和需要 而且也須考慮個別化不是只考慮課程內容的專精 而不顧課程中的社會道德及情感的目標 因此完全的個別化並不是教育的目標 的展望 教育技術教材硬體多媒體 結語 電腦非萬能Ourmostimportanttoolindoingandteachingscienceisourbrai