可视化学习行动研究

可视化学习行动研究 项目概述 可视化学习行动研究 V LAP 项目是 十二五 期间中国教育技术协会重点研究项目 应用可视化思维工具 促进小学生思维能力发展的研究 PETA 项目的延伸 是一项中日国际合作研究项目 合作单位 日本关西大学综合信息技术研究中心 中国华南师范大学教育技术研究所 广州市教育信息中心和佛山市教育信息中心 一 项目研究的目标和任务 项目研究的目标 本项目旨在通过利用可知识可视化资源创设学习情境 学生利用思维可视化工具进行思考分析 并利用数据可视化方法进行学习评价 以促进学生个性化学习能力的发展 1 以学习者为中心 Learner centered 2 以媒体驱动的学习 Media driven 3 个性化学习 Personalized 4 以设计为导向的学习 Transfer by Design 5 可视化的学习 VisiblyRelevant 6 数据丰富的学习 Data Rich 7 独立的学习 Interdependent 8 适应性学习 Adaptable 9 多元化的学习 Diverse TerryHeick 9CharacteristicsOf21stCenturyLearning 2012 08 可视化与个性化学习是21世纪学习的基本特征 关心每个学生 促进每个学生主动地 生动活泼地发展 尊重教育规律和学生身心发展规律 为每个学生提供适合的教育 国家中长期教育改革和发展规划纲要 2010 2020年 个性化学习 以学生个性差异为基础 以促进个性发展为目标 在学习过程针对学生个性特点和发展潜能而提供个性选择的内容和方法 提供个人表达观点和成果的机会 采取恰当的教学进程和评价方式等 使学生各方面获得充分 自由 和谐的发展 一 项目研究的目标和任务 个性化学习能力 自主独立学习的兴趣和能力 自主利用学习资源和工具进行学习的能力 自觉参与交流互动并进行学习的能力 个人表达意见和观点的能力 自主发现 归纳整理 重构知识的能力 一 项目研究的目标和任务 项目研究的任务 1 在实验学校中开展利用可视化技术促进学生个性化学习能力发展的教学试验 探索有效的教学模式 2 在实验学校中探索不同学科的可视化技术促进学生个性化学习能力发展的效果评价指标体系和分析方法 3 建设和开发相关知识点的可视化学习资源 微课或微视频资源 4 建设优质课程教学案例和学生思维作品案例 二 可视化学习的概念 可视化学习的概念 是指利用知识可视化资源创设学习情境 学生通过思维可视化工具进行思考分析 并利用数据可视化方式进行总结反思和学习评价的个性化学习方式 可视化学习包括三个基本要素 一 知识可视化资源 二 思维可视化工具 三 数据可视化方式 一 知识可视化学习资源 知识可视化指通过视觉表征形式进行知识的传播与创新 可以用来构建 传达和表示复杂知识的图形图像手段 知识可视化有利于正确传达事实信息 传输人类的知识 并帮助他人正确地重构 记忆和应用知识 知识可视化作为学习资源 改变认知方式 促进有意义学习 知识可视化作为教育理念 促进教师进行反思 辅助教学设计 一 知识可视化学习资源 知识可视化资源的形成文本知识图像化静止知识动态化平面知识立体化操作知识程序化组合知识分解化隐蔽知识显视化 一 知识可视化学习资源 1 对讲述型微课进行改造 思考问题 2 多媒体动态形象 思考问题 3 电子书包中的资源的利用 思考问题 4 自制教学课件PPT 思考问题 5 利用改造教育Apps 思考问题 开发微视频资源 微视频可以说是微课的一种形式 但它与讲解型微课有区别 它的内容不是 知识讲解 过程 也不是对简单的 知识呈现 过程 而是提供与学习内容相关的情境和并要提出思考的问题 为学生提供思考的空间 可以把讲解型的微课进行改造 突出情境性和思考性 提出从另一角度思考的问题 学生观看微视频或其他知识可视化资源之后 必须应用思维可视化工具进行思考分析 独立形成个人的思维作品 微视频或其他知识可视化资源可以在课堂演示 也可以放在平台 学生通过平板电脑观看和思考 二 思维可视化工具 思维可视化工具是指利用箭头与框图来表现思维过程的结构化图形工具 包括用于逻辑思考的图形化思考工具与进行联想思维的思维导图工具 三 数据可视化方式 数据可视化是将抽象数据利用点的分布 线条 平面或立体图形等直观形象来表达数据意义的一种方式 可视化学习中数据可视化的对象包括学习者学习活动过程中产生的行为数据和学习结果产生的数据 在可视化学习研究中我们关注发展过程 差异比较 达标状况的数据可视化方式 常用数据可视化方式 雷达图 A1 A2 A3 A5 A6 A7 雷达图三要素 1 指标 2 分值 3 对象 A2 A3 A4 三 试验课程的教学设计 STILE模式 三 试验课程的教学设计 STILE模式 基本特征 资源利用的学习探究发现的学习互动交流的学习知识建构的学习 STILE模型包括五项基本活动 课前活动课堂活动一 利用知识可视化资源创设问题探究思考的情境课堂活动二 学生利用思维可视化工具进行思考分析课堂活动三 以思维可视化工具作为互动平台进行交流互动学习课堂活动四 教师利用多样知识可视化资源深化巩固学生知识课堂活动五 以数据可视化方式进行学习反思和学习评价课后活动 课前活动 预习课文 提出思考问题利用思维工具对预习课文进行思考 分析 归纳 学生完成思维作品 活动一 利用知识可视化资源创设问题和思考的情境 S 案例1 佛山南庄中心小学朱雪芳 线段直线射线 教学 在学生经过预习的基础上 播放包含线段直线射线的微视频 提出思考问题 经过思考区分线段直线射线之后 进一步要求学生利用韦恩图比较三者的共同点和不同点 课堂活动一 利用知识可视化资源创设问题和思考的情境 S 利用可视化资源 微视频 创设情境 提出思考问题 图形旋转包括哪些要素 案例2 广州东山培正小学张健 图形的旋转 教学 课堂活动二 学生利用思维可视化工具进行思考分析 T 思维可视化工具是指利用箭头与框图来表现思维过程的结构化图形工具 包括用于逻辑思考的图形化思考工具与进行联想思维的思维导图工具 课堂活动二 学生利用思维可视化工具进行思考分析 T 利用韦恩图进行比较分析 利用韦恩图进行包容关系分析 利用X Y W线图进行类别分析 利用X Y W线图进行阅读理解 利用W线图建立W问题墙 让学生在阅读作品时 对作品中所描述的人物 who 时间 when 地点 where 原因 why 和经过 how 等五个方面进行分析 帮助学生阅读中文或英文课文 理解课文 分析课文内容 利用鱼骨图进行多角度分析 利用鱼骨图进行多角度分析 三种类型的鱼骨图A 整理问题型鱼骨图 特性值 主题 常以 存在什么问题 各要素间不存在原因关系 而是对问题进行结构化整理 B 原因型鱼骨图 特性值 主题 常以 为什么 来写 鱼头一般为左侧 C 对策型鱼骨图 特性值 主题 常以 如何提高 改善 来写 鱼头一般为右侧 利用鱼骨图进行多角度分析 原因 利用鱼骨图进行多角度分析 利用金字塔图进行层次关系结构分析 利用金字塔图进行层次关系结构分析 利用金字塔图进行层次关系结构分析 利用金字塔图搭建课文阅读或写作框架 利用金字塔图构建成阅读金字塔 帮助学生搭建阅读框架 找出基本事实信息 语句 归纳现象特征 最后抽象总体观点和感受 培养学生形成良好的阅读思维能力 类似可以构建写作金字塔 培养学生思考与写作能力 利用蝴蝶图表达正反方观点 利用思维导图描述事物的关系结构与个人联想思路 课堂活动二 学生利用思维可视化工具进行思考分析 T 注意事项 1 要重视思维过程 不要花时间去追求美艳结论图 2 教师做必要的批改 关注学生思维动向与缺失 3 关注学生的思维过程和结果的讲述 培养学生思维何表述能力 课堂活动三 以思维可视化工具作为互动平台进行交流互动学习 I 互动方式 1 学生把个人的思维工具作品在小组内介绍自己的想法 2 小组内进行互动交流 相互补充 完善 3 小组之间进行交流 4 教师通过平板电脑把小组成果全班展示 开展讨论 课堂活动三 以思维可视化工具作为互动平台进行交流互动学习 I 小组间交流方式1 小组交叉发表 提问互动法以5 6人为一组每组派一位代表负责讲解本组作品 其他成员到其他组聆听别人介绍 聆听者可向讲解者提出问题 各小组成员回到本组介绍所听到的问题与认识 小组间交流方式2 小组交叉观摩 比较活动法 课堂活动三 以思维可视化工具作为互动平台进行交流互动学习 I 课堂活动三 以思维可视化工具作为互动平台进行交流互动学习 I 案例 广州东山培正小学张健 图形的旋转 教学 教师根据小组学习情况进行归纳总结 用可视化方式 PPT 提出新的探究问题 要求学生发现规律 课堂活动四 教师利用多样知识可视化资源深化巩固学生知识 L 学生利用iPad自主选择问题进行探究 课堂活动四 教师利用多样知识可视化资源深化巩固学生知识 L 案例 广州东山培正小学张健 图形的旋转 教学 课堂活动四 教师利用多样知识可视化资源深化巩固学生知识 L 案例 广州东山培正小学张健 图形的旋转 教学 课堂活动五 以数据可视化方式进行学习反思和学习评价 E 1 利用P M I Q反思表格进行自我评价与反思 获取评价数据 课堂活动五 以数据可视化方式进行学习反思和学习评价 E 2 通过观察个性化学习行为获取评价数据A1 独立完成思维可视化作品的能力A2 思维可视化作品的质量A3 小组合作学习中的表现A4 深化巩固知识环节中操练完成的质量A5 学习自我评价反思环节的质量 课堂活动五 以数据可视化方式进行学习反思和学习评价 E 3 通过学习测验获得学习评价数据A1 知识点1A2 知识点2A3 知识点3A4 知识点4A5 知识点5A6 知识点6 课堂活动五 以数据可视化方式进行学习反思和学习评价 E 利用雷达图来进行多指标体系比较分析 课堂活动五 以数据可视化方式进行学习反思和学习评价 E 利用EXCEL制作雷达图 课后活动 学生 扩展阅读 多角度思考 教师 审阅学生思维作品 分析学习评价数据 进行教学反思 思考下一轮行动 四 可视化学习行动研究计划 成立项目指导组 由佛山市教育信息中心与华南师范大学教育技术研究所联合成立 可视化学习行动研究 项目指导组 对试验学校开展课程试验给予指导 学校试验环境建设 力争实现 云 端 大屏幕 的智慧化环境教师培训 2016年1月13日 公开课展示活动 对于新参加的7所项目学校 要求在2016年3 4月开展第一轮公开课展示活动