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科学发现学习环境设计研究

作　者: 高强
导　师: 邓杰
学　校: 扬州大学
专　业: 教育技术学
关键词: 科学发现学习科学发现学习环境脚手架
分类号: G633.98
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 27次
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内容摘要

在当今科学技术飞速发展、创新能力受到各行业前所未有的重视以及教育对于学生创新能力、科学素养的培养格外重视的背景下。科学发现学习这种以学习者为中心的,注重学生个体的发展、具有科学模式的学习结构、以及适应信息化学习的新的学习方式受到了人们的关注。传统学习环境的弊端,促使基于计算机模拟技术的科学发现学习环境成为研究的热点。但是目前科学发现学习环境存在学习支持不足、学习过程的结构设置不合理以及探究问题过于专业化等问题。鉴于此,本文试图建立一个更加合理的面向科学发现学习的虚拟学习环境。为此,本文首先从科学发现学习的相关理论入手,分析总结科学发现学习的基本内涵、理论基础、认知机制等问题。其次,分析现有的科学发现学习环境中支持学习的脚手架特点、类型和设计策略。再次,对科学发现学习的认知机制及相关模型的构建进行研究,建立了领域知识模型、发现机制模型和学习活动模型,目的是为了更好地指导科学发现学习环境的构建。然后,对理解问题、提出假设、设计实验、检验假设和得出结论这五个方面的学习支持进行了分析研究,为本研究的设计提供思路与参考。并在科学发现学习这五个环节的基础上,增加了探究资源库和学习知识迁移部分,并将这七个模块作为科学发现学习环境的探究过程结构。最后,为了整合以上研究的思路和想法,并将其应用于实际,设计开发了科学发现学习的原型系统。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
图表目录  6-7
第1章绪论  7-13
  1.1 研究背景与意义  7
  1.2 研究现状  7-10
    1.2.1 国外研究现状  7-9
    1.2.2 国内研究现状  9-10
  1.3 研究目标与内容  10
  1.4 研究方法  10-13
第2章科学发现学习及其虚拟学习环境概述  13-31
  2.1 科学发现学习概述  13-20
    2.1.1 发展历程  13-14
    2.1.2 基本内涵  14-15
    2.1.3 理论基础  15-18
    2.1.4 认知机制  18-20
  2.2 科学发现学习环境概述  20-31
    2.2.1 学习环境  20-21
    2.2.2 建构主义学习环境  21-22
    2.2.3 科学发现学习环境  22-23
    2.2.4 脚手架设计理论  23-31
第3章科学发现学习的认知模型建构  31-43
  3.1 领域知识建模  31-35
    3.1.1 实际系统  31-32
    3.1.2 实验框架  32-33
    3.1.3 科学理论  33-35
  3.2 发现机制建模  35-39
    3.2.1 假设空间与实验空间  35-36
    3.2.2 双重搜索  36-37
    3.2.3 知识状态  37-39
  3.3 学习活动建模  39-43
    3.3.1 学习过程  39-40
    3.3.2 监控与反思  40-43
第4章科学发现学习环境中的脚手架设计  43-51
  4.1 学习困难  43-44
  4.2 理解问题脚手架  44-45
  4.3 提出假设脚手架  45-46
  4.4 设计实验脚手架  46-47
  4.5 检验假设脚手架  47-49
  4.6 得出结论脚手架  49-51
第5章原型系统设计与实现  51-65
  5.1 开发目的  51
  5.2 体系结构  51-52
  5.3 功能设计  52-58
  5.4 开发环境和技术  58-59
  5.5 系统功能实现  59-65
第6章总结与展望  65-67
  6.1 研究结论  65-66
  6.2 研究展望  66-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
攻读学位期间发表的论文  72-73

科学发现学习环境设计研究

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