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计算机模拟在科学发现学习中的应用模式研究

作　者: 李太华
导　师: 廖伯琴
学　校: 西南师范大学
专　业: 课程与教学论
关键词: 计算机模拟科学发现学习应用模式
分类号: G434
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 244次
引　用: 2次
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内容摘要

计算机模拟可以为学习者提供一种开放的探索性学习环境，常被用作科学发现学习的工具。但现有基于计算机模拟的科学发现学习研究，多是从教育技术学或教育心理学的角度探索和完善计算机模拟的教学功能，而探索计算机模拟应用于学科教学的研究还很缺乏。并且现有研究的视角大多局限于改进计算机模拟情境的设计以整合更多的教学功能，而立足科学发现学习的活动结构，探索计算机模拟应用于科学发现学习的模式研究还不多见。在已有研究的基础上，我们分析了科学发现学习的活动结构，根据物理教学的实际和前期调查研究的结果将计算机模拟定位于科学发现学习的实验探索环节，为学生提供一个开放的实验探索环境。基于此，我们设计了计算机模拟应用于初中物理科学发现学习的基本模式和整合模式。通过检验两种模式的效果，考察计算机模拟在科学发现学习中的作用及其对学生的影响，探索计算机模拟应用于初中物理科学发现学习的有效模式。实验一考察了计算机模拟应用于科学发现学习的基本模式的效果，结果发现，与基于真实探索情境的科学发现学习模式相比：①计算机模拟应用于科学发现学习的基本模式对学生原理性知识的掌握表现出近似显著的促进作用；②计算机模拟应用于科学发现学习的基本模式对学生的直觉性理解表现出显著的促进作用；③计算机模拟应用于科学发现学习的基本模式对学生的灵活应用表现出显著的促进作用；④计算机模拟在促进学生进行科学发现学习的同时，也表现出一定的负面效应。针对实验一的结果，实验二对基本模式进行了修正，整合进了真实探索情境，结果表明，与基于真实探索情境的科学发现学习模式相比：①计算机模拟应用于科学发现学习的整合模式对学生原理性知识的掌握表现出非常显著的促进作用；②计算机模拟应用于科学发现学习的整合模式对学生的直觉性理解未表现山显著的促进作用；③计算机模拟应用于科学发现学习的整合模式对学生的灵活应用表现出显著的促进作用；④学生的物理基础对其科学发现学习具有非常显著的影响；⑤整合情境模式基本实现了计算机模拟情境和真实情境的优势互补，但在学生对实验探索的理解和朴素概念的转变上也暴露出了一些不足之处。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-7
1 绪论  7-22
  1．1 问题提出  7-9
  1．2 文献综述  9-16
    1．2．1 计算机模拟应用于教学的一般研究  9-11
    1．2．2 计算机模拟应用于物理教学的研究  11-12
    1．2．3 科学发现学习的研究  12-16
  1．3 计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索  16-22
    1．3．1 科学发现学习的活动结构分析  16-18
    1．3．2 计算机模拟在科学发现学习中的功能定位  18-19
    1．3．3 计算机模拟应用于科学发现学习的模式设计  19-22
2 研究的总体设计  22-25
3 研究一：对实验区初级中学计算机辅助物理教学现状的调查研究  25-30
  3．1 调查目的  25
  3．2 调查方法  25-26
    3．2．1 调查范围和对象  25
    3．2．2 调查方式  25-26
  3．3 调查结果及初步分析  26-29
  3．4 调查结论  29-30
4 研究二：计算机模拟应用于科学发现学习的基本模式效果研究  30-39
  4．1 目的  30
  4．2 方法  30-33
    4．2．1 计算机模拟课件  30-31
    4．2．2 被试  31
    4．2．3 实验设计  31
    4．2．4 实验过程  31-32
    4．2．5 测试  32-33
  4．3 实验结果  33-36
    4．3．1 测试成绩的比较  33-34
    4．3．2 科学发现学习过程和学生反馈信息分析  34-36
  4．4 分析与讨论  36-38
  4．5 实验结论  38-39
5 研究三：计算机模拟应用于科学发现学习的整合模式效果研究  39-52
  5．1 引言  39-40
  5．2 方法  40-42
    5．2．1 计算机模拟课件  40
    5．2．2 被试  40-41
    5．2．3 实验设计  41
    5．2．4 实验过程  41
    5．2．5 实验材料  41-42
  5．3 实验结果  42-46
    5．3．1 科学发现学习的不同应用模式学习效果的效应  42-43
    5．3．2 过程分析  43-45
    5．3．3 对被试反馈信息的初步分析  45-46
  5．4 分析与讨论  46-51
    5．4．1 整合情境模式对学生原理性知识掌握的影响及其原因  46-47
    5．4．2 整合情境模式对学生超常性理解的影响及其原因  47-48
    5．4．3 整合情境模式对学生灵活应用的影响及其原因  48-49
    5．4．4 学生的物理基础对其科学发现学习的影响  49-50
    5．4．5 从学生的学习过程和反馈信息剖析整合模式的作用和问题  50-51
  5．5 实验结论  51-52
6 总的讨论与结论  52-57
  6．1 计算机模拟的独特优势及其对科学发现学习的影响  52-54
  6．2 计算机模拟在科学发现学习中应用的制约因素  54-55
  6．3 对计算机模拟在中学物理科学发现学习中应用的思考  55-57
7 本研究的不足以及尚待改进的地方  57-58
8 参考文献  58-62
9 附录  62-84
  附录A．1 芜湖市中学计算机辅助教学环境调查问卷  62-63
  附录A．2 芜湖市初中二年级物理教师计算机辅助教学调查问卷  63-64
  附录A．3 初中学生对计算机辅助物理教学效果认识的调查问卷  64-65
  附录B：实验一测试题  65-66
  附录C．1 实验二“重力对物体速度影响的探索”部分实验班学案  66-73
  附录C．2 实验二“重力对物体速度影响的探索”部分控制班学案  73-79
  附录C．3 实验二测试题  79-82
  附录C．4 针对整合情境模式的调查问卷：  82-84
后记  84

计算机模拟在科学发现学习中的应用模式研究

内容摘要

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