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教育理论的成熟与计算机技术的进步推动了微世界(Microword)的产生和发展。微世界是指一类关于某学科领域的计算机模拟学习软件,学习者利用它提供的操作方法与指令探索其中的领域知识,并观察产生的现象、检验自己的假设,从而发现并习得微世界中蕴藏的领域知识。不同于传统的传递式教学,微世界的教学目的是通过给学生提供一定的资源和工具来使他们以个人的、有意义的方式来建构和完善属于他们自己的知识。而微世界浸润性的学习特点和关注学生认知与情感的状态又使它区别于一般的探究性学习环境。本文立足于小学科学课堂教学的实际需求,从微世界支持学习者科学发现学习认知过程的角度出发,通过开展教学实践,探索微世界支持小学科学发现学习的教学策略的实施过程、方法和原则,以促进小学科学课堂教学的有效开展,提升小学生的科学素养。
论文共分为六个部分。第一部分分析了研究的源起,对“微世界”、“小学科学发现学习”和“教学策略”进行了界定,指出了研究的目标与意义、过程与方法。第二部分概述了微世界的相关知识,分析了微世界应用于教学的一般研究现状和微世界应用于科学发现学习的研究现状,论述了论文研究的理论基础及对本研究的指导意义。第三部分探讨了小学科学发现学习的含义及特点,分析了微世界支持小学科学发现学习的教学策略制定的依据,并就微世界支持小学科学发现学习的教学策略进行了初步设计。第四部分论述了本研究在广州市天河区体育东路小学五(3)班开展微世界支持小学科学发现学习的行动研究的实施过程,并在此基础上总结归纳出微世界支持小学科学发现学习的教学策略,同时得出其操作过程和原则。第五部分分析了微世界支持小学科学发现学习的教学策略的实施效果。最后一部分给出了研究结论及存在的主要问题和后续研究的建议。
本研究通过在试验学校开展的三轮行动研究,总结归纳出微世界支持小学科学发现学习的教学实施步骤包括“明确探究任务--建构问题空间--制定实验计划--开展微世界探索--形成结论--反思评价”六个环节。另外,论文还总结出微世界支持小学科学发现学习的教学策略包括任务驱动策略、知识解释支持策略、实验探索支持策略、反思支持策略和多元评价策略,并具体分析了各个教学策略的具体操作步骤。通过研究发现,微世界支持小学科学发现学习的教学策略的实施对小学生掌握科学知识、提高科学探究能力、培养情感态度价值观三个方面有促进作用。
本研究的创新之处在于两个方面:一是在理解微世界和科学发现学习的内涵及特点基础上,系统深入地分析了微世界支持小学科学发现学习的活动过程:二是立足于小学科学课堂教学的实际需要,对国外的微世界软件进行二次开发,通过开展教学实践提出了微世界支持小学科学发现学习的教学策略及其具体实施步骤和方法。