本文關(guān)鍵詞：科學(xué)探究學(xué)習(xí)中技術(shù)使能的作用空間與效果研究　出處：《華東師范大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近百年來科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,科學(xué)教育范式也發(fā)生了多次改變,總體上呈現(xiàn)了從“知識取向”到“探究取向”的轉(zhuǎn)變。從各國官方發(fā)布的科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)框架等報告中可以發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生開展科學(xué)探究學(xué)習(xí)已成為世界各國科學(xué)教育的主旋律。然而,諸多研究表明,我國科學(xué)教育實踐中探究學(xué)習(xí)開展的情況并不樂觀,普遍存在探究形式化、學(xué)生主動性不夠、探究情境真實性不足等一系列問題,從而制約了學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和提升�，F(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的普及和推廣,特別是虛擬仿真技術(shù)的日益成熟,在某種程度上能夠化解探究學(xué)習(xí)開展的困難和障礙,使課堂環(huán)境下難以實施的探究學(xué)習(xí)活動得以實施,從而提升探究學(xué)習(xí)的效果。本論文研究的核心內(nèi)容是科學(xué)教育中技術(shù)如何使能探究學(xué)習(xí)開展及其主要影響,論文從文獻分析、理論建構(gòu)到實證研究,層層遞進,逐步細(xì)化,圍繞以下四個主要的研究問題： (1)科學(xué)教育中探究學(xué)習(xí)的內(nèi)涵是什么?(2)探究學(xué)習(xí)中技術(shù)使能的作用空間(功能范疇)何在?(3)典型探究學(xué)習(xí)環(huán)境是如何設(shè)計的,其功能特點與使用效果如何?(4)虛擬世界如何使能探究學(xué)習(xí)的開展,以及對學(xué)習(xí)結(jié)果的影響如何?論文首先對科學(xué)教育中的探究學(xué)習(xí)相關(guān)理論進行了系統(tǒng)的梳理,包括探究學(xué)習(xí)的定義和特征、典型模式、探究層次與一般過程要素,綜述了相關(guān)實證研究狀況和研究發(fā)現(xiàn),并分析了我國基礎(chǔ)教育中探究學(xué)習(xí)開展的實踐困境。其次,在對信息技術(shù)教學(xué)價值思考的基礎(chǔ)上,提出了技術(shù)使能的探究學(xué)習(xí)的定義和內(nèi)涵,并在相關(guān)學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下分析了探究學(xué)習(xí)中技術(shù)使能的作用空間。進而,采用案例研究的方法對國內(nèi)外已有的探究學(xué)習(xí)環(huán)境案例及其研究成果進行了調(diào)研和分析,并在案例分析的基礎(chǔ)上優(yōu)化了探究學(xué)習(xí)中技術(shù)使能的作用空間模型。最后,鑒于國內(nèi)缺乏虛擬世界使能的探究學(xué)習(xí)實證研究,本研究針對Omosa虛擬世界使能的探究學(xué)習(xí),采用混合研究的方法在S市兩所中學(xué)開展了為期1年半的實證研究。研究分為第一輪探索性研究(T中學(xué))和第二輪正式研究(L中學(xué)),通過課堂觀察、訪談等形式收集質(zhì)性數(shù)據(jù),通過問卷收集量化數(shù)據(jù)。研究聚焦于虛擬世界使能的科學(xué)探究學(xué)習(xí)開展的方式,以及學(xué)生在科學(xué)探究能力、知識建構(gòu)和科學(xué)態(tài)度三個維度上的學(xué)習(xí)產(chǎn)出及其影響因素。通過對Omosa課程實施過程的回顧和思考,基于人類學(xué)視角的情境學(xué)習(xí)理論,筆者認(rèn)為,虛擬世界使能的探究學(xué)習(xí)本質(zhì)上是學(xué)生在科學(xué)探究實踐活動中合法的邊緣性參與。Omosa虛擬世界為課堂中的科學(xué)探究實踐創(chuàng)設(shè)了真實且有意義的問題情境和探索空間,學(xué)生可以在虛擬世界中漫游探索,觀察、調(diào)查以獲取數(shù)據(jù)�？茖W(xué)探究知識涉及到科學(xué)探究能力的形成與發(fā)展,屬于默會知識的范疇。在Omo sa課程中,學(xué)生的探究學(xué)習(xí)發(fā)生在Omosa島上的科學(xué)探究實踐中,隨著“學(xué)生科學(xué)家”角色的不斷變化,通過實踐逐漸領(lǐng)會和掌握科學(xué)探究默會知識,從而實現(xiàn)探究能力的提升。教師作為科學(xué)探究實踐共同體的一員,適時地提供腳手架能夠幫助學(xué)生克服開放式探究學(xué)習(xí)過程中遇到的困難,從而提高探究學(xué)習(xí)產(chǎn)出。就虛擬世界使能的探究學(xué)習(xí)產(chǎn)出而言,通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：(1)在探究能力提升方面,通過對科學(xué)探究問卷前后測數(shù)據(jù)的配對T檢驗發(fā)現(xiàn),使用Omosa虛擬世界的實驗班在科學(xué)探究過程和要素的理解上得分有顯著性提高(t=3.11,df=49,p=.003)。問卷內(nèi)容涉及科學(xué)家和科學(xué)研究工作、研究假設(shè)、實驗設(shè)計、觀察和推論、科學(xué)測量、實驗設(shè)計與假設(shè)檢驗的關(guān)系、科學(xué)研究結(jié)果圖表表達等方面的題目。通過散點圖與相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),學(xué)生在基于Omosa的探究學(xué)習(xí)過程中的自我效能感會影響學(xué)生對個入學(xué)習(xí)情況的自我評價,但相關(guān)程度并不顯著；自我效能感與學(xué)生探究能力提升之間呈現(xiàn)出一定的負(fù)相關(guān)；學(xué)生的學(xué)業(yè)成績與自評分?jǐn)?shù)之間不存在明顯的相關(guān)關(guān)系,與學(xué)生探究能力變化之間也沒有明顯的相關(guān)性。然而,部分常規(guī)課程中的“學(xué)困生”,在基于Omosa虛擬世界的探究學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出很高的學(xué)習(xí)積極性,在前后測科學(xué)探究問卷得分的變化上反映出了他們良好的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。(2)在知識建構(gòu)方面,Omosa探究課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容是圍繞生態(tài)系統(tǒng)這個主題展開的,問卷調(diào)查結(jié)果和學(xué)生作業(yè)反映出Omosa探究課程有助于學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)科學(xué)知識的建構(gòu)。(3)在情感態(tài)度和價值觀方面,研究數(shù)據(jù)還顯示,Omosa探究課程有利于幫助學(xué)生正確認(rèn)識科學(xué)家的科學(xué)實踐活動,養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度。
[Abstract]:In this paper , a series of problems , such as the definition and characteristics of inquiry learning , the definition and connotation of the technology - enabled inquiry learning in science education are discussed , and the research and learning activities in the field of science education are studied and analyzed . In the course of Omo sa , students ' inquiry learning takes place in the field of tacit knowledge . In Omo sa course , students ' inquiry learning takes place in the science inquiry practice of Omosa Island . As a member of science inquiry practice community , teachers can help students overcome the difficulties encountered in open - ended inquiry learning process , so as to improve the inquiry learning output . This paper deals with the research work , research hypothesis , experimental design , observation and inference , scientific measurement , experiment design and hypothesis testing , and chart expression of scientific research results .

【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：G434;G633.98

【參考文獻】

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本文編號：1360302