8.微型世界
微型世界(Microworld)是利用计算机构造一种可供学习者自由探索的学习环境,大多数微世界是借助计算机化建模技术构造的。微型世界的基本特点是学生对模拟的环境可操纵、可建构。例如,有一个名叫“电子工作台”(Electronic Workbench; EWB)的软件系统允许学习者利用它提供的元件构造各种模拟电路和数字电路,并能动态测试电路的性能;还有一个名叫“交互性物理”(Interactive Physics; IP)的软件系统允许学习者构造属于经典力学系统的大部分实验。还有一种供儿童学习的LOGO语言,也被认为是一种微世界,因为它提供的“图龟”世界允许学习者进行操纵并观察其反应。
随着网络和通讯技术的发展,网络支持的微世界也应运而生。例如:由美国科学探索网络开发的学习化学酸碱度知识的“PH酸碱度”(在http://www.sci-ctr.edu.sg/sln/phfactor/ph0.html上有新加坡科学馆的汉化版)就是一个很好的网上微世界的例子。它为学习者学习酸碱度知识提供了一个良好的网络学习环境。
在这个微世界中,学习分为七个步骤,即7E模式。所谓7E是指趣味(Excite)、探索(Explore)、解释(Explain)、扩充(Expand)、延伸(Extend)、交流(Exchange)以及测验(Examine),这七个步骤的英文名词都是以E开头。这些学习步骤可以顺序进行,也可以各自独立。
9.虚拟实验室
所谓虚拟实验室,实际上是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境,供学生观察与操纵其中的对象,使他们获得体验或有所发现。有一个名叫“虚拟青蛙”的解剖实验室,学生可以做非常逼真的青蛙解剖实验,他可以剥去青蛙的皮肤和肌肉,于是骨骼清晰可见,他还可以进一步解剖其眼睛和大脑。
10.情景化学习
情景化学习(situated Learning)是当前盛行的建构主义学习的主要研究内容之一。建构主义认为,学习总是与一定的社会文化背景即“情境”(context)相联系的,而在传统的课堂讲授中,由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性、不能激发联想,难以提取长时记忆中的有关内容,因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。情景学习就是利用多媒体计算机技术创设接近实际的情境进行学习,可以利用生动、直观的形象有效地激发联想,唤醒长期记忆中的有关知识、经验和表象,从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识,赋予新知识以某种意义。
情景学习模式的主要方法有认知学徒、抛锚式学习等。认知学徒模式是从传统的师徒传技授艺模式中得到启发,认为可采取类似的方法,非常有助于培养学生的认知技能即解决问题能力,并提炼出几种基本的教学技法:
示范法(Modeling):教师演示典型问题的解法,学生认真观察。
教练法(Coaching):学生尝试解决问题,教师观察和发现问题,并随时给予指正。
支架法(Scaffolding):教师与学生一起解决问题,教师起着“支架”作用(提供帮助)。视学生能力进展,教师应逐渐减少帮助,直至完全撤去“支架”,放手让学生自行解决问题。
其中教师的作用可由智能代理实现,也可在网络上由教师通过适当的教学通讯工具来提供示范、教练和帮助。
所谓抛锚式学习(Anchored Learning),其实质是将教学“锚接”于(即安排在)有意义的问题求解环境中,这些有意义的问题求解环境被称作是“大环境”(macrocontext),因为它包括复杂的环境要素,要求学生系统地解决一系列相关的问题。每个环境能够支持学生进行持续的探索,学生能够在几个星期甚至几个月时间内从多种角度对其中的问题进行持续的求解,而且各个“锚点”(及其伴随的教学事件)都能够提供多课程的延伸。
11.案例研习
案例研习(Case Studies)系统为学生提供一种丰富的信息环境,系统中包含从实际案例中抽取的资料,让学生以调查员的角色去调查案情(犯罪案件、医疗事故、道德伦理问题等),通过资料收集、分析和决策,得出问题的结论。
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