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手持式網絡學習系統在學科教學中的應用研究

一、課題研究的基本概況
 
  課題名稱:手持式網絡學習系統在學科教學中的應用研究
  課題類別:全國教育信息技術研究“十一五”規劃立項課題
  課題承研單位:北京師范大學教育技術學院、創新諾亞舟電子(深圳)有限公司
  課題負責人:余勝泉 北京師范大學教育技術學院
  課題研究核心成員:劉軍 鄭煒 張汝春
  研究周期:2006年5月年至2010年12月


二、課題研究的主體內容
 
  (一)所要解決的主要問題
  1.在具有手持式網絡學習機的信息技術環境下,構建一套完整的、能夠有效促進教學質量提升的方法與解決方案。
  2.將手持式學習設備與現有學習環境有機融合,擴充現有學習環境的功能,成為學習環境的有機組成部分。
  3.全面支持教學與學習的廉價信息技術設備功能的設計與優化。
  (二)研究目標與研究內容
  1.研究目標
  將手持式網絡學習系統及豐富的多媒體學習資源有效的應用到教學當中,研究通過低廉成本的信息技術與課程整合的模式與方法,提出一套在手持式學習環境下創新的“教學的理論、模式、技術與方法”,在完全不增加課時、不增加學生學習負擔的前提下,促進學生對知識的理解和掌握,在保證學生考試成績有提高的基礎上,著重培養學生的文化素養、信息素養、英語聽說交流能力及動手創新意識與能力等,實現學生的全面發展。 具體目標主要包括:

  1. 培養學生對傳統經典文化尤其是語言文字的感悟能力,讓學生在潛移默化的熏陶下提高文化素養并塑造完美人格;
  2. 從小培養學生運用英語進行交際的能力,能夠流暢的與國際友人交流,能夠了解和理解不同國家的文化,逐漸開拓國際視野;
  3. 培養學生利用各種手段與方法自我擴充知識結構的意識與能力,打下扎實的學科知識體系;
  4. 培養學生獲取、分析、加工和利用信息的知識與能力,鼓勵學生動手創新,打好全面、扎實的信息文化基礎;
  5. 在學科學習過程中,培養學生對藝術元素的感悟、賞析與評價能力,在耳濡目染中逐步提高學生的審美情趣與藝術修養。
  2.研究內容
  (1)手持式網絡學習系統的學科教學模式研究
  (2)語文讀、寫滲透教學研究
  (3)英語多維立體互動學習研究
  (4)學科教學中美學整合研究
  (5)信息文化中的認知及行為養成研究
  (6)教育信息生態的研究
  (7)移動學習的模式與方法研究
  (8)多種技術環境并存的混合式學習研究
  (三)研究的基本思路與方法
  1.前期調查研究——充分調研國內外移動教育發展現狀,正確把握移動教育的需求和方向
  一方面,采用文獻研究法對手持式學習設備的國內外教育應用現狀進行研究,并在此基礎上結合我國教育發展的國情提出手持式學習設備教育應用的發展方向;另一方面,采用調查研究法對國內中小學移動學習現狀的調查研究,全面歸納出目前中小學領域開展移動學習實踐中存在的困難和問題。
  2.移動學習硬件環境研究——深入挖掘手持式網絡學習系統學科應用潛能,構建手持式網絡學習環境支持下的和諧教育信息生態
  一方面,全面挖掘與設計手持式網絡學習設備的教學功用,從理論的角度使其在支持教與學方面的潛在作用最大化;另一方面,從信息生態的角度合理設計手持式網絡學習環境的配置和提出系統優化建議。

  3.移動學習軟件資源的設計與開發研究——增強與優化手持式網絡學習系統的學科應用價值,支持移動學習實踐的開展。      
  本研究以英語學習資源為突破口開展了三項研究。一是運用行動研究法對移動英語學習資源環境的設計、開發與應用進行研究,并提出了移動英語資源的最佳設計思路;二是運用實驗研究法將英語資源的不同呈現方式進行對比實驗,提出基于手持式設備的英語資源認知的效果和設計原則。三是應用設計性研究法展開移動學習資源的設計性研究,在移動英語學習資源的原型基礎上進行持續追蹤應用,根據實踐數據進行不斷地改進,以使移動英語資源的質量不斷提高。
  4.理論創新與實踐應用研究——推動手持式網絡學習系統與學科教學的深層次整合
  在此階段,課題組進行了兩個層面的研究:一是在應用研究之前進行移動學習的理論創新,從研究實施的角度將研究概括歸納為三個維度:教學模式構建、課外實踐活動設計與實施、支持系統建設,并且從理論層面創新性地提出了三個維度應用研究的實施策略;二是分別開展了小學英語移動學習模式的研究、手持式網絡學習系統支持下的中學英語課堂教學模式研究、手持式網絡環境下的小學語文雙環教學模式研究、手持式網絡環境下的古詩教學模式研究、手持式圖形計算技術與數學教學的整合研究、手持式圖形計算技術促進中學生數學高階思維發展研究、手持式網絡學習系統支持下的系列課外綜合實踐活動研究、基于手持式設備的小學低年級經典誦讀活動設計及實踐研究、利用手持式設備的小學英語課外移動學習的研究等九項研究。每項研究都根據手持式網絡學習系統的學科特性以及學科教育的規律,創新性地提出手持式網絡學習系統與語文、數學、英語、課外綜合實踐活動等學科教學整合的模式和實施策略,通過整合實踐,綜合運用行動研究法、調查研究法、測驗法、準實驗研究法等研究方法進行效果的檢驗。
  5.理論升華——移動學習的發展趨勢研究
  站在移動學習理論與實踐發展的前沿以一種全新的視角高度概括了移動學習的發展歷程,提出了移動學習的三代:以知識傳遞為特征的第一代移動學習、以認知建構為特征的第二代移動學習、以情境認知為特征的第三代移動學習。


三、課題研究的實踐舉措
 
  1.組建科研基礎扎實,教學實踐經驗豐富的課題研究領導小組。該小組由北京師范大學博士生導師余勝泉教授擔任組長,由諾亞舟電子(深圳)有限公司副總裁張汝春、高級副總裁鄭煒以及首都師范大學副教授劉軍擔任副組長,并由試驗學校或試驗區課題組推薦特級優秀教師擔任學科教學專家顧問,為課題研究保駕護航。
  2.創建完善的培訓體系。充分利用網站、雜志、研討會等途徑構建培訓體系,培訓方式涉及遠程培訓、面對面培訓、定期寄發課題研究培訓材料等。
  3.制定完整的課題實施策略。課題的主要實施模式主要以課堂實驗班和課外思維發展班兩種模式為主,教師獨立參與課題資源的設計開發模式、子課題研究以及實施課外綜合實踐活動等模式為補充。


四、課題研究的結論
 
  (一)本研究構建了以“雙環目標教學模式”為核心理念的手持式網絡學習系統與不同學科教學整合的一套完整的、能夠有效促進教學質量與效率的解決方案。“雙環目標教學模式”的核心是要發揮信息技術作為支持情景化、自主學習及協作學習等認知工具的深化認知作用,在課堂及課外促進高層次思維品質的形成,可謂是手持式設備在學科教學中有效應用的基本路線。
  (二)手持式設備的潛在教育應用價值比較明顯,尤其是那些價格低廉的手持式學習設備,更有教育推廣應用的價值和廣闊的應用空間。但未來數字化學習裝備發展的趨勢必然是豐富的學習資源+功能完備的移動終端+周到的學習支持服務+專業的學習軟件,尤其是電子教材的數字出版以及學習設備的專業化將很有市場競爭力。
  (三)單一的移動技術設備是無法解決應用問題的,如果要很好的發揮其作用,必須要考慮移動技術與其他技術的整合應用,各發揮其所長,共同為教師和學習者服務。
  (四)對于中小學移動學習者來說,僅由其個人參與很難保證移動學習的效果,必須由其他學習者、教師、家長適時的參與。因此本研究所提出來的幾個移動學習的模式除了考慮手持式學習設備支持下的學習者自主學習,更將其他角色的作用考慮在內,通過人機交互和人際交互來共同推動和促進學習者移動學習的開展。


五、課題研究的成果與影響
 
  (一)課題研究的理論成果
  1.本課題以手持式設備為主要技術工具,以優化移動學習資源環境為核心,以構建合理化的教學模式為理論引導,以可操作性的策略及活動設計為實踐保障開展了20多項理論與實踐結合的子專題研究,其中90%的科研成果均已在國際權威學術會議、國內核心期刊及其他學術期刊上發表,并得到了學術界的肯定;
  2.課題組構建了一套完整的移動學習技術整合于學科教學的理論框架:以雙環目標教學法為基礎,設計了小學英語課堂新授課教學模式、小學英語移動學習模式、小學語文課堂教學模式、中學英語課堂教學模式、中學英語移動學習輔助支持模式、中學數學課堂教學設計原則,并提出了英語學習資源的設計理念。
  3.課題組成員共發表22篇學術期刊或專業會議文章,完成12篇學位論文,收集近50個優秀綜合課例、180余份優秀教學設計方案、30余篇優秀論文。
  (二)課題研究的實踐成果
  1.課題組還創新的推出英語移動學習資源和學習支持服務系統——掌上思維英語(包括資源及學習手冊);
  2.突破性的研發出數學探究式學習認知工具——圖形計算器。
  (三)課題研究的影響
  自項目正式啟動以來,大連日報、北方新報、上海商報、天津日報、都市消費報、重慶青年報、燕趙都市報、都市時報、濟南日報、現代教育報、鄭州日報、中小學電教、教育信息化,以及國家教育資訊網、賽迪網、中國網絡教育、21CN、硅谷動力、中國信息技術教育網、中青網、天極網、TOM、太平洋電腦網、湖北教育網、慧聰、PCHOME、小熊在線等幾十家電視、報紙雜志、網絡等媒體分別對項目的重要會議和諾亞舟學習機的新發展做了報道,引起了社會的廣泛關注。尤其是圖形計算系統開發成功后,各大媒體紛紛報道消息項目取得的重大突破:諾亞舟在新一代手持式學習平臺上成功研植入“圖形計算”技術,中國第一臺手持式圖形計算器正式誕生。在項目實施進程中,多家媒體對手持式網絡學習系統的課堂應用效果作了報道:手持式課題深受師生歡迎,課題實驗班成績喜人等。
 
 
 

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