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安徽省教育信息技术研究“十二五”规划 课题阶段性研究成果报告书
发布时间:2016-09-27   来源:校办   作者:admin
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安徽省教育信息技术研究“十二五”规划

课题阶段性研究成果报告书

 

课题名称:小学科学教育网络学习平台建设与应用研究

 

课题级别:全国(  )全省(√)

 

课题立项号:AD-110187

 

课题负责人:刘和润

 

所在单位:安庆市高琦小学

 

手机号码:

 

电子邮箱:aqlhr1968@126,com

 

 

 

 

安徽省教育信息技术研究课题领导小组办公室

 

一、研究背景

随着社会的发展,提高国民科学素养成为世界各国建设中的一个重要任务。科学启蒙教育已经成为初等教育课程改革的重要内容。美国于1989年发表了《2061计划》, 1996年制订了“国家科学教育标准”指出:对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究,是科学教学所要采取的主要做法。许多的科学教学研究组正在设计一些项目,为学生提供展开网络探究的平台,如WISEWeb-based Inquiry Science Environment)、HI-CEHighly Interactive Computing in Education)以及MUVEsMulti-user Virtual Environments)等。WISE就是由美国国家自然科学基金赞助、加州大学伯克利分校等大学联合研发的基于网络的科学探究环境,其目的是利用网络信息技术与模拟仿真可视化技术为412年级学生提供的一个基于网络的科学探究平台。HI-CE提供了基于项目的科学教学方法、数字化图书馆和以学习者为中心的软件,以支持学生对重要的问题进行科学探究。哈佛教育研究所开发的MUVEs课程River City是按照《国家科学教育标准》围绕中学生物和生态环境展开的网络虚拟探究平台。中共中央国务院于1999年下达了《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出:“实施素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点、要培养学生的科学精神”,进入二十一世纪后,我国加大了科学课程改革的力度,2001年制定了科学课程标准,并逐渐以《科学》课程取代《自然》课程。2006年国务院发布了《全民科学素质行动计划纲要》为真正实施以学生为主体的、以提高全民族的科学素养为目的的科学教育开通了道路。网络环境下的研究性学习也在我国一些城市展开并取得一定的成绩,应用方式主要是WebQuset,专题学习网站等。

二、概念界定

开展此项课题,我们旨在通过开发科学教育网络学习平台为学生创建一个自主选择学习的环境,促进学生主动探究学习,同时优化校本课程和学习资源,达到资源开放共享,为学生自主学习提供条件;设计多样化的主题活动供学生在线选择探究,并提供广泛有力的学习支持。因此,此课题重在研究以下两方面内容:

1、建设开发科学教育网络学习平台,提高学生科学素养,增强科学教育的实效性;

2、分析研究科学教育网络学习方式,形成完整的网络学习评价体系。

三、研究目标

〈一〉总体目标

建设开发科学教育网络学习平台,让学生合理应用丰富的学习资源,在使用中感受到自主学习的快乐,充分体现个性化学习与发展,逐步形成符合我校特色的网络化学习方式。

〈二〉近期目标

1、建立、整合科学教育资源。

2、架构面向师生的科学教育网络学习和交流平台。                          

3、师生进行初期试用,在使用过程中提出修改意见,修改网站功能。

〈三〉中期目标

1、学生通过网络体验全新学习环境,感受丰富学习资源,真正成为学习的主人。

2、教师利用网络进行研讨交流,参与教育研究过程,借鉴分享研究经验。

3、形成一套科学教育网络学习方式评价体系。

4、在使用过程中,不断完善网络学习平台的功能。

〈四〉远期目标

1、变革科学教育教与学的方式,形成符合学校特色的网络环境下的科学教育教学模式。

2、通过网络教学环境的开发及使用,培养一批批优秀的具备一定科学素养的人才。

四、研究内容

<>基本内容

1、科学教育网络学习平台架设及功能研究

1)科学教育网络学习平台的搭建

.开发平台选择:

Moodle作为网络时代一个优秀的知识管理平台逐步被引入到教育教学领域。MoodleModular Object-Oriented Dynamic Learning Environment的缩写,即模块化面向对象的动态学习管理系统。它是一套公开源代码的网络管理课程系统。它作为课程信息的管理工具具有资源上传格式多样化,信息管理方便等特点。作为学习管理平台,它为学生提供在线学习环境,教师能够有效地了解学生的学习状况,给予学生实时帮助,同时教师可收集资料,开展研究和交流。Moodle具有兼容性、安全性强的特点,界面友好,易于操作,具备内容管理、论坛、测验、日志、调查对话等强大功能,充分地迎合了网络时代学与教的各方面的需要,因而我们将选择Moodle来构建科学教育网络环境下的学习平台。

.学习平台功能:

①网络课程(科学学科电子教材、校本课程、知识库、科学相关主题学习支持系统);

②网上自学(提交作业、提出问题、主题探究活动、网络考试、师生互动);

③网络教学(网络环境下科学学科教学、网络环境下学科整合教学);

④网上备课(教学素材资源共享整合、教师间探讨交流);

⑤成果展示(学生学习研究成果、教师备课、教学、研究成果的展示)

⑥效果评估(建立在线评价体系,包括资源数量、类型、更新情况、使用率统计、网站功能使用效果调查等)。

2)科学教育电子校本课程开发

充分体现电子教材的特点,方便师生自主选择使用,具备交互式功能。

3)科学教育信息资源库开发

资源类别丰富,内容科学严谨,便于浏览与查找、整合与运用。

4)科学教育网络学习支持系统的开发

包括活动指导、数字化实验室、活动成果展示(学生学习成果科学小论文、制作发明、研究报告)等,具备学生自主合作学习,教师引导学生开展主题探究活动的功能。

5)教师教育研究资源生成与共享

提供网络课件、教案、教学视频供教师在备课时借鉴使用;提供教师研究成果展示区,包括教育故事,教育日记,教学案例,教学实录,教学反思,教学论文、个案分析、教学课件、教师博客、研究报告等的共享。

6)网络环境下科学教育学习评价

建立学习评价分析系统,运用多种评价方式,对学生学习情况进行实时评价,进行评价分析和统计,及时了解自学效果。

2、科学教育网络学习环境应用方法和模式研究

1)开展学科整合网络教学,形成多样化的学习方式

利用网络平台开展学生自主、合作、探究式学习,形成开放式教学模式。

2)学生自主选择式学习,教师及时辅导反馈

学生在线自由选择学习课程与内容,进行自主式探究学习,完成相关作业,提出学习中遇到的问题;教师在线解答学生疑问,批阅学生作业。

3)教师开展网络教研

课题组主要成员发布教研计划,教研材料,及时传达教研信息;实验教师可提出研究问题和困惑,课题组教师积极参与研讨。

4)建立学习平台应用评价体系

实时分析学生学习效果,确立并不断补充完善网络环境下学生自主学习评价指标,形成网络学习平台应用评价的完整体系。

5)形成符合学校特色的网络环境下教学模式

 通过学生自主学习方式和课堂网络式教学方式两个途径的实验探究,不断摸索方法,总结经验,形成网络环境下科学学科的教学模式。

五、研究方法

1、行动研究法:通过对学生实践情况进行分析,再研究调整重新进行实践,并将经验进行总结和记录。

2、对比分析法:通过学生使用网络学习平台前后状况的对比,分析它们之间的差异,借以了解网络学习平台在学习中发挥的作用。辅之以个案分析法、调查法等。

六、研究过程

一、第一阶段(2012.2——2012.9)

1.小学科学教育平台建设

moodle平台初期建设:20122月,我们利用一台配置相对较高的电脑,将其接入校园网,直接连接在学校服务器下,使用了windows 7操作系统环境,安装了IIS7.5PHP 5.3.2MYSQLPHPMyAdmin等支持环境,并进行多次调试,使得所有组件完全兼容,在准备好所有运行环境后,我们选择了Moodle 当时最新的稳定版本2.1.0,进行安装使用。

20123月,在Moodle平台刚刚建立,稳定运行后,我们立即组织学习,所有实验教师都必须熟悉Moodle平台的功能,在全面了解Moodle平台的特点后,我们多次进行交流探讨,研究如何利用Moodle平台开展小学科学教育,充分发挥其功能为学生提供自主学习的环境。在不断的交流中,我们更加明晰了课题的总目标,正确地把握了课题研究的方向和内容,确定以科学学科课程、主题实践活动为主进行网络课程开发和资源建设。我们将平台应用确定为三个方向:学生开展科学课程学习;教师开展实验学习交流;科学资源使用。

2.网络课程的开发和资源建设

在确定了科学教育网络学习平台的内容后,我们建立了“小学科学”、“科学课程素材”、“课堂实录”、“活动实录”、“Moodle应用”、“备课交流”等课程体系,并对课题组成员进行了明确的分工,将课题组成员分成几个开发小组,按计划进行各类课程的开发。

在开发课程的过程前,我们选择购买了相关的Moodle课程设计书籍,发放给实验教师,实验教师进行自学,在自学和实践的基础上,我们多次组织集中交流,汇报和分享自学成果,探讨学习过程中的问题和困惑。

进入课程开发阶段,各开发小组同时按计划进行任务分解,每一位实验教师都努力实践,研究设计网络课程的开发。在开发过程中,我们充分发挥Moodle平台的功能,并在科学课程中融入个人的教学理念。我们开发课程的形式有:按主题的课程内容呈现;按学习时间的课程学习目标;按程序引导的学习。在开发课程时,实验教师需不断了解Moodle平台功能,通过平台特点设计能为学生提供自主学习的课程。我们除了将学习的知识运用在实践中,还及时上传个人的学习收获和实践经验,通过Moodle平台进行分享,也通过“Moodle应用”课程边学习边实践,在实践中逐渐积累课程设计的方法。

我们建立了资源库,上传了相关科学知识的多种类型的素材,供教师备课、学生学习使用。我们依据信息技术教材,以单元内容为知识模块,确定主题性活动,设计开发了三个单元的网络课程,制作电子贺卡、制作电子书签、制作电子报。课程形式为程序教学式,在每个单元的学习中,学生可以根据自已的兴趣爱好进行选择性学习,由于选择的不同,决定了学生学习到不同的知识模块,同时也能解决学生之间差异性的问题。

3.网络平台的应用

因为网络平台的不成熟,我们最初将平台在校园网内进行运用,让学生在老师的组织指导下进行网络课程的学习。我们选择有一定电脑操作技能、具备自学能力的四年级学生,教师以班级为单位,批量为学生注册成为科学教育学习平台的会员,利用信息技术课堂,指导学生进行网络环境下的“信息技术”课程自主学习。学生由于对上网的爱好,对于这种在网络下的学习方式有一定的兴趣。因为课程操作界面友好,导向清晰,学生在学习过程中,学习目标明确,操作不盲目,每个学生都依据自已的水平进行选择性学习,这样的学习方式,解决了传统教学中由于“一刀切”“同步学”造成的“学习能力强的学生吃不饱,学习能力弱的学生吃不了”的问题,满足了所有学生的需要,每个学生在这样的学习环境下,真正体验到作为学习的主人的快乐,制作出的作品也不是千篇一律的教材课例的翻版,而是富有个性化的作品。信息技术网络课程极大的激发了学生学习的欲望,让每个人都体会到成功的喜悦。同时,我们也惊喜的发现,网络课程能够极大地提高学生学习的效率,传统教学中需要四节课时间学习的课程内容,在网络环境下课堂中,只需一两节课就可以高效地完成,而且学生在学习后,能够独立制作电子作品,无需老师和课本的帮助。

在信息技术网络课程中,我们将Moodle平台的程序教学功能用到极致,但其具备的其他课程,我们几乎没有涉及,这有待于我们必须结合平台的特点,课程的特点,学生的学习方法三者综合考虑,开发出更加完善的信息技术课程。

二、第二阶段(2012.10——2013.2

1. 小学科学教育平台建设管理

我们不仅通过各种形式的学习和交流逐渐熟悉并加强对Moodle平台功能更深刻地理解,我们还从平台本身的建设着手,为了使功能概念更贴切,我们寻找最完备的汉化,力求让每一个操作提示、每一项功能说明都一目了然,从而让课程开发老师易于上手,挖掘平台中各种设计效果,设计出更加能够帮助学生自学的课程来。课题进入第二阶段,我们网络平台的管理员对平台课程建设操作的每一个细小的环节进行查看,找寻出语言说明上不是很明确的部分,进行修正处理。经过多次的平台汉化操作,降低了师生的使用难度,实验教师在开发课程时得心应手,更愿意花精力进行多种选择,而不是仅限于平台默认的方式,这样大大提高课程开发的质量。

在平台稳定运行后,我们开始对其外观有了更多的要求。通过不断的学习探索,我们终于将平台炸金花赌博交流群更换了象征性的banner,添加了颜色,并加入了一些可爱的小插件,平台的炸金花赌博交流群被修饰一新,更加美观,让我们个性化的主题风格,提升了科学教育平台的形象,我们对平台中的模块进行安装或卸载,实现动态化管理,增加了平台的点击率。

2.网络课程的添加和完善

在开发网络课程的过程中,我们深深体会到能够利用Moodle平台承载大量信息、满足学生不同需要的特点,我们加快了制作科学课程的步伐。通过《小学科学》课本知识为指导和学校《科学教育》校本课程内容两条途径,我们不断充实网络科学课程,开发了六年级的科学实验课程和高年级的校本电子课程,为的是让学生能够通过网络课程的指引,自主进行科学实验的开展。

3.科学课程的使用

我们选择了六年级的学生开展科学网络课程的学习。实验对象因为是六年级的学生,所以在操作技能和自学水平上,相对来说都是比较高的,没有任何影响学生开展自主学习的其他因素。但是,学生学习的效果并不明显。虽然有了网络课程的引导,学生的学习自主性更强些,学生通过网络课程中实验细节的介绍、要求和注意事项的点拨,能够独立完成实验操作,但是,我们发现,在课堂上,学生在学习时,关注更多的是自已开展实验的过程,网络课程起的作用并不大,充其量也就是课本的功能,并没有将其优势体现出来。

分析原因,我们总结出两点:第一,网络课程的内容要丰富,实验课不仅给学生提供实验方法的指导,还要有实验各种结果的分析,需要我们准确把握教材内容。第二,网络课程需要发挥交互性,让学生不仅仅是被实验吸引住了,而要通过网络课程内容的设疑、引导,让学生在边实验边和课程互动的过程中,更有助于学生开展成功的实验,在实验中掌握科学知识。我们深刻地意识到,要开发出深受学生欢迎的帮助学生更好地学习的网络课程,需要我们精心的设计和实践,远比一节传统教学课要花费的精力多。

第三阶段(2013.3——

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