促进知识整合的网络探究式学习环境设计与案例分析9660.docx

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1、促进知识整合的科学探究式学习环境设计基于对WISE网络探究平台的评介黄 都一、基本理理论思考考无论是低级级动物还还是作为为高级动动物的人人，一旦旦降生于于大自然然的怀抱抱里，要要想获得得生存和和进一步步发展，都都离不开开学习。学学习是需需要一定定的环境境的，学学习的结结果也会会因环境境给养的的不同与与千差万万别，例例如，早早期的“狼孩”实验，将将刚出生生的婴儿儿放进狼狼群之中中，其成成长的结结果就是是一只具具备典型型的“狼”的行为为特征的的“狼孩”，而不不是我们们所指的的具有社社会性的的“人”。要使使人成长长为名符符其实的的“人”，既需需要自然然环境，更更需要社社会环境境。在自自然环境境中，人

2、人挺多也也只学会会了如何何生存；而置身身于自然然和社会会共同构构成的学学习环境境中，人人则有可可能既学学会生存存，又学学会交往往、学会会求知和和学会做做事。应应该说，人人的学习习环境是是自然性性和社会会性的有有机统一一，这种种统一性性是人与与自然、社社会互动动过程中中自动生生成的。我我们的学学校教育育，正是是为了使使一个人人在经历历更为系系统的学学习之后后，能够够在日后后与自然然和社会会互动过过程中得得心应手手、有所所作为。然然而，长长期以来来，我们们的学校校所为学学生制造造的学习习环境，却却与他们们日后或或当前身身处的自自然和社社会环境境特征相相去甚远远，这使使得一个个人在其其人生发发展过程

3、程中，在在学校里里是一种种人，而而在自然然与社会会里又是是另一种种人，人人的生存存和发展展是不谐谐和、不不连续的的(如图图1-aa所示)。于是是，要求求学校教教育要与与自然、社社会相融融合的课课程与教教学改革革之呼声声日益高高涨，根根据这种种融合的的观点，学学校中的的每一个个人同时时也是社社会中的的人，他他们所处处的学校校学习环环境是整整个自然然和社会会学习环环境大系系统中的的一部分分；人所所处的学学习环境境是开放放的、充充满变异异的，而而不是封封闭的、不不变的(如图11-b所所示)。这这种认识识，已经经在一些些教育实实践中得得以体现现。学校学习环境自然和社会学习环境人学校学习环境自然和社会学

4、习环境人(a) (bb)图1 不不同教育育实践中中对学习习环境的的处置事实上，我我们大多多数老师师在进行行课堂教教学设计计与实施施时，只只是凭借借经验和和感觉来来进行，并并未意识识到我们们所做的的工作是是学生学学习环境境的设计计，而这这种学校校学习环环境与自自然和社社会学习习环境之之间到底底有何区区别与联联系？就就更少去去琢磨了了。但是是，对于于教师和和研究者者而言，在在经济、社社会的发发展及其其相应的的教育改改革的长长河中，对对学校学学习环境境进行理理性地、精精心地设设计是有有必要的的、不可可回避的的、可能能的工作作。在学学习环境境设计的的过程中中，在以以下几点点可成为为我们思思考与行行动的

5、基基本指导导：(1) 以人为中心心，着眼眼于人的的学习与与发展。即即把人看看作是终终身学习习者。学学校学习习环境仅仅仅是人人的一生生中最关关键的成成长环境境之一。有有机会进进入学校校学习的的人，在在其日后后处理自自然与社社会环境境中的工工作或学学习问题题时会充充满智慧慧，得心心应手。相相反，没没有机会会进入学学校学习习的人，会会表现出出不善于于学习和和处理各各种复杂杂事务。(2) 依托于现代代信息科科学技术术和理念念，使学学校学习习环境的的跨越时时空性成成为可能能，且这这种需要要日益增增长。这这使得学学校的学学习不再再孤立于于自然与与社会情情境，学学校设定定的问题题任务是是以学生生为中心心的，

6、但但在解决决问题和和任务的的过程中中，可以以由来自自不同社社区、不不同国家家的从业业人员、各各类研究究者、学学习者所所构成的的学习者者共同体体来协同同完成。(3) 以真实问题题解决为为基本的的学习方方式。自自然和社社会的学学习情境境都是由由一系列列的实际际问题或或任务来来构成的的，学校校学习环环境中的的问题或或任务如如果长期期脱离生生活、生生产实践践，会使使学生在在学校之之外的工工作和学学习中难难以适从从。(4) 在解决真实实问题的的学习中中，通常常会以科科学探究究的组织织方式来来进行。学学习者有有机会像像科学家家进行科科学研究究那样，学学会定义义问题、做做出预测测、搜集集证据、推推断结果果、

7、交流流整合、形形成结论论等科学学探究的的基本技技能。(5) 知识在问题题解决过过程中不不是孤立立地起作作用的，而而是以学学习者不不断的学学习、追追忆、联联系、迁迁移等方方式来支支撑问题题解决的的。知识识只有在在解决问问题中被被灵活的的运用，才才是有生生命力的的、有价价值的知知识，否否则，它它仅仅是是一堆杂杂乱的符符号罢了了。(6) 问题解决的的成效应应当是多多元的，它它表面上上是某一一问题得得到了解解决，但但实质上上更为重重要的学学生对问问题解决决过程在在所学习习的概念念、原理理、策略略等进行行反思和和总结，形形成整合合的知识识。(7) 整合型的知知识意味味着知识识编码时时，不同同概念、内内容

8、之间间的界限限并不明明显，知知识之间间是广泛泛联系的的、结构构化的。默默会的知知识形态态在很多多情况下下经过反反思、整整合，可可以由学学习者系系统、清清晰地表表征出来来，它将将为学习习者后续续的探究究性学习习提供有有力支持持。整合合型的知知识往往往具备强强解决问问题功能能和迁移移能力，有有研究表表明，专专家学习习者比新新手更善善于解决决真实、复复杂的问问题，其其原因不不在专家家拥有更更多的“如何做做(knnow howw)”的知识识，而是是专家拥拥有更多多的整合合型知识识(knnow howw + knoow wwhatt + knoow wwhy + kknoww whho + knnow

9、whoom + knnow wheere) 。可可见，整整合型知知识与问问题解决决两者相相生相补补，共同同促进学学习与发发展。(8) 促进知识整整合的学学习环境境，要求求为学习习者提供供问题解解决和整整合知识识的脚手手架(SScafffolldedd Knnowlledgge IInteegraatioon)。以以下我们们将以美美国加里里佛尼亚亚大学伯伯克利分分校MaarciiaCLinnn教授授主持的的基于网网络的科科学探究究环境 (Weeb-bbaseedInqquirry SScieencee Ennvirronmmentt，简称称WISSE)项项目为例例来说明明这种学学习环境境的设计计

10、。二、WISSE科学学探究平平台1 课题研究的的起源WISE探探究平台台是由MMarcciaCLinnn教授授1 MarciaCLinn教授于1970年在Stanford大学获得教育心理学博士学位(Ph.D)，之后长期在加里佛尼亚大学从事教学与研究工作。从1983年开始，主要从事基于现代信息技术的课程、教学、学习与发展、教师专业发展、教育测量等多项研究。KIE项目仅仅是她的团队所承担研究项目中的一小部分。具体可参阅：http:/tels.berkeley.edu/mclinn/index.html。主持的的“知识整整合环境境” (KKnowwleddge Inttegrratiion Envv

11、iroonmeent，简简称KIIE)研研究计划划的主要要研究成成果。KKIE计计划得到到了美国国国家科科学基金金会(NNSF)的大力力资助，于于19994年立立项，到到20004年99月为止止先后分分三个阶阶段共投投入了33,9884,7718美美元。他他们的工工作是，于于19994-119977年开发发、测试试学习软软件，于于19998年开开始推广广使用，主主要工作作是围绕绕“支持教教师和促促进终身身学习：基于网网络的整整合型科科学学习习环境”这一课课题展开开，进一一步扩大大合作单单位和个个人，借借助实践践和共同同体的力力量，大大力发展展可纳入入WISSE探究究平台的的学习项项目(即即各种

12、值值得深入入探究的的问题)。KIE研究究项目是是在MaarciiaCLinn等人对对当时网网络学习习工具及及其应用用的深刻刻反思和和审视的的基础上上形成的的。网络络学习工工具及其其应用的的主要问问题表现现为：(1)随着着更多的的学校互互联到信信息高速速公路上上，师生生们对各各种学习习环境的的需求将将与日俱俱增。这这种学习习环境的的优势在在于它将将各种“课堂材材料” 集结结于网络络上，允允许学生生跨越国国界，合合作探究究科学问问题。然然而，由由于当前前网络资资源的未未充分利利用和网网络学习习工具的的不充足足，常常常导致了了学生无无目的的的浏览。(2)老师师和研究究者都认认为学生生所需要要的是整整

13、合的知知识，而而不是那那些孤立立的、惰惰性的知知识。然然而，学学生却忙忙于应付付一个又又一个的的主题性性知识。国国家课程程标准也也倡导综综合性理理解，但但是，却却给出了了太多的的主题以以致于学学生不能能进行综综合性理理解。学学生没有有足够的的时间进进行相关关主题的的深入学学习，最最终导致致了他们们对事物物的看法法浅显化化。而且且，整合合知识的的动机也也少得可可怜。标标准测试试通常只只评估孤孤立的知知识，而而课堂测测试却经经常效仿仿标准测测试。(3)课堂堂中的教教学材料料通常过过于抽象象，不利利于学生生的理解解。学生生需要的的是适合合于他们们理解的的模型，与与他们生生活相关关的问题题，以及及能够

14、帮帮助他们们发展综综合理解解的各种种指导。(4)教师师通常使使用他们们信奉的的“真实、可可靠”的方法法来提高高可理解解性，如如文献或或教科书书，可这这样却促促成了“老师和和教材是是权威”以及“科学是是静态的的”的信念念，而不不是我们们所期望望的学生生积极的的、以理理解为中中心的科科学学习习，以及及具备动动态的科科学观。因此，KIIE项目目试图通通过构筑筑WISSE探究究平台，提提供一种种支架化化的知识识整合框框架(SScafffolldedd Knnowlledgge IInteegraatioon FFrammewoork，简简称SKKIF)。2SKIIF支架化化的知识识整合框框架(1)SK

15、KIF的的基本观观点通常，科学学课程总总是与日日常观察察相抵触触而扰乱乱学生的的观念(Carrey, 19985; diiSesssa, 19993; Reesniick, 19983; Voosniiadoou & Brreweer, 19992)，从从而导致致了学生生科学观观念的认认识偏差差，改变变这种认认识偏差差的最好好方法是是：通过过推断来来消除矛矛盾。例例如，学学生会认认为，物物体从运运动变为为静止是是在家里里，而不不是在学学校；光光会在家家里而不不是在学学校里消消失；热热和温度度在家里里是同样样的而在在学校里里却不同同。为了了支持知知识的整整合，科科学课程程必须帮帮助学生生在科学学

16、模型和和直觉观观察之间间取得和和谐统一一，引导导学生区区分科学学词汇中中的技术术用语和和日常用用语，帮帮助学生生获得对对科学的的健全的的和预见见性的理理解。SSKIFF强调科科学概念念之间的的联系，以以及这些些科学概概念与个个人相关关的情境境和问题题之间的的联结。SSKIFF将为设设计者创创设科学学学习环环境(如如KIEE)提供供指引。SKIF可可以帮助助学生区区别和联联结他们们的关于于科学世世界的模模型。将将学生看看作是正正在探索索和修正正一个模模型表单单的人(Linnn, Sesssa, Peea, & SSongger, 19994)。科学学是一个个动态的的过程，没没有人能能从单个个模型

17、或或理论中中发现绝绝对真理理。科学学家喜欢欢检验、修修订和重重新评价价科学事事件的模模型。为为了使学学生成为为终身学学习者，也也为了帮帮助他们们在网络络搜索学学习中能能成功处处理所遇遇到的大大量的思思维模型型，SKKIF将将依托于于WISSE探究究平台，让让他们有有机会加加入到有有趣的对对模型的的检验、修修订和重重新评价价等学习习活动之之中来。(2)SKKIF的的四个主主要构成成部分明确学学习的新新目标。SSKIFF会提供供科学概概念的可可理解模模式，帮帮助学生生在新信信息与原原有观点点之间，以以及在熟熟悉的问问题和相相干的新新问题之之间建立立联系。通通常，会会为让学学生通过过直觉等等方式，产

18、产生各种种各样的的模型，然然后就此此进行交交流，在在交流的的过程中中，亦鼓鼓励学生生对他们们的观点点进行检检验、修修订和重重新表述述。强调调学生要要对他们们所选择择的模型型的思维维过程进进行深入入的理解解和把握握，在此此基础上上，明确确探究的的新目标标：利用用网络等等学习资资源，为为自己初初步认定定的模型型寻找证证据。使思维维可视化化。强调调学生对对备选模模型的深深入理解解。学生生需要理理解若干干科学思思想观点点的视角角，以体体验比较较和检验验科学观观点的乐乐趣。学学生同样样可以比比较可视视化的科科学解释释、模型型或理论论的实现现过程中中获益。这这样的场场景会发发生：两两个学生生之间就就某一科

19、科学理论论进行争争论，或或学生阅阅读自然然科学家家之间的的争论。然然而，仅仅仅使思思维可视视化是不不够的，学学生还需需要对达达成自己己的结论论负责，以以使自己己成为终终身学习习者。鼓励终终身学习习。为学学生反思思自己的的观点以以及监控控自己的的行为提提供技术术支持，方方法之一一是使学学生成为为一个探探究者和和科学评评论家。提供社社会支持持。编撰撰课堂中中多产性性社会互互动的交交响曲，打打破陈旧旧的性别别以及身身分地位位之间的的壁垒，使使学生能能够互相相帮助，相相互尊重重，比较较思想和和连结模模型。通通过聚焦焦于如何何比较科科学现象象的模型型，通过过帮助学学生区分分他们当当前拥有有的模型型，通过

20、过强调科科学家介介入区分分和选择择科学现现象模型型的过程程，SKKIF为为学生今今后从事事科学或或非科学学职业提提供了坚坚实的终终身学习习基础。事事实上，随随着市民民越来越越多地使使用网络络，他们们需要区区分诸多多模型，选选择与他他们思维维相关的的信息。在在这一点点上，SSKIFF能为学学生提供供他们终终身受用用的技能能，也为为他们提提供了发发展对复复杂科学学事物综综合理解解的工具具。3 WISE探探究平台台的基本本结构基于互联网网技术，WWISEE平台主主要包括括两个部部分：WWISEE主页(htttp:/wiise.berrkelley.eduu/)和和WISSE探究究平台。其其基本构构成

21、如下下图所示示。WISE主页WISE探究平台学习关于WISE加入WISE成员进入资助于：NSF 什么是WISE WISE探究项目示例 当前的WISE项目 如何使用WISE 教师反馈与评价 更多关于WISE的 浏览区KIE工具面板 探究指引工具 项目管理工具 活动选择工具 快速存贮工具 浏览工具 E-MAIL工具 网络证据数据库 活动设计与记载工具 网络讨论工具 HTML编辑工具图2 WWISEE探究平平台基本本结构图图显然，WIISE探探究平台台的强大大功能在在于它那那些镶嵌嵌于网络络浏览器器上的KKIE工工具，这这些工具具的功能能如表11所示。表1 KKIE工工具及其其功能工 具功 能Wor

22、ldd-Wiide-Webb Brrowsser为网上证据据提供适适当的图图像界面面HTML Ediitorr学生可以为为网页创创造和编编辑多媒媒体文体体E-Maiil SSofttwarre学生可以与与他人进进行电子子邮件的的收发KIE TTooll Paalettte工工具面板板为系统构件件提供导导航。学学生可以以任意使使用面板板中的软软件，可可以请求求引导，可可以用小小组笔记记本来保保存书签签、文本本或网上上截取的的东西，也也可以有有选择性性地对网网页参考考文献进进行分类类保存。Netboook网网络书供合作小组组组织、分分析和创创造证据据用。学学生可以以通过合合作来组组织他们们的计划划

23、和文件件，也可可成为网网上版权权所有者者(作者者)。NNetbbookk对所有有进入KKIE系系统的小小组开放放，他们们可以随随时进入入自己当当前或过过去的工工作，这这意味着着他们可可以进入入所有其其他的计计划，或或计划中中的任何何部分(文件夹夹)，以以及各部部分中的的任何文文件。学学生可以以创建、开开放或删删除任一一Nettboook元素素。Netwoorkeed EEviddencce DDataabasses (NEED) 网络证证据数据据库从网络上和和学生创创造中收收集科学学证据，通通过科学学主题和和活动来来组织。包包括证据据的重新新表述；证据分分类的标标准和索索引词；呈现方方式可以以

24、是文本本、图像像、声音音、视频频。上传传的证据据可以是是他们的的实验观观察数据据或录像像。SpeakkEassy多媒体讨论论工具学生可以在在网络上上对他们们的科学学思想进进行结构构性对话话。记录录他们的的观点并并参与讨讨论，概概括出一一个论点点地图，其其中的多多媒体界界面还包包含那些些已经被被检验并并认为有有助于刺刺激多产产性的讨讨论和反反思的图图像、文文本、声声音、视视频等。Studeent Knoowleedgee Innteggrattionn Pllannner andd Prrofiilerr (SSKIPPP) 学生知知识整合合计划者者和仿制制者是一个老师师工具，允允许使用用者为他

25、他们的学学生设计计和编撰撰网络导导向活动动，同时时为个别别学生根根据他们们的专长长和兴趣趣确定和和定制活活动。其其中，PProffileer(仿仿制者)的功能能是：提提供入口口处和储储存处，留留下学生生所完成成的项目目和活动动的足迹迹以及他他们所发发现的证证据，将将学生的的兴趣、认认识信念念、关于于科学事事物的知知识等参参数存储储，以使使项目、活活动以及及反馈成成为用户户化(可可定制的的)，根根据不同同学生的的需要而而呈现在在在线指指引中。 Knowlledgge IInteegraatioon CCoacch (KICC) 知知识整合合教练一个在在线线导向系系统，为为学生活活动提供供支撑性性

26、的提示示和反馈馈。分三三个水平平的引导导：计划划类引导导；活动动类引导导和证据据类引导导等。Senseemakker 感知记记载一个论点工工具，允允许学生生归类、评评估与学学习项目目相关联联的证据据系列其中的几个个主要的的工具界界面可在在参考文文献2中中查到。4 适用于WIISE探探究平台台的学习习项目WISE探探究平台台主要支支持三类类学习项项目：(1)理理论比较较；(22)论据据探查；(3)设计。这这些项目目分别如如下三个个表格(表2，表表3，表表4)：表2 已已经通过过课堂测测试的项项目Alienns oon TTourr旅途中的外外地人一个设计项项目：要要求学生生利用热热力学、绝绝缘和

27、传传导等知知识，为为有不同同气候需需求的冷冷血外地地人种设设计衣服服和住宅宅。All TThe Newws所有有的新闻闻一个评论项项目：要要求学生生采用批批判性思思维来评评判一个个科学小小报所做做的主张张和所用用的证据据。恐龙灭绝一个理论比比较项目目：一个个理论认认为恐龙龙灭绝是是由于一一个巨大大的流星星撞击地地球所致致，而另另一种理理论则认认为是由由于地球球地质变变化所致致。Housees iin tthe Dessertt沙漠中中的房子子一个设计项项目：利利用所学学的热力力学、绝绝缘和传传导知识识，设计计一个在在极热的的沙漠中中仍能保保持舒适适的，有有效利用用能量的的房子。How FFar

28、 Doees LLighht GGo?光光能走多多远？一个理论比比较项目目：在一一个非正正式的课课堂中争争辩、检检验光和和极点的的问题。.Lightt & Collor Debbatee光和颜颜色的争争辩历史性辩论论：光和和色的相相关性。Lookiing at Ligght观观察光提供介绍：在关于于自然光光的证据据背景中中介绍如如何使用用KIEE的一些些软件。Life on Marrs火星星上的生生命理论比较项项目：辩辩论是否否有证据据证明火火星上存存在生命命。Sunliightt, SSunHHEATT!太阳阳光，太太阳热!软件介绍和和评论项项目：在在关于太太阳能和和被动太太阳光建建筑学的的

29、证据背背景下，介介绍如何何使用一一些KIIE软件件。表3 已经经完整开开发，但但还没有有进入试试验的项项目Conicc Seectiionss圆锥截截面评论项目：学习如如何做数数学猜想想以及支支持这些些猜想的的证据。Gas LLawss气体定定律探索真实世世界中的的气体定定律Globaal WWarmmingg全球变变暖学习全球变变暖概念念，并解解释相关关的气候候数据That Damm Prrojeect 防御性性反导弹弹系统围绕该主题题进行辩辩论：启启用防御御性反导导弹系统统作为交交流操纵纵的特征征。表4 当当前正在在开发的的项目Envirronmmenttal Raccismm环境各各族主

30、义义学生探索关关于环境境各族主主义的论论题，以以及这些些论题在在社区中中的情况况Cups杯杯子学生思考关关于容器器的热量量设计方方面Air PPolllutiion空空气污染染学生建立污污染监控控以及检检验关于于染污因因素的证证据The SScieencee off Raadiooacttiviity放放射能科科学学生学习关关于放射射能的科科学历史史和过程程Rats in Spaace!太空中中的老鼠鼠学生探索空空间中老老鼠能否否提供适适合于人人类的太太空生态态模型。Much Adoo abboutt Frrogss关于青青蛙的众众多纷扰扰学生争辩哪哪些理论论能更好好地解释释自然状状态下青青蛙

31、畸形形成长的的现象。由上表可知知，要开开发一个个完整的的KIEE学习项项目是不不容易的的，它至至少应当当包括：证据的的原创、回回顾和评评论；项项目/活活动设计计；讨论论；记录录感受等等。5 WISE项项目开发发案例项目：光能能走多远远项目描述：“光能走走多远”是一个个争论项项目，要要求学生生利用来来自网络络上的证证据来检检验光的的科学属属性。它它在一个个非正式式的课堂堂争论中中达到高高潮，在在这里各各小组呈呈现他们们关于光光能走多多远的论论点，并并应答其其他同学学提出的的问题。项目类型：论辩概念学习目目标：学学生将提提增对如如下概念念的理解解 物体的光反反射 物体的光散散射(漫漫反射) 光的吸

32、收和和能量转转化 能量转化 远距离光强强度 光探测仪器器(如，望望远镜) 视觉科学思想目目标：学学生将学学习 学生解释和和评价有有关科学学证据的的可靠度度以及生生成这些些科学证证据的方方法。 建立对理论论思想有有关证据据的科学学观点 富有成效地地与其他他同学就就观点和和证据展展开争论论在这个项目目中，学学生将练练习评论论证据，使使用如下下标准：(a)证据所所使用的的科学观观点；(b)创创建证据据的方法法；(cc)证据据来源的的可靠性性；(dd)证据据总体上上的有效效性。先决条件：学生应应当首先先熟悉如如下概念念 光的传播 光的反射、吸吸收和散散射 远距离光强强度探究时间(每天总总共用时时50分

33、分钟)：7-99天年级：7-12年年级一般注释：在这个个项目中中，学生生将探索索一系列列与光有有关的证证据，利利用这些些证据来来反驳一一个或两两个来自自课堂争争论的理理论。第第一种理理论是“当远离离光源时时，光将将消失殆殆尽。”这是一一个学生生带进课课堂的非非常普遍遍的观点点。第二二种理论论是更科科学有效效的观点点，认为为“光将永永远向前前走，直直至它被被吸收。”理解这个理论会涉及调和大量的关于光的不同的观点。学生将他们大量的一手的经验带入课堂，这是他们带来的一些共同的初步概念： 一些学生认认为光仅仅仅指光光源(如如，头顶顶的灯)或仅指指通常某某区域被被光照的的效果。学学生通常常不具备备光以能

34、能量形式式穿越太太空的这这种概念念。 紧随这个观观点，学学生不能能直觉的的想象光光与物体体相互作作用的特特殊方式式这就就是，反反射，散散射(漫漫反射)，以及及光的传传输。 许多学生并并没有理理解视觉觉包括光光进入眼眼睛，他他们通常常谈论眼眼睛要比比光探测测器具有有更积极极和作用用。 甚至当学生生谈论光光作为实实体，而而眼睛作作为探测测器时，他他们可以以不认识识我们的的眼睛在在探测光光的能力力上的局局限性：他们相相信如果果你看不不见光，是是因为光光根本就就不在那那儿。这这种观点点在本项项目研究究中的现现在非常常之频繁繁。同样的，学学生对望望远镜和和双眼望望远镜等等光学仪仪器也有有大量的的观点：他

35、们认认为望远远镜可以以“带你靠靠近”光源，或或者它们们可以看看到“离光源源更近的的”光。在KIE教教学方法法中，我我们鼓励励学生积积极表达达他们关关于现象象的科学学观点，独独立地反反思这些些观点，并并积极与与他们讨讨论这些些观点。这这个项目目是为学学生提供供一个机机会：分分析与上上述观点点有关的的证据，讨讨论更广广泛适用用 的观观点，最最后，将将他们的的观点聚聚集于一一个关于于光的链链接模型型。本项目应用用于你的的课堂，你你将需要要： 课程计划：你可以以下载我我们所提提供的完完整的项项目摘要要(coomplletee suummaary of thiis pprojjectt)，包包括每一一天

36、的课课程计划划。 项目文件： 本项项目的相相关文件件已经包包含在我我们的KKIE软软件之中中，你可可以从此此处下载载：sooftwwaree doownlloadd paage。6证据数数据库的的表征示示例加入论辩：光能走走多远? 在此输入你你的姓名名：论争级别: 未定定理论1: 光将永永远前行行，直至至它被吸吸收。级别: 中中等观点1：光光只有被被某一物物体吸收收时才停停止向前前 光反射在从从浅色衣衣服上晚上上骑自行行车的人人(Biicycclissts at Nigght)级别：高级级对于这个证证据我们们要记住住的是一一个穿白白色衣服服的人容容易被看看见因为为我们的的眼睛能能看到从从白色衣

37、衣服上反反射出来来的光。黑黑色设备备吸收照照射在其其表面的的光而白白色衣服服反射其其表面所所接触到到的光。我我们的眼眼睛看得得到被物物体反射射出来的的光，而而如果该该物体吸吸收光，我我们将无无法看到到它。对对这个证证据所采采取的方方法非常常高因为为它得到到很好的的安排。它它给我们们提供当当时所发发生的一一切的证证据。可可信度也也很高因因为他们们有一部部电影向向我们显显示骑车车的人和和他们骑骑车时的的样子。这这个证据据来自一一个可靠靠的来源源而我们们相信这这个理论论受光只只有被某某一物体体吸收时时才停止止向前这这一理论论的指引引，因为为我们看看到白色色的汗衫衫是由于于汗衫反反射出来来的光而而我们

38、看看不到黑黑色的（汗汗衫）是是因为它它吸收了了照射到到他表面面的光。 踏球者(TThe Socccerr Fiield-ccopyy)级别：高关于这个证证据我们们要记住住的是光光不会永永往直前前因为这这个证据据显示一一个叫PPhilll的人人在足球球场上走走，当他他渐渐进进入球场场更远一一点的地地方时，光光逐渐消消失。而而且当照照相机逐逐渐向你你靠近时时你能看看到（汽汽）车灯灯。我们们认为这这个方法法是伟大大的因为为它显示示了一个个真实的的电影并并提供了了有力的的证据。它它对即将将进行的的一切也也提供了了一个有有力的证证据。其其可信度度非常高高因为他他们有录录像带和和电影来来证明他他们所作作的

39、一切切。我和和Jenn认为光光逐渐消消失是因因为如果果光将被被吸收，它它会在更更近的地地方被更更快地吸吸收。观点2 随随着光的的离得越越来越远远，它的的强度在在漫漫减减少 不同距离的的光的强强度(LLighht IInteensiity Oveer DDisttancce)级别：高注意：关于于这个证证据我们们要记住住的是随随着光源源离探测测器越来来越远，光光的强度度似乎慢慢慢消失失。它的的强度从从不会完完全消失失，只是是它的强强度变得得更低。强强度会随随着它慢慢慢离开开而变低低，即使使它永远远前进。我我们认为为这些方方法对他他们如何何进行试试验非常常清楚因因为他们们对他们们如何进进行有一一个完

40、整整的电影影，因为为他非常常清楚。我我们相信信这个理理论非常常可信因因为我们们已经对对这个电电影进行行实验以以便看看看他们是是否说了了实话。我我们也已已经在我我们自己己家乡的的课堂也也进行了了类似的的实验。观点3 某某一光束束能持续续多久取取决于它它的亮度度 在车里的RRobeert(Robbertt inn thhe CCar)(视频频材料)级别：中等等注意：关于于这个证证据我们们要记住住的是我我们夜晚晚驾车时时能够看看到远处处驶来的的车辆以以避免发发生交通通事故。我我们认为为这个证证据受“LGFF” 理论论的指引引。我们们认为它它不是很很可信因因为它只只是用文文本来说说明（没没有录像像）。

41、我我们确实实认为它它是可信信只是因因为我们们两个人人一直在在夜间时时在高速速路上行行驶而且且你可以以看到远远处驶来来的车这这样的一一个事实实。就像像Jenn一样，我我认为它它不是受受“LGFF”理论的的指引，因因为我注注意到如如果它确确实在很很远的地地方，你你看不到到那些光光, 我我还注意意到黑光光与亮光光不一样样。这样样的理论论证明了了光不是是永远前前进的。我我相信来来自远处处车辆的的灯光一一直前进进直到它它被另外外的物体体吸收而而这正是是光慢慢慢减弱的的原因。7WISSE探究究平台的的功能特特点(1) 采采用广泛泛的途径径，寻求求帮助学学生在感感知科学学过程中中提取各各种信息息的方法法。(

42、2) 预设的学学习环境境，在教教学、认认知和社社会等维维度具有有如下功功能：l 在教学功能能方面，网网络需要要具备使使科学向向纵深方方向持续续发展的的潜力。如如果学生生没有目目的的浏浏览，那那么，他他们的探探索就类类似于网网络冲浪浪，实质质上，网网络只是是为他们们提供了了数个小小时的娱娱乐罢了了。然而而学生却却需要活活动与资资源，以以帮助他他们在探探究中获获益。而而那些网网络却只只能提供供大量学学生浏览览或阅读读材料的的机会，而而不是大大量的思思想互联联的机会会。所以以，KIIE会提提供积极极的、忙忙碌的学学习环境境。l 从认知层面面，学生生在网上上航行和和探索是是需要脚脚手架的的，他们们也需

43、要要指引什什么值得得关注，什什么最好好忽略掉掉。KIIE所提提供的工工具将变变得更易易于管理理，并开开始成为为开发对对学生有有用资源源的程度度。(交交互功能能不同于于网络上上提供的的信息以以及对它它们的浏浏览)l 要使网络具具备社会会的有意意义的体体验，要要求对课课程和软软件的精精心设计计。在网网络上工工作是一一项非常常孤立的的活动。交交互功能能不同于于那些由由网络提提供信息息以及对对对这些些信息的的浏览。事事实上，使使用网络络并不一一定是合合作的。KKIE力力图通过过软件设设计和课课程结构构来促进进学生之之间的合合作。三、反思与与小结1 对于我们来来说，依依托于互互联网等等现代信信息技术术的

44、课程程开发与与教学改改革，仍仍然是一一片有待待深入发发掘的领领地。当前，在中中国，与与WISSE相匹匹敌的中中文网站站或学习习平台，无无论如何何搜索、查查找都无无法找到到。原因因不是我我们的理理念陈旧旧，也不不是我们们缺乏技技术，而而是我们们缺乏大大力的人人力、物物力、财财力等投投入，更更缺乏从从实践出出发，脚脚踏实地地的案例例开发等等工作方方式和工工作热情情。我们们所开发发出来的的是大量量的名师师讲坛，教教学课件件，要知知道，这这些课件件或“把名师师请回家家”的教学学录像，对对于学习习者而言言，已经经脱离了了他们特特定的情情境，特特定的基基础和条条件；对对于其中中老师角角色的主主讲者而而言，

45、他他的课也也脱离了了特定的的情境，他他的陈述述定格在在一种表表情、一一种定制制的逻辑辑之中，没没有交互互，没有有创新!曾经有有一些所所谓的名名师在四四处巡讲讲示范课课时，且且每一次次都以同同样的方方式讲同同样的内内容，对对此，我我们无不不觉得悲悲哀：教教学是一一个创生生的过程程，是一一种生命命的生成成和诠释释之过程程，教师师岂能成成为某一一“优质”课的传传播机器器!由此可见，基基于问题题的、促促进知识识整合的的互动式式学习平平台设计计，仍是是我们需需要深入入研究和和开发的的领域。2 应当慎对网网络在科科学探究究中的功功能和作作用。网络的功能能更多的的只在于于它博大大的存储储功能和和交互潜潜力。

46、借借助网络络，人们们可以更更快捷、全全面地集集结集体体智慧，交交流经验验、知识识，发现现真理，网网络在一一定程度度上类同同于科学学学会、科科学期刊刊、科学学集会等等，是科科学研究究智慧共共同体的的交互场场所，它它收集的的观点、证证据资源源都来自自于实践践探索。因因此，以以网络的的背后，如如何组织织学生进进行证据据的搜集集、实验验研究的的设计等等实地工工作，显显得尤其其重要。WWISEE所提供供的软件件仅仅是是指导师师生进行行实际科科学探究究的脚手手架，在在设计的的过程中中，我们们可以更更换内容容，但是是，探究究活动是是相对固固定的，学学生从中中可以更更好的体体验科学学知识生生产的逼逼真过程程。

47、这也也意味着着，除了了WISSE脚手手架之外外，科学学探究还还需要更更多的同同样依托托于现代代信息技技术的研研究工具具。同样，基于于网络等等现代信信息技术术所为学学生提供供的拟真真探究场场所，如如，Innterracttivee Phhysiics，BoddySccopee等各类类学习软软件，无无论它是是镶嵌于于网络还还是独立立运行，都都不能完完全取代代真实的的学习活活动。只只要我们们有可能能为学生生提供真真实的学学习工具具和学习习活动，就就不应该该把基于于信息技技术的学学习当成成一种时时髦的追追求或“画蛇添添足”式的补补充来加加以应用用。3 应当慎对科科学探究究中的证证据。证据在科学学探究中中的重要要性是不不言而喻喻的。但但是，证证据不是是万能的的，正如如WISSE平台台所体现现的，证证据在知知识整合合方面起起到了核核心作用用，可在在实验设设计等创创新性工工作却不不是。我我们不会会因为缺缺乏有力力的、全全面的证证据而放放弃某种种试验，在在没有违违背基本本的安全全规程前前提下，放放手让学学生的做做，去想想象，或或许在做做的过程程中，会会有所发发现，会会发现更更有力的的证据。实实际上，从从事科学学创新