信息化学习情境支持的科学学习研究

　　学习情境创设是信息技术与科学课程深度融合的主要途径，也是培养学习者核心素养的有效措施。信息化学习环境下通过信息技术创设科学学习情境可以有效激发学习者的科学学习动机，促使学习者有意义的学习。《信息化学习情境支持的科学学习研究》对信息化学习情境支持下的科学学习理论基础、创设要素、创设原则及模式进行综合性讨论和总结，从科学概念学习、科学问题学习和科学探究活动学习三个方面进行实验设计与实证研究，为信息化学习情境支持下的科学学习提供理论指导与实践价值。

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目录
序
前言
第1章 信息化学习情境创设的时代意义 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 信息技术与教学深度融合的主要途径 2
1.1.2 培养学习者核心素养的有效措施 2
1.1.3 提升科学教师信息化教学能力的必然要求 3
1.2 研究目的与研究意义 4
1.2.1 研究目的 4
1.2.2 研究的理论意义 5
1.2.3 研究的实践意义 5
参考文献 6
第2章 信息化学习情境研究现状与发展趋势 9
2.1 核心概念界定 9
2.1.1 情境 9
2.1.2 学习情境 10
2.1.3 情境兴趣 11
2.1.4 情境认知 13
2.1.5 信息化学习情境 13
2.2 传统学习中的情境创设研究述评 13
2.2.1 文献检索分析 13
2.2.2 传统学习中的情境创设研究现状述评 15
2.3 信息化学习情境研究现状与趋势 18
2.3.1 基于CSCL的学习情境 19
2.3.2 基于TMBI的学习情境 21
2.3.3 基于虚拟现实技术的学习情境 25
2.3.4 基于计算机游戏的学习情境 27
2.4 信息化学习情境支持下的科学学习研究目前存在的问题 29
2.4.1 信息技术支持下的科学概念学习存在的问题 30
2.4.2 信息技术支持下的科学问题学习存在的问题 32
2.4.3 信息技术支持下的科学探究活动学习存在的问题 33
2.5 问题提出 38
2.6 本章小结 39
参考文献 40
第3章 理论基础与整体研究设计 49
3.1 信息化学习情境在科学学习中的作用 49
3.2 信息化学习情境类型 50
3.2.1 事实性情境(故事情境) 51
3.2.2 示范性情境 52
3.2.3 抽象变形象情境 52
3.2.4 测试情境 52
3.2.5 知识链情境 53
3.2.6 问题情境 53
3.2.7 创作与反思情境 53
3.2.8 模型情境 54
3.2.9 游戏情境 54
3.2.10 虚拟实验室 55
3.2.11 计算机支持协作互动情境(CSCL) 55
3.3 信息化学习情境支持下的科学学习理论基础 56
3.3.1 思维型课堂学习理论 57
3.3.2 情境认知与学习理论 59
3.3.3 活动理论 60
3.3.4 联通主义学习理论 61
3.3.5 沉浸理论 63
3.4 研究思路 66
3.4.1 理论建构 66
3.4.2 模式设计 67
3.4.3 实验验证 67
3.5 整体研究设计与实施方案 67
3.5.1 实验准备 67
3.5.2 量表编制 68
3.5.3 实验培训 69
3.5.4 实验实施 69
3.6 本章小结 70
参考文献 71
第4章 信息化学习情境的要素与创设流程 73
4.1 信息化学习情境设计特点 73
4.2 信息化学习情境的要素 74
4.2.1 情境 75
4.2.2 学习内容 77
4.2.3 学习支持 78
4.2.4 学习评价 80
4.3 信息化学习情境创设流程 82
4.3.1 学习情境应用环境选择 84
4.3.2 学习情境资源设计 84
4.3.3 学习情境认知工具设计 85
4.3.4 学习情境评价 89
4.4 本章小结 90
参考文献 90
第5章 信息化学习情境支持的科学学习模式构建 92
5.1 信息化学习情境创设原则 92
5.1.1 真实性原则 92
5.1.2 趣味性原则 93
5.1.3 接近性原则 93
5.1.4 多样性原则 94
5.1.5 整合性原则 95
5.2 信息化学习情境支持下的科学学习模式 95
5.2.1 信息化学习情境支持下的科学概念学习模式 96
5.2.2 信息化学习情境支持下的科学问题学习模式 96
5.2.3 信息化学习情境支持下的科学探究活动学习模式 98
5.3 本章小结 101
参考文献 102
第6章 信息化学习情境支持下的科学概念学习 105
6.1 研究目标 105
6.2 研究问题 107
6.3 研究设计与实施 108
6.3.1 研究对象 108
6.3.2 研究设计 108
6.3.3 研究材料 109
6.3.4 研究工具 113
6.3.5 研究实施与数据收集 113
6.4 结果与讨论 115
6.4.1 两位教师所带班级概念学习理解水平前测与后测分析 115
6.4.2 学习者的科学概念学习动机分析 121
6.4.3 学习者的科学学习情境兴趣分析 126
6.4.4 学习者的科学学习动机对学习效果的影响分析 127
6.5 本章小结 129
参考文献 129
第7章 信息化学习情境支持下的科学问题学习 131
7.1 研究目标 131
7.1.1 科学问题信息化学习情境创设 131
7.1.2 科学问题学习情境的应用模式 133
7.2 研究设计与实施 134
7.2.1 提出假设 134
7.2.2 研究对象 135
7.2.3 研究材料 135
7.2.4 实验实施阶段 139
7.2.5 研究工具 139
7.2.6 研究实施与数据收集 140
7.3 研究结果 142
7.3.1 两种科学问题学习模式之间的差异分析 142
7.3.2 不同应用模式对学习者科学推理能力的影响分析 143
7.3.3 不同学习应用模式对学习者的科学推理能力的影响分析 144
7.3.4 学习者的科学问题学习动机分析 147
7.3.5 学习者的科学情境兴趣分析 152
7.3.6 学习者的科学学习动机对学习效果的影响分析 153
7.4 本章小结 155
参考文献 155
第8章 信息化学习情境支持下的科学探究活动学习 157
8.1 研究目标及问题 157
8.2 研究设计与实施 161
8.2.1 研究对象 161
8.2.2 研究工具 161
8.2.3 研究材料 162
8.2.4 研究实施与数据收集 165
8.3 研究结果 168
8.3.1 两种科学探究活动学习对学习者学习成绩的影响分析 168
8.3.2 不同学习模式对学习者科学探究能力的影响分析 169
8.3.3 不同学习模式对学习者科学探究能力因素的影响分析 171
8.3.4 学习者的科学探究活动学习动机分析 176
8.3.5 学习者的科学情境兴趣分析 182
8.3.6 学习者科学学习动机与科学探究活动学习效果的关系分析 183
8.4 本章小结 185
参考文献 186
第9章 信息化学习情境创设的几点建议 188
9.1 研究讨论 188
9.1.1 信息化学习情境支持下的科学学习理论基础讨论 188
9.1.2 信息化学习情境支持下的科学学习模式讨论 189
9.1.3 信息化学习情境支持下的科学概念学习实证研究讨论 190
9.1.4 信息化学习情境支持下的科学问题学习实证研究讨论 191
9.1.5 信息化学习情境支持下的科学探究活动学习实证研究讨论 192
9.2 研究创新与局限性 193
9.2.1 研究创新 194
9.2.2 研究局限性 195
9.3 研究建议 195
9.3.1 运用信息技术提升学习者的科学概念理解水平 196
9.3.2 运用信息技术提升学习者的科学推理能力 196
9.3.3 运用信息技术提升学习者的科学探究能力 196
9.3.4 运用信息技术支持学习者的知识建构过程 197
参考文献 197
附录 199
附录1 科学学习动机调查问卷 199
附录2 学习情境兴趣调查问卷 201