基础教育数字化学习环境的研究与实践课件.ppt

1、韩 锡 斌2005-12-21基础教育数字化学习环境的研究与实践 清华大学 教育技术研究所基础教育数字化学习环境的研究与实践v 教育信息化的概念是在20世纪90年代提出来的“这不是关于技术的争论,这是关于我们的孩子们是否拥有机会的争论,它不仅仅是给孩子们以计算机的问题,而是要连接整个世界,提供学习资源,促进心智发展,去迎接崭新而富于挑战性的未来的问题”美国前教育部长 瑞利 1996年(Richard W.Riley Secretary,U.S.Department of Education)基础教育数字化学习环境的研究与实践q 一个值得关注的问题-教师教学的成效？从教师自身的角度考虑-技术服务

2、于教学的意识 促进学生的学业成就（知识、技能、能力的全方位发展）-技术运用的技能 进行网上教学的技术基础-网上教学设计的能力与经验 取得网上教学效果的关键 基础教育数字化学习环境的研究与实践q 一个值得关注的问题 从管理的角度考虑-建立激励机制-完善的培训措施（意识、技术技能、教学设计的能力与经验）基础教育数字化学习环境的研究与实践-教师教学的成效？q 一个值得关注的问题 从技术的角度考虑-改善技术系统的易用性-减轻教师对技术系统的认知负担和使用负担-技术服务于教学基础教育数字化学习环境的研究与实践-教师教学的成效？运行机制运行机制培训体系培训体系 数字化学习环境数字化学习环境教学支撑平台教学

3、支撑平台资源库及管理系统资源库及管理系统评价与保障系统评价与保障系统组织体系技术系统门户网站教学管理系统教学管理系统基础教育数字化学习环境的研究与实践 数字化内容 数字化内容不仅是基于计算机的，也包括视频、软件、光盘数据、网站、电子邮件、在线学习管理系统、计算机仿真系统、讨论信息、数据文件、数据库和音频。The CEO Forum on Educational Technology 2000年第三年度报告 The Power of Digital Learning:Integrating Digital Content,The CEO Forum on Education and Techno

4、logy,June 2000.基础教育数字化学习环境的研究与实践从传统的教学资源到数字化内容（一级架构）用E-Learning的视角重新审视教学资源，其内容将大大拓展，一个基于数字化内容的包括53种表现形式的一级构架是学习内容学习内容学生学习材料学生学习材料教师教学材料教师教学材料学生作品学生作品学生的特殊兴趣内容学生的特殊兴趣内容学习工具与模板学习工具与模板交流交流基础教育数字化学习环境的研究与实践从传统的教学资源到数字化内容（二级架构）学生学习内容一级来源一级来源 多媒体片段多媒体片段 录象录象 博物馆收藏博物馆收藏 图书馆收藏图书馆收藏 日记日记 信信 政府档案政府档案讲话，等等讲话，等

5、等二级来源二级来源教科书教科书 参考作品参考作品 数据文件数据文件 期刊期刊 三维图三维图 数据库数据库教师准备材料 单元或课单元或课 教学方案教学方案 指南指南 活动活动 专业的培训模式专业的培训模式 学生作品 视频作品视频作品学习方案学习方案 艺术艺术 音乐音乐 戏剧戏剧 协作协作特殊兴趣 竞赛竞赛 游戏游戏 作文作文 特殊机会特殊机会 奖品奖品 学习内容学习内容基础教育数字化学习环境的研究与实践从传统的教学资源到数字化内容（二级架构）工具文字处理软件文字处理软件 文告演示软件文告演示软件网页设计软件网页设计软件 日历日历 电子数据表电子数据表 制卡软件制卡软件 画图软件画图软件 规划和设

6、计软件规划和设计软件 计算器计算器 搜索引擎搜索引擎 课程制作软件课程制作软件 共享程序共享程序 地理信息系统地理信息系统 数码照相机数码照相机 个人数字辅助软件个人数字辅助软件 交流电子邮件电子邮件 聊天室聊天室 电子公告版电子公告版 双向视频会议双向视频会议 同步讨论会同步讨论会 网页造型网页造型 流式媒体流式媒体 在线讨论在线讨论 基础教育数字化学习环境的研究与实践q以新课程标准为依据，将学科知识点 进行分类管理，为课程改革提供丰富优质的教学资源。q以“无纲无本”为主导思想，注重围绕学科本身知识点进行资源设计与开发。将学科知识点的管理与教学过程设计分离，有利于资源管理的相对稳定和资源的长

7、期积累。1.资源建设原则 基础教育数字化学习环境的研究与实践1.资源建设原则 q以应用为导向，注重基于知识点的教学素材的设计与开发，强调素材的复用性。q以教育部基础资源元数据规范为主，资源类型包括基础媒体素材、课件、案例、试题试卷、质的评价量规集、课程实验、电子图书、电子讲稿、文献资料、索引目录、名师讲堂、主题教学、教与学的工具与模板。基础教育数字化学习环境的研究与实践2.资源建设思路 基础教育数字化学习环境的研究与实践基础素材基础素材-各种类型课件各种类型课件如图书、讲义等的如图书、讲义等的Word文件或文件或Pdf文件等文件等用用PowerPoint制作的助讲演示文稿制作的助讲演示文稿交互

8、性与多媒体功能比较强，一般用著作工具或程序设计语言来设计交互性与多媒体功能比较强，一般用著作工具或程序设计语言来设计具有交互性和多媒体功能，具有交互性和多媒体功能，浏览器方式学习浏览器方式学习基于素材库，电子讲稿基于素材库，电子讲稿和课件等由教师讲解，和课件等由教师讲解，实时录制的视频教学课件实时录制的视频教学课件基础教育数字化学习环境的研究与实践学学科科知知识识点点库库模模板板库库知识结构教学目标教学建议实验指导参考教材教学指导库教学素材库预备知识内容讲解重点难点典型例题常见问题名词术语实验实践图形符号参考资料库发展史料前沿进展教学论坛典型教案知识博览特别推荐练习测试库习 题 试 题课件库集

9、成单元库学科基础库电子图书电子讲稿光盘课件网络课件视频流课件微教学单元案例库试题库常见问题名词术语库实验资料库参考资料库相关网址库.文本库图形图像库动画库音频库视频库学科基本符号库学科基本图形库名词术语库微教学单元教学支撑系统资源管理系统 教学管理系统系统管理网络教学支撑平台网络教学支撑平台-大忌网络课程(课件)中设计平台功能 -倡导资源建设“无纲无本”,以知识点为核心开展教学基础教育数字化学习环境的研究与实践.资源建设标准 基础教育数字化学习环境的研究与实践国外：国外：v SCORMv Dublin Corev IMSv ARIADNE v LTCS我国：我国：v基础教育资源元数据基础教育资

10、源元数据CELTS-42.1CELTS-42.1v学习对象元数据标准学习对象元数据标准CELTS-3.1CELTS-3.1 vSCORM SCORM（Shareable Course Object Reference Model“可共享课程可共享课程对象参照模型对象参照模型”）是美国国防部）是美国国防部“高高级分布式学习级分布式学习”（Advanced Distributed Learning）研究项目的）研究项目的主要成果，主要包括主要成果，主要包括一个课程内容元一个课程内容元数据规范、一个基于数据规范、一个基于XMLXML的课程结构表的课程结构表示规范示规范 、一组与运行环境相关的规范。、

11、一组与运行环境相关的规范。提出了资源共享与重组的解决办法，提出了资源共享与重组的解决办法，对于资源建设标准化具有指导意义。对于资源建设标准化具有指导意义。v Dublin Core 都柏林核心元数据元素集：都柏林核心元数据元素集：19951995年年3 3月月,由美国在线数字图书馆中由美国在线数字图书馆中心（心（OCLCOCLC）和美国国家超级计算）和美国国家超级计算应用中心（应用中心（NCSA)NCSA)联合在都柏林召联合在都柏林召开的第一届元数据研讨会上开的第一届元数据研讨会上,产生产生了一个精简的元数据集。了一个精简的元数据集。vIMS IMS(IMS(全球学习联合公司全球学习联合公司)

12、专专门从事教学系统技术标准的制订门从事教学系统技术标准的制订和推广工作。提出了和推广工作。提出了 元数据、内元数据、内容包装、容包装、提问与测试、提问与测试、企业文企业文档互换、档互换、跟踪记录、跟踪记录、电子商务电子商务等一系列网络教育技术规范。等一系列网络教育技术规范。v ARIADNEARIADNE ARIADNE(Alliance of Remote ARIADNE(Alliance of Remote Instructional Authoring and Instructional Authoring and Distribution Network for EuropeDistr

13、ibution Network for Europe欧洲远程教学创作与销售网联盟），欧洲远程教学创作与销售网联盟），致力于研制用于制作、管理、重用致力于研制用于制作、管理、重用计算机化教学要素和网络化培训课计算机化教学要素和网络化培训课程的工具与方法，产生了程的工具与方法，产生了ARIADNE ARIADNE V3.0V3.0教育元数据推荐标准。教育元数据推荐标准。vLTCS LTCS是是国际电气和电子工程师国际电气和电子工程师协会（协会（IEEEIEEE）下设的一个学习技术）下设的一个学习技术标准委员会，进行有关标准的研究标准委员会，进行有关标准的研究工作，最终将形成工作，最终将形成IEEE

14、 1484标准标准体系，其中的体系，其中的P1484.12-学习对学习对象元数据（象元数据（LOM）已经成为一个）已经成为一个比较成熟，而且在国际上被广泛引比较成熟，而且在国际上被广泛引用和参考的标准。用和参考的标准。v 资源建设标准简述资源建设标准简述基础教育数字化学习环境的研究与实践v 资源属性描述的标准化资源属性描述的标准化v对素材描述对素材描述v对知识点单元的描述对知识点单元的描述v对网络课程的描述对网络课程的描述基础教育数字化学习环境的研究与实践v素材属性描述素材属性描述相关资源相关资源关系描述关系描述语种语种*覆盖范围覆盖范围权限权限适用对象适用对象*评价评价评价者评价者版本版本元

15、数据规范元数据规范*元数据语种元数据语种*标题标题*作者作者*学科学科*关键词关键词*描述描述*出版者出版者其它作者其它作者日期日期*类型类型*格式格式*标识标识*基础教育数字化学习环境的研究与实践v 知识点单元描述举例知识点单元描述举例v 知识点单元自身的信息知识点单元自身的信息v 知识点单元组织结构的描述知识点单元组织结构的描述v 知识点单元所包含素材说明知识点单元所包含素材说明知识点名称：动量矩守恒原理知识点名称：动量矩守恒原理简要描述：简要描述：动量矩守恒原理的相关动量矩守恒原理的相关资源集合资源集合关键词：动量矩关键词：动量矩提供者：贾书惠提供者：贾书惠提供时间：提供时间：2000年

16、年4月月所属学科：物理学所属学科：物理学所属课程：高中物理所属课程：高中物理一、教学指导一、教学指导 1.知识结构知识结构 2.教学目标教学目标 3.教学建议教学建议二、教学素材二、教学素材 1.内容讲解内容讲解 2.名词术语名词术语 3.实习实验实习实验 4.常见问题常见问题 5.应用案例应用案例3参考资料参考资料 1.科学史话科学史话 2.知识博览知识博览 3.特别推荐特别推荐四、练习测试四、练习测试 1.习题习题 2.试题试题素材名称素材名称文件名文件名类型类型动轴动量矩守恒动轴动量矩守恒dh13_1.swf动画动画猫的下落猫的下落mdxl.rm视频视频动量矩守恒原理动量矩守恒原理Dlj

17、sh.doc文本文本从猫下落时翻身从猫下落时翻身谈起谈起mxl.html微教学单元微教学单元基础教育数字化学习环境的研究与实践v 教育资源管理系统标准化教育资源管理系统标准化v标准的数据结构标准的数据结构v灵活的查询方式灵活的查询方式 按知识点按知识点 按媒体类型按媒体类型 按库结构按库结构 基础教育数字化学习环境的研究与实践-11个学科-731个知识点-47963条资源-文件量30G.中学学科知识点资源建设情况 基础教育数字化学习环境的研究与实践-数学：83个知识点-物理：101个知识点-化学：81个知识点-生物：49个知识点-历史：81个知识点-地理：49个知识点-政治：57个知识点.中学

18、学科知识点资源建设情况 基础教育数字化学习环境的研究与实践q 以新课程标准为依据，分类管理学科资源。q 以教育部基础资源元数据规范为主，兼容国际主流标准,多标准的兼容能够最大限度地容纳来自国内外的教育资源、共享来自高等教育、学术研究方面的资源。1.资源库管理系统的设计原则 基础教育数字化学习环境的研究与实践q 学科知识点资源与主题资源并重，既考虑传统按学科知识点管理资源，又适应新课程标准倡导的主题资源的积累与应用。q 资源分为基础素材、课件、案例、试题试卷、质的评价量规集、课程实验、电子图书、电子讲稿、文献资料、索引目录、名师讲堂、主题教学、教与学的工具与模板。1.资源库管理系统的设计原则 基

19、础教育数字化学习环境的研究与实践q 灵活的查询方式：按知识点、按媒体类型、按适用对象。q完善的资源管理功能，包括资源浏览、查询、下载、上传、评价、个人资源库等。1.资源库管理系统的设计原则 基础教育数字化学习环境的研究与实践2.资源库管理系统的总体结构 基础教育数字化学习环境的研究与实践资源中心功能框架网络资源中心网络资源中心用户管理角色管理系统公告系统设置用户管理资源维护/检索资源上传资源审核说明：角色管理：内置四种基本角色，并设置好各角色所具备的模块的权限；可添加其它角色用户管理：修改用户的角色，设置用户的特定权限，并设置用户的管理范围本系统提供了三种分类体系：学科门类、资源类型、适用对象

20、并提供了自定义属性描述组的功能分类体系设置资源属性组设置基本检索 高级检索 专业检索 下载 评价 修改属性 属性入库资源上传基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践q 网络结构市中心网站区县网站1校园网站1区县网站n校园网站n市中心网站区县网站校园网站INTERNET基础教育数字化学习环境的研究与实践q 需要考虑的问题-网络的区域特征 校园网：基本网络单元 城域网：区域骨干网-参与者的主体特征-学习理念与模式-网络教学的特点-构建技术的可行性 基础教育数字化学习环境的研究与实践q 基于区域网络的教学

21、环境的总体结构城域网网络教学支撑平台城域网资源库管理系统教育网硬件设施网站主页校园网网络教学支撑平台教育资源库校园网资源库管理系统基础教育数字化学习环境的研究与实践q 基于区域网络的教学环境的总体结构城域网网络教学平台城域网教学资源库管理系统区域网络硬件设施区域中心节点网站主页校园网网络教学平台教育资源目录接口校园网教学资源库系统校园节点网站主页区域用户认证接口管理信息接口城域网教学资源库校园网教学资源库信息共享信息共享接口接口基础教育数字化学习环境的研究与实践q 城域网教学环境的总体结构资源应资源应用用主题探主题探究究教师培教师培训训基于城域网的教学环境教师学生教学管理员资源查询资源引用资源

22、上传资源评价个人资源角色扮演探究过程协同学习成果展示活动评价用户管理安全管理系统管理员培训教程研究项目学术交流培训考评教学资源、教学工具资源管理活动管理培训管理系统设置统计分析课程教学基础教育数字化学习环境的研究与实践q 校园网教学环境的总体结构课程教课程教学学主题探主题探究究家校沟家校沟通通基于校园网的教学环境教师学生教学管理员网上课堂答疑讨论课程作业课程测试跟踪评价角色扮演探究过程协同学习成果展示跟踪评价用户管理安全管理系统管理员学生评价家长会家教论坛个别交流教学资源、教学工具资源管理活动管理培训管理系统设置统计分析资源应用家长资源查询资源引用资源上传资源评价个人资源基础教育数字化学习环境

23、的研究与实践q 构建城域网教学环境的软件技术基础教育数字化学习环境的研究与实践q 构建校园网教学环境的软件技术采用Windows操作系统，SQL Server作为数据库系统。这一方案技术非常成熟，能够满足小规模网络环境下的系统构建。采用低性能的服务器甚至PC机作为服务器即可，运行和维护成本较低。基础教育数字化学习环境的研究与实践q 资源的区域共享与交流资源管理分布式查询管理系统分布式查询管理系统资源维护区域中心资源库资源检索.用户校园网资源库资源管理资源检索资源维护用户基础教育数字化学习环境的研究与实践q 统一用户身份认证基础教育数字化学习环境的研究与实践q 教学资源库与教学平台的相互独立 与

24、相互关联q 基于城域网教学环境系统的大负载均衡基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践基础教育数字化学习环境的研究与实践-面临的问题 矛盾：教师多样化的教学活动 单一模式的教学平台基础教育数字化学习环境的研究与实践-以学生为中心的多种教学模式或教学策略、方法u 基于案例的学习基于案例的学习u 基于资源的学习基于资源的学习u 基于问题的学习基于问题的学习u 基于项目的

25、学习基于项目的学习u 探究学习，研究性学习探究学习，研究性学习u 支架式教学支架式教学u 抛锚式教学抛锚式教学u 随机进入教学随机进入教学u 情境教学情境教学u 认知学徒制认知学徒制u 交互式教学交互式教学u -基于课程讲授模式的教学平台-解决的思路基础教育数字化学习环境的研究与实践实现整合PBL的的虚拟环境虚拟环境CBL教学模式理论原型PBL教学模式理论原型C B L 的的虚拟环境虚拟环境支持支持“以学生为中心的多种教学模式以学生为中心的多种教学模式”的虚拟教学环境的虚拟教学环境相关学习理论：情境学习、活动理论、分布式认知反思理论对环境设计的影响 Student-centered虚拟学习环境

26、Student-centered各种教学模式自下而上的研究顺序自下而上的研究顺序Main workMain work基础教育数字化学习环境的研究与实践功能组件1功能组件2功能组件4功能组件5功能组件3教学模式教学模式1的虚拟环境的虚拟环境教学模式教学模式2的虚拟环境的虚拟环境教学模式教学模式m的虚拟环境的虚拟环境教学模式1的理论原型教学模式2的理论原型教 学 模 式 m的理论原型功能组件6功能组件7功能组件8功能组件9自定义教学自定义教学模式的虚拟模式的虚拟环境环境分析分析分析教师选择教学模式和利用组件diy该教学模式设计思路与技术实现 基础教育数字化学习环境的研究与实践新建探究主题基础教育数

27、字化学习环境的研究与实践设置探究环节和工具基础教育数字化学习环境的研究与实践-追求的目标 成为教师随手可用的工具 Balance Between Freedom and Structure 引自WebQuest的创始人：Bernie Dodge基础教育数字化学习环境的研究与实践欢迎各位参与GCCCE2006！第十届全球华人计算机教育应用大会2006年月日 清华大学 教育技术研究所网址：http:/www.gccce2006.org谢谢各位，敬请指正！韩锡斌博士 副教授电话:（010）62772006，62789900Email:网址：http:/www.theti.org 清华大学 教育技术研

28、究所副所长读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。-歌德书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。-莎士比亚书籍是巨大的力量。-列宁好的书籍是最贵重的珍宝。-别林斯基任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。-马克思书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。-雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。-孟德斯鸠如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。-霍伯斯英国作家读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。-克尼雅日宁俄国剧作家诗人要学会读书，必

29、须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。-法奇(法国科学家)了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。-麦考利英国作家读书而不回想，犹如食物而不消化。-伯克美国想思家读书而不能运用，则所读书等于废纸。-华盛顿(美国政治家)书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。-彼特拉克意大利诗人生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。-高尔基读书越多，越感到腹中空虚。-雪莱(英国诗人)读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。-富兰克林书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多

30、的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。-伏尔泰(法国哲学家、文学家)读书破万卷，下笔如有神。-杜甫读万卷书，行万里路。-顾炎武读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。-朱熹读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。-鲁迅读书之法，在循序渐进，熟读而精思。-朱煮读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。-胡居仁明读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。-吴晗看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。-顾颉刚书犹药也，善读之可以医愚。-刘向读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。-郑板桥知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。-王充举一纲而万目张，解一卷而众篇明。-郑玄