泛在学习(U一elarning)是一种狭义的学习方式。泛在学习环境的实现需要解决硬技术问题、软技术问题和教学法问题等,其中教学法问题(与教学模式、方法、策略等相关的问题)的解决是难点。尤其是如何将泛在学习很好地整合到传统课堂教学中,创新教学的模式,提高教学的效果,成为现今的一大难题。
一、泛在学习环境概述
从学习过程上讲,泛在学习环境包括泛在的学习资源、泛在的学习服务和泛在的支撑技术三个部分;从学习机制上讲,泛在学习环境则是指在泛在学习理论的指导下,以计算机及网络技术为支撑,并能体现泛在学习特征的新型学习环境。
1.泛在学习的理论内涵
狭义上,泛在学习指以泛在计算技术为核心的信息技术支持下的学习,是一种任何人可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的方式,是提供给学生一个可以在任何地方、随时使用手边可以取得的科技工具进行学习活动的3A(Anywhere,Anytime,Anydeviee)学习。作为一种新的学习理念,泛在学习是涵盖了学习方式、学习状态、学习资源、学习环境的构建和具体的应用策略等多层面的理想化的学习观念,表现出了个体性、交互性、社会性、情境性和去中心化等思想脉络。
2.泛在计算技术对泛在学习的强大支撑
泛在计算技术涉及无线通信技术、人工智能技术、超微型计算机集成技术、软件工程技术、网络技术和云技术等,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器和远程设备等融为一体。所有物品和设备,只要对它们有管理的需要都可将其连到网上,构成一个无处不在的泛在网,基于这个网络系统和数字化资源,学习者就可以在任何地方、任何时间进行学习。 二、泛在学习环境对中学地理教学的要求
泛在学习的理念要求在中学地理教学中构建媒体硬件环境、学习资源环境和学习互动环境等三种环境。
1.构建谋体硬件环境
为了有效地支撑泛在学习,需要构建一个能使学习者随时随地使用任何终端进行学习的媒体硬件环境,为学习者提供各种技术支持。这些技术手段主要包括泛在学习网络和泛在学习终端设备。泛在学习网络包括卫星网、数字电视网、互联网和移动网络在内的各种网络的融合,用户在终端通过这些网络进行学习,涉及的技术主要有WAP技术、3G技术和GIS技术等。在泛在学习环境中可能会用到的学习终端包括移动设备和嵌人式设备、台式机等阱。
在泛在学习环境中,学习终端装置不是以机器为中心的,而是以人为中心的。因此,要注意克服技术及设备本身的局限对学习目标和任务带来的干扰。
2.构建学习资源环境
泛在学习资源不仅是指狭义的学校教育资源,还包括整个互联网络拥有的信息资源,或者把整个社会和自然界都视为学习资源,将“物理环境与信息环境的学习资源”和有益于人们获取知识的元素都纳人了学习场域。在泛在学习时代,学习资源的形式是多种多样的,除了文本、图像、录像、音频和视频外,还包括三维录像、移动3D资源和E一boko等。另外,教师、同行专家、同伴和智能学习伙伴(如智能学习代理Agellt和智能专家系统ITS)也应被视为重要的学习资源。泛在学习环境中的学习资源应具有动态生成和不断的进化发展的特征,应变静态封闭的资源结构为动态开放的资源结构,使用户可以协同编辑资源内容,学习过程中产生的生成性信息也可以共享,实现信息资源的持续性链接,即学习者可以在任何时间、任何地点从任何智能资源空间中提取所需要的学习资源,保证学习过程链的延续。为了满足地理教学的特定需求,既要充分利用现有的多媒体Gls、虚拟Gls、wbeGIs和3DGIs等,又要借助网络技术和泛在计算技术,加强对中学地理网络教学资源库、中学地理信息系统(GIS)教学平台和地理教学网站等学习资源环境的建设。
3.构建学习互动环境
泛在学习共同体的构建是非常必要的。泛在的学习共同体是由学习者、教育者、学科专家和学习伙伴等共同组成的,目的是为了营造一个良好的学习交流氛围,提高泛在学习的质量。应该说,共同的学习愿景、知识的透明度、交互合作的程度、学习循环的次数和学习过程中联系的紧密程度等,都影响着共同体中的人际关系。地理是一门以地图为载体、以地理实践活动为手段的理科课程,十分强调学生直接经验的获得和体验式学习。尤其是,地理新教材充分体现了“以学生发展为本”的地理教育理念,无论是在文字叙述、图像设计,还是活动的安排上,都强调了学生获得知识的过程,重视对学生能力的培养,这为合作学习的实施提供了充分的施展空间。
三、基于泛在学习环境的中学地理教学模式选择
基于泛在学习环境探讨中学地理教学的模式,对地理教育教学改革具有十分重要的现实价值,限于篇幅,本文仅就以下四种主要教学模式进行探讨。
1.基于探究式问题的中学地理教学模式
探究问题需要基于多种资源,泛在学习环境为实施探究式教学提供了更有效的支撑。所谓探究式教学是指学生在教师的指导下,自主参与一系列开放的探究式学习活动,并在活动中培养能力的一种重要的教学方式。其内容包括探究性提问、模拟实验、探究性讨论、科学考察和课题研究等。它强调的是学生对所学知识、技能的实际运用,而不是一般性的记忆、理解和掌握,更强调学生通过参与探究问题的体验,加深了对学习价值的认识。如“世界上哪一个大洲跨越的经度最大?”就属于探究性提问,在教科书中找不到这个问题的直接答案,学生需要在理解经度的概念、了解南极洲的位置和地域分布特点的基础上,广泛利用泛在教学资源,通过探究来自我解答。而“城市空间结构”则属于探究性讨论问题,具有开放性的特点,可以激发学生的想象力和创造性,利用泛在计算及网络技术平台中的数据库、专题网站、网络问答系统和专家咨询台等多种泛在学习服务资源,实时查阅信息资料,通过分析综合后得出具有创造性和可行性的问题解决方案。
2.基于课外实践的中学地理教学模式
地理课外实践,是实现地理教育目标的一种有效的教学方法,是建构主义理论倡导的情景化教学的重要体现,也是一种基于生活化资源的地理教学模式。它可以帮助学生运用地理知识解释地理现象,从而培养学生的地理素养和地理技能。地理课外活动的形式是丰富多样的,按活动范围可分为校内和校外两大类。校内活动主要包括气象观测与天气预报、地震观测与预报、天文观测、教具制作、地理课外阅读、地理墙报、地理竞赛、地理专题讲座、地理报告会和地理游戏等;校外活动主要包括野外观测、乡土地理调查(包括自然、经济、人文、环保等)、地理旅行、地理参观与测量及地形图绘制采集标本(包括岩矿、动植物、土壤等)等。以智能手机、平板电脑和掌上电脑(PDA)为终端的移动地理信息系统,对遥感技术、全球定位技术、网络通信技术等数据采集技术进行了整合,可形象直观地获取与展现地理信息,并将其应用于地理课外实践教学中,实时显示与反映学生所处的泛在环境的特征,因而有利于提高学生的空间认知与推理的能力。有研究者基于地理认知教育与实践教学的实际情况,针对地理教学对地理位置与地图识图的需求,借助GIS定位服务和Google MaPs API地图服务功能,利用智能手机或平板电脑等终端设备,通过GPRS、3G、wfii或宽带网络,访问位于校园教育云的学习资源,构建了泛在学习模式下地理学习的新方案。
3.面向知识建构的中学地理教学模式
地理学科是一门兼有自然科学和社会科学的综合学科,其涵盖了历史、人文、数学、物理和经济等领域,因而地理教学活动从某个角度讲,是将不同学科的知识融合为一体的过程。在网络等泛在学习环境中,学生可以轻松获取各种与地理学科相关的学习资源,从而对知识建构产生了溢出效应。例如,“大气环境保护”课程教学就融人了多学科的相关知识,学生借助网络能轻松实现跨学科知识的交融,有利于学生完善知识结构。
4.面向多元智能的中学地理教学模式
地理学科所涉及的范围非常宽泛,有助于培养学生的多元智能,包括空间智能、运动智能、人际交往智能、“逻辑一数理”智能和节奏智能等。对于地理学科来说,解决地理问题本身就需要多元智能,中学地理课堂教学借助于泛在技术更便于培养学生的多元智能。
应将地理教学环境与泛在学习环境相融合,实现数字环境下地理教学模式的创新。另外,在中学地理教材编写、课堂内外课程的全程设计和模块教学设计中,都应当充分酝酿并思考各种模式的可用性与实施方式,从而有效地提高中学地理教学的质量。
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