书名：课堂环境中基于网络探究的科学教育

定价：28.00元

作者：[加] J·D·斯洛塔，[美] M·C林 著，赵建华 译

出版社：华东师范大学出版社

出版日期：2014年12月

书号：9787567507333

我们生活在一个可以实现可视化、建模、仿真、能够进入可操作的数据库的数字技术世界里，一场教育革命正在悄悄发生。随着这些新技术的出现，如何将这些新技术运用到课程里，学校和教师面对许多挑战。
在这个方面，美国科学家先行一步，其中的WISE项目表现尤其出色，在使用范围和成果方面都取得了优异的成绩。本书系统介绍了这种基于网络的科学探究环境(WISE)，这是一种为学生提供易操作的课程项目学习环境，这些项目将网络资源整合到一系列精心设计的探究活动中。书中全面探讨了如何在网络探究学习环境中开展科学教育的方法和途径，具体内容包括技术在教育中的挑战和机会、WISE学习环境的概述、理论框架、课程开发模式、WISE的成效、WISE课程和评估的伙伴关系方式、细节操作、教师的专业发展、分享和交流等。本书的特点是通过案例分析详细介绍了WISE的实践应用问题。
WISE为科学探究活动提供一种有价值的基础环境，内容涉及科学探究的不同方面，如通过探究可视化和模型的使用，帮助学生对地球科学概念形成更深层次的理解。WISE的技术环境和相关材料已经翻译成多种文字，包括挪威语、荷兰语、德语、希伯来语、日语、中文和韩语。
WISE是教育中极少数的跨界研究项目，将学校、教师和学生融入一个世界里。WISE的这种生存能力为我们提供了新的研究机会。

《课堂环境中基于网络探究的科学教育》在介绍WISE（基于网络探究的科学环境）的基础上，对基于WISE的课程开发、课堂教学应用过程等，采用案例的形式进行了系统介绍，并对教师应用WISE所需要具备的专门知识进行了探讨。在WISE项目中的各个科学专题有助于使科学研究立足于真实世界的问题，帮助学生理解科学不仅是美丽的而且是有实用价值的。

J·D·斯洛塔（James D.Slotta），认知科学家，多伦多大学安大略教育研究学院（OlSE）教育学副教授。2006年，他被任命为加拿大教育技术领域的首席科学家。他还获得了2006年的教育类世界科技奖。斯洛塔教授目前从事“智慧教室（smart classrooms）”技术增强型学习新模型的研究。他的设计采用前沿技术。为复杂的课程结构和学生交互模式提供支架。如点对点网络、地理信息系统、多用户虚拟环境、数字化实验系统或探测系统和手机系统等。为了兑现开放源代码和开放教育内容材料的承诺，他协助组织了一个研究者和技术人员的动态国际社区，设计通用技术框架，共享工具和资料。斯洛塔广泛发表和介绍基于技术环境的机遇、挑战和局限。 M·C·林（Marcia C.Linn），加利福尼亚大学伯克利分校教育研究学院发展和认知领域教授。专攻数学、科学和技术教育。她是美国国家科学院成员之一，是美国科学促进学会、美国心理学会和心理科学协会的成员。她负责管理美国国家科学基金会资助的科学技术增强学习中心（TELS）。同时，她的主要服务机构包括美国科学促进协会、教育考试服务中心的研究生入学考试委员会、麦克唐纳（McDonnell）基金会在教育实践中的认知研究部门、美国国家科学基金会中的教育和人力资源委员会。她曾两次成为行为科学高级研究中心的研究员。她的著作包括《计算机、教师、同伴》（2000）和《互联网环境下的科学教育》（2004）。她获得了美国国家研究协会科学教学奖，表彰其对科学教育的终身杰出贡献，还因其在教育研究方面的卓越表现获得了科学协会主席委员会一等奖。

第1章 21世纪科学的教与学

科学课堂中探究和技术的整合研究

科学课程的深度覆盖需求

技术增强型学习环境的作用

推荐阅读

第2章 WISE：基于网络的科学探究环境

WISE学生学习环境

WISE创作工具

WISE学生和教师门户网站

WISE课程图书馆

WISE课程图书馆的维护

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第3章 知识整合方法

学生为课堂带来了什么：来自计算机作为学习伙伴项目的证据

知识整合框架

学生参与探究

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第4章 知识整合的教学模式

知识整合的本质

观点的提出、拓展和完善：知识整合过程

有效教学模式

设计知识整合课程和评价

设计知识整合评价

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第5章 设计WISE课程：合作伙伴模式

合作伙伴的挑战和机遇

WISE的合作伙伴模型

设计阶段

合作伙伴的维持：研究与课程合作

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第6章 学生从WISE中学到了什么？

我们如何衡量WISE的好处？

教师从使用WISE中学到了什么？

帮助学校校长支持探究和技术的方法

研究在政策和实践中扮演什么角色？

WISE学生的成功

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第7章 利用WISE进行教学

利用探究和技术转变科学课堂

利用WISE技术辅助教师教学

利用WISE的挑战

支持教师开展知识整合

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第8章 WISE教师专业发展

协同设计模型：教师作为设计伙伴

研讨会模型：教师作为课程定制者

WISE导师模型：支持学校和地区的合作伙伴关系

启示及未来发展方向

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第9章 面向未来课堂

WISE对学习技术的贡?

不断发展的技术——理念和范式

新的互联网在教育中的作用

知识整合的新技术和研究

未来发展方向

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后记：建议和下一步计划

参考文献

        技术工具或环境也可以帮助学生形成对自己或他人可视化的科学观点。例如，学生能够与技术增强的可视化模型进行交互，如之前提到的全球气候模型，可以测试自己的观点或者和同伴的观点进行比较，而教师可以从呈现出来的各种过程中获得学生相信哪些有价值的信息。另一种促使学生观点可视化的途径是通过概念图、绘画或者图表——它们可以为学生提供强有力的让学生建构自己理解的方式，同时可以让教师清晰地了解学生掌握了什么。

　　因此，技术可以使科学观点对学生可视化，使学生的观点对教师可视化，并支持科学课程中刺激建构学习的探究活动。教育研究已经在探讨这种工具如何促使思维过程可视化方面取得进展并继续开发更有力的方式。

提高科学的个人相关性

　　另一个从教育研究中发现的原则是要关注科学与学生日常生活的相关性。为了帮助每一位学生对可以应用于日常生活的科学形成深层次的理解，科学教学必须设计有特色的活动，提供与学生自身想法和经验相关且有意义的联系。例如，全球气候能够作为一个吸引人的、有效的情境来说明化学反应和物理科学的其他方面，因为它与学生生活直接相关。如果课程强调化学和物理是全球变暖的核心，这会培养学生对学校科学的参与以及相关性意识。诸如转基因食品、生态学或者房子、汽车和学校等熟悉事物的设计话题都能帮助学生发现科学相关性。

　　研究者已经认识到，与单纯理解概念性主题相比，学生从科学中学到更多的知识。科学课堂是学生学习终其一生都很重要的批判性思维和辩论等有价值的技能的理想场所。今天的公民应该有能力理解如干细胞研究、全球变暖、家庭用电等问题的复杂观点，从而参与到我们的民主社会中。他们需要明白关于这类问题的政治辩论，因此他们才会投出自己负责任的一票促进公共政策的形成。

　　尤其是互联网提供了任何可以想象的话题的有价值信息，但是搜寻相关的信息以及辨别有效信息却非常具有挑战性。科学课堂可以给学生提供机会学习怎样搜寻有效证据以及区分有说服力的信息和有据可循的言论，这些都是有价值的终身学习技能。

　　当涉及在班级中、操场上、家里、或生活中的科学主题时，学生需要和同伴进行批判性讨论，评估观点，并对反馈进行回应。科学课堂是可以让学生参与这种实践并能见证科学和日常生活的相关性的场所。

科学课程的深度覆盖需求

　　就评价而言，教师接受了各种专业渠道的混合信息。职前教育期间，他们就认识到连续的、形成性评价是评价学生进步以及适当地回应学生个体最本质的方式。这种方式提供了一些在教学过程中测量学生理解，教师可以及时反馈的方法。这不是出现在课程结束时测量学生成绩的评价方式，而是为测量学生在课程学习中的某些特殊时期的进步服务的。持续的评估可以提供有价值的信息，帮助教师做出课程决策，比如学生是否需要教师对于某些特定的主题作进一步的阐述，或者他们是否与同伴成功合作了。

　　尽管教师一开始认识到持续的评估对有效教学十分重要，但是当他们来到学校，他们遭遇的是强调内容标准覆盖的和高风险的总结性评估。在众多的原因中，这种现象在很多学校大行其道的原因之一，是因为备受关注的与内容标准直接相关的测验中的成功表现。在科学学科中，国家和地区标准是一系列艰巨的主题，面对这些主题，即使是最有经验的老师也很难做出富有深度的阐述。结果，在一学期中有限的时间里，科学教师被迫“完成”这些标准。教师难以证明任何课程模式，因为这些课程模式的要求超出了科学标准所暗示的时间分配比率。这就导致教师产生“我们没时问开展探究或者基于项目的学习”的想法，因为教师需要完成标准覆盖的内容并准备考试。

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