以智能移动终端为探究对象的学习模式研究
摘要：智能移动终端设备能提供众多新颖的探究式学习对象，探究的问题能加强学生将生活科技与书本知识联系的能力，提高学生的探究能力，培养学生的科学态度。文章介绍了以智能移动终端为探究对象的探究式学习模式，并在该模式指导下组织实践。发现此类探究式学习活动对学生的科学知识、探究技能、科学态度有积极影响。
关键词：智能移动终端；平板电脑；探究式学习；探究式学习模式
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）27-0142-03
智能移动终端设备通常指智能手机或平板电脑。与传统移动设备比，他们的硬件设施存在差异，如显示屏，电池性能，内置传感器等。智能移动终端设备本身以及其中安装的有别于传统终端设备的丰富软件，具有较强的探究学习价值，他们的设计原理很多与高中物理、生物、化学、数学等学科知识联系紧密。如平板电脑触屏的感应原理与物理电阻、电容的影响因素知识点相关，脉搏测量软件的原理与生物学科血液含氧量变化、光传感器等知识点相关。智能移动终端设备能提供众多新颖的探究式学习对象，丰富探究式学习方式，探究的问题能加强生活科技与书本知识的联系，有助于学生对知识的理解和运用，能提高学生对科学学习的兴趣。同时，移动终端设备的移动性、便携性、网络的便捷性可以拓展学生探究式学习活动的范围，学生体验、探究的过程灵活性强。本研究拟根据探究式学习理论结合智能移动终端设备的优势，提出以智能移动终端设备为探究对象的探究式学习模式，并通过案例实践考察该类活动开展的效果。
一、探究式学习对象
探究式学习内容一般为教材中直接涉及的知识点。如化学探究学习围绕化学基本概念，基础理论，重要元素化合物的重要性质，化学知识在社会和生活中的重要应用等化学核心知识来进行[1]。物理探究式学习通常是对物理概念、规律进行探究[2]。常见的探究式学习活动内容紧扣教材，学生探究的内容、对象、过程、结论都是书上明确说明的，挑战性较低、结论显而易见，探究过程只是复制实验或检验结论的探究，灵活性差。而且探究活动情境不是真实情境，问题的复杂性较低。
智能移动终端设备是一个真实的问题情境，虽然教材中较少直接涉及智能移动终端设备，但高中教材中的数理化生科目的知识点在该设备中有非常多的应用（见表1）。智能移动终端设备中包含的探究问题复杂性高、灵活性大，问题情境真实，结论知识性强。以智能移动终端为探究对象的探究式学习，学生通过体验设备或指定的软件、围绕主题提出问题、制定探究计划，操作设备或软件实施自己的探究计划，验证自己的假设，得出结论。这种探究式学习方式能实现探究式学习目标，熟悉科学探究步骤、掌握科学知识，通过探究活动提高学生的科学探究能力、培养学生的科学探究精神。这类探究式学习活动更注重学科知识与实践应用的联系，学生在设备提供的真实问题环境中领悟理解知识，以及把学科知识运用到分析实践问题中去。
二、以智能移动终端为探究对象的探究式学习模式
以智能移动终端设备为探究对象的探究式学习模式主要依据皮亚杰和布鲁纳的建构主义理论，注重学生的前认知，注重体验式教学，培养学生的探究和思维能力。通过软件体验自发提出问题，注重学生的独立思考，小组交流评价，着眼于培养学生的探究能力以及加强学生将科学知识与生活科技相联系的能力。
以智能移动终端为探究对象的探究式学习活动和其他的探究式学习活动的不同在于，设备就是问题情境，学生通过体验设备、软件围绕主题提出探究问题、实施探究计划、检验问题假设、得出结论。这是实验型的探究活动，通过体验设备丰富知识理解的前认知，归纳经验以更好地了解知识的应用，验证科学知识得以更好地掌握理解他们。
以智能移动终端为探究对象的探究式学习活动模式流程图见图1所示:
1.体验软件、吸引兴趣：这一阶段教师的任务是根据探究主题利用设备或软件提供一种问题情境，促使学生在体验设备的过程中提出与探究主题相关的问题，这个情境能激发学生的好奇心，引发学生的兴趣。如，学习内容是物理的传感器一节，教师选择了平板电脑中脉搏测量软件作为探究对象，让学生体验感受软件，思考软件的原理。在体验过程中，学生们会提出自己的观察发现，教师可以引导学生形成问题假设。
2.交流发现、提出问题：设备或软件体验之后，教师组织学生交流体验感受。在教师的发问和引导下，学生能逐渐明确自己打算研究的问题。如，脉搏测量软件体验完后，大家有的反映测量不准，有的提出问题“为什么脉搏测量会与手指有关，手指血管很微弱才是”，有的提出自己的发现“轻压与重压摄像头显示的脉搏数值有差异”、“在教室里测量有数据，在强光下没有脉搏数据”。
3.小组交流、猜想假设：学生明确自己的问题后，小组展开交流猜想问题的答案。如，学生们提出假设“脉搏测量的原理与光有关”，“测量准确性与手指温度有关”，“数据是随机生成的？与脉搏无关”，小组同学就自己的观点展开阐述，就他人的观点提出自己的意见。
4.个人制定探究计划：这一阶段要求学生在交流后，进行独立思考，针对猜想设计出自己的探究计划。如某同学提出的假设为“该软件的准确性与测量环境的光线强弱有关，设备摆放的方式也许对数值有影响”，做出的探究计划考虑了设备摆放方式、光线强弱、被试脉搏变化三个影响因素，考察记录设备横放、竖放，在自然光线下和用黑塑料袋遮挡部分光线，脉搏测量者活动前、活动后，脉搏测量软件的读数情况。
5.探究过程、收集信息：学生在这一环节依据探究设计，操作设备，收集、记录数据信息，主动探索问题真相。在这过程中可能会发现更有趣的现象可以补充原假设改进计划再进行深入探究。如，提出“该软件的准确性与测量环境的光线强弱有关，设备摆放的方式也许对数值有影响”假设的同学，根据探究需要设计了记录表格收集到如下信息。
（1）软件测量的准确性：
（2）光线强弱、摆放方式对软件的测量结果的影响：
6.总结结论、撰写报告：在这一阶段，学生可能已经得到了结论，也可能没有得到结论。提出“该软件的准确性与测量环境的光线强弱有关”假设的小组，得出结论“该软件的准确性与光线强弱有关，光线微弱测量效果最理想，光线过强或者完全黑暗的情况下测量结果不够稳定”。这一环节是学生探究过程的结束点，却不是探究式学习活动的结束点。