2.工具软件是研究性学习的重要辅助工具
研究型学习可分为文献研究、实验或观测、调查研究、建摸概括、畅想论证、思辩探究等,都是在教师的指导帮助下学生独立从事某项课题研究,包括学生自己提出问题,确定研究课题,独立开展研究,最后提交研究报告,其一般程序分为指导确定选题、制订研究计划、实施研究、撰写研究成果等四个步骤。其中每一个步骤都可以用计算机辅助完成。比如,在实施研究阶段,“学生在教师的指导下,对收集到的资料、信息、数据等进行分析、整理、加工,提取有用的信息进行课题研究,得出结论。”此时字处理软件(如:MS Word 97/2000和WPS 2000等)与电子表格软件(如:MS Excel 2000等)就是最好的辅助工具。在撰写研究成果,“学生将研究结果以报告或论文的形式展示出来,通过交流研讨,分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升。研究成果的展示方式可以是大字、模型、小品、漫画、图片、声像、多媒体等丰富多彩的形式,此时字处理软件(如:MS Word 97/2000和WPS 2000等)与电子简报软件(如:MS Powerpoint 97/2000等)就是最好的辅助工具。”
有一些工具软件可以直接辅助学生进行探索和研究,典型的有“几何画板”。几何画板是人民教育出版社和全国中小学计算机教育研究中心(以下简称“中心”)于1995年联合从国外引进的工具平台类优秀教学软件。自93年“中心”推出几何画板的汉化版以来,很快受到数学教师的欢迎,经过“中心”近几年举办多期有关几何画板的应用培训班及部分学校的积极试验,目前运用几何画板进行数学教学革新的思想已开始为教师们所接受,并已逐渐在全国不少中学的教学中应用和推广。几何画板可以帮助学生从动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与空间结构关系。例如,为了让学生较深刻地理解两个直角三角形全等的条件,可以让学生利用几何画板做一次这样的数学实验:在该实验中,学生可通过任意改变线段的长短和通过鼠标拖动端点来观察两个三角形的形态变化,学生从中可以直观而自然地概括出直角三角形全等的判定公理。目前几何画板可以用作数学和物理相关研究性学习内容的重要辅助研究性工具。
网络虚拟实验环境也可以提供一些学生在现实中无法体验的情景,可以帮助学生就一些需要进行实验而缺少实验条件和实验环境的研究性学习内容提供帮助。网络虚拟实验是在Web中创建出一个可视化的三维环境,其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象。通过鼠标的点击以及拖曳操作,用户可以进行虚拟的实验。网络虚拟实验室实现的基础是多媒体计算机技术、网络技术与仪器技术的结合。虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予虚拟实验室的智能化特征,无论是学生还是教师,都可以自由地、无顾虑地随时进入虚拟实验室操作仪器,进行各种实验。不但为实验类课程的教学改革及远程教育提供了条件和技术支持,还可以随时为学生提供更多、更新、更好的仪器。通过网络虚拟实验室,能够通过计算机在网络中模拟一些实验现象。它不仅仅能够提高远程教育的教学效果,更加重要的是对一些缺乏实验条件的学生,通过网络同样能够 “身临其境”的观察实验现象,甚至和异地的学生合作进行实验。[10]
3.网络平台是合作研究与项目管理的重要工具
研究性学习的组织形式主要有三种类型:个人独立研究、个人研究与全班集体讨论相结合、小组合作研究。
个人独立研究可以采用“开放式长作业”形式,即先由教师向全班学生布置研究性学习任务,可以提出一个综合性的研究专题,也可以不确定范围,由每个学生自定具体题目,并各自相对独立地开展研究活动,用几个月到半年时间完成研究性学习作业。这么长时间的“作业”,教师如何对其进行监控?其它同学如何了解其进展?如何共享研究成果?在网站上定期发布其研究进展或用Email不定期的通报相关情况应是一种较好的解决办法。
