序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇科研課題研究的方法范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

可以說，在我們的歷史長河的教育評價體系中，起主導地位的一直是封閉式的、自上而下的量化評價模式，它很容易讓人聯想到甄別、獎懲、選拔等含義。《綱要》中明確提出：“幼兒園教育評價實行以教師自評為主，園長以及有關管理人員、其他教師和家長等參與評價的制度。”教師自評，也就是讓教師成為評價的主體，教師本人在發展性自我評價中處于一種主體地位。課題研究檔案袋制度改變了傳統的教育評價模式，讓教師成為評價的主人。同時，這一制度的出臺，讓我們更加明確地看到，教師評價的目的是：促進教師的專業成長。教師在課題研究中對檔案袋的運用是實現自主性評價的重要而有效方式之一，會讓教師形成一種內在的激勵動機。當全體教師認識到這一點時，評價的效度和信度很快提高，這一課題的開展首先得到教師的支持。

二、確定教師課題研究檔案袋運用的方法

首先，建立教師課題研究檔案袋，教師依據總科研課題與自己的實際水平和班級情況，填寫“子課題申請表。”針對課題研究的背景、目標、方法、實施階段、預期成果等進行設計，并全面反思、評價自己在工作生涯中專業成長及課題研究的路線；為了更客觀體現教師評價的效度與信度，在自我評價的基礎上，加入“管理者和同事評價、家長評價”等透明的評價方式，讓教師獲得更加充實、更加全面的評價信息，評價結果也就更有利于教師自我把握專業成長的方向。

其次，在經過評價面談后，教師根據評價結果，調整個人或兩人合作式的課題研究具體目標與計劃，明確課題研究的近期發展目標和長期發展規劃。通過目標的確定，教師在實現目標的過程中會通過自我約束、自我調整、自我檢測等方式來達到實現課題發展的目標。

第三，教師搜集有關課題研究、自我專業成長的素材，并通過以自我評價為主的形式，促進課題和自我發展。在“教師成長檔案”中，大部分素材來自于課題研究本身，包括：第一類：準備階段；第二類：實施階段；第三類：總結階段。

第四，針對在業務能力強，反思能力強的教師，給他們創造自我展示的機會。教師自主選擇展示的內容，在展示、評價活動中發揚自身的優勢。美國心理學家波斯納曾提出教師成長的公式：成長=經驗+反思，在他們給同事展示的同時，給全體教師創造了相互交流、學習、評價、反思的條件，在評價與反思中，教師們更容易看到自己的優勢與不足，找準改進的方向，獲得課題研究的經驗實現專業成長。

第五，從教師專業成長檔案中的評價指標來看，幼兒園提出的評價標準基本是粗線條形式的。因為每位教師的起跑現都存在著差異，確立個性化的評價指標尤為重要，根據教師制定的自我評價指標，我們針對不同的教師提出不同的個性化評價指標，讓教師充分發揮專長和潛能，更好的促進教師的專業發展和主動創新。

三、開展教師課題研究檔案袋研究的實效

篇（2）

【中圖分類號】G424 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）9-00-02

課程實驗作為課程教學目標的重要載體，其教學效果直接影響學員對理論知識的理解程度以及學習的興趣。“通信原理”是通信工程、信息工程和指揮信息系統等專業的專業基礎課，涉及“信號與系統”、“數字電路”、“高頻電子線路”等多門先修課程，是其他后續專業課程的基礎。該課程理論性強，知識面廣，概念抽象，數學公式推導多，與基礎課聯系緊密。“通信原理”課程實驗，能夠實現加深學員對本課程的基本理論知識及基本概念的理解，建立起完整的通信系統概念，提高學員理論聯系實際的能力，培養學員的工程應用能力、綜合設計能力和實踐創新能力，如何提升課程實驗教學效果已成為專業實驗室研究探索的目標之一。

1 目前實驗教學存在的問題分析

通信原理課程實驗大致可分為驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗。目前，通信原理實驗主要是依托現有的通信原理實驗箱開設相應的驗證性實驗，硬件實現較多，學員動手操作范圍受到限制，創新性思維訓練不足。綜合性實驗涉及本課程的綜合知識及與其相關的其他課程知識，要求學員運用多方面理論、多種實驗方法進行實驗。設計性實驗給定實驗目的、實驗要求和實驗條件，由學員自行設計實驗方案并加以實現。設計性實驗不但具有基礎理論和專業知識研究的性質，還具有項目（工程）設計、優化、改進等特點。增加綜合性、設計性實驗內容的比例是課程實驗改革的主流，對全面培養學員的獨立思考能力、綜合運用、綜合實踐技能和嚴謹的工作作風具有重要作用。

現工科各專業進行科研探索和工程設計不可缺少的重要環節是系統建模與仿真。而目前的通信原理實驗恰恰缺少這一環節。隨著通信與信息處理專業函數庫和專業工具箱的完善，仿真軟件在通信理論研究、算法設計、系統設計、建模仿真和性能分析驗證等方面的應用更加廣泛，已逐漸為廣大通信技術領域專家和工程師的日常工具。目前的通信原理實驗，可以滿足部分設計性實驗，主要是在實驗箱的基礎上對硬件進行編程控制，缺少對仿真應用軟件的學習和使用。在實驗課上掌握一種或兩種仿真軟件的使用方法，不僅對學員開展畢業設計、科學研究等具有幫助作用，更重要的是提高了學員的工程應用能力和信息化素養。

此外，目前的通信原理實驗課均是開設在本學期理論教學的全部內容結束之后，利用10學時進行實驗。而當學員著手實驗時，往往對開始所學習的原理有所淡忘，實驗效果不好，對原理的認識理解也不夠深刻。另外，現有的課內實驗學時量不能夠保證設計性實驗課的開出，所以，將這部分實驗課開設在通信原理課程結束后的第二個學期，在“信息綜合課程設計”等綜合實踐類課程中加入通信系統中的部分內容，進行設計性、綜合性實驗。這樣不僅使學員的動手實踐環節有了連貫性，加深了對整個通信系統的認識，而且會使學員的工程應用能力和創新思維能力有大幅提升。

2 多種實驗方法的融合

為了進一步提高通信原理課程實驗環節的教學效果，充分發揮專業實驗室的作用，在現有的實驗學時的條件下，將驗證性、綜合性、設計性實驗進行融合，不但能夠加深學員對理論知識的思考，同時有效地提高了學員的綜合技能和工程基礎。

在通信原理實驗課程中我們選用的實驗箱是南京捷輝公司的JH5001通信原理綜合實驗系統，該實驗箱能夠滿足驗證性實驗的基本要求。驗證性實驗內容與課程內容結合十分緊密，在什么時候開設哪些實驗，應該是與理論課同步進行的，由主講教員根據理論課的教學的需要與實驗教員共同商定。為了形象地說明理論課程中的原理，加深學員對原理的理解，主講教員可以將部分實驗在課堂作以仿真演示，然后在原理課程學習完之后，馬上安排學員利用實驗箱進行實驗，讓學員自己動手具體驗證這部分原理，進一步加強學員對這部分理論課程的理解。比如用戶環路接口實驗、PAM編譯碼系統、幀成形及其傳輸實驗、幀同步實驗等，都可以安排在該課程內容講解完相關原理之后立即安排學員著手實驗，使得理論課和實驗課的教學相得益彰，兩方面的教學質量都有較大的提高。

在利用通信電子電路綜合設計實驗平臺及信息通信類綜合創新實踐平臺的綜合性實驗中，以實驗箱和仿真實驗相結合的方法進行。在實驗開始前為學員提供實驗目的、實驗要求，以及部分實驗步驟，讓學員根據所學的相關理論知識綜合解決實驗問題，采取硬件、軟件或硬軟件相結合的辦法實施。使學員了解FPGA/CPLD可編程開發技術、DSP數字信號處理技術、軟件編程技術、電路仿真技術等，提高學員的綜合開發能力。

在全部理論課內容結束之后，由教員給出實驗應完成的設計指標，讓學員利用實驗室已有的儀器設備自行設計實驗方案，完成實驗任務。設計性實驗不但可以激發學員生的學習興趣和積極性，而且設計方案的實施過程是學員運用所學知識與實踐結合的過程，這使學員的綜合思維和實踐能力有了大幅提高。學員可以利用仿真軟件進行系統設計，在滿足實驗預期的設計指標后，選擇部分仿真效果好，電路設計合理且易實現的電路獨立制作成電路板，通過儀器測量，進行可變參數器件的調整，使電路達到設計要求。例如：電話機呼叫處理系統的設計、計算機數據傳輸通信測試以及單邊帶調制系統的調制、解調和抗噪聲性能的仿真等，通過設計性實驗這一環節，讓學員獨立思考、分析、判斷并反復實踐，促進了學員獨立學習的積極性，同時極大地提高了實驗教學的效果。

3 仿真教學內容的構建

在通信和電子工程領域，系統仿真技術一直是新型通信協議研發、通信體制的性能研究、通信系統設計、信號處理的重要手段。仿真軟件，提供豐富的部件資源可方便、直觀、形象地構建通信系統，具有強大的分析功能，可對硬件開發提供方案論證和實踐指導。在通信原理實驗中引入軟件仿真技術，可以把系統性能和參數之間的關系形象地展現出來，而且可以將實驗箱和仿真軟件結合開設設計性實驗和綜合性實驗，使學員對通信系統的原理有更深刻的認識，有利于理論教學和實踐教學的融合，有利于學員創新能力和信息化素養的提高。目前，各高校用于通信原理仿真實驗的軟件主要有兩款：Systemview和Matlab/Simulink。這兩款軟件都可進行通信系統的仿真設計與分析，有助于學員構建系統的整體概念，可讓學員對常用的模塊自己編寫文件，從具體模塊的實現到整體系統的架構。

以System View為例，它是美國ELANIX公司的一個完整的動態系統設計、仿真和分析的可視化設計環境，是一個功能強大、用途多樣的工具平臺，提供開發各種系統的模擬和數字工具，包括數字信號處理、通信、控制以及構造通用數學模型。該軟件不需要復雜的計算機編程，可以只通過點擊圖標和參數輸入的方式來完成復雜系統的建模、設計和測試。在二進制振幅鍵控（2ASK）中，利用System View進行仿真實驗的步驟一般為：

①根據2ASK的調制解調原理進行系統分析，畫出系統框圖；

②根據原理圖，建立系統仿真模型；

③進行2ASK調制參數設置；

④系統仿真，分析結果，對系統進行評估和改善。

它要求學員在把課堂上講授的抽象的理論進行消化的基礎上，通過獨立思考，自主設計，建立系統模型，有利于克服硬件實驗箱電路固定、學員缺乏參與性的弊端。利用SystemView可以完成驗證性實驗，又可以通過改變參數及相關模塊進行設計性和綜合性實驗的設計，能夠很好的調動學員學習的積極性，增強學生的系統分析能力、設計能力。

將仿真軟件應用在通信原理實驗教學中，充分利用學校現有的教學環境，在現有的條件下為學員提供了更多的實驗機會，增強了實驗的多樣性，擴大了實驗范圍。不但將通信原理課程中較難理解的內容，通過軟件仿真形象生動的展現出來，使學員對知識的理解更加透徹，有效地提高了學員的學習興趣，而且提高了學員分析和解決實際問題的能力。

4 自主性實驗模式的探索

傳統的實驗模式往往受到學時和資源的制約，而自主性實驗模式是一種創新性實驗，與研究性實驗類似，是指學員在課程實驗中，結合自己的興趣點確定自己的研究項目并進行實驗，不占用實驗教學學時，但是實驗室對學員全天候開放，學員可以充分利用業余時間查閱資料并進行實驗，實驗教員全程跟蹤給予保障和指導。對于自主性實驗，自行命題這一環節至關重要，首先是學員要想到什么？這是理論知識與實踐認知的積累，也是鉆研精神的體現。因此，“命題”是學員理論學習與實踐過程中的問題發現和更深層次的探索。在這一環節，實驗指導教員要給予充分的指導和論證，幫助學員改進命題，以便更好地進行實驗。其次是如何做？在學員命題后，要進行方案設計、選擇儀器設備、建立實驗方法等，這是實驗過程的再造，是在科研技術方法上的提高。最后由實驗指導教員給出實驗評價，通過自主實驗過程和實驗報告總結，檢驗設計方案的科學性和實驗方法的合理性，這對培養學員的科研工作能力有著重要的幫助。當然，這部分實驗要在學有余力的學員中開設。將科學研究融人實驗教學中，會使實驗教學真正成為培養學員創新能力的重要環節，是課程實驗教育教學改革的重要趨勢。

5 結束語

針對目前通信原理課程實驗僅采用實驗箱進行驗證性實驗，實驗方式單一，效果較差，未充分利用現有的實驗條件的情況，將多種類型的實驗平臺進行整合，在學校人才培養方案和實驗目錄框架下，將課程內容調整為驗證性、綜合性和設計性實驗三部分，使實驗內容既配合理論課程的教學，又與現代通信技術同步發展，使課程實驗的教學從內容到形式上都有較大改觀。總之，通過采取多種實驗模式相結合的靈活教學方法，最終目的只有一個，就是希望使學生經過大學四年的學習，成為具有扎實理論基礎、較強動手能力的高素質人才。

參考文獻

[1]蔣鴻雁，劉敏.通信原理實驗教學改革[J].中山大學學報，2003（23）.

[2]王衛紅，袁少強.現代控制理論研究型自主性綜合實驗教學方法[J].實驗室研究與探索，2006（6）.

篇（3）

[中圖分類號] G643.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0127-03

推動“大眾創業、萬眾創新”的背景下，每個人具備基本的科學素質是開展創業和創新活動的前提基礎。[1]根據秦大河院士的提議，《提高全民科學素質 筑牢創新驅動發展基礎》將2020年公民具備基本科學素質比例超過10%納入“十三五”國家國民經濟和社會發展的總體規劃。這在一定程度上表明了公民科學素質與創新創業之間的關系，而科學素質對于人們處理實際生活問題及社會事務的作用不可低估。作為肩負創新型人才培養的研究型大學來說，將成為創新創業人才科學素質培養、求真精神塑造的重要基地。[2]

對于研究生教育而言，其科研訓練的過程可以說正是科學精神培養的過程。美國著名高等教育專家伯頓?克拉克（2001）在其著作《探究的場所――現代大學的科研和研究生教育》指出，研究生教育“以科研為首要的成分，教授的作用在于把科研和教學結合起來――科研活動十分恰當地成為一種教學模式。學生的作用就是把科研和學習結合起來――科研活動轉變為一種學習的模式”。[3]研究生課程學習的主要目的之一是為科研訓練奠定基礎，因此旨在提升研究生科研水平的研究方法類課程，尤其是在學術型研究生科研訓練過程的早期開設此課程成為必要。[4]本文將以國際貿易學研究生培養為例，闡述國際貿易實證研究方法課程體系的構建如何滿足學生的科學與求真精神的培養。

一、國內國際貿易研究方法類課程開設的現狀

與國內國際貿易學專業普遍開設此課程相比，通過整理“中國教育在線”網站提供的“國際經濟與貿易”本科招生專業的數據可知，2012年全國共有748個[748個專業招生而非748所院校，例如東北師范大學人文學院有“國際經濟與貿易（國際實務方向）”、“國際經濟與貿易（與丹麥合作）”分別招生，記為兩個；中南財經政法大學在“國際貿易與經濟”、“貿易經濟”兩個專業下分別招收本科生，也記為兩個。因此與冷柏軍教授提出的“我國高校中開設國際經濟與貿易專業本科教育的學校超過580所”不矛盾。]國際貿易相關專業（大多數院校的專業名稱為“國際經濟與貿易”；部分院校稱作“貿易經濟”、“國際貿易”、“國際貿易實務”、“國際商務貿易”等，此類也計入統計。）招收本科生，其中普通本科高校設置的該學科的招生專業518個，占全國普通高校數量的24.23%。根據對外經濟貿易大學國際經濟貿易學院冷柏軍教授統計，截止到2010年，開設國際貿易學專業碩士的高校達到120所，培養國際貿易學專業博士研究生的高校和科研單位達26所，國際貿易研究方法類課程仍相對較少，僅有少數國際貿易學排名靠前的學校如北京大學、對外經濟貿易大學、上海財經大學、中央財經大學、中南財經政法大學等開設此門課程。以對外經濟貿易大學為例，其國際經濟貿易學院在2004年針對博士研究生開設國際貿易實證研究，該課程開設較早，當時在全國具有唯一性，主要講授某一國際貿易理論和與研究領域對應的實證文獻及相應的實證技巧；國際貿易學專題課程分專題講授國際貿易經典理論及最新發展前沿，可使學生掌握國貿領域文獻體系以及切入感興趣的研究領域；計量經濟學、應用多變量分析、時間序列分析、數理經濟學等課程作為數量基礎課模塊開設，為學生掌握實證工具和方法奠定基礎；另外，還開設經貿論文寫作，為學生介紹科研倫理、寫作規范以及研究結果的呈現。

二、“三位一體”的國際貿易實證研究方法課程體系

國際貿易實證研究的過程可以類比為蜜蜂的采蜜和釀蜜，閱讀文獻、收集數據等準備資料的過程好比“采蜜”，研究的目的是寫出好的論文或研究報告，這個結果好比已經釀出了上好的蜂蜜。采蜜不是蜜蜂的目的，蜜蜂的目的是蜜，而蜜蜂要釀出好的蜜就必須采到好的蜜。因此要“釀”出好的研究報告，前期“采蜜”的基本功就是必不可少的。采蜜-釀蜜-上好的蜂蜜產品是“三位一體”的過程。

篇（4）

中圖分類號：TP393.08

隨著信息化網絡愈來愈廣泛地運用于我國電力系統建設中，計算機網絡的可靠性問題逐漸受到了人們的高度重視，尤其是電力工業對于我國國民生產具有十分重要的意義，而隨著計算機網絡應用領域的不斷深入，網絡系統遭到破壞的事件頻發，使人們對計算機網絡可靠性進行了更深層次的思考，對計算機網絡的可靠性進行研究，能夠幫助我們更好地理清計算機網絡安全與電力工業發展的關系，以及如何更好地通過保障計算機網絡的可靠性來促進電力工業建設的發展。

1 影響計算機網絡可靠性的因素

計算機網絡自20世紀50年代產生以來，從單個計算機為中心的聯機系統到如今與其他計算機、終端等連接在一起的綜合系統。計算機網絡不斷發展成為龐大的，能夠將不同地理位置且功能獨立的系統互聯，以完成信息傳遞及資源共享。

在計算機網絡發展的過程中，各種信息網絡技術的設備、軟件等也不斷完善，我們認為，影響計算機網絡技術可靠性的因素主要有以下幾種：

1.1 計算機網絡技術的設備

計算機網絡在將不同位置的計算機系統連接起來時，不同類型、生產廠家的設備的差異會對計算機信息傳遞產生重大的影響。計算機網絡技術的設備主要包括交換機、路由器等，完善良好的設備有利于保障計算機網絡工作的穩定性，通過各種電子設備完成信息的轉換與傳遞，性能差、功能弱的設備對于冗余的數據和信息的容錯能力較差，不僅難以真正實現信息化的要求，還可能導致系統的癱瘓崩潰。對于像電力系統這樣重要的系統而言，必須要進行科學合理的布線，以確保在計算機網絡擴展時能夠更好地兼容，而且要采用雙線模式的布線措施，以免在出現其中一條線路出現故障時，能夠及時地切換到另一條線上，從而保證系統能夠正常地運行。

1.2 計算機網絡管理的因素

計算機網絡將不同的機器設備連接起來，形成有效的信息傳遞與資源共享，而要確保這個龐大復雜的系統能夠正常運轉，則需要人的力量。人既是計算機網絡的使用者與最終受益者，同時也應加強計算機網絡的管理，使系統的運行更有效率。計算機網絡管理對系統的影響主要體現在兩個方面，一是相關硬件設備的維護，不同生產廠家，不同型號的設備的使用要求不盡相同，如果長期缺少監控維護，對機器出現的某些故障問題不能及時處理，則會對計算機網絡產生不利的影響。二是對于計算機網絡通信的管理，對于網絡運行的標準與通信協議，需要進行科學的分析，建立明確的管理方案，保障計算機網絡安全可靠地運行。

2 電力系統中計算機網絡可靠性存在的問題

2.1 計算機網絡的故障測定問題

由于TCP/IP協議主要是以資源共享為目的的，因此，基于此協議的計算機網絡對于電力系統而言存在一定的漏洞，電力工業的安全難以得到充分的保障，而目前對于電力系統的網絡故障還缺乏較為全面的定義，電力通信網絡的安全還沒有明確的分類及分析，因而電力系統的計算機網絡故障性質還缺乏相應的評定標準，也缺少測定的手段依據，導致在計算機網絡的故障無法及時處理，降低了電力系統計算機網路的可靠性。

2.2 工作環境的安全漏洞問題

當前我國大部分電力工業的電力系統缺乏相對獨立的可靠性設計，電力系統的用戶環境與公網的用戶環境差異化小，沒有體現出電力工業操作系統的獨立性，在加上計算機網絡自身結構上的漏洞，導致電力工業計算機網絡很容易受到外界的干擾，使電力企業生產遭到極大的威脅，嚴重危害了電力企業的發展。如果出現特定的計算機網絡病毒，電力系統脆弱的防御能力發揮作用，而且當前計算機病毒的復制能力強，危害大，能夠在很短的時間內破壞系統數據，泄露重要安全數據，這些都會對電力企業的安全生產造成嚴重的損失。不僅如此，在電力系統的計算機網絡管理中，技術人員的技術不到位，管理人員的措施不完善，都會導致電力企業的信息外漏，這些都表明電力工業系統的計算機網絡安全可靠亟需高度的關注與重視。

3 電力系統中加強計算機網絡可靠性的方法

提升計算機網絡可靠性的方法建立在對系統網絡潛在風險因素準確理解與掌握的基礎上，電力系統的建設是一項復雜的、動態的過程，在實際的操作中，可以通過增強計算機網絡管理、明確電力系統網絡規范設計等方面進行。

3.1 加強計算機網絡管理

計算機網絡管理涉及的硬件、軟件及各個環節的管理，提升網絡管理的可靠性就應使每個組成部分各行其是，使整個網絡安全順暢地運行，在電力系統中，可以設置多條線路，預防因線路損壞而造成的系統癱瘓，根據電力系統的內容設定不同的安全級別，對管理與技術人員進行嚴格的培訓，提升相關人員對計算機網絡安全的認識，加強對計算機可靠性的監控，與相關技術開發單位簽訂保密協議，明確相互責任，嚴格按照保密等級進行用戶管理，對電力系統的信息安全問題，應及時上報并盡快解決，防止重要機密數據泄露。

3.2 增強計算機網絡技術防范

電力工業在國民生產的重要支柱，現代社會信息化的發展對計算機網絡風險防范提出了更高的要求，電力生產中的計算機網絡應用必須配置高級別的防范措施，以確保計算機網絡的可靠性，首先，在安裝計算機殺毒軟件的基礎上，還需要進行特定的防火墻設置，加強重要信息系統的服務器管理。提升計算機網絡對外風險的防御能力。對于系統中的工作站等配置不同級別的防病毒客戶端，使電力系統網絡在整體防范的基礎上，各個工作站又具備自身的防范措施。在電力系統的計算機網絡中，還需對病毒庫應進行全面及時的更新，掌握病毒的特征，運用相關查殺軟件加強對病毒的防范管理。

其次，建立起專門的電力系統的防范技術措施，如隔離島及雙處理器技術，提升信息傳輸的安全性及數據處理的效率。在電力系統的硬件軟件上，應采用單向傳輸控制技術，從而有效地保證了電力系統的可靠性。對不同區間的電力系統進行全面隔離配置，運用各種技術措施最大限度地保障電力系統網絡的可靠性。

最后，加強電力系統硬軟件設備對于提升計算機網絡可靠性也具有重要的作用，電力工業應該建立科學的設備使用規范，在實際條件允許范圍內，選擇性能優良的硬軟件設備，采用符合標準的兼容性強的設備，提升使用周期，從而為計算機網絡的提升打下堅實的基礎。

4 結束語

綜上所述，計算機網絡的安全可靠性將會隨著信息化社會的不斷發展而引起人們廣泛的關注，在現代社會建設中，計算機信息技術越來越多地進入到各項生產事業中，而網絡信息的安全可靠成為了企業信息化建設的重要內容。在電力企業的信息化實踐過程中，需要對計算機網絡的安全技術進行全面細致的考量。在深入影響計算機網絡可靠性因素的基礎上，探索科學有效的方法，從硬軟件設備配置、網絡管理機電力系統計算機網絡技術防范措施等方面加強計算機網絡的可靠性。從而使計算機網絡更好地電力工業的安全生產與長遠發展提供更加充足的動力。

參考文獻：

[1]郭雪，朱永剛.提高計算機網絡可靠性的有效策略分析[J].科技創新與應用，2012（18）.

[2]丁開盛，張學淵，梁雄健.通信網可靠性的定義及其綜合測度指標[J].通信學報，1999，20（10）.

篇（5）

計算機網絡的發展起因是科學技術的不斷發展壯大，計算機的發明方便了人們的工作和生活，對社會生產力的變革以及經濟模式的變革等有重要意義，人們的發展模式也逐漸進入了信息化時代。現如今，計算機技術發展十分迅速，但是也有很多缺陷。我們一直擔憂的關鍵問題就是計算機網絡的可靠性，如果不提高網絡的可靠性，用戶勢必會面臨很多的安全隱患，例如信息漏洞等。一旦發生網絡可靠性的情形，一定會嚴重影響人們的生活學習和工作。在這篇文章中，我們會一一的闡述影響計算機網絡可靠性的相關要素，我們也會探索應對這些問題的方針，用這樣的方式不斷提升計算機網絡的可靠性。這樣一來，人們可以更加信賴計算機網絡，更加放心使用計算機網絡，有助于提升我們工作和學習的效率。

現如今，使用計算機網絡的用戶們全都關注的問題就是是否計算機網絡能夠一直可靠的運轉工作，不會被其他要素干擾。從根本上來說，計算機網絡的可靠性也是計算機技術最基本的，現如今是信息化的時代，社會上大大小小的事物都會應用計算機網絡技術，個人，公司甚至是國家都需要運用計算機技術，有關可靠性的問題，主要的特征是規模較大，異構程度很高，從工程實踐的角度剖析影響計算機網絡可靠性的相關要素，假如可以準確的引導構建可靠性高的計算機網絡，確保在運轉的過程中不被其他要素擾亂，突破由于局部破壞導致的計算機網絡整體出現故障的不足，能夠盡快的恢復故障，全面的進行監督管控。探索作用計算機網絡可靠性的相關要素，給以應對問題的方針，有著十分關鍵的實際作用。他能夠確保計算機各個影響要素之間的獨立性，一個影響要素的發生盡可能的避免其他要素對計算機的影響，人們使用計算機的風險降低，安全性得到了一定的保障。

1計算機網絡以及可靠性的定義

對現如今的整體情形分析剖析我們能夠發現，實際上計算機網絡是分布在不同領域的計算機和專門的外部設備相互聯系結合在一起的有著巨大功能和規模的系統，利用計算機可以更加便捷的傳輸相關資料和信息，共享相關的數據。計算機網絡技術在現在社會中扮演著十分關鍵的角色，網絡技術是從二十世紀初逐漸廣泛使用的，在熟悉利用了計算機技術的產品以后，越來越多的人開始使用，直到現在，無論是人們的日常生活還是網絡采購，甚至是許多科研工作都需要利用互聯網科技。

計算機網絡可靠性相對來說是系統性的，是經過了長時間的發展的，這一系統已經愈發的健全，現如今網絡化和信息化愈發的明顯，在網絡領域安全性和可靠性是至關重要的。我們所說的計算機網絡可靠性的含義指的是：在一定的限制條件和時間段里，計算機網絡能夠確保網絡的聯通以及滿足需要的能力。它可以展示出計算機網絡的框架結構。現如今，計算機網絡一旦出現問題，勢必會造成很大的影響，會從各個領域爆發危機，例如政治經濟領域以及文化領域等等，都要面對巨大的壓力。因此我們要盡可能的預防計算機發生故障，一旦出現計算機故障，要及時的提供解決方案，避免造成巨大的損失和傷害，確保計算機網絡的安全性。

2影響計算機網絡可靠性的因素

要確保人們的生活和工作能夠順暢的進行就要確保計算機網絡的可靠性，現如今計算機網絡可靠性技術系統依舊有很多不足之處，研究發現，以下是主要的作用原因：

2.1使用的設備質量是否合格

計算機在聯網的過程中利用客戶終端的最大優勢就是可以在某種程度上對計算機網絡的可靠性產生一定的影響。將網絡的應用設施之間的信息相互交流溝通有一定的可靠性。與此同時，在計算機網絡中，應該運用那些符合標準的網絡線路，局部要系統化，在某種程度上能夠提升網絡的可靠性和安全性。

2.2運用的技術好壞

一般情況下，計算機網絡的規模相對較大，而且因為廠家不同，研發的網絡系統也存在一定的差異，這些系統一起組成了計算機網絡，Y構十分的繁雜，有很強的綜合性特點。所以，在管控計算機網絡的過程中，要盡可能的利用先進的科學技術。要選取和自己的管理相吻合的軟件，在這樣的前提下應該配置相對標準和負荷要求的網絡結構。除此之外，計算機網絡的相關工作者要加強自身的技術素質，計算機網絡對技術的要求相對較高。從業工作者的技能水平會直接影響計算機網絡的性能狀況。不斷提升職業技能，每隔一段時間就進行系統的培訓，盡可能的確保網絡系統的順暢運轉，充分的發揮職能的作用。

2.3計算機拓撲機構

結合現如今的發展狀況，通常情況下計算機的拓撲結構有四種，一種是總線型，還有就是環形，第三個是星型，第四類是混合型的。計算機和計算機之間的連接線路職能是一種類型，大部分都是點對點的傳送相關信息進行共享，在總線型的結構里，大部分計算機都是利用網卡直接連接使用的。但是由于所有的計算機在傳輸信息的時候運用的是同一個總線，所以在傳輸的過程中經常會出現沖突，導致傳送信息失敗，有時候會導致計算機網絡系統的癱瘓，總線型花費的成本相對較低，但是可靠性不高，所以，計算機拓撲結構會作用于網絡系統的安全性，我們要選擇合適的拓撲結構。

3提高計算機網絡可靠性的詳細舉措和方案

3.1容錯性的設計

容錯性設計指的是并行整個計算機網絡系統的線路，然后對冗余進行核算，這樣一來，使用計算機的用戶可以緊密的連接在關鍵的網絡點上，連接的模式轉變成雙網絡的模式，網絡的容錯性也有了很大的改善。可以確保每個使用計算機的人在出現網絡故障的時候，不會影響其他使用計算機的用戶。

3.2雙網絡結構設計

雙網絡結構是在之前的基礎上加固備胎的網絡，在這樣的前提下，對冗余進行核算不斷提升計算機網絡系統的容錯性能。采用這樣的設計，一旦主網絡發生故障導致死機的時候，所有的網絡也不能繼續使用，這個時候就可以采用備份的網絡系統，代替已經被損害的網絡，如此一來可以確保整個計算機的信息能夠正常的傳送。

3.3整體網絡體系設計

篇（6）

二、蘇教版高中化學教材中的科學方法體系具體分析

1．蘇教版高中化學教材中的科學方法體系之科學事實方法

(1)觀察法．通過調動學生的感官，或者是借助相關的機器儀表來觀察研究相關的對象．蘇教版高中化學教材中所涉及的觀察法包括觀察化學實驗、模型、化學圖表等．比如，對于“化學反應中的熱量”的學習，在生石灰與水的反應實驗中，讓學生觸摸試管壁，引導學生在觀察過程中進行科學探究，觀察從現象到本質、從特殊到一般的化學反應過程，有利于積累學生的化學經驗．

(2)實驗法．在實驗法的運用上側重于實驗建議、信息提示以及思路啟發和技術支持等，增強了學生實驗的自主性和創造性，增加了學生合作以及探究的機會．比如，在實驗的設計和內容的呈現方式上，巧妙地滲透了科學實驗的對比思想和控制變量的思想，如溶液、膠體在光照下的現象對比，溴水在加入四氯化碳溶液前后的現象對比等．

(3)調查法．通過采取科學合理的調查方法，記錄、整理并分析調查結果．比如，對于“化學能與電能的轉化”的學習，要求學生通過查閱資料、咨詢、實驗等獲取感性認識，并進一步上升為理性認識，使學生的體驗有效轉化為經驗．

(4)模擬法．可以引導學生從宏觀的角度來認識微觀世界，從而形象具體地了解所學的化學知識．比如，以動畫模擬的方式開展教學，化教材中一些抽象的知識為具體內容，拉近所學知識與學生的距離，幫助學生理解所學知識．

2．蘇教版高中化學教材中的科學方法體系之理性思維方法

(1)綜合分析法．通過對各個方面因素進行科學的分析和整合，得出一定的經驗或者結論，有利于學生系統地掌握高中化學知識．比如，對于“化學反應的速率”的學習，引導學生通過實驗探究認識不同的化學反應其速率不同，了解化學反應速率的概念及其表達方式，知道反應的快慢受濃度、溫度、壓強、催化劑等條件的影響，進行綜合的分析，從而得出有效的結論．

(2)歸納演繹法．一般來說，歸納法是從特殊事實到一般理論的具體應用，而演繹法是從一般理論到特殊事實的演化過程，歸納與演繹是完全相關的思維推理方式．比如，對于“原子核外電子排布與元素周期律”的學習，就是采用的歸納演與繹法．

篇（7）

東莞鄉鎮初中學生生活水平提高了，體育鍛煉意識淡薄，年紀小，社會經驗少，有怕苦怕累思想。計劃生育的原因，普遍一對夫妻只生一個小孩，家庭的寵愛，放縱自由，都變成了“小皇帝”，“小霸王”。如何培養年輕一代，使他們成長為合格的、社會有用的人才，是教育改革的重大課題。體育具有強大的育人功能，改革體育教學，實施《體育與健康》課程有效教學，對培育德、智、體、美全面發展的一代新人，具有十分現實的意義和深遠意義。

1轉變觀念 加強管理

一定的研究性工作要建立在理論的學習之上，理論學習是一切研究性研究的基礎。首先“開視野”。看、聽一些教育發達地區的教育新理念、新觀點，或是國外的一些體育教學的方式、方法。自己的眼界寬起來，頭腦充實起來，這樣在實際的工作中才大有益處。看一些層次較高的，專業性強的期刊、雜志，來提高自己的理論水平，促進教育觀念的轉變。其次，注重“三思、三動”。“思”什么？“思”教學設計、“思”教學方法及教學反思；“三動”是指腦動、身動、手動。這其實是一個非常重要的學習、積累的過程。課前思教學設計、教學方法，課后進行反思，這樣可以課前、課后比較互補，有利于彌補課堂教學的不足。第三，進行多課程間的整合，對比。不論什么課在教法，學生的組織方面有著自己的特點，要注意聽課時別的課的教學方法特點，進行多課程間的整合，取其所長，補己之短。

2科學設計教學

有效教學的核心就是教學的效益，所謂“有效”，主要是指通過教師在一段時間的教學后，學生所獲得的具體進步或發展。學生有無進步或發展是教學有沒有效益的惟一指標。體育新課程教學有沒有效益，是指學生通過體育課堂教學后，在身體健康、運動技能、運動參與、心理健康和社會適應方面有沒有學到什么或學生學得好不好。這里的進步或發展不僅有體育健康知識和技能獲得這一方面，還包括能力、情感、態度、價值觀等方面的發展。

提到教學設計，大家就會想到教案。李義香教授在討論教學有效性的問題時直說道：“我想確切的講，最起碼離不開教師的‘認真備課’。”僅僅四個字就一針見血的課堂教學的重點。在教學設計中通過設計怎樣的教學目標、選擇怎樣的教學內容，運用怎樣的教學方法，這些都是提高課堂教學的前提。選擇的教學內容要適合學生的生理、心理需求，確保每個學生都受益。在中學階段，首先要關注學生的心理需求，教師要深入了解、分析學生的體育興趣、性別差異，能力差異。將教學內容分解、分層，讓學生選擇練習，讓不同的學生在實踐過后都有小小的“成就感”，也就是真正落實因材施教的教學原則，確保每一個學生受益。

3優化課堂教學

3.1優化課堂結構

體育教學課堂結構與形式不應拘泥于現階段的“傳統模式”。要根據不同的教學內容，制定出相應的教學目標，根據環境和學生的不同，采取相應的課堂結構。例如在跨欄跑的教學中我們可以采取教學欣賞、熱身活動、分層教學、自主教學、展示自我的教學步驟。這種教學結構有別于傳統的競技運動教學模式，它以促進學生自主學習、積極參與、激發興趣、體驗成功為最終的目的。在實際教學中我們應注意以下三點：第一、每節課都應重點突出，并且所安排的教學內容都是為突破這個重點而服務的；第二、從學生的需求出發，能夠滿足學生的活動欲望；第三、有良好的課堂氣氛和融洽的師生關系，教師和學生都在教育學中得到發展。合理的課堂結構應該是從教學任務的需要出發、從學生的生理特點出發、遵循學生學習的心理規律出發、從滿足學生的活動愿望，為學生的個性發展提供廣闊的空間出發，多層次的教學組織結構，把握學生身心發展規律，多向性、多變化的去安排，以利于學生的積極參與。

3.2激發運動興趣

我國古代教育家孔子說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。一個對體育課不感興趣的學生，他會因為體育活動需要付出較多的體力而感到“枯燥乏味”；反之，如果他對體育課有著濃厚的興趣，在學習中必然精神飽滿，積極主動，由要我練變成我要練。因此，激發運動興趣是提高體育課堂教學有效性的前提。

篇（8）

[中圖分類號]G420　[文獻標識碼]A　[文章編號]1672―0008(2012)01―0026一11

一、前言

20世紀中葉，探究人類感知、思維信息處理過程及心智工作機制的認知科學，成為引起全世界科學家廣泛關注的新興研究門類，隨著計算機技術的發展，在70至80年代，為了更好地促進人類的學習，不少認知科學領域的研究者開始利用人工智能技術設計開發學習軟件，并發起“人工智能與教育”大會。1978年，美國西北大學特聘請關注這一領域的耶魯大學的尚克(Roger C.Sehank)成立學習科學研究所(the In，stitute of the Learning Science，ILS)，此時，學習與技術的研究日漸深入。1991年1月，由尚克、柯林斯(Allan Collins)和奧托尼(Onony)等學者發起，《學習科學期刊》(the Journal《kamin Science)創刊，同年在西北大學的學習科學研究所召開了被尚克稱為學習科學的第一次國際會議Ⅲ，至此，經過不斷醞釀的學習科學正式誕生了。2002年，國際學習科學協會(ISLS)創辦，使得學習科學這一學術共同體日趨成熟，國內一些學習科學的研究機構紛紛成立。

而今，伴隨著腦科學研究的深入進展，特別是功能性磁共振成像(FM-RI)、腦磁圖(MEG)、正電子發射斷層掃描fPET)等多種無創傷腦研究技術的問世，研究者可以對人腦高級功能進行諸多實證性的研究，不斷揭示著大腦的學習機制，這促使人類對學習是如何發生的追問從猜想走向科學。

索耶(Keith Sawyer,2006)在《劍橋學習科學手冊》的序言中做出如下界定：“學習科學是一個研究教與學的跨學科領域，學習科學家研究多種場景中的學習，不僅包括學校課堂中的正式學習，也包括發生在家庭中、工作中和同伴間的非正式學習”，而學習科學的目標則是“更好地理解學習的認知，過程和社會化過程以產生更有效的學習，并運用學習科學的知識來重新設計課堂和其他學習環境，從而使學習者進行深層學習”。本文就學習科學的緣起、發展、研究領域的重要問題及其方法論進行探討。

二、“跨學科”的學習科學

20世紀40年代以來，科學的不斷分化被看做是科學發展綜合化的一種表現形式，原有學科的鄰接區域紛紛成為新學科的生長點，早期的學習科學與認知科學息息相關，或者如達菲(TDuffy,2004)所說的“是認知科學的一部分”。然而，傳統的認知科學所崇尚的事實規律，總是將人們身處的社會和自然情境抽離出去的結果，對當時認知科學狹隘視域進行批判的一些研究者，逐漸成為后來學習科學的奠基人。

實際上。關于人類學習能力相關的研究涉及一個包括生物學、心理和社會學等機制在內的寬廣頻譜，學習科學關注真實世界里的認知，知識的理解和創新逐漸成為其研究重心，為此，“它吸收了有關人的科學的多種理論視野和研究范式，以便弄清學習、認知和發展的本質及其條件”，它涉及有關學習的科學(The Scienceso0fLearning)的不同領域，如認知科學、神經科學、腦科學、教育學、教育心理學、信息科學、計算機科學、人類學、社會學等，從多學科領域吸收成果并綜合了許多學科的方法，逐漸形成一個新的相對獨立的跨學科的研究領域，

最值得一提的是，眾多研究者對于將認知神經科學納入學習科學。有著較為一致的共識，因為，成熟的學習科學不僅要關注學習的發生，還應了解學習為何發生，怎樣發生：而神經科學的研究揭示了人類學習的內在機制和生理基礎，來自腦科學的微妙、靈敏的技術手段及與行為數據的結合還可能對理解學習的個體差異提供幫助(Gopnik。Meltzoff＆Kuhl，1999)。

國際上，經濟合作與發展組織(OECD)啟動了“學習科學與腦科學研究”項目(1999-2008)，該項目召集了26個國家的相關研究者，在教育神經科學的研究領域取得了不俗的成果；與此同時，一些國家的學術組織也舉辦了相關論壇，如2000年美國的紐約論壇(主題為“大腦機制和早期學習”)、2001年西班牙的Granada論壇(主題為“大腦機制和青少年的學習”)、2001年日本的東京論壇(主題為“大腦機制和終身學習”)、2003年德國的烏爾姆大學論壇(主題為“情緒和學習”)等。世界一些著名大學也紛紛建立起跨學科、跨領域的認知神經科學研究機構，作為學習科學研究重要基礎的腦科學及認知神經科學的不斷發展，更新著對學習過程及本質的認識，激發著學習科學領域中更有價值的研究和探索。

三、學習科學研究的重要問題

自上世紀90年代開始至今，學習科學的研究發展迅速，涉及人類學習的諸多方面，盡管學習科學成為一個日臻成熟的獨立的學科領域，但其研究領域的輪廓并不清晰，筆者認為很有必要對其研究的重要問題進行探討和闡述。

(一)知識的本質

一般認為，本質即隱藏于事物背后的絕對不變的性質、結構與形式，被認為是通過理性而得到的對事物的正確認識，因此，獨立于人的意志的客觀知識也就具有普適性。知識的本質觀對教與學有著長久的影響，也深刻影響著人們對知識價值和知識習得的看法。20世紀60年代以來，隨著后現代主義(尤其是反本質主義知識本質觀)對知識本質主義的批判與解構，人們開始重新審視知識的本質，并且形成了一系列帶有濃厚后現代主義色彩的知識本質觀。盡管人類對知識的探究總是在逐步地趨向某個“本質”或“真理”，現代復雜性科學認為。事物本身就是確定性與不確定性的統一體。這種不確定性也就決定了人類認識事物的有限性、暫時性和不確定性(石健壯，2010)。同時，人類的實踐及其創造的世界卻是不斷變化著、生成著的，生成性便是知識的基本屬性。

作為理性認識結果的知識是人們對客觀世界的一種解釋，如果過分地強調知識的絕對性，會導致人們對客觀世界的誤讀，從而導致僵化的認識和理解客觀世界的模式。后現代主義因此在對本質主義的批判與解構中逐漸壯大，確立知識本質的多樣性、差異性以及不確定性。因此，知識在本質上是對事物認識的一種簡約化，是對客觀事物復雜性的一種理解與闡釋而學習科學關注知識的復雜性、情境性和社會性，

能夠幫助學習者在恰當的情境中逐步理解并實現對知識的完整建構，并不斷地探究問題情境隱含的深層知識，得以解決復雜的實際問題。

當人類社會經由工業化社會、信息社會向知識社會轉型的時候，強調知識的建構性、社會性、情境性、復雜性和默會性等知識觀，成為創造知識生產和運用新范式的主要動因，而今隨著自然科學、社會科學發展的日益深化，不斷沖擊著傳統的知識觀，越來越多的研究者認為，知識是人類在實踐的基礎上對無限發展著的客觀世界的動態認識，是基于客觀世界的主觀構建，是動態發展的、開放的生態系統，呈現出相對性、不確定性、動態開放性、情境性、多樣性與差異性等特征，而日常生活的多樣化世界是文化和歷史中各種差異性和偶然性的基礎，對現象學家而言，“世界的知識需要有作為世界的認知者的自我(self-as-knower-of-the-world)的知識。

因此，有效的學習應該關注在自然情境下學習者個體的認知積儲過程，扎根于社會文化境脈，探究個體的、社會的認知過程。在一系列的社會共同體內存在的多樣性絕不僅僅是學習者學習的調為劑，由此而產生的差異更是深入學習的重要資源，在特定情境下的社會交互，尤其是隱含個體經驗的案例呈現，使得緘默知識可視化，一定程度上促進學習者之間的相互學習。

20世紀上半葉，哲學家們通常認為科學知識來自于對世界的表述和應用這些表述的邏輯操作(邏輯實證主義觀)，而當時行為主義支配下的學校教育以教授主義的方法實施教學，即向學生傳播(“灌輸”)事實和程序。自20世紀60年代開始，一些人類學家、社會學家、心理學家開始研究科學家是如何工作的，他們逐漸發現，科學知識并非簡單的對世界的表述及相關的邏輯操作，而是包括科學研究的方法和深層知識的模型，并且兩者通過解釋原理(explanatoi~DrinciDles)連接為一個整體性概念框架。他們認可科學知識情境性、實踐性的特征，并強調協作在科學知識產生的重要性。因此，他們認為傳統教室內的教學無視科學知識的這些性質。

傳統的學校教育以為學生提供顯性的確定的客觀知識為主，將考核的標準也界定為對這些客觀知識的保持和記憶的程度，但知識畢竟是有情境性的，杜威把知識界定為“通過操作把一個有問題的情境改變成一個解決了問題的情境的結果”。波蘭尼也在《隱性之維》(the Tacit 0f Dimension)一書中，探討知識不可言傳的另一特性，賦予知識的個人色彩和情境性，這都意味著強調學生在知識學習中親歷體驗、探究的重要性，知識的“隱性之維”提醒我們，需要引導學生在不確定性的情境中探究某些確定性的結果。

不僅僅是學生，社會的從業者包括專家也需要不斷地學習新知識，這些知識通常能夠幫助人們快速地在新情境中解決問題，筆者在此想強調的是適應型專家知識(adaptive ex.oertise.有學者譯為“適應性專長”)，即支持持續學習、即興創作和自主擴充的專業知識。學習科學的研究發現，專家會注意到情境或問題的特征，而這常被新手所忽略。伯利納(Berliner.2001)已經證實新手教師和專家教師在注意力上存在巨大的差異，而這又影響他們快速識別問題與時機，并做出回應的能力。對于“適應性專長”的關注，成為2005年4月在加拿大舉辦的美國教育研究協會(AERA)年會的重要議題，研究者們將通過常規專家(routine expert)與適應性專家的對比來界定適應性專長，并大多聚焦在概念性理解、對新情境(問題，任務)的反應、對已知與未知的反應、彈性或適應性改變、革新或發明與創造、作為學習者的身份意識和信念、元認知等多元維度，而以適應性專長作為目標的學習對知識的獲取與應用有著不同于常規專長的理解。

(二)學習的實質

1.真的學會了嗎

在課堂中，有些教師經常感到迷茫，該講得都講了，該解釋的都解釋了，為什么學生還是不明白?為什么對一些司空見慣的“常識”學生們就是不能理解和應用?在現實的教學中，教師與學生之間確實存在著理解的“鴻溝”，這一鴻溝經常使得教師與學生的知識(觀念)難以共享。因此，教育者經常面對一個困惑的現象就是：盡管教師們用心良苦地為了學生而授業解惑，但學生的學習效果卻往往與教師的期望有著明顯的差距。如，王光明(2005)的調查表明，我國基礎教育階段的師生對于數學學習投入了很大精力，但對知識的理解水平遠未達到深刻理解，多數學生對帶有識記性與操作步驟的問題解答表現較好，但在陌生的問題情境中卻常常不會應用數學知識，未能達到遷移性理解，意味著沒有真的學會。

沒有理解就沒有真正的學習。諸多的研究者認為，面向理解的認知發展的特點是概念轉變(Concepfion Change)，即學習者掌握知識(或概念)的過程中，主要的是在原有知識(概念)的基礎上的發展或轉變，而非簡單的信息增疊。概念是異于個體的特殊主觀性中的共同因素，是反映在主觀性中的事物的客觀普遍性。概念轉變的意義，在于引發深層學習，為知識的有效理解和遷移準備了條件。杜威(John Dewey，1936)特別強調概念在人的理解過程中的作用，他認為，首先，概念使我們能夠類化，使我們能夠把對某一事物的理解轉移于對其他事物的認識：其次，概念使知識標準化，它使流動的化為凝固，易移的化為永恒；再次，概念幫助我們認識未知、補充所知。

2.迷思概念

概念是構成知識最基本的成分，也是科學思維的網結，概念的獲得和理解是學習科學重要的關注點之一。學習科學研究的一項重要發現就是：學是在原有知識背景下發生的，進入課堂的學生總是帶著對現實世界各種各樣的半成型的觀點或者前概念(Preconception)　(有時被稱為“樸素科學”、“孩童的科學”)，而課堂里“教師的科學”，是教師借由“課程的科學”轉化成包含自我理解的意義，盡管兒童的前概念未必都是錯誤的，但往往是片面、模糊甚至是與科學概念對立的。在學習新知識時，不少學生只注意到自己所理解的部分，所以，即便在學習后，學生通常不會放棄原有的概念(觀念)，而是對新概念加以排斥，甚至扭曲對新概念的理解。這些在學生頭腦中存在的與科學概念不一致的認識，稱為“迷思概念(Misconception)”或“相異概念(Alter-nati’ve Conception)”。

相關的研究(Gilbert et a1.1982)證明，通常的課堂教學后，學生并未真正獲得對科學概念的理解，原因是他們習慣。性地將課堂中的知識與原有知識(概念)隔離，學習之后，他們仍會在真實的世界中應用原有的知識，而教師教授的知識則只用于學校的課堂中；或者學生獲得了對科學概念有限的認知，卻不能達到有效的理解和內化，因而，形成孩童的科學與教師的科學的混合物。

因此，從建構主義的理論視域來看，學習是學習者在選擇知覺向度和從長時記憶中已經存在的概念之間獲得聯結，

并對獲得的意義進行重構(Gamett et a1.1995)。但面對新的知識，他們并不喜歡轉變來自長時間的經驗和觀察的“前概念”，只有當他們意識到原有概念無法進行指導現實的問題解決，進而對他們的概念不滿意，才會真的接納科學的概念，實現概念轉變(Posner.Strike.Hewson.1982)。

3.理解性學習

從行為主義的學習觀到建構主義的學習觀，對于學習的界定發生著變化，越來越多學習科學的研究者開始關注“有效學習”、“深層學習”，來自腦科學和認知科學的研究成果不斷推動著該研究的進展。Petitto和Dunbar等研究者(2004)曾利用FMRI技術對物理系大學生和非物理專業的成年人進行“自由落體運動”概念的實驗㈣，研究顯示，當出現正確的運動圖像時，物理系學生腦中的相應區域(尾核和副海馬區)激活，說明他們已經接受了正確的科學概念：當出現錯誤的運動圖像時，他們的前扣帶回激活增加，表示了概念上的沖突，普通成年人面對正確的和錯誤的圖像時，腦中激活的區域則相反，說明非物理專業的成年人仍然持有自由落體運動的錯誤概念。

以技能訓練、知識記憶為指向的傳統教學方式，容易造成學生對知識和概念的迷思，因此，與機械的記憶性學習相對的“理解性學習”備受關注。美國哈佛大學教育研究院主持的零點計劃(Project zero)中，已將理解性學習與教學(Learn.ing and Teaching For understanding，LTFU)作為其研究的重點之一。

那么，什么是學習中的理解?認知心理學中將其闡述為學習者基于原有圖式的個體心智的意義建構過程。從心智表征模型來看，理解是一種學習的程度和狀態，表明了心理意義的獲得，也是個體內隱的“意義生成”的心智活動，當然這一活動過程往往依賴于社會文化的中介作用。筆者認為，心智模型@的建構是理解的內在心理學機制，基于心智建構而在環境中表現出來的能力，即理解性實作(Understandin~Performance)也是理解的重要成分，因此：(1)理解是基于個體的已有知識和原有經驗來建構意義：(2)理解是一個層次上深淺的問題(所謂的淺層理解與深層理解)；(3)理解是有個體差異的、多樣的(因個體的心智結構差異)；(4)理解是基于心智建構而在環境中表現出來的行動和“實作能力”。

從學習科學的視角看待有效學習，其實質便是理解性學習，即學習者對某主題知識的掌握，在量增加的基礎上，逐漸的精致化，圍繞專業知識的核心概念或原理形成知識結構的內在表征或心智模式，在事實和觀點之間直接建立關聯，并能用不同的方式在真實情景中去運用。學習科學強調的就是理解性學習，為學生設定的目標便是達到深層理解(deeo un.derstandin)，即獲得專家用來完成有意義的任務時所用的那種知識，這絕不是對事實或程序的機械記憶與再認，而是把概念和策略組織到一個層級框架(hierarchical framework)中，用于決定以怎樣的方式在何時把知識應用于理解新材料并在特定環境中解決相關問題。

因此，理解性學習就是讓學習者將陳述性的有序的知識結構化，將程序性的知識整合原有經驗得以條件化，最終表現為環境中理解性實作能力的提升，這也體現出理解性學習的“遷移”本質，即學習者將已有知識和技能“遷入”新情境時的適應性改變與調整，進而能夠彈性的適應新環境，“為新學習做準備”。

最近的一些研究認為，教師、教材是不能把知識傳遞給學習者的：相反，學習者通過探究周圍的世界、與環境交互、觀察現象、產生新想法、與他人討論，來積極建構知識，即學習者只有根據自己的經驗與外界交互并積極建構意義的時候，深層理解才會發生吲。盡管在不同生活情境中的學習者有不同的描述生活情境的方式，以及因此所產生有差異的“意義”，但學習者在描述情境過程中，意義也就被建構起來。而且他們對自己的表達和想法的反思，也會讓他們學到更多，也即他們自身想法(觀點)的可視化有利于在新舊知識之間建立聯系。現在，越來越多的方法和工具被用于支持這種有意義的學習，如小組學習、類比策略、概念圖工具等；不僅如此，有研究者發現學生群體在學習科學概念時，會隨意地與同伴使用“隱喻”(Joel J.Mintzes.2002)。隱喻具有對某一不熟悉概念的符號相似性(symbohc similarities)，可以促進學生在概念上的理解，學生使用的隱喻是依據他們的經驗而產生的，可以作為有效的認知策略。

布蘭思福特(Bransford,2000)等研究者在《人是如何學習的》一書中總結出7個促進理解性學習的策略，即：(1)圍繞學科的主要概念和原理形成結構；(2)運用已有的知識建構新理解：(3)運用元認知促進學習；(4)利用學習者之間存在的差異：(5)激發學習者的動機；(6)在實踐活動的情境中學習；(7)構建社會交互的學習共同體。

值得注意的是，學習科學家還發現，當學習者外化并表達自己正在形成的知識時，學習效果會更好(Bransford，Brown＆Cocking,2000)。原因是表達引發了學習者思考的過程，產生了可能的反思，即自我啟發的學習：最好的學習方式是在學習者知識尚未成形時就開始嘗試進行表述，并一直貫穿于整個學習過程。因此，學習者之間的協作和對話是很關鍵的，可視化的社會交互，使學習者從清晰表達中獲益，而如何支持學習者的表達過程，也成為學習科學重要的研究主題。

4.從新手到專家：學習的過程

專家們是怎樣獲得那些專業知識的?從新手到專家的轉變，學習者經歷了怎樣的心智階段?

一般認為，專家是在特定領域具有專門技能、知識和經驗的個人，能夠有效地思考該領域的問題。與新手相比，至少在三個方面體現出專家知識的特征：第一，在知識的組織上，專家從理論發展與實踐應用密切相連的縱橫維度，圍繞核心概念或“大觀點”構成了開放穩定、豐富內涵的體系化知識網絡或圖式(sehema)，專家能夠挖掘事物中隱含的條件和聯系，覺知有意義的信息模塊或組塊(chunk)。并據此進行推理和評價，因此，“知道得越多”意味著在記憶中擁有的彼此聯系的概念模塊或組塊就越多：第二，在面對問題解決時，專家所運用的科學方法隱含哲學的思想智慧，善于縱觀整個問題的背景和其中各成分間的關系并對問題進行分類(新手往往只看到孤立的問題本身或表面特征對問題進行歸類)，然后結合自己的體驗(或經驗)自動地調用大腦中的圖式應對當前的情境要求。提取相關信息以執行一系列的認知操作。因此，專家的知識是在經久訓練和具身體驗中得到的相互連接、融合、組織化的體系，是“條件化”的。并且能做到“自動化”的順暢提取。第三，與新手相比，專家更擅長規劃和檢查自己的工作，即進行反思性(Reflective)的思維活動，如同作家，邊寫作邊出聲說出自己的思考過程，當覺察到不

妥之處時進行反省和調整，

由以上二者的差異看出，其實學習也就是“某領域的新手轉變為專家的過程”，不過，從心智模型的相似性來衡量新手向專家轉變的程度值得推敲，因為其前提認定專家們的心智模型是高度相似的。就簡單任務的完成而言，成功高效地完成者確實有著相似的任務技巧，相似性也體現在具體情境下運用哪些關鍵概念和程序的信息，但環境因素的復雜及可變性，專家心智模型的唯一性也難以存在，而且不適應環境變化的心智模型也會是僵化、低效的。因此，即使相同領域的專家也可能存在有差異的心智模型：同理，先前經驗在新手的學習中也起著重要的作用，為準確把握專業知識的內涵屬性，僅僅通過觀察模仿專家間接經驗的學習是不夠的，而是要去經歷體驗，讓新手沉浸在特定的情境中，通過參與特定領域真實的活動，在與專家的互動交流中，逐漸形成自己對專業知識的理解(Lave＆Wen~er,1991)。當然這類活動會對新手來說是有難度的，腳手架的搭建幫助他們更好的跨越因實踐經驗差異造成的“專業鴻溝”。

5.學習的情感考察

學習作為人類重要的心智活動，個體心智模型的差異演繹著個體學習風格的不同，而個體內在的動機、態度、興趣、自信、焦慮程度等與學習效果息息相關，這已成為研究者們的共識并對此開展了諸多深入地研究。然而，直到20世紀末，情感作為認知過程重要組成部分的身份才得到了學術界的普遍認同。實際上，人們在認識客觀事物時，總是帶有某種傾向性，表現出鮮明的態度體驗，充滿著感情的色彩，即內心主觀體驗的外部表征。認知科學家們把情感與知覺、學習、記憶、言語等經典認知過程相提并論，重視學習者在學習過程中的非智力因素，認為學習情感(即學習中所產生的情感過程)貫徹于學習過程的始終，正向的學習情感對學習者的認知活動將產生增效的作用。

人的學習本身就是一個復雜的認知過程，情感參與和認知投入是緊密地結合在一起的，而情感也是錯綜復雜的心理現象，是各種心理因素的組合體。加之情感的易變性、不確定性和社會性特征，若與人們的愿望和期待相符合的情境則能夠引發積極的情感，反之則引起消極的情感。我們需要更多關注學習中情感、歸屬和交互的融合，探索學習中情感的多維心理特征的外在表征及其對學習的正向和反向的作用。如相關研究(焦彩珍，2008)表明，“學困生”在學習中情感的心理特征對數學成績就有著顯著的影響，而這些情感心理特征的各不同維度之間也密切聯系，相互作用。

如今，情感與其他認知過程間相互作用的研究成為當代認知科學的研究熱點，以至于由此產生的情感計算(AffectiveComouting)成為一個計算機科學中新興的研究領域，這是一個高度綜合化的研究和技術領域，通過計算科學與心理科學、認知科學的結合，研究人與人交互、人與計算機交互過程中的情感特點，設計具有情感反饋的人與計算機的交互環境，讓計算機通過對人類的情感進行獲取、分類、識別和響應。最終可能讓計算機像人一樣能進行自然、親切和生動的交互，即人與計算機的情感交互。

(三)學習的方式與形式

人類學習方式的演變體現出不同時代的人類學習活動的特點與規律，傳統的學習研究，常常聚焦于個體如何主動加工和建構知識，作為“完成學習任務時的基本行為和認知策略與傾向總和”的學習方式。而今，在逐漸擺脫行為主義指導下以“教”為中心的教學理念后，隨著人類學習的認知、心理、神經學基礎的發展，特別是近十余年來產生的一些有關學習的新理論，如建構主義學習理論、協作學習理論、情境學習理論以及泛在學習理論等等，推動著教與學方式的變革，而學習的形式也趨于多樣化。

1.正式學習與非正式學習

從知識獲取角度看學習發生的方式，學習可以分為正式學習(Formal Learning)與非正式學習(I,fformaI Learning)兩種基本形式。非正式學習通常發生在學校以外，但與正式學習區分的主要依據卻不是學習發生的地理位置，而是是否發生于具有說教色彩的教學實踐。也就是說，在學校中也廣泛存在非正式學習，而在非學校的環境中也可能有正式學習的發生(如社區教育中的培訓活動)。作為正式學習的學校教育，提供的是與學習者日常生活并不連續相關的知識體系，密集的訓練使得學習者的抽象推理能力得到提升，但人腦的發展不單純是教育的產物，兒童在日常生活中通過模仿學習獲得的經驗也有助于對其大腦的塑造，“鏡像神經元”(mi‘rror neu，ronsl的發現驗證了這一觀點，凸現了“非正式”的模仿學習的意義。更為重要的是，日常生活中的學習者在沒有正規的教學(或學習意識)參與的情況下，為適應新環境而與周圍人或物的互動(或觀察模仿)中，獲得了那些用言語難于表達的知識，這也即內隱學習的發生。

對非正式學習實質的探究，也可以從正式學習的內涵來推演。眾所周知，正式學習通常發生在學校，信奉普適的行為價值和標準，以語言為主要媒介來傳遞常常脫離境脈的知識，學習者也傾向于用語言來描述習得的知識或問題解決的過程。對比正式學習，斯克里布納和科爾(Scfibner＆Cole，1973)提出非正式學習三個特點：(1)非正式學習是個人取向(person-onented)的，或者說是自我發起的，目標的設定取決于個體本身的意愿而非掌握的知識基礎：(2)非正式學習的過程融合了情感和智力，常常表現為包含著認同和移情的“觀察學習”之中；(3)非正式學習中因個體身份的建構而助長傳統主義，非教學性質的社會交互形成“實踐共同體”，學習者身份及參與結構把專家于核心位置，

現在，學習科學專家對非正式學習的關注體現在三條線索的研究：(1)內隱學習與大腦；(2)非正式學習；(3)正式學習與非正式學習的設計。研究者將他們的觀點和發現應用于教育中，并提示學習科學家如何借鑒這些研究更加深入地理解學習㈣。

隨著通訊移動設備的普及，非正式學習的形式和機會越來越多。需要注意的是，新手在非正式學習中僅僅觀察模仿專家的示范，尚不足以保證他們注意到所有相關細節，如前文所述，專家的知識不是一張互不關聯的陳述性知識的清單，而是依據學科中的重要觀點(或核心概念)進行有機連接和組織的知識網絡，包括了應用關鍵概念和程序的情境信息。因此，強調專業知識和注意力也暗示學習者不能簡單地從經驗中學習，而是要學會去經歷。

2.個別化學習與協作學習

個別化學習源于個別化教學的概念，是學習者高度自主性的學習方式，通過自我探索、自我思考實現知識的獲取或更新，適合于認知領域和動作技能中大多層次的學習目標，個別化學習體現以學習為中心，以學習者為中心的理念。協作學習則是一種通過小組或團隊的形式組織學生進行學習的一種學習方式或策略，學習者個體之間通常采用對話、商討、爭論等形式在進行問題解決的過程中獲得知識進而達到學習的目標。

學習科學的研究者將個體認知延伸到群體認知是相當

有價值的，一系列的相關研究也證實，小組合作的學習者較之個別化學習者更易在交互中提取有用的信息，更易得出有產出的推論(Simon，1997)。計算機技術和網絡技術的快速發展為學習提供了良好的環境，如今，計算機支持的協作學習(Compu~r Supported Collaborative Learning，CSCL)成為研究和應用的熱點。眾多學者認為。CSCL是繼承計算機支持的協同工作(CSCW)理論和技術的基礎上將協作學習的教育理論融人其中發展演變而來的，考希曼(Kosehmann,2002)曾指出，CSCL的歷史發展軌跡為：計算機輔助教學一智能導師系統一學習LOGO程序語言CSCL。Gallaudent大學的ENH項目(讓聾人學生以新的文字媒介方式進行寫作)、多倫多大學的CSILE項目以及加州圣地亞哥大學的“第五維度”項目(the Fifth Dimension Proiect)，成為稍候出現的CSCL研究領域的先驅，這三個研究都通過嘗試使用技術來促進有關讀寫能力的學習，

盡管小組合作學習的研究要比CSCL早得多，但CSCL的軟件環節提供不同形式的教學支持和腳手架支持，即通過設計技術(工具及人工制品)來支持學習者的意義建構，技術的社會性提供了更多地學習機會，而技術本身也表現出在支持協作學習過程中的獨特性，如：(1)自由配置的計算機媒介實現了動態表征，技術的潛能本身又促成了新的交互，(2)計算機為媒介的溝通“實體化”，使得學習活動本身可以被記錄和重現，成為新的學習資源。為此，考希曼在2002年CSCL的會議上做主題演講時，對CSCL給出了一個概括性的描述：“CSCL著重研究在共同活動環境下的意義和意義建構的實踐活動，以及設計的人工制品被這些實踐活動應用為媒介的方式。

3.學習共同體

“共同體”是人類群體生活的表現，從社會學的視角看待人類學習，那些有價值的綜合的實踐性知識都隱含在特定的共同體中(趙健，2007)，共同體內部面向共同愿景的社會建構和文化協商，促進了成員的認知成長。從這個意義上說，學習本質上是對一定文化歷史背景下的特定實踐共同體的參與。

很多的研究者將學習置于共同體境脈中考察知識的社會建構性。維果茨基認為，每個學習者在協作的情境下發展的知識和能力和他們單獨學習時是不同的，他用“最鄰近發展區”的概念來衡量這兩者的差異，大多研究者也認為“共同體”在促進個體學習方面表現得很有效。群體認知或主體間的學習，存在于共同體內面向知識建構的互動，實際上，共同體內部因成員差異而存在著客觀的異質性。根據知識分布式的特點，協作團隊中的知識會呈現出異質性和多元化，Jehn(1999)等研究者稱之為“信息異質性”(另外還存在著“社會屬性異質性”和“價值觀異質性”)，由此，協作中的會話(discourse)顯得尤為重要。貝克(Bake~2004)曾將其作用概括為：明確知識、通過差異化促進概念轉變、闡述新知識及知識精致化等方面。

因差異而產生的認知沖突在協商會話中起著中介的作用，成員之間能夠從不同的視角提供解釋來為自己的觀點辯護，進而能夠促使參與者在彼此思想的基礎上共同建構新解。因此，共同體內協商合作的過程也就是基于知識異質性而進行的心智模型共建共享的過程，而共同體內的學習可以看做是協商不同觀點的行為，這種協商是基于真實的辯論而非等級觀念下的妥協。我們需要關注群體互動中如何達成主體間性，需要了解學習本身如何在成員之間的互動中發生。不僅如此，在協作學習的氛圍中，參與者會利用持續交談的方式進行群體思考來建構共同知識。輔助以手勢、圖板等進行觀點(知識)的可視化表達，進而實現相互理解或共同解決問題。而且即使同伴缺乏成熟的觀點，仍然可以通過有意或無意的提示為其他學習者搭建腳手架，這種即興發生的同伴腳手架(peer scaffolding)是成員個體心智模型分布與認同的聯結，是增強團隊效能的潛在動力；當然。協作活動有時并不順暢，協調的工作也是非常必要的。

4.數字土著的“多任務”學習

信息技術的快速發展，不斷拓展用以呈現和信息加工的技術手段，由早期的多媒體通道呈現發展為以超媒體、計算機網絡等為支撐的新媒體技術，支持著社會協商和意義建構，構造出豐富的學習情境脈絡。而信息技術成為認知工具、學習伙伴，這對學習者的心智模型產生著深刻的影響，學習的方式也悄然發生著變革。早年尼葛洛龐帝在面對數字時代的學習時，認為年輕的學習者是活躍的獨立學習者。當時，他試圖以其設計的百美元電腦實現“人人電腦”，讓孩子們的可以進行直接探索、表達、體驗，直至跨語言和文化的無縫學習。今天看來，盡管尼葛洛龐帝認為的只要借助于數字化技術，學生就能自發實現有效的學習的理念確實是缺少說服力的，但是對于學習者來說，他們的主體性增強。而且教師的角色重新定位已是不爭的事實。

而今，隨著智能手機、iPad等各種數碼產品的使用及其無線上網的普及，在學校里就讀的學生便成長在數字化的環境里，鐘情于“三屏”(手機、電視、電腦屏幕)，生活在由網站、電子郵件、短信和移動電話組成的數字世界里，(美國神經學家蓋瑞?斯莫爾的著作《大腦革命》把從小接觸數字技術的年輕一代稱為“數字土著”，而把只在成年后才接觸計算機和網絡的人稱為“數字移民”)，他們喜歡也擅長同時處理多種任務，他們敏銳的快速的接收著各類信息，對于知識的學習習慣于“隨機進入”，喜歡游戲而非“嚴肅”的有條理的工作。傳統的教育者堅持認為他們的學生在上網或者聽音樂的同時不能成功的學習，因為這些教育者們自己不能做到(MarcPrenskv。2009)：而且知識的獲取必須是個人參與的結果，離不開參與者的熱情、信念和理解，當學習者的生活空間和信息空間融合的時候，在個別化學習、小組學習等正式的學習方式之外，泛在學習將與之并存。

基于數字土著的學習特點，教育者們不僅關照諸多教育情境中具有的共同性與一致性要素，而且更專注于把握教育情境中知識本質變化的復雜性與規律性，關注于以學習者為中心的學習情境設計：如今，特定情境與條件下知識變化與發展的多樣性與差異性備受關注，而多樣化和人本性的學習活動設計和課程設計越來越得到重視，而學習方式變革的重點也放在了變“淺層學習”為“深層學習”上，要讓學習者變消極應付為主動加工，變機械記憶為探究思考。在學習方式“轉型”的十字路口，越來越多的研究者發出倡議，他們不僅提倡與“他主”性、被動性相對的自主學習，還要求教師創設恰當的問題情境，引導學生關注學習中的創意和深層的情感體驗，促成認知深加工和行為卷入，而且還要關注學習者之間的協商合作、共享互補，重視學習中的主體間性口硐。

(四)以學習者為中心的設計

信息技術融入日常教學使得教學的手段和方式發生了很大的變化，然而一線的教師發現，信息技術在教育教學中

帶來的效果有時并不如原來期望的那么大。庫班(Cuban，1986)探究了技術沒能成功支持學習的原因，Soloway、Guzdial及Hay等研究者(1994)在此基礎上提出信息技術的應用應該圍繞學習者的(特殊)需求、目標、活動過程和教育情境來設計教育軟件，即以學習者為中心的設計(Learner-CenteredDesign.LCD)。通過搭建基于軟件的腳手架(Scaffolding)構建知識整合的環境來幫助學習者構建新的理解。

以學習者為中心的設計，突出了“使知識更易于理解”，主要體現在：

首先，使得知識具有情境性(Situativity)。“情境”是一個現象學的概念，它是指通過個體或群體的“意向性”組織起來的環境因素。情境化觀點認為，學習環境是活動系統，學習者在活動系統中與環境中的其他人，以及物質、信息與概念資源相互作用。傳統教學中的學生常常獲得不易激活和提取的僵化的“惰性知識”，即便所接受的結構化組織的知識，但這樣的結構化也多依賴學科邏輯的鏈接，缺乏情境脈絡的支持，而導致學生在遇到問題時無法將知識和問題情境對接而不知所措。

后胡塞爾主義的現象學研究所產生的知識形式不是自然法則性的，而是情境化地理解和交流意義。因此，知識是情境化的，學習者需要在有同伴和專家的共同體中建構他們自身的知識(Brown et aI.1989)。所以，獲得專業知識需要參與到專門的文化情境中，這樣可以使學習者明白共同的實踐、語言、工具和文化的價值所在。如Jasper系列給學生提出個性化的有意義的問題，激勵學習活動，將學習者當前所學的材料與具有相似情境的或者先前的知識建立聯系。

其次，采用不同的方式為學習者提供“腳手架”。在維果茨基(Vy~otsky，1978)關于腳手架的理念之后，更多地研究者進一步明確腳手架在為學習者提供協助的支撐本質，并在不同的情境中應用，如提供輔導訓練、建構任務、提供建議或指導等。讓學生可以投入到真實的練習中。在以學習者為中心的設計中，腳手架將整合知識建構與應用的方法，面向提升學習者的自主學習能力，而將知識更易理解，在情境中使得思維過程可視化，進而加強了學習者知識的廣度和深度。

不過，信息技術應用到課堂中對教與學的效果的促進很多時候卻不盡如人意，尤其是早期的一些教育軟件的設計開發，設計者一貫的思維是關注軟件的功能及可用性，而忽視了學習者的真實需要和教育情境的特殊要求，教育軟件本身也即學習情境的一部分。古茲德爾(Guzdial，1994)在傳統腳手架的理念基礎上，提出的“基于計算機軟件實現的腳手架”(software-realized scaffolding)受到關注，搭建起來的腳手架將學習者置身真實的實踐情境中(如軟件呈現的虛擬實驗室)，使學習者學習的各個方面可視化和直觀化而提供認知支持(特別是類似科學、數學那些需要運用軟件工具進行練習的學科)。在特定方面給學生提供幫助，這些特定方面決定了軟件中腳手架特征的類型，設計者開發不同的搭建腳手架的方法，例如，制訂計劃是一項比較內隱的活動，因為專家似乎憑先前經驗就可以自動產生計劃，而不需要刻意思考：而學生由于經驗不足，未能認識到制訂計劃在調查過程中的重要性。因此，給學生提供提示和引導成為支持學習者將操作步驟概念化的一項策略，以幫助學生制訂有效的計劃(Ouintanaet a1.2004)。在實踐中，以學習者為中心的設計的效果評價的重要內容之一，就是使用不同的基準去判斷腳手架的可用性及其對學習者的支持活動是否成功。

值得關注的是，有研究者以學習者為中心提出了促進學習的新的教學方法――從設計中學(Learning bv Design，LBD)，該方法采用基于項目的探究方法安排學習過程和課堂環境，如通過設計某島嶼侵蝕問題，來學習關于侵蝕、潮汐及水流方面的知識，設計的具有挑戰的活動為學生提供了參與并學習復雜認知技能、社會技能和交流技能的機會。重要的是，這樣的學習能夠提供學生引發其深層學習的各種經歷，促進學生對學習經驗的反思(Kraicik＆Blumefeld，2009)。LBD的學習活動為實現挑戰目標而從設計開始，利用調查手段，并以循環的形式整合了設計、合作、溝通等方面的技巧，如圖3所示，學習活動從“設計，再設計”循環開始，當學生發現有新知識需要學習的時候就開始了“調查，探索”循環過程，而調查的結果又為設計過程提供了應用的內容。

在實際的教學過程中，LBD活動的設計最終是為學生的深入思考提供腳手架，上述的循環通常呈現出兩類課堂腳本，一類是行動，一類是會話；前者融合了科學和設計的技能，后者則安排報告呈現及內容討論的活動。

(五)學習環境及其支持

威廉?格里諾和他的同事以“環境對大腦的影響”進行了前沿研究，認為人類的進化已使其大腦的神經系統在特定時期對環境的信息輸融入產生“期待”(expect)，大腦的發展是一種“受期待的經驗”(experience expectant)，而豐富的環境資源提供大量的社會交互、直接接觸環境的機會，增進并加深了參與者的認知體驗，構建良好的學習情境將可能促進更為有效的學習。而“情境化(situative)”的學習將焦點集中在促進意義建構與有效理解的活動系統上面，讓參與者在活動中進行著經驗的積累與改變。

在使抽象知識具體化的過程中，計算機系統的支持不僅有助于概念的可視化和空間理解，還會在學生表達抽象概念知識時提供腳手架。計算機應用于教育實踐，經歷了上世紀60年代的計算機輔助教育(CBE)、70年代的智能教學系統(ITS)、80年代的學習環境建設和90年代開始的計算機支持的協作學習(CSCL)。CSCL的方法體現出網絡交互作用的優勢，支持更多社會層面的學習環境的創設，具有支持有效辯論、引導深層理解的潛能，在這樣的學習環境中，個人可能通過參與學習，也可能通過內化經驗進行學習，也促進了小組內知識的構建。如CSILE軟件就是為了讓學生在幾周的時間中，異步合作地建構科學概念和知識而設計的(Scardamali，a＆Bereiter.1991)。

當前，CSCL的研究突出了技術化、多元化的趨向，應用計算機智能技術和網絡技術為支撐，促進學習者的知識建構、概念學習、問題解決和設計創作等等學習活動；這些研究的熱點如：CSCL中的協作交互(黃榮懷，劉黃玲子等。1998，2005；Henfi.F.1991)、CSCL促進知識建構(李克東，2007；王陸等，2009；Stahl.G.1999)、協作學習模式(趙東輪、黃榮懷等，2008；Wilfred Rubens等，2005)等等，也因此涌現出一批優秀的學習平臺，如國際教育資源網I'EARN(1988)，Scardamalia等開發的CSILE平臺(1989)，Berkeley大學(1998)開發的

WISE平臺，斯里蘭卡國際中心(SRI)開發的教師專業發展的網絡學習平臺Tapped In(2005)、亞卓市(EduCities，陳德懷等，2005)、思摩特網(SCTNet，臺灣中山大學)等。

計算機硬件和軟件性能的提高為將更多學生提供新的學習機會，在20世紀80年代中期，約翰.R.安德森(John R.Andemon)提出一種在智能導師系統發展和測試方面跨越更多學科的方法，即把認知心理學的原則融ru 到人工智能中，這樣的智能導師系統將圍繞學生已有知識的認知模型而建構，成為“認知導師(Cognitive Tutors)”系統，該系統監控學習者完成預設任務的程度，并采用模型和知識跟蹤的算法來體現輔導和(共同體內的)學徒制訓練。大量的實踐證明，將認知原則從個體延伸到群體活動是很有價值的，因此而產生的“情境化視角”整合了個體認知與交互研究這兩種取向，將學習環境界定為活動系統，關注個體的表征(即其信息結構的呈示)符號與情境之間的聯系，即學習者在活動系統中與環境中的其他人、物、信息等相互作用，與之周圍的存在物結成認知伙伴關系(cognite partnership)(Nersessian et M.2003)，個體的學習就是在這樣的交互中產生。

(六)學習效果的評價

學習的目的是內化以熟練掌握相關知識并在真實的情境中得以應用，學習效果的認定不應該像傳統的課堂測試和基于標準的評價測驗那樣關注學生對所授課程內容的辨認和回憶，因為那樣的評價既不適合于探測學習者對知識的深層理解程度，也難以揭示學習者的真實思維過程和問題解決能力。瑞典的Marton和Salia最早進行了對學習的“表層方式”和“深層方式”的研究(Thomas＆Nelson,2005)，在Ma~on的理論框架中，采用深層方式進行學習的學生，對學習有內在興趣，注重理解，強調意義，集中注意于學習內容各部分之間的聯系，系統地陳述問題或概念的整體結構的假設。

“真正的理解，只有當學生在新的或者是未預料的情境中靈活而恰當地運用知識和技能的時候才發生的”。也就是說，知識遷移是深層理解的一個重要特征，有效地運用知識是深層理解的本質，按照建構主義的觀點，任何學習都是在學習者已經具有的知識經驗和認知結構、已獲得的動作技能、習得的態度等基礎上進行的，而這種原有的知識結構對新的學習的影響就形成了知識的遷移。知識的深層理解意味著學習者能夠在不同的情境中順暢、靈活而有效的運用習得的知識，類似“舉一反三”、“觸類旁通”的說法。從個人的角度來看，知識是指經過檢驗的確實可靠的信念。一般來說，對于知識的深層理解也一定與學習者的興趣、偏好及家庭背景、所受的教育等有關，個體對外部世界的知覺形式、概念歸類及信息處理策略，形成路徑依賴(Dath-dependence)。深層理解的另一個重要特征是學習者能夠在個人所掌握的知識的基礎上經過重構或調整創造出新的知識。因此，對深層學習(Deep Learning)效果的評價，應在復雜情境中設置有層次的遞進式問題間接評價、設置開放的、結構不良的問題進行對知識和技能要求的深入評估。

鑒于有效的學習通常發生在復雜的社會和技術環境中，那么評估的手法也不應單一，考慮多種來自不同學科(如人類學、社會學、發展心理學等)的評價方法的融合，如，民族志、對話分析、參與觀察等。

四、學習科學的方法論

學習科學的研究者認為，深層學習通常發生在復雜的社會和技術環境中，為此，學習科學在多重理論基礎的指導下，發展了一系列新的方法論以及可操作性模式，采用各種方法論的組合來理解、探究學習的過程。如認知心理學的實驗研究、教育學領域的比較實驗、采用社會學和人類學方法論進行的社會交互研究以及一種稱為“設計研究”的混合方法論。根植于對理解“兒童如何思考”這個問題的持久興趣，在早期皮亞杰的發生認識論和臨床訪談法、維果茨基的“發生歷史法”和單元分析方法、杜威實用主義探究思想的基礎上。基于設計的研究過程fDesign-Based Research Collective)已經逐漸成為學習科學的研究方法，作為方法論的設計研究(De.siva Research)，在繼承臨床訪談研究的基礎上延伸了教育領域的實驗設計，尤其是教學交互研究，旨在提供系統的、有根據的關于學習的知識，并試圖運用建構理論來指導和促進學習的教學決策(徐曉東，楊剛，2010)。

基于設計的研究(DBR)仍然是一種正在發展中的研究新范式，更多的學習科學家將其看做是“方法論工具箱”，以期通過有效的設計改變環境來研究該環境中的學習，通常在自然情境中通過多次迭代循環，采用民族志、會話分析等方法深入探究學習者的學習過程，以此發展能推廣到其他學校和課堂中去的新理論、人工制品和實踐方案(Barab&Squire,2004)。也即是說，設計的目的不僅是為了滿足當時的需求，重要的是形成一種理論框架，以及揭示、探索和辨別知識之間的聯系。

如在“探究亞特蘭蒂斯島”的項目中，根據角色扮演的在線游戲策略，糅合了商業游戲策略和教育研究中有關學習和動機的課程，并圍繞教學中的復雜問題構建“探索”(Ouests)、“使命”(Missions)和“單元”(Units)三種層級的任務體系，項目讓用戶在虛擬的環境參加教育活動，并與虛擬空間上的其他學員和教師進行交流，建立個人的形象，逐步讓學生實現對相關知識和理念的意義建構。“探究亞特蘭蒂斯島”項目最初的設計，是基于“娛教理論”創設三維多用戶環境，結果當時的調查發現，大部分的學生都只是被華麗的在線學習環境吸引，對活動的討論、學習及他們所參與的活動的類型都知之甚少。后來，Barab等研究者通過實地走訪師生、分析與學習者互動日志尋求需要改進的因素，不斷嘗試改變設計路線，經歷了螺旋上升的迭代修正，明晰了三位一體(教育、娛樂和社會責任)的設計方案，獲得了良好的社會反應。而設計者的思想也經歷了多次轉變，逐漸將最初的思想發展為設計實踐的…情境中的理論”，深刻理解了理論與情境的相互作用，以設計研究的方法完善了寓教于樂的理論框架。

在學習科學的方法論體系中，民族志和會話分析是最為常用的方法，

(一)民族志

民族志(Ethnographv)是20世紀初期由文化人類學家對其所研究的文化對象或目的做田野調查所創立的一種研究方法，需要研究者深入到研究對象所在的特殊的社區生活中去，從其內部著手，通過觀察和體驗，記錄客觀行為的民族學描寫，然后對這些記錄進行分析，以期理解和解釋社會或文化現象，因此。“真實性”成為民族志研究的核心理念。

在對“學習共同體”進行考察時，民族志的方法在記錄一系列的描述性案例顯得很實用，研究者隨著時間的推移與被觀察者進行的復雜互動中尋求不同層次的細節，也可以采用共同體成員交談的影音或記錄來揭示小組成員完成學習的

情況。尋找出共同體內意義建構過程中的重要規律。從這個意義上說，民族志方法本身也是一個知識生產的過程，包含了長期參與的細致觀察以及民族志文本的撰寫和記錄，在必要的時候，民族志方法也可以采用設計研究的理念，或者一種混合的研究方法論(Johnson＆Onwue uzie，2004)。

如今。互聯網已成為新的傳播媒介。將人類學領域的民族志法移植于Web中，基于其多元互動及超文本的特點，形成虛擬民族志法(Virtual Ethnographv)(孫建軍，2009)，是民族志方法在網絡中的延伸。所以，網絡共同體內部，來自不同地域的學習者進行共同主題下的學習，即使是兒童，他們也會通過觀察、提問或參與某些活動來進行主動學習，對學習者與他人日常交互進行民族志研究，有助于了解學習者在共同體內推進自身發展的過程和方式，筆者在進行的基于網絡的校際協作學習的實踐中，通過提供較為有效地技術環境支持，參與者逐漸構建起具有共同性、建構性為學習活動特征的“網絡學習共同體”，采用虛擬民族志法參與觀察和交互活動，對成功的學習活動進行記錄、歸納和分析，發現學習主題共同性基礎上的“差異”(反映出社會和自然的屬性)是校際網上協作的重要資源和深層學習的出發點，這樣“基于差異的學習”逐漸在網絡共同體內清晰起來，成為開展校際學習活動的重要指導策略。

(二)會話分析

始于20世紀60年代社會學領域的會話分析方法(con―versation analysis.CA).現已成為研究“互動中的言談”常用的，實證研究分析方法。在教育領域，關于會話的早期研究關注在課堂中發生的師生會話，第一個對課堂會話進行錄音并轉錄的研究出現在美國學者貝拉克(ABellack)在1966年出版的《課堂語言》一書中，該研究采用話輪轉換(interactional turns)來分析課堂會話，即首先把會話分割成話輪，然后對每個話輪進行分析編碼。來分析課堂結構和教學方式。

自20世紀80年代以來，教育研究者開始研究協作學習中的會話交互(conversational interaction)，出現了不同的研究流派，其中，社會文化流派最為重視協作中的會話研究，他們結合皮亞杰的認知沖突理論及維果茨基的社會文化理論，強調“知識(意義)是在社會情境中通過話語交互共同建構的”。現在越來越多的研究者關注協作學習中發生的會話交互，會話分析研究的語料完全來自于自然發生的會談，研究者們采用錄音或錄像的方法如實記錄包含開端、發展及結尾的整體的會話過程，通過轉錄(transeription)捕捉文字所不能提供的信息，如在基于項目的協作學習中，成員之間在協商問題解決時的談話語氣、停頓、中斷以及重疊性的話語等現象所隱含的信息，可探測成員在共同體內的角色地位、認知程度及覺知(awareness)水平。

筆者在對基于網絡校際協作學習進行知識建構的效果分析的研究中，從共同體內成員的參與程度、話題集中程度、交互程度、觀點多寡、協調結果，知識共享程度等方面進行考察，在借鑒Robert Heckman和Hala Annabi(2002)的內容分析表(Content Analytic Scheme)的基礎上，制作了一個“協作呈現(Collaboration Presence)”的標示器(Marker)，據此可以將對話分析得到的數據進行統計分析，較為客觀地把握成員在協作過程中知識理解和建構的過程。

五、發展中的學習科學

(一)走向協同的學習科學

索耶在2006年主編的《劍橋學習科學手冊》中，列舉了跨學科的學習科學所關注的學習的基本問題，即概念理解、教與學并重、學習環境創設、原有知識及反思與學習，對這些問題的研究分布在內隱學習與大腦、非正式學習、正式與非正式學習的設計這三條相對獨立的研究主線中，并指出未來的學習科學將整合神經和行為層面的學習，自然促使內隱的、非正式和正式學習活動及其成果的整合。但并不意味著各自研究領域獨特觀點的消解，甚至所有這三條研究主線都試圖用各自獨特的研究工具探究并解決類似的問題，這些超越個人層面研究取向的不同觀點的彼此交叉和影響呈現出研究觸角多元兼及的狀態，并在這樣的融合中，可能會形成更有用的理論來解釋人類的學習。

如前所述，走向協同的學習科學，得益于其豐厚的學科基礎，比如發展神經學對于大腦的研究中，解釋“大腦如何在交互中發展”等相關成果，有助于學習科學的研究者們更好的理解學習的內在機制，或者提出更為合理的學習策略。總之，學習科學越來越具有生態學的理念：“沒有孤立的存在”。

(二)從“如何學”到“學什么”

這個觀點的提出或許能引發一些批判的聲音，因為通常的看來，社會及人類發展決定著其成員學習的內容，而學習科學的工作應該是促進人們更好更快地掌握這些內容，其研究的重點聚焦于“如何學”。比如在《人是如何學習的》一書中，從大腦、心理、經驗及學校等多個視角，探索采用更好的教學來讓學習者掌握盡可能多的知識，被很多的研究者視為里程碑式的著作。即使如此，該書中仍不否認“即使是嬰幼兒也可以進行富有成效的學習”，而作者本身對當前的學校教育狀況也并不樂觀。

教育者們常常將“素養”作為學習者知識獲得和增長的評價維度，在網絡和信息通信技術日益發展的今天，現代教育必將賦予素養新的內涵，學習科學視域下的素養觀將更加關注特定社會文化境脈中的真實性實踐。一個典型的現象是：計算機已經較為普遍的應用到學校的教育中，但兒童們發現學校使用計算機的方式與越來越數字化的社會中的行事方式并不一樣：而且高校中越來越多的學生宣稱他們所學的知識與現實生活并不相關，新的“讀書無用論”抬頭，“學無力”在學生中蔓延。然而與之對應的事實是：他們在學習復雜的電腦游戲時并不無力。因此，僅僅通過一些手段或策略教會學生如何正確理解知識是不夠的，還應該通過變革教和學的內容來改變這樣的現象。

篇（9）

數學是一門邏輯性較強的學科，學生學起來較為抽象，難懂以及枯燥無味。尤為職高學生性格活潑、好動，若教師在課堂教學中還采用傳統的教學方式，已經很難符合職高學生的心理以及學習需求。因此，教師應想盡設法提高課堂效率，讓學生在輕松愉悅的氛圍中學習知識，從而培養學生的個性，在掌握基礎知識的同時，還能陶冶情操，獲取最佳教學效果。下面就從課堂引入以及課中活動教學兩方面進行闡述。

一、課堂引入

俗話說：“好的開端是成功的一半。”因此，每一節數學課的引入顯得非常重要，如何通過獨特新穎的引入激發學生的學習興趣是當務之急。下面介紹主要兩種課堂引入方法：

1.趣例引入

興趣是學習最好的老師，在課堂沒有開始之前，就激發學生興趣，使教學效率達到事半功倍的效果。教育家第斯多惠曾經說過：“教學成功的藝術在于使學生對所教的東西感興趣。”一個有趣的例子能夠使學生集中精力，聽取教師所教的東西，很快使學生進入到課堂中。如，在學習“方差”這一節內容時，可以舉這樣一個例子：兩個射擊手同時射擊，每人射擊六次，其中一個選手射擊的環數依次為4、6、8、10、6、4，另外一位選手射擊的環數依次為6、8、4、10、6、4，兩人射擊的環數都是38環，那教師問：“誰的成績更優秀呢？”這樣使得學生原有的知識根本無法解答，之前的認知結構失去平衡，使得學生想通過其他方法來解決這個問題，于是，這時教師引入方差的概念，告訴學生學習方差之后就能夠解決問題。這樣一來，學生在希望得到答案的欲望下投入到新的課堂中，從而水到

渠成。

2.故事引入

由于職高的學生對生動性形象的故事非常感興趣，對枯燥乏味的數學理論知識相對厭惡，因此，教師應抓住學生這一心理，平時多搜集與課本知識相關的故事，在下次將新課前引入，能夠提高學生的學習興趣。例如，在學習“等比數列”時，教師可以編一個故事，在20世紀70年代時，在舉辦的一次廣交會上，某外國商人動機不純，想刁難我國住房的安排，他對我國招待人員說將這個賓館24層樓全部包下，當時賓館招待人員不敢怠慢，于是請教總理，就請教華羅庚先生，想個法子教訓一下這個外商。于是華羅庚先生對外商說：最底層每一晚0.8元，往上加倍，就這樣支付費用。外商心想如此便宜，爽快地答應了。幾天之后，當外商結賬時，才發現上當了。原來這位商人需要付：S24=■=13421772

元，當時外商就傻眼了。教師可以向學生問：“那你們想知道這是怎么得來的嗎？”于是，引進等比數列這個概念，激發學生學習等比數列的好奇心，最終將學生注意力引入到課堂中。

二、活動教學

課前新穎的引入是有必要的，但是課中的教學也相當重要。若課堂中沒有新穎的方法，即使課前引入再新穎，也徒勞無功，學生在課堂中還是會走神，課堂氣氛死氣沉沉。因此，可以在課堂中進行活動教學。

1.動手操作，分組討論

由于職高學生的好奇心以及好動性較強，在課堂中進行動手

操作，能夠激發學生的學習興趣，分組討論，能夠增強學生之間的了解以及合作，建立良好的師生關系。對于職高學生來說，函數是較為薄弱的環節。教師應改變傳統教學方式，讓學生自己動手作圖，將課堂還給學生，培養學生成為課堂的主人。例如，學習“橢圓定義”這一節內容時，教師可以讓學生課前準備一根細繩，采用透明膠將細繩的兩端連接在一起，然后，圍繞著筆尖進行移動，這樣一來，一個橢圓就形成了。另外，學生可以采用一支筆表示直線，書面或者桌面表示一個平面，通過這種方式，線面、面面的問題也就隨之而解了。而這些工具都是隨手可得，不需要浪費太多時間以及資源。也可以將學生分為小組，4人一組，共同討論以及學習，從而得出橢圓的定義。最終提高課堂效率，激發學生興趣，也增加了課堂的活力。

2.巧用提問技術，集中學生的注意力

很多職高學生的注意力不集中，很大程度上是因為缺少學習的動力，沒有好奇心，因此，教師應針對學生這一心理，巧用提問技術，將學生的注意力轉移到課堂中，讓學生自愿地參與到教學中。例如，“等比數列”這一節時，教師可以向學生提問“如果一張紙的厚度為0.1 mm，將這張紙對疊34次，其厚度有多厚呢？會不會超過珠穆朗瑪峰的高度呢？”在課堂中提出這一疑問，學生就會好奇，將紙對疊34次，怎么會超過珠穆朗瑪峰的高度呢，于是學生產生了強烈的學習欲望，促使他們想知道能否超越珠穆朗瑪峰的高度。

總而言之，職高教師在進行教學時，應抓住職高學生的心理特點，采取創新以及新穎的教學方式，從而提高課堂氛圍，增加課堂活力，激發學生的學習興趣，最終達到教學的目的，促進學生身心健康的發展。

篇（10）

數學是人類科學之母，而如何提高數學課堂教學的效果，發揮好課堂數學教學的主陣地作用是我們的目的。許多中學生認為，數學課數字加公式死氣沉沉，毫無趣味，為此我在課堂教學過程中經常設置一些有利于張揚學生個性的機會，讓學生在寬松、愉樂的氛圍中得到釋放進而快樂的掌握學習內容。結合學生的實際情況，在新課改教學過程中提出一些有助于提高數學課堂教學效果的幾個案例。

一、有效引課有助于提高學生注意力，增強課堂效果

七年級下學期，在上日歷中的數學這一課時，我先出示了這樣一個謎語“歲數越來越大，身體越來越小。面貌日新月異，家家不可缺少。 ”請學生打一個物品。同學們都異口同聲的回答――月歷；緊接著我讓學生舉例月歷的作用，最后我又接著說其實月歷還可以變魔術，只要你圈出你手中月歷中任意一個豎列上相鄰三個日期并算出它們的和，把這個和告訴我，我就知道這三天是哪三天？學生們紛紛舉手，我很輕松的說出了答案，同學們都很驚訝。當我問學生想知道是怎么做到的嗎？學生的熱情油然而生，迅速的投入到數學知識的學習中，最終學生在歡樂中思考討論分析后得到了共識，很輕松的掌握了本課的學習內容。

二、“一題多變”，啟發學生思維，激活課堂氛圍

習題課在初中數學教學中，一般只是忙于重復的大量練習，導致一些學生在課上，態度不認真，應付了事，“人在課堂，心在外”的現象時有發生，學生逐漸失去學習數學的興趣。在復習直角三角形的應用課時，為了使學生加強鞏固相關知識，我設計了這樣一道題目：一段防洪大堤的橫斷面為等腰梯形ABCD，路基頂寬BC為2.8米，大堤高為1.2米，斜坡AB的坡度i=1∶1.6，計算路基的下底寬（精確到0.1米）；隨后在學生分析完成這道題的基礎上對該題進行了多種角度的變式討論。

三、寓教于樂豐富學生的想象力，提高學習能力