虚拟现实在思维型科学探究中的应用

更新时间:2023-08-28 来源:矩道科技 浏览:0

思维型探究教学的建构


在探究过程中,学生的主要任务在于从情境中发现并明确问题,围绕问题提出假设制订计划搜集证据处理信息得出结论表达交流反思评价应用迁移。这些过程不是一套固定的步骤和线性方法,更不拘泥于科学实验这一种探究方式,而是一种以科学的思维方式链接起来的探究活动,具有很大的灵活性。矩道小学科学XR虚拟教学系统为学生创设VR情境,在探究过程中精选和设计学习材料,为学生搭建“脚手架”,引导学生达成学习目标,并启发学生进行应用迁移,打造智慧教学平台


(一)情境创设与问题提出

情境创设可以使学生联系已有知识和经验去解决问题,鼓励学生独立思考、挑战权威、合作互动,从而形成一种学生主动学习、积极参与的生动活泼的教学氛围。


提出问题是学生感知情境,进行科学探究的导入阶段。在这一阶段,学生主要通过观察科学现象,将其与相关科学概念相关联,激活先验知识,结合对现象或环境中变量间关系的分析,在发散性思维的基础上从多个视角上提出不同的问题;比较区分所提问题的可行性,进一步确定自己的研究问题,明晰学习目标。



(二)作出假设并制订计划

作出假设是基于研究问题提出假设的过程,其目的是阐明变量之间的关系。学生需通过因果推理类比推理演绎推理等逻辑思维,在已有科学观念基础上,提出可验证的假设,通过不断测试和修正假设来构建知识。



为了对假设进行证实或证伪,学生需要综合利用联想、发散、重组和辩证等多种思维方式制订计划,以便在后续探究过程中合理地分配时间、材料等各种资源。

(三)搜集证据与信息处理

在计划实施的初始阶段,学生使用不同的调查手段和工具,在观察的基础上,借助发散比较分析综合等思维方式搜集证据。利用发散思维,从证据的类型、搜集方式等多维视角考虑证据的搜集:基于比较、分析、综合等思维方式,对证据的准确性和可靠性,及其对主张支持的切合性和充足性进行综合评估。




(四)得出结论与表达交流

得出结论主要是为了建立证据和主张之间的联系,阐释探究的基本结论。学生需要对实验现象、数据和相关文本信息进行推理;通过分析和综合多元因果关系进行假设检验和修正;考虑他们最初的研究问题或假设是否得到了研究结果的回答或支持。


表达交流是一个合作学习的探究过程,包括明确地向他人公开分享自己的证据和观点;通过与他人的交流和辩驳来捍卫自己的观点。

(五)反思评价与应用迁移

在一个探究过程完成之后,学生需要从背景知识出发,联系学习目标,以严谨的态度系统地对探究过程进行批判性的回顾;以分析比较概括等思维活动为基础,对探究过程进行反思和自我评价,同时为新的探究活动提出新的问题。

在一个探究过程结束之后,教师应为学生创建一个新的相关情境,以便学生能够将原有探究过程中所形成的科学观念、科学思维、探究与实践能力、科学态度与责任应用到新的情境中



科学

概念

探究

实践

科学

实践


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