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1、電腦在科學教學方面的應用,XXX,科學教學目標,提升科學素養 運用科學知識與科學思考 培養解決問題能力 啟發思考、推理、與創造 培養主動學習 達成個人和社會目的 強調生活應用,科學教學問題探討,文憑主義和聯考制度 教學問題：教師的知識論 客觀主義 知識可以傳輸，教師為中心 學習問題： 學生被動接受知識 專心聽講，努力背誦 重記憶，忽視瞭解 套公式，解題快，但生活常識不懂 學生學習特性、教學和課程無法配合,科學教學的本質,知識不是外在客觀實體，知識是個人內在經驗的自我處理和組織，是個人的心智 發明或建構 科學理論只是科學家對自然世界所做的人為解釋 教學無法單靠教師的解說，學生必須自己建構知識的意
2、義 知識的建構需要與社會互動 教師需提供或營造建構的學習環境,教什麼？如何教？,科學知識在哪裡？ 學生如何學習科學知識？ 教師如何營造學習環境？,科學家 的科學,課程中的科學,教師的科學,學生的科學,兒童的科學,課程設計,教學計劃,教室活動,科學知識存在場所 XX,自發知識 （向上爬藤）,（一） （二） （三） （四） 只有正式知 只有自發知 彼此調和一 衝突的 識的情形 識的情形 致的情形 情形,正式知識 （向下爬藤）,學生的四種不同的學習情形(XXX ),建構、解構、和再建構科學知識的過程,科學教育 的過程,理解 科學知識,轉譯過程 或 再結構,建構,解構 再建構,其他知識和判斷,(XX,
3、XX),日常生活知識,在科學情境的實務知識,科學內容的學習基準,理解科學概念與發展科學探討能力 在科學探討、科技、社會、科學史、科學本質的情境下，學習科學內容,如何幫助學生發展科學概念,注意學生日常生活經驗 幫助學生連結日常生活經驗和學校科學學習 幫助學生發展學習意識，促其反思 提供概念應用的情境,如何營造建構式學習環境,科學教學內容應該與學生生活有關 教學宜提供科學的暫時性，可變性 教學應給學生機會可以和老師討論教法和內容 學習需有師生互動 學習需有同儕 互動,電腦的優勢,電腦配合通訊技術，可以增加學習互動 電腦的邏輯運算及儲存能力，可以做解題、模擬及科學示範，讓科學視覺化。 Knowled
4、ge in Images, not in Words,電腦在教育的應用,獨立的電腦課程 培養學生電腦素養電腦軟、硬體、環境的認識與應用 九年一貫課程自然與生活科技課程中資訊應用獨立設計 電腦的使用包括資料的處理與分析、資訊的搜尋與溝通都列入必要的學習項目。,資訊融入各科教學 電腦輔助學習 電腦輔助繪圖 電子資料庫建立 電腦管理教學 遠距教學 ,電腦輔助教學（學習）,教導(instruction) 的定義 教導是已規劃(planned)的學習(learning)經驗 學習 是一種逐漸增加的可接近的(accessible)知識或能力 規劃(planned) 是較詳細的但不一定事先已一步步程式化好的
5、，仍然留有很大空間讓學生控制和逢機性的產生問題，但規劃必受限於學習的特殊目標和教導的模式。,學習的種類 一、非結構式而且無引導式的學習(unstructure and undirected) 幼小兒童由於天生的好奇或是飢餓都會自然的想去抓取物體以求進一步了解周圍世界，這種學習大多是屬於非結構式的與環境互動的學習。,二、非結構式但引導式的學習(unstructure and directed) 學習不是經由用發展出的想法，細心的結構學習的順序，而是以好奇心及立即的需要而實驗和發現什麼來學習，譬如跟著原住民學習語言，當然需要有類似復誦和評估之類的技巧，但概括說，並沒有遵循何種序列或規則學習語言，也
6、沒有使用何種模式或特別技巧學習。發現式學習式這種學習的例子。,三、結構式而引導式的學習(structure and directed) 結構式指經過規劃的，引導是指存有學習目標的，亦及要學習特殊的知識和技能。一般傳統的學校教學是屬於這種的，傳統的教學方法，利用歸納式和演繹式教導的方式學習。,四、結構式而無引導式的學習(structure and undirected) 又稱宗教儀式的學習，給予某一特定形式的人類生活方式，結合人們和他們的過去，使得彼此的焦慮和不確定可以或的解決。,（）教學的意義,一、教學的一般模式 教學程序中，選擇教材，確定教學策略，選用媒體，設計有效教學計劃，實施教學等。 二
7、、（）教學 在電腦上事先規劃完成的學習計劃下，學習者在電腦上學習,為什麼應用電腦於輔助教學上？,（一）、電腦的能力(capability) 電腦發展出的新功能(New capability)，提供學習經驗，拮取資料庫，視覺傳真，線上作業。 太貴、太危險、無法接觸，如核能廠外洩、太空危險化學物、和化學反應的過程、飛行模擬等等 接觸大量資料庫例如氣象資料 彩色影像顯示使得教導的視覺化更好,（二）、電腦提供了接觸(access)遠端資料 對殘障學生和在家自修的學生溝通的方便 遠端訊息接近(access) ：幫助居家和殘障學習 （三）、電腦的效率(efficiency) 效率(efficiency)：
8、CAI具有與教科書和教室講解不同的傳輸能力 電腦科學(dicipline)：促進CAI的發展,（四）、CAI學科領域的進展 CAI的製作因為考慮的更多，包括理論與實用方面，對於如何根據學習和教導的理論來設計課程軟體，會更細心。因而促進其發展。,（）的學習理論,與（）有關的學習理論 桑代克的效果法則S-R-增強 史金納的操作制約S-R-即時的正面增強 認知的理論認知歷程的強化,（）教學的形式,一、Drill and Practice 二、Tutorial 三、Simulation 四、Game 五、Modeling 六、Problem-solving,（）的優點和缺點,優： 、個別化 、補救教學
9、 缺： 、軟體不足與品質 、軟硬體成本太高 、人員訓練的問題,（）的教學效益,學習成就 學習時間 學習保留 學習態度 教育成本,應用電腦於輔助教學之反省,Ross & Morrison(1988): 雖然電腦的互動性和個別化的回餽等良好性質使得CAI表面看起來很好，但是基本的問題是其真正教導的是什麼？ 研究的發現對CAI多持支持的看法，但是並無足夠和強而一致性的証據，可以宣稱CAI比傳統的教法好， 比較合理的解釋是CAI擁有異於講課和教科書的傳輸能力，而如此帶來好處也帶來壞處。,以上使得線上教導更能適應不同的學習者，內容，和教育特質。個別化不是將個人分開而是適應個別的能力和需要，而且也須考慮個
10、別化不是只考慮課程內容的專精，而不顧課程中的社會道德及情感的目標，因此完全的個別化並不是教育的目標。,（）的展望,教育技術 教材 硬體 多媒體,結語,電腦非萬能 Our most important tool in doing and teaching science is our brain, NOT equipment, NOT computers, NOT all the other things we do not have, or have too many off. 不要讓電腦步入電視的前車之鑑,本次作業,從國內外網站找一與數學科學或資訊有關的CAI軟體 簡述這軟體之內容 對這軟體提出評論與建議,