1、2.2 数字化学习与创新 l数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工 具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题。从而完具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题。从而完 成学习任务，形成创新作品的能力。具备数字化学习与创新能力的成学习任务，形成创新作品的能力。具备数字化学习与创新能力的 学生，能够认识数字化学习环境的优势和局限，适应数字化学习环学生，能够认识数字化学习环境的优势和局限，适应数字化学习环 境，养成数字化学习与创新的习惯境，养成数字化学习与创新的习惯: :掌握数字化学习系统、学习资掌握数字
2、化学习系统、学习资 源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习，协同工作、知识分源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习，协同工作、知识分 享与创新创造，助力终身学习能力的提高。享与创新创造，助力终身学习能力的提高。 2.2.1 数字化工具与资源及其优势 l1.1.数字化工具与资源数字化工具与资源 l数字化工具是指能够采集、获取、检索、表示、传输、存储和加工数字化工具是指能够采集、获取、检索、表示、传输、存储和加工 多媒体数字化资源的设备装置。按其功能不同，数字化工具可大致多媒体数字化资源的设备装置。按其功能不同，数字化工具可大致 分为以下几种分为以下几种 (1)数据采集(模数转换)工具。如声卡
3、、视频卡、数码照相机、数码录像机、手写板、扫描仪等 (2)信息获取工具。如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和手机等。 (3)信息检索工具。如搜索引擎和电子词典等。 (4)数字化可视化表达工具。如思维导图和演示文稿等。 (5)信息通信交流与传输工具。如电子邮件、博客、社交软件和视频会议系统等。 (6)信息存储工具。如光盘、U盘、硬盘和服务器等。 (7)信息加工工具。如编程软件、多媒体制作软件、网站制作工具和信息系统制作工具等 (8)三维设计工具。如3D制作软件。3D打印机、虚拟现实和增强现实制作系统等。 l数字化资源是指经过数字化工具处理，可以在多媒体计算机上或网数字化资源是指经过数字化工具处理，
4、可以在多媒体计算机上或网 络环境下运行的。甘可以实现共享的多媒体材料。按其呈现方式不络环境下运行的。甘可以实现共享的多媒体材料。按其呈现方式不 同，数字化资源可分为数字图形、图像、视频、音额、文本，多媒同，数字化资源可分为数字图形、图像、视频、音额、文本，多媒 体应用软件、网站、信息系统体应用软件、网站、信息系统( (数字图书馆、科技馆、博物馆等数字图书馆、科技馆、博物馆等) )， 计算机模拟、数据文件、数据库等。计算机模拟、数据文件、数据库等。 l2.2.数字化工具与资源的优势数字化工具与资源的优势 l(1)(1)获取的便捷性。获取的便捷性。 利用数字化工具与资源学习的学习者可以不受时空和传
5、递呈现方式的限制，通过多种设备，使用各种学 习平台获得高质量课程相关信息，可以实现信息的传送，接收、共享、组织和储存。 l(2)(2)形式的多样性。形式的多样性。 数字化工具与资源以电子数据的形式表现信息内容，其主要的媒体呈现形式有文本，图像、声音、动画、 视频等，极大地丰富了信息内容的表现力。除此之外，其友好的交互界面、超文本结构极大地方便了学 习者的学习，虚拟仿真的应用也更有助于学习者对知识的记忆与理解。 l(3)(3)资源的共享性。资源的共享性。 数字化工具与资源具有共享性属性，可以不断地反复利用、复制、传递和再生，为广泛的使用者所享有， 而信息量不变。 l(4)(4)平台的互动性。平台
6、的互动性。 数字化工具与资源和传统的学习工具与资源相比较，其最大的优势在于互动性。无论是通过网络媒介进 行的学习方式，还是通过光盘等进行的学习方式，其双向交流的互动方式正得到越来越多学习者的喜爱。 一方面， 学习者可以通过网络上的交流工具，实现与教师或学习者之间的交互:另方面，学习者还可以 从学习软件的数据库中寻求问题的答案，同时也可将软件数据库自行更新。 l(5)(5)内容的扩展性。内容的扩展性。 数字化工具与资源的扩展性主要表现为可操作性和可再生性。在可操作性方面，数字化学习的过程，既 是将课程内容进行数字化处理的过程，同时又是利用共享的数字化资源与课程教学进行融合的过程。这 些数字化学习
7、内容能够被评价、被修改和再生产，它允许学习者和教师用多种先进的数字化T具对其进行 运用与再创造。在可再生性方面，经数字化处理的课程学习内容能够激发学习者主动学习的兴趣。 l探究活动探究活动 l交流交流 和同学们一起交流自己使用过的 数字化工具与资源及其优势。 l调查调查 以小组为单位，调查各学科教师 在教学中所运用到的数字化资源 类型，并填入表2-3中。 l3.3.数字化学习的特点数字化学习的特点 l数字化学习是件随计算机多媒体技术、互联网通信技术的发展面产数字化学习是件随计算机多媒体技术、互联网通信技术的发展面产 生的，是信息社会的重要特征。与传统的学习方式不同，数字化学生的，是信息社会的重
8、要特征。与传统的学习方式不同，数字化学 习具有问题化、合作性、个性化、创造性和再生性，开放性等特点。习具有问题化、合作性、个性化、创造性和再生性，开放性等特点。 l(1)(1)问题化。问题化。 产生学习的根本原因是问题，数字化学习特别强调问题在学习活动中的重要作用。在数字化学习的过程 中，学习者一方面参与决定学习问题(或主题)，并围绕问题开展学习，将问题看作学习的动力、起点和 贯穿学习全过程的主线:另一方面通过学习生成问题、提出问题、分析问题和解决问题。 l(2)(2)合作性。合作性。 数字化学习平台为学习者提供了一一个信息交流、资源共享和协作学习的环境。学习者可以在任何时间 通过网络向教师提
9、出问题和请求指导:也可以和其他学习者进行学习交流，而且这种交流是双向的，多对 多的。数字化学习能使学习者从个体封闭的学习和认知中走出来，学会合作学习。 l(3)(3)个性化。个性化。 数字化学习能满足以学习者为中心的。灵活的 和个性化学习的需要。在传统课堂教学中，针 对每一名学习 者较难展开因材施教与个性化学 习。而数字化学习，使这种教与学的方式成为 可能。学习者可以根据自己的特点自行安排学 习进度。从互联网上选择自己需要的资源，按 照适合自己的方式进行学习。在整个学习过程 中，学习者通过数字化学习进行主动的意义建 构，从而获取知识，真正成为学习的主人，如 图2-9所示。 l(4)(4)创造性
10、和再生性。创造性和再生性。 数字化学习具有创造性和再生性。互联网采用超文本链接的形式联结信息，非线性、跳跃性是其重要特 征。网络课程的组织方式符合人们的思维规律，有利于人的发散性思维的发展，也有利于丰富想象力的 培养和创新意识、创新思维的发展。 数字化的课程学习内容使学习过程变得不再枯燥，学习者更愿意参与和沉浸到学习中去。学习者不再是 被动地接收信息，而是采用新颍、熟练的数字化加方法，进行知识的整合、再创造，并作为学习者的学 习成果。数字化学习的可再生性，不仅能很好地激发学习者的创造力，而且为学习者创造力的发挥提供 了更大的可能。 l(5)(5)开放性。开放性。 在社会已进人移动互联时代的今天
11、，数字化学习资源的全球共享，虚报课堂、虚拟学校的出现，使得人 们可以随时随地通过互联网进人数字化的学习环境，实现碎片化学习。学习空间正变得无围墙、无界限。 同时，个体的学习也不再是阶段性的，而是终身的:数字化学习为构建学习型社会提供了有力的保障，推 动了终身教育的发展。 l深人了解数字化学习的各种特点，既有利于我们准确地把握和理解深人了解数字化学习的各种特点，既有利于我们准确地把握和理解 数字化学习的基本内涵，也有利于我们根据数字化学习的特点，有数字化学习的基本内涵，也有利于我们根据数字化学习的特点，有 效地运用数字化学习工具开展自主学习、协同工作与知识分享，适效地运用数字化学习工具开展自主学
12、习、协同工作与知识分享，适 应数字化学习环境。应数字化学习环境。 l分析分析 1.收集身边的、生活中常见的数字化学习事例，分析人们是如何利用数字化学习为生活、学习服务的。 2分析传统学习与数字化学习两种方式的区别，填写表2一4。 2.2.2 体验数字化创新学习过程 l在信息时代，学习者不仅可以向教师与课本学习，而且可以高效利在信息时代，学习者不仅可以向教师与课本学习，而且可以高效利 用数字化工具与资源的优势，在数字化学习环境中。与同伴和教师用数字化工具与资源的优势，在数字化学习环境中。与同伴和教师 高效开展自主、协作、探究学习，创造性地完成具体的学习任务高效开展自主、协作、探究学习，创造性地完
13、成具体的学习任务 l体验：投针实验体验：投针实验 蒙特卡洛方法是计算机模拟的基础，起源于18世纪数学家蒲丰的“投针实验”。投针实验是指在平面上 画有一组间距为d的平行线，将一根长度为l（ld）的针任意掷在这个平面上，求此针与平行线中任一 条相交的概率。这是一个数学上的概率问题。当人们反复进行大量的随机投针实验后，发现了一个独特 的现象，即针与平行线中任一条相交的概率是一个常数。那这个常数的倒数是什么呢？ 下面我们利用开放共享的“网络画板”平 台模拟投针实验，体验使用计算机模拟随 机实验处理确定性数学问题的思维方法。 我们设定平行线的间距d=1，针长l=0.5， 抛掷次数a从100到5000，k
14、为记录针与平行 线中任一条相交的次数，探究针与平行线 中任一条相交的概率的倒数P=a/k的变化。 具体操作步骤如下： （ 1 ） 在 线 打 开 “ 网 络 画 板 （https:/ 点击“开始作图”按钮，进入画板的作图 界面。 （2）点击“文件”菜单的“打开本地文件” 按钮，打开并运行投针实验.npc，如下图 所示。 (3)点击“批抑”按钮。开启成停止 “投掷”。观察P值的变化，重复多 次操作，可发现户=言的近似值，如 图2-12所示。 l交流交流 1.查阅初中数学教材成上网查间有关资料，讨论针与平行线中任一条相交的概率的倒教P-f一的推理过 程，感受教字化模拟实验的建程，体验数字化学习工具
15、的优势。 2.以小组为单位，运用思维导图软件给制思维导图，分类列举在项目实施过程中所涉及的数字化工具， 生成PG文件。并在班级开展交流与评价。 l因数字化学习环境和资源利用方式不同，学习工具、途径和方法多因数字化学习环境和资源利用方式不同，学习工具、途径和方法多 样，数字化学习模式也不尽相同。因此，只有牢固树立数字化学习样，数字化学习模式也不尽相同。因此，只有牢固树立数字化学习 的意识，学会数字化学习的技术手段和方法，养成数字化学习的习的意识，学会数字化学习的技术手段和方法，养成数字化学习的习 惯惯, ,才能促进终身学习，实现自主发展。才能促进终身学习，实现自主发展。 l分析分析 1. 利用教
16、字化学习的特点，运用数字化学习方式，针对小组选定的项目，各小组广 泛收集与项目相关的研究资料。资料的来源可以是报纸杂志、书籍、广播、电视等，也可 以是学习网站、教育资源平台、论坛、电子邮件及搜索引擎等。 2. 按照一定规则将研究素材分门别类进行整理，便于开展研究性学习。 l讨论讨论 思维导图既可以手绘，也可以 使用软件绘制。对于绘制思维 导图的软件，目前比较 知名的有XMind、Mindmanager、 FreeMind等。 现以小组为单 位，自行安装应用XMind、 Mindmanager、FreeMind三种 软件绘制思维导图，小组讨论 比较三者之间的异同，并填写 表2-5。 l项目实施项
17、目实施 各小组根据项目选题及拟订的项目方案，结合本节所学知识，了解数字化工具与资源及其优势，进一步 完善该项目方案中的各项学习活动，并参照项目范例的样式，撰写本组的项目成果报告。 l成果交流成果交流 各小组运用数字化学习工具，将所完成的项目成果，在小组或班级上进行展示与交流，共享创造、分享 快乐。 l活动评价活动评价 各小组根据项目选题、拟订的项目方案、实施情况以及所形成的项目成果，利用教科书附录2的“项目活 动评价表”，开展项目学习活动评价。 本章扼要回顾 l同学们通过本章学同学们通过本章学 习，根据习，根据“知识与知识与 数字化学习数字化学习”知识知识 结构图，扼要回顾、结构图，扼要回顾、
18、 总结、归纳学过的总结、归纳学过的 内容，建立自己的内容，建立自己的 知识结构体系。知识结构体系。 本章学业评价 同学们完成下列测试题(更多的测试题可以在教科书的配套学 习资源包中查看)，并通过“本章扼要回顾”以及本章的项目 活动评价，综合评价自己在信息技术知识与技能、解决实际 问题的过程与方法，以及相关情感态度与价值观的形成等方 面，是否达到了本章的学习目标。 l1.1.单选题单选题 l(1)(1)下列工具中，更适用于免费在线存储学习资源的是下列工具中，更适用于免费在线存储学习资源的是( ) ( ) 。 lA.A.微信微信 B.B.云盘云盘 C.C.博客博客 D.D.微博微博 l(2)(2)
19、以下关于数据、信息和知识相互关系的理解，不正确的是以下关于数据、信息和知识相互关系的理解，不正确的是( ) ( ) 。 lA.A.数据是原始事物现象的符号记录数据是原始事物现象的符号记录 lB.B.信息等同于知识信息等同于知识 lC.C.信息是经加工处理的、具有意义的数据信息是经加工处理的、具有意义的数据 lD.D.知识是经一系列加知识是经一系列加 工处理的数据，具有规律的结构化信息工处理的数据，具有规律的结构化信息 l(3)(3)下列属于数字化学习工具的是下列属于数字化学习工具的是( ( lA.A.视频视频 B.B.音频音频 C.C.多媒体课件多媒体课件 D. D. 思维导图软件思维导图软件
20、 l2.2.思考题思考题 l用思维导图描述数据、信息、知识和智慧之间的关系。用思维导图描述数据、信息、知识和智慧之间的关系。 l3.3.情境题情境题 l(1)(1)在公交车或地铁上，我们经常看到人们使用手机、平板在公交车或地铁上，我们经常看到人们使用手机、平板 电脑等智能设备，或阅读电子书籍，或看新闻，或发微博、电脑等智能设备，或阅读电子书籍，或看新闻，或发微博、 微信等，充分利用碎片化时间进行阅读微信等，充分利用碎片化时间进行阅读.任务任务: :针对这针对这 种情况，对比纸质读物，请说明数字化阅读的利弊。种情况，对比纸质读物，请说明数字化阅读的利弊。 l(2)(2)新学期开始，某新学期开始，某- -中学投入资金配置了演播室。接下来，中学投入资金配置了演播室。接下来， 校团委招募了十儿名同学，成立了校团委招募了十儿名同学，成立了“校园电视台校园电视台”学生社学生社 团，定期制作播报校园新闻。由于演播室尚未配备齐全，团，定期制作播报校园新闻。由于演播室尚未配备齐全， 为便于主持人顺利报道新闻，需要设计一个程序或网页，为便于主持人顺利报道新闻，需要设计一个程序或网页， 实现现场提词器的功能，如右图所示。实现现场提词器的功能，如右图所示。 l任务任务: :应用数字化学习的方法，完成上述任务，并简述其制应用数字化学习的方法，完成上述任务，并简述其制 作过程。作过程。 END
