利用虚拟世界及基于代理的模型学习科学探究——计算机化科学探究模型浅析

作     者：曹鹭 Michael J.Jacobson 徐光涛 Cao Lu;Michael J.Jacobson;Xu Guangtao

作者机构：悉尼大学教育与社会工作学院 杭州师范大学教育学院教育技术系浙江杭州311121 

出 版 物：《中国电化教育》 (China Educational Technology)

年 卷 期：2017年第7期

页      面：33-41页

核心收录：

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

主　　题：科学探究 虚拟世界 基于代理的模型 有效失败 

摘      要：目前,针对中学课堂科学学科的学习,长期以来的问题之一是教师认为很难开展教学活动以帮助学生学习科学探究(Scientific Inquiry)这一复杂的知识。为了帮助中学生更好地学习科学探究,该文提供并介绍了一种名为计算机化科学探究(Computational Scientific Inquiry,以下简称CSI)的模型。该模型由3D沉浸式虚拟世界(Virtual World)和基于代理的模型(Agent-Based Modeling)共同实现,并使用了名为有效失败(Productive Failure)的教学理念支撑学习活动的设计。根据CSI模型,我们打造了一个虚拟的3D星球Omosa Virtual World,2D基于代理的模型Omosa Netlogo,并根据有效失败设计了相应的教学活动,三者共同构成了一个基于课堂的短期课程,来帮助学生在生物学科背景下学习科学探究。悉尼两个八年级班级参与了实证研究。在课堂中获得的实证结果证明,学生明显提高了他们在科学探究方面的学习,CSI的应用是卓有成效的。