發(fā)布時間：2020-07-10 18:07

【摘要】：在高中生物學(xué)習(xí)中，“遺傳和進(jìn)化”是三大必修模塊之一，與我們的生活實際緊密聯(lián)系。但由于這方面知識非常抽象，以微觀層面知識為主，因此，在常規(guī)條件下，學(xué)習(xí)這方面知識非常困難。學(xué)生在學(xué)習(xí)這方面知識時，普遍存在厭學(xué)情況。急需新的講解、認(rèn)知和探究的資源和工具，為學(xué)生構(gòu)建有效的學(xué)習(xí)環(huán)境。實踐證明，通過信息技術(shù)構(gòu)建“遺傳與進(jìn)化”的有效學(xué)習(xí)環(huán)境是可行的，也是目前比較有效的途徑。 近年來，在應(yīng)用信息技術(shù)構(gòu)建“遺傳與進(jìn)化”的學(xué)習(xí)環(huán)境方面，在高中階段開展的研究和應(yīng)用較多，曾有很多學(xué)者從不同方面做了大量的研究和應(yīng)用，但在總體上看，效果并不理想。主要原因是，信息技術(shù)與“遺傳和進(jìn)化”的融合思路和方法有問題，導(dǎo)致即使有技術(shù)含量高的軟件，但缺乏針對性和有效性；從融合層次上看，主要是平移性和按整合點兩種層次，對“遺傳和進(jìn)化”的領(lǐng)域模型沒有深入分析，而領(lǐng)域模型不科學(xué)或缺失，技術(shù)的應(yīng)用是很難產(chǎn)生效果的；支撐環(huán)境與資源主要以專題網(wǎng)站或?qū)Ｓ密浖�為主，針對“遺傳與進(jìn)化”模塊的某個或某類知識點，而缺乏對“遺傳與進(jìn)化”模塊的系統(tǒng)分析與整體考慮，從而缺乏體現(xiàn)共性規(guī)律、又能滿足個性化學(xué)習(xí)的簡易工具；主要利用社會性軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)溝通與協(xié)作，缺少針對生物學(xué)科的溝通交流工具。 本論文定位于解決高中生物“遺傳與進(jìn)化”模塊中的領(lǐng)域模型研究缺失、學(xué)習(xí)系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)性以及缺乏學(xué)科內(nèi)容共性基礎(chǔ)支撐工具的問題。論文以軟件工程方法學(xué)貫穿其中，首先以高中生物“遺傳與進(jìn)化”模塊為研究對象，以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)，以對“遺傳與進(jìn)化”模塊的教學(xué)現(xiàn)狀及需求分析為現(xiàn)實依據(jù)，以智慧教育及高階思維培養(yǎng)為價值取向，以“遺傳與進(jìn)化”模塊學(xué)習(xí)中的整合點和解決辦法為核心，在分析數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)成要素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了“遺傳與進(jìn)化”領(lǐng)域模型。然后依據(jù)所提出的“遺傳與進(jìn)化”領(lǐng)域模型，從學(xué)科應(yīng)用、支撐工具和公共服務(wù)平臺三層進(jìn)行了總體設(shè)計，其中學(xué)科應(yīng)用層包括基本知識與規(guī)律認(rèn)知工具、生命現(xiàn)象解釋訓(xùn)練工具，以及生產(chǎn)應(yīng)用探究工具；支撐工具層具體包括學(xué)科教學(xué)工具、虛擬仿真實驗室、教學(xué)資源庫、網(wǎng)絡(luò)題庫系統(tǒng)、互動交流工具等；公共服務(wù)平臺包括服務(wù)器虛擬化、云存儲技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，將完成系統(tǒng)的最基本底層支撐。 在進(jìn)行“遺傳與進(jìn)化”領(lǐng)域模型及總體架構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，具體包括：針對“遺傳與進(jìn)化”當(dāng)中的基本知識與規(guī)律部分，基于內(nèi)容分析法對學(xué)科知識進(jìn)行充分分析，分別構(gòu)建概念與事實、結(jié)構(gòu)與模型、規(guī)律與方法三類共性基礎(chǔ)支撐工具；針對“遺傳與進(jìn)化”當(dāng)中的生命現(xiàn)象解釋部分，從學(xué)科特點和交互特點出發(fā)，分別設(shè)計了話題討論、案例闡述、現(xiàn)象解釋、實驗互動等主要支撐工具；針對“遺傳與進(jìn)化”當(dāng)中的生產(chǎn)應(yīng)用部分，基于學(xué)科內(nèi)容及學(xué)習(xí)規(guī)律的分析，構(gòu)建了探究學(xué)習(xí)支撐工具。論文還針對所設(shè)計的系統(tǒng)和關(guān)鍵支撐工具進(jìn)行了應(yīng)用案例設(shè)計及成效分析。 本論文所形成的針對“遺傳與進(jìn)化”內(nèi)容的、有益于學(xué)生智慧培養(yǎng)的領(lǐng)域模型、數(shù)字化學(xué)習(xí)系統(tǒng)及工具，對于數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的理論與模型將具有很好的補(bǔ)充和完善作用，對信息技術(shù)與學(xué)科深入融合的理論與方法具有理論發(fā)展及案例補(bǔ)充價值。在實踐價值方面，本論文所設(shè)計的“遺傳與進(jìn)化”學(xué)習(xí)系統(tǒng)、基本知識與規(guī)律認(rèn)知工具、生命現(xiàn)象解釋訓(xùn)練工具以及生產(chǎn)應(yīng)用探究工具，能夠為從事學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)機(jī)構(gòu)提供必要的參考和借鑒；為教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)提供有利支撐，能夠很好的支持“遺傳與進(jìn)化”模塊的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；所設(shè)計的案例也能夠為教學(xué)應(yīng)用提供實際參考和操作規(guī)程。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：G633.91
【圖文】：

本文編號：2749268