eachers exploited the affordances of dynamic visual presentation, interactivity and immediate
feedback to render underlying scientific concepts and processes more salient and accessible to
learners. Dynamic representations enabled more efficient communication of complex concepts and
acted as cognitive props, alleviating the need for students to formulate their own mental
representations: ‘trying to show the fact that friction increases with acceleration is… very difficult’
whereas ‘animation takes a lot of the effort out [because] they can see it!’ (T), and ‘before it was
just like a blur in the head but [with the simulation] you can see what is happening’ (P). Real-time
data plotting stimulated discussion, prediction, hypothesis testing and questioning of anomalous
results, for example when students in Teacher K’s lesson conjectured about the effect of opening a
parachute in a simulated freefall scenario (see Figure 3). Collaborative investigation of the
consensus everyday belief elicited (namely that the parachutist would elevate momentarily) was
deliberately employed to provoke cognitive conflict. Teacher and student interviews confirmed that
conflict had been successfully addressed through reconciling students’ prediction with the observed
outcome: air resistance increased and speed decreased until forces were balanced and steady
velocity was achieved.
The affordances were exploited via strategies for focusing attention on key underlying concepts,
relationships and processes. Teachers designed lessons carefully to constrain the domain and
accentuate the phenomena of interest (using simulations and animations to present simplified
scenarios and datalogging to achieve ‘cleaner’, less ambiguous results). They guided students in
exploring the consequences of manipulating variables – for example when emulating distance-time
graphs using a motion sensor, or mixing coloured light with a simulation. Time gained through
spending ‘less time at the board, drawing diagrams’ increased opportunities for strategic
questioning and interpretation (e.g. analysing ‘shapes and patterns’ of cooling curve graphs
whereas lower ability groups producing them manually could ‘lose the whole concept’).
Opportunities to assess learning informally and to move students’ thinking on were capitalised
upon through discussion of results or ‘prompting them step by step… to tell me what was
happening’ especially whilst an application was running. Teachers were thus exploiting the direct
manipulation of abstract representations of concrete objects in linking phenomena with theory
(Hennessy & O’Shea, 1993).
11
DRAFT
For example, after asking students to construct their own explanations of gaseous exchange in the
lungs, Teacher C developed a logical scientific narrative by first annotating a projected diagram
(Figure 3) to show the relative concentrations of oxygen and carbon dioxide in an alveolus, then
animating it to demonstrate the process of diffusion. He exploited the dynamic visual
representation and its interactivity while verbally communicating key aspects of the process:
You can see the red blood cells all moving round the capillary... What’s coming in now is
just showing you the oxygen content... What’s coming out you have just seen the carbon
dioxide... So when you’re breathing in you’ve got lots of oxygen here... lots of carbon
dioxide in the blood compared to the alveolus, that diffuses out...
Creating opportunities for student exploration, participation and manipulation was perceived by
teachers to be very important – as corroborated by the research literature and the Bristol University
study described above. However most activity observed was teacher-directed and the rhetoric
concerning discovery learning was not embodied in classroom practice. Constraints operating here
comprised resourcing and technical issues, and existing pedagogical approaches and thinking. The
latter are particularly shaped by concerns about classroom management and control, and by the
systemic subject culture of secondary science which imposes tight curriculum time constraints. The
difficulties consequently faced in interacting effectively with multiple students working in ‘handson’ mode (either with or without technology), mean that without timely teacher intervention
individuals may flounder or develop their own ‘idiosyncratic knowings’ (Godwin & Sutherland,
2004).
Nevertheless, our findings demonstrated that pedagogic expertise for using technology effectively
can be configured to overcome such constraints and concerns via interactive whole class teaching
which supports collective scientific knowledge building. In such lessons (the majority), the
emphasis was on student participation in cognitive rather than physical activity, and talk was
typically focused upon clarifying or interpreting the phenomena made visible on the computer
screen or board; students described how teachers ‘talked us through it’. The above introduction to
Teacher C’s lesson on gaseous exchange exemplified this process; his students asserted that using a
single whiteboard meant ‘you can find things out together, and it's a lot easier’. Similarly, in the
eachers ถูก affordances ของการนำเสนอภาพแบบไดนามิก , การโต้ตอบและตอบรับทันที
สร้างภาพต้นแบบแนวคิดทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการที่สำคัญมากขึ้นและเข้าถึง
ผู้เรียน แบบไดนามิกภาพการใช้งานการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นของแนวคิดที่ซับซ้อนและทำอุปกรณ์ประกอบฉาก
สติปัญญา แก้ไข ต้องให้นักเรียนกำหนดแนวทางของตัวเองจิตใจ
:' พยายามที่จะแสดงความจริงที่ว่าแรงเสียดทานเพิ่มด้วยการเร่งจะยากมาก . . . '
' ภาพเคลื่อนไหวและใช้เวลามากของความพยายามออก [ เพราะ ] พวกเขาสามารถเห็น ' ( T ) , และ ' ' ก่อนที่จะถูก
เหมือนเบลอที่หัวแต่ [ จำลอง ] คุณสามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้น ( P ) เวลาจริง
ข้อมูลวางแผนกระตุ้นการสนทนา , การคาดการณ์ , การทดสอบสมมติฐาน และถามถึงของที่
ผล ตัวอย่างเช่น เมื่อเรียนในวิชาของอาจารย์ K conjectured เกี่ยวกับผลกระทบของการเปิด
ร่มชูชีพในจำลองสถานการณ์ตกต่ำ . . ( ดูรูปที่ 3 ) ร่วมกันตรวจสอบ
เอกฉันท์ทุกวันความเชื่อได้มา ( คือที่นักกระโดดร่มจะยกระดับไปชั่วขณะ ) คือ
จงใจใช้เพื่อกระตุ้นความขัดแย้งที่รับรู้ได้ ครู และการสัมภาษณ์นักเรียนยืนยันว่า
ความขัดแย้งได้รับเรียบร้อยแล้วส่งผ่านคืนดีการทำนายของนักเรียนจาก
ผล : ความต้านทานของอากาศเพิ่มขึ้น และความเร็วลดลงจนบังคับได้สมดุลและความเร็วคงที่
ได้บรรลุแล้ว affordances ถูกโจมตีผ่านทางกลยุทธ์เพื่อเน้นความสนใจที่สำคัญภายใต้แนวคิด
ความสัมพันธ์และกระบวนการครูออกแบบบทเรียนอย่างรอบคอบเพื่อกำหนดโดเมนและ
เน้นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ ( โดยใช้แบบจำลองและภาพเคลื่อนไหวที่นำเสนอง่าย
สถานการณ์และ datalogging บรรลุ ' สะอาด ' , ไม่คลุมเครือผลลัพธ์ ) พวกเขาแนะนำนักเรียนในการสำรวจผลกระทบของการจัดการกับตัวแปร
( ตัวอย่างเช่นเมื่อเผื่อระยะเวลา
กราฟโดยใช้การเคลื่อนไหวเซ็นเซอร์หรือการผสมแสงสี ด้วยการจำลอง เวลาที่ได้รับการใช้จ่ายผ่าน
น้อยกว่าเวลาที่บอร์ด วาดแผนภาพ ' เพิ่มโอกาสเชิงกลยุทธ์
สงสัยและตีความ ( เช่น ' ' วิเคราะห์รูปทรงและลวดลายของเส้นกราฟ
ส่วนเย็นลดความสามารถกลุ่มการผลิตพวกเขาด้วยตนเองสามารถ ' สูญเสียแนวคิด
' ทั้งหมด )โอกาสที่จะประเมินการเรียนรู้แบบไม่เป็นทางการและย้ายนักเรียนคิดเป็นทุน
เมื่อผ่านการอภิปรายผลหรือแจ้งให้พวกเขาทีละขั้นตอน . . . . . . . จะบอกอะไร
ขึ้น ' โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะที่โปรแกรมกำลังทำงาน ครูจึงใช้ประโยชน์จากการจัดการของบทคัดย่อโดยตรง
ใช้แทนวัตถุคอนกรีตในการเชื่อมโยงกับทฤษฎี
ปรากฏการณ์( เฮนเนสซี่&โอเช , 1993 )
6
ร่างตัวอย่างเช่นหลังจากถามนักเรียนเพื่อสร้างคำอธิบายของตัวเองของแก๊สตราใน
ปอด ครู C พัฒนาเรื่องเล่าวิทยาศาสตร์ตรรกะโดยก่อน annotating คาดการณ์แผนภาพ
( รูปที่ 3 ) เพื่อให้ความเข้มข้นของญาติของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในถุงลมเล็กๆ ในปอด , งั้น
ภาพเคลื่อนไหวมันแสดงให้เห็นกระบวนการของการแพร่กระจาย .เขาใช้ประโยชน์จากแบบไดนามิกภาพการแสดงและโต้ตอบด้วยวาจา
ในขณะที่การสื่อสารหลักด้านกระบวนการ :
< >
รูปที่ 3 เกี่ยวกับที่นี่คุณสามารถเห็นเซลล์เม็ดเลือดแดงทั้งหมดย้ายรอบเส้นเลือดฝอย . . . . . . . สิ่งที่กำลังจะเกิดขึ้นในตอนนี้ คือ
แค่แสดงปริมาณออกซิเจน . . . . . . . ที่ออกมาก็เห็นคาร์บอนไดออกไซด์
. . . . . . .ดังนั้นเมื่อคุณกำลังหายใจมีออกซิเจนมากมายที่นี่ . . . . . . . มากมายของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด
เมื่อเทียบกับถุงลมเล็กๆ ในปอดที่แพร่กระจายออกไป . . . . . . .
สร้างโอกาสสำหรับการสำรวจนักเรียนมีส่วนร่วมและจัดการการรับรู้โดย
ครูที่จะสำคัญมากและเป็นการยืนยันโดยการวิจัยวรรณคดีและมหาวิทยาลัยบริสตอล
ศึกษาที่อธิบายข้างต้นแต่ส่วนใหญ่กิจกรรมสังเกตอาจารย์กำกับและวาทศิลป์
เกี่ยวกับการเรียนรู้โดยการค้นพบไม่ได้เป็น embodied ในการปฏิบัติในชั้นเรียน ข้อจำกัดของปฏิบัติการที่นี่
ประกอบด้วย Resourcing และเทคนิคและปัญหาที่มีอยู่และสอนวิธีคิด
หลังโดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปร่างโดยความกังวลเกี่ยวกับการจัดการชั้นเรียนและการควบคุมและโดย
วัฒนธรรม เรื่อง ระบบของหลักสูตรวิทยาศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษา ซึ่งกำหนดเวลาแน่น ข้อจำกัด
ปัญหาจึงเผชิญในการโต้ตอบได้อย่างมีประสิทธิภาพหลายนักศึกษาทำงานในโหมด ' ' แฮนซัน ( มีหรือไม่มีเทคโนโลยี ) , หมายความ ว่า ไม่มีการแทรกแซงเวลาครู
บุคคลอาจดิ้นรน หรือพัฒนาตนเอง " มี knowings ' ( ก็อดวิน& Sutherland
) )แต่ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นถึงความอิสระที่ใช้เทคโนโลยีอย่างมีประสิทธิภาพ
สามารถกำหนดค่าให้เอาชนะข้อจำกัดดังกล่าวและความกังวลผ่านโต้ตอบทั้งชั้นเรียนสอน
ซึ่งสนับสนุนสร้างความรู้ด้านวิทยาศาสตร์รวม ในบทเรียนดังกล่าว ( ส่วนใหญ่ ) ,
โดยมีเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมในการคิด มากกว่า กิจกรรมนักเรียน และพูด
โดยทั่วไปจะเน้นอธิบายหรือตีความปรากฏการณ์ที่ทำให้เห็นบนคอมพิวเตอร์
จอหรือบอร์ด ให้นักเรียนอธิบายว่าครูพูดเราผ่านมันได้ ข้างบนแนะนำ
ครู C เป็นบทเรียนแลกเปลี่ยนก๊าซอย่างต่อเนื่องขั้นตอนนี้ นักเรียนของเขาถูกกล่าวหาว่าใช้
ไวท์บอร์ดเดียวหมายความว่าคุณสามารถค้นหาสิ่งต่าง ๆเข้าด้วยกัน และมันง่าย ' มาก เหมือนกับ , ใน
การแปล กรุณารอสักครู่..