基于nQuire平臺(tái)的科學(xué)探究學(xué)習(xí)研究

白現(xiàn)萍 王 珺

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基于nQuire平臺(tái)的科學(xué)探究學(xué)習(xí)研究

白現(xiàn)萍 王 珺

（南京師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院，江蘇南京210024）

nQuire科學(xué)探究平臺(tái)由英國(guó)開放大學(xué)和諾丁漢大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)辦，是英國(guó)開放大學(xué)教與學(xué)研究項(xiàng)目的主要研究成果，它以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究過(guò)程、成熟的協(xié)作交流平臺(tái)和優(yōu)秀的探究項(xiàng)目等優(yōu)勢(shì)，為科學(xué)探究學(xué)習(xí)提供了較好的支持。文章結(jié)合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，對(duì)nQuire平臺(tái)的研究背景、特征以及它對(duì)探究性學(xué)習(xí)的支持等進(jìn)行了剖析。最后，文章為我國(guó)探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)提出了以下建議：引入仿真的探究環(huán)境，為學(xué)習(xí)者的探究過(guò)程提供支架，擴(kuò)展協(xié)作交流平臺(tái)和增加權(quán)威的探究資源。

nQuire平臺(tái)；科學(xué)探究過(guò)程；建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論；科學(xué)探究環(huán)境

引言

在信息化時(shí)代，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)是一種較為重要的方式。探究性學(xué)習(xí)是教育界提出次數(shù)較多的學(xué)習(xí)方法。科學(xué)探究是獲取科學(xué)知識(shí)的基本方法，是不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)多種途徑尋求證據(jù)、運(yùn)用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問(wèn)題，并通過(guò)評(píng)價(jià)和交流達(dá)成共識(shí)的過(guò)程?？茖W(xué)探究的一般過(guò)程是提出問(wèn)題和假設(shè)，設(shè)計(jì)研究方案，獲取證據(jù)，分析和處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，評(píng)價(jià)和交流[1]?？茖W(xué)探究性學(xué)習(xí)是一種較為有效的獲取科學(xué)知識(shí)的方法，在探究過(guò)程中以問(wèn)題為學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)方法無(wú)法滿足科學(xué)探究活動(dòng)的需求，需要將科學(xué)技術(shù)與知識(shí)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)造數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源。在技術(shù)的支撐下，學(xué)生自由地開展探究，可以取得更加有效的學(xué)習(xí)。

在此背景下，國(guó)外出現(xiàn)了許多探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)，如Co-Lab、nQuire、Vient和WISE等。2013年9月由Nominet Trust資助、由英國(guó)開放大學(xué)和諾丁漢大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)辦的nQuire科學(xué)探究平臺(tái)（如圖1所示），是與開放科學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作，針對(duì)中學(xué)生創(chuàng)建的科學(xué)探究學(xué)習(xí)環(huán)境[2]。Nominet是世界上最大的網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)機(jī)構(gòu)，其與國(guó)家和國(guó)際組織密切合作研究出能使互聯(lián)網(wǎng)更好、更安全的方法[3]。Nominet Trust是由Nominet于2008年1月創(chuàng)建的一個(gè)獨(dú)立的慈善基金會(huì)，旨在創(chuàng)建能夠極大地利用網(wǎng)絡(luò)積極作用的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目能夠改善互聯(lián)網(wǎng)的訪問(wèn)功能、增加網(wǎng)絡(luò)的安全性，且對(duì)人們的生活和交流產(chǎn)生重大影響[4]。本文分析了nQuire平臺(tái)的相關(guān)研究以及特征，并與國(guó)內(nèi)的平臺(tái)進(jìn)行對(duì)比，旨在為我國(guó)探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)和研究提供參考。

圖1 nQuire首頁(yè)界面

圖2 nQuire平臺(tái)上探究月球巖石項(xiàng)目的探究過(guò)程

一nQuire科學(xué)探究平臺(tái)及其相關(guān)研究

nQuire科學(xué)探究平臺(tái)提供了完整的科學(xué)探究路徑，幫助學(xué)習(xí)者在真實(shí)的科學(xué)環(huán)境下使用正確的探究方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。nQuire平臺(tái)提供的探究主題的神秘性可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，主題與自身生活相關(guān)，可將學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。nQuire平臺(tái)具有協(xié)作交流功能，有專家和同伴學(xué)習(xí)者對(duì)探究主題進(jìn)行評(píng)價(jià)、交流。該平臺(tái)提供完整的科學(xué)探究方法，激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；提供的學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，促進(jìn)了知識(shí)的意義建構(gòu)。整個(gè)平臺(tái)體現(xiàn)了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基本觀點(diǎn)，即情境、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)。國(guó)內(nèi)的一些探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)，如北京師范大學(xué)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的WebIL、清華同方思科系統(tǒng)有限公司開發(fā)的研究性學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、北京育英網(wǎng)絡(luò)有限公司開發(fā)的K-12研究性學(xué)習(xí)平臺(tái)等，與國(guó)外的探究性學(xué)習(xí)相比還有很多不足。國(guó)內(nèi)的平臺(tái)雖然對(duì)探究性學(xué)習(xí)的開展和實(shí)施產(chǎn)生了一定的積極作用，但是仍存在著欠缺：如信息收集和處理能力相對(duì)貧乏、選題方式單一、交流和合作方面存在不足、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)單一[5]。謝紹平[6]在關(guān)于國(guó)外探究平臺(tái)Co-Lab的分析中發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)平臺(tái)的探究性較弱、缺乏對(duì)建?；顒?dòng)的支持和協(xié)作交流不完善。較為突出的是對(duì)于探究活動(dòng)設(shè)計(jì)沒有進(jìn)行深入分析，還未形成完善的探究活動(dòng)步驟模塊[7]。還有研究者總結(jié)出國(guó)內(nèi)探究平臺(tái)的思維引導(dǎo)較弱、探究活動(dòng)支架較少、對(duì)交流討論的關(guān)注較少、缺少相應(yīng)的項(xiàng)目編輯模塊和成熟的評(píng)價(jià)系統(tǒng)[8]。總結(jié)以上研究成果，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)有以下特點(diǎn)：探究過(guò)程不嚴(yán)謹(jǐn)、支架較少不精細(xì)、協(xié)作交流效果較差和探究資源相對(duì)貧乏且不權(quán)威等。

國(guó)外對(duì)于nQuire科學(xué)探究平臺(tái)的研究較多，其中比較典型的是以英國(guó)開放大學(xué)的Sharples為首在nQuire平臺(tái)上開展的一系列實(shí)驗(yàn)研究。Paul等[9]描述了nQuire的發(fā)展，并結(jié)合不同身份的探究者和實(shí)例分析了該平臺(tái)在探究性學(xué)習(xí)中的作用，給出了未來(lái)發(fā)展的建議。以平臺(tái)中較為成熟的項(xiàng)目“Healthy Eating”為例，探究具有一定規(guī)則的學(xué)習(xí)工具——nQuire平臺(tái)在正式和非正式的學(xué)習(xí)環(huán)境中對(duì)探究性學(xué)習(xí)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)nQuire平臺(tái)在兩種學(xué)習(xí)環(huán)境下均能促進(jìn)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的產(chǎn)生，且形成了一系列的探究步驟模型[10]。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究較少，如高強(qiáng)[11]在科學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)研究中對(duì)nQuire進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，鐘士軍[12]在研究高中物理探究學(xué)習(xí)工具設(shè)計(jì)中提到nQuire是一種指導(dǎo)個(gè)性化探究學(xué)習(xí)的軟件。該平臺(tái)是將教、學(xué)、管統(tǒng)一，并完成相關(guān)管理工作，把教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合的綜合性平臺(tái)[13]。孫丹兒[14]在研究中學(xué)階段學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的探究式學(xué)習(xí)環(huán)境中，主要介紹了nQuire的科學(xué)探究步驟，體現(xiàn)了nQuire為教師和學(xué)生提供了基本探究的腳本功能，但對(duì)于nQuire的其它版塊沒有進(jìn)行詳細(xì)的介紹。總結(jié)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)國(guó)外對(duì)于nQuire的研究涉及面較廣且研究較深，而國(guó)內(nèi)的研究貧乏且多為簡(jiǎn)單描述，其中孫丹兒的研究較為典型。下面本文將針對(duì)nQuire的具體特征進(jìn)行詳細(xì)分析，并加以總結(jié)。

二 nQuire科學(xué)探究平臺(tái)的特征分析

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是由教師把知識(shí)簡(jiǎn)單地傳遞給學(xué)習(xí)者，而是由學(xué)習(xí)者自己建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)意義，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得[15]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)創(chuàng)建與學(xué)習(xí)相關(guān)的情景和學(xué)習(xí)中與同伴的協(xié)作交流，nQuire科學(xué)探究平臺(tái)按照科學(xué)探究的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)步驟，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建一定的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu)。該平臺(tái)為學(xué)習(xí)者提供論壇，供其進(jìn)行合作交流，在相關(guān)的論壇中分享學(xué)習(xí)材料，以小組的形式進(jìn)行合作，通過(guò)協(xié)商討論完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

1 仿真的學(xué)習(xí)探究環(huán)境

nQuire平臺(tái)與開放科學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作，針對(duì)中學(xué)生創(chuàng)建科學(xué)探究學(xué)習(xí)環(huán)境。開放科學(xué)實(shí)驗(yàn)室是由英國(guó)開放大學(xué)主辦、歐勝微電子（Wolfson）資助。該實(shí)驗(yàn)室旨在為創(chuàng)新性實(shí)用科學(xué)教學(xué)開發(fā)能進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)的國(guó)際虛擬實(shí)驗(yàn)室[16]。虛擬儀器、交互式屏幕實(shí)驗(yàn)和3D沉浸式環(huán)境變革了真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使學(xué)習(xí)者像真正的科學(xué)家一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在較為嚴(yán)格的探究指導(dǎo)下，開放科學(xué)實(shí)驗(yàn)室將會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣并引導(dǎo)其進(jìn)入科學(xué)的世界，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)者的科學(xué)素養(yǎng)。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)或者類似于真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)。在一定的學(xué)習(xí)情境下，學(xué)習(xí)者的主動(dòng)探索能夠促進(jìn)新舊知識(shí)的結(jié)合，激活思維和創(chuàng)造力，提高學(xué)習(xí)者獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。nQuire平臺(tái)所提供的探究環(huán)境，與學(xué)習(xí)者所學(xué)知識(shí)密切結(jié)合，符合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基本觀點(diǎn)。

2 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究過(guò)程

知識(shí)的獲得并不是簡(jiǎn)單地將知識(shí)傳授給學(xué)習(xí)者，而是學(xué)習(xí)者在一定的學(xué)習(xí)環(huán)境中通過(guò)自主探究發(fā)現(xiàn)而有意義地構(gòu)建的。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究步驟是科學(xué)工作順利進(jìn)行的前提，科學(xué)家遵循這樣的步驟進(jìn)行探究活動(dòng)，便于對(duì)所觀察的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的分析和論證，進(jìn)而產(chǎn)生可信的結(jié)果。然而，一般的學(xué)習(xí)者尤其是毫無(wú)科研經(jīng)驗(yàn)的中小學(xué)生，他們沒有成熟的研究套路，若不加以指導(dǎo)，他們搜集資料、分析數(shù)據(jù)的方法等可能并不科學(xué)，產(chǎn)生的結(jié)果也毫無(wú)價(jià)值。針對(duì)這一現(xiàn)象，nQuire平臺(tái)提供了完整的模擬科學(xué)調(diào)研訓(xùn)練的步驟，學(xué)習(xí)者不需要具備與調(diào)查項(xiàng)目相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，只要按照科學(xué)家所遵循的規(guī)范步驟進(jìn)行探究，就可獲得一般科學(xué)探究過(guò)程的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外，nQuire還提供了部分可靈活進(jìn)行自由組合和改變的調(diào)查步驟，以幫助學(xué)習(xí)者形成有自己特色的研究。

nQuire平臺(tái)為學(xué)習(xí)者提供了兩種探究方式：參與首頁(yè)上已有的優(yōu)秀研究項(xiàng)目和學(xué)習(xí)者自己創(chuàng)建研究項(xiàng)目。nQuire平臺(tái)提供的一般科學(xué)探究步驟為：確定主題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找解決方法、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，且每個(gè)步驟都附帶相應(yīng)的探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)者根據(jù)調(diào)查主題的不同對(duì)項(xiàng)目的步驟進(jìn)行合理的添加和刪除。nQuire平臺(tái)在學(xué)習(xí)者自由創(chuàng)建項(xiàng)目的同時(shí)，為學(xué)習(xí)者提供了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄坎襟E，規(guī)范了探究過(guò)程。這樣既激發(fā)了學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，又教會(huì)了學(xué)習(xí)者科學(xué)探究的方法。

3 成熟的協(xié)作交流平臺(tái)

協(xié)作交流是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)之一。協(xié)作應(yīng)該貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程，包括指導(dǎo)者與學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的協(xié)作；交流是協(xié)作過(guò)程的基本環(huán)節(jié)，協(xié)作學(xué)習(xí)的過(guò)程就是交流的過(guò)程，使每個(gè)學(xué)習(xí)者的想法為整個(gè)學(xué)習(xí)群體所共享，從而推動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)程。

論壇是nQuire平臺(tái)提供的交流空間，主要分為三個(gè)版塊：①與平臺(tái)相關(guān)的論壇。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)使用平臺(tái)中遇到的技術(shù)和操作方面的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)。該平臺(tái)的管理者會(huì)給與及時(shí)的解答和幫助，這樣能夠保證學(xué)習(xí)者順利完成探究活動(dòng)。②探究項(xiàng)目相關(guān)的論壇。在論壇中學(xué)習(xí)者針對(duì)研究項(xiàng)目提出疑問(wèn)和交流心得，論壇中的專家可以幫助解決問(wèn)題；nQuire平臺(tái)以學(xué)習(xí)者自由探究為主，合作交流在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中占重要地位，問(wèn)題的及時(shí)解決可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；通過(guò)了解他人的學(xué)習(xí)進(jìn)度可以起到自我監(jiān)督的作用；在論壇中與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行爭(zhēng)辯和交流，可推動(dòng)對(duì)研究項(xiàng)目的拓展性思考。③與科學(xué)相關(guān)的論壇。本版塊為學(xué)習(xí)者提供與科學(xué)相關(guān)的最新信息，方便學(xué)習(xí)者尋找感興趣的調(diào)查主題，與此同時(shí)也提高了自身的科學(xué)素養(yǎng)；該論壇還提供一些最新的科學(xué)研究方法，以供學(xué)習(xí)者參考，確?？茖W(xué)探究活動(dòng)順利進(jìn)行。

4 優(yōu)秀的探究項(xiàng)目

nQuire平臺(tái)提供了各種成熟的探究項(xiàng)目。學(xué)習(xí)者可以直接按照上面的步驟進(jìn)行探究，節(jié)省了再創(chuàng)建新項(xiàng)目的時(shí)間。圍繞這些項(xiàng)目，已有學(xué)習(xí)者公布了自己的探究主題、過(guò)程和結(jié)果，為初學(xué)者進(jìn)行科學(xué)探究提供了支架，提高了探究學(xué)習(xí)的質(zhì)量。nQuire平臺(tái)中已經(jīng)成功發(fā)布了6個(gè)項(xiàng)目，其中“探測(cè)月球巖石”項(xiàng)目是nQuire平臺(tái)與開放科學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作創(chuàng)建的比較成功的案例；再加上該項(xiàng)目具有一定的神秘性，可激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，故本研究對(duì)此案例進(jìn)行分析。

地球和宇宙是初中科學(xué)課程的主題之一，了解宇宙中存在不同層次的天體系統(tǒng)，體會(huì)宇宙的奧妙，可逐步建立自然界的整體性、層次性和系統(tǒng)性的科學(xué)思想觀念[17]。在收集資料、觀察和討論中，激發(fā)學(xué)生對(duì)于天文現(xiàn)象的興趣和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的宇宙觀。nQuire平臺(tái)中的“探測(cè)月球巖石”項(xiàng)目的研究過(guò)程如圖2所示。該項(xiàng)目在平臺(tái)提供的基本探究步驟的基礎(chǔ)上加以修改，可分為7個(gè)步驟：挑戰(zhàn)、觀看樣本、決定問(wèn)題、計(jì)劃方法、檢查樣本、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論，步驟成圓環(huán)狀可循環(huán)進(jìn)行。調(diào)查可以從任何一個(gè)階段開始，并且每一階段都建立在前一個(gè)活動(dòng)的基礎(chǔ)上。虛線代表了階段之間的依賴關(guān)系，如分析數(shù)據(jù)階段需要檢查樣本階段收集到的數(shù)據(jù)為支撐，還需回顧計(jì)劃方法、決定問(wèn)題、觀看樣本和挑戰(zhàn)這幾個(gè)階段的知識(shí)。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是探究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論之一，創(chuàng)建與學(xué)習(xí)相關(guān)的情景和學(xué)習(xí)中的協(xié)作交流是其主要觀點(diǎn)?！疤綔y(cè)月球巖石”項(xiàng)目深入貫徹了這兩個(gè)觀點(diǎn)，且其探究過(guò)程能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法并培養(yǎng)科學(xué)探究能力。①創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境。項(xiàng)目的研究對(duì)象并非日常所見，學(xué)習(xí)者不能親臨觀測(cè)，故較難確定探究問(wèn)題。nQuire平臺(tái)與開放科學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室合作，創(chuàng)建較為真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。在真實(shí)情境中探究發(fā)現(xiàn)的知識(shí)可促進(jìn)新舊知識(shí)產(chǎn)生聯(lián)系，加強(qiáng)新知識(shí)的理解；②協(xié)作交流。項(xiàng)目中創(chuàng)設(shè)相關(guān)的論壇，供學(xué)習(xí)者進(jìn)行交流和協(xié)作。論壇中學(xué)習(xí)者可以分享研究成果，評(píng)價(jià)其它的研究項(xiàng)目，提出疑惑，有相關(guān)領(lǐng)域的專家解答；③激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)?？茖W(xué)探究學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主探究，在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中占據(jù)主體地位，故激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是探究項(xiàng)目順利進(jìn)行的關(guān)鍵。該項(xiàng)目的探究主題是月球巖石，主題充滿神秘性，可激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣；④培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者的科學(xué)探究能力。自主學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握相關(guān)的科學(xué)探究方法至關(guān)重要。向?qū)W習(xí)者設(shè)下挑戰(zhàn)，參考系統(tǒng)提供的科學(xué)探究方法和數(shù)據(jù)分析策略，按照步驟了解研究對(duì)象，提出問(wèn)題，尋找探究方法，收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，進(jìn)而建構(gòu)相關(guān)的規(guī)律和原理，掌握科學(xué)探究方法，從而提高科學(xué)探究能力。

5 科學(xué)的數(shù)據(jù)收集和分析方法

nQuire平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)收集的方向，可以避免在收集數(shù)據(jù)中做無(wú)用功。提供的數(shù)據(jù)分析方法確保了數(shù)據(jù)結(jié)果的有效性，對(duì)初學(xué)者而言，可減少尋找正確數(shù)據(jù)分析方法的麻煩?！疤綔y(cè)月球巖石”項(xiàng)目的一個(gè)案例主題是“比較灰塵顆粒和巖石的不同”，其中“觀看樣本環(huán)節(jié)”階段需要對(duì)4種樣本（如圖3所示）進(jìn)行深入的探究。學(xué)習(xí)者按照系統(tǒng)提示，從樣本的快照、大小、顏色、透明度和晶體形狀等方面進(jìn)行分析。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，nQuire提供了常見的分析方法，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形或者圖表可視化，以便于結(jié)果的分析。例如，在“我的飲食健康嗎？”這個(gè)項(xiàng)目中，將學(xué)習(xí)者日常飲食中所含的物質(zhì)成分與個(gè)體標(biāo)準(zhǔn)的攝入量以柱形圖的形式描繪出來(lái)（如圖4所示）。

圖3 探測(cè)月球巖石項(xiàng)目中觀察的四種樣本

圖4 我的飲食健康嗎？項(xiàng)目中數(shù)據(jù)分析

6 權(quán)威的科學(xué)探究學(xué)習(xí)資源

官方的學(xué)習(xí)資源是進(jìn)行科學(xué)探究的前提。前期調(diào)查資料的權(quán)威性增加了調(diào)查結(jié)果的信度，正確的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)探究方法有助于建立正確的科學(xué)觀念。nQuire平臺(tái)由英國(guó)開放大學(xué)和諾丁漢大學(xué)聯(lián)合主辦，這兩所高校為平臺(tái)提供了權(quán)威的教育觀念和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究步驟。

在“探測(cè)月球巖石”探究項(xiàng)目中，關(guān)于樣本和月球巖石的更多信息可以鏈接到月球和行星研究所和國(guó)家航空和宇宙航行局網(wǎng)頁(yè)上。關(guān)于巖石樣本的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)入由英國(guó)開放大學(xué)和國(guó)家航空和宇宙航行局（NASA）聯(lián)合承辦的虛擬實(shí)驗(yàn)室（如圖5所示），該實(shí)驗(yàn)室為學(xué)習(xí)者提供了虛擬的科學(xué)探究工具，如利用虛擬顯微鏡對(duì)巖石進(jìn)行觀測(cè)。虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)習(xí)者提供巖石樣本的詳細(xì)信息，以便樣本的數(shù)據(jù)收集和分析[18]?！拔业娘嬍辰】祮?？”項(xiàng)目可以鏈接到英國(guó)國(guó)民醫(yī)療服務(wù)體系的在線服務(wù)平臺(tái)（NHS Choices），來(lái)了解關(guān)于健康飲食的信息[19]（如圖6所示）。NHS Choices是英國(guó)最大的醫(yī)療服務(wù)網(wǎng)站，提供全面的醫(yī)療信息服務(wù)，幫助人們管理自己的醫(yī)療保健，同時(shí)利用網(wǎng)站上的服務(wù)可以幫助養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣。

圖5 開放科學(xué)實(shí)驗(yàn)室界面

圖6 NHS Choices首頁(yè)界面

三nQuire平臺(tái)對(duì)我國(guó)探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)的啟示

結(jié)合上面對(duì)nQuire科學(xué)探究平臺(tái)的分析，本研究針對(duì)我國(guó)學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)提出了以下建議：

1 引入仿真的探究環(huán)境

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是在真實(shí)的或者類似于真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境下發(fā)生的，注重學(xué)生在這樣的情境下自主學(xué)習(xí)探索，激活已有知識(shí)圖式，將新的知識(shí)納入到已有的知識(shí)中，進(jìn)而生成新的圖式，對(duì)知識(shí)進(jìn)行意義建構(gòu)。當(dāng)今社會(huì)重視創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的傳授式教育已無(wú)法滿足學(xué)習(xí)者的需求，教師應(yīng)該讓學(xué)生在探究環(huán)境下自主學(xué)習(xí)非結(jié)構(gòu)化、開放性知識(shí)，這樣才能夠培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。我國(guó)在建設(shè)探索類的學(xué)習(xí)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)當(dāng)引入一些成熟的學(xué)習(xí)探究環(huán)境，為學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的意義建構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

2 為學(xué)習(xí)者的探究過(guò)程提供支架

維果斯基的最近發(fā)展區(qū)認(rèn)為學(xué)生的發(fā)展有兩種水平：一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，是指獨(dú)立活動(dòng)時(shí)所能達(dá)到的解決問(wèn)題的水平；另一種是學(xué)生的發(fā)展水平，也就是通過(guò)教師或者教學(xué)的幫助能夠達(dá)到的水平——這兩種發(fā)展水平之間的距離就是最近發(fā)展區(qū)。在最近發(fā)展區(qū)為學(xué)生提供一定的幫助，學(xué)生就能夠達(dá)到發(fā)展水平。而在探究過(guò)程中為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架，也能夠幫助學(xué)習(xí)者順利達(dá)到發(fā)展水平。我國(guó)的探究學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)探究過(guò)程的支持，幫助學(xué)習(xí)者順利完成學(xué)習(xí)，掌握科學(xué)的探究方法和步驟。在提供嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄窟^(guò)程的同時(shí)，還應(yīng)該在平臺(tái)中增加科學(xué)探究常用的數(shù)據(jù)收集和分析方法，以供學(xué)習(xí)者參考。

3 擴(kuò)展協(xié)作交流平臺(tái)的功能

成功的交流平臺(tái)不僅能夠幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，還可以維持學(xué)習(xí)者探究的興趣和動(dòng)機(jī)。通過(guò)交流平臺(tái)，學(xué)習(xí)者與同伴交流探究心得，了解他人的探究進(jìn)程，可起到自我激勵(lì)的作用。對(duì)交流平臺(tái)進(jìn)行分類（如分為項(xiàng)目交流平臺(tái)、科學(xué)話題交流平臺(tái)等），不同的討論板塊方便學(xué)習(xí)者查詢需要的信息，可以節(jié)省時(shí)間并有針對(duì)性地解決問(wèn)題。在交流平臺(tái)中應(yīng)該增加問(wèn)題解決專家板塊，使問(wèn)題解決專家可以與學(xué)習(xí)者交流，并積極主動(dòng)地提出相應(yīng)的討論話題，以引發(fā)學(xué)習(xí)者參與討論的興趣。問(wèn)題解決專家應(yīng)該在學(xué)習(xí)者提出問(wèn)題時(shí)及時(shí)給與幫助，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。

4 增加權(quán)威的探究資源

擁有優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源是學(xué)習(xí)平臺(tái)成功的基礎(chǔ)，權(quán)威的知識(shí)環(huán)境可以確保探究的正確性。官方權(quán)威的學(xué)習(xí)途徑不僅擴(kuò)展了探究資源，還增加了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。同時(shí)，權(quán)威的學(xué)習(xí)資源大多數(shù)是由相應(yīng)主題的專家共同研究探討出來(lái)的，因此擁有科學(xué)的知識(shí)架構(gòu)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蚣?，更加符合教育理念，且知識(shí)的可信度較高?；诖?，我國(guó)的科學(xué)探究平臺(tái)應(yīng)該與國(guó)家科學(xué)主題相關(guān)的網(wǎng)站或者實(shí)驗(yàn)室結(jié)合起來(lái)，為學(xué)習(xí)者的探究活動(dòng)提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源。

四結(jié)論

nQuire平臺(tái)作為一款基于網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)平臺(tái)，其逼真的探究環(huán)境創(chuàng)造了學(xué)習(xí)條件；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄坎襟E和優(yōu)秀的研究項(xiàng)目提供了學(xué)習(xí)支架；強(qiáng)大的協(xié)作交流平臺(tái)有助于合作學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)習(xí)行為的管理和控制；權(quán)威的探究資源確保了探究的科學(xué)性，這些方面可以為我國(guó)探究性學(xué)習(xí)平臺(tái)的研究和建設(shè)提供借鑒。然而nQuire平臺(tái)仍然存在需要改進(jìn)的地方，如缺少小組之間任務(wù)進(jìn)度的展示（有激勵(lì)和監(jiān)督作用）、缺少平臺(tái)中研究項(xiàng)目的詳細(xì)分類、需將nQuire平臺(tái)放在更加輕便的移動(dòng)設(shè)備上等。

[1][17]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011:1-41.

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[18]The Open University and NASA. OU-NASA virtual microscope[OL].

[19]The UK Government. NHS choices[OL].

編輯：小西

Research on Scientific Inquiry Learning based on nQuire Platform

BAI Xian-ping WANG Jun

nQuire was jointly established by the Open University of UK (OUUK) and the University of Nottingham, which was also the main achievement of the teaching and learning research project of OUUK. It provides good support to scientific inquiry learning by virtue of its rigorous scientific inquiry process, mature collaborative communication platform and excellent exploratory projects. Combined with constructivism learning theory, this article analyzed the background and characteristics of nQuire, and its supports to scientific inquiry learning. This paper could provide the following suggestions for the construction of inquiry-based learning platform in our country:introducing the simulation of inquiry-based learning environment, providing support for exploring process of learners, extending the collaboration communication platform and increasing the authoritative exploration resources.

nQuire platform; scientific inquiry process; constructivism learning theory; scientific inquiry environment

G40-057

A

1009—8097（2016）10—0060—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.10.009

白現(xiàn)萍，在讀碩士，研究方向?yàn)榻逃螒?，郵箱為baixianping8@163.com。

2016年3月27日