构建基于泛在学习理论地理户外探究学习系统

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1、构建基于泛在学习理论地理户外探究学习系统【摘要】随处可学、随时可学，泛在学习以其创新的学习方式摆脱了传统学习模式和学习场所的限制，成为近年来国内外教育学者研究的热点之一。户外地理学习可以有效地协助学生掌握地理知识，提高地理空间能力以及培养地理素养。本文针对中小学地理户外教学应用的需求，结合教育云、移动手机应用、地图定位服务、地理信息系统等技术，开发了户外地理探究学习系统，并结合基于问题的教学活动设计,探索并实践了一种基于泛在学习理论的资源构建与应用模式。【关键词】泛在学习；户外地理教学；探究学习；

2、教育云；基于问题的学习【中图分类号】G434【文献标识码】A【文章编号】1009—458x(2013)02—0080—06一、引言近年来，计算机技术、网络技术和通讯技术的飞速发展给教育领域带来了深远的影响。网络学习的广泛应用，移动学习、Web2.0等新技术的兴起，使得学习方式从数字化学习(E-Learning移动学习(M-Learning)发展到泛在学习(U-Learning)［1］o泛在学习是指任何人在日常生活中根据需要利用网络服务在任何时间、任何地点、任何环境中进行的学习［2］［3］。由于泛

3、在学习把学习的灵活性和开放性融入人们的日常生活中，它正改变着传统的远程教育模式，使学习者摆脱学习场所、环境与模式的限制，其理论基础、方法与资源建设［4］等引起了国内外学者的广泛关注。户外教学是实现地理教育的一种有效教学方法，让学生运用地理知识来理解地理现象、培养学生的地理素养和地理技能［5］。由于户外教学活动中师生比例低、学生的学习动机难以持续、学生之间协作性较弱等问题，当前在中小学较难组织和开展有效的户外地理教学。以智能手机、平板电脑和掌上电脑(PDA)为终端的移动地理信息系统，因整合了遥感技术

4、、全球定位技术、网络通信技术等数据采集能力，可形象、直观地获取与展现地理信息。将其应用于户外地理探究教学，可实时显示与反映学生所处的环境特征，有利于提高学生的空间认知与推理能力。应用基于问题的学习(Problem-BasedLearning,PBL)来组织户外教学活动,可以协助学生在真实的户外环境下，培养解决问题的技能和自主学习的能力。本文在研究泛在学习系统架构的基础上，针对户外地理教学与学习的应用需求，结合校园教育云平台、基于Android以及iOS平台等智能终端，架设泛在学习的软、硬件架构，并

5、使用GPS定位服务、地理信息系统等技术，开发了基于问题学习的地理户外探究学习资源。二、泛在学习的相关研究及技术方案1.泛在学习的研究现状美国哈佛大学的“支持泛在学习的手持设备”项目、麻省理工学院的“手持式增强现实模拟项目”和“泛在学习游戏项目”,旨在探索无线手持设备如何增强大学里的学习和教学，来实现泛在学习的学习环境［6］。韩国从2004年开始确立U-Korea总体政策规划，旨在构建校园范围和大范围的泛在学习环境［7］。日本德岛大学开发的JAMIOLAS系统，是可以在个人计算机上使用的情境感知语言

6、学习支持系统［8］。这些项目探索了泛在学习的具体内容和学习形式。在我国，关于泛在学习理论的研究也逐步展开，陆续召开了各种关于泛在学习的专题会议。在理论研究的同时，也开始了泛在学习平台的设计与环境的建设。杨孝堂依据学习方式和学习的资源基础将泛在学习的模式分为三类：非正式资源学习、准正式主题学习和正式的课程学习［9］。刘婷等提出基于位置感知的泛在学习模式，通过定位用户进入区域，主动对用户提出服务邀请，并根据学习者的位置变化，提供新环境中的服务内容［10］o杨现民等在综合分析当前e-Learning领域

7、的资源进化现状的基础上，提出了泛在学习资源的进化模型［11］o纵观国内外研究现状，大多围绕泛在学习模式等普遍性特征，并未考虑与现有的学科知识与学习资源特别是云资源的结合。相对于系统与模型构建、学习资源构建来说，教学资源建设的研究没有引起研究人员的重视。1.泛在学习的技术实现方案针对泛在学习的服务架构，刘婷等提出由客户端、网络环境、服务器端和数据库组成的基于位置感知的泛在学习环境架构，给出了一般性的泛在学习系统组织方法，基于PDA终端使用GPS进行位置获得［12］。王世庆基于Struts、Sprin

8、g和Hibernate框架采用MicrosoftSQLServer数据库,Web客户端和Android智能手机终端，设计与实现了基于移动终端的泛在学习研究，主要功能包括用户管理、学习资源管理、生成性数据管理等，建立了一般性课程知识的学习环境，偏重于系统的知识管理与针对个人的记录管理［13］o叶海智等基于GPS定位和RFID标签探测技术构建了个性化知识感知地图系统，使用PDA构建访问客户端，服务器端的数据库主要采用SQLServer2000来存储和管理所有学习者的特征、行为、信息和学