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数字化学习模型为学生探究学习搭建了一种交互学习情境，它改变了以往静态的演示性教学方式，满足了学生主动探究的需要，从而促进学生产生积极的学习行为和建构性的学习过程。
随着现代教育技术的发展，寻找一种有效的教学工具，促进学生“自主探究与建构性的学习”已越来越重要。数字化学习模型体现了这种要求，它不仅能激发学生强烈的学习动机，更能作为一种交互平台，引导学生自主体验、自主探究。本文以几个数字化课件为例，分析数字化学习模型在教学中的应用，并对有关问题进行阐述。
1 数字化学习模型的概念及作用
1.1 概念界定
作为一种新的教学工具，一般认为数字化学习模型是利用现代计算机的数字计算、数字处理、数字模拟、数字动画、数字反馈等技术，将学科知识的基本原理，逻辑概念的推理过程，互动的模拟操作，以交互模型的形式呈现给学生。同时，利用程序语言设计强大的交互反馈信息，引导学生自主探究。
1.2 促进了“教与学”方式的变革
数字化学习模型改变了传统教学静态的演示性呈现方式，它搭建了一种以学生为中心，以自主探究为导向，利用交互程序的反馈信息指导操作的教学情境。这时，学生成为学习的主体，教师成为学生学习的合作者、组织者、促进者，从而使“教与学”的方式发生了重大的变革。
1.3 突破了传统教学的局限性
建构主义认为，知识是在个体与环境相互交互作用下，通过意义建构的方式而获得。传统教学模式下，学生处于被动接受状态，无法从自身体验去建构知识。数字化学习模型所具有的开放性、直观性，以及利用交互反馈信息引导学生主动探究的学习方式，有利于学生建立新旧知识的联系，有利于学生获得对该学科学习的积极体验与情感，从而使数字化学习模型成为学生认知和探究学习的关键。
2 数字化学习模型的设计原则
2.1 选择那些适合数字化动态模拟的教学内容
不是所有的教学内容都适合开发成数字化学习模型。学科知识的有些内容，需要学生自己操作、体验，如果只是应用电教媒体静止的演示，则无法满足学生学习的需要。其实，这正是数字化学习模型的优势，它能把学科知识的基本原理、逻辑概念的推理过程用数字化的形式动态模拟，把复杂的操作过程用虚拟现实技术实现。在人美版小学三年级美术《我们的社区》关于取景构图教学时，如果只是应用计算机截取几幅静态图片演示说明不免显得单薄，不足以完全体现教学内容，转而采用设计数字化学习模型的方法，设计了《取景框》，很好地解决了这一问题。模型提供了与真实情景类似的社区场景，学生应用模型学习时，可以操控“取景框”动态的在长卷式的“社区全景图”中动态选择自己满意的构图，如果对自己的选择不满意，还可以回到场景中的“社区全景图”中重新开始，这种体验过程本身就是一种创造过程，它极大地启发了学生思维，培养了学生独立思考和自主探究的能力。
2.2 设计要有趣
兴趣是最好的老师。学生有了兴趣，才能激发其主观能动性，教学才能收到良好效果。趣味性正是数字化学习模型的优势所在，它能让书本静止的页面动态化，让学科知识的基本原理条理化，让抽象的概念形象化，让互动的操作直观化，从而让学生学得轻松、学得快乐。
2.3 设计要生活化
所有的知识都来源于生活实践。把数字化学习模型和生活实践相结合，就将课堂教学延伸到生活中，加强了学科知识和生活的联系，也培养了学生利用所学知识解决实际生活问题的能力。
2.4 设计要给学生留下思维想象的空间
数字化学习模型不能设计强制性引导学生得出唯一结论的流程。它的未知性吸引着学生去探索，它所构建的交互反馈式学习情境，可以使学生通过动手操作、亲身体验，逐步揭示事物的变化发展规律，从而促进学生思维的发展。
2.5 设计要发挥程序语言的优势构建交互反馈
Richard E﹒ Mayer[1]在《多媒体学习》一书中指出，当多媒体学习材料具有交互性，并且能由学习者自由操控时，能促进学习者产生积极的学习行为与建构性的学习过程。伴随着现代教育技术的发展，虚拟交互的大量出现与应用，代替了传统面对面式的实体交流[2]。数字化学习模型就是充分运用交互技术引导学生体验、探究。学生应用模型学习时，交互反馈信息让学生知道发生了什么，知道自己的操作是否正确，这样学生可及时了解自己的学习过程，从而为下一步操作提供支持。这种反馈信息包括学生目前在做什么，处于什么位置，以及操作的提示信息。
用程序语言设计交互式反馈信息主要有4种方法：利用视觉来设计交互式反馈，例如，鼠标指向场景中某一具有交互属性的对象时，该对象高亮显示；利用音效来设计交互式反馈；利用动画来设计交互式反馈，例如，鼠标拖动剪刀剪裁时，预先设计的剪刀动画开始播放；利用文本来设计交互式反馈，例如，学生的每一步操作，都能得到相应的提示、鼓励甚至警告文字。
交互是一种认知参与，它直接影响学生对预期学习目标的理解。用程序语言设计的交互操作、交互反馈，已经成为衡量数字化学习模型的关键标准。
2.6 数字化学习模型的设计流程
3 数字化学习模型培养了学生自主探究的能力
3.1 数字化学习模型与自主探究的关系
心理学研究表明：人对知识的认知，只有通过自身体验和自主探究活动，才能逐渐内化，进而建构自身的知识经验。数字化学习模型提供的探究学习流程，将自主探究设计在与模型的交互活动中，将学习任务设计在与模型交互的目标中，将知识的认知设计在应用模型的自身体验中，体现了引领学生自主探究这一基础教育课程改革的宗旨。
3.2 数字化学习模型满足了学生自主探究的需要
数字化学习模型充满了未知性，没有预设好的过程和目标，更没有强制性的结论，这些特性，满足了学生自主探究学习的需要。应用数字化学习模型学习，学生能够与情境交互，并经由自身的体验去领悟新知识，自由实验新的策略和想法。数字化学习模型没有固定的模式，学生的每一步操作都要靠自己分析判断、体验思考，模型只是同步提供过程的反馈信息。正是这种不确定性，使得应用数字化学习模型学习成为一个创造性的过程，而不是一个演示性的操作步骤。
在人教版小学五年级数学“长方体和正方体的体积”教学中，体积计算公式的推理过程是教学难点，笔者用程序语言设计了《摆一摆》数字化学习模型，学生应用模型动手拼摆长方体时，交互程序及时反馈如下信息：长方体的长、宽、高，小正方体的数量，长方体的体积。学生根据自己的操作和反馈信息提出猜想，再通过反复的拼摆操作验证自己的猜想。这样教学彻底改变了传统的教学方式，每个学生都成为自己学习的主人。
3.3 数字化学习模型提高了学生自主探究能力
教学的目的并非只是训练学习者如何回答问题，而是希望学习者能够广泛及灵活地运用知识[3]。传统教学中，教师的主导地位使得学生很少有机会自主探究知识，当然更谈不上应用知识。数字化学习模型在设计时，摈弃了传统的单纯演示性教学方式，立足于创设自主探究的学习情境。它打破了教育的“言语主义和指导主义的窠臼”，倡导了体验与建构主义的学习。应用数字化学习模型学习，学生完全处于中心地位，他们自由地分析判断、操作思考，每个学生都可以利用聪明才智实现自己独有的创想，学生自主探究的能力就在这种体验和建构中不断提高。
4 结语
数字化学习模型建立在科学研究的基础上，设计制作涉及多学科知识领域，它所建立的交互式学习情境，为学生自主探究的学习提供支持，成为促进课堂有效教学的现代化教学工具。
参考文献
[1]Mayer R E.多媒体学习[M].牛勇，邱香，译.北京：商务印书馆，2006.
[2]陶侃.沉浸理论视角下的虚拟交互与学习探究[J].中国远程教育，2009（1）：23.
[3]彭成.数字化教学游戏的概念、模型与开发技术研究[D].上海：华东师范大学，2008.
随着现代教育技术的发展，寻找一种有效的教学工具，促进学生“自主探究与建构性的学习”已越来越重要。数字化学习模型体现了这种要求，它不仅能激发学生强烈的学习动机，更能作为一种交互平台，引导学生自主体验、自主探究。本文以几个数字化课件为例，分析数字化学习模型在教学中的应用，并对有关问题进行阐述。
1 数字化学习模型的概念及作用
1.1 概念界定
作为一种新的教学工具，一般认为数字化学习模型是利用现代计算机的数字计算、数字处理、数字模拟、数字动画、数字反馈等技术，将学科知识的基本原理，逻辑概念的推理过程，互动的模拟操作，以交互模型的形式呈现给学生。同时，利用程序语言设计强大的交互反馈信息，引导学生自主探究。
1.2 促进了“教与学”方式的变革
数字化学习模型改变了传统教学静态的演示性呈现方式，它搭建了一种以学生为中心，以自主探究为导向，利用交互程序的反馈信息指导操作的教学情境。这时，学生成为学习的主体，教师成为学生学习的合作者、组织者、促进者，从而使“教与学”的方式发生了重大的变革。
1.3 突破了传统教学的局限性
建构主义认为，知识是在个体与环境相互交互作用下，通过意义建构的方式而获得。传统教学模式下，学生处于被动接受状态，无法从自身体验去建构知识。数字化学习模型所具有的开放性、直观性，以及利用交互反馈信息引导学生主动探究的学习方式，有利于学生建立新旧知识的联系，有利于学生获得对该学科学习的积极体验与情感，从而使数字化学习模型成为学生认知和探究学习的关键。
2 数字化学习模型的设计原则
2.1 选择那些适合数字化动态模拟的教学内容
不是所有的教学内容都适合开发成数字化学习模型。学科知识的有些内容，需要学生自己操作、体验，如果只是应用电教媒体静止的演示，则无法满足学生学习的需要。其实，这正是数字化学习模型的优势，它能把学科知识的基本原理、逻辑概念的推理过程用数字化的形式动态模拟，把复杂的操作过程用虚拟现实技术实现。在人美版小学三年级美术《我们的社区》关于取景构图教学时，如果只是应用计算机截取几幅静态图片演示说明不免显得单薄，不足以完全体现教学内容，转而采用设计数字化学习模型的方法，设计了《取景框》，很好地解决了这一问题。模型提供了与真实情景类似的社区场景，学生应用模型学习时，可以操控“取景框”动态的在长卷式的“社区全景图”中动态选择自己满意的构图，如果对自己的选择不满意，还可以回到场景中的“社区全景图”中重新开始，这种体验过程本身就是一种创造过程，它极大地启发了学生思维，培养了学生独立思考和自主探究的能力。
2.2 设计要有趣
兴趣是最好的老师。学生有了兴趣，才能激发其主观能动性，教学才能收到良好效果。趣味性正是数字化学习模型的优势所在，它能让书本静止的页面动态化，让学科知识的基本原理条理化，让抽象的概念形象化，让互动的操作直观化，从而让学生学得轻松、学得快乐。
2.3 设计要生活化
所有的知识都来源于生活实践。把数字化学习模型和生活实践相结合，就将课堂教学延伸到生活中，加强了学科知识和生活的联系，也培养了学生利用所学知识解决实际生活问题的能力。
2.4 设计要给学生留下思维想象的空间
数字化学习模型不能设计强制性引导学生得出唯一结论的流程。它的未知性吸引着学生去探索，它所构建的交互反馈式学习情境，可以使学生通过动手操作、亲身体验，逐步揭示事物的变化发展规律，从而促进学生思维的发展。
2.5 设计要发挥程序语言的优势构建交互反馈
Richard E﹒ Mayer[1]在《多媒体学习》一书中指出，当多媒体学习材料具有交互性，并且能由学习者自由操控时，能促进学习者产生积极的学习行为与建构性的学习过程。伴随着现代教育技术的发展，虚拟交互的大量出现与应用，代替了传统面对面式的实体交流[2]。数字化学习模型就是充分运用交互技术引导学生体验、探究。学生应用模型学习时，交互反馈信息让学生知道发生了什么，知道自己的操作是否正确，这样学生可及时了解自己的学习过程，从而为下一步操作提供支持。这种反馈信息包括学生目前在做什么，处于什么位置，以及操作的提示信息。
用程序语言设计交互式反馈信息主要有4种方法：利用视觉来设计交互式反馈，例如，鼠标指向场景中某一具有交互属性的对象时，该对象高亮显示；利用音效来设计交互式反馈；利用动画来设计交互式反馈，例如，鼠标拖动剪刀剪裁时，预先设计的剪刀动画开始播放；利用文本来设计交互式反馈，例如，学生的每一步操作，都能得到相应的提示、鼓励甚至警告文字。
交互是一种认知参与，它直接影响学生对预期学习目标的理解。用程序语言设计的交互操作、交互反馈，已经成为衡量数字化学习模型的关键标准。
2.6 数字化学习模型的设计流程
3 数字化学习模型培养了学生自主探究的能力
3.1 数字化学习模型与自主探究的关系
心理学研究表明：人对知识的认知，只有通过自身体验和自主探究活动，才能逐渐内化，进而建构自身的知识经验。数字化学习模型提供的探究学习流程，将自主探究设计在与模型的交互活动中，将学习任务设计在与模型交互的目标中，将知识的认知设计在应用模型的自身体验中，体现了引领学生自主探究这一基础教育课程改革的宗旨。
3.2 数字化学习模型满足了学生自主探究的需要
数字化学习模型充满了未知性，没有预设好的过程和目标，更没有强制性的结论，这些特性，满足了学生自主探究学习的需要。应用数字化学习模型学习，学生能够与情境交互，并经由自身的体验去领悟新知识，自由实验新的策略和想法。数字化学习模型没有固定的模式，学生的每一步操作都要靠自己分析判断、体验思考，模型只是同步提供过程的反馈信息。正是这种不确定性，使得应用数字化学习模型学习成为一个创造性的过程，而不是一个演示性的操作步骤。
在人教版小学五年级数学“长方体和正方体的体积”教学中，体积计算公式的推理过程是教学难点，笔者用程序语言设计了《摆一摆》数字化学习模型，学生应用模型动手拼摆长方体时，交互程序及时反馈如下信息：长方体的长、宽、高，小正方体的数量，长方体的体积。学生根据自己的操作和反馈信息提出猜想，再通过反复的拼摆操作验证自己的猜想。这样教学彻底改变了传统的教学方式，每个学生都成为自己学习的主人。
3.3 数字化学习模型提高了学生自主探究能力
教学的目的并非只是训练学习者如何回答问题，而是希望学习者能够广泛及灵活地运用知识[3]。传统教学中，教师的主导地位使得学生很少有机会自主探究知识，当然更谈不上应用知识。数字化学习模型在设计时，摈弃了传统的单纯演示性教学方式，立足于创设自主探究的学习情境。它打破了教育的“言语主义和指导主义的窠臼”，倡导了体验与建构主义的学习。应用数字化学习模型学习，学生完全处于中心地位，他们自由地分析判断、操作思考，每个学生都可以利用聪明才智实现自己独有的创想，学生自主探究的能力就在这种体验和建构中不断提高。
4 结语
数字化学习模型建立在科学研究的基础上，设计制作涉及多学科知识领域，它所建立的交互式学习情境，为学生自主探究的学习提供支持，成为促进课堂有效教学的现代化教学工具。
参考文献
[1]Mayer R E.多媒体学习[M].牛勇，邱香，译.北京：商务印书馆，2006.
[2]陶侃.沉浸理论视角下的虚拟交互与学习探究[J].中国远程教育，2009（1）：23.
[3]彭成.数字化教学游戏的概念、模型与开发技术研究[D].上海：华东师范大学，2008.