中学生科学探究学习系统技术方案

本发明专利技术公开了一种中学生科学探究学习系统，其特征在于，包括活动层、工具层和硬件层；活动层是指在平台上开展的科学探究活动，根据科学探究的含义，每个活动按照科学探究的基本程序分为提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集证据、成果发布6个步骤进行；工具层是指用以支持科学探究活动开展和进行的一系列认知工具，本平台的认知工具包括某个科学学习领域的科学数据、数据可视化工具和分析工具、网络资源以及探究活动创编工具；硬件层是指用于采集数据的的数据采集器及配套软件。

【技术实现步骤摘要】
中学生科学探究学习系统
本专利技术涉及一种教学系统，具体是一种中学生科学探究学习系统。
技术介绍
科学探究系统提供专门科学领域的原始数据，以及数据可视化、数据分析工具。以大量的科学数据为基础，开发相应的数据分析工具，学生在探究过程中应用这些工具进行数据获取与分析，检验假设。目前这些软件工具只支持科学探究活动的某个环节，因而功能单一，缺少配套的学习工具以及配套的活动案例。因而在应用到科学教学时，教师需要根据软件工具的功能重新设计探究活动、寻找配套的学习工具。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种中学生科学探究学习系统。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：中学生科学探究学习系统，其特征在于，包括活动层、工具层和硬件层；——活动层是指在平台上开展的科学探究活动，根据科学探究的含义，每个活动按照科学探究的基本程序分为提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集证据、成果发布6个步骤进行；——工具层是指用以支持科学探究活动开展和进行的一系列认知工具，本平台的认知工具包括某个科学学习领域的科学数据、数据可视化工具和分析工具、网络资源以及探究活动创编工具；——硬件层是指用于采集数据的的数据采集器及配套软件。所述科学数据分为实时数据和历史数据；实时数据是指由数据采集器探测到的科学数据并实时上传到学习平台的数据；历史数据是指探测到的科学数据自动存储在数据库中，长期积累下来的数据就是历史数据，历史数据可以反映某一科学现象变迁的趋势。由专门的数据采集器及配套软件采集到的各类物理、化学、生物、环境等领域内科学问题的数据。所述数据可视化工具和分析工具是：在大量的数据基础上，利用计算机的高速计算能力，进行简单的2－D绘图或者3－D绘图，实现数据的图形可视化，通过数据可视化工具和分析工具来进行验证假设、搜集证据、探察科学现象的变化规律等活动。所述探究活动创编工具：为教师提供的设计符合自己教学需要的探究活动的工具，可以通过活动创编工具来修改平台自带的探究活动，也可以自行设计出新的探究活动。所述探究过程支持工具：针对科学探究活动的不同环节，提供不同的支持工具。如针对制定计划环节，提供计划模板与编辑工具；针对表达与交流环节，设计异时交互工具。本专利技术的有益效果为：支持科学探究活动的多个环节，学生可以在平台上进行诸如提出科学性问题、进行假设、制定研究计划、搜集证据、交流协作等系列活动，成为一个完备的基于网络的科学学习环境。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解释说明。中学生科学探究学习系统，其特征在于，包括活动层、工具层和硬件层；——活动层是指在平台上开展的科学探究活动，根据科学探究的含义，每个活动按照科学探究的基本程序分为提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集证据、成果发布6个步骤进行；——工具层是指用以支持科学探究活动开展和进行的一系列认知工具，本平台的认知工具包括某个科学学习领域的科学数据、数据可视化工具和分析工具、网络资源以及探究活动创编工具；——硬件层是指用于采集数据的的数据采集器及配套软件。所述科学数据分为实时数据和历史数据；实时数据是指由数据采集器探测到的科学数据并实时上传到学习平台的数据；历史数据是指探测到的科学数据自动存储在数据库中，长期积累下来的数据就是历史数据，历史数据可以反映某一科学现象变迁的趋势。由专门的数据采集器及配套软件采集到的各类物理、化学、生物、环境等领域内科学问题的数据。所述数据可视化工具和分析工具是：在大量的数据基础上，利用计算机的高速计算能力，进行简单的2－D绘图或者3－D绘图，实现数据的图形可视化，通过数据可视化工具和分析工具来进行验证假设、搜集证据、探察科学现象的变化规律等活动。所述探究活动创编工具：为教师提供的设计符合自己教学需要的探究活动的工具，可以通过活动创编工具来修改平台自带的探究活动，也可以自行设计出新的探究活动。所述探究过程支持工具：针对科学探究活动的不同环节，提供不同的支持工具。如针对制定计划环节，提供计划模板与编辑工具；针对表达与交流环节，设计异时交互工具。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术披露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中学生科学探究学习系统，其特征在于，包括活动层、工具层和硬件层；——活动层是指在平台上开展的科学探究活动，根据科学探究的含义，每个活动按照科学探究的基本程序分为提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集证据、成果发布6 个步骤进行；——工具层是指用以支持科学探究活动开展和进行的一系列认知工具，本平台的认知工具包括某个科学学习领域的科学数据、数据可视化工具和分析工具、网络资源以及探究活动创编工具；——硬件层是指用于采集数据的的数据采集器及配套软件。

【技术特征摘要】
1.中学生科学探究学习系统，其特征在于，包括活动层、工具层和硬件层；——活动层是指在平台上开展的科学探究活动，根据科学探究的含义，每个活动按照科学探究的基本程序分为提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集证据、成果发布6个步骤进行；——工具层是指用以支持科学探究活动开展和进行的一系列认知工具，本平台的认知工具包括某个科学学习领域的科学数据、数据可视化工具和分析工具、网络资源以及探究活动创编工具；——硬件层是指用于采集数据的的数据采集器及配套软件。2.根据权利要求1所述的中学生科学探究学习系统，其特征在于，科学数据分为实时数据和历史数据；实时数据是指由数据采集器探测到的科学数据并实时上传到学习平台的数据；历史数据是指探测到的科学数据自动存储在数据库中，长期积累下来的数据就是历史数据，历史数据可以反映某一科学现象变迁的趋势。3.根据权利要求2所述的中学生科学探究学习系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，
申请(专利权)人：大连亿辉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21