计算机模拟与实验:校内校外教学比较研究

在现代科学教育中,交互式计算机模拟与实操性实验是两种重要的教学方法。已有研究未能充分阐释这两种方法的优劣,也未能对二者进行充分的比较。本文将二者作为科学教育的学习工具,在不同的学习地点(研究Ⅰ:学校;研究Ⅱ:科学中心的学生实验室)的学生间,从学科知识成绩、情境兴趣发展和认知负荷方面进行了比较研究。研究结果显示,无论学习地点在哪,使用计算机模拟的学生比进行实操性实验的学生认知负荷更高,但学习成功率也要高。与计算机模拟(特别是当认知和价值相关时)相比,实操性实验更能促进情境兴趣。研究认为讲授复杂的话题运用计算机模拟可能更为适合。但其他相关研究发现表明,使用一种教学方法可以弥补另一种教学方法的缺陷。综合以上研究得出,最有效的方式是将这两种方法结合起来,这有助于在校内外学习环境中成功地进行现代科学教育。