資源簡介

數字化學習與創新
學習目標
感受利用數字化資源和工具的優勢。
學習內容
數字化學習與創新是指個體通過評估并選用常見的數字化資源與工具，有效地管理學習過程與學習資源，創造性地解決問題，從而完成學習任務，形成創新作品的能力。具備數字化學習與創新能力的學生，能夠認識數字化學習環境的優勢和局限，適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣；掌握數字化學習系統、學習資源與學習工具的操作技能，用于開展自主學習、協同工作、知識分享與創新創造，助力終身學習能力的提高。
數字化工具與資源及其優勢.
1.數字化工具與資源
數字化工具是指能夠采集、獲取、檢索、表示、傳輸、存儲和加工多媒體數字化資源的設備裝置。按其功能不同，數字化工具可大致分為以下幾種：
(1)數據采集(模數轉換)工具。如聲卡、視頻卡、數碼照相機、數碼錄像機、手寫板、掃描儀等。
(2)信息獲取工具。如臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦和手機等。
(3)信息檢索工具。如搜索引擎和電子詞典等。
(4)數字化可視化表達工具。如思維導圖和演示文稿等。
(5)信息通信交流與傳輸工具。如電子郵件、博客、社交軟件和視頻會議系統等。
(6)信息存儲工具。如光盤、U盤、硬盤和服務器等。
(7)信息加工工具。如編程軟件、多媒體制作軟件、網站制作工具和信息系統制作工具等。
(8)三維設計工具。如3D制作軟件、3D打印機、虛擬現實和增強現實制作系統等。
數字化資源是指經過數字化工具處理，可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的，可以實現共享的多媒體材料。按其呈現方式不同，數字化資源可分為數字圖形、圖像、視頻、音頻、文本，多媒體應用軟件、網站、信息系統(數字圖書館、科技館、博物館等），計算機模擬、數據文件、數據庫等。
2.數字化工具與資源的優勢.
(1)獲取的便捷性。
利用數字化工具與資源學習的學習者可以不受時空和傳遞呈現方式的限制，通過多種設備，使用各種學習平臺獲得高質量課程相關信息，可以實現信息的傳送、接收、共享、組織和儲存。
2)形式的多樣性
數字化工具與資源以電子數據的形式表現信息內容，其主要的媒體呈現形式有文本、圖像、聲音、動畫、視頻等，極大地豐富了信息內容的表現力。除此之外，其友好的交互界面、超文本結構極大地方便了學習者的學習，虛擬仿真的應用也更有助于學習者對知識的記憶與理解。
(3)資源的共享性。
數字化工具與資源具有共享性屬性，可以不斷地反復利用、復制、傳遞和再生，為廣泛的使用者所享有，而信息量不變。
(4)平臺的互動性。
數宇化工具與資源和傳統的學習工具與資源相比較，其最大的優勢在于互動性。無論是通過網絡媒介進行的學習方式，還是通過光盤等進行的學習方式，其雙向交流的互動方式正得到越來越多學習者的喜愛。一方面，學習者可以通過網絡上的交流工具，實現與教師或學習者之間的交互；另一方面，學習者還可以從學習軟件的數據庫中尋求問題的答案，同時也可將軟件數據庫自行更新。
(5)內容的擴展性。
數字化工具與資源的擴展性主要表現為可操作性和可再生性。在可操作性方面，數字化學習的過程，既是將課程內容進行數字化處理的過程，同時又是利用共享的數字化資源與課程教學進行融合的過程。這些數字化學習內容能夠被評價、被修改和再生產，它允許學習者和教師用多種先進的數字化工具對其進行運用與再創造。在可再生性方面，經數字化處理的課程學習內容能夠激發學習者主動學習的興趣。
3.數字化學習的持點
數字化學習是伴隨計算機多媒體技術、互聯網通信技術的發展面產生的，是信息社會的重要特征。與傳統的學習方式不同，數字化學習具有問題化、合作性、個性化、創造性和再生性、開放性等特點。
(1)問題化。產生學習的根本原因是問題，數字化學習特別強調問題在學習活動中的重要作用。在數字化學習的過程中，學習者一方面參與決定學習問題(或主題)，并圍繞問題開展學習，將問題看作學習的動力、起點和貫穿學習全過程的主線；另一方面通過學習生成問題、提出問題、分析問題和解決問題。
(2)合作性。數字化學習平臺為學習者提供了一個信息交流、資源共享和協作學習的環境。學習者可以在任何時間通過網絡向教師提出問題和請求指導；也可以和其他學習者進行學習交流，而且這種交流是雙向的，多對多的。數字化學習能使學習者從個體封閉的學習和認知中走出來，學會合作學習。
(3)個性化。數字化學習能滿足以學習者為中心的、靈活的和個性化學習的需要。在傳統課堂教學中，針對每一名學習者較難展開因材施教與個性化學習。而數字化學習，使這種教與學的方式成為可能。學習者可以根據自己的特點自行安排學習進度，從互聯網上選擇自己需要的資源，按照適合自己的方式進行學習。在整個學習過程中，學習者通過數字化學習進行主動的意義建構，從而獲取知識，真正成為學習的主人。
(4)創造性和再生性。數字化學習具有創造性和再生性。互聯網采用超文本鏈接的形式聯結信息，非線性、跳躍性是其重要特征。網絡課程的組織方式符合人們的思維規律，有利于人的發散性思維的發展，也有利于豐富想象力的培養和創新意識、創新思維的發展。
數字化的課程學習內容使學習過程變得不再枯燥，學習者更愿意參與和沉浸到學習中去。學習者不再是被動地接收信息，而是采用新穎、熟練的數字化加工方法，進行知識的整合、再創造，并作為學習者的學習成果。數字化學習的可再生性，不僅能很好地激發學習者的創造力，而且為學習者創造力的發揮提供了更大的可能。
(5)開放性。在社會已進入移動互聯時代的今天，數字化學習資源的全球共享，虛擬課堂、虛擬學校的岀現，使得人們可以隨時隨地通過互聯網進入數字化的學習環境，實現碎片化學習。學習空間正變得無圍墻、無界限。同時，個體的學習也不再是階段性的，而是終身的；數字化學習為構建學習型社會提供了有力的保障，推動了終身教育的發展。
深入了解數字化學習的各種特點，既有利于我們準確地把握和理解數字化學習的基本內涵，也有利于我們根據數字化學習的特點，有效地運用數字化學習工具開展自主學習、協同工作與知識分享，適應數字化學習環境。
體驗數字化創新學習過程!
在信息時代，學習者不僅可以向教師與課本學習，而且可以高效利用數字化工具與資源的優勢。在數字化學習環境中，與同伴和教師高效開展自主、協作、探究學習，創造性地完成具體的學習任務。
投針實驗
蒙特卡洛方法是計算機模擬的基礎，起源于18世紀數學家蒲豐的投針實驗。投針實驗是指在平面上畫有一組間距為d的平行線，將一根長度為(l≤d)的針任意擲在這個平面上，求此針與平行線中任一條相交的概率。這是一個數學上的概率問題。當人們反復進行大量隨機投針實驗后，發現了一個獨特的現象，即針與平行線中任一條相交的概率是一個常數。那這個常數的倒數是什么呢?
下面我們利用開放共享的“網絡畫板”平臺模擬投針實驗，體驗使用計算機模擬隨機實驗處理確定性數學問題的思維方法。我們設定平行線的間距d=1，針長l=0.5，拋擲次數a從100到5000，k為記錄針與平行線中任一條相交的次數，探究針與平行線中任一條相交的概率的倒數P=a/k的變化。具體操作步驟如下：
(1)在線打開“網絡畫板”平臺，點擊“開始作圖”按鈕，進入畫板的作圖界面。
(2)點擊“文件”菜單的“打開本地文件”按鈕，打開并運行“投針實驗npc"文件
(3)點擊“拋擲”按鈕，開啟或停止“拋擲"，觀察P值的變化，重復多次操作，可發現P≈π的近似值
因數字化學習環境和資源利用方式不同，學習工具、途徑和方法多樣，數字化學習模式也不盡相同。因此，只有牢固樹立數字化學習的意識，學會數字化學習的技術手段和方法，養成數字化學習的習慣，才能促進終身學習，實現自主發展。

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