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当前科学教育的目标直指学习者科学素养的提高,为了提高学习者的科学素养,必须改革原有的学习方式,将学习者变成学习的主体,让学习者采用建构式的学习方式。科学发现学习是建构主义学习方式之一,随着信息技术的发展,基于计算机模拟技术的科学发现学习环境成为研究的热点。但在科学发现学习环境的使用过程中,学习者往往不能很好体会科学发现学习的过程、达不到最佳的使用效果,这是由于研究者们忽略了科学发现学习环境的概念设计过程,导致所设计的支架相对零散,学习者无法体会支架对知识获得、整合的作用。着眼于此,本研究意图采用学习者中心设计的方法对科学发现学习环境进行概念设计,得到科学发现学习环境的概念模型。首先,文章在第二章对科学发现学习以及科学发现学习环境进行了概述,介绍了科学发现学习的本质、认知机制、过程步骤,并分析了典型的科学发现学习环境。其次,文章在第三章重点分析了学习者中心设计方法,强调学习者中心设计方法的总体设计原则是为学习者提供支架,支架的具体设计原则是支持学习者的学习准备、学习过程和反思交流,并归纳出用学习者中心设计对科学发现学习环境进行概念设计应当包括四大步骤：(1)特征化目标学习者,描述科学发现学习的任务；(2)分析学习者在科学发现学习过程中所遇到的困难；(3)设计科学发现学习环境中的可消退性支架；(4)整合出科学发现学习环境的概念模型。根据这四大步骤,文章在第四章进行了详细分析,包括学习者模型的建立,学习者的困难总述和基于科学发现过程的困难,符合科学发现学习意义约束的支架设计等。并在第四章最后,从软件的三大要素层面,整合出科学发现学习环境概念模型的三大要素模型：任务模型、工具模型与界面模型。