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数字化时代,对化学实验采取项目式和生活化教学是一项有益的尝试,有利于通过应用数字化技术建立中学生的数学素质、信息素质,并逐渐产生新的教学模式。
项目式学习(-,简称PBL)是一种动态的自主学习方式,是让中学生通过完成某一特定“任务”,以最终能解决一个实际问题为核心,完成相关章节知识的教学。
笔者对中学化学实验教学中的创新与合作策略做了实践研究,并以“浮力的借助”为例,应用信息技术创新数学学习的方式与过程,为中学生创造更具体的问题解决情景,为中学生的项目式学习提供帮助,让中学生在经历导出、设计、实施、展评等学习过程后,实现建立知识与提高能力的目标。
(课堂教学视频)
对项目式学习的认识
义务教育阶段,化学是一门讲求实验的自然科学基础课程。此阶段的化学教学应让中学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方式,提升剖析问题和解决问题的能力。中学数学实验教学应重视中学生主动学习,提倡团队合作探究的方法。
项目式学习有助于中学生逐渐产生探求、质疑、合作、分享的品质,这正是当前教育变革所提倡的。将化学知识应用于生活实践,能充分彰显项目式学习对化学实验生活化的重要意义。化学实验生活化教学与项目式学习的融合应用,可以突破传统课堂教学的时空局限,但是形式多样。在课堂教学中以生活常见物品为例创新化学实验,可充分彰显学习者的自主与协作。
●协作很重要
完成项目式学习的特定任务,团队协作尤为重要。在数学课堂教学中,班主任与中学生是最重要、最活跃的诱因。中学生怎样有效学习知识并解决问题,须要班主任指导。数字化时代,班主任与中学生面对的信息源是要等阶的,因此班主任不能仅讲授知识,关键是把错综复杂的信息通过特定的设计,引导中学生根据特定的轨迹举办学习,以培养中学生解决问题的能力。
班主任应与中学生一起确定任务,通过举办项目式学习活动,让中学生角色定位确切合理,将中学生的学习兴趣、特长融合到未来发展中。在教学过程中,班主任要尊重差别化和多样性,突出中学生主体地位,非常应做好启发和指导工作,让中学生自主探究并积极剖析。禀性这么能够,既张扬每位中学生的个性,又发挥团队协作的优势,从而提升中学生的自主学习能力。
●融合是关键
优化任务驱动,多学科深度融合是关键。项目式学习与中学数学实验生活化教学融合,最大的特征是将化学学科教学转化为多个单一特定的“任务”。班主任要悉心设计每位单一的任务,组合产生一系列的任务群,打造一项具有实践意义的活动。在优化的任务驱动下,只有坚持团队协作研究,整合多学科知识,解决在真实的实践活动中遇见的问题,能够有效推动中学生信息和学科核心素质发展。
举办项目式学习对时间的要求是很高的,班主任须要给中学生充分的时间打算和思索。为此,单一的课堂教学是不够的,班主任须要加强多学科多维度的融合,课上课下统筹安排好“任务”,引导中学生借助好闲暇时间,针对课程中某章节知识展开学习。
●突破在综合
突破局限,需提倡综合革新。项目式学习是一种有别于传统课堂的深度融合的主题型教学,在这些模式下中学生能运用信息技术融合不同事科的知识,构建系统的知识体系,培养中学生解决问题的能力。中学数学本身是一门以实验为基础的实践性、综合性学科,教学过程中必将会出现较多实践性、综合性内容。
通过将项目式学习应用于中学数学实验生活化教学中,班主任可以将教材中的实验与中学生日常生活紧密地关联到一起,将具象的、难理解的数学理论知识,生活化、具象化地呈现给中学生,因而迸发中学生对化学课程的学习积极性。中学数学实验生活化教学中的项目式学习,可以跨越学科时空的局限,举办动态的、有弹性的学习。这须要班主任对中学生适度放手,对中学生进行一定程度的指引就好。
在生活化教学中怎样举办项目式学习
中学数学实验生活化教学中施行项目式学习,主要分为导出、设计、实施、展评四个方面。在此,以“浮力的借助”为例,进行剖析。
●“魔术”“异象”导入,平添项目式学习的兴趣点
高中数学的学习重在实验,实验的关键在于捉住中学生的兴趣点。班主任迸发中学生的兴趣,才能充分调动中学生的积极性,发挥中学生在学习过程中的能动作用。笔者通过微课展示并实际操作“魔术”和“异象”的小实验,吸引中学生的眼珠,吸引中学生注意,把中学生引导步入班主任事先设计好的教学思路中,让中学生在轨道内发挥想像并自主探究。班主任按照中学生的兴趣爱好,个性化编排相应的项目式数字物理习小组,对每位小组进行设置,选出主任、副主任并由她们做学习分工。
对于数学教学,中学生主动探究是班主任期盼的目标。以“浮不起的兵乓球”为例,笔者在课前给中学生打算丰富的多媒体讲义和实验用具,让中学生尝试、猜想、讨论“因何在瓶中的兵乓球不能浮起”。中学生对现象饱含好奇,兴趣徒增。
班主任引导中学生思索阐述,让中学生很快理解了“此时的兵乓球未受压强作用初中物理实验教学设计,而是遭到水对它向上的压力作用”。当用手挡住瓶口的时侯,兵乓球迅速浮起,说明它遭到了压强作用——浮力形成的缘由是上下表面的压力差。笔者再用“浮沉子”来激励中学生探究物体沉浮的原理,让中学生分组实验,尝试制做“浮沉子”,理解原理,剖析现象,讨论问题,亲身感受“物理从生活中来到生活中去”。
●“创新”“慎思”设计,提高项目式学习的操作性
举办项目式学习须要各小组依据自己的“任务”制订合理科学的计划,分组实验、探究,化学实验生活化教学的创新与合作恰好符合这一点。
项目任务设计好坏的关键在于是否与我们的生活息息相关。在考虑众多诱因以后,笔者决定引导中学生创新潜水艇的模型来展开第一个知识点操作。班主任和中学生做打算是须要时间的,所以笔者提早在平台上通知各个小组长安排相关的事项。笔者突出项目式学习的时空特殊性(不局限于课堂之上),实现“课前—课中—课后”系统化操作,提高项目式数字物理习的可操作性。小组经过热烈的讨论过后,最终确定用注射器来模拟潜水艇。
怎样用注射器来模拟潜水艇,解决在实践过程中出现的问题?班主任与中学生共同思索。班主任引导中学生解决注射器不能竖直放置的问题。中学生联想不倒翁的实例,考虑重心问题将细铁丝配重到注射器一端,使其在水底才能矗立。接着,通过改变注射器内部空气柱的容积,来使其下浮或下沉,得出潜水艇通过改变自身重力的办法来实现下浮下沉的原理。中学生在讨论过程中,提出鱼是如何在水底沉浮的问题,小组对这一问题展开拓展研究。结合生物知识,中学生晓得鱼有鱼肚(在鱼的体内能改变容积),马上联想到鱼的下浮和下沉,通过汽球、砝码、输液管、注射器来模拟具体的情况。
最终,中学生解释了鱼是通过鱼肚来改变自身的容积使压强发生变化进而实现沉浮的。这样,产生了知识体系的对比,建立了跨学科的联系,具有很强的可操作性。
●“协作”“分组”实施,突出项目式学习的主题性
高中化学实验生活化教学重视中学生的协作能力,指出分组实验。笔者在举办“浮力应用”教学中,还通过分组协作来培养中学生的团队意识。在各小组举办学习的过程中,班主任指导中学生借助互联网积累资料处理信息,并及时关注各小组活动的进展。班主任针对中学生的学习主题布置真正的任务,中学生通过学习完成任务——合理分工,实现人人进步。中学生在研究过程中分享自己的经验,用她们特有的话语和交流形式展开灵活的协作,突出项目式学习的主题性。
比如,班主任针对“轮船的原理”教学,播放客轮的视频后,要求中学生分组探究。船是人们生活中比较常见的一种交通工具,大部份中学生坐过船。船有大有小,班主任毋须囿于船浮于海面的具体知识,重在呈现船能浮于海面的真正缘由。经过小组研究和打算,中学生决定用锡箔纸叠船,来模拟轮船。锡箔纸是金属,密度比水大,双层放置在水底会渐渐坠入水中,而且将其叠成船的款式(或则是制造出好多缝隙)初中物理实验教学设计,它都会浮于海面。把船抚摸成团,锡箔纸能够浮在海面上,当用镊子把锡箔纸团压扁以后便坠入水中。一系列的现象让中学生明白“空心”是客轮浮起的诱因。可见,联系生活实际,发挥团队协作意识更能突出项目的主题。
●“互动”“互享”展评,呈现项目式学习的深度融合
班主任运用“互联网+教育”思维及手段,可以将项目式学习深入融合到学科教学中,让师生、生生互动互享,彰显项目式学习在高中数学生活化教学中的重要意义。中学生借助QQ、微信等网路工具,可突破时间空间的局限,实现时时互动、互享学习,小组间的交流互动也可以在群组里展开,研习成果也通过图片、视频等方式及时呈现。在班主任引导下,中学生自由发挥个性,发挥优势,在小组中角色定位确切合理,人人都可获得成功的喜悦。
班主任向各小组分享热气球升空的视频,让中学生思索其原理。中学生通过网路举办小组讨论并得出推论:汽球是加入了密度比空气小的二氧化碳,与飞艇相像,但热气球是通过加热的方法促使二氧化碳受热膨胀密度变小而升起的。现实生活中,很难找到或购置一个热气球来进行研究,中学生通过剖析生活中的常用物品,创新了这一实验——用乳品袋和酒精灯模拟热气球的原理。乳品袋中的空气在酒精灯加热下受热膨胀密度变小而迅速上升,升空后气温增加,密度变大在重力作用下,又开始下滑,此过程正好与热气球的沉浮原理相像。中学生联想孔明灯就是这样的原理,并针对孔明灯展开探讨。考虑安全隐患,不能随意放孔明灯,笔者更多的是融合举办环保教育、消防安全教育,并鼓励感兴趣的中学生借助相关软件举办虚拟的数字化实验。
“浮力的借助”教学实践证明:应用数字技术和生活化场景可以创新中学生对知识的学习方法,培养中学生解决实际问题的能力,建立跨学科知识融合的综合能力,革新传统数学课堂教学,以化学实验生活化教学回归数学本真。