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義務教育課程標準實驗教科書(人教版)一年級上冊(第29頁)
O的認識和加減法是在學生掌握1-5的認識和加減法后學習的。數0在生活中應用廣泛,含義比較寬,教材采取了讀數、寫數相結合的編排方式,創設猴子吃桃等充滿童趣的數學題材來教學0的含義和讀寫,通過小鳥圖、青蛙圖等講述有關O的加減法。
教學目標
知識目標:通過猜測、觀察、實際操作等活動認識數字O的含義,正確讀寫O,知道0-5數的順序,會計算有關O的加減法。
能力目標:通過觀察、思考、討論、探索等活動,提高學生自主學習的意識和發現簡單規律的能力。
情感目標:在老師的鼓勵和幫助下,讓學生經歷自己提出問題,自己解決問題這一過程,感受數學來源于生活,并獲得成功解決數學問題的喜悅。
教學重點
理解“0”的含義。
教學難點
會計算有關0的加減法。
教具準備
課件、儲蓄罐、硬幣、O-5數字卡,蘋果圖片若干個。
學具準備
直尺
教學流程
一、激趣導人。
1、猜一猜。
(1)拿出裝有硬幣的儲蓄罐,搖一搖,讓學生猜里面裝有幾枚硬幣?學生猜測后驗證。(板書:3)
(2)再猜。(板書:1)
(3)取出罐里所有硬幣后搖一搖,問:現在有幾枚硬幣?
2、導出課題。
一個也沒有就用0來表示,今天我們來學習“0的認識和有關O的加減法”。(板書課題)
二、組織探究,發展能力。
1、演一演(O的產生及含義)
課件演示小猴吃桃的過程,桃的個數由2-1-0。
師:一個桃也沒有用哪個數來表示?(0)。0和1、2、3……一樣,都是一個數。0在這里表示什么?(一個也沒有。)
2、說一說(了解0在生活中的廣泛應用)
(1)在生活中什么情況下用到“0”?同桌互相說。
(2)問:你在哪兒見過“0”?
(直尺上,溫度計上、電話機上、車牌等)
(3)共同探討0的含義
直尺上0表示起點,溫度計上O表示溫度,也是冰點。電話上、車牌、門牌上的0表示號碼。
3、排一排(0-5數的順序)
(1)師:你能在自己的直尺上找到0嗎?說出O的位置,
(2)小游戲
出示數字娃娃卡片O-5,發給6位小朋友,讓他們按順序排列這幾個數,在游戲巾掌握不同的排序方法。
4、寫一寫。(0的讀寫)
(1)觀察數“O”,小組交流0像什么?
(雞蛋等)
(2)你認為怎樣寫好“0”呢?小朋友們各抒己見。
(3)電腦演示,學生書空。
教師指導:先從上往下向右同到原來的地方,起筆處和收筆處要相連,并且要寫得圓滑,不能有棱角。
(4)學生練寫后評價獎勵
拿出小紅花獎給寫得最認真的學生。
5、算一算(有關的加減法)
(1)一個數減去它自己得數是0。
①師問:老師手里有一朵小紅花。送給小朋友后,剩下幾朵?(0朵)你能用算式來表示嗎?
(板書:1-1=O)
②你還能照樣子再寫幾個這樣的算式嗎?(學生舉例)
③討論0-0=?為什么?
④引導觀察這幾個算式,你發現了什么? ⑤追問:10-10=?15-15=? 100-100=?0-0=?發展學生思維品質,培養類推能力。 (2)一個數減0還得這個數。 ①出示5―0,同桌討論后寫出得數。 ②問:你怎么想的?你還能再寫幾個這樣的算式嗎? (3)一個數加0還得原數。 ①出示課本29頁青蛙圖,學生自己提出問題并解答。
4+0=4 ②問:你怎么想的?你能再寫幾組這樣的算式嗎? ③你發現上面幾個算式有什么特點? ④0+0=?為什么?
(4)0加一個數等于這個數 ①0+l=?指名照樣子再寫幾組。 ②學生自己說出算式特點。 6、貼一貼(游戲中提高計算能力) 在黑板上畫一棵大樹,旁邊寫幾個有關0的加減法算式,讓學生把得數用蘋果表示出來,貼在書上。
7、小結:今天你學會了哪些知識?先互相說說,再告訴老師和大家。
三、課后延伸
放學回家后幫媽媽給大家分碗筷,感受生活中的數學。板書設計
0的認識和有關0的加減法
教學反思:
1、引入自然,直奔主題。剛入學不久的兒童,他們好動、好奇、好勝。很少會兇為認識上的需要而參與教學活動。我遵循學生這一心理特點,課一開始就通過猜數活動激發學生的學習興趣,激活了他們的思維活動,很快將學生注意力轉移到新課的學習巾來。
教學目標:
1.通過動手操作和觀察比較,使學生認識三角形,知道三角形的特性及三角形高和底的含義,會在三角形內畫高。
2.通過實驗,使學生知道三角形的穩定性及其在生活中的應用。
3.培養學生觀察操作的能力和應用數學知識解決實際問題的能力,激發學生學習數學的興趣。
教學過程:
一、故事導入
師:同學們喜歡聽故事嗎?(喜歡)今天老師帶來了一個數學故事,請同學們一邊聽一邊思考:有一只螞蟻住在A點,一天它得到同伴的信息——B點有美味的食物,現在有三條路,它走哪條路到B點最近?
生1:走中間一條路。
師:得到食物之后,小螞蟻想去和住在C點的好朋友一起分享(板書C點),那它怎樣走到C點呢?
生2:連接BC兩點畫一條線段。(師連線)
師:與朋友分享完食物,不知不覺天黑了,小螞蟻要回家了。小螞蟻靠著自己的味覺,沿原路返回。它慢慢地爬呀爬呀,好不容易從C點爬回到B點,它繼續爬呀爬呀,終于到家了,可惜天已經亮了。如果你是小螞蟻,你會怎么走?
生3:從C點直接回到A點。
師:你真是一只智慧的“小螞蟻”!(師連接AC兩點畫一條線段)
師:依我們設計的方案回家,小螞蟻走過的路線就形成了一個什么形狀?(板書:三角形)這兩種走法里蘊藏著本節課所要探究的新知識呢!今天這課節,就讓我們繼續來認識三角形。(師完善板書:三角形的認識)
二、走進生活
師:生活中,你在哪些地方見到過三角形?
生4:路邊有三角形的交通標志。
生5:三明治上有三角形。
師:老師也收集了一些生活中的三角形,大家一起來欣賞。(課件出示生活中的三角形:衣服上的三角形,三角形的房頂,自行車上的三角形,大橋上的三角形……)
三、動手操作
師:生活中的三角形真不少,接下來我們就利用身邊的材料做一做三角形,體驗操作的快樂。(課件出示活動A:“我動手,我快樂。”)
師:誰來讀活動要求?
(1)操作。
師:先在小組內商量一下有哪些做三角形的方法,再做一做、比一比,看看哪一組做三角形的方法多。
師:既然是比賽,就要有公平的規則。限時兩分鐘,看哪一組想的辦法多,但只想出辦法還不夠,要用不同的方法做出來才能算。(學生先做三角形,然后小組匯報)
(2)分享。
師:把你們組的做法與大家分享。(生匯報交流)
師:老師也利用小棒做了一個三角形(如右圖),請欣賞。(學生提意見)
師:真牛,還敢反對老師!我哪兒不對了?
生6:點沒對好。
師:我接受你的建議(邊說邊移小棒),現在對了嗎?在大家的幫助下我的三角形終于完美了,數學上把像這樣首尾連接在一起的現象稱作“圍成”。
四、自主學習
1.師:我們圍成的三角形每一部分都有各自的名稱,書本第22頁最下面有介紹,大家看一看。(生看書)
師:通過看書,你了解了三角形的哪些名稱?
2.學生介紹,師相機板書:邊、頂點、角。
五、合作探究
1.師:通過剛才的學習,我們知道三角形都有三條邊,猜想一下:是不是只要有三條線段就一定能圍成三角形?
生7:一定。
生8:不一定。
師:猜想是需要驗證的。拿出抽屜里的材料(有一塊磁力紙板、三塊磁鐵和兩根吸管),思考一下,兩根吸管怎么圍三角形?你們有辦法嗎?
生9:剪一剪。
師:兩根吸管都剪了?
生10:剪其中一根就行了。
2.師:就按他的辦法操作。下面,來看活動要求。
(出示活動B:“我探究,我成長。”)
(1)圍一圍:同桌合作,將其中一根吸管剪斷,再圍一圍,看看能否圍成三角形。
師(強調):為了研究方便,我們只剪成整厘米數。同桌分好工,一人操作,一人配合并做好記錄。
(2)填一填:記錄員把實驗情況填到表格中。
3.學生活動,教師巡視。
師:同學們的活動效率真高!哪些小組愿意給大家介紹一下你們的作品?介紹時說清楚你們是把幾厘米的吸管怎么剪的,用哪些長度的吸管圍三角形的,最后有沒有圍成。
生11:我們把10厘米的吸管剪成了6厘米和4厘米,再與8厘米的吸管圍一圍,結果圍成了一個三角形。
師:把你的數據記在黑板上。還有圍成的嗎?(生匯報交流)
師:我們也來關心關心沒圍成的那些小組。舉手示意一下。你們怎么有點沮喪啊?不用難過,你們發現了不能圍成三角形的數據,同樣很有價值。哪組先來展示一下?(生匯報)這組有價值的數據一定要記錄下來。
師:還有哪一組愿意提供數據?(生匯報)你們很勇敢。還有嗎?
4.教學兩邊之和大于第三邊的情況。
師:剛才老師發現這一組的作品有點意思,來展示一下。你們圍成了嗎?這個三角形圍起來怎么這么費勁?要不,再往前擠一擠?
生12:不同意,這樣就不是首尾相接了。
師:你們太厲害了!老師差點都上當了,眼睛有時候會欺騙我們。大家來看電腦演示。
師:試一試,現在圍成了嗎?如果真的連接在一起會是什么樣?再試一試。(電腦演示重合的畫面)恭喜你們,猜對了,這組特別的數據一定得記錄下來。
師:10厘米的線段還可能和哪兩條線段也會重合?再試一試,看看還有哪些情況也是這樣。
生13:10,1,9;10,2,8;10,3,7。
師:看來,錯誤有時會引起我們更深刻的思考。
5.師:觀察這些數據,你們有沒有什么問題想提?
生14:為什么有的三條線段可以圍成三角形,有的三條線段不能圍成三角形?
師:很有數學眼光,這個問題的確值得我們研究。接下來,我們結合這些數據觀察圍成三角形的情況,先自己思考看看有什么發現,再和小組伙伴交流,然后每組指定一名發言人,交流你們的發現。
生15:我們組認為較短的兩邊之和要大于最長的那條邊,才能圍成三角形。
師:從他的回答里,老師聽到了智慧的聲音,他們想到要把兩條邊的和與第三條邊進行比較。(板書:兩邊長度的和大于第三邊)其他小組的意見呢?(生答略)
師:那么,在圍成的三角形中,其他兩邊的和是否大于第三邊呢?我們用一組數據來驗證一下。(出示4、8、10,師板書:4+8>10,4+10>8,8+10>4)這說明什么?
生16:三角形隨便兩邊的和都大于第三邊。
師:這里能隨便找嗎?用哪個詞更恰當?
生17:任意。
師:你看,用這個詞就能清楚地表達你想說的意思,數學語言就是這么奇妙。
6.師:那么,在沒圍成的三角形中有沒有兩邊之和大于第三邊的情況?找一組數據來研究。(出示:4、6、12,12+6>4,12+4>6,4+6<12)
師:咦,這里也有兩邊之和大于第三邊的情況,怎么不能圍成三角形呢?
生18:它不是任意兩邊,還有一組是兩邊之和小于第三邊的情況。
師:小于第三邊的兩個加數,在三個數中有什么特別的嗎?(比較小)那么,我們在比較的時候實際上需要比3次嗎?有沒有更簡便的方法?找哪兩個數相加比較好?(生答略)
師:那么,怎么更簡便地判斷三條線段能否圍成三角形?
生19:只要用兩條短邊相加大于長邊就行了。
師:把復雜的問題簡單化,這就是智慧!
師:剛才4、6、12這組邊不能圍成三角形,現在把4換成“”,你認為在方框里填什么數就可以圍成三角形?
生20:填大于4的數就行了。
師:大于4的數都行嗎?一起數一數。(師生一起數)你有話說嗎?
生21:方框里不能填大于19的數。
師:剛剛我們都沉浸在數數里了,只有你在用心思考,真了不起!說說你的理由。
生21:如果方框里填20,8+12=20,就不能圍成三角形了。
師:看來,這個方框是有限制的。剛剛我們只考慮“+8>12”的情況,所以想到無數個,但隨著方框里的數不斷增大,它就搖身一變成了大數。看來,考慮問題要全面。(板書:4<<20)
六、活學活用
師:現在你能解釋小螞蟻走的路線和我們設計的路線,誰近誰遠嗎?
生22:小螞蟻走得遠,三角形的兩邊之和大于第三邊。
師:活學活用,真了不起!
七、檢測反饋
完成“想想做做”第2題。
……
反思:
“三角形的認識”一課的教學是遵循“以學生為主體,以活動為載體,激發學習內驅力,提高學生素質”的“活動單導學”理念設計的,使學生自主合作探究的目的在本課教學中得到實現。
1.巧設情境,引入新課。
創設情境是指通過語言、圖片、聲音和視頻等形式創設課堂教學導入的情境。“情”是為激發學生的學習興趣和學習欲望,“境”是為學生提供學習的認知背景。課伊始,我從學生感興趣的故事入手,讓學生運用已學的知識來解決“小螞蟻找食物的三條路中哪一條最近”的問題。在小螞蟻嗅著自身的氣味回家和學生設計的回家路線中,我告訴學生“這兩種不同的走法里蘊藏著本節課所要探究的新知識呢”,然后巧妙地引入新課的學習。
2.走進生活,親近數學。
這一環節教學,先讓學生尋找生活中的三角形,再欣賞老師收集的生活中的三角形,讓學生真切地體會到“只要留心觀察,數學就在我們身邊”。我在設計這個環節時,從學生已有的知識和生活經驗出發,讓學生親身經歷將實際問題抽象為數學模型的過程。學生只有在生活中成長、進步,才有利于知識的遷移,提高自主學習的能力。
3.合力設計,體驗快樂。
這一環節就是活動單上的第一個活動“我動手,我快樂”,活動要求是:(1)操作:先在小組內商量一下有哪些做三角形的方法,再做一做、比一比,看看哪一組做三角形的方法多;(2)分享:把你們組的做法與大家分享。同時,我提出要求:“既然是比賽,就要有公平的規則。限時兩分鐘,看哪一組想的辦法多,但只想出辦法還不夠,要用不同的方法做出來才能算。”兩分鐘內要想出多種辦法,還要動手做出來,不合作肯定不行,以此培養學生的合作精神和合作意識。“活動單導學”使用的主要學習方式就是小組合作,它的根本特點在于小組活動的科學組織和展開。通過小組活動,使學生在各自的小組中分工合作,盡其所能,得到最大限度的發展,讓所有的小組成員通過小組學習取得進步。
4.自主學習,形成能力。
“活動單導學”的宗旨是“學生自己能學會的內容教師不教,不需要通過操作就能解決的內容不安排小組活動”。如上述教學,三角形各部分的名稱學生完全有能力通過自學完成,所以無需組織學生進行小組合作。我們在研究“活動單導學”模式之初,有些教師錯誤地認為活動單就是教學流程,拿一份活動單就能完成一堂課的教學內容,實踐證明這是不科學的。如果把所有的學習內容都編進活動單,那活動單就失去了指導活動的價值。
5.合作探究,愉快成長。
“活動單導學”致力于開放課堂,充分地讓學生動眼看、動耳聽、動腦想、動口讀、動手寫、動手做,最大限度地解放學生的手腳,還學生以主體地位,讓學生在活動中發揮靈性、張揚個性,把“基于生命、順遂生命、成就生命”作為課堂教學的基本目標。如上述教學,在合作探究的環節中,我先讓學生猜想“是不是只要有三條線段就一定能圍成三角形”,然后讓學生用身邊的材料同桌合作進行驗證。這樣設計,巧妙在只給學生提供兩條線段,需剪一條,再圍一圍。學生在圍的過程中會初步認識到:當被剪的一根吸管長于另一根時,才能圍成三角形,否則不行。學生在對同伴提供的幾組數據進一步比較中,結合圍三角形的情況,就能發現“三角形兩邊之和大于第三邊”這一規律。實踐證明,學生一旦不依賴教師時,他的內心才會出現一個強大的自我,變得更自信,越自信越強大,越強大越愛學,越愛學越會學,逐漸形成良性循環,挖掘出更多的潛能。
6.當堂檢測,拓展思維。
課尾回到課始的故事,首尾呼應,一氣呵成,然后出示一組練習,檢測課堂教學的有效性。有了課堂的親身感悟與經歷,學生解決問題沒有障礙,輕松愉快,收獲的是新知。
【關鍵詞】仿真機器人;作業設計
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B
【論文編號】1671-7384(2013)02-0065-03
仿真機器人是現階段開展智能機器人教學的一柄利器,它的出現既解決了智能機器人教學中由于財力不足造成的硬件上的瓶頸,增強了智能機器人教學的可操作性,保證了教學活動的有效開展;同時由于仿真機器人的可移植性,使智能機器人教學不再局限于課堂,大大拓寬了學生學習智能機器人編程的空間。
盡管仿真機器人已進入小學信息技術課堂,但是在教學實踐中效果并不十分理想。筆者發現,學生剛接觸到仿真機器人時顯得很興奮,但隨著學習的深入,一部分學生流露出了畏難的情緒,慢慢失去了進一步學習的耐心和信心,個別學生甚至游離于學習之外;還有相當數量的學生完全圍著教師“轉”,學習上缺乏主動性、創造性;只有少部分學生能真正融入課堂,體驗學習帶來的樂趣。
針對學生學習中暴露出來的興趣不濃、兩極分化、缺乏主動性等問題,又考慮到仿真機器人操作較多、實踐性強、富有創造性的特點,筆者認為,應該從作業入手,通過優化作業設計,提高練習的實效性,從而有效改善仿真機器人課堂教學的效果。下面結合教學實例從四個方面談談具體的做法。
趣字入手,以趣促練
布魯納認為:“最好的學習動機,乃是學生對所學材料本身發生興趣。”新課程標準也要求教學必須從學生熟悉的生活情境和感興趣的事物出發,為他們提供觀察和操作的機會,使學習成為學生自覺的需求。因此,教師設計的作業要善于把握學生的興趣點、興奮點,找準適合他們口味的作業形式,不露聲色地把學生引導到作業中去,讓他們興趣盎然地完成作業。
1. 生活化作業
將仿真機器人作業的背景設計成生活化的情境,有利于學生主動融入其中,從而減少被動應付的抵觸情緒,促進學生積極思考,提高解題效率。
例如,在學習“條件循環”后,筆者設計了這樣一道練習題:學校將舉行1分鐘踢毽子比賽,可是人工計時太麻煩,體育組陳老師得知同學們在學習編寫程序,所以想請大家為體育組設計一個自動計時機器人。情境呈現之后,筆者接著給學生煽風點火 :“同學們,大顯身手的機會來了,你的機器人如果被選上了,那你可是學校的名人了!”通過設計生活化的情境,將知識點和實際問題有機結合,使得學生在練習時興趣大增,從而全身心地投入到解決問題中去。
2. 游戲化作業
雖然仿真機器人在編寫程序時可以回避枯燥難懂的代碼,但其圖形化的模塊、線塊式的流程圖對學生來說還是比較單調的,如果讓他們一味地機械操作,時間一長就會變得“無味”。因此,設計一些形式活潑、富有趣味的游戲化作業,既能激發學生練習的興趣,也可以提高做作業的效率。
例如,學習“機器人行走”后,筆者把練習題做了如下設計:在一個密室里有一道密碼門,打開的方法是用一筆將所有的黑點連起來(圖1)。請用仿真機器人模擬出該軌跡,正方形的邊長自定。
“一筆畫”是學生喜聞樂見的一種數學小游戲,將機器人沿軌跡行走融入寓教于樂的游戲活動中,激活了學生學習的源動力,他們在輕松愉悅的氛圍中自覺地完成了操練。
3. 探究性作業
蘇霍姆林斯基說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個探索者、發現者、研究者,而在兒童的精神世界中,這種需要特別強烈。”因此,仿真機器人作業的設計要從學生心理需求出發,激發學生的探究欲望,培養學生的探究精神。
例如,《學習機器人轉向》一課,在學生學會機器人轉90度的基礎上,為了讓他們自己探究特殊角的數值設置,筆者設計了這樣一道練習題(表1)。
學生熟練掌握特殊角度的數值設置,是學會讓機器人沿軌跡行走的基礎,若讓學生呆板地把相關數值背下來,學生不容易記,也記不牢固。實際上,當速度一定時,時間與角度之間是有一定的規律可循的。這道練習題不僅激發了學生學習的興趣,而且讓他們通過自主探究發現了知識的內在規律。
因材施教,層次分明
盡管仿真機器人是剛開始學習的新內容,嚴格講,學生都是零起點,但經過近三年的學習,學生對信息技術課程的學習態度、學習興趣不盡相同,學生現有的知識、操作能力也參差不齊。所以,學生學習仿真機器人一段時間之后,學習上的差異就逐漸暴露出來了。這就要求我們在作業設計上一定要有層次性,保證低起點、多層次,能讓不同的學生都達到練習的目的。
例如,學習“多次循環”后,為了照顧全體學生練習的需要,筆者設計了一組有梯度的練習題:在仿真界面留下下列圖案(圖2),等邊三角形的邊長自定。
這組練習題的三個圖案都由圖3衍變而來,練習內容由易到難、由淺入深,循序漸進地逐步深化。第一題是基礎題,只需運用一次循環,確定機器人初始角度后,學生完全可以根據畫正方形的范例依葫蘆畫瓢;第二題是提高題,需要運用循環嵌套,但是圖案形式簡潔,學生馬上就能發現其中的規律;第三題是發展題,圖案形式變得復雜,也需要運用循環嵌套,但其中的“循環體”不太好找,首先要確定機器人的位置,同時還要結合正多邊形的知識計算出轉角的度數,對學生具有一定的挑戰性。通過設計多層次的作業,讓學生在練習過程中逐步達到“會——熟——活”的標準,同時也避免了練習中出現學生“吃不動”、“吃不飽”的現象,讓全體學生都有合口的“飯菜”。
力求開放,凸現主體
傳統的教學方式往往傾向于教師就一個給定的問題,告訴學生一個既定的答案。長此以往,學生就會產生這樣的錯覺:解決問題的途徑只有一個。由此導致的結果是,學生的創造性得不到恰當的開發,他們只會接受已有的知識體系,而不是主動去探索、去發現新的知識。因此,教師必須轉變觀念,在設計作業時,要尊重學生的個體差異,給予學生自由選擇的權利和自我發揮的空間,激發學生的自主意識和創造熱情。
仿真機器人雖然只是一個軟件,但其強大的功能、高度的仿真性不亞于實物機器人,它提供開放性的問題解決方案,使學生可以用不同的方法達到同一個目標,所以,在作業設計上也要充分考慮到開放性的特點。
1. 問題解決的方法開放
例如,學習“機器人行走”后,筆者設計如下練習題:在仿真界面留下如圖4所示的“三菱”圖案,菱形的邊長自定。你能找到幾種不同的方法?
這個“三菱”形是一個特殊的圖案,學生通過觀察不難找到解題方法,但解決問題的途徑遠不止一條,設計這道題目的目的就是通過一題多解訓練學生的思維分析能力,同時讓他們明白只要方法得當,“條條大路通羅馬”。從作業的效果來看,學生思維活躍、參與度高、目標達成度高。
2. 問題解決的結果開放
例如,學習“機器人檢測應用”后,筆者設計了這樣一道練習題:小明最近很煩惱,因為家里的鬧鐘壞了,所以上學老是睡過頭,請你幫他設計一個具有鬧鐘功能的機器人。這道題目是對學生所學知識的綜合運用,因為沒有指定傳感器等模塊,他們便有了自由發揮的余地。經過學生的精心創造,“形態”各異的鬧鐘機器人誕生了。有的學生應用“亮度檢測”,設計了根據亮度叫人起床的鬧鐘;也有的學生應用“聲音檢測”,設計了根據聲音叫人起床的鬧鐘;還有的學生構思新穎,應用“條件循環”、“延時等待”、“計算”設計出了定時功能的鬧鐘。學生的主體性、創造性都得到了激發,練習的效果自然就達到了。
突出重點,有的放矢
仿真機器人以計算機仿真的形式融合了機械、電子、傳感器、人工智能等領域的技術,涉及內容十分豐富,同時它與數學、科學等學科也有著緊密的聯系。所以,仿真機器人的操練不同于一般信息技術課上某個軟件、某一功能的具體應用,大多是綜合性的,學生需要根據問題情境,靈活選擇應用模塊,通過不斷調試完善程序,從而獲得合理的問題解決方案。在這一過程中,往往會涉及很多方面的知識和操作技能,有些是學生已學的,有些是學生新學的。但畢竟課堂上的練習時間有限,要讓學生在練習中“面面俱到”,不太現實,相反因為“喧賓奪主”花費過多的時間,又容易造成學生重難點內容練習時間不足,練習效率低下。
因此在作業設計時,教師可將作業中不太重要或者不需要學生操練的內容預先完成,而僅留下需要強化練習的重難點。這樣既提高了練習的針對性,又可以節約學生練習的時間。
例如,學生在練習“機器人走正多邊形軌跡”時,考慮到他們已經對“多次循環”的結構比較熟悉,所以練習時筆者直接將搭建好的VJC流程圖文件提供給學生,讓他們重點訓練模塊中“循環次數”、“速度”、“時間”等幾個參數的設置。通過對數值的對比,學生探索出了機器人走正多邊形的一般方法,練習的效率大大提高了。
再如,學生在仿真機器人操練中的仿真環境,教師也可以事先編輯好文件,練習時學生只要加載或導入相關環境即可。這一操作看似不起眼,卻可以為學生省下不少的練習時間。
生活化
陶行知提出“生活即教育”,認為“教育要通過生活才能迸發出力量而成為真正的教育”。沒有生活的教育是死的教育,教育要為改造社會生活而服務,教育的目的、內容和方法都不能脫離現實與社會生活的需要。培養學生的信息能力,就是要讓學生學會使用信息技術解決自己學習、生活中的問題。
例如,有位信息技術教師在教授Excel的《數據的排序與篩選》一課中,以家庭外出旅游出行方案的選擇作為任務主題,很有生活性,學生也很樂意去嘗試。導入環節,教師首先出示一張自駕旅游方案表,要求學生從線路、住宿等方面根據家庭的實際條件選出最優方案,從而引出問題。緊接著按單一關鍵字排序、多關鍵字排序、篩選,由易到繁,逐層深入,讓學生在生活化的任務情境活動中體驗了Excel技術的內涵和價值。
又如,有位教師在教學《在論壇發帖與回帖》一課時,根據學生對家鄉(宜興)――陶瓷、竹海、善卷洞等的已知經驗,讓每位學生爭做網上小導游,宣傳、介紹宜興。整節課圍繞這一主題,讓學生不僅學會了論壇的發帖與回帖操作,同時體驗了一次愛家鄉、贊家鄉的情感歷程。
問題性
問題性指在創設信息技術學習任務情境時,根據學生已有知識、經驗提出問題,激發學生深層次的思考,以問題引出任務,整個學習過程圍繞問題的解決進行,學生在學習過程中進行分組和協作,在教師的幫助下,組織多種形式的學習活動,通過多種形式獲取信息,形成問題解決的方案,并以作品展示等方式對問題解決和學習成果進行表達。
筆者最近聽了一節《ACDSee瀏覽圖片》的課,教學內容涉及“放大、縮小、旋轉、翻轉、幻燈片顯示、刪除”等技術要點,這些操作相對獨立,也沒有邏輯性和層次性。教師設計了一個網上游園的主題任務,將上述操作設計成在游園時碰到的一個個問題,要求學生4人一組共同協作解決問題,并且提供了一個小錦囊,不過小錦囊也需小組內一致同意了才能打開。操作中還要求對每個問題解決的方法做好記錄,以便之后的大組交流時用。以問題為線索創設的任務情境大大激發了學生的學習熱情和探究精神。還有一節《圖片處理》的課,教師也是以問題為線索進行設計任務。首先,讓學生欣賞一個幻燈片電子作品,讓學生在觀賞中發現問題,其中有圖片傾斜、圖片太暗、圖片顛倒等。接著,讓學生圍繞這些問題展開討論,得出解決問題的初步方法。然后,學生用教師提供的學習網站嘗試逐個解決問題。最后,通過對每位學生的處理結果反饋交流進一步內化技術操作要領。上述兩個課例中的信息活動都是以問題貫穿全過程,以獲取知識方法為前提,以解決問題的準確、快速和有效把握信息為基本原則,不斷提高學生分析、判斷、綜合、運用信息的能力和培養學生的創造性精神。
趣味性
布魯納說:“學習的最好刺激是對學習材料的興趣。”孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”可見興趣的重要性。學生如果提不起學習信息技術的興趣,就談不上信息素養的培養。
例如,蘇教版教材中有一節Windows畫圖軟件的《調整圖形》的課,課本中是以蜜蜂采蜜為主題,通過改變蜜蜂的方向讓學生學會旋轉、翻轉等操作,實際教學中學生對此興趣并不濃。有位教師將學生喜歡玩的俄羅斯方塊游戲引入本課,讓學生運用旋轉、翻轉等操作以游戲的方式進行學習,教學中學生不僅興趣濃,而且操作的主動性強,教學目標達成度高。
再如,《如何合理使用電腦》是一節知識性較強的課,一般教師都以說教或輔以圖片的形式泛泛而教,學生對此提不起興趣。而有位教師上課一開始就播放一段學生不合理使用電腦的視頻,要求學生在觀看的時候以搶答形式找錯,學生的興趣一下子激發起來了,通過找其他同學不合理使用電腦的過程,自己也經歷了一次教學,這比單純的說教要強得多。
層次性
信息技術課程與其他學科一樣,在教學中要遵循教學規律,體現由易到難、由淺入深、循序漸進的層次結構。最近聽了一位教師講授的Flash的“形狀補間動畫”,這節課以“爭當小小魔術師”為信息活動主題,第一環節是將圓變成一朵花,在這一環節中主要是讓學生掌握補間動畫操作的一般步驟:起始幀―結束幀―中間幀。進入第二環節,教師要求學生將圓變成正方形,這里就引入了空白關鍵幀和在空白關鍵幀中繪制正方形。第三環節要求學生將圓變成一個字母,這里引入對對象的打散操作。整個教學過程把操作的技術難點分散在任務活動的各個環節中,層層推進,循序漸進。
信息技術教學中,學生的情況比較復雜,零起點問題比較嚴重。為了盡量讓不同層次的學生在信息素養方面有所提高,教師在任務情境設計時要盡量滿足不同層次學生的需求,要分出梯度,讓各層次的學生都能體會到成功的快樂。例如,有位教師在進行“Word主題設計活動”中,首先,將學生異質分組,便于相互合作幫助;其次,要求每組學生完成同一主題的一組郵票,小組成員又可以根據自己的能力設計不同的郵票。在該信息活動中,同組內主題統一、目標一致,每位學生都有實踐提高的機會,具體操作時,學生在郵票構成的要素到位的情況下各自可以自由發揮,因此,學生的操作水平、思維能力都得到了發展。
拓展性
1 教材分析
本節課是人教版生物七年級上冊教科書第四章“綠色植物是生物圈中有機物的制造者”中的第一個組成部分。這部分內容主要是通過“綠葉在光下制造有機物”的實驗,使學生認識到:淀粉是光合作用的產物;光是綠色植物制造有機物不可缺少的條件。本實驗是初中學生必須掌握的一個重要實驗,學生不但要熟知實驗設計的原理、實驗過程、實驗結果顏色的變化,還應掌握原理的內涵和外延、實驗操作的技能等。
學生對植物光合作用雖然有了一定的生活認識,知道綠色植物能夠進行光合作用。但是,光合作用的產物是什么?光合作用必須在光下進行嗎?光合作用有什么意義?……對這些具體內容,學生還是不大清楚。所以,在這一節的教學中,教師不僅要引導學生通過探究實驗,使學生明確綠色植物在光合作用下制造有機物(淀粉),理解綠色植物在生物圈中的作用,還要讓學生初步學會生物科學研究的一些基本方法,從而培養學生的實驗能力和思維能力。
2 教學目標
2.1 知識目標
闡明綠色植物是通過光合作用制造有機物的;懂得光是光合作用不可缺少的條件;能運用實驗的方法檢驗綠葉在光下制造的有機物是淀粉。
2.2 能力目標
嘗試設計綠葉在光下制造有機物實驗方案,進一步提高設計實驗的能力,并掌握一定的實驗操作技能。
2.3 情感、態度與價值觀目標
通過實驗探索,明確綠色植物光合作用的重要意義;形成創新精神和合作探究精神;樹立嚴謹求實的科學態度。
3 教學重難點
教學重點:運用科學探究的方法檢驗綠葉在光下制造淀粉以及光合作用的產物、條件等。
教學難點:綠葉在光下制造有機物的實驗設計及操作。
4 教學過程
4.1 創設情景,導入新課
教師在水中溶解地瓜粉,并滴加碘液,讓學生觀察反應現象。教師提出問題:溶液顏色發生了什么變化?這是什么物質?這種物質又是通過什么制造出來的?需要什么樣的條件?通過問題引出本節的課題。這樣從學生熟悉的生活現象入手,充分激發學生的好奇心與積極性,使學生能主動地參與到本節的教學中來。
4.2 合作探究,學習新課
學生觀看“綠葉在光下制造有機物”的實驗視頻,了解本實驗的操作方法和原理及觀察到的實驗現象。然后學生再分小組討論,共同完成本節課的學習任務單。
學習任務一:用什么方法可驗證綠葉在光下制造的有機物是淀粉?直接在綠葉上滴加碘液行不行,為什么?
學生回答:不行。綠葉中有葉綠素存在,能起干擾作用。
教師在一片綠葉上滴加碘液,請學生觀察葉片顏色的變化,進而啟發引導學生:要驗證綠葉內是否存在有機物淀粉,就必須除去葉綠素。
學習任務二:用什么可溶解葉片中的葉綠素?能將葉片放在酒精中直接嗎?為什么?學生分組討論,設計實驗驗證綠葉能否制造淀粉的實驗方案及酒精溶解葉綠素的操作方法。
活動一:經學生討論設計后,教師請學生代表利用提供的實驗器材,上臺演示操作酒精隔水加熱的步驟。并追問學生:為什么要隔水加熱?學生經過合作討論后,明白了直接加熱容易發生危險。教師補充有關內容:酒精的沸點低,揮發性強,蒸發快,造成浪費,溶解葉綠素的效果也不佳等。同時為了縮短葉綠素脫色的時間,可將葉片放在開水中浸約10 s,能加快酒精溶解葉綠素的速度。
設計意圖:通過學生演示模擬操作實驗,培養學生的動手操作能力,調動學生學生積極性,同時有助于學生理解酒精要隔水加熱的原因。
學習任務三:如何探究光是綠葉制造有機物不可缺少的條件?請你設計一個對照實驗的方案。
教師設疑:完成了酒精脫色的操作,即綠葉去除葉綠素后,滴加碘液就可以檢驗綠葉在光下制造的有機物是淀粉了嗎?
學生:不能。因為這操作還不能證明這些有機物是在光下制造還是在黑暗中制造的,要設計對照實驗。
實驗:探究“光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件”。
提出問題:光是綠葉制造有機物不可缺少的條件嗎?
做出假設:光是綠葉制造有機物不可缺少的條件。
設計方案:變量為: 。
如何設置對照實驗?
活動二:請學生上臺展示利用黑紙片遮蓋植物葉片的方法。
學生一:用黑紙片遮蓋了兩株天竺葵中兩片不同的綠葉。
教師質疑學生:選擇的這兩片綠葉除光照不同外,還有其他不同條件嗎?如溫度、水分等?學生回答有可能,教師再引導學生思考怎樣減少其他的干擾因素。
學生二:用了較大的黑紙片遮蓋了一株天竺葵的一片葉片,形成同一株植物遮光葉片與見光葉片的對照。教師再次質疑:這兩片葉除光照不同外,它們制造淀粉的能力有沒有可能不相同?有沒有更合理的設計呢?
學生三:用了相對小的黑紙片遮蓋了一株天竺葵葉片的一部分,形成同一株植物同一片葉片的遮光部分與見光部分的對照。
教師設疑:你想把你自己的頭像映在天竺葵的葉片上嗎,或在天竺葵的葉片上設計出自己喜歡的不同形狀圖案嗎?請你試試。
設計意圖:這個實驗加強了學生的實踐動手能力,活躍了課堂氣氛,也培養了學生設計科學合理的對照實驗的方法,充分打開了他們思維的想象空間。
學習任務四:經過遮光對照處理的天竺葵葉片在陽光下照射前,還要對葉片做怎樣的處理,為什么?
教師設疑:完成了遮光對照處理的實驗材料,能放在光下進行制造有機物了嗎?這樣的葉片中有沒有可能儲存以前制造的有機物?那該怎樣處理?
師生共同討論交流,學生明白了要黑色塑料袋把天竺葵罩住放在黑暗處一晝夜,即進行饑餓,才能將葉片部分遮光的天竺葵放在陽光下照射。這個步驟目的是讓葉片中原有的有機物淀粉消耗掉,消除葉片原有淀粉對實驗結果的影響。
師生歸納整理實驗方法和流程:暗處理;葉片部分遮光;陽光下照射3~4 h;摘取葉片;酒精脫色,隔水加熱;清水漂洗;滴加碘液;再次清水漂洗;觀察葉色。
教師指導學生進行實驗。實驗設計完成,學生按照自己的設計實施實驗。
分析實驗現象,得出結論。
學習任務五:分析實驗結果,完成表1。
實驗結論:
① 綠葉在光下制造的有機物是淀粉。
② 綠葉制造有機物不可缺少的條件是光。
③ 綠色植物通過葉綠素捕獲太陽光,利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機物,并且把光能轉變成化學能儲存在有機物中,這個過程就是光合作用。
教師引導學生從這概念中獲取重要的信息。學生經過思考,補充得出:產物是有機物,需要的條件是光,葉片是主要器官,在葉綠體場所中進行。
最后,教師請學生談談對本節課的收獲以及困惑,重視學生的收獲,并及時給與評價和鼓勵。學生參與積極性很高,反應激烈。
5 教學反思