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信息技术实验教学说课比赛的实践与思考

2021-01-19贺森

安徽教育科研 2021年36期
关键词:器材原理实验教学

摘要:信息技术实验教学对学科核心素养落地和学生实践创新能力培养有着重要作用。开展实验说课活动能提升一线教师的实验教学能力。本文结合笔者自身参与信息技术实验教学说课比赛的经历,浅谈如何有效进行信息技术实验说课。

关键词:

信息技术  实验说课  实践  思考

关于实验教学,国家下发了《教育部关于加强和改进中小学实验教学工作的意见》,各地教育主管部门也连续多年开展实验教学说课大赛,实验教学的重要性越来越凸显。实验说课比赛活动能提升一线教师的实验教学能力,对学科核心素养落地和学生实践创新能力培养有着重要作用。

一、信息技术实验教学现状

中小学信息技术是一门动手操作性很强的学科,因此在教学中普遍存在重技能、轻原理,重操作、轻思维的现象,常常忽略了技术背后的概念和原理,学习仅仅停留在操作层面,缺乏思维的培养,不利于学生问题解决能力的培养。实验教学可以帮助学生认清技术背后的思想和原理,提高学生的探究能力和思维能力,进而使其更有效地掌握技术,更好地运用技术解决生活中的问题。

二、关于信息技术实验教学说课

笔者通过参加信息技术实验教学说课活动,发现可挖掘的实验点较之理化生学科相对较少。能否选择适合的实验点、确立符合学情的实验目标、设计创新而有效的实验,关系着实验教学说课的成败。

在2020年合肥市信息技术实验教学说课比赛中,贺森信息技术教育名师工作室有三位教师入围现场赛。回顾整个备赛过程,历经前期选题、实验设计、器材制作、实验改进等环节,团队成员在不断的思维碰撞中逐步完善设计,最终三位选手在市级比赛中进行精彩展示。

三、实验教学说课的有效做法

(一)厘清“实验”和“课”的关系,说出实验“味”

与常态说课不同,实验教学说课侧重点是“实验”,而不是“说课”。我们设计的所有环节都应为“实验”服务,围绕“实验”重点说清楚做了哪些设计、解决了什么问题、怎么做的、做得怎么样、为什么这么做,等等,通过改进器材、创新方法帮助学生理解知识背后的原理,运用对比实验、数据分析等实验教学法得出结论,突出实验性,说出实验教学的实验“味”来。

例如《探究齿轮组合对小车爬坡能力的影响》一课,学生在驱动机器人完成任务时发现,当小车在有坡度的路面行驶时,出现困在坡底和坡道的问题。针对此问题,教师引导学生探究小车功率、速度与爬坡能力的关系,进一步理解齿轮组合对小车爬坡能力的影响,初步感知汽车变速箱的工作原理。教师引导学生进行了2次大胆猜想,做了3个实验,通过实验数据的分析得出结论:其一,并不是小车的电机功率越大,驱动车轮的爬坡能力就越强;其二,主动齿轮越大,从动齿轮越小,速度越快,反之,速度越慢;其三,功率不变,速度越慢,爬坡能力越强。实验帮助学生理解了主动齿轮小从动齿轮大是省力杠杆,反之则是费力杠杆,培养了学生的实验探究能力、数字化学习与创新能力,增强了学生解决复杂问题的信心。

(二)选择有价值的说课主题,找出实验“点”

选择实验教学说课的主题时,要从学生的学习、生活出发,探究遇到的真实问题,尽量选择实验性强、有器材支撑、作品可物化的内容。信息技术学科可考虑新技术、新媒体、创客项目、人工智能等方向,而且选题要与教材内容紧密联系,可以是教材中的内容,也可以是拓展的内容,但不能脱离教材。可以从以下两个方面进行选题。

1.从教材中选

以教材为起点,课堂教学中学习知识和技能的同时,注重对学生思维和素养的培养,多引导学生关注知识、技能背后的思想和原理,引发学生深入思考,激发探究的兴趣,努力打破仅仅学知识和学技能的传统模式,选择有意义的实验点,促进思维和素养的提升。选择实验内容时要关注教学重点、核心知识,并能凸显学科教学的实践性特点。比如八年级学生在学习百度“以图搜图”时,对“计算机是如何识别图像的”很感兴趣,对“如何提高以图搜图的精确度”充满疑问。此时,教师即可顺势开展图像识别原理探究实验,让学生通过动手繪制图像矩阵图,完成“内容特征法”实验。学生经历探究计算机提取特征、储存特征、识别特征的全过程,最终在原理的指导下得出:利用图像预处理方法可以提高“以图搜图”的检索精度。这样就有效地使用了网络技术,让技术发挥了更好的作用。

2.从生活中选

问题来源于生活,学习的知识和技能服务于生活,信息技术教学与生活紧密相连,倡导“情景化”“生活化”“项目化”。实验教学从生活中选题能更贴近学生实际,激发学生探究欲望,促进问题解决能力的提升。学生通过实验理解问题背后的思想和原理,经历问题解决的过程,做到学以致用,用以促学,学用相长。例如在学习八年级下册第四单元“信息技术新应用”有关智能交通的内容时,有同学根据生活中的场景提出:在没有红绿灯的路口,光线昏暗时车辆无法看清斑马线,存在安全隐患。能否利用信息技术手段对其进行改进?此时引导学生猜想可以通过光线和声音进行提醒。由此引出实验主题:制作智能可发光斑马线,并伴随蜂鸣提醒。在这一过程中,同学们自主参与制定实验课题方案,激发兴趣,调动实验积极性。

(三)以生为本关注实验过程,创新实验“法”

实验教学应注重对新技术、新方法、新材料的运用,体现实验的创新性,通过对实验方法、实验器材的改进与创新,让实验现象更可视、效果更明显、操作更简便、过程更直接。

1.实验方法的创新应关注生本性和过程性

关注学生的主体参与需要教师更多地思考在教学中如何创造条件、改变教法、改进实验,引导学生参与其中,经历失败与成功,把课堂还给学生,发挥学生通过实验解决问题的主体作用,让学生获得更多体验、思考的空间。教师要牢记实验教学的“初心”,让学生经历问题解决的过程,形成知识和技能,理解概念或原理,让学生享受实验过程。学生在学习中有参与、有思考、有发现、有收获,既有遇到困难时的困惑,又有解决问题后的喜悦,培养了问题意识、质疑能力、批判思想、探究精神等,为终身发展奠定基础。

2.实验器材的创新应注重可物化和可推广

实验器材的选择和改进应基于学生身心特点、内容的需要和全体学生参与学习的需求,不能简单地追求新奇特、高大上。教师不再是为学生准备好丰盛的实验盛宴,而是和学生一起采购食材、一起烹饪美味佳肴。实验器材的改进,应该是基于教学需要的改进,是基于教学效果改善的改进,是基于学生科学素养培养的改进,而非仅仅为了抓眼球。实验器材的选取、再加工和创新,使一些抽象问题形象化、通俗化,更利于学生理解学科背后的原理和思想,实现理性思维的升华。最终实验器材应该是实用至上,并且可复制、可推广、可落地,进而落实形成“点上辐射、线上延伸、面上联动”的实验教学辐射格局的目标。

实验教学说课活动为教师提供了交流和学习的平台,增强了教师创新实验方法和仪器的能力。教师应充分树立开放性实验教学理念,充分发挥学生学习的主动性,不断探索,激发学生对科学知识的感性认知和探究体验,让每一位学生的创新思维都能够更充分、更主动地发展。这也是我们教育的最终目的。

责任编辑:唐丹丹

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