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小学科学课程的教学设计

小学科学课程的教学设计

小学科学课程的教学设计范文第1篇

摘要:

借鉴职业教育中的MES理念设计适合小学科学教师职后培训的课程。该课程以PCK理念为指导,做到知识、技能教学综合化。培训课程的设计过程包括选择模块和开发课程两个环节。开发的培训课程以教学实践为主线,增加前瞻性的理论讲座并关注多方面技能的训练。

关键词:

小学科学教师;职后培训;模块式技能培训;培训课程

当今世界,科技和教育被许多国家视为提高综合国力和国际竞争力的关键。公民素养,尤其是公民的科学素养已经成为国家竞争力的重要标志。要提高公民的科学素养,主要靠教育。而目前担当我国少年儿童科学启蒙教育主要任务的小学科学教师的现状不容乐观:小学科学教师大多为兼职教师,在科学知识、科学方法、科学性质和态度等方面还存在着诸多问题[1-2]。所以对小学科学教师进行职后培训成为当务之急。职后培训最重要的是培训课程的设计,然而对小学科学教师培训课程的研究还停留在探索层面[3],课程设计的内容模糊、空泛,缺乏实用性和系统性。教师的在职性和培训的周期性特征要求在设计培训课程时一定要把握好实用性和量力性的尺度。培训内容应该是小学科学学科教学知识技能的延伸,在保证培训规格的同时还必须保证课程结构的系统性。既要注意深广度,从严谨着眼,从量力入手,又要注意培训的实用性。由于现任小学科学教师的具体情况和教师职后培训的特殊性都对培训课程的设计提出了更高的要求,本研究之目的就是通过设计模块式小学科学教师职后培训课程,为建构一种新型实用的教师培养模式打下基础,以促进教师培训的专业化发展。

1模块式培训课程

模块式培训课程的设计思路来源于职业教育中常用的模块式教学法。模块式教学法简称MES,是20世纪70年代初由国际劳工组织(ILO)在综合并借鉴发达国家经验的基础上,研究开发出的一种先进培训模式,在我国一般称为“模块式教学法”,“职业技能模块”等[4]。模块式教学法中的课程设计强调模块化、综合性,倡导学分制和弹性选课制,具有岗位化、模块化和个性化等特点。这种重视实际应用能力的培养,从岗位的需求出发,制订课程的目标的模块式教学非常符合小学教师在职教育的诉求[5]。

2模块化课程设计的背景

调查显示,我国小学科学教师的组成结构非常复杂,目前兼职教师占绝大多数,对科学课程的内容和教授方法很不熟悉;年龄稍大的科学教师,多数是中师毕业,没有经过专门的、系统的自然科学基础知识训练;年轻教师具有理科学历背景,有一定自然科学知识基础,但缺乏教学经验等等。他们对培训的需求也有所不同[6]。所以设计适合的模块式课程,供不同需求的教师选择是非常必要的。

3设计的基本理念

从国际和国内的科学教师培训发展来看,教学内容知识(PCK)是近几年在世界范围内广泛使用的教师教育的概念[7-8],它所强调的是教师所具有的特定形式的内容知识,是教师在理解学科知识和教学知识的基础上形成的能够有效促进教学的知识。小学科学教师PCK的核心内涵是“转化”,即基于小学生的立场,将科学知识转化为学生容易理解的课堂教学形式[9]。以先进的教育理论和教育思想为指导,做到知识、技能教学综合化,使小学科学教师能够在参加培训后自如地教授科学课程,是此次职后培训模块化课程设计的基本理念。

4模块式培训课程设计的过程

模块式培训课程的设计主要包括选择模块和设计模块内的课程两个环节。

4.1选择模块

模块是一种微观课程形态,它自成独立的体系。通过模块式教学,可以实现明确的、实用性的、能力化的教学目标,打破以知识为中心的传统学科章节体系建立的各种类型的能力和素质专题。所以模块的划分必须从素质核心和能力本位的角度出发,按照一定种类的能力和素质为一个模块的原则进行划分。模块的划分既要符合认知规律,又要符合活动规律。小学科学课程内容包括科学知识、工程与技术、科学探究三个方面。科学知识是学生学习内容的主要部分,包括物质科学、生命科学、地球与空间科学三个主要的自然科学领域;工程与技术领域代表了科学实践的重要方面,对提高学生的综合实践能力和创新能力十分有利。科学不仅包括知识,还包括获取知识的过程与方法。科学探究是科学家获取新的科学知识的方法,它是一个复杂的、多层面的、多种实现方式的、不断循环和上升的过程[10]。小学科学教师的教学能力包括教学设计,教学实施等多方面。根据以上对小学科学教学内容的分析,选择以下模块作为小学科学教师职后培训内容。(模块具体名称及特点见表1)在模块的命名上,有的模块是教学内容的,有的模块是教学技能的。但在模块的内涵上则遵循“小学科学教学内容为核心,以教师教学能力为本位”的原则。这样的模块设计解决了以往课程设计缺乏系统性的问题。

4.2开发模块课程

开发模块课程的关键点是确定模块的教学内容,其实质就是对教学内容进行合理性、实用性的综合化处理。综合化过程实质就是结合知识、技能、教学特点等方面进行再加工。为保证综合整理工作的科学性、合理性,必须确定这项工作的逻辑线索和编排方式。应当以教学活动为线索,将活动涉及的认知过程、素质基础、能力养成以一个专题的编排方式整合在一个模块中。这样的课程编排可以直接解决教师教学中的问题,增加了培训课程的实用性。下面以“生命科学领域学科知识”模块的课程为例做具体说明。生命科学领域学科知识在现行《小学科学课程标准》的具体内容中有53条,占全部知识的40%。所以生命科学领域的知识是小学科学教学内容中的一大部分。在以往进行的小学科学教师培训中,学员在教学实践时主动要求进行生命科学领域教学实践的人很少(如笔者过去五年培训中只有10.5%)。学员普遍的感觉是生命科学领域的知识繁杂,很难把握其实质。2009年《义务教育课程标准(修订)》的重点聚焦在凸显和传递重要的科学概念[12]。现行的初中和高中“生物课标”都提到围绕核心概念组织教学的理念。本模块的主题定位于“基于核心概念对生命科学领域知识梳理及教学分析”。被培训者通过这些课程的学习,学会从核心概念的角度理解生命科学领域知识的内涵;能够从学科教学方面理解生命科学领域的知识和技能,并且找到小学科学教师应掌握的生命科学领域知识,将这些知识应用于教学实践。(具体课程见表2)

4.3模块课程的特点

从以上课程内容中可以看出,模块课程具有以下特点:

(1)以教学实践为主线

模块中的所有课程都是为教学实践服务的,其目的就是为了学员能够上好科学课,如生命科学领域知识模块的课程就是为了让参加培训的学员能够自如地上好生命科学领域知识方面的科学课。所以在课程设置上有“如何说课”、“教学案例分析”和“教学实践”等课程。

(2)前瞻性理论讲座引领

持续不断的课程改革要求教师不仅从宏观上而且从微观上要掌握科学教育理论。小学科学教师不仅要理解科学教育的本质、特征及教育意义,还要理解相应学科知识的特点及教育意义。在生命科学领域知识模块中,笔者选择了“小学科学生命科学领域教学类型分析”、“围绕核心概念组织教学”和“生命科学领域核心概念解析”三个理论讲座,为老师们上好生命科学领域方面的课打下了良好的理论基础。

(3)技能提高伴随其中

小学科学课程标准要求“让探究成为科学学习的主要方式”,科学探究中涉及到的科学探究技能也非常重要。因此,在培训课程中就相关知识涉及到的主要探究技能设计了专门的课程,如“生命科学领域科学过程技能训练”;另外在知识学习的相关课程中也增加了技能训练,如“生物类群知识解析及教学分析”课程中增加了分类技能的训练。针对生命学科知识的特点增加了“显微镜使用及临时装片制作”课程。

5设计模块式培训课程应注意的问题

好的职后培训课程应该满足教师个人、学科发展及学校三个方面的需要。为了更好地满足各方面对培训课程的需求,应该注意以下几个问题:

5.1模块之间要相对独立,内容不要过多

独立、内容少的培训课程便于教师选择。教师可以根据自己的实际需求选择适合的模块课程。同时小模块的培训课程占用时间少,方便学校为教师排课。

5.2模块可以根据实际情况进行调整

课程模块可以根据国家政策的变化、课程标准的修订以及被培训者的具体需求来调整。例如“工程与技术”模块就是依据修订版“课标”而设置的;而针对新入职的小学科学教师,则设计了“教学设计及实施”模块;针对市级骨干教师,则设计了“主题驱动合作研修”模块。

5.3模块中的课程设计要以教学为切入点

教师培训课程设计的最终目标是提高教师教学能力,提高专业发展水平。所以课程设计要以教学为切入点,教学实践贯穿始终,将教学设计、实施及教学研究结合到课程中,真正满足一线教师的需求。

6结语

总之,培训课程模块式设计,实质上是一种课程综合和优化的方法。方法是实现目标的手段,为了有效达到目标,应该选择最好的手段。然而,每种方法都有其应用的局限性,所以模块式培训课程的设计是否具有普遍性,还有待于进一步实践和论证。

参考文献:

[1]王秀霞.小学科学教师队伍现状与培训模式研究[J].吉林教育学院学报,2010,26(10):24-26.

[2]文丰玉,鲍正荣.“国培计划(2011)”———农村中小学紧缺薄弱学科(小学科学)教师短期集中培训需求调查报告[J].科学课,2012(1):50-53.

[3]柏灵.小学科学教师继续教育课程体系探索[J].继续教育研究,2011(9):122-124.

[4]胡庆国,苏子麟.模块式培训课程教材的开发与应用[J].安徽冶金科技职业学院学报,2010,20(4):78-80.

[5]谢培松,李彤.模块式课程:小学教师在职教育的必然诉求[J].湖南师范大学教育科学学报,2009,8(1):84-86.

[6]吴育飞,姬冰澌,徐莉.小学科学教师培训需求调查分析[J].教师教育论坛,2014,27(7):31-35.

[7]孙可平.理科教师培养的新视角:教学内容知识[J].全球教育展望,2008(5):65-69.

[9]范增,吴桂平.论小学科学教师PCK的内涵及其发展策略[J].教育与教学研究2014,28(12):35-38.

[10]教育部.科学(3~6年级)课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.

[11]张丹,钟祖荣.骨干教师“主题驱动合作研修”模式的实践探索[J].教育科学研究,2012(12):19-23.

小学科学课程的教学设计范文第2篇

【关键词】情境导向 小学科学 设计

【中图分类号】G623 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0125-01

现如今,教育领域的改革工作正在如火如荼的进行着,小学科学课程改革工作也在顺利进行着。情境导向的科学课程设计,能够帮助有效提升教学质量,促进小学生的良好发展,推动教育事业的前进发展。

1.小学科学课程地位

从整体全面的角度来看,在小学教育中,科学课程所占地位极为重要且关键[1]。在小学低年级便进行了科学课程的设置。现今的教育工作崇尚素质教育,最为重要的便是能够在教育工作中更好地促进学生的个性全面发展,帮助培养其创新意识及能力,增强学生的成才动机。大部分小学生对于身边存在的事物都具有极强的好奇心。而科学课程的开设便能够充分满足学生对于周边事物探索的好奇心,同时还能够教会学生较为简单的科学知识,帮助小学生去充分感知、了解生活中的事物及常见的科学现象,并教会其探究、解决问题的方式方法。如果错过了小学阶段这一良好的时机进行科学学习,孩子的想象及创造力都会有所下降,对于其素质发展极为不利,且造成了极大的损失。

当今社会经济迅速发展的同时,现代科技也得到了极为良好的发展,且两者之间相互联系,相互作用影响。现代科学技术对于每个人的就业问题及日常生活均会产生直接性的影响。人们在社会发展中,只有自身具备一定的科学素养,才能够在现在这个科技化、信息化趋势越发明显突出的社会中生活、发展。科学素养的形成并非一朝一夕便能实现,真正需要的是从小培养。

2.情境导向的小学科学课程设计

真正科学正确的小学科学课程设计便是要进一步营造出一个与现实存在科学问题相关联的情境,并提出极具吸引、挑战性的劣构问题。为学生学习提供大量的情境资源,完成学习架构的科学设计。通过一系列的探究活动,帮助小学生在脑子里构建出一个科学概念,促进其探究技能的进一步发展,完成相关学习目标。

2.1将概念获取环节与情境相融合

课程情境需对小学生具有一定的吸引力且充满真实性。与此同时还需将科学概念的获取与应用融会贯通于整个情境之中。当前的小学科学教材对于情境设计问题缺乏必要的重视。极为常见的一种情况便是,为了在教学中获取学习到某个知识点,单一化的去进行一个或固定几个实验操作的再完成结论的获取,之后便进行与结论相关的问题分析与研究。整个教学课程未将相关知识与设定情境相融合。因此,在进行小学科学课程设计时,务必要实现概念获取、应用环节与情境的相融合。

2.2作为支架的渐入佳境情境设计

小学生进行科学探究的主要支撑点便是学习课程的支架部分[2]。在小学科学课程设计中,其支架部分需进行巧妙性的嵌入。学习支架主要还包括对于一些基础类科学知识的学习设计的良性架构,其所具备的示范性作用能够对一些劣构问题的妥善解决提供基础性帮助。从而促使良性架构与劣性架构身处同一个情境之中,相互作用影响。因此,在小学科学课程设计中,科学概念知识的获取及应用之间的关系应为递进式。先前所学习的内容作为后期学习的基础性依据,进一步形成一个渐入佳境式的情境,帮助小学生更好地理解掌握基础性的科学概念,并运用发散性思维思考。

2.3情境需集丰富多样性于一身

情境认知问题会对知识技能的迁移、发展产生一定的限制、影响。一个集丰富、多样性于一身的情境能够帮助小学生在学生科学知识时,实现技能突破进一步的迁移发展。因此,科学课程设计中,需从各个层面、角度尽可能提供丰富的情境资源便于选择。在当今网络信息技术迅速发展的社会,网页、照片、视频等均能够作为科学课程的呈现、认知、交流工具,进一步形成极为丰富及广博的情境资源。另外,智能手机、电脑等设备的广泛普及,促使一个极富信息化的情境资源建设也开始突现出其自身的课程设计价值。

2.4情境课程设计中的科学探究时间

在情境导向的课程设计中,时间具有一定的隐密性及重要性。其余的情境设计最终所构建出来的属于三维空间型的物理式情境,时间则属于情境课程设计中的第四维,能够帮助整个空间具有灵动性,小学生的科学学习能够得以发生、发展及演化。就如同一个无法从外表看见的温床一般,在经过了一段时间的孕育之后,能够帮助学生尽快达成学习目标。

学生探究时间在课程设计上的体现便是,小学生在进行各项活动时,对于所需的时间长短应有所估计,从而更好地对整体时间进行科学安排。在探究时间的安排上,必须时刻遵循少便是多的原则,懂得对内容进行科学取舍,进一步实现整个课程的精简化。在教学实施上,小学科学教师应运用科学措施对课程内容进行合理运用。与此同时,保持充分的耐心,给予学生更为丰富的自主探究问题的时间,从而有效帮助其增加科学知识。

3.结语

情境导向的小学科学课程设计工作的进行是需建立在大量教学实践经验基础之上的。一个科学合理的科学课程设计需能够充分反映学生的课程学习特点,并突出科学学习的建构特征。小学科学在教育领域中占据着极为重要且关键的地位,对其地位明确并给予充分重视,依靠情境导向进行科学课程的正确设计,才能够将情境导向作用发挥到实处,更好地提升教学质量与整体效率,促进整个教育事业的进一步良好发展。

参考文献:

小学科学课程的教学设计范文第3篇

【关键词】小波分析;信息与计算科学;现状分析;课程建设

小波分析是近年来应用广泛的一种方法,有很强的数学背景,在许多方面找到了有效的应用,被誉为数学显微镜,MATLAB软件提供了很好用的小波工具箱[1],为我们解决实际问题提供了很大的方便,不少学校已把小波分析列为信息与计算科学专业本科生选修课。通过对小波课程的学习,能够让学生掌握小波分析的基本理论、基本思想以及小波工具箱的应用,能够让学生用常见的各种小波变换来解决实际应用问题[2-3]。

1 小波分析课程概要

小波变换的概念是1974年由J.Morlet首次提出的[1],20世纪70年代,A.Calderon表示定理的发现、Hardy空间的原子分解和无条件基的深入研究为小波变换的诞生奠定了良好的基础。1986年著名数学家Y.Meyer构造出了一个真正的小波基,并与S.Mallat合作建立了构造小波基的有效多分辨分析方法,此时小波分析才逐渐蓬勃发展起来,值得一提的是比利时女数学家I.Daubechies撰写的《小波十讲》对小波的普及和进一步的发展起了非常至关重要的推动作用。小波分析的理论研究与小波分析的应用是紧密地结合在一起的,它的应用主要体现在以下几方面:

(1)在图像与信号压缩的应用方面。它的特点是压缩比高,压缩速度快,压缩后能保持信号与图像的特征不变,而且在传递中可以抗干扰。基于小波分析的压缩方法很多,比较成功的有小波变换零树压缩、小波包方法、小波变换向量压缩等。

(2)在工程技术等方面的应用。小波可用于计算机图形学、信号处理、计算机视觉、生物医学图像处理等方面。

(3)在信号分析的应用方面。小波分析可以用于边界的处理与滤波、信噪的分离、信噪的提取、信号的识别以及多尺度边缘检测等。

2 教学内容基本要求

关履泰在1989至1992年间到美国Texas A&M大学崔锦泰教授处访问,当时正值小波研究的蓬勃发展时期,他在有限区间小波、多重小波分析、小波在图形学等方面的应用作了一定的工作。由他主编的《小波方法与应用》一书参考了大量的书籍和文献。由于现在MATLAB的普遍使用,而且它还有专门的小波工具箱。关履泰专门为本科生教学编著的《小波方法与应用》一书,也采用了MATLAB数学软件进行程序实验。

通过本课程的学习,要求学生了解小波与傅里叶分析的发展历史;掌握多分辨分析的思想;掌握小波变换[1],包括:Fourier变换、连续小波变换、离散小波变换;了解框架;掌握分解与重构算法、尺度函数与小波的构造;了解多元小波分析、小波包分解;掌握快速算法,了解重分算法;会用MATLAB小波工具箱;能够用各种小波变换解决实际应用问题[4]。本课程是信息与计算科学专业的重要专业方向理论选修课程,在教学方法上,采用课堂讲授、课堂讨论、课后自学等教学形式。

课堂讲授:本课程属于理论课程,在传授知识原理的前提下,配合实际应用例子,由浅入深,善于诱导,使学生从被动吸收知识的状态下,转化到主动索取知识的状态中来,并采用多媒体辅助教学,加大课堂授课的知识含量。注重培养学生的学习兴趣,提高学生的基本素质。

课后自学:为培养学生整理归纳,综合分析和处理问题的能力,教师在每章都安排少量的内容,课上教师只给出自学的提纲,不作详细的讲解,课后让学生自学。

课堂讨论:此目的是让学生开拓思路,活跃课堂学习气氛,教师需认真组织,安排重点发言,充分调动每名同学的学习热情和积极性,做好总结。

课外作业:为让学生巩固所学的知识,每章都布置一定量的课外作业,让学生课后独立完成。

课程实验:用matlab语言或C语言完成一些算法设计题,培养学生的算法设计能力。

3 教学上存在的一些问题

3.1 对小波分析的课程设置定位还不够明确

信息与计算科学专业的课程开设在多数学校没有将计算机、应用数学等信息技术课程进行有机的结合,只是将数学课程和计算机的课程进行拼盘迭加,没有突出“以数学课程为基础,以解决信息技术领域问题为目标”这一专业特色。对于小波分析的课程设置同样也没有经验,有时甚至无从下手,本课程的设置还需要进一步的探索。

3.2 课程的教材仍比较紧缺

目前适合应用型本科高校教学的小波分析教材,尤其是从数学观点编写、适应于为信息与计算科学类专业学生讲授的小波分析教材比较紧缺。为适应不同类型院校和不同层次要求的课程需求,教材建设也需要层次化、多样化。目前,专门为应用型本科高校信息与计算科学专业专门编写的教材有关履泰编著的《小波方法与应用》,此教材理论基础知识偏难,理论推导较复杂,要想把本课程很好的应用到本科生的教学实践中,还需要在今后的教学实践过程中给予进一步积极的探索和改革。

3.3 从大学生的知识储备角度看:信息与计算科学专业是新兴学科,处于发展期,教师在该领域的研究尚且刚刚起步,更别提教学成果了,这也必然影响着本专业小波分析课程的教学与实践。目前,中国高等教育已进入大众化时代,这将导致大学生的就业不存在统包统分的问题,而是要公平地参与社会竞争。所以为了能更好的适应社会,大学生应多学习专业知识,多积累大量的理论基础知识。

4 理论与实践教学的探索

小波课程的知识结构体现在扎实的数学基础之上,丰富了信息与计算科学专业的基础理论知识。本课程通过基础理论知识的教育,以及实验教学的各环节的训练,有助于培养学生解决软件开发和设计、信息处理、科学计算等实际问题的能力[5-6]。

4.1 课程体系

信息与计算科学专业的知识结构以及发展离不开计算机技术的辅助。因此小波分析课程的教学内容除了核心的理论知识外,还应该增加实验模块,信息与计算科学专业的毕业生进入通讯、电子技术、软件等行业是一个重要的就业方向,它们可以在这些企业非常高效的从事信息安全与网络安全、计算机软件开发等工作,因此,本专业开设该课程是非常必要的。所以开设好小波分析课程是实现应用型人才培养目标的重要环节之一,有利于信息与计算科学专业培养目标的实现,当然也有利于应用型人才培养目标的实现。

4.2 实践教学环节

学生报考信息与计算科学专业的时候,绝大多数学生看中是“信息”的内涵,他们心中选择的是非数学类专业而是信息类专业。所以开设小波分析课程,必须强化计算机应用技术,可以选择以一维、二维小波分解与重构的理论知识为主体,注重课程设计与实践的教学环节,来提高学生的软件应用能力和实际动手能力。

实例一,噪声信息多包含在具有较高频率细节里,在对信号进行了小波分解后,利用有限阈值等形式对所分解的小波系数进行权重处理,再对信息进行重构即可达到信息去噪的目的。利用小波工具箱可直接将一维白噪声信号noissin进行一级haar小波分解,如图1,我们从图中可以清晰的看到原始信号s的平均信息a1和细节信息d1。

实例二,二维小波分解与重构是利用一系列的一维小波分解与重构来实现的。基于Haar小波的二维小波分解与重构的过程如下:function[LL,HL,LH,HH]=mydwt2(x),利用小波工具箱直接将二维图像woman进行一级haar小波分解与重构,如图2,我们从图中可以清晰的看到原始图像被分解为LL,HL,LH,HH四个部分。

图1 一维信号的一级haar小波分解

图2 二维图像的一级haar小波分解与重构

4.3 继续深造

信息与计算科学专业的毕业生具有良好的数学思维能力和扎实的数学基础,他们掌握了计算科学的基本方法与技能,因此他们继续深造可选择的方向很广泛,他们可继续攻读自动控制、计算数学、计算机应用、信息科学、金融信息等专业的硕士学位,也可攻读具有行业特色且与信息与计算关系紧密的一些专业的硕士学位。此外,小波分析及其应用、小波分析的理论及其在医学图像处理中的应用等均是本专业考研的主要研究方向。如果本科阶段把小波分析课程学好了,无疑为以后研究生阶段的学习和研究奠定了良好的基础。

4.4 师资队伍建设

国内很多高校的信息与计算科学专业都开设了小波分析课程,如国防科技大学,中国科技大学,中山大学等,这些学校该课程的发展都较成熟,所以可以通过引进和培养等途径,培养一批从事小波分析课程教学的青年教师参与小波分析的课程进修和教改调研,通过选派相关教师去诸如以上这些全国前列的高校进行调研、交流,这对小波分析课程的今后发展,带来很大的帮助。

4.5 第二课堂

教师可以鼓励刻苦钻研的学生参与他们的科研工作,学生们可以凭借其出色的扎实的数学基础知识和数学建模能力来解决实际应用问题。

5 结论

有关该专业小波分析课程的教学计划、培养模式、课程体系、培养目标、教材编写等一系列课程建设问题,我们将继续积极进行进一步的探索与研究。我们希望通过本文能够对信息与计算科学专业小波分析课程的开设、建设与发展作出一点有益的贡献。

【参考文献】

[1]关履泰.小波方法与应用[M].高等教育出版社,2007:1-165.

[2]教育部数学与统计学教学指导委员会数学类教学指导分委员会.关于《信息与计算科学》专业办学现状与专业建设相关问题的调查报告[J].大学数学,2003,19(1):1-5.

[3]教育部数学与统计学教学指导委员会 数学类教学指导分委员会.信息与计算科学专业教学规范(试行稿)[S].大学数学,2003,19(1):6-10.

[4]周晓晶.开展3+1培养模式科学地发展地实践信息与计算科学专业的建设[J].大学数学,2012,28(4),155-158.

小学科学课程的教学设计范文第4篇

【关键词】小学 数学教学 活动课原则

把活动课提高到课程设置的高度来认识与安排,这是国家教委颁发的义务教育阶段的《课程方案》中关于 课程设置的重要改革内容之一,《课程方案》明确指出:“活动在实施与发展教育中同学科相辅相成。”这就 从教学法规的高度明确了活动课同学科课同等重要。如何做到“相辅相成”?我想以小学数学活动课的开设原 则与形式为例,谈谈个人的看法,希望能与同行们共同探讨。

一、小学数学活动课的开设原则

原则之一 小学数学活动课,必须以小学生的个性要素得到发展为宗旨,设计教学目标、教学内容与教学 方法。《课程方案》对小学阶段的教育提出了明确的培养目标,这个培养目标包括两方面内容:一方面是为体 现小学阶段性质和任务而设计的国家要求,也就是国家关于知识和能力的质量标准;另一方面是为体现小学生 身心发展规律的个性发展要求。落实到小学数学课,国家质量标准就是要求小学生具有初步的运算技能、逻辑 思维能力和空间观念,以及运用所学数学知识解决一些简单的实际问题的能力这四项,这个任务主要由小学数 学的学科课(或者叫必修课)来担当。至于发展小学生个性的要求,《课程方案》明确提出主要由活动课来担 当,其教学目标就是“增强兴趣,拓宽知识,增长才干,发展特长”。有人会提出,这个要求在学科课所包含 的实际活动中就能做到,或者开展课外活动就可以实现。我认为这是误解。诚然,小学数学学科课所包含的实 际活动,诸如观察、实验、练习等,也能培养学生某些个性要素,但它服务的目的不同,它只是为学科课的教 学目标而服务的一种教学手段,是学科课教学活动的一部分,没有具体教学时间的界限;而小学数学活动课应 是以发展学生个性要素为首要目标的课型,每节课教学时间与学科课的教学时间相配合。还有,活动课也不同 于课外活动:①活动课属于课程的范畴,课外活动则是“在教学大纲范围之外由学生自愿参加的各种教育活动 的总称”,它不属于课程的范畴;②活动课有一定的结构性,它有特定的教学目标、内容和活动方式,而且教 学内容的广度和深度随着年级的上升而具有层次性,而课外活动则没有这种有序的要求;③活动课的设计和实 施要具有一定的规范,那就是活动课必须有教学纲要和活动课指导书,并严格按此规范实施教学进程,而课外 活动则不具备这个要求。

原则之二 小学数学活动课,必须淡化选拔教育,做到“人人受益”。小学阶段的教育是义务教育的初级 阶段的教育,国家教委副主任柳斌同志指出:“义务教育是国民教育,普及教育,平等教育,应当强调其普及 性,淡化其选拔性。”这个要求不仅在小学阶段的教育活动中要落实,更要在各科的教学活动中落实。学科类 课程的教学活动做到人人受益,比较好操作,因为学科类课程所担负的国家关于知识和能力的各项规定,由统 一的大纲和教材所列举,由国家规范的教学、考查等计划予以落实和检查。而活动课是以培养个性特征为标志 的新课型,系统的操作硬件尚在建立之中,有一定的难处。但是,我们应当这样理解:小学数学活动课所说的 “人人受益”,不应当以分数、成绩的提高来理解,应当从学生的个性要素得到发展予以解释。从活动课参予 程度讲,不要像组织数学课外活动小组那样,只允许少数数学爱好者参加,而应要求每个学生都参加。从活动 课的课程设计讲,在学科课为每个学生打好共同基础的条件下,为发展学生的个性特长、兴趣爱好提供发展空 间;从活动课的教学效果讲,通过小学数学活动课,有的学生数学知识、能力和爱好都得到提高,这是受益。 通过小学数学活动课,有的学生数学知识和能力提高不甚明显,但是通过数学的橱窗对观察课外天地,观察实 际生活的兴趣产生了,这也是受益。

二、数学活动课与学科课

活动课程是与学科课程相对应的一种学校课程形式,是在教师指导下,通过学生的主动活动,以获得直接经验和实践特长为主的课程。活动课程与学科课的联系与区别可以从以下几方面来认识。

1.从课程设置地位看,学科课处于主导地位,活动课则处于辅助地位,其课时约占总课时的14%左右。一般来讲,小学低年级每周安排5课时,高年级每周安排3课时。

2.从教学目标看,学科课有教学大纲的统一要求,其具体教学目标统一且稳定,要求绝大多数学生达标。有较严密的定量化的考核评定制度。而活动课不对学生个体作统一的要求,其具体教学目标有明显的弹性,一般不要求人人都懂,个个都会,只要求积极参与,尽情投入,学到多少算多少。因而,活动课的考核评定不宜像学科课那样严密和定量化,而适宜采用模糊评判的方法。通过学生的自我和相互评价,引导学生关注和认识自己及他人在学习过程中的发展和变化。

小学科学课程的教学设计范文第5篇

关键词:信息化;小学科学;云教学

中图分类号:G434   文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2012)12-0053-02

小学科学课要真正实现信息技术与学科教学的深度融合,教师就需要进行“云”教学实践,依托数字课堂,不断实践,不停思考,在信息化环境下指导学生进行实验设计和改进、实验模拟和操作、数据收集与处理,积极开展课堂观察与反馈,积累一些可行的做法,总结出科学课与信息技术整合的一般教学策略。

一、设计并改进信息化实验——提高教学效率

信息化的科学课已经实现实验设计的无纸化。在计算机里画好实验方案,大家讨论,进行改进,再动手试一试。这样付诸实践,有效提高了课堂教学效率。学生把自己的想法用简图表述出来,教师利用信息化手段,在电子屏幕上展示优秀学生的设计方案,达到资源共享、提高教学效率的目的。

笔者在教学教科版小学科学四年级下册《简单电路》时,设计了一个包涵“电池、小电珠、电线、开关……”的资源库,要求学生用2个小灯泡、2个小灯座、1个电池盒与1节干电池、4根导线连接电路。在计算机客户端上呈现各种器材,引导学生点击小鼠标,画出各种可能的连接方法,让学生不断进行各种尝试。学生只要点击接线柱,把导线、小灯座、小灯泡、电池等材料不断加以组合,就能组成各种各样的电路设计方案。引导学生尽可能地表达想法,学生或正确或错误的想法都能及时呈现(见图1),利用AI程序来自动加以判断,展现了计算机的人机交互的特性。在师生讨论时,教师可以利用电子教学系统,把一组组优秀的设计方案展现在学生的计算机屏幕上,让学生领略其他同学的精巧设计,有效实现了小学科学实验探究方案设计的改进。

通过简单的实例可以发现,在教育信息化环境下,教师完全可以改革传统的小学科学实验设计的过程,转变成在信息化环境下的实验设计和实验改进过程。信息技术与科学教学的深度整合促使教学更加智能高效。

二、模拟并操作网络化实验——使模糊变清晰

小学科学很多实验在传统的教学设施下面是没法开展观察的,这就有必要开展计算机“模拟实验”,把一些学生无法用肉眼观察到的现象,用形象化手段呈现。这样就能更贴近学生的思维,有效解决小学生无法直接观察的难题,促进教学的高效开展,促进学生对科学本质的理解。

笔者在教学教科版小学科学三年级下册《压缩空气》时,学生利用教师建立的在“云”端的“针筒里空气分子运动”的资料网页(见图2)进行探究。学生很形象地了解了气体分子被压缩的动态过程,通过模拟,发现肉眼看不到的现象,达成对所学知识的理解。我们建立在云端的知识,具有非常大的普适性,教师要尽可能把这些知识整理成学生易于理解、易于操作的动画,这样的云才更受学生的喜欢。当然,网络模拟不是要替代传统实验,而是要加深学生对科学概念更加深入的理解,促进教学效率的提高。

基于“云”的教学,可以促使学生进行模拟实验,动手操作,突破传统实验室无法进行模拟实验的缺点,建构学生的科学概念,促进学生对知识的理解和运用。“云”教学是科学教学的一种全新的尝试。我们要努力实践“云环境”的科学教学,让信息技术与学科整合走向深入。

三、收集并处理信息化数据——化腐朽为神奇

在科学课堂上,经常有大量的信息需要收集,而以往收集的方式主要是用记录单汇总的形式实现,统计极不方便。我们应该重视信息化的数据收集,以便于数据的整理,为统计图的建立奠定基础。在信息化的环境下,我们将更加有效地促进教学向理性分析的方向发展,更凸显科学教学的本质。

如2009年科学年会优质课《土电话——声音的减弱》,学生使用声级计采集了大量数据,把这些数据录入“云”端,在云端上直接生成统计图,学生仔细观察统计图所表达的信息,发现其中所蕴涵的科学知识,大大提高了学习的效率。显然,数据的价值就在于统计结果所表达的意义,学生通过观察统计图,得出有意义的科学知识。而如果缺失了统计图,我们将很难从中发现规律。这些,我们采用教育技术的手段,将有效促进科学教学的开展,引领学生深入思考,促进了学生的逻辑思维能力和自学能力的发展。

章鼎儿老师说,信息化将是未来小学科学的一大特征。在本课中,我们能够明显地感受到,基于“云”的数据计算,可以大大提高小学科学课堂的教学效率,让我们把教学的重点放在数据的分析而不是数据的整理上,加深了学生对科学本质的理解。本课的教学进程是基于“云”计算的,在信息技术与科学课的深入融合中取得预期的效果。

四、观察并反馈信息化教学——变反馈为鼓励

科学课提倡贴着学生的思维教。路培琦老师认为:“我们不要粗暴地干预学生的假设,应当让他们充分发表自己的意见。”在信息技术与科学课深度融合的教学实践中,教师采用电子教学系统,远程查看学生的课堂学习进程,静悄悄地对学生进行观察和记录。让课堂观察成为一种教学常态,教师无时无刻不在观察学生,进行信息化教学反馈。当然,这种观察,是以得到学生同意、不干扰学生思维为前提的。通过远程观察高效参与学生学习的过程,教师在反馈时,更有针对性,言之凿凿。

例如,我们可以设计基于“云计算”的学生练习和分析系统,学生随机抽取科学题目远程作答,在云端进行统计分析,教师可以根据统计结果,把在观察过程中获取的“证据”展示给大家,学生就能够对自己的典型“错误”有比较大的认同感了。对于学习的薄弱环节,有针对性地进行研讨,促进学生对概念的深入理解,促进教学的高效开展。

信息化反馈是信息技术与科学课的深度融合,是对传统教学反馈的有效改进,符合教学规律,有利于学生科学思维能力的提升,是信息技术与科学教学的深度融合。

信息技术与科学学科深度融合的前景非常光明,在科学课上运用适当的信息技术手段,在“云”的环境下展开教学,将有效促进科学课教学形式的转变,在实验设计、实验操作、数据分析、观察反馈等环节,都促进了科学课教学效率的提高。小学科学课与信息技术整合策略的研究与应用,引领科学课更加接近现代科学理论研究的前沿,将有效促进科学课的发展与进步。

参考文献:

[1]科学(3-6)年级课程标准实验稿[R].北京:教育科学出版社.

[2]郁波等.科学(教科版小学全册教材)[M].北京:教育科学出版社.