生物与非生物教学设计范文

关键词：小学教育专业理科方向物理实验存在问题教学对策

物理学是小学教育理科方向（数学和科学）的专业必修课，物理实验是物理学课程的重要组成部分。本文结合新疆师范大学初等教育学院的实验条件与课程大纲，具体讨论物理实验的项目开设原则、实验项目、实验类型、实验教学、实验教学评价。

1.非独立设课物理实验开设的存在问题

新疆师范大学初等教育学院是从2002年学院成立以来，一直从事本专科层次小学教师的培养，设立小学教育文科、理科、外语三个方向。小学教育理科方向以培养能够从事小学数学、小学科学教学的高素质本科层次小学教师为己任，为保障毕业生的培养质量，已经建成了综合理科实验室、钢琴室、舞蹈室等小学教育专业实验室，取得了不错的教学效果，但是在具体物理、化学、生物等学科基础实验的开设中还存在一定的问题。主要表现为：

（1）缺少物理基础实验室

新疆师范大学初等教育学院小学教育专业实验室筹建过程中考虑到学校理科院系已经具备开设物理基础实验的能力，因此没有规划专门的物理、化学、生物等学科基础实验室。但是初等教育学院所在的新疆师范大学文光校区主要是人文、法经、语言、历史与人文等文科院系，物理、化学、生物等理科院系位于新医路主校区。在基础物理实验开设的过程中必须考虑跨校区、跨学院教学的师资、交通、费用等实际问题。

（2）物理演示实验室实验项目齐全

初等教育学院实验教学中心综合理科实验室下设物理演示实验室，涵盖力学、热学、电磁学、光学部分的85个实验项目，如表1所示。物理演示实验涵盖物理学的主要分支，如何在课时有限的课堂教学中让所有学生了解演示实验现象背后的规律，是在实验项目开设过程中必修考虑的问题。

（3）非独立设课物理实验课时有限

物理学是小学教育专业理科方向的专业必修课，按照现行培养方案，总计课时108课时，其中物理实验36课时。按照分组实验每组3课时计算，最多可以开设12个实验，如何在有限的时间内选择典型性的物理实验项目，是我们在选择实验项目时需要考虑的问题。

2.物理实验项目的选择

在选择物理实验项目的过程中，我院坚持依据物理课程教学大纲，选择的实验项目能够体现物理学最基本的学科知识体系、基本物理思想、物理方法；结合我校物理基础实验室的实验条件、物理演示实验室的实验条件，从中选择实验项目。非独立设课的物理实验可以参考基础物理实验①的组成，分成随堂演示实验、选修演示实验、分组基本实验、研究性实验等实验类型。

随堂演示实验是在物理学课堂教学过程中，结合物理课程教授的内容由教师操作或者学生操作的演示实验，旨在激发学生的学习兴趣，加深学生对于课堂教学中物理学理论体系的理解，依据物理实验开设原则，结合我校的实验条件开设7个随堂演示实验，如表2。

选修演示实验课是在演示物理实验室集中时间专门就某一实验项目进行教师演示或者学生实践体验的实验教学，旨在对某一主题的实验项目进行专题性的体验，加深学生对实验主题的深刻理解。根据我校物理演示实验室的实验条件，共给定24个实验主题，每一个主题下设个数不等的实验项目，学生自由选择任意一个实验项目，每个实验项目0.5课时，共计12课时。

分组基本实验是主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析等，涉及力、热、电、光、近代和物理各个学科，是大学物理实验的入门实验。结合我校物理系实验室条件与基础物理实验的特点，共开设6个分组基本实验，每个实验3课时，共计18课时。

研究性、设计性实验是结合学生的选修演示实验、分组基本实验，就某一个实验主题进行深入研究，对现有的实验方案、实验设备进行改进或者重新设计的实验；或者就学生感兴趣的主题，利用实验室可以提供的实验设备，设计实验方案，进行物理实验，每个学期开设一个研究性、设计性实验，实验项目如表5所示。

3.物理实验的教学策略

非独立设课的物理实验课时有限，理论课与实验课相结合，为了保证物理实验教学的有效性，我们进行了如下探索。

（1）采用实验流程图预习实验

为了减少学生在实验预习中抄讲义，实验过程照单操作的现象，我们采用实验流程图的方式进行实验预习，让学生根据实验讲义，理清实验目的、实验操作流程，明确实验过程中需要记录的数据，减少了对于实验讲义的抄写，增强了实验预习的实效性。

（2）采用实验记录单代替实验报告

在选修演示实验、分组实验过程中，要求学生填好实验记录单，让学生明白实验原始记录的重要性，并不要求学生完成全部的实验报告，只要清楚地记录实验数据，完成实验数据的处理即可，并不要求学生在此抄写课本完成实验报告的书写。

（3）研究性实验撰写完整研究报告

对于研究性、设计性实验，按照科学研究的规范格式，要求学生书写研究报告，开学初给定学生研究报告范本，包含实验选题、研究目的、研究假设、实验方案、实验数据处理、实验结论、讨论等环节，并给出相应的参考文献。

4.讨论

我们在非独立设课的物理实验教学过程中，结合我校的实验条件与教学大纲共开设随堂演示实验7个，选修演示实验主题24个，分组基础实验6个，研究性实验2个，在具体的教学过程中收到了不错的效果，在物理实验教学成绩的构成方面还需要进一步地探索。

注释：

①中国科技大学，物理实验网络课程，#

参考文献：

[1]赖莉飞，秦艳芬.《大学物理实验》开设情况调查研究[J].2006.3，VOL18（1）：117-121.

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[3]教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求[J].物理与工程，2006，V01，16No.6：1-4.

[4]陆正杰.高师综合理科实验室建设初探[J].河池学院学报，2007.10，VOL27（5）：91-92.

[5]张伟英.师范院校非物理专业物理实验教学研究[J].洛阳师范学院学报，2010（5）：191-194.

[6]牛燕.探索五年制小学教育专业物理教学模式[J].科技信息，2008（28）：255-256.

[7]方兴安，胡建华.文科大学物理实验开设的实践与思考[J].物理实验，2004.7，VOL24（7）：21-24.

[8]胡晓冬.五年制小学教育专科一年级物理探究教学研究[D].西南师范大学2003年度硕士学位论文.

[9]乔军民，牛麟.小学教育专业理科实验平台建设探索[J].2008.9，VOL24（3）：113-118.

生物与非生物教学设计范文篇2

关键词：离子反应；教学设计；支架式教学

新课程改革以来，调动学生的积极性，培养学生的自主性和创造性，促进学生的发展，已经成为时代和社会对教育的要求。因而中学教学的理念、模式也在不断地发生变革。建构主义学习理论作为认知学习理论的一个重要分支，越来越多地被运用于中学教学中。

一、建构主义学习理论的基本思想

1.建构主义学习理论的知识观、学习观、学生观和评价观

皮亚杰（J.Piaget）是认知发展领域最有影响的一位心理学家，他关于建构主义的基本观点是：儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展的。

（1）建构主义的知识观认为：知识是人们对客观世界的认识，不同的个体对同一事物的认识程度是不相同的，人们对事物的认识会随着自身水平的提高而不断深入、变革、升华，甚至改写。所以，教师讲授的知识学生不一定都理解，真正的理解只能是由学生基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情况下的学习活动过程。

（2）建构主义的学习观认为：学习不是被动接收信息刺激，而是主动地建构意义，是根据自己的经验背景，对外部信息进行主动地选择、加工和处理，从而获得自己的意义。学习过程也不是简单的信息积累过程，而是由于新旧知识经验的冲突，由此而引发的认知结构的重组过程。

（3）建构主义的学生观认为：教学必须重视学习者已有的知识经验，应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验的基础上，生长出新的知识经验。

（4）建构主义的评价观认为：评价的对象不仅仅是学习的结果，也要关注学习的过程。

评价的主体不仅仅是教师，也有学习者自己和学习伙伴，即鼓励学生进行自我评价，同时关注个体在团队中的表现。评价的标准不仅仅是看教学目标是否达成，主要看学生是否达到“意义建构”的目标。意义建构是指：学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。

2.建构主义的教学原则

基于建构主义学习理论的教学，应有以下几个原则：学生中心原则、情境活动原则、协作互动原则、环境友好原则。

3.建构主义的教学模式和教学方法

支架式教学、抛锚式教学和随机进入式教学是建构主义的三大典型教学模式。教师可以根据教学内容、学生特点等自主选择不同的教学模式。

（1）支架式教学

支架式教学被定义为：“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。

支架式教学由以下几个环节组成：搭脚手架——进入情境——独立探索——协作学习——效果评价。

（2）抛锚式教学

抛锚式教学也被称为“实例式教学”、“基于问题的教学”或“情境性教学”，它要求教学过程建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验（即通过获取直接经验来学习）。

抛锚式教学由以下几个环节组成：创设情境——确定问题——自主学习——协作学习——效果评价。

（3）随机进入式教学

由于事物的复杂性和问题的多面性，教师在教学过程中对同一教学内容，往往在不同的时间、不同的情境下，为不同的教学目的，以不同的方式加以呈现。换句话说，学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解，这就是所谓“随机进入教学”。

随机进入式教学由以下几个环节组成：创设情境——随机进入——思维训练——协作学习——效果评价。

二、建构主义学习理论对教学设计的指导

建构主义理论的核心是：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。因此，我认为在进行教学设计时应该注意：

1.前期分析

（1）教学目标分析：教学目标应该包含知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的多元体系，这样才有利于学习者的全面发展。

（2）学习者分析：了解学习者已有的知识水平、学习态度和心理特征，基于学习者原有的基础，找准学生的最近发展区。

2.学习环境设计：设计真实、丰富、多样的情境，激发学生主动学习，创设友好、合作、愉快的环境，鼓励学生协作学习。

3.学习活动设计：学生必须自己解决问题，教师只能尽量刺激学生的思维，激发和引导他们独立或合作解决问题。

4.自主学习设计：合理安排学习过程的各个元素，关键是要发挥学生的主动性、积极性，充分体现学生的主体作用。

5.学习评价设计：建立及时、有效、多元的反馈体系，同时鼓励学生对学习内容与学习过程进行自我评价、小组评价。发展学生自我反思、自我控制的技能，帮助学生完成意义建构。

三、“离子反应”的教学设计

根据建构主义学习理论，对“离子反应”的第一课时进行教学设计，采用支架式教学。

1.教学目标设计

（1）知识与技能：理解并区分电解质、非电解质；能够区分电解质与能导电的物质；了解电解质电离的过程，会书写常见酸、碱、盐的电离方程式，能够归纳出酸、碱、盐的定义；认识离子反应及通过实验探究离子反应发生的条件。

（2）过程与方法：培养学生运用归纳、类比、知识迁移的能力，通过实验观察与探究培养学生透过现象看本质的思辨能力，通过自主学习培养学生在网络中检索信息、辨别信息以及用科学方法分析问题的能力。

（3）情感态度价值观：激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的精神。

2.学习者分析

学生已经理解了物质分类的方法，了解化合物可分为酸碱盐和氧化物。具备一定的观察、实验和思维能力。初步具备了通过互联网检索信息的技能。

3.学习环境设计

（1）任务情境的设计：①试试归纳单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物与电解质、非电解质的关系。②小结判断一种物质是电解质还是非电解质的方法。③通过实验探究并归纳出离子反应发生的条件。

（2）媒体环境的设计：①运用多媒体动画模拟氯化钠溶解于水的过程，激发学生思考。②向学生提供网络等学习资源，便于学生查找资料解决问题。③课后提供“离子反应”Flash小游戏供学生下载回去玩。

（3）实验环境的设计：

①教师演示下列物质的导电性实验：铜、石墨、水、氯化钠晶体、氯化钠溶液、硫酸、稀硫酸、烧碱固体、烧碱溶液、无水酒精、蔗糖溶液、醋酸溶液。

②学生分组实验，提供下列药品和仪器：Na2SO4溶液、KCl溶液、BaCl2溶液、NaOH溶液、CuSO4溶液、稀盐酸、Na2CO3溶液、酚酞试液，小试管若干支，1个胶头滴管。

（4）协作环境的设计：学生每4人组成1个协作小组，共同查阅资料，交流问题，并整理出讨论结果，派代表发言。

4.学习活动设计

（1）教学过程设计：

搭建脚手架，进入问题情境

【实验引入】下列哪些物质能导电？在能够导电的物质旁边标记“√”。看看实验结果是否跟你推测的一样。（教师演示实验）

铜、石墨、水、氯化钠晶体、氯化钠溶液、硫酸、稀硫酸、烧碱固体、烧碱溶液、无水酒精、蔗糖溶液、醋酸溶液。

【学生】观察教师演示实验并记录实验现象。

【教师】从上面的实验结果中，你能够归纳出哪类物质在什么情况下可以导电？跟小组同学分享你的看法。

【学生】通过归纳、小组内交流，回答：金属单质可以导电；某些非金属单质可以导电；一些酸、碱、盐在水溶液里可以导电；某些有机物的水溶液可以导电；……

【教师】这些物质为什么可以导电？

【进入情境】多媒体动画模拟：氯化钠溶解于水的过程。

【学生】通过思考、小组内讨论，回答：金属单质能够导电是由于金属导体中存在自由电子。酸碱盐的水溶液可以导电是因为溶液中存在能够自由移动的离子。

【教师】什么是电解质和非电解质？

【学生】电解质是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。

非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。

【教师】研究主题①哪类物质是电解质？哪类物质是非电解质？如何判断一种物质是电解质还是非电解质？

【教师启发】展示：知识小卡片——物质的微观构成。

【学生】提出假设：①与物质的微观构成粒子有关。

②与物质的分类有关。

【教师】研究主题②离子反应发生的条件是什么？

【教师启发】复分解反应发生的条件是什么？

【学生】复分解反应发生的条件是生成沉淀、气体或水。

【教师启发】沉淀、气体和水这三者有没有共同点？

【学生】沉淀、气体和水都是难电离的物质。

【教师启发】能否利用实验室提供的药品和仪器进行实验探究。

【学生】提出假设：离子反应发生的条件是溶液中的粒子结合成难电离的物质。

独立探索，思考方案

【学生独立思考完成】①归纳单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物与电解质、非电解质的关系。（用交叉分类法表示）小结判断一种物质是电解质还是非电解质的方法。

②根据实验室提供的药品和仪器，设计实验证明：离子反应发生的条件是溶液中的粒子结合成难电离的物质。

小组合作，协作学习

【学生活动】学生每4人为一小组，交流各自的思考结果，再通过讨论、补充后确定本小组的最终结论及实验方案。教师审定（只要安全、合理的，就允许学生进行实验，是否能够达到实验目的让实践去检验）后，学生进行实验、记录现象、分析结果、得出结论。

组间交流，多元评价

【学生活动】学生以小组为单位，轮流派一名代表上台发言，展示本小组的实验方案及结论。在所有代表发言结束后可以有5分钟时间同学们自由提出质疑、提问或辩论，评出最佳方案。

点评归纳，总结提升

生物与非生物教学设计范文

关键词：美术信息化；数字化保护；美术信息管理信息化；美术教育

在IT时代向DT时代变革之际“互联网+”推进了美术的信息化，本文通过梳理论述美术信息化的三个数字化应用方向，为如何进一步实现美术信息化提供了理论参考。

一、非物质文化遗产数字化保护

非物质文化遗产与数字媒体技术相结合，推进了非物质文化遗产由家庭小作坊的生产逐步向产业化发展的步伐,同时也提供了非物质文化遗产数字化保护的新思路。传统利用摄影摄像等技术记录非物质文化遗产的方式由于录像带的老化、影像复制产生失真等难以较好长久保存。随着数字媒体和计算机图形学的发展，非物质文化遗产保护事业有了新的方法途径——虚拟现实（VR）保护技术。非物质文化遗产数字化保护在国内也开展了一些实质性项目，比如浙江大学CADCG国家重点实验室的《民间表演艺术的数字化抢救保护与开发的关键技术研究》，云南艺术学院云南非物质文化遗产研究基地《中国史诗百部工程》等项目。综合研究现状，目前非物质文化遗产数字化保护应用大致分为以下五种趋势：

1、数字化保存与存档

数字化保护与存档主要分为两类，一类是平面艺术品，可利用扫描仪或采用高精度数码相机对相关艺术品进行拍摄扫描，得到数字图像，再通过AI、PS等相关图像处理软件对这些图像进行处理及分析，实现文物及其纹理的高精度获取。另一类是空间艺术品，可通过采用三维扫描仪或者基于多角度照片获取数据生成虚拟模型，也可利用MAYA、3DsMax等三维软件实现建模。

2、非物质文化遗产修复

虚拟复原可实现把一些褪色、破损的艺术图案通过数字化方式复原。目前非物质文化遗产常用的数字化修复技术主要分为两类，一类是通过虚拟现实技术生成非物质文化遗产虚拟现实系统，数字化还原文物的原始面貌。一类是根据研究文物颜料的成分综合利用图形技术，实现文物的演变模拟、虚拟复原。

3、数字化图案辅助设计系统

目前较常用的数字化辅助设计系统包含两个方面，一是对平面图案的数字化辅助设计系统，二是对三维实体工艺品的造型进行数字化辅助设计系统。通过数字化图案辅助设计系统可对已有的典型图案、工艺品进行创新设计，构建一个应用于现代设计的民族民间艺术工艺品素材和纹理库。

4、基于技术层面上研发

面向非物质文化遗产的数字虚拟建模技术、虚拟场景展示技术、基于民间艺术素材库的二维图像检索技术、计算机支持的民间艺术创新设计技术等。

二、美术信息资源管理信息化

美术信息资源库包括美术作品数据库、美术家数据库、美术机构数据库及美术资讯数据库等。如湖北美术学院研发的长江流域美术资料数字平台，内容分为图像（图片、录像）与文献（专著、论文、报告）两大类型。美术信息资源管理应用大致体现在以下两个方面：

1、建设网络共享的公益性基础资料库

应用互联网、数据库技术，建设网络共享的公益性基础资料库。建立标准化的美术家、美术作品、研究成果以及美术资讯的电子资料库平台，实现美术资料的快速搜索和浏览，同时实现美术作品的电子交易资讯平台、美术教育平台、网上鉴赏平台。

2、梳理资料

基于电子资料库平台搜集整理美术界出现的艺术现象及其人物、作品、思潮、美术作品的题材与背景、策展的资料。美术信息资源素材通常包括文本、图像、影像、媒体数据管理等，素材的收集、制作、编辑则需要把它们转换成规定可用的格式,并进行适当的编辑加工。在收集、编辑过程中普遍出现以下两个问题:

1）素材版权。

素材在使用之前,需要征得版权所有者的许可,这往往意味着要购买使用权或交纳版权税等,增加了美术信息资源库的建设成本与难度。

2）素材格式及再制作。

收集到的文本、图像、影像等素材需要进行数字化编辑,但媒体格式有多种,美术信息资源库设计人员需提前拟定相关媒体格式，但目前各类美术信息资源库采用媒体格式类型标准不一。

三、美术教育信息化

随着从IT时代到DT时代的变革，如何在美术学科中充分发挥网络及多媒体资源的优势，利用多媒体计算机的图、文、声功能实现教学的计算机辅助教学（CAI）逐渐引起人们的关注。

1、网络教育交流平台的共享

随着网易公开课、新浪公开课、网易云课堂、Coursera免费在线大学公开课等网络教学、远程教育平台的推广，教育的信息化为学生的学习与老师的教学提供了资源丰富网络的交流平台。

2、教师教学工具的多元化

美术教育的信息化使教师拥有更多的教学工具，通过运用多媒体辅助美术教学，实现视听结合，进而从多个维度触发学生的审美感知。物联网、大数据及云计算的发展，开启了移动电商3.0时代，网络教学与远程教育为美术教育资源的共享提供了新的途径，但一方面各学校的教学水平及对美术教育的重视程度存在较大差异，另一方面网络上各类教育资源平台鱼龙混杂，如何充分整合美术教育资源、实现美术教育资源网络共享还有待规范。

四、结语

本文通过梳理美术信息资源管理信息化、非物质文化遗产数字化保护、美术教育信息化等美术信息化的三个应用方向现状，分别就存在问题展开论述与思考，为DT时代如何进一步实现美术信息化提供了理论参考。

参考文献

[1]薛玲.浅析以视觉传达效应为导向的网站前台设计[J].艺术科技.2015，15(7):217.

[2]薛玲.艺术类高校网站毕业生作品版块开发价值的探讨[J].艺术科技.2015，15(2):15.