【摘 要】
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以工程设计为导向的基于STEM理念项目式学习,包括创设工程情境、设计初探、制订方案、构建原(模)型、测试优化、展示交流等6个教学环节.该项目式学习以工程项目设计为驱动,让学生借助实验仪器和技术手段,并利用数学工具开展科学探究,设计并完成工程作品,一方面可促进学生重构和整合学科知识,帮助其深度学习,另一方面可锻炼学生的科学探究、理性思维和技术运用能力,发展其核心素养.
【机 构】
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江门市第一中学,广东江门529080
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以工程设计为导向的基于STEM理念项目式学习,包括创设工程情境、设计初探、制订方案、构建原(模)型、测试优化、展示交流等6个教学环节.该项目式学习以工程项目设计为驱动,让学生借助实验仪器和技术手段,并利用数学工具开展科学探究,设计并完成工程作品,一方面可促进学生重构和整合学科知识,帮助其深度学习,另一方面可锻炼学生的科学探究、理性思维和技术运用能力,发展其核心素养.
其他文献
“教学做合一”强调教师的“教”与学生的“学”都为“做”服务,让学生在“学中做,做中学”;“项目式教学”以项目研究为目标,通过项目问题的生成、探究、解决、运用来完成教学目标.“教学做合一”和“项目式学习”都是学生参与的教学活动,可以培养学生的创新精神和实践能力,全面提升核心素养.
环境因素影响农作物增产.光照强度等环境因素对光合作用强度的影响需要实验数据的实证,在教学中,应利用植物生长补光灯、光强检测仪和C02浓度检测仪等仪器设计实验,通过分析实验中的变量,将课前实验与课堂实验相结合,小组合作完成实验操作与汇报,从而构建光照强度影响光合作用强度的数学模型.真实情境实验发展了学生的核心素养,并为获得农作物产量提高的指导措施提供了科学依据.
由于空气的质量和体积难以测量,初中学生很难使用现成的实验仪器和常规的实验手段测定空气的密度.为此,可利用常见实验器材及充气足球,组装实验装置,设计3种实验方案,采用排水法测量足球放出空气的体积以及电子天平测量足球放气前后的质量差,从而测量出空气密度.根据测量结果对3种方案进行分析比较发现,方案2比较适合开展学生实验,方案3测量准确,但装置的加工制作比较麻烦.
利用学生电源加热电阻丝,实现硫粉在密闭容器里的空气或氧气中燃烧,可减少实验中有害气体的危害.借助医用注射器、医用输液袋、青霉素瓶等组装实验装置,可以演示排放到空气中的二氧化硫变成酸雨中的硫酸的过程,帮助学生理解硫酸型酸雨的形成和酸雨的危害.
人教版教材“绿叶中色素的提取和分离”实验存在一些不足.针对不足,可对该实验进行改进与拓展.在圆形滤纸中间打孔,用滤纸条卷成纸捻引流层析液,色素从圆形滤纸中心向四周扩散分离,实验操作简单,现象明显.利用自制分光器可以观察和分析色素吸收光谱.实验的改进与拓展可以帮助学生理解色素的种类和性质,为光合作用中能量的转化做铺垫,培养学生提取和分离色素的实验技能.
基于开展氯气制备及性质实验时存在氯气用量大、易泄漏、易残留气体等问题,对实验装置进行创新设计.创新设计的装置具有易于操作、即开即用、用量少、无泄漏、无残留气体等特点,体现了绿色化学的思想,有利于培养学生的社会责任感.
在人教版高中教材必修2中,“金属钠在氯气中燃烧”实验存在不足.可对该实验进行改进,两烧瓶用玻璃导管连接,将“氯气的制备”和“钠在氯气中燃烧”整合成一体化装置,滴管滴加水点燃金属钠,碱石灰装在干燥管里吸收尾气.改进后实验操作简便、便于控制、现象明显、密闭环保.
由于常用的频闪照片拍摄仪器价钱昂贵,在高中物理教学中采用频闪照相研究物体运动的方法不能够普及.采用Arduino实现对Led灯的控制,可以低成本拍摄频闪照片,频闪时间可根据拍摄的需要进行调节.该方法可应用于自由落体运动、平抛运动、简谐运动等的拍摄.
针对现行教材中“钠与水反应”实验方法的不足之处,可运用廉价易得的U形管、碱式滴定管、长颈漏斗等仪器改进钠与水的反应装置.改进后的装置能完整呈现“浮、熔、游、响、红”的实验现象,还能收集气态产物并加以检验.改进后的实验装置具有操作便利、现象明显、启发性强、绿色安全的特点.
将菠菜叶片装人注射器内,在不同光质、不同光照强度、不同温度、不同C02浓度的条件下,叶片在密闭环境中进行光合作用,产生氧气,通过红墨水水滴移动的距离测算氧气的产生量,或直接采用氧气传感器测定氧气产生量,从而定量探究光合作用的影响因素.该实验设计操作简单,现象明显,结果直观.