研究性学习教学计划范文第1篇
摘要：本文首先阐述了在中学生物教学中进行“研究性学习”的含义，然后对“研究性学习”在中学生物教学中的实践应用情况进行了分析，希望能为提高中学生物教学水平提供参考。
关键词：中学生物 研究性学习 实践应用
在基础教育课程改革的背景下，中学生物教师的教学观念和学生的学习方式发生了很大变化，而“研究性学习”是一种新型的学习方式，这种学习方式既适应了基础教育课程改革的要求，又是一种有益于学生学习和发展的学习方法。“研究性学习”以提高学生的学习能力和综合素质为目的，对于学生的可持续发展、培养学生的实践能力和创新精神也具有重要意义。目前，“研究性学习”在中学生物课教学中发挥着越来越重要的作用，也给中学生物教学带来了很多有益的启示。
1 “研究性学习”的含义
在中学生物教学中，“研究性学习”是指学生在教师的指导下，采取一种类似于科学研究的方式去获取和应用知识并使用知识解决问题的学习方式。这种学习方式在研究型课程、基础型课程和拓展型课程中都得到了广泛应用。在实际应用中，“研究性学习”的基本步骤如下：第一，发现和提出问题；第二，收集事实证据；第三，分析并处理信息；第四，表达与交流，进一步修正和完善。
2 “研究性学习”的实践应用情况
在中学生物教学中，教师应有意识地将素质教育作为主要的教学目标。除此之外，教师还要努力转变教学理念，以提高学生的综合素质为教学目的，在实践中积极探索研究性学习方法的应用路径，让学生在实践中不仅能获得知识，还能进一步提高应用生物知识的能力。
2.1 案例一：在调查研究中学会分析和解决问题
2.1.1 设计调查问题。①调查目的：提高学生的综合素质和实践能力。对于学习来说，学校是小课堂，而社会是大课堂。与其它课程相比，生物学科的实践性很强。因此，在生物课教学中一定要理论联系实际，这是学习生物的基本方法，也是学好生物知识的重要途径。培养学生的调查研究能力和社会实践能力，提高学生运用生物知识解决实际问题的能力。②调查内容：居住地的水污染、空气污染以及植被覆盖等情况。③调查时间：2012年寒假。④具体要求：学生按照自己的意愿从以上三项之中任选一项进行调查；调查结束后要上交一份调查报告；报告应理论联系实际，同时还要包括调查内容、调查结果以及自己的认识和总结等。
2.1.2 活动总结。开展社会调查活动充分体现了研究性学习的特点，而学生的社会调查报告则是研究性学习成果的具体表现。与其它两项调查相比，学生对水污染的调查是最成功的。教师可以此为契机向学生说明开展研究性学习对于培养创新精神和实践能力的重要性。学生在课堂学习过程中，可以了解和掌握书本知识，对植被的作用以及环境保护能形成初步的认识。经过社会调查之后，学生可以实地了解到居住环境的污染情況和建设绿化家园的紧迫性。学生在观察的过程中，主要是通过感官去认识观察对象，以谈话的方式对被访对象进行调查，而实践与理论相结合则是观察和调查的关键。撰写调查报告的时候，学生要运用归纳、演绎的方法，同时参照教材中的基本原理对个别性认识进行演绎推理，以此得出解决问题的方案，还要对所得出的结果进行演绎检验以分析其可靠性。这些都是研究性学习方式的具体体现。通过以上分析可知，开展社会实践活动为学生进行研究性学习创造了条件，为学生展示自己的创新能力提供了平台，有效地提高了学生的实践运用能力。
2.2 案例二：研究学习，改进实验 教育观念决定着教育行为，如果教师顺应时代要求树立了实施素质教育的教育观念，并在素质教育的过程中以培养学生的创新精神和实践能力为主要目的，这样就会在培养和挖掘学生的创新精神和创新能力时候充分发挥自己的引导作用，在课堂中实现生物教学的创新。以质壁分离实验为例，对研究性学习方式在生物教学中所发挥的作用进行分析。在实验中提供了课本之外的一些材料和药品，比如包括不同浓度的蔗糖溶液，5%KNQ3以及美人蕉的红色花瓣，让学生对实验结果进行预测。在实验中以美人蕉来代替洋葱，分别用以上药品进行实验，然后对实验的不同之处进行比较分析并说明原因。由以上的实验可知，学生在运用研究性学习方法的时候，教师要积极进行引导，在发现问题、分析问题和解决问题的过程中激发学生的创新思维，进一步发扬学生的创新精神，培养学生的创新能力。
3 结语
综上所述，研究性学习是提高中学生物学教学质量的重要方式，也是进行素质教育的有效手段，通过研究性学习在中学生物教学中的应用和实践可以得出以下结论：第一，在中学生物教学中要将书本知识与社会实际联系起来，充分重视实践的作用。第二，要相信学生学习的潜力。第三，研究性学习方法可以充分发挥学生的主动性，让整个学习过程更加生动，也更具实效性。第四，要在实践过程中培养学生的创新精神和创新能力。第五，中学生物教师要不断提高自己的综合素质，进一步增强自身的实践应用能力和创新能力，要在研究的过程中对学生进行有效的引导。
参考文献：
[1]范洪娟.高中物理教学开展研究性学习初探[J].价值工程， 2010（03）.
[2]张毅.中职物理研究性学习校本课程的开发与思考[J].价值工程，2011（14）.
[3]朱卫华，屈振华，刘宗瑶，李月华.嵌入式系统课程中项目化教学与研究性学习探索[J].价值工程，2012（12）.
作者简介：郝艳芝（1976-），女，陕西绥德人，中教二级，榆林市府谷县教研室教师。
研究性学习教学计划范文第2篇
以学生为本是研究性学习的教育思想在课堂教学中的体现, 体育教学不再是单纯地传授知识, 探索知识的过程。随着教育的改革和发展, 体育教学的“多元性”和“多变性”已不是一个陌生的“词眼”, “三维”教学理念已被人们所接受。其教育范畴是寓德育、智育、艺术、健身、心理和社会适应诸类学科于一体的综合性教育过程, 其目的是为了培养具有全面发展素质的有创新精神的新一代人才。体育教学中研究性学习必须体现以学生发展为本的人本主义思想, 它是体育教学的出发点和根本点。在教学过程中教师要向学生提供合适的材料 (教材) , 指导学生通过积极思维, 亲自探索和研究问题, 使自己成为发现者, 让课堂教学真正为学生发展这个根本点服务。
2 研究性学习要讲究实效, 不能追求形式
体育教学开展研究性学习是对课堂教学进行根本性的改革, 是使学生从单纯地接受知识变成真正运用知识, 探索问题的主人。从内容来说, 研究性体育教学函盖着知识、能力、智力、创造力优化的全过程, 不能把它作为教学过程中的“点缀”。笔者曾多次观摩过省、市级“优质体育课评选”活动, 其间发现少部分教师由于缺乏对研究性体育教学基本思想的认识, 以致在上课过程中过分地追求其形式的变幻, 出现一种为上课而上课, 为观摩而观摩的教学形式, 如练习队形的调态、队列的变换, 似乎变成了一种“准军事化练习”。看起来这堂课给旁人的感觉似乎较为完善, 其实不过是生日蛋糕上的一颗“红樱桃”, 当作点缀罢了。它忽视了学生在课堂中的主体作用, 学生的能动性没有得到良好发挥, 把教师在课堂中的“主导”地位变成了“主体”位置, 而学生只是教师“主导”地位的一种陪衬。
因此, 我们在进行研究性教学时, 首先必须正确认识研究性学习的真谛, 从学生的实践出发, 研究学生的认知水平和发展规律, 了解学生的性格特征, 调查学生的真实需求, 再制定具体的教学计划, 并付诸实施, 这样才能收到良好的教学效果。
3 研究性学习要以尊重学生主体为根本
在体育教学中, 尊重学生主体是充分发挥学生主体作用的关键。体育本身是一个起源于游戏发展于游戏的学科, 本应受到学生的喜爱。在体育教学中教师应给学生创设一个宽松的环境、和谐的气氛, 不但能充分调动学生学习的积极性和学习兴趣, 而且能发挥学生在课堂中的主体作用, 变被动学习为主动学习, 从而收到事半功倍的效果。例如:在学生50米测验时, 照正常程序, 我一般按记分册上的名单顺序2个 (或4个) 人为一组进行测试。当第一次跑下来时, 我发现学生成绩很差, 而且在跑的过程中多数学生表现出随意的态度, 出乎我的预料。当时, 我非常恼火, 第二次跑之前, 我用严肃的态度查问了原因, 多数学生提出不喜欢按名单上的秩序组合, 要让他们自由选择“伴侣”。我心里暗暗在想:这不是一样的吗?由于上课时间的关系, 我也没有详细地追问下去, 就勉强同意了学生们的选择。第二次跑下来的结果令我吃惊, 每个学生的成绩都比上次有了大幅度地提升, 不仅如此, 有些学生已跑了满分, 但他们还想跑第三次、第四次, 而且情绪相当的高涨。课后我带着疑问, 召来了一些学生问清原由。原来, 第一次测试时由于每组学生之间的实力存在着相当的差距, 无论是跑的慢的学生还是跑的快的学生都觉得没有竞争的动力, 没有施展自己的能力。通过这节课给了我一个深刻的启发, 尊重学生主体, 对提高教学效果, 充分发挥学生的主体作用未尝不是一个办法。
随着体育教学理念的转变和更新, 教师各种技术动作的讲解、示范不再权威, 教师应更多的给学生于感性, 在教师的启发下, 学生凭自身的感性去思维去实践, 让学生的主体性得以更好的发挥。
4 注重学生创新精神的培养
学生创新精神的培养是体育教学开展研究性学习的关键问题之一, 也是体育教学工作者在具体教学中所面临的课题。因此, 作为教师首先应具有创新意识, 改变传统的教学模式, 树立“课堂属于学生”的概念。在教学中要安排一定的时间让学生思考和交流, 无论学生的观点或发言是正确还是错误, 教师应积极地加以鼓励。通过师生的“互动”积极引发学生的思维, 培养学生的创新意识和创新精神。例如, 在篮球“综合技术练习”教学时, 可以通过组织三人制篮球比赛, 把学生分成若干组, 每组三个队, 先进三球的队为胜者, 失败队换下。让学生自由选择人选, 自由组队, 不要给学生过多或过细的“条款”和“框架”。这样不但可以把学生以前所学的技战术在实践中加以运用, 更重要的是能调动学生学习的主观能动性, 充分发挥每个学生的特长, 并通过实践 (比赛) 让学生来发现问题、探究问题, 引发学生的思维, 使技术得以更加熟练和巩固。又如, 教师可以要求学生在课余创编体育游戏, 并在课上安排时间让他们领着大家做, 从而加深学生对体育的认识和理解, 使他们的创新精神一点一滴地得到培养。
5 用新颖的教学内容和方法来激发学习兴趣
“兴趣是最好的老师”, 良好的体育兴趣不仅能给课堂创设一个宽松的氛围, 而且也能更有效地提高教学效果。要不断地给学生新颖的、有趣的、系统性较强的教学内容。如新颖的教学方法、手段、趣味的游戏等来吸引学生, 使学生不断地获取新知识, 从而提高学习兴趣。教师在进行体育教学时, 如果总是按示范——讲解——练习的普通模式进行, 就显得呆板、单调、乏味。教师应根据不同的教材特点, 运用灵活多样的教学手段和方法来激发学生和保持学生的学习兴趣。例如, 五年制职高技巧侧手翻教学时, 用传统的教法学生开始还有些兴趣, 但动作完成不规范, 不雅观, 练习效果与积极性急速递减。如改变一下教法, 先进行三人一组在保护下的侧手翻练习, 让学生体会人体在改变体位后的不同感受, 教授学生如何保持平衡等技术要领, 紧接着在保护下完成劈直分腿, 依次推手, 慢放腿等慢动作定格, 体会完整的动作要领, 学生在短时间内基本上能规范完成侧手翻动作, 教学效果显著。总而言之, 体育课堂要给学生营造了一个既紧张、热烈, 又活泼和谐的课堂氛围, 让学生在玩中学、玩中乐、玩中育。从不同角度用不同方式来激发学生的学习兴趣, 让学生达到忘记自我的境界, 这样才能收到了良好的教学效果。
6 结语
体育教学开展研究性学习, 要求体育教师打破本学科知识体系的封闭性, 相应地建立一个开放的、多元化的知识体系。在教学过程中积极引导学生主动去发现问题, 提出问题, 并通过亲身实践, 寻求解决问题的方法, 提高学生自主学习、调查研究和运用知识解决问题的能力, 培养学生的创新意识和创新精神。
摘要：研究性学习是指学生在教师的指导下, 以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的学习方式。随着一系列的教育改革和《新课标》的实施, 体育教学开展研究性学习已成为目前体育教学改革的一项重要课题。本文试图借研究性学习的正确理论、思想, 结合笔者多年体育教学实践, 谈谈如何在体育教学中开展研究性学习。也为同行们在今后的教学工作中提供参考。
关键词：研究性学习,体育教学,探索
参考文献
[1] 王章明著.体育教学论[J].学习纲要, 2001年7月.
研究性学习教学计划范文第3篇
1.1 内容的综合性与开放性
面对繁杂的社会, 要解决研究性问题必须具有运用跨学科的综合知识解决问题的能力。这涉及到人文科学、社会科学及自然科学的综合知识。同时, 研究性学习的内容无固定的、统一的课程内容。除了学校提供一部分现成内容外, 大多数学习的内容及问题来自于现实社会生活中的事件、现象和情境, 带有开放性。
1.2 学习过程的参与性与自主性
在研究性学习中, 学生是整个过程的设计者、操作者和执行者。常采用小组研究的方式这不仅有益于个人发挥特长, 而且有助于培养每个学生的责任感和协作精神, 体验到个人与集体共同成功的快乐。同时, 研究性学习还改变了以往学生被动接受的学习方式, 创造条件让学生能积极主动地去探索、尝试, 更好地发挥个体创造潜能, 真正成为学习的主人。
1.3 学习成果的创造性与多样性
学习成果主要不是知识的积累, 而是创造能力的提高。创造力是一种综合能力是知识、能力、人格的有机融合和促进, 是人的一种潜能, 等待着唤醒和激发, 这决不仅仅是一种简单的“教”, 需要营造有利于创造力培养的好氛围。另外, 研究性学习与学校具体条件、课程开设情况有紧密的联系, 学校可以根据实际情况组织学生开展多种多样的研究性学习活动。
1.4 学习评价的多元性和社会性
研究性学习评价的多元性主要表现为评价方式、标准和主体的多元性, 鼓励学生主动客观的评价自己的表现, 而教师应给学生必要的指导和帮助。灵活应用评价标准, 主要评价学生是否达到研究性学习的目的要求, 关注其在学习过程中的进步程度。同时, 要明确学校是学生接受终身教育的基础, 教育是面向未来的事业, 要通过研究性学习使学生走进自然, 融入社会。
2 研究性学习在大学教育中的重要性[3]
2.1 研究性学习与大学创新教育
大学教育的精神核心是创新精神。大学鼓励、倡导人们探索未知世界, 是一个思想开放的地方, 是追求学问的热土。通过教育培养千千万万继承科学文化知识的主体, 并在继承前人知识的基础上加以创新从而改变世界, 改造人类自身。大学的创新教育必须依靠学生学习方式的转变, 研究性学习是大学生培养创新意识、创新精神和创造力的重要方式。因此, 研究性学习应该成为全体大学生一种重要而普遍的有效学习方式, 唯其如此, 大学的创新教育才能卓有成效。
2.2 研究性学习与大学生素质培养
素质教育是指导当代我国大学教育改革的新理念。在素质教育中, 科学文化素质教育是基础, 创新精神与实践能力培养是重点, 道德素质教育是方向, 身体素质养成是前提, 心理素质是动力。研究性学习有助于学生形成良好意志品质, 有助于增强学生的社会责任感和使命感, 有助于培养学生求实的科学精神。总之, 通过研究性学习过程对培养大学生多方面的优良素质具有积极的作用。
2.3 研究性学习是大学人才培养方式的改革之路
目前的大学培养人才的方式可以称为“外塑式”的培养方式, 这种方式主要强调外在因素对人才的塑造, 因而重教不重学, 学生在教育中仅仅被当作教育塑造的对象, 把培养学生的过程等同于制作雕塑的过程, 但实际上这两个过程存在巨大差异。因此, 有人提出“大学教育的生产与自我生产”的观点, 认为大学教育的“自我生产”, 是学生基于一定的制度环境和条件, 在一定教育“生产”基础之上, 自行采取某种或几种相关的形式及方法, 对教师所传授的知识以及通过各种方式接触到的其他相关信息, 进行自主消化、吸收、积淀和内化并通过实践进行演练、验证的过程, 其特点是学生基于自身原因或环境原因, 自觉加工知识和进行自我塑造。
3 如何开展研究性学习
3.1 教师观念的更新[4]
学生的学习是一个积极的、能动的过程, 研究性学习的基本出发点是认为学生在解决实际问题中的学习要比教师单纯教授知识要有效, 思维的训练更加深刻, 学习的结果更加广泛。而不仅仅只是单纯告知学生是什么?如何做什么?怎样去解决问题。因此, 教师的观念要更新, 从学生的指挥者变为学生的帮助者和促进者, 对探究的过程不能包办代替, 力求由教师通过营造一种民主、宽松、和谐的氛围, 引导学生积极主动的参与, 为学生提供自我表现的机会, 给学生学习的主动权, 拓展学生发展的空间。这也体现以学生为主体教师为主导的素质教育的原则。
3.2 注重研究的过程
研究性学习基本出发点是与建构主义哲学思想是相一致的。学生的学习是一个知识建构的过程, 因此, 与理解别人已理解的知识相比, 自己发现知识、重新提炼、构建知识结构可以获得与现实更为相近的理解, 也可以获得更为深刻的理解。因而开设研究性学习课程的目标不能仅是关注成果, 而是注重学生进行研究的过程。研究性学习一般可分为四个步骤:提出问题, 决定研究方向→组织研究, 制定方案→通过讨论、查阅资料等方式进行探究→形成结论, 展示成果。学生通过亲身实践获得知识和技能, 从中培养其勇于开拓创新的精神、团队合作精神、各方面的协调能力、社会实践能力、和不畏困难、契而不舍的精神。
3.3 关注学生情感的培养
在整个研究的过程当中, 老师应始终关注学生情感的培养。注重他们对科学探究的态度, 对小组成员合作的关系, 对待问题和困难的方式和方法, 以及对成功的体验。研究性学习不仅是一个人的事情, 它讲求的是团队的合作, 交流评价是非常具有研究特点的重要环节, 可以通过学生之间的交流来实现对研究经历、感受、成果的分享。
4 结语
对研究性学习这一教育理念的导入, 是我国高等教育改革的重要突破。研究性学习自始至终离不开学生的自我建构。作为一种学习方式, 研究性学习是指教师不把现成结论告诉学生, 而是学生自己在教师指导下自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程。这种过程, 就是学生进行自我构建的过程, 自我塑造的过程或自我生产的过程, 通过这种过程才能实现学生的心理发展、能力发展和各方面素质的提升。只有通过这种学习方式的变革, 学生才能摆脱“被塑造”、“被生产”、为考试而学的被动局面。正基于此, 大学人才培养必须大力提倡以学生为中心的教学改革观, 积极引入研究性学习这一教育理念, 最大限度发挥和调动学生学习的自主性、积极性和创新性, 实现自我塑造, 使大学教育培养出真正意义上的素质人才, 从而实现创新教育和素质教育的真正统一。
摘要：研究性学习是近几年中国教育改革中的重要内容, 它集中体现了现代教育理念, 反映和回应了时代对教育的需求, 有着十分重要的社会影响。本文介绍了研究性学习的含义、研究性学习的特点以及研究性学习在大学教育中的重要性和可行性。
关键词：研究性学习,创新精神,素质培养
参考文献
[1] 王升.论研究性学习理论与实践[M].北京教育科学出版社, 2002.
[2] 徐学福.“研究性学习”之我见[J].课程.教材.教法, 2001 (6) :33～36.
研究性学习教学计划范文第4篇
摘要:随着科学技术的快速发展,机器人已经从科学家的实验室走进了学校的课堂。在机器人课堂教学中,教师起着主导作用。本文在对中小学机器人教育开展情况和教学内容研究的基础上,提出了机器人教师应该具备的知识结构和能力结构体系并对相关内容进行了阐述,最后对这种知识与能力的培养进行了详细阐述。
关键词:机器人教育;机器人教师;知识结构;能力结构
一、中小学机器人教育开展概述
从信息技术发展的角度,人们把20世纪80年代称为PC时代;把90年代飞速发展的互联网时代,称为Inter时代;有人预言21世纪将是PR(个人机器人)时代。信息技术的数字化、网络化、智能化发展趋势表明,PC可能被PR取代,Internet也可能成为PR大脑的一部分。机器人正在逐步走进我们的生活,我国的许多学校正在开展各种形式的机器人教育。
机器人教育是指学习、利用机器人,优化教育效果及师生劳动方式的理论与实践。[1] 纵观各地中小学机器人教育的方式,大体可以分为几种:
第一种,通过学校、少年宫、少科站等单位吸收机器人爱好者,组成智能机器人学习小组,以学员制进行活动,并可代表地区参加各类竞赛活动。这种形式是机器人进入中小学生视野最初、最多,也是最有效的方法。目前由于教学条件的限制,大多数学校还处于这个阶段。
第二种,把智能机器人作为信息技术课的内容之一列入中小学信息技术教育课程,这种形式正在形成期,教材的编写、课程的常规性开设正在起步。当然,这无疑会为信息技术学科带来新的活力,对目前信息技术教育重软件应用、轻编程开发的局面也会有所改善。
第三种,机器人教育以研究性课程的形式进入中学,由于研究性学习课程越来越受到重视,也由于机器人教育的长期性、个性化,决定了如果通过研究性学习形式推广,会更有利于对学生创新能力的培养。
图1是针对中小学机器人教学形式的调查,从图中我们可以看出,目前许多学校开展机器人教育的形式主要是信息技术课的一部分内容。教育机器人作为教学内容进入中小学,无论国内还是国外,目前都处于起步阶段。通常的做法是由学校购买若干套机器人器材,由信息技术课程教师或综合实践课程教师进行指导,组织学生进行机器人组装、编程的实践活动,然后参加一些相关的机器人竞赛。目前,只有极少数的地区和学校将机器人教学纳入了正规课堂教学。[2]
2000年,北京市景山学校以科研课题的形式将机器人普及教育纳入到信息技术课程中,在国内率先开展了中小学机器人课程教学。2001年,上海市西南位育中学、卢湾高级中学等学校开始以“校本课程”的形式进行机器人活动进课堂的探索和尝试。2005年,哈尔滨市正式将机器人引入课堂教学,在哈尔滨师范附小、60中、省实验中学等41所学校开设了“人工智能与机器人”课程,用必修课形式对中小学生进行机器人科学方面的教育。此外,香港在高中及高等教育新学制的改革中,在高中“设计与应用科技”课程中增设了机器人制作的课程。机器人教育成为信息技术教育的新载体,并成为信息技术教育改革的一个新的模块。教育部于2003年4月正式颁布《普通高中技术课程(实验)标准》,首次在“通用技术”科目中设立了“简易机器人制作”模块,它是基于计算机技术的学习平台、将机械传动与单片机的应用有机组合的一个选修课程模块。该模块为学生提供了运用当代先进技术和先进思想方法进行设计、制作,以解决实际问题的机会。与此同时,新的高中课程标准在“信息技术”科目中也设立了“人工智能初步”选修模块,迈出了我国高中阶段开展人工智能教育的第一步。
通过笔者进行访谈和实地调查某些小学,例如西安交通大学附属小学(南校区)已经将机器人教育独立为一门学科,并根据乐高和其他厂家的教学机器人的说明书,开发出了适合本校学生的校本教材,在学校的一到六年级都开设了机器人教学,走在了全国机器人课堂教学的前列。
二、中小学机器人教学内容
要开展机器人教育,首先必须解决的问题是有关机器人教育的教学内容。机器人学科是一门交叉性极强的综合性学科,它涉及到了机械制造、自动控制、传感器技术、计算机软件技术、计算机硬件技术等许多学科。[3] 一个机器人包括两个主要部分:机器人的身体和某种形式的人工智能系统。不同的身体部分都可以叫做机器人,如关节手臂被用于焊接和上漆,因此这就决定了机器人教学在内容上的复杂性。我国现阶段中小学开展智能机器人教学,一般包括以下四方面的知识内容:[5]
1.了解机器人概况
这一部分内容主要是给学生介绍机器人常识性的知识,主要包括机器人的定义、机器人本质和原理、机器人的诞生与发展以及在现实生活中的应用等内容,有条件的教师还可以利用互联网让学生搜集一些不同类型的机器人图片和资料,以此来激发学生对机器人的兴趣。
2.熟悉机器人硬件
因为每个学校所使用的教学机器人品牌和类型都不尽相同,所以在学习了机器人常识知识之后,需要给学生介绍所使用的机器人的基本知识,使学生了解、熟悉机器人的硬件结构体系,能够在脑海中形成一个机器人工作的结构示意图。
3.掌握机器人编程
这部分内容主要包括编程语言及编程环境的使用,简单程序的编写,面向实际问题(如直线行走、绕圈等)的编程设计,开发实用的机器人程序,掌握为一种智能机器人下载程序的方法,了解智能机器人的各种传感器和驱动装置的作用,理解并体会程序是智能机器人的灵魂,了解机器人是怎样在人的指挥下工作的。
4.应用机器人项目
根据机器人项目的要求,应用机器人基本知识完成任务。例如,走迷宫、灭火和循线走图形等实验项目。
三、机器人教师的知识结构和能力结构
所谓结构是指各个组成部分的搭配和排列,就知识本身而言,每个知识体系、每门学科,知识与知识之间都有特定的内在联系。知识结构指知识的搭配和排列,[4]教师的知识结构是指作为教师应掌握的相应知识,这些知识是教师进行教学工作的前提条件。教师的能力结构是指教师在全面完成教育教学工作中所应具备的综合能力,它是充分发挥教师主导作用的基础。机器人教师的知识和能力结构就是在机器人教学活动过程中所必须具备的相关教学内容知识和能力体系。
机器人教师的知识和能力是机器人教学开展的前提和必要条件,但由于机器人教育是一个新兴领域,师范院校开设这个专业目前几乎还是个空白。根据最近的调查结果显示,发现目前机器人教师的专业背景不尽相同,有76.3%的教师来自计算机专业,18%的教师是物理专业,其他专业背景很少,仅占5.7%。来自不同专业的机器人教师是否能胜任教学,这是我们普遍关注的问题。
根据机器人教学内容和实践,我们认为中小学机器人教师需要具备的知识结构和能力结构见图2。 1.基础知识和基本能力是教师开展工作的前提
中小学机器人教师和其他学科教师一样,需要具备教育学和心理学理论基础,这是进行教学工作的基础。教师要教书育人,就必须懂得教育规律,掌握教育理论,用教育学、心理学、教学法的理论来武装自己。教育实践证明:科学的教学理论,可以给教师以正确的教育观点,使教师了解教育工作的基本规律和基本方法,以指导教师进行科学的教育工作,加强工作的科学性和预见性,减少盲目性,从而取得最优化的教育效果。
机器人教学离不开信息技术,各种教学程序的编制,上传或下载等都需要教师具备娴熟的计算机能力。
2.精深的专业知识是教学活动的保障
一门学科的专业知识就是这门任课教师知识结构中的主干部分。专业知识不仅指对本学科的基本概念、基础知识了如指掌,还要熟悉这门学科的历史、现状和未来趋势,懂得这门学科的学习和研究方法。
中小学机器人教学的内容除了机器人的概念、功能、原理、结构、发展历史、应用领域等基础知识外,还包括机器人程序编写及开发机器人程序,机器人的硬件结构体系、机器人的模块化拼装、控制与维护,这就需要任课教师对教学内容有熟练的把握。程序是智能机器人的灵魂,机器人的动作是依靠程序指挥进行的。所以,C语言、LOGO语言或者BASIC语言的编程能力成为教师专业能力的核心。智能机器人制作离不开单片机的知识。单片机基本结构是将CPU、存储器、接口电路和程序集成在一片硅片上,[6]单片机程序的用途是让单片机按人们所预定的设计完成一系列动作,最终实现一个特定的功能。
3.较强的专业能力是机器人教师的必备条件
开展机器人教学活动的目标是使学生了解机器人学科前沿的发展和应用状况,了解机器人的基本概念和基本工作方式,破除青少年对机器人的神秘感;使学生掌握一种机器人下载程序的方法,了解机器人的各种传感器和驱动装置的作用;理解机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种机器人编写程序,提高逻辑思维能力、规划能力,分析问题和解决问题的能力;通过完成任务和模拟项目,使学生在为机器人扩充接口的过程中学习有关数字电路方面的知识,在组装机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
所以,要实现和完成机器人教育的教学目标,教师必须首先具备教学目标要求的能力,才能在教学活动中有针对性地去培养学生要求的能力,完成教学工作。目前,中小学生参与了各种形式的机器人比赛,机器人教师往往成为参赛小组的领队或者教练。要想在各种激烈的比赛中取得佳绩,对机器人教师的能力提出了更高的要求。
4.渊博的文化素养和创新能力是保证师生顺利交流的前提
机器人行业是一个发展迅速的行业,教师一定要及时准确地掌握最新的信息。当今社会信息更新速度惊人,就需要教师对信息有特殊敏感,这样与学生的交流和沟通才能顺畅。
21世纪,创新能力成为衡量综合素质人才的重要指标。机器人教育是创新教育的平台,机器人教育是培养学生创新能力的有效途径。机器人的设计从方案制定到具体实施,全部过程由学生独立完成,使学生的学习从被动转向主动,独立分析问题和解决问题,学生自主选择知识,结合理论知识进行实践操作。学生通过研究分析,可以用各种方式去设计机器人,通过不同算法去编程,极大地发挥个人潜能,培养了学生的设计能力、实践动手能力和跨专业学习的综合创新能力,为创新教育的开展提供了良好的教材。但是,中小学生的年龄和知识能力方面的限制,在实践的过程中,容易异想天开或者固步自封,这就需要教师具有创新能力,对学生的想法和创意给予耐心的引导,必要时给予帮助。只有这样,机器人教师才能完成教学任务,达到教学目标。
四、机器人教师的知识结构和能力结构的构建
机器人教育的开展离不开机器人教师,机器人教师完善的知识结构和能力结构是机器人教育开展的有力保障。在我国的教育培养体制中,教师都是从师范院校学习期满合格后,才能走上工作岗位,从事与本专业对口的教学工作。在师范院校中开设机器人课程(有的学校是《人工智能》)的一个重要目的就是:为中小学校培养优秀的机器人教师;同时更新学生的教学观念,促进学生的全面发展。[7]与工科院校培养机器人的学科专家的教育目标不同,根据机器人教育的教学内容和机器人教育培养目标,师范院校应该合理设置机器人教育有关的课程体系,具体设置怎么样的课程需要进一步的研究。所以,师范院校承担着培养中小学机器人教师的责任。
机器人教师自我提高和完善专业技能。由于机器人技术综合了多学科的发展成果,代表了高新技术的发展前沿,机器人涉及信息技术的多个领域,它融合了多种先进技术,没有一种技术平台会比机器人具有更为强大的综合性。所以,机器人教师应该比其他学科教师更具有自我发展的能力。因为一方面教师的发展是教育成功和学生发展的前提;另一方面,自我发展不仅是教师的义务,而且是教师的权利,是丰富教师生命内涵的重要途径。每位教师都具有自我发展的能力,自我专业发展意识是教师发展的最主要动力。教师应重视反思和自我修养,在教师的专业发展中,提倡“自我更新”的价值取向。[8]
参加机器人教育的相关培训。北京景山中学2000年5月派教师到上海参加了智能机器人培训后,就在初中和高中开设了智能机器人小组活动。目前,许多智能机器人公司或者培训机构看到机器人教育前景繁荣,纷纷开展相关的机器人培训。学校和当地教育行政机构应该支持机器人教师参与这样的培训,不断提高和完善教师的知识和能力结构体系。
另外,参加机器人比赛时教师应该抓住机会,与其他学校的教师或者智能机器人厂家的专家、高校人工智能的研究人员进行交流和学习。以此来提高自己的知识水平,拓展视野。
参考文献:
[1]彭绍东.论机器人教育(上)[J].电化教育研究,2002,6.
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(编辑:隗爽)
研究性学习教学计划范文第5篇
1初中数学教学研究性学习模式的实际应用
1.1研究性学习模式在课堂上的应用
传统的初中数学课堂上,无非是教师照本宣科讲解知识点的概念、性质以及应用,学生的大脑思维已经被传统固定的教学模式束缚,并且大脑已经默认,学习就应该如此并死记硬背。 而研究性学习模式一方面要求教师脱离课本,结合实际,提出问题,引导学生思考并解决,最终得出结论。 另一方面,也给学生足够的空间,让其观察已知实际,通过深入思考,主动提出问题并解决,由此得出正确的结论。 举例而言,数学课本中对公式的推导都是根据已经学习过的知识进行,研究性学习在此要求学生自己结合已知,运用大脑,推导结果,最后与课本比较,找出其中的不足。 当然,在学习过程中,教师也应该起到一定的参考作用,及时给学生提供所需的信息。
1.2研究性学习模式在主观问题上的应用
数学是一门理论学科,有相应的答题模板,在应用公式及定理解决问题时,当然需要墨守成规,按照步骤一下一下进行。 而数学中也存在相对主观的问题,或者在思考问题的角度也不是一成不变的,例如,对于开放性问题的解答中当然离不开发散性思维模式加以辅助,比较常见的“鸡兔同笼”问题,如果按照知识点,按部就班引入未知数,通过建立二元一次方程解答, 最终能够得到答案。 但是,如果结合实际问题,从另一角度出发,让鸡和兔同时抬起两只脚的思路,很容易得出兔子的数量, 这无疑节省时间,更快得出结果。 这就是研究性学习模式在开放性问题中,结合实际解决问题的一个典型特例,这种结合实际的思维可以避免学生仅仅停留在对数学知识点的固定应用之上,对学生大脑潜力的开发大有助益。
1.3课后数学建模中对研究性学习模式的应用
除课堂上对数学问题、实际问题的灵活解答外,课后的数学探索和竞赛中数学建模更是研究性学习模式的另一大典型特例。 初中生数学学习阶段的建模应用相对来说不算太难理解,当确定所研究的问题时,需要通过一系列深入调研,了解信息并收集整理,做出合理假设,并在此基础上总结规律得出结论。 然后结合实际,验证所得出的结论是否符合数学建模分析结果,以此确定该模型建立是否恰当。 学生对该建模方法的简单运用就是在学习研究性的学习模式,通过这些过程,初步锻炼学生对问题解决的思考和实干能力,该实践锻炼是课堂上文字与符号所不能比拟的, 也是最容易促成学习有效方法的途径。
2研究性学习模式在初中数学教学中的重要意义
2.1有利于学生主动解决问题能力的养成
初中数学教育有利于养成学生思考问题的严谨性和全面性,在此过程中,研究性学习模式的渗透更是通过密切结合实际锻炼学生思维的缜密。 学生在数学问题解决中,能主动对问题思考做出些许主观分析,并通过学生之间的交流合作,互相影响思想,激发大脑潜力,让学生思维不受限制,无限发挥。 教师在不断开发学生大脑潜力过程中, 适当的对合理有益的分析结果作出评价,加以总结,鼓励学生不断超越自我。 这种研究性学习模式在数学学习中的渗透通过影响学生智力,进而提高学习成绩, 让学生在初中阶段把数学学习转化为学习兴趣, 并使学生愿意花费时间、精力在数学上有所深造,因此,研究性学习模式对学生学习能力的养成大有裨益。
2.2有利于学生发散性思维的形成
研究性学习模式就是从学生大脑出发, 以学生主观意识为驱动力,在充分观察实际情况之后,理论联系实际,对问题作出分析。 一般情况下,当学生面对数学问题时,第一反应基本上都是套用公式解决,大脑除了记忆公式与计算的功能之外,别无其他。 而研究性学习模式正好可以弥补这点不足,让学生不仅在学好数学理论基础知识之外, 还能及时巩固理论知识在实际中的应用,并在应用过程中做到灵活多变。 学生在此过程中,不断地学习应用,并养成灵活的思维方式,这种思维方式的养成,有助于解决今后学习及生活中遇到的更多问题。 所以,对学生而言, 最为重要的并非是成绩排名的高低, 而是学习习惯和解决问题方法的形成,这将是学生受益一生的宝藏。
2.3有利于学生良好性格的养成
研究性学习模式是一种比较开放的、新型的学习方法,这种学习方法通过频繁的联系实际,不断地吸收先进信息,按照适应潮流、紧跟时代的学习方法,解决学习和现实生活中的所遇到的问题。 这种学习方法通过与外界的信息良好互动,给学生学习生活氛围造成潜移默化的影响, 学生在这种具有创新意识的氛围中能够大大提高自信力,加强思想活跃程度,这些积极因素对学生活波开朗性格的养成尤为重要。 而数学学习就需要活跃因子的不断加入,需要积极因素改善枯燥乏味的数学学习氛围,良好的学习氛围有助于提高学生数学学习效率, 对学生在课堂学习中学习能力的养成和发散思维的形成有着积极的促进作用,并在此基础上创造和谐、活跃的数学问题解决环境。 由此可见,研究性学习模式,对学生活跃性格的养成尤为关键。
3结语
综上所述, 研究性学习模式是一种新型且开放的问题解决方法,通过区别于传统问题解决的模式,在观察案例、分析现象, 并通过设想、假设得出结论,并验证与实际中。 该过程需要创新因素的踊跃参与,也需要学生大脑潜力的不断开放,使学习从任务式的性质转变为兴趣,这对师生来讲均是十分有利的。 此类实用的新型学习方法也将运用于各个学科, 在今后的学习中渗透到学生生活及学习的诸多方面,使学生从中受益。
摘要：新课标的改革及教学模式的相继变化,引发了一系列教学方式的转变,随着时代的变化与知识的更新,创新性的学习模式逐渐被广大师生所接受,初中数学教学方式也随之更加富有研究性,鉴于此,笔者从分析数学教学中研究性学习模式案例入手,总结了研究性学习模式对初中数学教学的深远影响。