“投票计数”教学方案的设计、实践与反思.doc

“投票计数”教学方案的设计、实践与反思 　　【摘 要】STEM是科学教育中具有影响力的教育理念。本文以“投票计数”教学方案的设计、实施及反思为例，展示了北京景山学校的“数字科学家”校本选修课程如何从培养自由的研究者角度贯彻STEM教育的思想，初步形成了以问题解决为导向，以数据的获取、存储、分析、应用与交流为核心，以Scratch语言平台为基础的课程实施方案，展示如何在课程实施过程中注重对学生的问题和数据意识、数据处理能力、数据交流能力和严谨科学研究态度的培养。 　　【关键词】STEM；数字科学家；自由的研究者 　　【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 　　【论文编号】1671-7384（2013）07/08-0049-05 　　科学教育在继STS教育、Hands on教育、Minds on教育之后出现了STEM教育理念。STEM教育在课程内容选取上强调综合性，涉及科学、技术、工程学和数学四个领域的内容。在教学方式上强调学生的实践和理论联系实际。 　　在STEM教育理念引领下，北京师范大学项华副教授及其团队创立了“数字科学家”课程与教学模式。它是一种在数字环境下，以信息技术为情感激励工具和探索工具，旨在培养学生利用信息技术探索世界的意识和能力的课程与教学模式。 　　北京景山学校北校区从2011年3月开始实施“数字科学家”课程项目。期望选修该课程的学生能够对任何一个感兴趣的问题，通过选用适当的科学手段进行解决，从而成为一名自由的探索者。下面将以“投票计数”为例，介绍我们的思考与做法。 　　教学任务分析 　　“投票计数”是初中阶段“数字科学家”选修课程的第一课，问题情境源于北京连续出现雾霾天气，学生要对过春节时是否有必要燃放烟花爆竹进行投票。 　　任务要求：为了更好地保护环境，同学们的日常生活方式是否低碳环保呢？请自主选择一个内容，制作投票计数器，让本班同学参与投票，分析结果，撰写研究报告。 　　任务内容：1.根据问题情境，选择环保内容，编制成可以进行投票的问题与选项。2.利用Scratch软件平台的按键侦测功能，设计制作投票器。3.在全班进行投票，获取数据，将结果导出，并对数据进行分析和处理。4.撰写研究报告，按小组交流展示。 　　学情分析 　　学生共11人，来自七年级的两个班级。学习本课之前，学生已经有一个学期的Scratch学习、使用经验，具备了程序设计的基本能力。 　　教学目标 　　知识与技能：1.进一步熟悉Scratch的键盘按键事件，制作两个键响应的投票器。2.进一步熟悉Scratch动作模块里“移动多少步”程序块的功能与使用，利用画笔里的图章功能，制作投票数据的柱状统计图。3.了解Scratch中变量的定义、使用，记录输入不同选项时的投票数。4.了解分支选择结构和文字显示的功能，对投票结果进行判断和输出，直接得出投票结论。 　　过程与方法：1.亲身经历“规划设计—制作—测试—修改完善”的过程，体会如何进行规划设计，开发出符合需要的投票器程序。包括程序的功能设计、角色与界面设计、变量设计、初始化设计及程序制作。2.初步协调小组成员的配合，形成有效的小组合作。 　　情感、态度与价值观：1.本课任务涉及了数据的获取、导出、处理分析及结果的应用，渗透了“数字科学家”的课程理念。2.体验从问题情境中提炼出核心问题的过程，逐步培养问题意识和解决问题的能力。 　　教学重点与难点 　　重点：1.如何根据实际问题的需要，规划设计投票器的功能。2.程序的测试与修改。 　　难点：1.投票器功能的规划与程序界面的设计。2.程序的测试与修改。3.对所获取数据的处理、分析与应用。 　　课程资源 　　Scratch 1.4软件平台；投票计数学案.doc；投票计数.ppt 　　教学过程 　　本课采用基于问题的小组探究式学习，即“以教师为主导，学生为主体”的探究性学习模式。教师的作用是：引出核心问题—指导学生设计—点评程序，提出改进意见。学生的活动流程为：分组协作、明确分工—规划设计、拟定功能—编写程序、调试应用—获取数据、撰写报告—评价反思、展示交流。 　　1. 引入新课（15分钟）。 　　教师介绍“数字科学家”课程的目标、要求与安排，并对学生进行异质分组，确定组名与分工。 　　（教师用图片展示情境，引入项目）北京频繁出现雾霾天气；春节期间，很多人选择不燃放烟花爆竹；四年级小同学在进行“我们的碳足迹”项目活动。 　　师：我们到底该选择什么样的生活方式？是否低碳环保呢？让我们制作投票器来进行投票，并对投票的数据进行分析与应用。 　　教师展示投票器示例画面，带领学生明确探究学习步骤： 　　（1）启动Scratch，设计制作问题背景和问题角色。 　　（2）编程制作投票器：按y键表示同意