《物理污染的危害与控制》研究性学习教学设计

《物理污染的危害与控制》研究性学习教·学设计江苏省前黄高级中学李桂旺2003年4月笔者有幸参加“中学物理改革创新教学比赛”，在“走进新课程”背景下，结合现有的技术手段，尝试高中物理新课程标准的教学实验——网络环境下开展物理学科的研究性学习。一、设计背景：1、20世纪中叶以来，关注人类生存环境的呼声越来越高。联合国教科文组织开展了国际合作项目——环境、人口、可持续发展教育(简称EPD)。EPD教育不是游离于学校正常教育活动之外，而是融入全面素质教育之中。是时代赋予教育工作者的光荣使命。2、国家教育部基础教育司制订的《全日制普通高级中学课程计划》（试验修改稿）的课程设置中，明确地将“研究性学习”作为普通高中的必修内容。所谓研究性学习，广义上是指学生主动探究问题的学习，是一种引导学生用自己的智慧发现和解决问题的学习，研究性学习作为学生一种新的学习方式，对于实现素质教育、培养学生自己的创新精神和实践能力将起到十分重要的作用。3、国际21世纪教育委员会在向联合国教科文组织提出了信息时代的四大支柱：学会求知、学会做事、学会合作、学会生活。这正是全面推进素质教育的具体要求,为此我们将EPD教育纳入学校校本课程探索与研究，构建新型教学模式----在网络环境下开展研究性学习。“网络网络下的研究性学习”是指通过网络为学生构建一个学习化的平台，旨在促进信息技术与学科教学的有机整合，推动课堂教学的改革。一方面，网络可以让学生获得搜索、收集信息，培养学生处理信息的能力；另一方面学生在研究性学习的活动过程中能够学会合作、学会学习、学会创新。因此我在“网络环境下开展物理学科研究性学习”方面进行了一些探索和研究。二、活动目标：1、认识目标：让学生更多地去了解物理污染的相关概念、关心物理污染的危害及控制。2、情感目标：增强环境保护意识，培养学生可持续发展的理念。3、能力目标：培养学生搜索、收集、分析处理信息的能力和思考问题、解决问题的能力。让学生学会利用网络进行研究性学习，利用信息技术进行信息分析处理并得出研究成果。充分发挥学生的积极性、主动性，培养他们的合作精神和创新精神。三、活动重点、难点：1、培养学生灵活运动所学知识的能力；培养学生观察实验、分析问题、解决问题的能力。2、培养学生的创新精神和创新实践的能力。3、让学生学会利用网络来进行学习（资料搜索、收集、分析），会简单的网络交流（BBS、QQ、email），学会利用信息技术进行资料整理、处理（OFFICE----word\excel），学会制作演示文稿，交流研究成果。四、教学对象分析：1、学生经过几年的学习对声现象、电磁波、核现象、光现象、热现象有了一定的了解，但缺少与生活实际的联系，尤其缺少分析应用的能力。因此以所知的课本知识为基础、以网络为平台、以生活实例为背景、以问题为载体来激发学生的创新意识，从而培养学生的探索精神和创新精神。2、高中学生已具备了一定的电脑操作的基础（需通过信息技术等级考核），能够利用网络查找资料，但真正利用网络进行学习还不够，所以要对学生进行实际操作的针对性训练，如：网络交流（BBS、QQ）、word/excel资料分析、PPT演示文稿制作等。3、学生具有强烈的课外活动意识和积极动手兴趣，培养学生观察能力和、实验能力及分析问题解决问题的能力。五、教学策略及教法设计：[策略]：采用“进分化式”，介绍总括性信息（物理污染的危害与控制的有关知识），然后逐层展开，提供稍微详细的信息（需学生探索的问题），分小组进行研究性学习，最后再由部分到整体，使整个教和学的路径最短。学生控制策略：及时让学生明确学习目标，了解所需完成的任务，掌握获取知识的手段和途径，从而能够准确的控制和把握所学习的对象、学习的层次，通过自主学习、探究学习、合作学习达到认知的意义建构。[教法]：1、任务驱动法：让学生在明确的任务驱动下，经过自身的“探索研究”，最后完成作品，达到的目的。2、演示法：把制作的网站等资料等呈示给学生，便于学生对知识深层次的把握，并从中获得启迪，从而解决问题。这同时也给学生制作作品提供了模板，让学生明白作品须达到的要求。3、交流法：在教师指导下，由全班或小组成员围绕某些中心问题发表自己的看法，（利用BBS、QQ、email等方式）从而进行相互学习、合作学习，集思广益。4、成果展示法：将学生通过实验的总结、对材料的收集、整理和内化而形成的学习成果，在全班展示，让学生获得成功的喜悦和认同，从而激发学生后续学习的热情。六、网络环境设计1、提供一人一机的网络教学环境，能上Interner网、有word\excel\PPT等教学软件及Top2000教学控制平台。2、教师制作《物理污染危害与控制》的专题学习网站：内容主要包括：BBS论坛、噪音污染、电磁污染、光污染、热污染、放射污染及email等，其中每一个专题内有相关的知识介绍及友情链接。BBS论坛提供在线交流。七、课时安排。（不单是几节课——长期的研究性学习活动）教·学过程设计思路、媒体应用分析1、对学生进行必要的操作训练。让学生熟练应用电脑2、课题引入：SARS病情的出现、女足世界杯易地——2008北京奥运主题“人文、科技、绿色”引出环境保护的重要性——增强环保意识。从而引出“环境保护之物理篇——物理污染的危害与控制”的主研究性学习课题。引起学生的心理共鸣激发求知欲。3、进入教师制作的专题学习网站:“在线调查”学生对“物理污染”的了解情况。通过网络调查研究4、通过《物理污染的危害与控制》的有关专题知识的学习及相关链接网站上知识的学习。在教师的指导下，根据学生的兴趣、能力和所掌握的知识进行研究小组的分工。让他们从网络、图书馆、实验室（做研究性实验）及相关政府部门（采访）查找相关资料，收集信息。研究不同的小专题：噪音污染、电磁污染、光污染、热污染、放射性污染等及与生活密切相关的小专题，如“手机电磁污染”“噪音对听力影响”“噪音对动物的影响”等。要求学生能够从多个角度、多层次地思考和分析解决问题，培养综合能力。1、充分发挥学生的主体作用，知道“知识在哪儿”、“如何获得知识”、“如何应用知识解决问题”，2、初步形成协作学习的能力和终身学习的理念。3、问题的设置有利于促进学生的高级智慧活动。4、阶段性研究：（1）分成两个小组研究“噪音污染”与“电磁污染”（学生自由选择研究专题讨论确定研究小组的组长）（2）小组长：（讨论）谈研究设想及可能遇到的困难。（3）小组活动：图书馆查资料、网络教室搜索资料、实验室做研究性实验、社会调查、阶段性研究成果展示（板报宣传）等。研究性学习的小组分工及小组开展各项研究活动。；5、资料分析与整理并制成研究成果。（在网络教室完成）（1）调查统计与分析（Office\Excel）。（2）资料整理（Office\WORD）（3）制作研究成果(Office\PowerPoint演示文稿形式或小论文)（4）要求所有同学都参与研究成果的制作。（5）小组内部讨论研究成果的作品并汇总。（6）以小组为单位展示研究成果向全体同学汇报。所有学生都有参与机会与权利，为学生充分展示并发挥创造潜能铺设了路径，创设了舞台。使多数学生的学习是知识的综合、意义建构等高级智慧活动，而不仅仅是一个网上内容的收集活动。老师需适当的指导。6、研究成果交流并进行综合性评价。（1）小组自我评价（2）小组互评（3）老师点评:一方面对物理污染有了比较全面的了解，知道物理污染的危害性，进一步增强了环保意识；另一方面大家学会了利用多种渠道进行学习，学会了合作；所有同学学会了如何开展研究性学习，同时培养了自己的活动能力，尤其是组长、副组长的组织能力得到了全面的提高（4）在线点评（在网站BBS论坛中有关于两小组的研究成果的评价的贴子，学生可以随时发贴子）教师利用TOP2000让每一位同学都能了解研究成果的详细内容。教师对评价好的以与肯定，不恰当的要适当的纠正。调动学生的积极性，加深印象；提高学生对知识的整理、内化和表达的能力。7、阶段性研究小结：第一阶段暂搞一段落，但这个课题还没有结束，希望大家在第二阶段的研究过程中继续发扬这种勇于探索的精神，积极准备第二阶段的课题研究。（光、热污染，放射性污染）相信大家可以做得更好。肯定了学生在研究性学习的活动过程中成取得的成绩和收获，激发他们继续研究的兴趣同时对下阶段的研究提出希望。八、教·学活动流程设计与分析。九、教学后思考。1、基于Internet网络的研究性学习系统具有非常广泛的应用前景，将人工智能与这种协作系统相结合，将是它的未来发展方向。它也促使教学手段的不断更新，10年前，我们曾问过网络教学离我们还有多远，5年前我们还认为网络教学只能适用于文科教学，而今天它已经是无处不在（任何一门学科）。2、在这节课中，教学的主体是学生，这最大限度地激发了学生的主观能动性，培养了学生的创新意识、创新思维和创新能力。学生在自主探究学习中，对学习内容作了深刻的研究，对网上的知识弃其糟粕、取其精华，再组织形成自己的知识，并通过努力，以恰当的方式予以表现，完成了许多非常优秀的作品，实现了对知识的综合理解和意义建构。对于学生来讲，这就是实现了知识和能力的创新。3、网络环境下的研究性学习能促使学生间相互争论、相互帮助、相互提示。他们对学习内容的深刻理解和领悟就在这种和同伴紧密沟通与协调合作的过程中逐渐形成。这不仅对问题的深化理解和知识的掌握运用大有裨益，而且对高级认知能力的发展、合作精神的培养和人际交往能力的形成也很有促进作用。4、在这次网络环境下的研究性学习结束后，同学们在通过网络扩展了知识外延的同时，真正体会到了“学然后知不足”的深切内涵，进而确定了终身学习的思想，这可以说是网络教学的一个极大成功。“研究背景”引入“研究课题”明确研究的目标第一阶段第二阶段······目标：噪音污染、电磁污染目标：······在线调查分工研究噪音污染电磁污染小组活动：网络、图书馆、实验室等资料收集小组活动：网络、图书馆查阅资料及环保局采访等。材料分析整理材料分析整理制作研究成果PPT评价评价阶段小研究小结制作研究成果PPT附：“研究性学习专题网站——物理污染网”简介1、设计思想（1）开辟网络技术与物理教学课程整合的途径。（2）为开展研究性学习创造条件。（3）为学生学习提供多样化的学习方式。（4）充分利用现代技术手段克服传统教学的不足。（5）使教师的交流变得更近，即便是远在千里之外的同行也可进行探讨研究。2、网站内容简介（1）主页面：噪音污染、电磁污染、光污染、热污染、辐射污染、BBS论坛超链接：绿色奥运、非典专题、生态家园、环保总局、各地环保（2）次页面：噪音污染声音本质——声学的初步知识何为噪音——噪音的定义及特点噪音来源——交通、工业、建筑、公共场所、家电等噪音危害——对身体、心理、工作效率、休息的影响噪音防治——行政管理、合理规划、控制办法，家庭噪音防治小心耳机——耳机对听力的影响研究性学习的研究相关法规——中央及地方各级政府对噪音控制的相关法规综合思考——问题思考及研究性课题的开展电磁污染、光污染、热污染、辐射污染等栏目中有相应子栏目。（3）BBS论坛——关于本网站的各种问题都可以在此版块讨论，尤其是物理污染的专题讨论。课堂上的有关题可以在这个版块讨论。另外学生也可以自己提出问题，让其他同学回复。（4）网址：都可以。（5）只要会上网，只要能输入汉字（BBS）即可进行操作。李桂旺老师个人简历本人1997年6月毕业于扬州大学，同年8月来省前中工作。工作6年来，忠于教育事业，认真钻研教育教学，服从学校工作安排。在校领导的直接关心下，在骨干教师的指导下，取得了以下一些进步：类别名称等级时间工作情况担任班主任工作5年2001年完成高中物理循环教学2001综合荣誉武进市现代教育技术先进个人2002．1江苏省前黄高级中学优秀德育工作者2002．9教学方面《天体运动》（武进市网络说课比赛）武进市一等奖2