专题研究.docx
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专题研究
专题研究
一、课题名称：
在数字化环境下，创设互动课程培养小学科学创新思维能力的研究
二、课题的提出：
九十年代以来，发达国家在数学和科学教学中大量应用计算机模拟方法来促进学生对数学和科学的理解。
在美国，计算机模拟的可视化软件[1]已作为电子案例正式列入美国中小学课程标准，成为标准的重要组成部分。
我国从引入几何画板等软件开始，也正在探索在教学中如何应用图像和非语言形式来展示和探究新知识，近年来，依托互联网，引入和开发一些针对某一学习主题（知识点）的专门可视化的软件，并开始开展科学互动课程的实验。
围绕互动活动程序（MathandScienceApplets）构建的科学互动课程是以问题为导向，应用计算机模型的模拟开展自主探究和学习的新型课程，具有在线、交互、多媒体特点，既可用于基于项目的研究性学习活动，也作为学习支架和工具广泛用于日常的科学教学中，如图所示：
针对我校信息技术应用水平走在全区前列的局面，我有能力进行此项研究，为了使山区的孩子一样得到全面的发展，我有信心完成好此项工作，并能实现通过研究将研究的结果服务于教育教学工作的目的。
三、关键词的界定：
数字化环境互动课程创新思维
四、问题提出的背景：
如果我们把科学教学的过程归纳为直观感知--体验探究--抽象归纳--迁移应用等几个阶段的话，那么在目前的大部分教学中，教学模式仍然是强调学生用语言形式来接受新知识，即使应用图形非语言形式也往往局限于直观感知阶段，作为新知识内容呈现的一种手段，信息技术应用的潜力远没有发挥。
在教学中应用计算机模拟的可视化软件，和传统的演示软件不一样，从学生“看”到学生“做”，学生在课堂上进行推测和探究，并即时地进行验证，这样学生能拓展思维的范围，真正理解困难的科学概念和原理，而不再是对教科书的被动接受和死记硬背，课堂也就变得更具有交互性。
五、研究假设：
教师的工作重点不再是开发课件，而是应用互联网搜集、筛选和应用互动程序，把主要精力转向互动课程的设计、实施和评价上，应用信息技术来促进科学的学术形态向教学形态的转化。
因此，实验成功的关键在于教师对于科学教学的理解，这取决于教师的科学素养。
互动课程实验不是新瓶装旧酒，不是仅仅用新一代的可视化软件去演示课程内容，核心是互动，是如何精心设计和实施让学生在教师指导下自主地体验科学发展和理解科学实质的过程，否则即使有再好的软件，效果也不会尽如人意。
因此，教师要通过互动课程在教学中的实施，很好的培养学生的创新思维能力。
六、理论依据：
（一）马克思主义关于人的全面发展学说
（二）建构主义理论
（三）维果斯基的认知理论
（四）多元智能理论
（五）教育学、心理学关于儿童认知发展的一般规律
（六）小学科学教学的基本理念
七、研究的原则：
该课题作为一种创新的教学方式探索，应顺应现代化教育发展的趋势，所以实验研究必须遵循以下原则。
１．超前性原则：
根据这一原则，我们首先必须更新教育理念，特别是现代化教育思想的观念，科学教育理念的真谛，以建构主义理论为依据，要广泛吸取当前教育和研究领域的最新信息，掌握崭新的信息技术和科学教育的趋势及探究学习的动态，保证课题研究的有效实施。
２．实践性原则：
进行此课题研究，必须要有一定的条件（学校的硬件、软件等）、学生必须掌握一定的信息技术能力。
不断实践、不断探索、不断总结、不断创新，这样课题研究才具有实效性，才便于实际操作，有利于推广应用。
3．主体性原则：
主体性原则是指教育者要调动学生的主动性、积极性、创造性，既要尊重学生独立人格，又要把自主学习的主动权叫给学生，使学生的素质潜能得到充分发展。
因此，进行本课题研究必须遵循主体性原则，一方面以发展的眼光注重学生个性张扬与可持续性发展，另一方面要以人文性为前提，这样才能体现教育教学的真谛。
八、实施方法：
（一）通过培训和校本讲座方式认识课题内容，深层次了解此课题研究的必要性。
（二）以专题研究课为先导，教师个人发展为主导
（三）通过实验数据指引课题研究所存在的问题及解决方法
（四）研究教师撰写阶段性研究报告
（五）使用科学的课题研究方法进行数据的对比记录
（六）实时关注学生的发展，针对发展方向作出进一步的改进措施
九、实施步骤
⒈准备阶段：
（2005.9～2005.12）
认真学习有关理论和掌握先进的理念，统一思想，成立课题组，明确各自分工，设计方案。
２.实施阶段:
（2006.1～2009.12）
执行方案，加大研究和探索的力度，加强资料的分析和研究，并修正研究方向，不断完善方案，及时总结创新进行的经验。
⒊成果总结阶段：
（2010.1～2010.9）
十、检测目标与检测方法：
通过研究达到验证课题的可行性，以及对研究后该教育技术问题的推广应用打下坚实基础。
具体检测方法如下：
（一）课题前期进行前测，收集相关资料。
该步骤包括：
实验教师讲一节研究课（刻盘存档，包括教学设计，课后反思，软件等；对数据进行收集）、对学生的创新思维能力作出评估（可根据具体情况如，通过对某一问题的解决过程予以监测评价）。
（二）进行中测，完善研究措施，评价其可行性。
内容有：
1．阶段性成果交流2．检测学生的创新思维发展情况3．讲一节研究课4．撰写阶段性研究报告（说明其可行性）
（三）进行后测，准备结题。
坚持用科学说话，用数字说话，主要监测的要素是学生的创新思维能力。
（四）结题工作。
研究成员撰写结题工作报告、每人一节展示课、学生在互动课程下的学习活动展示、制作专题影片展现研究的足迹，确定此种教学方法的可行性。
（五）日常的研究工作。
做到一根红线贯穿教学始终，时刻关注学生的发展。
在平时的教学有研究的意识，并时刻将研究的心得体会，课后反思记录，学期末整理好以便为研究的过程留下脚印。
十一、成果形式：
（一）结题研究工作报告
（二）专题研究论文
（三）专题汇报课
（四）视频资料对比展示
（五）实验数据比对的结果
参考文献：
数学和科学教学中的互动课程蒋鸣和
建构主义理论维果茨基
支架教学理论维果茨基
教学目标：
原有水平
平均分
51．056
达标率
0%
优秀率
0%
本学期目标
平均分
60
达标率
44．4%
优秀率
22．2%
六年级第七册科学全册备课
一、对全册的课程的理解：
以反映自然界本质与联系的“科学主题”为教学内容；以从课本中学习与从自然、社会、生活实践中学习相结合为教学途径；以受教育者亲身经历和体验的活动为主要的教学方式，作为课程组织的主要线索。
努力构建具有基础性、科学性、综合性、实践性、趣味性、自主性和开放性等基本特点的科学课程。
二、我认为主要体现三个要点：
〈1〉指导学生学习了解、掌握相关的科学知识。
〈2〉指导、培养学生正确的人生价值观和良好的情感态度。
〈3〉指导培养学生科学探究性学习。
三、在教学过程中要体现以下几个基本理念：
面向全体学生，学生是学习的主体，科学学习要探究为核心，其内容要满足社会和学生双方面的需要，该课程具有开放性，课程的评价应该能促进科学素养的形成和发展。
四、教学目标：
1、知识技能：
注意贴近学生的生活，培养学生的学习兴趣和好奇心，养成良好的行为习惯。
培养学生自己观察和实验、设计与制作、搜集有趣的动植物资料、举办辩论会、参观博物馆等等能力，以及发展学生防御疾病、安全用电、火中逃生、节约用水、方针避灾等等实用性和应用性的知识和技能。
2、过程方法：
教材结构大体是按照“问题、观察、描述、交流或评价”；“问题、动手、发现”；“活动、发现、交流、想象”；“问题、经历、感受、总结”等教学过程来设计的，结合教学过程设计，教材形式呈现多样方法。
3、情感态度：
发展学生对科学课程的兴趣，培养学生参与动脑、动手、动眼、动口等科学学习活动的积极态度和经历科学、体验科学的欲望。
能主动接纳科学课程，养成良好的科学态度和健康的行为习惯，树立实事求是的科学精神和价值观，培养学生的创新意识和实践能力。
发展学生热爱大自然、爱科学、爱家乡、爱祖国的情感和审美情趣；感受科学、技术、社会、环境的关系，以及科学对人类和自然环境的负面和正面影响。
五、教学重点：
1、培养学生探究学习方法，指导学生参与一系列有序的观察观察、思考、讨论、试验、比较、分类、推理、归纳、辩论、评价等活动。
2、事观察，动手、动脑、动口等的经历。
3、培养学生观察能力、实验能力、思考能力、思维能力、解决问题能力，参与实践活动。
六、教学难点：
1、组织学探究性学习科学知识的课堂教学。
2、指导学生正确、规范、熟练、操作分组实验。
3、指导学生了解自然资源的重要性。
七、体现新课标的思想：
通过科学课程的学习，知道周围常见的有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐渐养成课的行为习惯和生活习惯，了解科学探究的过程和方法，尝试应用于科学探究活动，逐步学会科学的看问题相问题，保持和发展对周围世界的好奇心与求知欲，形成大胆想象，尊重证据，敢于创新的科学态度，和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感，亲近自然，欣赏自然，珍爱生命，积极参与资源和环境的保护，关心科技的新发展。
教学内容及时间安排：
序号
课题
周次
课时
序号
课题
周次
课时
1
人的性状
1、2
4
13
地壳的运动
11
2
2
我们的生长发育
2
1
14
地震和火山
12
1
3
脑的保健
2
1
15
地表的变化
12
1
4
人类的进化
3
2
16
变化的星空
13
1
5
幼苗与阳光
3
2
单元检测
13
1
6
猫头鹰与农田
4
1
17
有趣的科学考察活动
14
1
7
树木与人
4
1
18
植物的考察
14
1
8
制作生物生存环境的模型
5
2
19
动物的考察
15
1
单元检测
7
2
20
山地的考察
15
1
十一放假
21
河流的考察
16
9
植物的运动
8
1
1
10
动物的运动
8
1
1
11
人体的运动
9
2
复习
17、18
3
12
各种各样的运动
10
1
期末考试
20
1
期中检测
10
1
（二）《人体的秘密》单元
教学内容和教学基本标准
体现新课标：
树立开放的教学观念，在本单元人体秘密教学中，应以开放的观念和心态，为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境，广泛用教科书以外的各种资源，引领他们到科学的殿堂去遨游。
教学内容：
第一课人的性状
第二课我们的生长发育
第三课脑的保健
第四课人类的进化
教学基本标准：
（一）情感、态度、精神、价值观
1、认识人类的进化是在不断地适应自然环境的变化过程中经过长期的演变形成的
2、发展学生关爱自己身体的生长发育，保持身体健康的情感和意识。
3、注意养成良好的生活习惯
（二）科学能力
1、初步具有搜集资料、加工资料和交流信息的能力
2、初步具有分析问题，解决问题的能力
3、利用表格、图形、统计等方法整理有关青少年身体发育的资料
（三）科学知识技能
1、了解人类的进化过程，关注一些和人类的进化有关的问题
2、了解遗传变异是生物的重要特性之一
3、知道指纹是人的性状特征之一，人的指纹互不相同，具有唯一性，了解质问的种类及指纹的应用
4、了解人的一生生长的大致过程，以及青少年身体发育的特点
5、了解人的性别特征以及不同性别在青春期身心发展的特征
6、注意青春期的卫生保健，认识良好的生活习惯的重要性。
教学仪器、材料一览表
课题
教师准备
学生准备
1人的性状
有关人类进化的资料、图片、挂图
自己与家庭成员的照片。
课前的调查记录
2我们的生长发育
卷尺、称、统计表格；
有关人体生长发育的图片、遗传方面的资料；
有关青春期男女性别发育的图片、资料等。
计算机。
卷尺、纸等；过去的照片，穿过的鞋帽或衣服等。
3脑的保健
脑的模型或挂图、计时器、动物的脑标本、反应尺
记录纸、铅笔；
搜集有关人脑的资料
4人类的进化
有关人类进化的资料、图片、挂图等。
搜集有关人类进化的典型资料
1、人的性状
教学设计思想：
遗传是影响人类的重要因素，在学生的生活中也经常会接触到有关遗传的问题，也是现代科学探究的一个重要内容。
教学目标：
知道人类的很多特性是祖辈遗传下来的，了解遗传和变异是生物的重要特性之一。
学生对周围人群进行调查，从众多的实施中寻找有关形状特征的共同规律。
进行科学资料查找从中寻找对规律的解释。
教学重点：
对周围人群进行调查，从众多的事实中寻找有关性状特征的共同规律。
知道人类的很多特性是祖辈遗传下来的，了解遗传和变异是生物的重要特性之一。
教学难点：
进行科学资料查找从中寻找对规律的解释。
教学准备：
有关人的性状的图片、遗传方面的资料等
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
谈话导入：
大家每天都在一起学习生活，你注意过每个同学脸型和五官吗？
每个人的性格特点一样吗？
人群中每个人都有不同的脸型，无关的长相也不同，性格特点更不同，人体各式各样的形态特征和生理特征叫做性状。
学生们相互观察并讨论：
同学的脸型和五官长相，发现都各不相同
学生自由发言，就平时对同学的了解与自己进行比较，发现每个同学的性格特点都各不相同
学习新课
一、观察：
1、提出问题：
人的性状具体有什么不同？
通过观察，你都发现人的性状有哪些不同？
二、调查
1、开展调查：
自己的性状和父母亲的性状有哪些不同和相同，将自己的调查结果记录下来
2、指导学生根据知道的各种形状特征画好调查表，并回家进行调查
3、将调查的结果与大家交流，
4、通过调查父母亲的性状你有什么发现？
三、调查2
1、看看父亲的性状有哪些和祖父母的相似。
2、经调查的结果与大家交流
3、通过调查比较你有什么发现
四、思考：
1、为什么有的性状祖父母和外祖父母都有，而父母亲没有？
为什么有的性状父母亲都有，而自己却没有？
2、研究是什么原因引起我们的性状的相同和不同
学生观察同学并记录
学生调查并记录
学生汇报交流
学生对调查结果进行分析，谈谈自己的感受
学生根据实际情况有选择地开展调查活动
学生分析，谈自己的感受
学生思考后讨论
启发学生查阅资料，寻找证据来解决问题。
相互交流
讨论交流
教师总结：
1、通过大家广泛查阅资料，我们知道了人的性状是通过基因有父母传递给下一代的
2、通过今天的研究，你有哪些感受或想法
讨论交流
教学反思：
2我们的生长发育
教学目标：
能利用表格、图形、统计等方法整理有关青少年身体发育的资料，了解人的一生生长的大致过程，以及青少年身体发育的特点。
认识良好的生活习惯的重要性。
教学重点：
了解人的一生生长的大致过程，以及青少年身体发育的特点。
教学难点：
通过数据统计来了解人的一生生长发育的特征。
教学过程：
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
问：
看到课题，你想到了什么问题？
发表自己的看法。
学习新课
一、提出问题：
1、提问：
2、进行整理。
二、经过论证解决问题。
1、说说你最想知道哪个问题？
2、了解什么是生长发育及生长发育的原因？
3、感知自己及同学是怎样生长发育的？
（1）收集证据。
（2）组织学生研讨：
（3）分析数据：
指导学生绘制折线图，组织研讨。
1、什么是生长发育？
2、人为什么要生长发育？
3、人是怎样生长发育的？
4、影响人的生长发育有哪些因素？
说一说自己想知道的问题。
讨论并交流。
（生物体在一定的生活条件下，机能和结构发生变化，体积和重量逐渐增长。
）
交流原因
学生找出自己收集的证据。
研讨交流：
从中知道自己和同学是怎样生长发育的。
对数据进行分析和整理。
发现问题：
集体讨论：
为什么每个人的生长发育不一样？
阅读材料：
了解有很多因素会影响人的生长发育。
知道人要经过8个生长发育期和两次生发育高峰。
总结
组织学谈谈自己的感受和想法。
第二课时：
教学过程：
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
问：
展示同学们收集的有关资料。
介绍自己通过找来的资料，说说自己的变化。
学习新课
1、通过整理不同性别同学的资料，发现问题。
2、每个人的生长发育是不一样的。
3、假设：
为什么每个人的生长发育不一样？
4、影响人的生长发育的因素有哪些？
5、认识进入青春期后，男孩和女孩的其他变化。
（1）指导学生看图片、阅读文字。
（2）怎样做好青春期的卫生保健？
（3）讨论：
男孩和女孩应该怎样相处？
（4）讨论：
在生活中你都遇到过什么样的问题？
对这样的问题，应该怎样处理？
学生分组测量数据并记录。
制作统计表。
看图片和阅读文字，认识到了青春期男孩和女孩的性器官也发生了变化，青春期市长身体的重要时期，也是学习与增长知识和本领的关键时期。
青春期要做到均衡饮食、积极参加体育锻炼、讲究个人卫生、养成良好的学习和休息习惯。
男同学应该谦让女生。
说说自己与同学或者家长曾经出现的问题，自己是怎样解决的。
同学之间给提出自己的建议。
（注意与父母的及时沟通，男生和女生应该保持良好的同学关系。
）
总结：
总结青春期还应注意的问题。
3脑的保健
教学目标：
1、知道脑是指挥人体各器官一切活动的“司令部”。
2、知道科学、合理用脑的方法。
3、爱护脑、养成良好的睡眠习惯。
教学重点：
知道脑的基本构造和作用，并知道如何去合理运用。
教学准备：
人脑的模型
时间安排：
2课时
教学过程：
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
一、问：
1、人在路上走，听到后面有车铃或喇叭声，会有什么反应？
你听到蚊子叫会有什么反应？
2、这是怎么回事呢？
发表自己的看法。
学习新课
二、脑的形态和构造
1、观察脑的模型
提问：
人的脑是什么样子的？
它在人体的什么位置？
（4）感
2小结：
脑的构造
三、大脑的功能：
1、左脑和右脑的功能
2、脑的协调性、平衡能力和反映
3、活动：
（1）手拿反映尺，松手后看哪些同学能抓住纸条的最下端。
（2）闭眼做单腿独立，看谁站的时间长。
4、讨论：
通过以上的活动和讨论，你认识到了什么？
5、小结：
知道脑是人体的“司令部”
主管人体的一切活动。
（5）
学生进行观察
学生讨论、汇报、交流。
活动
发现问题：
集体讨论：
总结
学生谈谈自己的感受和想法。
`
第二课时：
教学过程：
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
问：
回忆脑的构造和功能。
说一说
学习新课
1、脑的保健：
（1）提问：
如果我们长时间做某一件事情，一直不休息，会有什么感觉？
这是怎么回事呢？
如果总是这样，会有什么后果？
（2）谈话：
读书、写字主要是脑力活动，如果长时间工作就会疲劳。
到脑颇老的时候，人会感到头晕、头疼、头脑发木，严重时还会恶心。
如果经常这样，人就会生病。
2、你知道怎样保护大脑吗？
（1）讨论：
（2）阅读书中p12的阅读。
（3）总结：
脑保健的方法。
（4）
学生讨论：
汇报
分析结果。
小组讨论
阅读
汇报
总结：
脑保健还须注意哪些问题？
4人类的进化
教学目标：
1、了解人类的进化过程，认识人类的进化过程就是不断地适应自然环境变化的过程。
2、通过收集、阅读资料，尝试推理分析的思维过程。
3、关注一些和人类的进化有关的有趣问题。
教学重点：
1、使学生学会运用收集、查阅、整理资料的学习方法，对有关资料进行筛选和分析，根据远古时期人类的化石进行推理、想像，由此对人类进化的进程有一个初步的了解。
2、人类是在不断适应自然环境变化的过程中长期演变形成的科学认识。
3、自然环境的变化是人类进化的重要条件。
课前准备：
1、教师准备：
有关人类进行的资料、图片、挂图。
2、学生准备：
搜集有关人类进化的典型资料。
课时安排：
2课时。
教学过程：
第一课时：
教师活动
学生活动
意图目标
一、导入新课：
谈话：
一百多年来，人类的科学家们对人类是怎么“来”的有着许多不同的看法，今天，我们来一起学习：
人类的进化（板书：
三、人类的进化）
了解。
激发学生对人类的进化有关的兴趣。
二、学习新课：
（一）提问：
（猫、狗、黑猩猩和人类的图片）这些都是什么动物？
它们各有什么样的外部特征？
（填写P9记录一）（形体、毛发、四肢、抓握方式、直立行走等）
（二）讨论：
这些动物中，与人类最相近的动物是什么？
（从外部形态上分析。
可以包括：
身体结构、皮毛、五官、活动方式等）
（三）讨论：
人类可能是由哪类动物进化来的？
（四）设计：
分组设计研究方案。
（注意：
1、可以从相同方面或不同方面研究古人类的发展。
2、最好不参考课本。
）
（五）交流：
交流各组设计的方案、评价、完善。
（六）总结。
观察、想象、填写P9记录一。
讨论、汇报。
猜想、讨论、汇报。
设计、讨论、汇报。
交流、评价、完善研究方案。
了解动物的外部特征。
了解人类在物种进化过程中的近亲。
了解人类的进化过程。
初步具有探究的能力。
三、作业及安排：
按照设计的方案进行收集并进行研究。
第二课时：
教师活动
学生活动
意图目标
一、学习新课：
（一）汇报：
分组汇报研究结果。
（二）小结：
填写P12记录二。
1、（板书：
人类进化阶段：
南方丁猿、能人、直立人、智人、现代人。
）
2、分别介绍各阶段的特点。
（三）谈话：
《人类的起源》（教师书：
P23）
（四）讨论：
是哪些因素促进了人类的进化过程？
（分内、外部条件分析。
内：
手、足、皮毛、脑容量、内脏。
外部：
（板书：
自然环境的变化是人类进化的重要条件。
））
（五）总结（谈话）：
运用他人研究的成果来进行研究也是科学研究的一种方法，特别是在查找资料的过程中要对资料的真伪、时限等进行分析并进行筛选。
不是各种载体上说的内容都能拿来作为依据。
分组汇报。
填写P12记录二。
了解。
讨论、汇报。
了解人类的进化过程。
认识人类的进化过程就是不断地适应自然环境变化的过程。
二、作业及安排：
自己与家庭成员的合影，课前要做好调查并在书上做好记录P14、15。
查找有关遗传、DNA、基因的资料。
本课小结：
板书设计：
4、人类的进化
人类进化阶段：
南方古猿、能人、直立人、智人、现代人。
课后反思：
在学生对人类进货的过程大体了解后，还可以安排学生自主探究人类发展的某一阶段的发展情况、文明程度及在人类发展过程中所做出的贡献。
5幼苗与阳光
教学目标：
1、使学生认识植物生长离不开阳光，植物生长有向光性。
2、培养学生比较、分析的能力；对比观察、对比试验的能力。
3、向学生进行实事求是的科学态度和尊重事
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