您现在的位置: 首页 >> 教学管理 >> 课程建设 >> 正文
日期:2022年12月29日

《小学科学实验操作与原理》的“线上教学+家庭实验”模式探索


农林技术学院小学科学教育教研室 燕翔

一、课程基本概况

《小学科学实验操作与原理》是面向小学科学教育专业开设的一门学科基础课程,是以科学实验为基础,以设计和制作为核心的实验课程,旨在培养学生的动手操作能力、发现、分析和解决问题的能力,设计实验的能力和科学探究精神等。通过教学,使学生了解科学实验与制作的现状、意义和方法。让学生通过查阅文献资料,了解目前实验设计的动态,引导学生自己准备实验器材,自己设计实验,体验科学探究的过程,通过科学实验探究,展示实验设计成果,激发学生的主动性、创造性和创新性,为今后从事小学科学教育教学、进行科学研究奠定良好的基础。

2022-2023学年第一学期《小学科学实验操作与原理》(首开课)的开课情况:

课程名称

小学科学实验操作与原理

课程代码

Z07201011

课程学分

4

课程类型

学科基础课程

班级/人数

21级小科3班/53

课程性质

必修

开课学院

农林技术学院

主讲教师

燕翔

联系电话


总学时

72

开课周次

3-16

授课时间

周一/56节、周五/12节

开课平台与功能

⟡ 陇南师范高等专科学校网络教学平台/学习通

⟡ 课程名称:小学科学实验操作与原理

⟡ 课程门户:https://mooc1-1.chaoxing.com/course-ans/courseportal/228251960.html?clazzId=0,发布课程讲义、课件、网课实录、视频等教学资源、作业、通知等

⟡ 使用教学工具:

钉钉直播(班级号VXWV5807):直播、线上签到、公告、互动等。

微信群小学科学实验操作与原理-21-3班):课前、课中、课后互动,课程公告等。

学习通(邀请码:10113461):发布课程讲义、课件、网课实录、视频等教学资源、作业及展示、通知、讨论等

二、主讲教师简介

燕翔(1969-),农林技术学院副教授,市直教育系统优秀教师,陇南师专第一届中青年骨干教师。主讲化学教育专业的《无机化学》、《无机化学实验》,小学科学教育专业的《基础化学》、《基础化学实验》等课程。多次获甘肃省“挑战杯”、甘肃省大学生化学竞赛优秀指导教师,获校教学成果二等奖、精品课程奖,发表国内核心期刊论文13篇,主编出版教材1部。

三、课程建设及应用情况

1.精心备课

小学科学实验操作与原理》是一门旨在培养学生设计实验并进行探究的实验课,根据大纲规定,多数实验所需的仪器设备是成套的、特定的,如机械传动仪、电影原理仪器、人体发电仪器、千人震仪器、记忆合金丝等等,这些仪器设备科学实验室虽有现成的,但是在学生居家、线上教学条件下,根本无法利用实验室的这些仪器开展教学,也没有仿真实验系统,这些给实验教学带来极大困难。教学中科任教师认真钻研本课程教学大纲和小学科学课程标准,查阅资料,了解小学科学实验设计制作的现状、改进,针对学生居家的现实条件,选择设计了一些能够利用身边常见的材料、物品来开展实验的项目,搜集实验改进文献资料,如火山喷发,共计搜集到大象牙膏模拟法、火柴模拟法、碱金属模拟法、土豆泥番茄酱模拟法、重铬酸铵模拟法、小苏打模拟法、环氧树脂二极管模型等七种模拟实验,并在课件中进行讲解、观看视频,拓展了视野和思路。结合小学科学课程标准,设计了《气悬球》、《年轮》等9个选做实验,总计完成17个实验项目。

《小学科学实验操作与原理》线上教学完成的实验项目统计

序号

实验项目名称

项目类型

实验室仪器

家庭实验主要用品

实验1

叶脉书签的制作

选做


碳酸氢钠(小苏打)、洗衣粉、不锈钢锅等

实验2

火山喷发

必做

火山喷发模型、柠檬酸、小苏打

食醋、小苏打

实验3

电影原理

必做

电影原理仪器

纸板、水彩笔、剪刀等

实验4

颜色吸热对比

必做

颜色吸热对比仪

蜡烛(电炉)、黑白纸板、放大镜等

实验5

一个变多个

必做

一个变多个仪器

平面镜(2-3个)

实验6

机械传动

必做

机械传动仪

纸板、剪刀、大头针等

实验7

静电跳球

必做

静电跳球仪器

塑料瓶、泡沫小球、塑料管等

实验8

温差发电

必做

温差发电仪器

温差发电片(自购)、两种不同金属丝、蜡烛、小电扇、导线等

实验9

锥体爬坡

必做

锥体爬坡仪器

V型导轨(筷子、铁丝)、纸板、塑料瓶、家用漏斗、双面胶、支架

实验10

沙漏计时

选做

沙漏时钟

塑料瓶(果冻盒,2个)、剪刀、双面胶、细沙

实验11

气悬球(水顶球)

选做

空气压缩机、泡沫小球

电吹风(冷风)、打气筒、泡沫小球、橡胶管等

实验12

自制灭火器

选做

锥形瓶、小试管、小苏打、硫酸铝

食醋、小苏打、蜡烛、塑料瓶

实验13

冰棱镜色散

选做


冰块(三棱形)、小刀、纸板

实验14

树的年龄——年轮

选做

年轮片

树干圆木片、红墨水、大头针

实验15

模拟龙卷风

选做

龙卷风模拟仪

塑料瓶(2个)、双面胶、水

实验16

液体分层

选做

液体分层标本

水杯、食用油、洗洁剂、酱油等

实验17

模拟过山车

选做

过山车模型(离心轨道)

U型PVC导轨(金属丝、纸板)、滚珠(塑料球)、双面胶(热熔胶)

开出率

100%

2.教学资源发布

完成建立起丰富的多元化教学资源库。首先教师预先在学校网络教学平台(超星平台)上发布教学大纲、电子版教材、课件、讲义等教学资料,课后及时发布网课直播实录、实验作业;课前或课后围绕实验项目,广泛搜集下载相关实验视频、知识短片、图片、网站(文本)链接等,并上传至超星平台;对一些学生手机可能无法正常播放的视频文件(如.ifox)先进行格式转换、剪辑后再行上传。为了便于同学之间相互交流学习、取长补短,及时将优秀的实验视频、图片下载,集中发布在平台上(作业荟萃)。

3.直播精讲

直播中重点讲解实验有关原理、代用品或改进仪器装置操作方法、探究内容、注意事项等,拓宽知识视野,启发学生解决问题的思路,培养创新思维能力,激发学习兴趣。

4.思政融合

教学中积极寻找思政教育契合点和元素,适时进行环境保护、爱国主义、抗击疫情、安全教育等。

如多数实验都是利用塑料瓶、泡沫、纸板等废弃物作为代用品,有利于节约资源、保护环境。

讲解沙漏计时实验时,介绍了我国古代发明的计时仪器(漏壶、圭表)和计时方法(时、刻、更、点),进行爱国主义教育。

在《自制灭火器》实验中,介绍1987年5月我国大兴安岭特大火灾事件,和2022年上半年的火灾统计数据,进行消防安全教育。

《椎体爬坡》实验中结合椎体“爬坡”,进行“透过现象看本质”的辩证唯物主义认识论教育。

5.互动指导

充分利用直播平台、微信群和学生联系、互动,对实验中遇到的问题、困难及时加以指导,实现互动交流、点评深化和学习评价。将实验作业视频汇集在“作业荟萃”栏目中,以便同学之间相互交流学习。

6.任务驱动

结合实验所需材料、物品,指导学生自己准备材料、动手制作或完成实验内容。每个实验项目提出具体探究内容,并要求录制视频、图片,撰写实验报告,在限定时间内上传超星平台。以任务驱动激发学习兴趣,让学生“动”起来,进行自主探索,充分发挥能动性和创新性。

四、特色创新(提供教学截图)

1.“线上教学+家庭实验”的实验教学模式

线上教学+家庭实验的实验教学模式突破了实验室的限制,更好地达成培养学生创新能力、创新思维的教学目标。利用家庭中的材料、代用品自己自主设计实验,自制实验装置仪器,积极开展实验探究。除线上直播授课外,还提供了较为丰富的教学资源,随时随地学习。

火山喷发(周翠萍)电影原理(孙萍)

模拟龙卷风(李兴娇)年轮(蒙鑫)

过山车(樊雨燕)温差发电(马晶)

椎体爬坡(杨玲)自制灭火器(杨丽瑞)

冰块棱镜色散 液体分层(刘腾)

2.创新能力培养

由于每个同学能够找到的、利用的实验材料可能不同,设计的实验方案和内容不同,有利于培养学生的创新思维和创新能力。如《静电跳球》实验中,没有静电跳球仪,学生将实验设计为:在一个干燥塑料瓶中装入塑料泡沫球,用摩擦带电的塑料棒去吸引瓶内泡沫球跳动(见下图)。通过拍摄、编辑实验视频,多数学生都学会了简单的视频制作技术。

静电跳球(周翠萍)自制灭火器(杨丽瑞)

一个变多个(马晶)颜色吸热对比(常乐)

3.学生获得多方面体验

学生通过自主设计实验,进行实验探究,不仅激发了学习兴趣,也是防疫期间单调的学习生活的“调节剂”,使学生获得了成就感,体验科学实验的快乐,提高了科学素养。

学生学习总结截图

学生学习总结截图

五、教学反思

1.线上教学+家庭实验的教学模式有利于培养学生的动手能力、创新能力,激发对科学实验的兴趣,易于开展思政教育。

2.对线下实验的指导还不足;有些实验材料还是无法找到代用品。