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視頻標簽：用計算機做,科學實驗
所屬欄目：信息技術優質課視頻
視頻課題：初中信息技術《用計算機做科學實驗》廣東省 - 珠海
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一、科學實驗目的
在新課程理念的指導下，在信息技術教學中創設特定的情景，利用生活中的真實問題，有效激發學生的興趣，讓學生在面向項目探究學習(Problem-based Learning)過程中，綜合運用技術素養、科學素養及其他跨學科相關概念來設計和制作移動應用產品，從而達到培養學生科學精神、提高實踐創新能力。通過科學實驗研究，讓學生在探究現實世界和解決真實問題的過程中，培養問題分析與解決能力，培養學生的核心素養，從而落實創客教育。
本節通過科學實驗的六個環節“發現問題”、“提出假設”、“實驗驗證”、“得出結論”、“數據分析”“表達交流”讓學生了解科學研究的過程，通過“搶答”、“小組PK”、“師評”多種評價方式促進學生對知識的理解和應用。通過科學實驗培養學生的計算思維和數字化學習與創新的能力。在研究的過程中探索大數據時代的研究方法，提高探究真實問題、發現新規律的能力。
二、教學內容分析
本節課的學習內容和資源由老師自己設計編寫和提供，這是一節采用APP Inventor在線編輯開發手機APP應用的課，本節的內容承接了前面的基礎知識，在學習任務的設置上有較強的連貫性。既要了解常見的基本組件的使用，又要掌握其邏輯設計部分的功能。在日常生活中有較多利用位置傳感器應用的例子，如共享單車、美團外賣、滴滴打車等，這使得本節的內容有更廣泛的應用空間。
用自主開發的手機應用程序作科學實驗是掌握APP Inventor綜合應用的一課，也是重要內容之一。要求學生不僅能熟練掌握，還要靈活地運用。本節課的基本任務是讓學生掌握位置傳感器和網絡微數據庫的使用及相關屬性的設置，要求學生能夠理解數據存儲時的數據結構和邏輯關系。
三、教學對象分析
學生具備了一定的APP Inverter開發的基礎，對傳感器有一定的了解，但對位置傳感器和網絡微數據庫的使用有一定的難度，對這個階段的學生提供自學材料，提供探索性問題，讓學生自主探索，能夠很快體驗APP應用開發對解決實際問題帶來的樂趣。
四、教學目標
學會位置傳感器和網絡微數據庫的使用，理解數據存儲時的數據結構和邏輯關系。通過計算機程序獲取傳感器實時采集的信息，并把這些信息記錄在數據庫中；對這些數據進行二次分析，驗證之前的假設，甚至發現新的規律，初步感受大數據時代的研究方法，提高探究真實問題、發現新規律的能力。
五、教學重點
1、 掌握位置傳感器的使用。 2、 掌握網絡微數據庫的使用。 六、教學難點
1、 理解數據存儲時的數據結構和邏輯關系。
2、 在研究的過程中探索大數據時代的研究方法，提高探究真實問題、
發現新規律的能力。
七、教學手段 （一）教學資源
計算機網絡教室，101教育PPT、電子廣播教學系統，Microsoft PPT軟件，手機，APP Inventor在線編輯網站，相關視頻
（二）教學策略
1、 采用小組合作、任務驅動的策略。
2、 以學生發展為中心，利用學習任務單、APP Inventor在線編輯網站、
微課視頻和圖文指導引導學生進行自主、協作、探究式學習。 3、 本節課分為“發現問題→提出假設→實驗驗證→得出結論→數據分
析→表達交流”六個部分。
八、 教學過程設計 環節
教師活動
學生活動
設計意圖 (一)
發現問題 提出主題 教師：今天老師和同學們一起來用計算機做科學實驗，做什么實驗呢？請大家看一條短片。
播放視頻激發學生興趣。
教師：你知道賞花地圖是什么樣子的嗎？賞花地圖有什么特點？展示幾個城市的賞花地圖，等下請
同學跟我們分享你的認識。
珠海還沒有賞花地圖，提出今天我們科學實驗的主題就是制作珠海市賞花地圖。
觀看視頻
觀看圖片 思考問題
通過老師的視頻導入，引發學生對現實生活中存在問題的思考，對科學研究有了一定的興趣。
對珠海市賞花地圖的現狀分析，讓此次科學實驗有了實用性。
提出科學研究的主題
（二） 提出假設 制定方案 師：提出假設
如果我們可以根據自己的需要開發一個手機APP應用，那么我們就可以利用手機的傳感器獲取它的地理
位置信息，然后把大家的信息都收集起來，這樣就可以制作一個屬于珠海的賞花地圖。
分析信息：
賞花地圖有哪些信息？賞花地圖的花應該包含哪些信息？
師：有些同學說花期，我們可以通
認真聽講
思考問題
對科學實驗的研究提出假設
引發學生思考
過一個數據知道這種花的花期嗎？不能，因此我們要收集它所有的開花時間，用數據說話，用數據證明它的花期才是一種嚴謹的科學態度，因此我們要獲取的是日期。
通過搶答的方式提問學生，采集的數據需要用什么組件實現，邏輯設計如何實現？
用位置傳感器獲取地理位置信息，通過標簽顯示出來，然后調用外部導航APP程序導航。
用網絡微數據庫保存，可以實現信息共享。
提出今天實驗的重點難點就是位置傳感器和網絡微數據庫的使用。 1、 講解位置傳感器的邏輯設計
原理。
2、 講解網絡微數據庫的存儲的
方式和數據結構。
師：我們回想一下看書的過程，我們看書是先看書的目錄，然后再看其他章節的內容。數據存儲也是一樣的道理，我們先把每一條記錄用列表的形式保存，然后把多條的記錄保存到所有記錄里，最后用網絡微數據庫保存。
回答問題 照片、名稱、位置、花期…… 搶答 回答問題 位置傳感器 網絡微數據庫 聽教師講解
引導學生用嚴謹的科學態度進行實驗研究 通過搶答的方式，讓學生回顧常用組件的運用及邏輯設計中各組件的聯系。培養學生邏輯思維能力。 引導學生理解位置傳感器的邏輯關系，思考位置信息如何獲取，獲取數據后如何顯示出來，讓他們理解其中的邏輯關系。邏輯設計如何實現，為什么用數據庫存儲，其好處是什
么。
提出本次實驗的重點難點
通過舉一個看書的過程的例子讓學生理解數據存儲的結構和方式。
（三） 實驗驗證合作探究 師：理解了邏輯關系后，現在我們開始實驗驗證。 展示任務：數據驗證 展示驗證標準和任務要求： 1給未完成的程序填空（即完成位置傳感器和數據存儲的邏輯設計） 2安裝應用到自己手機進行驗證，驗證完提交數據。
指引學生遇到問題時可以看微課視
頻或圖文指導，任務倒計時10分鐘，開始！ 師：現在我們來通過全班的大合作體驗一下大數據的采集過程。 展示任務：標注地圖 學生聽講。 明確規則 全部小組數據提交到同個賬戶里面。 賬戶：任務1 密碼：123 實驗操作 小組合作 對整節課的小組合作模式和規則作個說明，展示
任務單讓學生明確自己這節課要做什么。
指引學生自學微課和圖文指導，學生通過自主學
習，完成數據的驗證。
統一提交的賬戶可以讓學生理解大數據時代的信息共享，教師可以實時查詢到學
生的上交情況。
每個小組有4條數據，根據數據點擊導航，找到大概的位置，在下發的電子地圖進行標注。（請看指引視頻）
小組分工 小組合作 指引學生標注地圖的操作，學生通過小組合作，完成標注地圖的任務，體驗大數據采集的過程和信息共享的過程。 (四) 得出結論展示成果
師：展示地圖 用手機傳感器可以采集位置信息并制作一個這樣的賞花地圖，當然這個地圖需要同學們補充更新。
認真聽講
短時間內讓學生感受大數據時代的采集過程，體驗數據共享帶來的便利和樂趣。
(五) 數據分析發現規律
師：既然得到了數據，那么我們就可以對獲取的數據進行分析，例如通過分析得到波斯菊的數據有4條，如果我們選擇一條最短距離的路線，這樣就可以節省時間。現在我們的任務就是對這些數據進行二次分析，從學校出發，選擇一條最優路線。
展示操作指引視頻
小組代表將小組匯總的結果分享給全班同學。
觀看學習視頻，完成任務。
小組分工合作完成任務 學生通過數據分析，在尋找最優路線的過程中了解大數據時代的研究方法。
（六） 表達交流
歸納拓展
師：通過這次實驗，你學會了什么組件的使用？程序還可以做哪些改進？你知道生活中有哪些應用是利用位置傳感器進行大數據分析的？例如，導航……
師：展示大數據分析的在生活中的實際案例以及生活中用到位置傳感器的應用。
播放視頻展示專家的分析 圖片展示大數據分析滲透到生活中的各個領域。 用思維導圖回顧知識點，體驗了實驗研究的過程，引導學生在今后的日常學習生活中善于發現問題，解決問題，用一種嚴謹的科學態度做研究。
小組討論， 組長發言
觀看視頻 歸納思考
學生通過小組討論，發散思維，總結歸納本課的
知識點，拓展學生視野。
用專家的分析視
頻拓寬學生的認知。
用思維導圖歸納
本課知識點，對本次的科學實驗有一個清晰的研
究思路，對科學
實驗有個整體的
認識。
九、 教學反思
通過計算機程序獲取傳感器實時采集的信息，并把這些信息記錄在數據庫中對初中生來說理解有點抽象，通過APP Inventor開發手機應用，通過手機的傳感器獲取數據能很好的解決上述問題。通過視頻激發學生對生活問題的研究，讓學生知道學習手機應用軟件可以用來解決生活中的哪些問題。
通過生活中的真實問題案例視頻激發學生的學習興趣和熱情。重要和有難度的理解內容通過“搶答”、“提問”、“舉例類比”、“視頻指引”等形式讓學生自主探索、小組合作、學生展示來突破。引導學生在今后的日常學習生活中善于發現問題，解決問題，用一種嚴謹的科學態度做研究。
整節課節湊緊湊，學生學有所成，不僅對傳感器獲取信息有了一定的認識，還能夠使用網絡微數據庫進行存儲信息。利用任務驅動的教學理念，發揮學生自主學習，小組合作學習的優勢，促使學生積極主動地探索，培養學生的自主學習能力和合作學習能力，從而達到培養學生科學精神、提高實踐創新能力。通過科學實驗研究，讓學生在探究現實世界和解決真實問題的過程中，培養問題分析與解決能力，培養學生的核心素養，從而落實創客教育。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
