時間:2023-01-25 09:51:31
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇設計案例,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關鍵詞:《找規(guī)律》;案例設計;小學數(shù)學;生活情境
教學內容:人教版二年級下冊。本冊教材是在學生已有的知識與經驗的基礎上,繼續(xù)讓學生通過觀察、猜測、驗證等活動探索圖形的排列規(guī)律。
在一年級下冊教材中,學生已經學習了一些圖形和數(shù)的簡單重復排列規(guī)律,本節(jié)課的“找規(guī)律”與一年級的“找規(guī)律”相比難度加大了,對學生的空間想象能力的要求也提高了。過去的規(guī)律只停留在簡單的排列上,現(xiàn)在卻是一種循環(huán)移動的變化規(guī)律。旨在通過觀察、猜測、實驗等活動,發(fā)現(xiàn)圖案中圖形組合的循環(huán)移動規(guī)律,體會自主探究學習的樂趣。能用學到的知識排列出有規(guī)律的圖案,提高應用意識和實踐能力。
教學目標:
(1)通過動手操作、觀察比較、討論交流、聯(lián)想推理等活動,讓學生發(fā)現(xiàn)圖形的循環(huán)排列規(guī)律。
(2)初步滲透觀察比較、抽象概括和遷移類推等數(shù)學思想方法。
(3)初步培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)和欣賞美的意識,讓學生感受生活中事物有規(guī)律的排列中隱含著數(shù)學知識,激發(fā)學生的學習興趣。
教學重點:知道循環(huán)排列的規(guī)律。
教學難點:在抽象的圖形中,從不同的角度(方向)找出排列規(guī)律。
教學用具:多媒體課件,學具,白紙。
教學過程:
一、創(chuàng)設情境,引入新課
(1)教師導入。師:小朋友們,今天動物王國將舉行盛大的運動會,你們想去看看嗎?我們叫上小兔一起去吧?。ㄕn件出示:小熊正在敲小兔家的門,“咚、咚咚、咚咚咚、咚、咚咚、咚咚咚……”)小兔怎么還不開門呢?小朋友們,我們一起來幫小熊敲門好嗎?(學生用手在桌面上有節(jié)奏地敲)你們發(fā)現(xiàn)這敲門聲有什么特點呢?
(2)學生匯報規(guī)律。
(3)教師小結:像這種重復出現(xiàn)的排列規(guī)律,是我們一年級已經學過的,今天我們繼續(xù)學習找規(guī)律。
(板書課題:找規(guī)律)
師:有了小朋友們的幫忙,小兔終于聽到了敲門聲,看,她出來了!我們一起去運動場吧!
二、引導探究,尋找規(guī)律
師:瞧,動物們從四面八方趕來了,大家都爭先恐后地往比賽地點跑去(課件演示)。這時,裁判長小鳥發(fā)話了:別擠,別擠,大家還是排隊入場吧!機靈的小兔馬上跑到了最前面,當了排頭,后面依次跟著小牛、小熊和小豬(教師邊說邊在黑板上依次貼出動物卡片)。小鳥見了連聲說:好,好。但為了公平起見,大家還是輪流當排頭吧!于是,第二場比賽時,小兔很自覺地排到了最后一個,小牛、小熊和小豬都往前進了一位(教師貼出第二排動物卡片)。
師:聰明的小朋友們,你們知道第三場該是誰當排頭了嗎?(指名上臺貼卡片)那第四場又該怎么排呢?(再請一名同學上臺貼)。
師:大家有什么想問這兩位同學的嗎?
生問:第三場你為什么讓小熊當排頭???
生答:因為第二場的排頭小牛去最后了,小熊、小豬和小兔就都要往前移一位。
生問:第四場為什么要這樣排呢?
生答:因為第三場的排頭小熊去最后了,小豬、小兔和小牛就都要往前移一位。
師:大家再仔細找一找,這些動物的排列還有一些什么規(guī)律呢?研究的時候請思考,每行都有哪些動物?動物的排列順序又是怎樣的?(分組討論,然后匯報)
生1:每一橫排中都有小熊、小豬、小兔和小牛這四種動物。
生2:每一豎排中也都有小熊、小豬、小兔和小牛這四種動物。
生3:橫著看,上一排第一個動物都移到了下一排的最后一個,后面三個動物都往前面移動了一位。
生4:我發(fā)現(xiàn)豎著看也有同樣的規(guī)律。
生5:往左邊斜著看,每一斜排都是同一種動物。
……
師:小朋友們真了不起!我們學會了從不同的角度進行觀察,找出了動物的排列規(guī)律。我們也按這樣的規(guī)律來玩一個隊列游戲好嗎?(5人一排,輪流變換位置)。
師:運動會開完了,小兔邀請大家去她家做客,她提著茶壺給大家倒茶,小動物們驚喜地發(fā)現(xiàn):茶壺上有一圈有趣的文字呢?。▽嵨锍鍪?,學生分別從不同角度起讀,課件逐句出示)
可以清心也,
以清心也可,
清心也可以,
心也可以清,
也可以清心。
師:我們再豎著讀讀看?(生讀,非常興奮)
師:我們無論從哪個字開始讀起,都是一句完整的話,首尾回環(huán),這樣的文字稱為回文,在我國古代就早有運用。我國的語言文字真是奇妙??!
師小結并揭題:像那些動物和文字按照一定的規(guī)律不斷地變換自己的位置,形成幾行一組循環(huán)排列的現(xiàn)象,這樣的規(guī)律,我們就把它叫作循環(huán)排列規(guī)律。
三、變式練習,拓展規(guī)律
1.擺一擺
師:大家喝完茶,就去小兔的房間參觀,哇,小兔房間的活動地板被弄得亂七八糟的,你能用剛剛學會的排列規(guī)律幫小兔擺擺嗎?(學生用紅色、黃色、綠色和藍色的方形各四個進行操作)
師(在投影儀上展示學生作品):現(xiàn)在漂亮了嗎?這就是規(guī)律創(chuàng)造出來的美。
2.猜一猜
擺好地板磚,動物們回客廳看電視了,中央電視臺正在播放魔術大師劉謙叔叔給大家玩數(shù)字游戲的節(jié)目呢!猜一猜,他接下來會變出什么呢?
①12345?34512?51234?()
②ABCD?DABC?CDAB?()
四、自主設計,創(chuàng)造規(guī)律
1.欣賞美圖
師:在我們的身邊,有許多有規(guī)律的事物在美化著我們的生活,我們一起來欣賞(媒體播放蠟染及有著精美的循環(huán)排列圖案的陶瓷等圖片,同時播放輕音樂)。師旁白:你們覺得美嗎?這些精美的藝術品都是我們勤勞的人民用他們靈巧的雙手創(chuàng)造出來的。
2.課外作業(yè)
同學們想不想自己動手來創(chuàng)造規(guī)律啊?老師請同學們當一回設計師,每個小朋友回家后運用今天學的規(guī)律知識在白紙上設計有規(guī)律的漂亮圖案,明天把你的設計帶來學校,跟大家一起欣賞,好嗎?
五、課堂總結,內化知識
1.學生反饋
生1:這節(jié)課很有趣,我學到了很多東西。
生2:我發(fā)現(xiàn)我能找出很多生活中的其他規(guī)律,像車子的輪子都是圓的,兩個三角形可以組成一個四邊形……
生3:我作業(yè)的設計方案都已經想好了,我的設計一定是最好的!
……
2.教師總結
同學們,其實規(guī)律就藏在我們的周邊,只要你有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛,一顆會動腦的小腦袋,一雙勤勞的小手,你們一定能發(fā)現(xiàn)很多生活中和數(shù)學中的奧秘。數(shù)學學習其實很容易,也很有趣,只要你們善于發(fā)現(xiàn),善于思考,一定能學好數(shù)學。
教學反思:
本節(jié)課我本著“有效、有趣”的原則,力圖在數(shù)學課堂教學中體現(xiàn)數(shù)學和生活相結合,且面向全體學生來設計教學。通過教學實踐,個人認為本節(jié)課有以下幾個特點:
1.注重趣味性,學生學習興趣濃厚
數(shù)學是思維的體操,小學數(shù)學就是一門讓學生的思維舞動起來的學科。新課改重在落實對少年兒童的素質教育,促進學生的全面發(fā)展。所以我們教師要激發(fā)學生的學習熱情和學習數(shù)學的興趣,增強學生的學習自信心,培養(yǎng)學生的自我學習能力。
本堂課從引入新課,到講授新課,再到鞏固練習,都以學生感興趣的小故事貫穿始終,再加上學生喜歡的小動物及小游戲,不斷吸引著他們的注意力,學生學習熱情高漲。
注重師生、生生之間的交流對話。本課中不但有師生之間的交流,還有學生之間的研究討論以及學生之間的相互問答,充分調動了學生的積極性,學生真正成了學習的主人。
關注數(shù)學與生活聯(lián)系,數(shù)學“源于生活,又用于生活”。本課不管是例題材料的選擇還是練習設計,均來自學生身邊喜聞樂見的事物,如“敲門,給小動物排隊,學生自己排隊,擺圖形”等,無不使學生感受到數(shù)學與生活的聯(lián)系,激發(fā)了學生學習的極大熱情和興趣。
2.注重數(shù)學與其他學科的整合,豐富發(fā)展數(shù)學的內涵
數(shù)學是一門學科,更是一種文化。在教學中,如果我們能根據(jù)教材的特點,以數(shù)學知識為基礎,進行靈活處理、巧妙設計,并充分整合其他學科資源,豐富發(fā)展數(shù)學的內涵,從而領略數(shù)學的精彩,為數(shù)學教學所用,那么,數(shù)學課堂一定是開放的、充滿生機與活力的,更是學生們所喜愛的。
一、在電子設計自動化教學中引入案例教學法的必要性
傳統(tǒng)的電子設計自動化課程的教學往往采用講授法,以“教”為中心,即以教師為主體,由教師提供教學資料,組織和控制教學過程?!敖谭ā敝萍s了“學法”,造成學生只能“照葫蘆畫瓢”,完全被動,使學生的知識遷移能力大大下降,阻礙了學生創(chuàng)造性的發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學生獨立思考、分析、解決問題的能力[2]。案例教學法則通過教師采用案例引導來說明理論知識,學生通過案例的研究分析加深對理論知識的理解。在教學實踐中通過深入討論,激發(fā)學生的興趣,增加他們的感性認識,提高他們的分析、歸納、總結能力。在電子設計中,對于同一工程可能有不同的設計方案,因此,圍繞同一案例,促使學生思考,激發(fā)學生的潛能非常重要。此外,在教師指導下學生通過對電路實例故障的思考、分析和辯論,就問題做出判斷和決策,可以進一步提高學生思考、分析和解決問題的能力。教學過程不僅是學生掌握知識的過程,更是學生學會學習、獲得經驗、啟發(fā)創(chuàng)造、激勵探索、提高能力的過程。在電子設計自動化的教學中引入案例教學法,對于適應課程的實踐性和綜合性要求,解決課時少、容量大的矛盾,調動學生學習的自覺性和主動性,提高學生自學能力和實踐能力,改善教學效果,大有裨益。
二、電子設計自動化教學中案例設計及選擇的原則
案例教學法以案例為教學的起點,選擇恰當?shù)陌咐浅晒嵤┌咐虒W的前提。案例也稱個案、個例、事例或實例,具體來講是指社會存在的、能夠對教學中的基本理論或原理進行說明、闡述、分析以及引起爭鳴討論的行為或事件[3]。教學案例的選擇直接影響教學效果的優(yōu)劣。案例教學的目的是讓學生在“做中學”,通過案例操作,掌握課程中的理論、原理、操作方法、技巧等,加深對課程重點和難點的理解和掌握[4]。一般而言,在選擇電子設計自動化課程的案例時應把握以下原則。
(一)針對性教師在課前要依據(jù)教學目標有針對性地選擇案例,做到有的放矢。案例的內容要與知識點有機結合。此外,還要考慮案例在教學環(huán)節(jié)中的適用性。
(二)實效性電子設計自動化技術的發(fā)展非常迅猛,教師要多選用一些緊扣時代脈搏的典型事例作為關注點,這樣可以點燃學生的學習激情。
(三)趣味性從案例內容來講,趣味性是可讀性的主要元素;從學生心理來講,趣味性可以啟發(fā)學生的學習動機。因此,所選案例應生動有趣,內容豐富多彩,貼近學生生活。
(四)適中性案例的選擇要考慮學生的年齡特征和認知水平,做到難易適當。太難的案例往往使學生因知識儲備不足而無從下手,進而喪失參與的興趣;太簡單的案例,不僅降低了教學的要求,而且也無助于學生思維的鍛煉。
(五)完整性案例教學不同于通常教學中的舉例,其最大區(qū)別是案例具有完整性、綜合性特征。
三、案例教學法實施實例
案例教學法是一種與傳統(tǒng)的教學方法迥異并且有諸多優(yōu)點的教學方法。盡管這種教學方法可以遷移到電子設計自動化的教學中,但如果教師對此不做深入的探究,實施起來很容易陷入誤區(qū)。作為一種比較成熟的教學方法,案例教學法具有相對穩(wěn)定的操作模式(見圖1)。下面筆者以圖形輸入和文本輸入混合設計這一教學環(huán)節(jié)為例,談談電子設計自動化課程教學中案例教學法的實施過程。
(一)案例設計對于這一教學環(huán)節(jié),筆者設計了一個生活中常見的四人智力競賽搶答器的案例。以此為契機,指導學生閱讀案例要求,力求引起學生的反應,喚起學生的問題意識,為下面的討論、交流奠定基礎。
(二)案例分析與功能分解筆者首先對相關資料用多媒體展示,引出數(shù)字電路設計過程,提出自上向下的設計思想,并用多媒體演示框圖,然后與學生一起分析討論,即以半開放式分析,指導學生從數(shù)碼顯示器到譯碼器、編碼器分步設計電路[5]。這時教師要對學生提出預先設計好的問題,例如如何使譯碼器正確顯示三號和四號選手的數(shù)碼3、4,以及如何使譯碼器和編碼器正確銜接,通過人為地在電路中設置故障,引導學生圍繞問題對案例進行分析,促使學生運用理論知識和實驗技能進行獨立思考和分析,發(fā)揮學生在教學過程中的主體作用,逐步提高學生分析問題和解決問題的能力。在這個階段,根據(jù)實際情況引導學生從多角度進行獨立思考或小組討論。
(三)設計理論與方法討論經過前面的“思維過程”,學生的情緒達到了亢奮狀態(tài),急需交流自己的所看、所思、所想、所惑,急需針對老師提出的問題發(fā)表自己的看法。這時,筆者安排學生匯報分析結果,并組織學生評議。之后,再對案例進行全面、深刻的分析、講解、釋疑,概括出規(guī)律性的知識,幫助學生形成完整的認知體系。
(四)案例綜合評價,提升學習水平學生在分析案例的過程中經常會跟著思維慣性走,這樣在認識上難免產生一些偏差。為了規(guī)避這些偏差,筆者運用多種方式從閱讀案例的能力、分析案例的能力、已有經驗、合作參與意識、思維拓展情況、知識遷移能力、語言表達能力等方面對學習活動的整個過程進行了總結、評價、反饋,促使學生查缺補漏,自我改進。
(五)及時進行總結反思在案例學習結束后,筆者要求學生簡要寫一個案例學結報告。該報告中包含是否達到案例設計的目的和要求;在案例的基礎上是否有拓展和創(chuàng)新,并寫出創(chuàng)新和拓展的內容與方案;對設計中仍然存在的困惑,通過反思進一步加深對案例的認識,真正做到理論和實踐的相結合[5]。而筆者在課后也及時地從以下幾方面進行總結,以便更好地在教學實踐中運用案例教學法,包括案例的選擇是否合理,換成其他案例效果如何?教師的組織是否到位,學生的參與程度如何?案例分析是否深刻?討論氛圍是否和諧?評價是否科學合理?創(chuàng)新、不足之處分別在哪里等。這樣的總結和反思具有批判性和總結性的屬性,有助于使教和學雙方都顯得有活力,形成一種較好的良性循環(huán)。在電子設計自動化的理論授課過程中,我們實施了案例教學法,學生很好地掌握了本門課程的重點內容EDA設計軟件及VHDL語言。在電子設計自動化的課程設計中同樣采用了案例教學法,學生發(fā)揮主觀能動性做出了各種各樣的作品。通過案例教學法的實施,學生在系統(tǒng)設計、方案論證、整機裝調、選用新器件及創(chuàng)新能力與合作精神等方面得到了全面提高,學習過電子設計自動化這門課程的學生中有多人因為熟悉了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設計方法,有很強的思維能力及電子產品開發(fā)、設計制造、故障分析及調試維修的能力,在全國大學生電子設計大賽以及大學生桃戰(zhàn)杯中曾獲得全國一、二等獎及河南省一、二、三等獎。這類學生在畢業(yè)設計和科研中,獨立工作的能力較強,有很強的團隊協(xié)作精神,受到了教師的歡迎和好評,在應聘時全被用人單位優(yōu)選。
四、電子設計自動化課程案例教學法中需要注意的問題
案例教學法作為一種交互式教學方法,能夠調動學生學習的積極性、主動性和自覺性,提高理論知識的學習效率,促進學生思考能力和實際操作能力的提高。但在實施過程中也發(fā)現(xiàn)一些需要注意的問題,主要有以下幾方面。
1.案例教學法不能替代傳統(tǒng)的理論學習和講授,在課時安排上要兼顧理論講授和案例教學,教學方法本身并不具有普遍意義任何一種教學方法都有一定的適用性,案例教學法也不例外。電子設計自動化技術具有綜合性、實踐性、工具性、時代性等特點,基于這些特點,教學過程可采用多種教學方法。但無論采用哪種方法,都要考慮到教學方法本身的特性以及教學內容的需求。在電子設計自動化課程的教學中,案例教學的比例不能強求,要因內容不同而選擇適當?shù)慕虒W模式?;靖拍睢⒒驹砗突痉椒ū仨毻ㄟ^課堂講授,要注意適當?shù)倪x擇案例,選擇合適的討論內容。
2.案例教學法就目前的運用效果來看,仍然存在一些局限性案例的合理設計,特別是內容豐富、結構新穎、可以舉一反三、觸類旁通的有典型代表意義的案例設計較為困難,需要教師花大量的時間和精力。學生長期接受傳統(tǒng)的講授法教學模式,學習積極性不高,難于適應勤于思考,踴躍發(fā)言探討的案例教學模式,所以教師要善于引導,牢牢把握教師主導、學生主體的宗旨,要采用多種教學手段,營造良好的學習氛圍,避免教學過程中的冷場。
3.不能將案例教學法和舉例教學法混為一談舉例教學法是從理論聯(lián)系實際的角度出發(fā),在講解理論時列舉一些典型的例子來說明理論。而案例教學法以案例為基礎,通過師生的分析、討論、交流,旨在發(fā)現(xiàn)案例中所蘊涵的基本理論或原理。
設備安裝
1)總配電柜掛墻安裝底邊距地1.2m,配電箱為嵌墻暗裝,安裝高度為底邊距地面1.4m。2)除注明外,開關底邊距地1.3m、插座底邊距地0.3m暗裝。開關選用蹺板開關,插座均采用安全型插座。
導線選擇及敷設
1)室外電源進線由上一級配電開關確定校驗后再行最終確定。2)進線選用YJV22-1kV鎧裝銅芯電力電纜,應急照明支線選用ZR-BV-500V銅芯阻燃導線;照明支線選用BV-500V聚氯乙烯絕緣銅芯導線。干線、分干線沿橋架或穿SC鋼管暗敷設;支線均穿SC管沿墻及樓板暗敷設,保護層厚度不小于15mm。3)消防配電線路敷設具體要求可參見《建筑設計防火規(guī)范》相關條文。
照明系統(tǒng)
1)光源:一般場所選用T8三基色熒光燈管配節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器或緊湊型三基色節(jié)能燈。2)在走廊、主要出入口等處設置疏散照明。安全出口燈、疏散指示燈,以及應急照明燈采用帶蓄電池的燈具,應急照明供電時間應保證不低于30min。應急照明燈具應帶不燃型保護罩。應符合GB13495和GB17945國家標準。3)照明配電裝置的線路,增設一根PE保護接地線。4)開關、插座和照明燈具靠近可燃物時,應采取防火保護措施。其他類型燈具防火保護措施可參見《建筑設計防火規(guī)范》相關條文。
節(jié)能措施
1)光源:燈具均選用三基色燈具高效節(jié)能型,熒光燈燈管為節(jié)能型三基色T8燈管。采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,燈頭補償功率因數(shù)應大于0.9。熒光燈燈具效率應滿足GB50034-20043.3.2-1表要求。照明燈具選擇鎮(zhèn)流器應符合GB50034-20043.3.5表要求。2)照度要求:門廳100lx,走道50lx,宿舍100lx,圖書閱覽室300lx,活動室100lx。3)照明功率密度最大值要求:門廳6W/m2,走道4W/m2,宿舍7W/m2。圖書閱覽室11W/m2,活動室7W/m2。
避雷、接地系統(tǒng)及安全防范措施
1公寓樓避雷
1)此項公寓樓工程避雷級別按三類設計。公寓樓的避雷設施應能滿足阻止直擊雷和雷電波的侵入,在地下1層總配電箱旁設總等電位箱。2)接閃器:在公寓樓屋頂避雷接閃器為10的鍍鋅圓鋼;避雷帶在檐口頂板明敷或在屋面明敷;網(wǎng)格公寓樓應小于20m×20m或者24m×16m,采用鍍鋅圓鋼作避雷帶支架,支架間距為1m,高為0.1m。避雷帶與做引下線的柱內主筋應可靠焊接,所有外露焊接部分應做防腐。3)接地極與引下線的施工做法按相關圖集及規(guī)范要求設計,這里不再詳述。
2接地系統(tǒng)及安全措施
1)本公寓樓的各接地系統(tǒng)的接地共同采用同一的接地極,接地電阻要求應小于1Ω,實測電阻不滿足要求時,要增加人工接地極。2)在公寓樓的地下室設總等電位聯(lián)結,要求MEB箱應與各類金屬管道及強,弱電進線管以及避雷引下線和基礎接地極等做必要聯(lián)結。3)公寓樓的接地形式為TN-C-S系統(tǒng),電源線在入樓處做重復接地。4)引至進線柜PE母排的MEB線采用BV-1×16銅線,穿PC25管沿墻、地板暗敷設,其余MEB線采用40×4鍍鋅扁鋼沿地下室底板暗敷設,預埋件與基礎鋼筋網(wǎng)連接,做法參見國標02D501-2。5)水平與豎向敷設的金屬管道及橋架兩端就近與接地干線相連。6)過電壓保護:在總電源配電柜內設置第一級電涌保護器(SPD)。7)綜合布線引入端等處設過電壓保護裝置。8)接地支線必須獨立和接地干線相互聯(lián)結。9)帶有淋浴設施的廁所應設局部等電位聯(lián)結,并在廁所內引兩根大于16鋼筋到LEB箱,應將廁所的金屬管件做聯(lián)結,局部等電位箱暗裝底距地0.3m。
綜合布線系統(tǒng)
1)由室外引來的數(shù)據(jù)網(wǎng)線(大對數(shù)電纜)至1層的弱電總箱,再由配線柜配線給各層的用戶。機房設備由電信部門設計,本設計僅負責總配線架以下的配線系統(tǒng)。2)本公寓樓網(wǎng)絡和通訊設計為非屏蔽綜合布線系統(tǒng),出橋架后穿鍍鋅鋼管暗敷。網(wǎng)絡的垂直干線選擇光纖,水平一般可以選用超5類電纜。3)語音與數(shù)據(jù)插座,可用RJ45超五類型插座。
[關鍵詞]教學改革;分子對接;AutoDockvina軟件;虛擬篩選;藥物化學
藥物設計是藥物化學的重要研究內容,藥物設計主要基于經典的藥物化學原理、生物大分子的結構信息和已知化合物的結構信息,構建具有藥理活性的小分子化合物,旨在提供候選藥物,為創(chuàng)新藥物的研究提供物質基礎。藥物設計學課程的目標是讓藥學本科生掌握藥物分子設計的基本原理、研究內容和研究方法,建立藥物分子設計的思路和理念[1]。分子對接(MolecularDocking)是兩個或多個分子之間通過幾何匹配和能量匹配而相互識別的過程[2-3]。分子對接在藥物分子設計中具有十分重要的意義。分子對接也是藥物虛擬篩選的一種常用方法,通過分子對接可以從化合物庫中篩選出潛在的活性先導化合物,也可以揭示藥物小分子和生物靶點之間的相互作用方式,預測化合物的親和力及活性,也可以用于先導化合物的結構優(yōu)化等[4]。目前,多重耐藥菌以及耐藥菌感染引發(fā)的死亡等問題已成為全球關注的醫(yī)學與社會問題,嚴重地威脅著感染性疾病的治療,為此迫切需要能夠抵抗多重耐藥菌的具有新結構與新作用機制的抗菌藥物[5-6]。而細菌RNA聚合酶已成為最熱門的一類抗菌藥物靶標,開發(fā)其相應的抑制劑克服已有抗生素的耐藥性具有重要的意義[7]。分子對接作為藥物設計學課程中主要內容,既是學習的重點也是難點。筆者根據(jù)多年從事新型抗菌藥物的研究經歷,結合科研工作實踐,在桂林醫(yī)學院藥學專業(yè)的藥物設計學課程的教學案例中,以“虛擬篩選細菌RNA聚合酶抑制劑”作為教學切入點,以AutoDockvina、PyMOL和LigPlot等藥物設計軟件來進行虛擬篩選,通過自建的小型化合物庫,虛擬篩選細菌RNA聚合酶抑制劑。本案例的設計目的是讓學生熟悉如何從數(shù)據(jù)庫選擇合適的靶點作為研究對象,化合物庫的構建,蛋白及小分子的預處理,以及AutoDockvina的對接流程,PyMOL和LigPlot的作圖方法等,激發(fā)學生的學習興趣,了解和熟練掌握通過虛擬篩選的手段從化合物庫中發(fā)現(xiàn)新型活性先導化合物的方法。
1教學案例的設計
1.1軟件介紹
AutoDock是由美國Scripps研究所的OIson小組開發(fā)的分子對接軟件包[8-9]。AutoDock程序目前最新的版本為4.2.6。AutoDockvina是一個開源的分子對接程序[10],最初由OlegTrott博士在Scripps研究所的分子圖形實驗室設計和開發(fā)的。AutoDockvina與AutoDock相比,前者大大提高了準確性,而且AutoDockvina可以利用系統(tǒng)上的多個CPU或CPU內核來顯著縮短運行時間。AutoDockvina是目前最為廣泛使用的虛擬篩選軟件之一。PyMOL是一款經典的三維分子結構顯示軟件[11-12]。PyMOL已廣泛應用于正式發(fā)表的科學研究文獻中的三維分子結構顯示。本教學案例使用的PyMOL版本為1.7.4。LigPlot是一款針對學術用戶的軟件[13],是免費、開源二維的結構顯示軟件,可自動生成二維配體-蛋白質相互作用圖,最新版本是LigPlot+v2.2,能夠鏈接到PyMOL軟件。
1.2AutoDock分子對接方法的建立
1.2.1小分子化合物庫的建立在本次教學案例中,首先安排學生在課前進行化合物庫的建立。從文獻中收集具有抗菌活性的中藥單體化合物,先使用ChemDraw軟件繪制出單體化合物的結構,再用Caculations-MM2-MinimizeEnergy模塊對小分子化合物進行能量優(yōu)化,并保存成mol2格式。用raccoon軟件將mol2格式批量轉換為pdbqt格式,創(chuàng)建一個包含5個化合物(化合物1-5)的小型數(shù)據(jù)庫。1.2.2蛋白的預處理從PDB數(shù)據(jù)庫獲取細菌RNA聚合酶三維結構(PDBID:3DXJ)。利用PyMOL1.7.4軟件,保留蛋白的C和D鏈,除去其他鏈,除去水分子(保留D鏈的H2O1539),除去金屬離子,將處理好的蛋白保存為3dxjp.pdb。在AutoDock4.2軟件中,將3dxjp.pdb添加氫原子,計算電荷,設置原子類型為AssignAD4type,并保存為3dxjp.pdbqt格式。1.2.3配體小分子的預處理利用PyMOL軟件,從蛋白晶體復合物中提取出共晶配體NE6,并保存為NE6.pdb格式。將NE6.pdb在Chem3DPro14.0中使用MM2力場進行構象優(yōu)化,保存為pdb格式。在AutoDockTools中的Ligand模塊打開此配體,在Ligand模塊中選擇ChooseTorsions彈出的TorsionCount對話框,并保存為NE6.pdbqt文件。1.2.4設置Grid參數(shù)打開3dxjp.pdbqt和NE6.pdbqt,設置Grid參數(shù),以蛋白的活性位點(centerx=-11.5,centery=58.49,centerz=4.587)為中心;設置x=50,y=50,z=50,xyz分別表示在各方向上的格點的數(shù)量;Spacing設置為0.375?,設置完成后保存為grid.gpf文件。1.2.5設置Docking參數(shù)在AutoDockTools中的Docking模塊打開保存好的兩個pdbqt文件,SearchParameters選擇遺傳算法(GeneticAlgorithm),NumberofGARuns設置為10,MaximumNumberofevals設置為250000,其他參數(shù)為默認,輸出文件保存為dock.dpf文件。1.2.6執(zhí)行運算在鍵盤運行win+R,輸入cmd命令,使用cd命令進入工作文件夾。輸入autogrid4-grid.gpf-lgrid.glg運行程序,輸出grid.glg文件。再輸入autodock4-pdock.dpf-ldock.dlg,輸出dock.dlg文件。在AutoDockTools的Analyze板塊中對dlg格式文件進行分析,保存最優(yōu)構象。為檢查Autodock4.2參數(shù)設置的合理性,將共晶配體NE6與蛋白3DXJ按上述參數(shù)設置進行分子對接,然后把對接前后的NE6的結構相比較。在VMD1.9.3軟件中,對NE6和保存的最優(yōu)構象計算均方根偏差(RMSD)值,如果RMSD值<2?,說明建立的分子對接模型可靠性較高。也可以利用PyMOL軟件比較對接前后的共晶配體的構象(圖1),如果疊合度很高,也能說明對接模型的可靠性較高。
1.3AutoDockvina虛擬篩選
根據(jù)以上建立的分子對接模型,將對接參數(shù)寫進AutoDockvina的配置文件conf.txt,這個文件里面寫上用于對接的詳細參數(shù)。然后通過win+R進入運行窗口,輸入“cmd”進入命令行窗口,進入AutoDockvina工作文件夾。輸入“vina--configconf.txt”,回車,運行該程序完成對接的虛擬篩選。所得對接結果如表1所示。對接結果顯示Ser1084、Gln1019、Gly620、Leu618等關鍵氨基酸分別與化合物4上與氮原子直接相連的羰基、羥基及六元環(huán)上氧原子存在氫鍵相互作用;而其他氨基酸如Val1466、Trp1038、Val1037、Glu1034、Leu619、Asn617、Lys621、Ile1467等與該化合物有疏水作用。
2教學效果及學生反饋
在實際的教學中,學生對受體蛋白的預處理和對接過程會遇到一些困難,老師會重點解答同學們的以下幾個疑問:(1)為什么要對受體蛋白進行加氫處理?蛋白晶體復合物結構中通常會缺少氫原子的坐標,而氫原子尤其是極性氫原子對計算靜電作用是必須的。因此,在利用AutoDock進行對接時,需要給蛋白加上氫原子,也可以利用PyMOL軟件來快速完成這個操作,依次點選Edit-Hydrogen-Add-Polaronly,加上的氫原子會以白色短線形式出現(xiàn)。(2)可以通過幾種途徑來準備配體小分子?①利用ChemDraw軟件準備配體小分子。如果是未有文獻報道的小分子化合物,先在ChemDraw2D畫好結構式,然后復制到ChemDraw3D做能量優(yōu)化。能量優(yōu)化步驟:Caculations-MM2-minimizeenergy-Run,然后File-Saveas-SYBYL2(*.mol2),留待在AutoDock中進一步處理備用。②利用PubChem數(shù)據(jù)庫下載復雜分子。如果是已知的化合物,尤其一些結構比較復雜的分子,例如細菌RNA聚合酶抑制劑利福霉素(Rifamycin),如果我們還是用ChemDraw2D來畫結構式,會很容易畫錯,所以建議大家直接登錄PubChem數(shù)據(jù)庫下載2D或者3D結構。那么怎樣選擇一個合適的蛋白作為研究對象呢?在實際的課堂教學中,我們一般會建議學生基于如下條件選取晶體結構:解析度盡可能高、盡可能未有氨基酸殘基缺失或突變、優(yōu)先選擇人源、有文獻報道的且?guī)в泄簿潴w的復合物晶體等。總之,我們建議同學們在不知道怎么選蛋白作為研究對象的情況下,就多看文獻找思路。(3)如何在分子模擬水平上驗證分子對接結果的可靠性?如果已經有明確的共晶配體分子的晶體復合物作為研究對象,我們在建立分子對接模型用于虛擬篩選之前,必須進行晶體復合物重現(xiàn)性研究,即Re-dock研究。也就是要用復合物中的共晶配體作為配體小分子,在AutoDock中設置相關參數(shù),對接以后得到的構象,再與對接前的原配體的構象進行比較,以RMSD值來評價兩者之間相似度的差距。一般認為RMSD<2?,才能說明對接后得到的構象與原配體差別較小,如果分子對接可以很好重現(xiàn)了復合物中蛋白與配體小分子的結合情況,即側面證明了分子對接方法可靠性較高。本課程的授課對象為藥學三年級的本科生,學生已學習過藥物化學、生物化學、藥理學等專業(yè)課程,具備一定的藥學專業(yè)知識基礎,也具有一定藥學實驗基礎。但是,部分同學初次接觸計算機輔助藥物設計軟件,專業(yè)外語的基礎薄弱,導致在學習藥物分子設計的軟件過程中會遇到許多困難。通過對以上學情的分析,筆者在本案例的教學過程中,首先通過雨課堂的方式把相關藥物分子設計的軟件操作教程提前發(fā)送給學生,并錄制軟件的操作視頻,讓學生課前充分地熟悉軟件的使用方法。在實際的課堂教學中,老師從小分子化合物庫的構建及預處理,蛋白大分子的下載以及優(yōu)化等最簡單的步驟開始演示,對學生的疑問進行現(xiàn)場解答。鼓勵學生自主學習與探索,采用小組交流討論,鼓勵同學之間互相幫助。通過這些舉措,學生可快速學會軟件的用法,顯著提高了學生的積極性和學習興趣。該教學案例的設計也融入藥物設計學課程考核中,是重要的考核內容。藥物設計學課程的成績組成為:期評成績=教學案例的課程作業(yè)+文獻報告+課堂表現(xiàn)+PPT制作及講解。我們要求學生在實施這個教學案例后,把分子對接的結果發(fā)送給老師,以及通過PyMOL和LigPLot軟件制作小分子與蛋白靶標的相互作用圖,通過PPT制作與講解,鼓勵和引導學生走上講臺,加深對知識點理解的同時,培養(yǎng)了學生分析解決問題能力、團隊協(xié)作能力以及表達能力。在課后調研過程中,學生均表示了對藥物設計軟件的歡迎,也有同學表示在老師課堂演示之后,分子對接實踐由學生自行開展,對軟件的安裝、熟悉和使用需要花費一定的時間精力,部分學生由于計算機基礎較弱,學習具體操作存在一定困難,而被卡在某操作環(huán)節(jié),這個時候更加需要老師和同學幫助其解決技術難關。調研結果同時表明,學生很喜歡這種極具實戰(zhàn)性的藥物分子虛擬篩選的案例課程,也希望學校多配置高性能計算機,多開展專門的藥物設計軟件的系統(tǒng)培訓,從而幫助我校藥學專業(yè)學生更好地熟悉軟件的使用,提高學生藥物分子設計和虛擬篩選的能力。
3結語
作為促進教學方式方法變革利器的翻轉課堂模式,在全球范圍內引起教育人員及科研學者的廣泛關注和實踐探索。翻轉課堂翻轉了教學
結構,學生在課后通過教師提供的微視頻、電子教材等媒體資源及數(shù)字化環(huán)境進行自定步調的個性化學習,獲取知識,在課上通過完成作業(yè)、應用討論、協(xié)同創(chuàng)新等活動完成知識內化,課后學習的衡量標準是學習情況達到了傳統(tǒng)課堂中教師講授的效果,課上學習的衡量標準是學生完成了本次課程內容的內化[4]。翻轉課堂根植于教育實踐,是一種以改進實踐為導向的自下而上的教改模式[5],目前,翻轉課堂的實踐在基礎教育和高等教育領域開展得較為廣泛、深入。基礎教育領域,楊剛等人系統(tǒng)整理了美國明尼蘇達州斯蒂爾沃特市石橋小學、美國高地村小學、林地公園高中、柯林頓戴爾高中、馬里蘭州波托馬克市的布里斯學校等十大翻轉課堂經典案例,其中美國林地公園高中的教師JonBergmann和AaronSams,錄制PPT及講課聲音形成學習視頻并上傳到網(wǎng)絡以便缺席學生補課,進而應用這些視頻形成了在家看視頻、課堂完成作業(yè)及指導的翻轉課堂模式,堪稱是翻轉課堂的起源地[6]。在高等教育領域比較有代表性的包括:Strayer在統(tǒng)計學入門課程中的實踐[7],加州州立大學基于合作項目理念的實踐[8],Papadopoulos及Roman在電氣工程課程中的實踐[9],Johnson等人在計算機應用課程中的實踐[10],以及我國楊九民教授等學者針對“現(xiàn)代教育技術”實驗課程所進行的應用實踐等[11]。對翻轉課堂模式的理論探討,比較有代表性的是美國RobertTalbert教授所總結的包括課前觀看教學視頻與針對性的課前練習,課中快速少量地評測、解決問題并促進知識內化及總結與反饋的翻轉課堂結構模型[12]。張金磊根據(jù)翻轉課堂的內涵以及建構主義學習理論、系統(tǒng)化教學設計理論,構建了包括課前設計模塊(教學視頻的制作、課前針對性練習)及課堂活動設計模塊(確定問題、獨立探索、協(xié)作學習、成果交流、反饋評價)兩大關鍵環(huán)節(jié)的教學模式[13]。在關于翻轉課堂的教學模式研究中,我國學者還很注重結合學科特點或依據(jù)具體教學理念進行教學活動及模式研究,比較有代表性的是基于游戲化學習理念的翻轉式教學模式設計[14]、面向化學實驗教學的翻轉課堂模式構建[15]等。當前,對翻轉課堂模式的實踐與探討主要聚焦于創(chuàng)建教學視頻以完成知識傳授、設計課堂環(huán)節(jié)以完成知識內化,而無論課上課后都需要學生能夠主動、積極參與到學習活動中,因此,活動設計是否合理直接影響翻轉課堂成功與否。活動理論為有效活動設計提供了很好的理論依據(jù)與參考,從主體、工具、客體、分工、共同體和規(guī)則六大要素及生產、分配、流動和消耗四個子系統(tǒng)分析活動系統(tǒng)[16],其最終目標是將客體轉變?yōu)榻Y果,而力圖使得轉變過程中,所有系統(tǒng)要素之間的矛盾盡可能小,而所達成的效果和效率盡可能大。本文將基于活動理論六要素分析翻轉課堂經典案例和研究經驗,提煉與歸納翻轉課堂得以順利實施的策略影響因素,如表1。
二、網(wǎng)絡學習空間構建維度架構
作為數(shù)字化學習環(huán)境的新方向,網(wǎng)絡學習空間建設維度的相關研究引起國內外學者的廣泛關注。NGLS(NextGenerationLearningSpaces)項目構建了教法———空間———技術(pedagogy-space-technolo-gy)學習空間設計與評價框架[17],澳大利亞教學委員會則提出了包括設計———建立———應用(Design-Build-Occupation)三大循環(huán)環(huán)節(jié)的學習空間基線開發(fā)評估模型[18]。我國學者祝智庭教授從空間結構、接入環(huán)境、支持服務和用戶能力四個維度建構“人人通”建設一般框架,其中空間結構包括角色空間、資源空間、工具空間、過程信息空間以及協(xié)調機制等[19]。關于學習空間的研究中,有的學者基于技術的視角進行空間劃分,例如挪威科技大學在移動學習視角下將學習空間劃分為聽報告、校內活動、校外活動三類[20];還有的學者基于具體教學模式進行空間劃分,如CindyE.Hmelo-Silver則基于問題的學習模式構建了由問題空間和相關概念空間組成的學習空間[21]。本文將引入TPACK分析網(wǎng)絡學習空間構建維度,TPACK框架提出的本質是基于技術與教學融合的需求,這一點恰和網(wǎng)絡學習空間的建設實質吻合,即在技術發(fā)展的基礎上,根據(jù)不同的教學需求構建個性化的學習環(huán)境[22]。本部分將基于TPACK脈絡層次,系統(tǒng)分析網(wǎng)絡學習空間應具備的特點和功能,將網(wǎng)絡學習空間各模塊應具備的功能特性與TPACK中的要素相融合,提出以教學法維度、技術維度、學科內容維度為基點支撐,引入學習者能力維度和溝通管理維度,并在每個維度中涵蓋教師、管理者及機構等相關要素,從而形成以“個性化、連通、靈活、智能”為特點的網(wǎng)絡學習空間整體維度建構(如圖1所示)。(一)需求分析在該維度中將教學法定義廣義化,包括在網(wǎng)絡學習空間中教師運用的教學模式、教學方法、教學策略,在教學過程中體現(xiàn)的教學理念、教學結構等。網(wǎng)絡學習空間中信息技術手段豐富了教學法,教師可以運用多種教學方式進行教學。不同的教學法對學習空間有不同的要求,所以,網(wǎng)絡學習空間的設計要根據(jù)不同的教學功能來完成相應的教學目標及任務。(二)技術維度技術維度將主要劃分為兩個方面,其一是對整個網(wǎng)絡學習空間底層技術的支持,稱之為內部支撐技術,包括云計算、Web2.0、Web3.0和利用豐富的網(wǎng)絡接入技術、智能感知識別技術來確??臻g的穩(wěn)定性、靈活性和安全性。其二是整個學習空間中各模塊供教師及學生使用的教學軟件、社交工具等,稱為外部技術配置。在技術支撐方面應考慮到技術的最新發(fā)展,通過技術的要素來改變學生的學習環(huán)境,以滿足不同學生的學習需求,如以大數(shù)據(jù)為基礎,運用學習分析技術記錄學生在空間中的學習軌跡等。(三)學科內容維度學科內容維度主要是協(xié)助教師與學生進行學與教,根據(jù)不同學科的知識特點進行對應模塊的學科內容設置,主要包括教學資源(教案、課件等)、學習資源(視音頻、動畫、圖片、文本等)、學習工具,作業(yè)與考試系統(tǒng)、學生檔案袋等類別。(四)學習者能力維度網(wǎng)絡學習空間能否真正實現(xiàn)應有的功效,從實質上完成學與教的革命性變革,很大程度上取決于學習者對于學習環(huán)境、學習資源、學習工具的駕馭能力。學習者包括學習個體與學習共同體兩類學習對象,能力維度包括知識建構能力、資源利用能力、自我控制能力、協(xié)作交流能力、創(chuàng)新反思能力和評價激勵能力六大方面。(五)溝通及管理維度這一維度主要是確保各類目標人群可以無障礙隨時溝通,網(wǎng)絡學習空間整個體系的完整運行,以及管理機構完成對教學的管理、對教學質量的監(jiān)督等作用。主要包括信息、互動答疑、教學質量監(jiān)督、家校溝通、私密安全等要素。
三、翻轉課堂視角下網(wǎng)絡學習空間模型設計
為了有效落實翻轉課堂視角下的個性化學習,網(wǎng)絡學習空間需要能夠支撐翻轉課堂模式及有效策略,提供學生在學習視頻后及時測試學習效果、教師及時有效地跟蹤學生學習情況,以便實施個性化輔導、課堂中協(xié)作學習與知識管理一系列必要活動等功能。本部分將基于翻轉課堂教學模式影響策略及網(wǎng)絡學習空間五項構建維度,以自適應學習系統(tǒng)參考模型為核心部件,探索設計可以為學習者提供自適應學習服務、突出“個性化學習”理念、又能將教研、學習、管理,即教、學、管三大模塊涵蓋在內的翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型。(一)翻轉課堂有效實施策略與網(wǎng)絡學習空間構建維度的耦合分析本文通過對翻轉課堂經典案例和研究經驗的系統(tǒng)分析,從活動理論的主體、工具、客體、分工、共同體、規(guī)則六方面提煉與歸納了翻轉課堂得以順利實施的策略影響因素,并以TPACK為基礎提出了包括教學法維度、技術維度、學科內容維度、學習者能力維度和溝通管理維度的網(wǎng)絡學習空間構建維度,翻轉課堂策略影響因素和網(wǎng)絡學習空間構建維度都將直接影響網(wǎng)絡學習空間模型的構建,二者的關系分析如下:(1)學習者能力維度是主體及共同體的核心要素,學習者包括學習個體和學習共同體兩類對象,能力維度包括6大類能力,只有準確診斷和把握學習者的能力維度才能為學習者推薦更加合理、有效的學習目標、學習內容和學習過程。(2)教學法維度直接影響工具、規(guī)則及分工,教學法維度包括教學模式、教學方法、教學策略、教學理念、教學結構等,這些要素恰恰是工具設計當中非常重要的影響策略,并對相關工具的選擇具有明顯影響。教學法維度的核心要素還將制約整個活動系統(tǒng)的分工與規(guī)則。(3)技術維度是工具的有效保障,在翻轉課堂的策略影響因素中,工具既包括理念層面、軟條件方面,也包括硬件方面,而技術維度包括內部支撐技術和外部技術配置兩部分,是工具類影響策略的有效保證。(4)學科內容維度是工具的中心要素,翻轉課堂的工具類影響策略直接與學科相關,無論媒體、資源、環(huán)境、活動、設備的選取都要符合學科內容的特點,進而進行對應模塊的內容設置。(5)溝通管理維度為分工、規(guī)則提供有利機制,溝通管理維度促進整個系統(tǒng)的完整、靈活運行,管理既包括師生間的課堂管理也包括縱向行政管理,這都為活動系統(tǒng)提供了分工、規(guī)則方面的依據(jù)。(6)網(wǎng)絡學習空間的五個單一維度復合支撐主體活動生成客體,只有在充分尊重學習者能力維度的基礎上,有效運用教學法維度、技術維度、學科內容維度和溝通維度,才能達成知識接受和內化。(二)自適應學習系統(tǒng)參考模型選取翻轉課堂充分體現(xiàn)了以學習者為中心的個性化學習特點,同時具有鮮明的信息技術支撐特色,網(wǎng)絡學習空間是數(shù)字化學習環(huán)境的一種,能夠為翻轉課堂的實施提供支持。自適應學習系統(tǒng)在本質上是一種支持個性化學習的網(wǎng)絡學習環(huán)境[23],因此,可以作為構建網(wǎng)絡學習空間的參考與依據(jù)。黃伯平、趙蔚等人對目前比較有代表性的自適應學習系統(tǒng)從領域模型、各模型所具有特點、依據(jù)相關模型開發(fā)系統(tǒng)所具特性等角度進行了對比分析,并認為LOAS更適合于現(xiàn)實開發(fā)自適應學習系統(tǒng)[24]。本文將以LOAS為參考模型作為翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型的核心構件。LOAS自上而下包括DM、GM、UM、AM、PM五層,針對不同層給出了具體的操作符。DM指的是領域模型,通過目標進行概念圖的界定;GM是目標和約束模型,目標定義關注點,約束界定搜索空間;UM是用戶模型,由變量之間的關系所表達;AM是自適應模型,提供自適應機制;PM指的是呈現(xiàn)模型,將在考慮物理屬性和環(huán)境特征的情況下產生針對指定平臺的代碼[25]。(三)翻轉課堂模式的網(wǎng)絡學習空間模型構建翻轉課堂具有明晰劃分課后活動與課上活動的特點,基于翻轉課堂模型的網(wǎng)絡學習空間既要突出該典型特征、有利于翻轉課堂有效實施影響因素的達成,又需要符合所總結的五項構建維度。本文所設計的翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型是以構建網(wǎng)絡學習空間的五個單一維度和復合維度為根本基礎,以落實翻轉課堂為指導理念,將整體模型功效分為:底層支撐基礎、學習空間、研訓空間、管理空間及溝通空間。模型以學習者為中心,教研、管理為輔,主體部分以翻轉課堂課后學習與課上學習為落腳點,把關于學習內容的正式學習情境與非正式學習情境均架構在以自適應學習系統(tǒng)為中心的網(wǎng)絡學習空間模型中。1.底層支撐基礎對應前文所闡述的網(wǎng)絡學習空間技術維度中的內部支撐技術,這是網(wǎng)絡學習空間建設所需要的最基本底層支撐基礎,包括服務器虛擬化、云存儲技術、安全系統(tǒng)和網(wǎng)絡接入四部分,只有具備這些最基礎的底層保障,才能夠支撐網(wǎng)絡學習空間中每個模塊正常、優(yōu)良運行。2.學習空間該模塊是整個網(wǎng)絡學習空間中最核心的部分,也是落實翻轉課堂策略影響因素和網(wǎng)絡學習空間五維建構要素的具體體現(xiàn)。學習空間的主體是學習者,其能力維度是構成用戶模型(UM)的主體要素,在學習目標清晰的前提下,學習者通過工具的支持、共同體協(xié)作和遵守分工職責與相關規(guī)則,將在課后完成知識傳遞,在課上達成知識內化。該模型以LOAS為核心部件,也包括DM、GM、UM、AM、PM核心要素,但是,根據(jù)翻轉課堂的典型兩階段模式,將每個要素都分為了知識傳遞和知識內化兩個階段,分別在圖中以t和i進行標識。在知識傳遞階段主要集中于如何將傳統(tǒng)課堂學習的內容以適合的資源類型及學習序列呈現(xiàn)給學習者。通過對學習者學習風格和認知風格的分析得出學習者的學習偏好和認知狀態(tài),運用數(shù)據(jù)挖掘、學習分析技術等為學習者編制適合的學習目標、呈現(xiàn)符合其認知特點和學習風格的媒體類型,并且通過符合其能力的測試項目讓教師掌握其學習情況,從而使學習者完成知識傳遞過程。在知識內化階段主要集中于對教師所實施的翻轉課堂模式課程組織中學生參與課堂活動的觀察和分析,通過對學習者個性特點的分析為其推薦個性化的學習策略,通過自適應引擎將學習活動序列和學習內容適應性地呈現(xiàn)給學習者,以完成網(wǎng)絡學習空間中個性化學習活動和學習過程跟蹤評價等功能。3.研訓空間研訓是促進教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑,研訓空間主要為提高教師教育教學素質、優(yōu)化課堂質量提供支持。能夠通過視頻錄制工具、學科工具軟件和仿真實驗室等支持學科內容資源與媒體的編寫與創(chuàng)作,支持個體備課、集體備課、教學觀摩、專家培訓、交流研討等,從而促進翻轉課堂模式的更好落實。4.管理空間管理空間有效支撐網(wǎng)絡學習空間溝通管理構建維度中的管理功用,為網(wǎng)絡學習空間進行正常優(yōu)質教育教學提供了牢固的保障機制。該空間既包括了教師對學生的管理,如及時掌握學生課前學習進度和掌握情況、課堂中參與各項活動的效果,對學困生預警預報等;該模塊還按照工作流程支持不同級別的管理人員靈活掌握整體教育教學情況及質量。5.溝通空間會話與溝通是教育教學質量的核心所在,在翻轉課堂模式中無論課前學習還是課堂活動組織,只有能夠有效達成師生間、生生間的有意義會話,才能確保學習的有效性。溝通空間是網(wǎng)絡學習空間溝通管理構建維度中的溝通功用的集中體現(xiàn),將負責教師、學生、家長、管理者甚至社會公眾在整個網(wǎng)絡學習空間中信息的傳遞與分享,另外該空間將與學習空間相輔相成,共同促進深度學習的發(fā)生。
四、翻轉課堂視角下網(wǎng)絡學習空間案例分析與設計
翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型包括一個基礎、四類空間,其中基礎指的是網(wǎng)絡學習空間賴以實施的硬軟件及網(wǎng)絡基礎,四類空間分別是面向學習者的學習空間、面向教師的研訓空間、面向管理者的管理空間,以及各類空間都需要的溝通空間子模塊。在四類空間當中,面向學習者的學習空間無法脫離底層支撐基礎及其他三個空間而獨立存在,但卻位居四類空間中的核心重要位置。下面將從翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間總體設計及學習空間設計兩方面進行案例分析與設計。(一)空間總體設計案例分析從空間服務對象的角度,可以劃分為個人空間和機構空間。其中個人空間又可以根據(jù)建設目標及服務范圍細化為學生空間、學科教師空間、班主任空間、教研主任空間、教研員空間、家長空間等,機構空間也將根據(jù)建設目標及服務范圍細化為班級空間、教研組空間、學校空間、教育局空間等不同類型。在應用翻轉課堂模式的網(wǎng)絡學習空間模型構建實際空間時,需要根據(jù)不同類別用戶或機構的個性化需要延伸模型的核心部件進而構建相適應的功能與服務。在圖3所示的網(wǎng)絡學習空間建設支撐系統(tǒng)[26]中,包括了學生空間、管理者空間、班主任空間、教研員空間、科任空間、家長空間6項個人私有空間,班級空間、年級空間、教育組空間、學??臻g、教育局空間等機構空間,覆蓋了面向學習者的學習空間、面向教師的研訓空間、面向管理者的管理空間,其中也內在涵蓋了溝通空間。該網(wǎng)絡學習建設支撐系統(tǒng)包括了云操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫平臺、云安全系統(tǒng)、云分布存儲、異地容災備份、網(wǎng)絡設施、服務器資源池、云存儲資源池等基礎支撐,覆蓋了翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型中的底層支撐基礎。(二)學習空間案例設計如上分析的案例,雖然能夠覆蓋翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型的一個基礎、四個空間,但是,卻未必能夠有效支撐翻轉課堂模式網(wǎng)絡學習空間模型的核心模塊學習空間的內在機制與原理。翻轉課堂的典型兩階段分別指向知識傳遞和知識內化,知識傳遞環(huán)節(jié)的推理機制與傳統(tǒng)自適應推理機制很類似,因此,在學習空間案例設計中,將針對知識傳遞環(huán)節(jié)直接給出空間設計界面,針對知識內化環(huán)節(jié)給出系統(tǒng)流程圖。在知識傳遞環(huán)節(jié),學習者將見到如圖4所示的學習界面,其中明確指出學習目標和學習指導,媒體資源是系統(tǒng)根據(jù)學習者學習行為進行特點分析得到的學習特點、學習風格,與資源媒體屬性(如抽象或具體、時間長短、背景知識、媒體類型等)進行匹配程度近似計算而甄選的。為了確保學習者的學習投入度,還將設置測驗錨點,在學習過程中監(jiān)測學生的注意力、在學習結束后測驗學生的學習效果。另外,在該環(huán)節(jié),學生還可以進行求助教師解答、與同學交流等其他活動。圖4知識傳遞界面知識內化環(huán)節(jié)貴在學習活動的組織,在翻轉課堂當中,比較集中的活動方式是學生完成作業(yè)、教師進行個別化指導、教師講解共性問題及討論,這就需要提供觀察和分析學生學習過程和效果的功能。隨著翻轉課堂的逐漸深入,在課堂中將逐漸引入與選擇教學模式相關的討論、科學實驗、互動、創(chuàng)新協(xié)作、提問等豐富多樣的活動,因而,學生的活動既包括必選活動,又包括通過對學習者個性特點分析為其推薦個性化的學習策略和活動。本案例將知識內化環(huán)節(jié)設計為首先查看學生的課前學習情況及反饋(對應學情分析功能),對學生所遇到的集中問題將進行集體解析,對個別學生遇到的非普遍性問題教師則會采取個性化輔導的方式(對應個性輔導功能);然后系統(tǒng)判定是否有其他活動(討論、科學實驗、互動、創(chuàng)新協(xié)作、提問等),如果有其他活動,自適應模型將根據(jù)教師教學活動安排、用戶模型、約束模型、領域模型的綜合推理,進而呈現(xiàn)適合學習者的活動序列并讓學習者依次參與活動。
五、結語
20xx信息化教學設計案例范文1一、概述
《保護我們共同的家園》是高中生物(人教版)必修三第六章第二節(jié),是環(huán)境教育的一個重要教學內容。國際環(huán)境保護形勢的發(fā)展和我國嚴峻的環(huán)境保護形勢,迫切需要加強環(huán)境教育,環(huán)境教育是一種終身教育,每個人從小開始直到離開人世以前一直要接受環(huán)境教育。本節(jié)內容包括關注全球性生態(tài)環(huán)境問題、保護生物多樣性和可持續(xù)發(fā)展人類的必然選擇。涉及范圍廣,知識跨度大,生物圈中種群的數(shù)量非常之多,形態(tài)各異、結構復雜,生命現(xiàn)象表現(xiàn)豐富多彩,其使用價值也就更加多樣化了,學習這節(jié)課學生不僅需要擴散思維、概括、綜合能力,而且更需要學生的信息獲取、處理和表達能力。以往采用傳統(tǒng)的講授法教學,課堂上無法呈現(xiàn)豐富資料、無法創(chuàng)設交互情境、更無法培養(yǎng)學生的信息能力。利用計算機信息存貯量大,處理迅速,方便的人機交互功能,提供了良好的個別化學習環(huán)境等優(yōu)點,使學生能根據(jù)自己的學習能力、理解能力和發(fā)展水平,調節(jié)學習進度和難度,實現(xiàn)因材施教。二、教學目標分析
1.知識目標描述生物多樣性面臨的威脅及其原因,描述所熟悉的珍稀動物的生存現(xiàn)狀。概述生物多樣性保護的意義和措施。
2.能力目標
(1)通過小組討論,制定保護生物多樣性的主要方案,在角色扮演活動中,培養(yǎng)學生收集資料、處理信息、口頭表達、與人合作能力和民主思想;
(2)理解和學會處理在實施保護生物多樣性過程中,所涉及到的重大問題及各種關系,發(fā)展解決實際問題的決策能力。
3.情感、態(tài)度與價值觀目標
(1)通過辯論和協(xié)商怎樣保護白頭葉猴的活動,使學生關注我國特有的珍稀動植物,進一步增強學生關愛生命、熱愛祖國的情感,形成保護生物多樣性的參與意識和公民意識,真正把保護生物多樣性付諸于行動上。
(2)健全法制觀念,認識到保護生物多樣性應全球合作,樹立人與自然和諧發(fā)展理念。
(3)形成保護環(huán)境需要從我做起的意識。
三、學習者特征分析
學生在初中階段學習過人是生物圈的一員等知識,分析過人類活動破壞生態(tài)環(huán)境的實例,在本模塊中也學習了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在實際生活中也接觸了生物多樣性在減少,需要樹立可持續(xù)性觀點等知識。因此在教學中盡量發(fā)揮學生自主學習的能力,關注生態(tài)倫理的道德問題,形成與自然和諧發(fā)展的情感態(tài)度和價值觀。
四、教學策略與設計
根據(jù)現(xiàn)代認知心理學的理論,本節(jié)教學應注重知識的條理性和結構化,強調與學生已有的認知結構相匹配,使其在原有認知結構基礎上,通過計算機的輔助達到同化和順應,從而形成新的認知結構。使CAI更注重于學生學習能力的形成、學習策略的掌握和提供更多的個別化教學選擇,強調教學的主體性,強調充分發(fā)展學生的個性。
根據(jù)教材和學生的特點,結合教學目標,本課可采用的最好學習方法便是學生自主學習方法。這種教學方法是建立在現(xiàn)代建構主義學習理論和創(chuàng)造教育基礎之上的。以學生為中心,教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情景、協(xié)作、會話等學習環(huán)境,充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造精神,最終達到使學生有效地建構當前所學知識的意義與目的。與傳統(tǒng)教學相比,師生關系發(fā)生了互位變化,同時教材變成了學生主動建構意義的對象,多媒體則成了學生認知的工具。這種教學方法有利于學生認知能力、實踐能力以及創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。在多媒體課堂教學活動中,創(chuàng)設多元化的軟、硬件學習環(huán)境,使學生方便地利用多媒體計算機技術,通過人機交互作用去主動地發(fā)現(xiàn)、探索、思考,從而使學生高質高效地獲取知識,培養(yǎng)創(chuàng)造能力。
五、教具準備
1、學校多媒體網(wǎng)絡教室。
2、《生物多樣性及其保護》網(wǎng)頁式課件。
六、教學及課件設計思路
依據(jù)本節(jié)教材內容和教學目標,采取以下的教學流程:問題導入自主探究交流合作歸納小結練習反饋。通過講授和學生操作計算機,以討論、談話組織整個教學過程。
讓學生自己通過網(wǎng)頁瀏覽,自主、主動地參與探究,可以懂得知識是怎樣從對資料的解釋中產生的,可以把學生引向一個涉及到方法論且充滿了探究精神的研究過程,從而有助于學生理解科學的本質和科學探究的一般方法。
20xx信息化教學設計案例范文2教學目標:
1、認識11個生字,認識兩個偏旁蟲目
2、正確流利地朗讀課文,背誦課文
3、知道小雞、小鴨、小狗、小馬這四種動物爪蹄子的不同形狀以及青蛙冬眠的特點。
教學重點:識字及朗讀
教學難點:四種動物爪蹄子的不同形狀以及青蛙冬眠的特點
教具:小雞圖、小鴨圖、小狗圖、小馬圖、多媒體課件
教學過程:
一、游戲激趣。
師:小朋友們好,今天上課教室里有什么不一樣啊?這么多老師想知道哪位小朋友今天表現(xiàn)最棒呢!想不想好好表現(xiàn)啊?(想)真好。那老師們要先看哪位小朋友坐得最端正,坐姿最美!我們把自己準備好的禮物送給后面的老師好不好?
生:展示自己的畫畫作品。老師邊收集,邊肯定。并建議自主送給后面的老師。
師:大家畫得真棒!你們真是小畫家。(邊說邊板書課題:小畫家)
請大家讀出來:并自豪的說:我是小畫家!
老師也想做個畫家,想練習畫畫,可是沒有顏料也沒有筆。怎么辦呢?嗯,辦法有了。(老師手蘸白粉在黑板上作畫)你們看老師畫的是什么?挺神奇吧?像不像魔術師啊?
師:(過渡句)孩子們,又一個魔術師來啦!請看大屏幕。
課件出示:冬天雪景,一、二、三張。(貼四張動物圖片)他們說他們也是小畫家,他們在雪地里作畫,他們是:雪地里的小畫家(板書:雪地里的)齊讀題:雪地里的小畫家
二、初讀課文,解決生字詞
1、配樂范讀課文
雪地里的小畫家們給我們帶來了一份禮物一首好聽的兒歌你們聽。
(課件出示)
這首兒歌好聽嗎?它就藏在我們的課本里的p123頁里呢。大家趕緊去找找看!(生找老師出示課題)請齊讀課題
2、我們也想讀讀它是嗎?請用自己喜歡的方式讀課文吧。注意要讀準字音哦。
3、檢查生字詞掌握情況
a小雞給我們送來了一些字詞卡呢。我們一起試著認認它們好嗎?
課件出示:字詞卡
b小狗說:這樣還不算識字大王呢,要把生字娃娃單獨認清就送給你神秘的禮物呢。想不想試試?好!
課件:帶拼音的生字蘋果樹(讀拼音,想記法。)
小鴨說:要把生字寶寶送回去,蘋果就給你吃啦!
課件出示:沒有拼音的生字蘋果樹(指名讀,開火車讀。齊讀)
小馬說:大家讀得多認真啊,這樣吧,我就請你們這些小畫家們一起去欣賞欣賞我們小動物們雪地作畫吧!愿意去嗎?那好。咱們出發(fā)吧!
三、學習課文
1、過渡句:這天我們在動物們的家推開窗戶一看:呀----下雪啦!下雪啦!
課件出示:下雪啦!下雪啦!這句話(抓住朗讀指導、感嘆號的認識來教學)
學習第二句(出示課件)抓住一群來講。引出成語三五成群
口頭練習:老師一人站在講臺上。
后面有一聽課的老師。
3、學習第三、四句他們都是誰呀?畫了什么畫呢?課件出示四種動物在雪地走過的圖
4、學習第五句這些小畫家是怎樣畫畫的?
出示第五句這些小畫家真了不起啊!在雪地里能畫出這么漂亮的畫來,它們可開心了。都在互相欣賞著這一幅幅美麗神奇的畫呢
5、學習第六、七句
師:呀!突然小狗想起來了:咦!好朋友青蛙去哪了?
課件出示六、七句大屏幕青蛙為什么沒參加?(它在洞里睡著啦!)
我們去叫醒它,讓它和小畫家們一起畫畫好嗎?生:(不好)
師:為什么呢?(了解冬眠)課件出示冬眠的兩幅圖
四、小結全文
今天我們一起去參觀了動物們雪地作畫,可漂亮了!小畫家們不但能畫畫,還能寫詩呢!我們再去讀讀它,好嗎?
課件出示全文的內容。要求齊讀,小組讀。男女生讀。
五、復習鞏固:幫小畫家找作品
1、小畫家們回家了。它們的作品還在呢。可老師忘了誰畫什么了。誰愿意上臺來幫幫老師啊?(生上臺貼畫)
2、大屏幕檢查是否正確
3、為什么它們能畫那些畫呢?誰最聰明來告訴大家?
20xx信息化教學設計案例范文3一、設計指導思想和理論依據(jù)
指導思想
堅持以學生為主體的教學思想,通過學生在教學中探索和教師點撥相結合,達到探究性學習的最大成效。在整個教學過程中,采取探究、討論、答疑、實踐等手段,始終貫穿探究性協(xié)作學習的精神,使得學生在自主學習與合作學習相輔相成的過程中獲得一定的情感體驗與知識、技能。
理論依據(jù)
堅持以教師為主導,以學生為主體的教育理念,以教師啟發(fā)式學習和探究性協(xié)作學習相結合的教學思想,教師作為主導者的身份引導學生有所啟迪,并協(xié)助學生順利開展探究性協(xié)作學習。在整個教學過程中,始終鼓勵學生敢于質疑,敢于發(fā)現(xiàn)問題,體現(xiàn)探究性協(xié)作學習在培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維,以及在實踐中獲得真實情感體驗的優(yōu)勢。教學過程中充分發(fā)揮個體學習的主動性,使得學生在學習過程中學會思考、學會學習、學會合作。
語文課程既要注重語文知識的積累,也要注重學生的實踐和情感體驗對語文素養(yǎng)的提高,在鼓勵學生探究性協(xié)作學習的同時,還要注重培養(yǎng)學生自行解決問題的能力,并以此收獲一定的情感體驗,促進學生正確價值觀的形成。自學與合作學習并重,根據(jù)教授教學內容及學生特征分析和課堂教學的實際情況,靈活調整教學方式及學生學習方式。
二、教學內容分析、學習者特征分析
依據(jù)新課標以及培養(yǎng)信息化新型人才的要求,我們將根據(jù)以下四個維度對教學內容進行分析:
知識與技能
1、在朗讀中培養(yǎng)學生的情感體驗
2、讓學生帶著現(xiàn)代思辨的觀念審讀作品,樹立正確的人生觀和世界觀。
3、增加學生的文言積累,提高學生閱讀和賞析文言文的能力
1、熟悉掌握字詞句,歸納總結。
(1)通假字屬、憑
(2)一詞多義:固、適、逝、苛、雖;
(3)詞類適用:東、西、侶、友、舞、泣;
(4)特殊句式:客有吹洞簫者(定語后置)、何為其然也(賓語前置)、而今安在哉(賓語前置)。
2、學會理清文章的思路,扣住每段的寫景主體或敘事、議論內容來歸納整合,寫出每一段段落大意。
過程與方法
1、老師引導學生進行課文學習,通過朗讀、討論等手段增強學生的情感體驗;
2、小組團隊合作探究,培養(yǎng)探究和合作學習的能力;
3、教學過程教師發(fā)揮主導作用,引導培養(yǎng)學生的探究合作,調動學生的情緒,增加情感體驗,提高理性分析的能力。
情感態(tài)度與價值觀
1、了解作者的寫作背景,體驗作者情感;
2、培養(yǎng)學生的語文素養(yǎng);
3、通過課堂協(xié)作、討論培養(yǎng)學生的交流能力和合作能力。
4、從歷史發(fā)展的角度理解古代作品的內容價值,用現(xiàn)代觀念審視作品,從而樹立積極健康的人生觀、處世觀。
信息素養(yǎng)
通過利用互聯(lián)網(wǎng)進行探究性學習,培養(yǎng)學生信息檢索、識別和運用的能力。
三、利用教學環(huán)境與資源分析
四、設計師生活動,確定教學模式與教學過程
大家都說了自己看了天門山的圖片之后的感受,很多年前,詩人李白也去到了天門山,看到了這樣的美景,很有感觸,于是寫下了《望天門山》這首詩。和大家分享相關的小學古詩教學設計案例資料,歡迎你的參閱。
古詩三首
《望天門山》
教學要求:
1.會認本課的7個生字,會寫“斷、楚、孤、帆”等13個字。
2.能理解古詩的意思,體會古詩表達的意境以及詩人所表達的思想感情。
3.正確、流利、有感情地朗讀并背誦古詩。
4.能正確默寫《望天門山》。
教學重點:
1.有感情地誦讀古詩。
2.理解古詩大意。
教學難點:
體會古詩表達的意境以及詩人的思想感情。
課前準備:
多媒體課件;田字格貼。
教學時間:
1課時
教學過程:
一、觀賞圖片,揭示課題。
1.導語:同學們,我們的祖國幅員遼闊,山河壯麗。大家看--(課件播放天門山圖片)
2.師:大家知道這是哪里嗎?這就是位于安徽和縣與當涂縣西南的長江兩岸。兩山隔江相對,形同門戶,所以又被叫做天門山,誰來說說自己看了這些圖片之后有什么感受?
3.師抽答。
4.大家都說了自己看了天門山的圖片之后的感受,很多年前,詩人李白也去到了天門山,看到了這樣的美景,很有感觸,于是寫下了《望天門山》這首詩。
5.下面請大家齊讀課題--《望天門山》(教師板書課題)
二、初讀古詩,整體感知。
1.學生自由朗讀,要求讀準字音,讀通詩句。
2.指導生字的讀音。
3.全班齊讀,分小組讀,反饋讀。
4.教師出示節(jié)奏劃分,指導學生讀出節(jié)奏及古詩的韻律。(課件出示)
三、逐句品讀,理解詩意。
1.再請同學們自由朗讀,標示出不理解的字、詞。(教師將詩句寫在黑板上)
2.指名反饋:哪些字、詞無法理解?(天門:天門山。中斷:從中間割斷。至此回:到這里回旋。出:聳出來。孤帆:單獨一只船。帆:船上的風帆,指代船。)
3.多媒體出示課文插圖,引導學生圖文結合,理解古詩的意思。(先抽同學逐句解釋,再指導全詩一起說一說。)
詩文解釋:浩蕩東流的長江沖破天門山奔騰而去。碧綠的江水到這里突然轉了個彎,向北流去。兩岸的青山相互對峙,一只小船從太陽升起的地方悠悠駛來。
四、再現(xiàn)畫面,體會意境。
1.教師示范閱讀,學生閉目想象。
2.指名反饋:腦海中出現(xiàn)了怎樣的畫面?(一句詩,一幅畫)
3.感悟動詞“斷、開、流、回”的氣勢磅礴。
4.指導學生讀出雄偉磅礴的氣勢。
5.教師:同學們,這首古詩,緊扣一個“望”字,通過對天門山兩岸景色的描繪展示了祖國山河的壯麗雄偉,詩人借景抒發(fā)了對祖國山河的熱愛。(板書“雄偉秀麗、對祖國山河的熱愛之情”)
6.配樂有感情朗讀,熟讀成誦。
五、課堂小結,布置作業(yè)。
1.指導書寫“斷、楚”。
2.教師總結:麗日照著江水,一葉輕舟在江上而行,駛過臨江兩岸的青山翠峰,這是一幅十分愜意和美好的圖景。李白借助這些雄麗的景色,表達了對祖國河山的熱愛,以及自己豁達、寬闊的胸襟。
3.背誦并默寫古詩。
4.為生字“斷、楚、孤、帆”組詞。
板書設計:
望天門山
天門中斷—楚江開
碧水東流—至此回
氣勢磅礴 雄偉秀麗
青山—相對出
孤帆—日邊來
山水相映 對祖國山河的熱愛之情
《飲湖上初晴后雨》
教學要求:
1.學會本課生字,理解詩句的意思。
2.有感情地朗讀古詩,并能背誦。訓練學生自我感悟詩句意思的能力。
3.體會詩人對大自然的熱愛,對生活的熱愛。
4.通過理解詩句,感受自然之美,語言文字之美,陶冶學生愛美的情趣,提高鑒賞美的能力。
教學重難點:
1.理解詩句,了解古詩所描寫的景物,體會作者所表達的思想感情。
2.有感情地朗讀古詩、背誦古詩。
課前準備:
多媒體課件
教學時間:
1課時
教學過程:
一、創(chuàng)設情景、激情導入。
1.播放古曲《春江花月夜》
2.激發(fā)想象:請同學們仔細聆聽這首著名的曲子,想象一下你仿佛看到了怎樣的景象,這使你產生了一種怎樣的感受。
3.遷移導入:詩歌和音樂一樣,它們的美需要我們用心去想象、感受、體會。提起這首詩的作者蘇軾,可以說是家喻戶曉,你愿意讀讀他的詩歌嗎?(學生可以朗讀、背誦、或用歌唱等多種形式來匯報,教師可以和學生共同吟唱《水調歌頭》,既活躍了課堂氣氛,又加深了對蘇軾的了解。)
4.揭題:這節(jié)課我們就來學習、欣賞蘇軾的《飲湖上初晴后雨》。教師范讀。
二、引導自學,學有所得。
1.請同學們回憶一下自學古詩的方法,再根據(jù)自己的學習特點選擇適合自己的方法來進行學習。學生交流自己設計的學習方法。
2.教師推薦學法,(1)熟讀中理解題意、詩意。(2)借助字典、資料來理解題意、詞意,講出重點詞的意思。(3)由詞到句串講詩意。(4)熟讀成誦。(5)提出疑問,合作解決。
3.學生自學、教師參加入學習小組中,適時引導。
4.學生進行自學匯報:教師在匯報環(huán)節(jié)中主要起到引領作用,使學生匯報有序進行??梢韵壤收b古詩,然后匯報題意,再講詞意詩意。
教師提出認真聽取他人匯報的要求:
(1)學會聆聽,找出優(yōu)點。(2)不足之處,加以補充。(3)取人之長,補己之短。
三、欣賞古詩,體會意境。
1.過渡:剛才我們初步通過學習這首古詩,了解這首詩的大意,但如果我們想領略其中的美,還遠遠不夠,你有什么好辦法嗎?
2.學生各抒己見,教師對好的方法要予以肯定。
3.教師提出詩歌審美三法:
第一法:讀中感受詩歌韻律美。
第二法:想象中感受詩歌畫面美。
第三法:用心體會詩歌意境美。
4.學生分組合作學習。
5.進行審美收獲的匯報交流。
(1)學生匯報通過劃停頓,標重讀,來朗讀詩歌感受到韻律美。教師要適時引導學生用多種方法,各種形式,來有感情的朗讀古詩。
(2)學生匯報通過想象看到的美麗畫面。教師引導學生展示自己的學習成果。喜歡表達的同學說說這里的山、水、雨是怎么樣的美麗。喜歡畫畫的同學來畫畫西湖晴雨時不同的景象,從而感受畫面美。
(3)感受西湖的人性美。(課件出示:美女西施)
讓學生用自己的語言來形容一下她的美,注意體會濃妝與淡妝兩種不同風格的美,同時教師要滲透正確的審美思想,使學生從小樹立起正確的審美價值觀。
引導學生質疑:為什么詩人把西湖比做西子呢?(課件展示:西湖晴天、雨天時兩種不同的風光)
引發(fā)學生進行積極的聯(lián)想,體會作者用西子的兩種美麗來比喻西湖的晴雨不同之美,妙不可言。
(4)感悟意境,體會情感。
空蒙的山,閃動光影的水,迷蒙細雨構成了西湖的美,如果你置身其中,你能體會到什么樣的意境呢,你想說些什么。
再引導學生進一步體會到詩人的感受——飽含對祖國大好河山的熱愛之情。這時可以適時補充:杭州是蘇軾的第二故鄉(xiāng),他深受百姓愛戴,所以對西湖有著特殊的愛戀之情。
(5)有感情的配樂朗讀。
四、課外延伸:朗讀描寫西湖的詩詞。
五、師生互相交流學習的收獲。
板書設計:
飲湖上初晴后雨
西湖晴:水——瀲滟
雨:山——空蒙比西子(嬌艷、迷人)
《望洞庭》
教學要求:
1.正確、流利、有感情地朗讀古詩,背誦古詩。
2.能憑借課文插圖或通過理解古詩大意;課外吟誦劉禹錫的其它古詩。
3.感悟古詩的意境,體會詩人的思想感情,激發(fā)學生對洞庭湖的喜愛和贊美之情,使學生受到美的熏陶。
教學重點:
想像這首詩描繪的優(yōu)美景象,感受詩人筆下的月夜洞庭山水的柔美皎潔和精美絕倫,背誦古詩。
教學難點:
理解詞語“兩相和”、“白銀盤”和“青螺”,感悟詩境,體會詩人對洞庭湖的喜愛與贊美之情。
課前準備:
1.資料搜集:作者劉禹錫的生平,君山的傳說。
2.電化教具:投影片、課文錄音磁帶。
3.實物準備:白盤子、青螺。
教學時間:
1課時
教學過程:
一、整體讀,感知美。
1.導入:同學們,我們偉大的祖國地大物博,山青水秀,美不勝收。今天這節(jié)課,我們將追隨唐代詩人劉禹錫的足跡,到湖南岳陽的洞庭湖走一走,看一看。
板書:望洞庭
2.指名說對劉禹錫和洞庭湖的了解。
劉禹錫,唐代思想家、政治家、文學家,字夢得,洛陽人。劉禹錫工詩能文,兼擅書法。所著有《劉賓客集》。
洞庭湖,我國第二大淡水湖,綿延八百里,煙波浩淼,水天相接,朝暉夕陰,氣象萬千。
3.播放朗讀錄音,學生邊看插圖邊聽讀,整體感知美。
4.自己練讀,達到正確、流利。
5.同位互相查讀,力爭人人過關。
二、理解讀,洞察美。
1.導入:學習古詩,意在讀出它的韻味,它的意境,讀好古詩要做哪些準備工作呢?
2.學生各抒己見。
3.學生讀詩,先說說能夠理解的詞語的意思。
(1)自由理解。
(2)小組內研討。
(3)全班交流。
相:相互 和:和諧 鏡:銅鏡,比喻洞庭湖水面
鏡未磨:未被磨拭過的銅鏡
遙望:遠望
重點研討“鏡未磨”:為什么把湖面比喻成未經磨拭的銅鏡呢?
引導學生想象:作者觀察時恰逢晚間,在月光照映下,湖面迷迷蒙蒙,不是很清楚,而未經磨拭過的銅鏡應該就是一種模糊的感覺。
4.憑借課文插圖,敘說古詩大意。
(1)指導學生觀察課文插圖,發(fā)揮想象,大膽述說古詩意思。
(2)小組內練說,讓平時不愛發(fā)言的同學先說,其余同學做好補充。
(3)指名到臺前看投影上的插圖解說。
重點指導理解“白銀盤里一青螺”:
教師演示:一個大白盤子里放著一顆青螺。讓學生談看到的感受。
質疑:詩中的“白銀盤”是指什么?“一青螺”又指什么?再與課文插圖對照,洞察藝術之美。
古詩大意:秋夜,洞庭湖水清澈透明,與明月的清光交相輝映,顯得十分寧靜、和諧;湖上無風,迷迷蒙蒙的湖面就像未經磨拭的銅鏡一樣。在皓月銀輝下,青翠的君山,清澈的湖水,渾然一體,遠望如同銀盤里放了一顆小巧玲瓏的青螺,十分惹人喜愛。
5.練讀,讀出詩的韻味,感受詩的意境。
(1)自由練讀,想象畫面。
(2)同位賽讀,欣賞插圖。
(3)展示評讀,美化詩境。
6.背誦古詩,水到渠成。
三、對比讀,深化美。
1.投影映示:
望洞庭
潭面鏡未磨, 潭面無風鏡未磨,
湖光秋月和。 湖光秋月兩相和。
洞庭山水翠, 遙望洞庭山水翠,
盤里一青螺。 白銀盤里一青螺。
2.對比讀,比較內容的不同之處,說說原詩的精妙之處。
3.自由理解的基礎上,同位交流。
4.指名匯報。(正因無風,湖面才會如此寧靜、和諧;正因作者在遠望洞庭的山山水水,君山才顯得小巧玲瓏;之所以是“白銀盤”,正因是在皓月銀輝下。)
5.再讀原詩,深化美。
四、延伸讀,升華美。
1.投影映示:
題君山
雍陶
煙波不動影沉沉,
碧色全無翠色深。
疑是水仙梳洗處,
一螺青黛鏡中心。
題君山
方干
曾于方外見麻姑,
聞說君山自古無。
元是昆侖山頂石,
海風吹落洞庭湖。
2.自由練讀后,指名讀。
3.師:自古君山的來歷便充滿神奇色彩,眾說紛紜,流傳著許多美麗的傳說。
4.指名講述課前搜集的有關君山的傳說。
相傳在遠古時代,洞庭湖中并沒有島。每當狂風大作、白浪滔天時,來往船只無處??浚1粣豪送虥],當?shù)厝嗣窨嗖豢把?。這事引起了水下72位螺姑娘的同情。她們忍痛脫下身上的螺殼,結成一個個小島,后來連在一起,就成了今天的君山。君山上的72峰,就是72位螺姑娘變成的。
五、多樣作業(yè),表現(xiàn)美。
1.寫一寫:想象這首詩所描繪的景色,寫下來。
2.畫一畫:把這首詩描繪的景色用多彩的畫筆表現(xiàn)出來。
3.找一找:收集劉禹錫的其它詩作,與同學交流。
板書設計:
看到 聯(lián)想 比喻
湖面鏡未磨→把湖面比作銅鏡
銀盤→把湖面比作銀盤
君山→青螺→把君山比作青螺熱愛
教學反思:
關鍵詞:任務驅動 odbc ado VB程序設計
中圖分類號:G632 文獻標識碼: C 文章編號:1672-1578(2014)7-0255-01
1 教材分析
《VB程序設計》是軟件專業(yè)的基礎學科,對培養(yǎng)學生編程能力和科學思維起著至關重要的作用。本節(jié)課學習的主要內容――“ODBC(開放的數(shù)據(jù)庫連接)和ADO(數(shù)據(jù)庫控件)的應用”――是《VB程序設計》第九章“數(shù)據(jù)庫技術”的開篇內容,它是對數(shù)據(jù)庫連接技術的初步認識。數(shù)據(jù)庫技術作為VB程序設計的高級應用,既是這一章的重點,也是本冊教材的重點,并且對后續(xù)課程《MIS系統(tǒng)開發(fā)》的學習起著關鍵作用。
2 學情分析
《VB程序設計》課程的教學對象是我校計算機專業(yè)二年級學生,經過前一年的學習,他們已經具備了一定的編程能力,熟悉基本控件使用和管理系統(tǒng)界面制作,但對如何利用VB程序設計來管理數(shù)據(jù)庫比較困惑,應用能力有待進一步加強。
3 教育教學目標
知識目標:初步掌握VB與數(shù)據(jù)庫連接技術,了解客戶端與服務器間簡單的數(shù)據(jù)交換。
能力目標:提高學生綜合運用VB和數(shù)據(jù)庫技術解決實際問題的能力。
情感、態(tài)度與價值觀目標:激發(fā)學生學習程序設計的興趣,培養(yǎng)學生自主學習、互相協(xié)作的學習習慣和創(chuàng)新精神。
4 教學重點與難點
教學重點:利用ODBC數(shù)據(jù)源設置和ADO數(shù)據(jù)控件,實現(xiàn)信息注冊、登錄驗證。
教學難點:數(shù)據(jù)庫的連接技術應用―注冊、驗證。應用數(shù)據(jù)控件的連接和結果集對象的相關屬性設置,訪問服務器數(shù)據(jù)庫。
5 教法分析
計算機專業(yè)教學大綱明確指出:知識及技能的傳授應以完成典型“任務”為主。本課采用“任務驅動法”展開教學。注重模擬實際任務,通過學生交流,教師引領的方式,以實例作為知識的載體,由實例引導學生的行為,在對比探究過程中使之主動發(fā)現(xiàn)、分析和處理問題,從而獲得真正的知識和能力。
前幾章教學介紹基本控件使用、流程控制語句時都曾用到“模擬QQ聊天”這個實例,本章再次采用,便于學生形成系統(tǒng)深入的認識。
6 教學過程設計
6.1課前準備
【學生準備】(1)將此前所做QQ聊天程序與實際 “騰訊QQ軟件”在功能上進行對比。(2)復習計算機英語中與本節(jié)相關單詞。
【教師準備】基于SQL環(huán)境的QQ數(shù)據(jù)庫及用戶表。
6.2課堂教學
(1)創(chuàng)設情境,引出新課。
【提出問題】有關QQ的提問:“同學們對QQ聊天都不陌生,那么,大家是否知道QQ號是怎么來的?”,“申請QQ號碼要填寫個人信息,這些個人信息到哪里去了?”
【學生交流】學生經過分析得出結論:個人信息放到了騰訊的“數(shù)據(jù)庫服務器”里面。向數(shù)據(jù)庫服務器添加信息可以使用VB數(shù)據(jù)庫連接技術。
【設計目的】創(chuàng)設問題情境,引出學生感興趣的事例,激發(fā)學生的學習興趣,順利切入課題,學生主動愉快的開始學習。
6.3教學演示,示范新知
【學生探索】根據(jù)教材自主學習,進行系統(tǒng)DSN設置,完成應用程序與數(shù)據(jù)庫之間聯(lián)接。
【教師提示】注意三點:(1)驅動程序的選擇;(2)服務器的選擇;(3)數(shù)據(jù)庫的選擇
【教師歸納】開放的數(shù)據(jù)庫連接設置和ADO數(shù)據(jù)控件引用的目的是,搭建服務器和客戶端的橋梁。
【總結提升】“注冊”要按連接數(shù)據(jù)庫――訪問數(shù)據(jù)表――寫入數(shù)據(jù)三步走。
【設計目的】這一環(huán)節(jié)是本節(jié)課的重點內容,學生通過自主探究掌握ODBC創(chuàng)建數(shù)據(jù)源的方法,并結合教師演示模仿體驗,理解ADO控件的聯(lián)接和結果集對象的屬性設置等復雜問題,初步掌握個人信息寫入數(shù)據(jù)庫服務器的程序編寫,完成用戶信息注冊。
6.4任務驅動,層層深入
任務:編程,將申請資料中的“性別”、“密碼”寫入數(shù)據(jù)庫。
(選做:“國家”、“省份”數(shù)據(jù)的寫入)
【教師活動】提示學生注意單選按鈕取值、密碼一致性驗證。
【學生活動】編程:將申請資料中的“性別”、“密碼”寫入數(shù)據(jù)庫。
【教師活動】教師觀察、指導、點評。對出現(xiàn)的共性問題,用廣播進行示范。
【設計目的】本任務涉及單選按鈕取值、密碼一致性驗證,目的是檢驗學生對新知識的掌握情況,同時避免學生淺表層次的思維活動,加深對數(shù)據(jù)庫連接技術的理解。任務的層次性易于不同水平的學生接受新知,如:本任務中國家、省份的選擇這樣的下拉列表框給學有余力的同學預留更大的操作空間。
6.5課堂練習,鞏固創(chuàng)新
(布置練習:“查看修改個人資料”)
【學生活動】在這一環(huán)節(jié)中,學生分為四個小組,以快速、準確編寫“查看和修改個人資料”程序為題展開竟賽。各組互相交流、評價,展示優(yōu)秀作品。
【教師活動】教師以一個幫助者、促進者、協(xié)商者的角色參與其中,給予學生引導和幫助,最后點評,鼓勵學生能有所創(chuàng)新地完成任務。
【設計目的】鞏固對教學重、難點的的理解掌握,并學會靈活、合理的運用。
6.6課下調查,靈活運用
通過以上一系列問題的探究,學生已經基本掌握了數(shù)據(jù)庫的連接技術,并對教學難點數(shù)據(jù)庫的連接驗證有了初步的認識。在此基礎上布置以下作業(yè),對本節(jié)課的內容進一步拓展和深化,以便學生將來靈活運用所學知識。
(1)結合學生手中的國家助學金發(fā)放卡,進行自動取款機功能分析調查,分別畫出取款、余額查詢和密碼修改的流程圖。
(2)思考:你了解的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如:新生入學登記、圖書借閱),能用VB編程實現(xiàn)它的哪些功能?