中学3D打印科学课程教学设计及实践研究
发布时间：2021-01-19 03:00
随着社会现代科技的高速发达,科学教育对国家和社会的价值不言而喻。我国中学科学课程作为体现科学本质的课程,应立足学生发展、引导学生认识科学本质,但由于缺乏教学材料和实践的指导,科学素养教育多停留于空洞的口号和空泛的形式。3D打印作为科学技术与综合实践课的良好载体,为中学科学教育提供了新思路。本研究选取3D打印作为科学课程的教学内容,基于建构主义学习理论、5W传播理论,运用文献研究法、问卷调查法、基于设计的研究等研究方法,开展了H中学科学课了教学设计及实践研究。本研究的教学设计首先基于H中学科学教学的现状调查,利用前测问卷对教学对象进行调查分析,以我国中学科学课程纲要为标准确定三维教学目标,结合3D打印技术的特点设计教学内容主题,从内容和方法两方面确定教学评价。研究者在H中学进行了一个月的教学实践后,前后测问卷数据的对比、学生作品、课堂观察量表的分析显示,本研究的教学目标基本实现,教学效果较好,学生对科学的兴趣度明显提高。但学生学习能力的差异、教学环境及设备等因素,也导致教学效果存在不足。基于教学实践过程的可取之处与不足之处,为更好提升教学效果,从降低主题难度,改进教学内容;丰富学习方式,...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
D打印科学课程教学设计与实践研究思路图
.2 关于 3D 打印的研究1. 3D 打印研究的文献计量分析2012 年英国经济学杂志《The Economist》的一篇关于第三次工业革命的封章被认为是新一轮 3D 打印浪潮的开端。在中国知网学术文献总库以“关键词搜索范围，输入“3D 打印”，2012 年至 2019 年 3 月 31 日的文献中，共检索08 篇文献。这些文献按发表年度的数量统计如图 2-1 所示，可以看出：新一 打印概念提出后的两到四年内研究热度迅速上升，文献发表数量成倍增加；17 年-2018 年文献发表数量增速减缓；根据中国知网现有数据趋势预测，2全年文献数量约为 1481 篇。在科学技术发展还未成熟时，各学科领域纷纷提本学科相关的应用研究，文献增速较快；随着技术的愈加成熟，3D 打印普及域越来越广泛，研究热度减缓。但从整体态势看，3D 打印的相关研究仍呈现趋势。
图 2-3 5W 理论模型图在该理论中“谁”是传播者，在传播过程中负责信息的收集、加工，形成系统而全面的资料，并进行内容的传递。“说什么”是传播的内容，由语言、视频及图片等有意义的符号组成的信息组合。“渠道”是内容信息传递所需要借助的媒介或载体，可以是电话、信件等人际交流媒介，也可以是报纸、广播、电视等大众传播媒介。“对谁”是信息的受众，也是传播的最终对象。“效果”是信息传播给受众后，其认知、行为、情感各层面所产生的变化，这也是检验传播活动是否成功的重要尺度。②将 5W 传播模式应用于教学设计（如图 2-4 所示），教学过程设计所需要的要素将变为：教师或者其他信息源、教学内容、教学媒体、教学对象、教学效果，在教学设计过程中还包括教学目标、教学环境等要素，说明教学过程具有双向性的特点，教学内容传播给教学对象，教学对象接受和理解知识的同时产生教学效果反馈给教师，进行调整完善再传播。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于科学思维能力培养的5E教学模式的探讨——以“克隆技术”一节课为例[J]. 黄葳. 中学生物学. 2018(10)
[2]基于“5E”教学模式促进科学本质理解的教学实践——以“磁场”教学为例[J]. 汪晓. 物理教学. 2018(09)
[3]提高课堂教学效果的要素研究[J]. 张同乐. 信阳农林学院学报. 2018(03)
[4]3D打印技术在设计创新教育领域的应用发展研究[J]. 李勇,马洪杰. 设计. 2018(05)
[5]3D打印 体验看得见的学习[J]. 白晓晶,李国云. 中国现代教育装备. 2018(04)
[6]21世纪以来中美科学教育课程改革比较研究[J]. 赵瑶. 教育现代化. 2018(07)
[7]3D打印技术的研究现状及发展趋势[J]. 刘嘉和,徐铭作,何懿琳,董子恒. 科技传播. 2018(03)
[8]3D打印在教学中的应用[J]. 路媛媛. 黑龙江科学. 2018(03)
[9]3D打印综述[J]. 李宽,宋春华,蔡萧遥,邓杰,周洪婷,杨芯萍. 汽车实用技术. 2018(03)
[10]3D打印技术在中学技术教育中的应用[J]. 钱辰涞,倪梁怡. 电脑知识与技术. 2018(03)
博士论文
[1]我国综合科学课程内容统整研究[D]. 孙丹儿.华东师范大学 2010
硕士论文
[1]“5E教学模式”在初中生物学教学中的实践研究[D]. 黄蕊.四川师范大学 2018
[2]小学科学课程实施现状及影响因素研究[D]. 赵杰.河北师范大学 2018
[3]中小学课堂教学评价量表及其比较研究[D]. 杨金月.南京师范大学 2018
[4]初中科学课堂问题设计有效性研究[D]. 盛琼.上海师范大学 2018
[5]教师的教学特征对教学效果的影响研究[D]. 郝淼.河北师范大学 2017
[6]STEM教育视域下中国中小学科学教育改革研究[D]. 刘涛.河南师范大学 2017
[7]探究式教学策略与教学效果研究[D]. 江毅.南昌大学 2017
[8]STEM视角下的中小学3D打印区域课程开发研究[D]. 潘士杰.温州大学 2017
[9]中学3D打印校本课程开发研究[D]. 王莉.陕西师范大学 2017
[10]初中科学功能教室的开发与应用研究[D]. 潘锦培.杭州师范大学 2017
本文编号：2986203
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
D打印科学课程教学设计与实践研究思路图
.2 关于 3D 打印的研究1. 3D 打印研究的文献计量分析2012 年英国经济学杂志《The Economist》的一篇关于第三次工业革命的封章被认为是新一轮 3D 打印浪潮的开端。在中国知网学术文献总库以“关键词搜索范围，输入“3D 打印”，2012 年至 2019 年 3 月 31 日的文献中，共检索08 篇文献。这些文献按发表年度的数量统计如图 2-1 所示，可以看出：新一 打印概念提出后的两到四年内研究热度迅速上升，文献发表数量成倍增加；17 年-2018 年文献发表数量增速减缓；根据中国知网现有数据趋势预测，2全年文献数量约为 1481 篇。在科学技术发展还未成熟时，各学科领域纷纷提本学科相关的应用研究，文献增速较快；随着技术的愈加成熟，3D 打印普及域越来越广泛，研究热度减缓。但从整体态势看，3D 打印的相关研究仍呈现趋势。
图 2-3 5W 理论模型图在该理论中“谁”是传播者，在传播过程中负责信息的收集、加工，形成系统而全面的资料，并进行内容的传递。“说什么”是传播的内容，由语言、视频及图片等有意义的符号组成的信息组合。“渠道”是内容信息传递所需要借助的媒介或载体，可以是电话、信件等人际交流媒介，也可以是报纸、广播、电视等大众传播媒介。“对谁”是信息的受众，也是传播的最终对象。“效果”是信息传播给受众后，其认知、行为、情感各层面所产生的变化，这也是检验传播活动是否成功的重要尺度。②将 5W 传播模式应用于教学设计（如图 2-4 所示），教学过程设计所需要的要素将变为：教师或者其他信息源、教学内容、教学媒体、教学对象、教学效果，在教学设计过程中还包括教学目标、教学环境等要素，说明教学过程具有双向性的特点，教学内容传播给教学对象，教学对象接受和理解知识的同时产生教学效果反馈给教师，进行调整完善再传播。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于科学思维能力培养的5E教学模式的探讨——以“克隆技术”一节课为例[J]. 黄葳. 中学生物学. 2018(10)
[2]基于“5E”教学模式促进科学本质理解的教学实践——以“磁场”教学为例[J]. 汪晓. 物理教学. 2018(09)
[3]提高课堂教学效果的要素研究[J]. 张同乐. 信阳农林学院学报. 2018(03)
[4]3D打印技术在设计创新教育领域的应用发展研究[J]. 李勇,马洪杰. 设计. 2018(05)
[5]3D打印 体验看得见的学习[J]. 白晓晶,李国云. 中国现代教育装备. 2018(04)
[6]21世纪以来中美科学教育课程改革比较研究[J]. 赵瑶. 教育现代化. 2018(07)
[7]3D打印技术的研究现状及发展趋势[J]. 刘嘉和,徐铭作,何懿琳,董子恒. 科技传播. 2018(03)
[8]3D打印在教学中的应用[J]. 路媛媛. 黑龙江科学. 2018(03)
[9]3D打印综述[J]. 李宽,宋春华,蔡萧遥,邓杰,周洪婷,杨芯萍. 汽车实用技术. 2018(03)
[10]3D打印技术在中学技术教育中的应用[J]. 钱辰涞,倪梁怡. 电脑知识与技术. 2018(03)
博士论文
[1]我国综合科学课程内容统整研究[D]. 孙丹儿.华东师范大学 2010
硕士论文
[1]“5E教学模式”在初中生物学教学中的实践研究[D]. 黄蕊.四川师范大学 2018
[2]小学科学课程实施现状及影响因素研究[D]. 赵杰.河北师范大学 2018
[3]中小学课堂教学评价量表及其比较研究[D]. 杨金月.南京师范大学 2018
[4]初中科学课堂问题设计有效性研究[D]. 盛琼.上海师范大学 2018
[5]教师的教学特征对教学效果的影响研究[D]. 郝淼.河北师范大学 2017
[6]STEM教育视域下中国中小学科学教育改革研究[D]. 刘涛.河南师范大学 2017
[7]探究式教学策略与教学效果研究[D]. 江毅.南昌大学 2017
[8]STEM视角下的中小学3D打印区域课程开发研究[D]. 潘士杰.温州大学 2017
[9]中学3D打印校本课程开发研究[D]. 王莉.陕西师范大学 2017
[10]初中科学功能教室的开发与应用研究[D]. 潘锦培.杭州师范大学 2017
本文编号：2986203
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