科学实践活动范例

科学实践活动

科学实践活动范文1

教育要充分尊重儿童成长需求,发展核心素养,让每个个体充盈成长。尊重儿童成长需求是课程改革的原动力,培养学生核心素养是课程改革的着力点。基础教育课程应着眼于学生今后发展的需求,今天提供给学生什么样的课程促其成长,明天学生就会带着什么样的能力在社会生存。北京市朝阳区劲松第四小学以“促进学生个性健康发展”为办学理念,在此基础上提炼出校训“做最好的我”,并将其分为“做文明的我”“做智慧的我”“做健康的我”“做尚美的我”“做国际的我”五个方面,落实学校“全面发展,学有特长”的育人目标。

二、统筹管理,突出实践,整合学科

加强学科内、学科间的联系与整合,是落实新课程计划的关键。但是现实中往往存在教育思想、教学资源统筹使用、教学安排等方面的诸多挑战。对此,学校主动研究,积极实践,探索学科实践的有效方式。

1.基于课程实施需求,完善机制,统筹管理

为保证新课程计划在学校的每一门学科落实,让每一位教师都参与,让每一个学生都全面发展,学校创建了“3+3课程管理模式”,完善三个机制,即跨学科教研机制、课程协同落实机制、激励评价机制;着力三个统筹,即统筹学科、统筹资源、统筹人员。完善机制促使多学科教师能够基于学生的需求协同落实,加强统筹帮助教师节省时间精力,提高课程实施的效率。在学时安排上,全年52周,教学时间39周、假期(寒暑假、国家法定节假日等)13周。每学年上课35周、复习考试2周、学校机动2周(用于安排学校传统活动、文化节、运动会、游学等)。每周按5天安排教学,学时实行总量控制。一至二年级周学时总量不超过1170分钟,三至六年级周学时总量不超过1350分钟。

2.基于各学科的相关内容,构建学科实践活动体系

学校在充分调研与继承的基础上,在课程设置上对综合实践活动进行了重新设计,每周二下午半天作为学生学科实践活动时间,并且按照文件要求每学期设计了15次活动,其中10次校内活动采取了校级统筹、年级实施的推进策略,5次校外活动按照市、区、学校三级1:2:2的比例实施。在此基础上学校又从宏观、中观、微观不同层面进行系统规划,建立学校内部可行的课程体系,使落实《市区课程设置方案》具有全面、科学、可持续发展的长期效应,避免局部短期和应时短视教育行为的弊端。(1)宏观层面。依据资源特点及学科联系点,开展校外实践活动;结合学校育人目标和特色开展校内综合主题活动。可以拓展课程的空间,充分利用校外课程资源;结合学校育人目标设计实践活动;课程实施方式多样化。实施方式:结合学校科技节、艺术节、多元文化节、运动会等内容开展相关实践活动;依据《劲松四小学生社会实践导学手册》、社会大课堂基地开展校内外相结合的实践活动。(2)中观层面。围绕教学内容,寻找多学科交叉点,突破学科课程边界,共同设置学习主题,共同开展实践活动学习。课程设置充分体现关联性、互补性、优化性的特点。实施方式:年级组各学科教师共同参与设计,结合学科内容寻找知识、能力及教学目标的聚焦点,统一选题,统一备课,汇集全组教师的智慧,由本班班主任、副班主任在各自班级进行课程实施的大综合主题学习活动。(3)微观层面。由各自班级的正副班主任组建教师指导小组,结合自身学科背景、自主选题、自主备课、自主实施。由于两位教师的组合随机,因此学科整合具有个性化的特点,主题小而精。实施方式:采取在本年级走班上课的实施方式。

3.基于各类社会资源及实践基地的活动,实施多学科整合

随着社会的发展,教育资源越来越丰富,教育环境也越来越复杂。作为教育者,应该以开放的心态、敏锐的眼光,帮助学生把各种有利资源引入学校,把学校创建成拥有丰富健康学习资源的“小小世界”。借助校外学科实践活动,学校从市区分别遴选了国家博物馆、翱翔营地、行知园、垂杨柳教辅中心作为资源单位,每个年级每学期到指定地点开展市、区级的校外实践活动。例如,本学期六年级参加了市级活动课程“国家博物馆”的学习,二、三年级参加了区级“翱翔基地”的实践学习。校级实践活动依托《做最好的我———学生社会实践指南》分为全校性和年级性实践活动。其实早在2010年,学校充分借助北京市社会大课堂的教育资源,将学科教学实践、社会大课堂资源与“五我教育”相结合,从“学校活动、年级活动、班级活动、家庭活动”四个方面,分年级,分学期,整体构建了学生社会实践活动体系,编写了《做最好的我———劲松四小学生社会实践活动指南》,具体指导学生有目的地参与实践活动,提升实践活动的实效,实现“学校小世界,社会大课堂”。为了更好地落实新课程计划,学校正在修订《学生社会实践指南》,改为《社会实践导学手册》,更加注重借助这些基地的资源,发挥多学科综合育人的实效。在北京市社会大课堂办公室的指导下,学校与首都图书馆深度合作,联合开发了系列课程,共同构建了“1+1+1”实践课程体系,包括固定课程、自选课程和拓展课程。学校还组织在校生到首都图书馆开展探究性学习,从中感受快乐阅读、体验阅读、亲近阅读、爱上阅读、分享阅读等阅读活动。校内外实践活动的设置使学生每周都能开展丰富的综合性学科实践活动。

三、基于课程实施效果,建立多元评价机制

课程在学校的深度推进,需要与学校的办学特色融合,需要用恰当的方式给以评价。

1.课程评价

结合课程改革和育人要求,重新设计课堂评价表,对课程背景、学生需求、课程目标、实施方式、课程成果进行评价,以评价引导教师转换教学方式,促进学生全面发展。

2.学生评价

通过学校“五我之星”的评比,即“文明星”“智慧星”“健康星”“尚美星”“国际星”对学生在五大课程领域所取得的成绩进行评估,尊重和促进学生差异化发展,培养学生全面发展,学有特长。课程采取学生自评、同伴互评、家长评价、教师评价等多元评价方式。评价要素包括自主发展、乐学善思、合作参与、实践创新、学习成效五个方面,凸显对学生关键能力的培养。

3.教师评价

对教师的评价也成为教师积极参与课程实践的重要导向性内容。教师专业发展主要评价视角有自我评价、同行评价、学生评价、家长评价、领导评价、专家评价等。学校同时建立起相应的激励机制,如评估考核制度、奖励制度、监督制度等,并掌握激励和强化的运用,制定公正合理的管理机制,真正满足教师的生活需求、成就需求、情感需求,引导教师由被动发展转变为主动发展,鼓励教师不断提升。

科学实践活动范文2

关键词:活动型课程;社会实践活动;学习对策

根据《2017年普通高中思想政治课程标准》,思想政治课程力求构建学科逻辑与实践逻辑、理论知识与生活关切相结合的活动性学科课型。强调以“活动”为纽带,把“学生主体”与“学习内容”有机联结起来,要求以“社会实践活动”作为承载学科内容的载体。这一转变使学生在参与活动的过程中得以提高政治的核心素养,但是受“高考指挥棒”和各地课程资源分配不均的影响,如何让社会实践活动的开展不能只流于形式,真实的促进学生学业水平的发展,本文就这方面进行探讨。

一、学习的内涵及界定

学习是个体心理的积极建构,而不是对教学的被动接受,学生在开放的、充满意义解释和建构的环境中,通过协作、会话达成意义建构的目的。1根据日常生活经验,我们很容易将学习等同于认知过程,这不仅将学习的概念窄化了,还将学习的途径固化了。因此,学习的丰富性和深刻性要求学习是学生作为主体的多样化实践活动,通过知识理解,社会参与、情感体悟等环节,将抽象的知识表征与具体事物的特征建立关联,以实现个性化和社会化的教育宗旨。学习经验的最终归宿在于意义的创生,而这一系列内化的过程只能在生活中得以发生。《2017年普通高中思想政治课程标准》规定高中思想政治课程性质是综合性、活动型学科课程,并在实施建议中多次提到以社会实践活动为方式承载学科内容,这无疑为我们学习指明明路。不可否认,社会实践活动具有一定工具性,使学习在情景中发生,它的开展建立在问题解决、复杂情境、多层次的互动上,学生通过理解、体验获得新知,这也是学科核心素养中社会参与的必然要求。

二、活动型课程视域下开展社会实践活动的意义

活动型学科课程是思想政治课程“专享”的标识性概念,而学科内容教学与社会实践活动相结合是活动型学科课程的显著特点。围绕议题,展开社会实践活动,使学生身处在社会前沿,既仰望星空,又照进现实,让学生愉悦地体验到身边“熟悉的风景”中蕴含的学科知识,师生合作交流中将知识得以内化,这是我们未来教学的愿景。社会实践活动作为一种学习方式,它的开展建立在问题解决、复杂情境、多层次的互动上,学生得以在不同的情境中提高自己价值判断和价值选择的本领,促进道德定力和及辩证思维能力的培育养成。并且,将学生“放出去”,真实接触社会生活的方方面面,在理解、体验获得新知,这也是学科核心素养中社会参与的必然要求。

三、社会实践活动学习实施的问题与对策研究

活动型学科课程是思想政治课程“专享”的标识性概念,学科内容教学与社会实践活动相结合是活动型学科课程的显著特点。受社会环境、传统观念、实践载体等多因素制约,社会实践活动学习在实施中不可避免遇到许多问题,更需要我们迎难而上,解决问题,以获得最佳实践效果,促进学生核心素养的提升。

(一)以学习学科知识为内核,确定恰当活动目标

现实中,不少学校思想政治课社会实践活动被认为是“带学生出去玩”,不少老师反映活动开展的本意是好的,但在实施过程中他们发现不少学生停留在表层,有的仅象征性地做些活动便停滞不前了,他们失去了学习的目的和方向,热衷于闲聊,导致实践活动失去了意义,这就陷入日本教育家佐藤学提出的“悬在半空中的主体”的漩涡之中。依据新课标要求,“把特定过程的体验作为课程目标来规定,把课程内容安放在活动过程铺就的轨道上运行”,这是成就学科素养的必由之路。2因此,制定目标时要考虑到实施中方方面面的影响因素,包括课程标准、学情,教学环境等因素,用生活逻辑来统整知识逻辑,用生活事件来润泽知识命题,以力求达到“学习内容活动化、活动设计内容化”的效果。比如:在学习《中国共产党的性质和宗旨》时,教师可组织学生查阅党史相关文献,带领学生参观当地的战役历史纪念馆,感悟从革命战争年代的旧中国到今天的新中国的巨变,领悟中国共产党的奋斗目标和全心全意为人民的宗旨。

(二)组织丰富多彩的活动内容,提高思想政治课教学的实效性

现在,仍有部分高中把升学率作为评价办学质量和水平的唯一标准。在应试教育带来的短期效益影响下,不少老师担忧“社会实践活动的开展会不会耽误上课时间”、“高考压力下活动的开展能不能带来分数的提高”、“课堂模拟活动也能取得类似的效果,何必非要走出校门”。这些问题的提出一方面反映了教师意识到学生能力发展离不开对社会的参与,社会实践活动能为发展学科核心素养提供有力途径。另一方面也反映出教师对活动有效性的担忧,即活动能否取得预期的教学效果。高中政治课开展的社会实践活动不仅延伸了学生学习的时间和空间,还与隐形思想政治教育相互渗透与融合,使学生与知识得以面对面的融合,在活动经历的过程中获得新知,达到教育无痕的效果。这对教师专业能力提出了较高要求。教师要善于挖缺教材中可操作性的知识点,采用参观访谈、问卷调查、模拟实践等多种形式,组织丰富多彩的活动内容。

(三)活动方式独辟蹊径,灵活多样

实践性是思想政治课的重要特征,也是其范畴的应有之义,但受考试评价压力和学校管理运行的现实限制时,社会实践活动的开展缺乏合适载体,开展时经常会出现“形聚而神散”的问题,甚至有的组织者在事前误解教材议题的要领,整场活动的进行地点与流程让人一头雾水、毫无意义。此外,活动方式与教材内容主旨不匹配,活动的开展一味“牵强附和”教材内容,不仅让学生对活动产生“抵触心理”,而且影响学生脑内知识逻辑体系的建构。二十世纪皮亚杰指出学习不等同于知识,它是由“情境所激发的”3,发展才是其核心旨趣。这与我们现在所提倡“社会实践活动”的内涵是一致的,既在真实情境中发展个体社会性经验。学科的素养水平注定要通过身处的、真实的、有情节的具体情境或回归到具体情境中才能表现出来。教育是个体个性化和社会化的过程,一方面,活动是让主体与内容面对面融合的舞台。教师要强化以学习者为中心的活动设计,把理论观点阐述于社会生活和学生活动之中,对活动议题及内容的发展具有预见性,使活动通过结构化的设计,目的得以明确,内容得以清晰,以起到促进个体社会化发展的作用。另一方面,倡导综合性教学形式。高中政治课虽然有严密的逻辑体系,但它不是孤零零的课程,活动实施可以另辟蹊径,与其它方式进行整合,有效地组织起学生零碎化的知识与技能,使学生通过与客观世界、他人、自身的对话,以温和协商的方式,将新观念纳入原有认知结构,促进核心素养的发展。

(四)坚持“求同”与“求异”相结合的评价标准,注重学生行为表现

杜威将具有教育性的经验划分了两个基本标准,一是“经验的连续性”,二是“经验的交互作用”。学生在社会实践活动中获得感性经验,这只是学习的第一步,将其在头脑中系统化并纳入原有认知结构,以此来提升经验,并加以在实践中灵活运用,使知识化作自己的“血与肉”,才是学习的最终归宿。但是,社会实践活动属于情感内化的活动,很难通过量化指标进行评价。因此针对思想政治课程的社会实践活动,评价时可采用“求同”与“求异”相结合的方式。“求同”是指,对于性格各异的学生在活动中表现着行为的差异,教师要不忘活动的“初心”,以活动目标和基本观点为标准确立“统一要求”。而“求异”一方面是活动中,学生能以多视角看待问题、多方面分析问题、多方式解决问题;另一方面是活动后,教师能运用多种评价方式,互通有无,不仅评价学科内容的学习效果,更要评价学生在活动中表现出的情感、态度、能力和行为,不仅关注学生表达的学科内容,还要关注学生表达时的思维逻辑及解决问题过程中遵循的理论依据,力求达到“多把尺子量学生,促进全面发展”的效果。

参考文献:

[1]李晓东.基于学科核心素养的思想政治课评价策略[J].中学政治教学参考,2016(31):52-54.

[2]郭元祥.论学习观的变革:学习的边界、境界与层次[J].教育研究与实验,2018(01):1-11.

[3]朱志平.基于核心素养的思想政治活动型学科课程[J].思想政治课教学,2016(05):4-8.

科学实践活动范文3

关键词:初中生物;课外实践活动;实践教学

随着新课改的不断推行,对于初中生物教学,不仅要增加生物实验的教学内容,也要结合教材中所提供的大量实践活动素材,组织学生开展初中生物课外实践活动,不但能够弥补初中生物课堂教学时间不足的缺点,也能够激发学生对生物知识探究的热情,从而使学生的生物思维得到有效培养,并且能够提高学生的探究能力以及实践能力,使学生的生物核心素养得到培养,为学生日后发展夯实基础。

一、初中生物课外实践活动的选题要适当

在对初中生物课外实践活动进行选题时,应该结合学生的认知水平以及学校内已有的实验设备和条件进行选题,并且要充分考虑学生能否有充足的时间和精力去完成所选的实践活动课题。对于初中阶段的学生而言,在开展生物课外实践活动时理想的选题,应该是参照其他版本生物教材中相关的探究活动进行的选题,从而使开展的实践活动能够得到适当的拓展,不但能够有效地激发学生对生物实践活动的热情,还能够使所选的课堂简单易操作。例如,在对七年级学生进行生物教学时,在人教版生物教材中,实验探究三的内容为《探究绿叶在光下制造有机物》,也是本次教学后的探究活动,教师可以通过对其他版本的教材中相关内容的研究,组织学生开展“探究影响叶绿素形成的环境因素”的生物课外实践活动。在本次实践活动中,首先,教师可以通过多媒体为学生呈现韭菜的图片和韭黄的图片,使学生对韭菜以及韭黄形成初步了解,知道两者同属一种植物,但是因为两者的栽培条件有差异,韭菜的叶片内不含有叶绿素,就变成韭黄。在观看过图片之后,学生会提出这样一个问题:“植物内叶绿素的形成会受到光照的影响吗?”并根据这个问题做出相关假设,以及进行相关实验。[1]在设计本次实验方案时,教师可以引导学生参考其他版本教材进行实验,如北师大版的生物教材。学生可选择已经长出一片幼叶的小麦幼苗作为本次试验的材料,对“光照是否会影响植物内叶绿素形成”进行探究实验,通过对实验结果的分析,学生探知光就是植物形成叶绿素的主要原因。通过本次实践活动,不仅使学生熟练地掌握了植物进行光合作用所需要的条件,也使学生的知识层面得到拓展,拓宽了学生对生物知识的广度和深度,使学生能够认同,并且形成生物学思维。

二、初中生物课外实践活动的实施策略

(一)教学要与实践紧密结合

教师在开展生物课外实践活动中有效地实施生活化教学,不仅能提高学生学习生物学的兴趣,还能有效地降低学习难度,加深学生对核心概念、原理的理解,同时对于学生提升探究能力、创新能力、知识应用都有很好的效果。从对学生问卷调查来看,学生对“生物小制作”“饮食与健康”等很感兴趣。教师应构建相关的生活化资源,如“泡菜的制作”“叶脉书签的制作”“果酒的制作”“健康饮食与食谱制定”“传染病与预防”“花卉栽培”等,作为开展学生课外实践活动主题。通过这些课外实践活动,提升了学生的动手能力,还引导学生学会健康的生活。

(二)在开展生物课外实践活动中学会探究

引导学生进行探究实验,组织学生进行课外调查活动是一种有效的初中生物课外实践活动。通过组织学生开展生物课外调查实践活动,不但能够帮助学生掌握生物学在人类日常生活与生产中的运用情况,学习更多实验探究方法,使学生能够熟练地掌握相关的生物学技术,还能够使学生更好地了解所在地方对生物资源以及当地的生态环境,使本地的生物资源得到充分利用。[2]例如,教师可以组织学生对校园内的植物进行调查,并且要求学生将调查结果写成报告,使学生对调查方式有一个初步的掌握。然后再结合生物教材中关于“生态系统”等相关知识,引导学生对学校周围的环境进行调查。这能够帮助学生了解生态结构,使学生的生物学视野得到扩展,自主学习能力以及自主探究能力得到提高,并产生爱护环境的意识。

(三)在实践中引导学生领悟生物学思维与研究乐趣

探究实验教学可以帮助学生领悟生物学思维,体验到生物学研究的乐趣。例如,在对八年级的学生进行生物教学时,人教版教材中有关于“探究菜青虫的取食行为实验”的探究活动,本节探究活动要求实验者能够从菜青虫卵时期进行隔离饲养,并且要观察菜青虫有没有在一出生之后就对十字花科植物进行取食,证明菜青虫取食十字花科植物是一种本能。[4]但是,在人工条件下很难养活菜青虫,菜青虫对温度、湿度以及光照和食物都有特殊的要求,并且还要有大量的菜青虫对实验结果做支撑。所以,在开展课外实践活动时,教师可以引导学生结合自身的生活经验,用家蚕取代菜青虫作为实验的研究对象,并且设计出合理的实验方案,探究家蚕的取食行为,最后得到“蚕吃桑叶是一种先天性行为”。通过这种替换方式进行课外实践活动,不但激发了学生对生物探究的兴趣,也使实验变得可操控,从而使学生的动手能力得到提高。

三、对生物课外实践活动进行科学有效的拓展

在开展生物课外实践活动的过程中,应该鼓励学生大胆质疑,从而激发学生的生物思维;并且通过对生物课外实践活动进行科学有效的拓展,使学生的判断性思维能力得到有效培养,使学生的综合能力得到提升。例如,在进行“探究种子萌发条件实验”课外实践活动时,学生会发现准备的材料中花生的种子有的出现了种皮破损的现象,有的子叶已经破开并且分成了两半,学生在发现这些问题之后会发出疑问“种子破损了还能萌发吗?”面对学生的疑问,教师不用马上给出答案,可以将学生进行分组,让学生根据自己的疑问进行实践。通过学生亲手实验观察,缺少整片子叶或者缺少半片子叶的花生不但能够萌发,并且如果外界条件与不残缺的花生种子一样,其生长情况也与正常花生种子的生长情况相同。总之,通过对生物课外实践活动进行科学有效的拓展,能够培养学生敢于质疑精神、探索精神求知精神。

参考文献:

[1]张敢.如何在初中生物课外活动中培养学生的科学素养[J].西部素质教育,2018(24):66-67.

[2]刘梅.初中生物课外实践活动在教学中的作用[J].中国校外教育,2016(14):125.

[3]曾芷莹,朱明,徐建华.初中生物课外实践活动评价方法研究与实践[J].中学生物学,2016(12):48-50.

科学实践活动范文4

关键词:课外科技活动;创新能力;体系构建;实践教学;平台建设

高等教育作为强国目标人才、科技和服务的重要支撑,理应承担时代赋予的使命和责任,主动服务战略需求,培养创新型人才,全面提高学生的综合实践能力和创新能力。机械工程专业承担着为国家培养具有能够从事机械产品设计制造、技术开发、技术服务及生产过程管理等方面的高素质人才,是我国从制造大国走向制造强国的人才支撑。为了适应新技术、新产业的需求,高等学校在培养方案上不断加强实践教学,旨在通过实践教学环节增强学生学习的自主性和创造性,培养学生的综合设计能力和创新能力。然而传统的实践教学存在以下问题:1.现有的实践教学环节主要依赖于课程实验、课程设计、各类实习和毕业设计等,学生实践时数少,实践育人模式单一,很难满足新产业新技术发展的需求。2.课外科技活动场所和实践训练平台匮乏、难以满足学生自主实践和创新的需求。3.学生课外科技活动缺乏组织管理和固定的指导教师队伍,学生项目获批率低,导致学生参与率低,大部分学生得不到全面的训练。为此,依托于机械基础实验中心、各类科技竞赛项目和企业项目等,重构实践教学体系,搭建实践教学平台,培养具有创新能力和工程设计思维的创新人才,服务地方经济。

一、实践教学体系架构

传统的学生创新能力和工程设计能力的培养,主要依靠一系列实践教学环节,很难满足新技术、新产业对人才的培养需求。为此,依托于企业项目、创新创业训练项目、全国大学生机械创新设计大赛、“挑战杯”竞赛等,将课内课外实践教学环节与课外科技活动有机融合,构建了“项目驱动+以赛促学、以赛促改”的实践育人模式,以赛促教,形成了多层次、多阶段、多目标的实践教学环节和“基础训练-综合训练-创新训练”循序渐进、螺旋上升的综合实践教学体系。具体见图1。

二、实践教学改革措施

(一)实践教学环节

1.加强实验教学,夯实基础训练

实验教学是培养学生综合实践能力和创新能力的基础,它不仅让学生能够深刻理解理论知识,掌握基本的实验技能、数据处理和方法;而且通过综合性和创新性实验的开展可以培养学生的创新思维和综合设计能力。为此,在实验教学内容安排上加强综合性和创新性的实验,让学生在做中学,进一步通过实验训练提升自己的综合设计能力。

2.整合课程设计,加强综合训练

课程设计是培养学生分析工程问题和解决工程问题的重要环节。目前机械专业主要有机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造技术基础课程设计三大设计环节,但彼此之间独立进行。为此整合课程设计,将产业和技术的最新发展和要求引入课程设计中,使学生完成一个机械产品方案设计、运动分析、材料选择、结构设计到工艺设计过程的整个训练;在设计过程中考虑新产业和技术的发展,强调现代化设计手段和现代化技术的应用,培养学生从多手段、多学科的视角进行产品全生命周期的设计训练。

3.依托课外实践,培养创新能力

课外实践不仅是培养学生创新能力的载体,而且也是实践教学环节强有力的补充,弥补了长期以往仅通过“实验-课程设计-毕业设计”等实践教学环节提升学生分析问题和解决问题的能力的不足。以企业项目为载体,聚焦需求,主动实践,使学生实践项目与产业需求无缝对接,开拓学生的工程视野;以各类大学生竞赛为平台,强化创新思维,挖掘创新潜能,使学生创新智慧竞相迸发。“项目驱动+以赛促学、以赛促改”的实践育人思路改变了学生过去单一的实践训练,使学生近距离的接触工程实际,并且能够完成机械产品从设计到加工装配的整个周期的训练,学生的工程设计和创新能力大大提高。

(二)课外科技实践平台

1.平台建设

依托山西省机械基础示范实验室,建设了“思拓”大学生机械创新设计基地,设立了3D打印加工实验室和产品制作实验室,并面向参加课外科技活动的学生全面开放,由专职实验教师值班,使学生有了固定的实践场所。配置了小型3D打印机、创新实验模块、小型钻铣床、圆盘锯、钳工台、常用加工装配工具、测量工具等相关制作设备,使学生能够亲自动手进行零部件的加工、产品的装配和调试,为学生自主实践创造了条件。

2.管理制度

针对学生在参与课外科技活动过程中的行为特点以及创新能力培养要求,构建了课外实践教学运行体系,制定了一套完善的管理措施和运行办法,包括开放制度、成员招募、管理、培训和奖惩制度等,使学生有计划、有目标、有组织的进行课外实践活动。建设了实践项目库、定期实践课题、组织方案汇报、中期检查、校内预赛、赛前答辩等环节,从选题到方案构思、结构设计、作品制作再到最后报名参赛等全方位组织和指导学生开展机械创新设计活动以及其他各类课外科技创新活动,使创新活动成为学生的日常活动。

3.培养模式

参与课外科技活动的学生有高年级,也有低年级,知识储备层次不齐,为此实行“传、帮、带”的管理模式,对基地的学生实行分层培养。基础层为低年级的学生,该层的学生主要在学习基础课程,实践能力和创新能力普遍较低。因此由指导教师和高年级的同学加强引导,培养课外活动兴趣和创新精神。高年级的同学已经有了专业背景和一定的专业知识,可以在指导教师的指导下进行项目开发的研究和参与学科竞赛活动。通过“项目+学科竞赛”的全方位训练,培养创新意识和工程设计能力。

4.效果评价

为了普及创新能力的培养,激励更多的学生参与课外科技活动,学校和学院从保研、学分和奖学金等方面制定了相关的激励政策,提高学生的参与度。如:进入基地的学生能够完成一个训练环节的给予课外实践学分;参加竞赛获奖的学生给予一定的奖学金,并优先推荐保送研究生。

(三)师资队伍

在北京大学师生座谈会上指出,人才培养,关键在教师。培养具有创新能力和工程实践能力的一流人才,师资队伍建设尤为重要。

1.积极引进高素质教师

为了保证学生课外科技活动的正常进行,充分调动全院教师的积极性,积极引进知识结构交叉,工程实践能力强的高素质人才加入指导教师队伍。充分发挥老教师传、帮、带的优良传统,通过对外交流、培训学习、合作研发等多种措施,提高教师综合执教水平和指导创新设计活动的自觉性,引导青年教师在学生创新能力培养活动中发挥更重要的作用。目前已经形成了一支年龄结构合理、多领域交叉、多层次结合、实践经验丰富、创新思维驱动教育教学的指导教师队伍。

2.加强教师工程实践能力

为了适应新产业和新技术对人才培养的需求,基地提出了指导教师不仅要有科研训练,而且要进入企业进行工程能力的训练,使每一位指导教师都能够独立进行学生课外实践活动指导工作。考虑到青年教师资源少的问题,基地积极与企业联系,通过校企合作的方式,选派青年教师不定期进入企业交流、实践,及时了解企业的新技术、新需求,逐步调整实践教学内容和教学模式,适应新时代下新产业的发展需求。

3.建立教师激励机制

为了鼓励更多高素质的教师能够参与学生课外科技活动的指导,出台了一系列的奖励措施。对获奖作品的指导教师在职称评定、岗位级别等方面给予相应的优惠政策,同时根据获奖等级给予相应的奖励。

三、实践教学成效

“基础训练-综合训练-创新训练”循序渐进、螺旋上升的综合实践教学体系已经在全校机械类学生范围内运行,机械与运载工程学院每年有近70%的学生参与课外科技实践活动,学生受益面广。

(一)科技创新能力显著提升

通过参加国家、省级及校级大学生创新性实验项目和指导教师各类科研项目,经过了“项目设计、项目实施、报告撰写、中期和结题汇报、学术交流”等训练,锻炼和提高了学生的工程设计能力和创新能力。近5年,指导学生主持国家、省级及校级大学生创新性实验项目共计60余项,参加各类科研项目的学生约500余名。

(二)学科竞赛成绩名列前茅

由于有了固定的活动场所和优秀的指导教师队伍,以各类学科竞赛为载体,培养了一批具有良好的实践动手能力和创新能力的学生,使我校学科竞赛成绩位居全国39位。以机械基础教指委举办的全国大学生机械创新设计大赛为例,在近三届比赛中,我校参加全国大学生机械创新设计大赛获奖项目共计131项,获奖人数达600余人;共获全国一等奖12项、二等奖8项,山西省一等奖23项、二等奖34项、三等奖42项。

四、结束语

高等教育是培养高层次人才的重要平台。创新实践和创新能力的培养适应了新时代对人才的要求。“基础训练-综合训练-创新训练”循序渐进、螺旋上升的综合实践教学体系和平台建设对于学生创新能力的培养是非常重要的。多年的运行实践表明:大学生综合实践教学体系构建和平台建设对于培养学生的创新思维、工程实践能力和综合设计能力效果非常明显。

参考文献:

[1]张晓琪,马学条,程知群,等.大学生科技创新实践教学改革与实践[J].实验技术与管理,2019(06):42-46.

[2]孙江宏.建设机械工程实验教学示范中心突出应用型人才工程实践和创新能力培养[J].实验技术与管理,2013,30(04):16-19.

[3]王伟东,金义富,张强.大学生科技创新实践基地体系研究[J].实验技术与管理,2013,30(02):185-188.

[4]杨震.论大学生课外科技活动体系的构建与实施[J].武汉科技大学学报:社会科学版,2009(1):96-100.

[5]李长庚,伍晓赞,蔡胜男.大学生课外科技创新活动体系构建的探索[J].科技创新导报,2012(5):202-202.

[6]魏效玲,范志红,王佳宁.基于创新能力培养的机械类专业实践教学体系研究[J].河北工程大学学报(社会科学版),2016,33(3):103-106.

科学实践活动范文5

【关键词】高校小学教育专业;《综合实践活动》;课程建设;思考

《综合实践活动》是我国基础教学新一轮课程改革的重要增长点,是课程改革的结构性突破。在高校小学教育专业设置了《综合实践活动》课程,有助于帮助教师让学生走出原本封闭的空间,有助于小学教学换发新的活力和生命力。《综合实践活动》改变了传统注重知识传授、接受学习、管理过于集中的问题,有助于学生主动参与探究,充分发挥评价对于学生发展的积极作用。

一、小学教育专业《综合实践活动》与课程改革

首先,相比于传统的教学课程,《综合实践活动》更加的综合化。要想实现课程综合化就需要教师有足够的的课程设计和实施能力,需要教师有足够的专业基础和教育基础。但是在实际的教学过程中,很多的教师没有体验过《综合实践活动》,出于对课程相关理论的狭隘认识很难理解《综合实践活动》的内涵和是指,在教学中无法合理的设置以问题探讨为主的课程。其次,学校课程的权利不断的加大。《综合实践活动》是国家设置、地方指导、学校具体实施的课程,国家只能宏观的进行实践活动纲要制定,地方只能提供必要的资金支持和政策支持,具体的操作以及规划需要由学校进行制定,这对学校而言既是挑战更是机遇。最后是课程学习方式的改变,随着教育的不断改革以及学生需求的不断变化,在教学过程中我们由原来的传统教学变为探究式教学、实践式教学以及研究式教学。教学方式的改变是教师需要解决的首要问题。《综合实践活动》课程是各高校小学教育专业新兴的一门课程,它是基于小学教育专业课程体系下针对于学生学习方法和内容转变的重要变革。它不是小学课程的简单翻版,是高校小学教育专业课程体系的重要组成部分,是培养教师综合素质以及专业技能的重要保障。

二、高校小学教育专业《综合实践活动》课程建设的思考

(一)《综合实践活动》课程与研究性学习

研究性学习能够帮助学生发挥主体性地位,培养创造精神和创新能力,培养学生的思考能力和合作意识,实现学生综合素质的提高。在《综合实践活动》课程的教学中,学生由原本的被动接受者变成了主动参与者,更好的发挥了学生自主学习的积极性和主动性。这样的学习方式改变了传统的填鸭式教学,让学生有更多的参与感。而教师也有原本单一的教授状态转化为引导状态,教师在《综合实践活动》课程教学中更多的是去为学生做好前期的准备工作,做好问题情境,为学生指明研究的方向,引导学生进行探究方法和实践的选择,督促学生不断的对实验和探究活动进行深度的挖掘,根据教学实际来帮助学生建立合作小组以及大致的人员划分标准,引导学生根据自己的研究结果选择合理高效的方式进行展示,在教学后要善于让学生学会归纳、总结以及反思,必要时提供一定的帮助和建议。

(二)《综合实践活动》与课程开发、设计、实施

对《综合实践活动》课程来说最重要的就是课程开发过程,由于这门课程是新兴的课程,很多的教学内容都需要进行开发和研究,这就需要教师在理解国家和地方颁布的教学纲要的基础上了解学校的办学宗旨和教学实际,然后对课程进行开发。教师在这个过程中要有过硬的专业技能和教学基础,能够有熟读教材纲要并且灵活的调整教学内容的能力,要善于对课程进行评价和研究,要善于对相关资料的收集和整理,对教学过程中遇到的问题进行及时的发现和管理,不断根据教学实际情况对教学的进度和内容进行调整。教师要根据学校教学实际情况以及学生的学习现状对课程进行设计,以便在表现课程实质和基本内容的基础上更加适合学生掌握,因材施教,以发挥出学生最好的学习效果。同时不应该只注重学生的学习成绩,更需要重视到学生在学习阶段是否实现了综合素质的提高,学生是否掌握了教学的内容是很重要的,但是更重要的是培养学生学会学习的方式。《综合实践活动》课程最重要的是对教学理念和教育理论的运用,由此看来对课程的开发、设计以及实施就显得尤为必要。

三、小结

《综合实践活动》不是对原有课程的简单缩减和扩充,而是在高校小学教育专业的设置是基于目前课程越来越综合化、学校的权利越来越扩大化以及学习方式越来越多样化的调整。其中最重要的是研究性学习以及课程的设计、实施,我们必须意识到《综合实践活动》对小学教育专业的重要性,不断对这门课程进行研究与创新。

参考文献:

[1]马海霞,吴静.“小学教育专业综合实践活动”课程师资建设与教学团队培养策略--以保定学院小学教育专业为例[J].云南社会主义学院学报,2014,(2):268-269.

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第一,实践性。为什么叫综合实践课呢?体现在课程组织形式的实践性上,是相对于理论来说的,具有实际可操作性的内容。比如综合实践活动课可以综合运用数学知识来解决现实中的问题,将理论和实践结合,应用于现实中,是综合实践活动课的宗旨,它强调学生通过实践,增强探索和创新意识,培养研究性学习能力、终身学习能力,也就是说,综合实践活动课离不.开学生的实践。例如,在小学三年级设计《制作年历》这样的数学综合实践活动课,它既是对年月日这一单元知识的总结,又与生活密切联系,让学生根据生活实践来制作年历,体现了数学源于生活,生活中充满着数学。在活动开始时,教师提问:“在生活中你见过哪几种年历?”学生很容易就能回答出这个问题。根据学生的回答,教师展示教材中四种类型的年历:整本年历、单张年历、台历、书历。在具体制作年历中,教师引导学生发现制作中可能遇到的问题,共同讨论解决,确定制作要点,为学生的活动打下良好的知识基础。之后,教师再放手让学生自己去做。这样的活动结合了学生已有的生活经验,学生在活动中既享有充分的自由,又不会束手无策。

第二,开放性。综合实践活动不同于传统的较死板的教学模式和枯燥的课堂,它是十分幵放的,无论是活动的形式、时间,还是活动过程,或是活动的目标和活动的评价,都是开放的。教师可以不受限制,根据教学内容的需要来选择活动空间,或者是课堂活动,或者是室外活动,或者是社会活动;约定活动时间,可以是一节课,也可以是一周或者一个月,甚至更长时间;决定活动方式,可以上网搜索资料,在家里或社区调查数据,可以实验,可以画,可以宣传,可以设计。

第三,拓展性。综合实践活动课是在活动中使学生习得知识、培养能力。它抛幵课本,使学生接触到更多的课本之外的知识和内容,不再局限于课堂上的授课和习题,拓展了学习的空间,同时也拓展了学习的内容,使数学学习变得多元化,使学生的知识面更广。例如,在教学“加法估算”后,我设计了一个案例。今天是小胖的外公的生日,小胖的妈妈带领全家到饭店为外公庆贺,入座后妈妈请外公点菜,外公把菜单递给小胖笑呵呵地说:“今天我让小胖为我点菜,但有个原则——不能浪费,钱数控制在200元以内。”请你帮小胖来点菜。学生在帮小胖点菜时要考虑很多因素,如就餐的人数、家人的口味、菜价的高低、营养的搭配等。这样的活动,学生参与意识强、积极性高,而且思维活跃,既能将枯燥的估算知识运用于与生活紧密相连的实践活动中,拓展所学知识,又使学生学会用数学的眼光去观察思考,认识周围的世界。此项活动设计内容具有拓展性,学生操作起来也容易,从而吸引学生,使其积极主动地参与活动。

二、小学数学综合实践活动课的反思

第一,活动是否符合学生的年龄特征。小学数学综合实践活动课纵然有许多优势,如开放了课堂,拓展了学生的知识面,激发了学生的兴趣,深化了课堂内容,但是由于小学数学综合实践活动所面对的对象是小学生,他们的年龄多在6~11岁,还比较小,许多能力都不具备,而且普遍比较贪玩,所以教师在设计综合实践活动课时要问一问自己,是否考虑到了学生的年龄特征?所设计的活动学生能否理解,能否从中得到些什么,能否喜欢?如果不符合学生的年龄特征,得不到他们的喜欢,或者超出了他们的能力范围,那么这样的综合实践活动课就不如不组织。

第二,活动是否符合上海二期课改要求。上海二期课改的改革目标是培养学生的综合学力,其基本理念是“以学生发展为本”,让课程适应每个学生的发展,向学生提供5种学习经历,建立8大学习领域课程。上海二期课改是对上海一期课改“素质中心”的继承和发展。体现了以育人为核心,以培养学生的创新精神与实践能力为重点,为学生终身学习奠定全新的科学课程观和整体学力观基础,以回应上海一流城市一流教育的发展目标。在这个大环境下,我们设计的综合实践活动课是否符合上海二期课改的要求?是否以学生为本?是否把学生放到了活动的主体位置上?又是否可以适应并促进学生的终身发展?这些都需要我们深入思考。

第三,活动是否重形式轻内容。综合实践活动课在全国多地都实行得如火如荼,然而真正取得效果,达到目的的却是少之又少。是什么原因呢?我们所设计的活动课是否形式大于内容?因为我们习惯了满堂灌的方式,可能对活动课还不太适应,实施活动课也是迫于教学改革的压力,或者为了应付学校,又或者为了单纯激发学生学习数学的兴趣,如果这样的话,自然活动课的有效性就有待考究了。

第四,活动是否切实提高了学生的综合实践能力。综合实践活动课的目的是提高学生的综合实践能力,然而我们费时费力费神地来做这个活动课,究竟有没有达到这个目的?是表面功夫,还是真正能切实提高学生的综合实践活动能力?如果我们设计的活动课实践性差,学生无法通过活动来提高自身的综合实践能力,那么这个综合实践活动课又有何意义?

第五,活动结束后有没有及时地促进学生认识的升华。综合实践活动课完成以后,我们是怎么做的?大多数教师都是把它放在一边,上完了就是完了,不再去抓住活动课的机会让学生更深刻地认识,没有引导学生进行更深层次的思考,他们甚至会认为这样是浪费时间,浪费精力。殊不知,在活动课结束的时候,正是总结活动、促进升华的好时机,这个时候教师若抓住时机则可以使活动课的内涵得以升华。

第六,活动是否会影响学习效率。很多教师不愿意组织综合实践活动课的原因是感觉这种活动课对学生学习成绩的提高不是立竿见影的,甚至会认为浪费时间,分散了学生注意力,感觉活动课会影响学生的学习成绩。的确,活动课如果组织不当,多多少少会影响学生的学习成绩。比如在期末考试临近的时候,就不宜组织活动课,一来影响了学生的复习时间,二来容易使学生分心,可能会影响考试的临场发挥。因此我们在组织活动课的时候,一定要经常追问,这个时候组织活动课是否合适?是否会影响学生的学习?怎样才能避免这种情况?

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(一)提供更多的语言实践机会

课外活动是课堂教学的有效补充与拓展,可以解决课堂教学时间不充足的问题,为学生提供更多亲身实践的机会,让学生有更多运用英语来进行交流与交际的实践机会。学生在丰富的课外活动中不仅可以开阔视野,增长见闻,同时可以让学生将学习与运用结合起来,将学生带入一个宽广的学习与运用平台,让学生在实际操作中亲身去体会,去感受,这样更加利于学生口语交际能力的提高,更加利于学生英语学习兴趣的培养。

(二)促进学生富有个性化地成长

学生之间存在一定的差异,具有不同的优势与特长。通过丰富的课外活动,可以让学生尽情地展现自我,让教师可以更加全面而客观地了解学生,发现学生的优势与特长,这样更加利于实施素质教育所倡导的因人而异、因材施教的教学理念,能够让教师兼顾学生智力、能力及个性心理特征的差异,制订个性化教学方案,以促进学生富有个性化地成长与发展。

(三)培养学生团结协作的能力

课外活动一般以学生群体活动为主,让这些独生子女有了更多与同学进行接触与了解的机会,通过同学之间的互帮互助来共同完成活动,让学生在学到知识的同时感受到团结的力量,增进学生之间的友谊,达到培养学生团队意识与协作能力的目的。学生在互助活动中感受着英语学习的乐趣,体会着合作的乐趣,这样更加利于学生身心健康发展。

二、开展课外活动的主要形式

小学生活泼好动,难以长时间将思维集中于某一个事物上,因此在课外活动的开展中同样要避免单一化,而是要根据学生的不同学段与不同的教学内容来设计多样的课外活动,这样才能不断满足学生的需求,激起学生参与活动的主体性与主动性。

(一)英语兴趣小组

即让学生根据自己的爱好与特长来组成不同的兴趣小组,如演唱组、朗诵组、表演组等。各小组设组长一名,主要负责本兴趣小组活动的组织与开展。同时各小组成员并不是一成不变的,要鼓励学生多参加其他兴趣小组,这样更能促进学生形成多种兴趣、多种爱好,更加利于学生的全面发展。如爱好唱歌的学生可以参加歌唱组,学唱更多的经典英文歌曲,在活动中感受学习的乐趣,带来身心上的愉悦,同时也可以增强学生的语感,提高学生的语言水平。同时鼓励学生参加其他兴趣小组,以促进学生多种智能结构的发展,促进学生英语水平的整体提高。

(二)英语竞赛活动

小学生有着较强的好胜心与荣誉感,为此我们可以开展一些竞赛活动,以满足学生的好胜心,激发学生的荣誉感。这样更能激起学生参与活动的主动性与积极性。同时学生为了在竞赛中取得成功,会在活动前进行积极的准备活动,这样更加利于学生对知识的掌握。如开展书写比赛,看哪个学生的英语书写最规范;识记单词比赛,看哪个学生所掌握的单词既牢固又丰富;朗读竞赛,看哪个学生的朗读最有水平等等。当然教师不仅要评出最优胜者,同时还要设立进步奖,这样才能促进全体学生的共同参与,激励全体学生共同进步。

(三)角色表演类活动

小学生有着极强的表演与模仿天赋,为此教师可以设计一些舞台剧,来让学生进行表演。这样更能激起学生参与活动的主动性与积极性,让学生在表演中学习,在表演中提升。如选取经典影视剧片断,让学生为不同的角色配音;或是选取对话片断来进行表演,抑或让学生将自己的生活创作成剧本来进行表演。这样的活动更具趣味性与交际性,更能激起学生学习英语与运用英语的积极性,可以让学生在真实的场景中实现语言知识的不断内化。

(四)办英语手抄报

这样的活动更具综合性,所涉及内容广泛,更加利于学生英语知识的丰富与增长。手抄报可以设计不同的栏目,如PoemandFolkRhymes(诗歌),Knowledge(百科知识)等。这是学生学习的新天地,同时也是展现学生个性的舞台。学生可以就此展现自己的个性与特长,了解西方国家关于政治、文化与风俗等,利于学生英语知识视野的开阔,可以将学生的学习与生活,与世界联系起来,这样更加利于学生富有个性化地发展以及英语水平的整体提高。

(五)举办英语晚会

这是一个集知识性、娱乐性于一体的文体活动,可以在节假日与周末举办。活动内容有唱歌、小品、演奏、猜谜等。所涉及内容广泛,能够给予学生最大的展现自我的机会与平台,促进学生展开相互交流。这样既可以让学生享受到英语学习的乐趣,愉悦学生身心,又能促进学生用英语来展开交流与互动,更加利于学生素养与能力的整体提高。

三、结语

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关键词:虚拟现实技术;学校体育;大课间

近年来,从“课间操”演变出来的“大课间”体育活动是体育第一课堂与第二课堂有机衔接,中小学“大课间”是学校教育中常规体育活动的形式,大课间体育活动在学校体育中起到了举足轻重的作用[1]。在信息远程传递如火如荼的当下,为促使大课间活动更为成熟、提高操练执行的有序性,将数字化虚拟现实技术运用于大课间活动的编排之中,促使其在Unity3D虚拟现实技术的催化下,完善教学方法、提高创作创新能力,为我国大课间数字化编排的可持续发展提供了新思路。

1国内外大课间的含义

1.1国内大课间

1999年教育部将课间操改名为大课间体育活动;2001年,时任的教育部体育卫生与艺术司司长杨贵仁说过在学校体育中要着重突出“健康第一”的思想理念,大力推动大课间体育活动,2011年,教育部印发《关于切实保证中小学生每天一小时校园体育活动的规定》开始大力开展丰富的大课间体育活动以及开始严格实施《国家学生体质健康标准》[2-3]。

1.2国外大课间

2018年美国出版的《JournalofExerciseScience&Fitness》的书中描述到“大课间活动是孩子们(学生们)在学校期间参加的唯一体育活动,按照分类来说,可以分为三类:自由玩耍、结构式游戏、自我管理”。其次,文中还提到“在课间休息时间提供有组织的游戏活动可能会促进中小学生的身体交流行为以及早期的体育活动的参与行为和晚年肥胖风险有相关性”[4]。

2虚拟现实技术

2.1虚拟现实技术的含义

虚拟现实技术(VirtualRealityTechnology)即称虚拟仿真技术诞生于美国。20世纪80年代,被誉为“虚拟现实之父”的美国VPL公司创始人杰伦?拉尼尔(JaronLanier)曾说过“VR是适用于信息时代战争的训练模拟器”[4]。中国VR艺术的首倡者和推动者李怀骥也说过“VR技术是以计算机系统为主体的一套高科技仿真系统,是多个学科技术的综合体”。我国学者张善立和施芬在《模拟虚拟概论》中提及到“将虚拟现实看成是一种具有人机交互特征的人机交互方式,在这种环境中可以同感受真实世界的方式一样来感受计算机生成的虚拟世界,并且有一种身临其境的感觉”[5]。

2.2虚拟现实的特征

美国科学家BurdeaG和PhilippeCoiffet在1993年发表了一篇题为“VirtualRealitySystemandApplication”的文章,文中他们提到“3I”结构式的观念,即虚拟现实技术三角形。虚拟现实的“3I”特征是指由沉浸感(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination)构成,如图1所示。

3虚拟现实在大课间中的应用

3.1大课间仿真实验室

虚拟大课间实验室是通过对数字大课间体育活动创建虚拟场景,利用高清摄像头捕捉运动表象,深度传感器获取动作力度,数据处理编排成套动作。在真实的大课间的基础上模拟运动表象的生成、动作的发力、编排的创新以及成套效果的呈现,实现数字可视化计算、体位的跟踪和动态仿真的效果,大课间仿真实验室是以大课间体育活动为活动对象,通过具有多媒体视听设备的多功能实验室,在三维空间中创建虚拟校园与数字校园,还可以利用虚拟全景技术对大课间场景环境进行改造与创新。大课间仿真实验室是结合数字媒体技术对大课间体育活动制作的新型数字仿真实验室。

3.2虚拟操作流程

3.2.1建立虚拟现实的情境

虚拟现实技术以最大的优势创建出一种逼真的感觉和令人信服的互动操作,当学生进入VR世界中,学生拥有的视点作为VR系统中坐标原点(O点),“第一人称”的视角可以通过自身的动作与行为,以一种真实的方式交互,从而获得虚拟现实所赋予强烈的视觉冲击和感觉浸淫。在虚拟校园环境的建设中利用三维视角清晰准确的让学生直观地观察到每个场地器材的布局,清晰的看出大课间体育活动集体的走位路线,不管是走位的步长、拐角的角度、位移速度还是根据实际情况的结合随时调整间隔之间的差距都可以利用数据附着于图像或是动画中展现出来,便于执行与操作。

3.2.2建立虚拟现实的人群动作仿真

虚拟情境是计算机生成的三维立体图像,是着力于环境的整体性来设计的,而虚拟现实的人群动作仿真是立足于人类的社会性来设计的,人群动作仿真是指在虚拟情境中,群(Crowd)中可能包含多个组(Group),每个组中可以有相同或者不同的行为模式,而组中有可能包含多个“个体”的存在,他们每个个体也可以有相同或者不同的行为模式[7],如见图2。在大课间编排中,运用人群动作仿真的独特性将互为相同的行为模式进行一致性操化的编排或者分组别做不同的动作模式,从而做出“分块式”的运动效果。其次,虚拟现实的人群动作仿真技术包括虚拟人群的实时可视化、行为建模与仿真等内容,其中实时的可视化需要在人群动作仿真中显示出真实感和速度的效果。在大课间模拟仿真中,利用每个组别速度的快慢来决定动作难度的系数,比如各个组别运用同一个1?8的拍子,在不同的时间启动来完成相同的行为模式,从而做出“分层式”的运动效果。

3.3教学模块设计方案

教学模块分为入场、退场、热身操、自编操、放松操、跑操和“一校一品”特色内容,教学模块设计流程,如图3所示。

3.3.1入场与退场

为了避免学校教学建筑较为分散,入退场的使用面积较小,阻碍学生们对体育活动的进行,虚拟情境的模拟能准确给出大课间的所需面积,利用数据处理对教学建筑的长度、高度以及与体育活动区域的面积范围进行实时整合,明确指出入退场的队形走位和学生所占面积的大小再通过图像或是flash动画将其展现出来,使大课间体育活动更加直观。

3.3.2热身操、自编操与放松操

虚拟现实技术针对不同的运动操选择不同的编程数据进行人群动作仿真从而形成真实的人物原型,其原型具有真实的外观、精准的力度、快速的反应以及较强的交互能力,从专业的角度上,依据运动轨迹、运动频率和运动节奏来完成热身操、自编操、放松操。使用者在虚拟世界中直接真实地通过自己的肢体语言、操化动作与周围3D立体环境进行互动,完美地与VR世界融为一体,深入体会大课间活动的运动魅力,避免传统教学的距离感,增强学生的体验感,使大课间体育活动充满乐趣。

3.3.3“一校一品”特色内容与跑操

“一校一品”特色内容和跑操运动是大课间体育活动最具有学校特色的核心模块,利用VR沉浸感的特征,营造出身临其境的体验,从已有的数据库中提取所需信息得到感性与理性的重新认识,从而深化新概念萌发新意想,产生认识上的再次飞跃。虚拟现实技术能够随时获得编排的虚拟化教学资料,提供丰富的感知线索,能够及时的获得编排创新方案,增强学生的沉浸感,提高学生的知识迁移能力,学生从生理和心理都融入大课间之中,人体感官刺激得到极致发挥,具有强烈的认同感与归属感。

4虚拟现实回归到大课间实践教学

4.1以班级(组别)的小群体进行细节教学

中小学的低年级的学生是以无意注意占主导地位,即是注意力是以被动形式为主,兴奋抑制产生的速度快,容易受到新鲜事物的影响而分散注意力。在对种类学生教学时,主要以小班(小组)的形式进行,因为教师的关注力有限,人数的减少才能将更多的关注力度给予小部分学生进行细节教学,提高了教学质量与教学效果。

4.2集体整合式操练

集体整合式操练就像拼拼图一样,首先保证每一小块拼图的独立性,再拼成一整块拼图,拼图过程中切记一蹴而就。当班级(组别)的学生能够独立完动作后,再将所有“小拼图”拼成“完整的拼图”,在成套的协同进行下,从三维视角直观感受队形的走位、动作的完成、艺术编排设计与整体效果,便于教学方案的选择与操作的可行性。

4.3完美呈现

将虚拟现实技术应用于大课间的成套展示之中,增强现实技术在虚拟现实世界与实际现实世界之间架起一座桥梁,通过多媒体技术以及生成3D的视角,将大课间成套的展示用图像、flash动画、开放性图形库(OpenGL)表现出来。其次,虚拟现实技术模式通常允许可重复性,以修改一个不希望看到的结果,在结果出现后立刻进行调整,在进行反复反馈的同时保证学生感知的准确性。

5虚拟现实对大课间的仿真教学意义

5.1设立虚拟学习情境

虚拟现实技术在大课间编排教学中的实体运用,可以实现人群的可视化与虚拟情境,创造了出一个全新的教学环境给学生们营造了充满学习的气氛,通过利用仿真技术的直观、真实、安全的的独特的优势,学生能够有意识的进行实践活动并且可以在其中“不受伤害”[8],提高了学生自主学习的能力、提升了教学质量和教学效率,促进新的教学模式的形成,奠定了未来的教育事业的发展以及VR技术的发展。

5.2弥补不足预防失误

不管是学校体育的体育教学还是竞技体育的训练比赛中,有一些客观条件的限制使得我国体育事业发展缓慢,同场对抗性运动项目在运动过程中身体碰撞接触的频率快、面积大易造成运动损伤,而以技能主导类的运动项目如体操、跳水等运动员在完成高、难、险的难度技巧时易出现难以克服恐惧等运动心理阴影[9]。运用虚拟现实技术来减少运动员与教师教练的生理与心理所承受的压力,同样,在体育大课间中,避免由于学生们在同一个时间段活动,人数的繁多、场地的限制而易出现踩踏事件的发生,采用虚拟现实技术保证学生们参与体育锻炼的健康安全的有效性。

5.3数据库的构建

通过运用虚拟现实技术对大课间操化动作的优化和创意的编排,在不同的大课间评比和展示中,根据实时的具体情况,高度精确的捕捉、获得与重建全新的具有创造性的大课间成套,吸取高质量的成套动作,在虚拟世界中形成三维的立体空间、运动表象和强大的分析处理器,将实际的大课间成套动作与虚拟现实数据库中的成套动作进行同屏对比分析,发现实际中的不足,从而形成仿真数据库,扩大编排和创新的方法手段,促进资源共享时代的到来,为多学科教学提供经验,激发多学科的新型研究[10]。

6结论

通过上述研究分析综合得出,运用虚拟现实技术能够促进中小学大课间的编排的发展,为大课间编排提供多样性的编排方案和多方面的教学。

6.1克服编排的难题

根据校区地理位置环境的不同,结合实际情况因地制宜的进行编排;根据学生的年龄段的不同,设计符合相应年龄组别的动作进行编排。

6.2增加编排的创新性

利用计算机模拟的三维空间对大课间进行三维艺术性创编;利用数字化管理并实时操控对大课间体育活动进行科学性创编。.

6.3构建编排成套的数据库