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研究性学习案例范文1
文章编号：1005–6629（2013）11–0043–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
“金属的腐蚀和防护”是人教版化学选修教材《化学与生活》第二节的内容[1]，笔者尝试引导学生改变学习方式，体验合作研究性学习过程。
1 设计思路
作为一种学习方式，“研究性学习”就是以类似科学研究的过程、方法和形式进行的学习。研究性学习具有自主性、开放性、探究性和实践性。研究性学习是一种自主学习，也是一种体验学习，强调“通过亲身实践获得直接经验”；是一种探究学习，要求“综合运用所学知识”解决“学生生活和社会生活中的实际问题”。它必须面向生活、走出课堂、全员参与、实现对传统教学的教师中心、课堂中心、书本中心的超越。
作为一种教学策略，“研究性学习”是指教师通过引发、促进、支持、指导学生的研究性学习活动，来完成学科教学任务的一种教学思想、教学模式和教学方法。在教师成功实施研究性教学策略的情境下，学生既是研究性学习活动的主动者，又是教师教学策略的受动者[2]。
合作研究性学习是信息化教学模式的一种，即可以实现与信息化教学的整合。教学过程一般包括说明、任务、资源、调查、评价、结论六个部分。说明部分用于提出要学生解决的问题；任务部分罗列出学习任务；资源部分给出有关文章、书籍和网上资源；在调查过程中学生被分成几个小组，每个小组承担一定的调查任务，从不同的角度开展调查活动，得出分组的调查报告；评价部分对学生的调查结果进行评定；结论部分给出令人信服的结论，并将调查结果编成网页供大家浏览。
“金属的腐蚀和防护”这一课题与社会生活和发展紧密相连，是一个适合进行研究性学习的开放性课题：（1）学生、教师可以在网上获得大量有关资料，也可以实地考察有关情况。（2）可以将本课题分解成若干小课题，学生对这些小课题进行研究性实验，从实验中得出结论。（3）可以为学生提供多种学习经历。
高二学生已初步经历过研究性学习，具有一定的动手实验能力和自主学习的能力，并具有一定的计算机网络、电子演讲稿制作方面的知识和技能。
2 设计方案
2.1 教学目标
（1）了解金属腐蚀的现状及危害，学习关注社会，建立资源意识。
（2）理解金属腐蚀的主要原因，加深对原电池原理的理解。
（3）了解金属防护的方法。
（4）学会利用网络学习，利用网络资源进行研究性学习。
（5）学会合作学习。
2.2 实施过程
初步了解课题制订学习方案学习、研究过程学习结果学生评价。
2.2.1 初步了解课题
教师简单介绍金属腐蚀和防护的课题，提出学习任务：
（1）调查并收集有关金属腐蚀的资料，可以包括录像、图片、数据、表格、文字等等。分析资料，发表意见。
（2）了解金属腐蚀的主要原因，设计实验研究某一个或几个因素对金属腐蚀的影响。
（3）调查并收集有关金属保护的资料，对金属的保护提出你的看法。
（4）设计实验对金属的保护进行研究。
（5）动手制作一个简单的原电池或拆开常用的一种电池，弄清它的构造。
说明：其中（1）和（3）；（2）、（4）、（5）中选择一项。
2.2.2 制订学习方案
学生在初步了解课题的基础上，制订学习方案。教师将方案类似的学生组成学习小组，小组讨论，得出小组方案。
2.2.3 学习、研究过程
（1）学生可以利用课余时间从各种途径查阅资料、设计小课题、动手实验。课堂进行全班展示交流及讨论。
（2）教师对小组计划及实施给予指导，协助学生准备实验材料。对有特殊需要的学生给予更多的关注。对有基础的学生，可以启发他们作更深入的研究。
2.2.4 学习结果
（1）各小组的研究结果制作成电子演讲稿（包括实验目的、实验过程、结论、发现的问题等等），全班交流、讨论，并由此得出对金属腐蚀和原电池的正确认识。（有关设计见2.2.6）
（2）整合各小组的成果，编辑一个校园主题网页。可以将讨论无法解决的问题帖在网络上，征询解答。
2.2.5 学生评价
（1）查阅、筛选资料的情况。
（2）小课题的研究情况，电子演讲稿的制作质量。
（3）课堂参与情况，包括发言的次数和质量。
2.2.6 课堂交流讨论的设计
（1）播放图片、录像，创设教学情景，提出课题。
（2）根据学生查找资料的情况，选择一些小组从不同的角度对金属的腐蚀情况进行阐述。引导学生学会从各种途径获取所需的信息，并对信息进行整理分析。学习关注社会问题，发表自己的见解。从中了解以下几点：金属腐蚀的危害、金属腐蚀的应用等。
（3）选择一些小组展示他们的实验研究，并组织学生对每一组实验进行讨论或参与，从而得出一些初步的结论。在问题的讨论过程中，引导学生充分利用网络资源。
2.2.7 预计学生可能提出的实验小课题
（1）比较干燥空气和潮湿空气中铁生锈的速度。
（2）比较纯水环境和盐水环境铁生锈的速度。
（3）比较盐水环境和食醋环境铁生锈的速度。
（4）比较单独铁和铁铜接触铁生锈的速度。
（5）制作番茄电池。
（6）了解普通干电池、纽扣电池等的结构及工作原理。
（7）利用TI探头测量原电池中的能量转化。
（8）利用万用表测量不同电池的电动势。
（以上活动中，课堂交流讨论需两个课时，其余活动均在课外完成。）
3 教学过程及效果
按计划将学生进行了分组后，各小组开始了以下活动。
3.1 资料的查询和小课题的确立
当学生到网上查找有关资料时，才发现有关金属腐蚀和保护的资料非常之多，其中绝大部分都是企业的网页，可供利用的资料却并不多。学生马上面临着如何在纷繁的资料中寻找到自己所需要的东西，而这正是网络时代必须学习的能力。所以需要教师给予必要的指导，更应提醒他们其实书籍包括教科书也是资料的一种。同时，也发现由于语言的限制，使教师和学生在利用英特网资源上都受到了制约。
学生提出的课题基本上在预计的范围之内。但课题的确立一开始是模糊的。这一方面是由于学生对课题所涉及的知识很陌生，缺乏认识，随着他们通过资料的查询和学习，逐渐明朗起来。另一方面是由于对研究过程缺乏了解，使得他们提出的课题设计过于抽象或简单。教师的及时指导非常重要。
3.2 学习、研究过程
学习、研究过程的实施充分体现了研究性学习所强调的实践性、操作性、探索性。学生在其中获得了多种的经历和体验，他们在实践中不断改进自己的设计，不仅仅是学科能力的提高，更重要的还有身心的锻炼。
有一个小组的课题是制作番茄电池，他们原先的设计是利用番茄电池使收音机响起来，但实际情况并不是他们想的那么简单，因为他们发现一只番茄制作的电池并不能使哪怕一只最小的二极管发亮。他们因此对问题有了感性的认识，重新进行了设计，经过了反复多次，在损失了不少番茄后，他们的课题研究已经相当的科学了：首先用灵敏电压计测量出同一组电极、不同的水果时的电压，挑选出最好的水果，结果还是番茄，但意义已经不同。接着又测量了不同的电极组合，比较哪一种效果最好，结果他们选择了镁和铜。他们对实验有了进一步的认识，甚至注意到每次测量时电极之间的距离及插入的深度对结果的影响。最后他们用了15只番茄串联起来终于使最小的二极管发出了亮光，小组成员兴奋地欢呼起来。这种最真实的体验和快乐对学生的发展是至关重要的。课堂展示时，全班同学倾听了他们的制作过程，然后关上灯，所有的人都看到了那微弱的光亮，教室里响起了热烈的掌声。
另一个小组的课题是观察比较铁片在不同环境中生锈的情况，他们选择了盐酸和盐水。据他们对腐蚀的认识，预计铁片应该在盐酸这样的酸性环境中更容易腐蚀。他们每天去观察铁片生锈的情况，两天后，发现食盐水中的铁片已经锈蚀的相当严重时，盐酸中的铁片似乎还没有太大的变化。这一现象让他们感到非常诧异，一时无法解释。但这更加激发了学生求知的欲望，再一次去研究查阅的材料，试图对实验的现象做出合理的解释。教师提醒他们继续观察铁片，就在他们还没有找到答案之前，第三天，铁片又发生了变化，盐酸中的铁片开始了严重的锈蚀，程度一点也不亚于盐水中。同学们用相机如实地记录了这些变化，并编辑到小组的电子演讲稿中，同时还有他们的疑惑。自主的实践活动充分调动了学生学习的主动性。
学生在研究过程中最容易暴露的问题，就是他们的研究常常停留在表面，难以深入。如“金属的保护方法”课题组的研究是这样设计的：取三块同样的纯铁片，一块缠上铜丝，一块缠上铝丝，还有一块做对照。将以上材料都浸在盐水中观察现象。他们很快发现第一块铁最先生锈，第二块一直没有明显改变。他们认为实验已经完成，准备拆除装置了。这时教师提醒他们再耐心等待下一步还可能有什么变化，果然过了几天，第二块铁片上缠绕的铝丝完全变成了一堆白色的粉末，而铁片在以后慢慢也出现了锈迹。这一现象的出现使他们对问题又有了更加感性和深入的认识。
教师还鼓励一些学生运用手持技术对原电池的能量转化作更加深入的研究。
课题设计之后，小组的成员将面临一系列的实际问题：实验材料的准备，有些设备，比如灵敏电流、电压计必须自己去借，番茄、二极管必须自己去买，请老师或别班的同学帮助拍照作为多媒体制作的材料。在这些问题的处理过程中他们培养了相互之间的合作精神，提高了解决实际问题的能力。
3.3 课堂讨论的组织
课堂的活动不仅仅局限于各小组展示电子演讲稿，更重要的是组织学生对同一个问题从不同的角度进行讨论和探究。所以学生的演讲稿不必追求是完美的、正确的，可以存在缺陷甚至是错误，或是发现的问题尚未解决。
如在对金属腐蚀现状的认识中，大多学生谈到的都是腐蚀的危害，但却有学生提出了腐蚀其实也可以被人们利用。
对盐酸和食盐水中铁片腐蚀情况的比较，这一小组的实验结果和解释引起了学生们的争论，从而引发了什么是析氢腐蚀和吸氧腐蚀？铁片腐蚀是否一定表现为生锈呢？生锈的可能反应有哪些？而这些问题正是有关金属腐蚀的较为深入的问题，也是我们教学目标中必须解决的。
在铁片生锈情况的观察、水果电池的制作、电动势的测定、金属保护的方法等课题的研究和讨论中，学生发现他们的研究结果相互得到了验证，如“电动势的测定”小组通过不同的曲线反映了不同电极材料、不同电解质溶液对电池电动势的影响，得出了与“水果电池的制作”小组极为相近的结论。这就使学生对问题有了更深刻的理解。
课堂讨论要让学生的思维碰撞出火花，使学生对自己的学习经历产生更深的理解和感悟，同时从别人身上获取生动的间接经验，这也应是合作学习的一种方式。
4 几点思考
（1）在开展研究性学习的过程中教师的指导非常重要。由于学生长期以来接受的是应试教育，解决实际问题的能力普遍较差。因此开展研究性课题的学习，教师必须有充分的准备和适时的引导。
（2）相信并鼓励学生的创造力。教师在指导中所要把握的是学生研究方向或方法的科学性，而应给予学生充分的时间，让他们自己得出结论。
（3）信息技术与课堂教学的整合。信息技术不应仅仅是指多媒体技术，而还应包括研究过程中所使用的获得信息的其他手段，如万用表、手持技术等。信息技术也不应只是教师使用多媒体课件辅助教学，而应是教师学生都可以使用，并与教学过程有机结合。利用网络获取信息，再将学习、研究的成果编成网页，充分利用了网络的快速、高效的特点和共享性。使学生体验在信息社会如何利用网络进行有效的合作学习。
参考文献：
研究性学习案例范文2
高中英语教材的对话部分包括两个部分，一是language structure，二是language function。为了适应现代英语教学和社会的需要，语言结构也不只是“语法教学”，教师在处理语法时，也常精心准备若干句子，语段或小对话，在课堂设置一定的语境，然后指导学生去归纳总结，使“语法教学”为研究性学习服务。毋庸置疑，language function更应体现其“交际性”与“应用性”。现行教材中所用的对话大都是篇幅较短、浅显易懂的。我们的教学目标就是通过让学生学习语言功能，学会在日常生活中应用。因此需要教师在教学过程中创设好情景，并在情景创设中，坚持“学生自主，环境开放，注重实践，鼓励创新”，通过探究情景教学，化枯燥乏味为生动活泼，将单一的句型操练变为趣味盎然的教学过程，提高课堂教学的效率，让学生进行灵活应用以求完全掌握。
案例实录
例1：引入对话
新课Making suggestions for a New Year’s Party开始前，我们照例进行Daily Talk。那天同学所讲的话题是cartoons，谈到喜欢看卡通片，尤其是美国和日本的，但对中国自己的卡通片都不喜欢。理由是无论从内容新意、动画处理技术、衔接技巧等方面与国外相比，都存在或多或少的差距。从所读内容上看，与我们接下来要讲的内容毫无关联。我在听完之后说了这样一句：Since you arenot satisfied with our cartoons， why not write to the cartoon makers to make some suggestions? Do you know how to?带出了对话的内容。但对于这个语言功能，并不急于把句型展示给学生，而是创设了几个情景，让学生通过训练，自主地进行归纳。
Making suggestions for the night
Relaxing
Sleeping
winter hlidays
improving spoken English
choosing the reading materials
略经准备后，学生开始说起来。第一对学生中有一位胆子较小，口语不是很好，所以她们就根据实际情况作了如下对话：
S1: How can I do to improve my spoken English?
S2: You should practise a lot. Reading the text aloud will be helpful to you.
S3: Thank you for your suggestion.
接着又有几对学生将他们所编的对话呈现给其他同学。但一细心的学生发现了这样一个问题：前面几位同学都是接受建议的，那么怎么来表达相反的意思呢?这位同学及其他有类似疑惑的同学很快从同学的对话中得到了答案。
S1: How can we spend our winter holidays?
S2: Let’s go traveling.
S3:I’d rather not. But thank you just the same.
从以上的几段对话中我们可看出，如果直接出示新句型不能引起学生的注意力，而创设情景以后学生很快就进入了新课的角色中，他们不再被动地等老师说出句型，而是主动地应用以前所学的知识进行提建议。教师对这一用法不需作太多的说明，只要帮助学生对一些常见句型进行归纳和整理即可。对于其中出现的问题，教师也不必马上解答，而是启发引导生充分发挥其能动性及自主性。
例2：对话应用
在引入对话、学习了对话内容及对常用句型进行整理后，我们就让学生进行写、听、说等多种训练以学会具体应用。语言的应用要在一定的环境下进行，这就要求创设多个不同贴近生活的情景，以激发学生的兴趣，更好地掌握语言功能。 转贴于
课本上的听力训练B部分是根据所给的图片及听到的内容来判断正确与否。我利用了这张图片，让学生进行pictrue talk。
T: Now we know how to make suggestions. In fact， we are often required to makesuggestions in our daily life. Suppose there is a new classmate in your class.She wants to buy something in her free time， but she is a stranger in your district. Then she asks you for help. What should you do? Let’s do another exercise.
对于这一picture talk练习，我要求每组上的两位同学选取一个地点，自己创设情景来编对话。在领会了我的意图后，学生们开始练习起来，随后运用了新学的知识进行了内容很丰富的对话。如下面一则：
S1: I feel cold now.
S2: If I were you， I would wear more clothes.
S1: But I haven’t got enough clothes.
S2: Why not ask your father to bring you some?
S1: I’d rather not. My home is quite far from here.
S2: Then you’d better buy one.
S1: That’s a good idea. But I don’t know where to buy.
S2: You can go to the Fifth Street. There is a dress shop there.
S1: How can I get there?
S2: Do you still remember where the post office is ? When you go out of it， just cross the street. You’ll find the dress shop on the right of the shoe shop.
S1: Thank you.
从以上的对话我们不难发现，学生不但很好地掌握了新课的内容，而且能结合使用以前所学的关于问路的语言功能，实现了知识的迁徙。因此我又设计了下面一项内容：要求学生结合前几课所学的课文内容，围绕着“Making Suggestions”这一主题，用多种形式来进行训练。下面就摘取了学生的两个活动片段：
活动一： (short play) A fat man wanted to lose weight. He went to ask the doctor for suggestions. The doctor told him what to eat and to take some exercise. On his way home， he met his friend and told her his decision. But when his friend visited him a few days later， she found he was even fatter. He didn’t follow the doctor’s suggestions at all. (Unit Two)
活动二： (interview) A journalist interviewed a top student. The studentgave his own suggestions on how to study better. (Unit Six)
这一训练既帮助学生复习巩固了新旧知识，又锻炼了他们的语言交际能力。更重要的是，它极大地调动了学生的学习积极性，因而发挥出他们的创造性，真正体现出学生主体性。
研究性学习案例范文3
关键词:研究性学习;程序设计学习团队;科学素养
面向对象程序设计课程是计算机学院各专业学生在大学二年级上学期必修的一门学科基础课,是程序设计基础课程的后续课程。然而,经过一个学期程序设计基础课程的学习后,绝大部分学生的编程基础仍然较弱。显然,这种现象的存在不利于培养计算机应用型人才。如何通过该课程的学习来提高学生的编程技能并为后续专业课的学习打下坚实的基础是教学过程中许多教师一直研究的问题。本文以校级与国家级研究课题为背景,在面向对象程序设计课程的教学过程中进行了研究性学习的尝试和实践。
研究性学习是以问题为载体的一种全新的学习方式。它着力于学生的学,鼓励学生以类似科学研究的方式,进行主动探索[1]。研究性学习虽然着眼点在于转变学生学的方式,但着手点却是转变教师教学的观念和行为方式。在本课程中进行的研究性学习,教师仅仅是组织者、参与者和指导者。在学习过程中,每一位学生都是通过亲身实践来运用书本上的理论知识并获取直接经验。经过近5个月的训练,参加研究性学习的学生,其编程技能明显得到提高。
1组织形式
组织研究性学习必须由教师全面负责。教师要能把自己的科研方向融入到教学中来,以某一研究主题作为切入点,通过给学生提出问题、让学生分析问题和要求学生利用课堂上的理论知识解决问题这三个阶段来培养学生良好的科学素养[2]。
针对计算机科学与工程学院2008级网络工程1、2班共51人,在该课程的第一节课,启动通过面向对象程序设计课程开展研究性学习的动员会,要求学生以自愿参加的方式组成一个研究性学习团队。一个星期报名后,形成了一个4人的程序设计学习团队。
2实施方式
在面向对象程序设计课程中实施研究性学习的方式主要利用课外时间来完成。但要求程序设计学习团队每周要进行一次集中交流、讨论和程序展示[3]。针对这个程序设计学习团队,就面向对象程序设计课程的某一知识点,实施研究性学习的案例。
2.1案例1Vector容器的使用与文本文件的读操作
一般来说,对于Vector容器,教材中仅仅只介绍了它的功能和一些简单的使用方法。那么如何在解决较为复杂的实际问题时灵活使用它呢?
在提出问题阶段,给出了如何利用程序实现朴素贝叶斯分类器进行预测的问题。教师首先组织团队成员利用课余时间学习朴素贝叶斯分类器进行预测的基本原理。在提出问题阶段,教师一定要把问题的正规化,正规化的意思就是要求教师把提出的问题做成幻灯片,在讲解的时候,学生便于清晰阅读,更重要的是它可以作为学生课后查阅资料的依据。最后,要求团队每一个成员利用一周的课余时间,通过阅读相
关资料,认真理解这个原理并记录有疑惑的问题。
具体问题的描述为:给定训练样本数据集如表1所示,使用朴素贝叶斯分类器来预测目标新实例:(Outlook = sunny, Temprature = cool, Humidity = high, Wind = strong)的PlayTennis的目标值(yes或no)。在分析问题阶段,要求团队每位成员在每周固定的集中讨论时间内汇报自己的对问题的理解,如何从文本文件中读数据,如何用Vector容器存放数据解决问题以及对问题存在的疑惑。
表1训练样本数据集
Day Outlook Temperature Humidity Wind PlayTennis
D1 Sunny Hot High Weak No
D2 Sunny Hot High Strong No
D3 Overcast Hot High Weak Yes
D4 Rain Mild High Weak Yes
D5 Rain Cool Normal Weak Yes
D6 Rain Cool Normal Strong No
D7 Overcast Cool Normal Strong Yes
D8 Sunny Mild High Weak No
D9 Sunny Cool Normal Weak Yes
D10 Rain Mild Normal Weak Yes
D11 Sunny Mild Normal Strong Yes
D12 Overcast Mild High Strong Yes
D13 Overcast Hot Normal Weak Yes
D14 Rain Mild High Strong No
在解决问题阶段,教师要求团队每位成员要展示自己的程序,在展示的过程中要讲解如何进行理论与实际相结合。从这个实例可以看出,经过这样的实践训练学生能将文本文件的读操作与Vector容器灵活地结合在一起使用。某团队成员在解决案例一过程中的部分代码如下:
int fileToVector (string fileName, vector & svec)
{ /*从文本文件读取样本数据赋值给string对象*/
ifstream inFile (fileName.c_str());
if (!inFile)
return 1;
string s;
while (inFile >> s)
svec.push_back(s); /*将 string对象存储在容器svec中*/
inFile.close();
if (inFile.eof())
return 4;
if (inFile.bad())
return 2;
if (inFile.fail())
return 3;
}
2.2案例2运算符重载的应用
对于运算符重载的使用,绝大多数的教材中一般针对的是较为简单的类,例如,用复数类来列举一些较为常用的运算符重载的应用。那么,如何在解决实际问题的过程中灵活运用运算符重载的知识呢?
针对这个知识点,提出了如何利用程序实现数据隐私中的k-匿名模型。在利用案例一中的方法将实现k-匿名模型的Datafly算法介绍给学生,要求学生在解决这个问题的过程中能灵活运用运算符重载的知识。
具体的问题描述为:已知给定k=2,利用k-匿名思想将表2所示的记录分组,得到的匿名表中,每个分组里至少有2条记录是相同的。
表2原始数据表
Race Birthdate Sex Zipcode Disease
black 1965-9-20 male 02141 short of breath
black 1965-2-14 male 02141 chest pain
black 1965-10-23 female 02138 painful eye
black 1965-8-24 female 02138 wheezing
black 1964-11-7 female 02138 obesity
black 1964-12-1 female 02138 chest pain
white 1964-10-23 male 02138 short of breath
white 1965-3-15 female 02139 hypertension
white 1964-8-13 male 02139 obesity
white 1964-5-5 male 02139 fever
white 1967-2-13 male 02138 vomiting
white 1967-3-21 male 02138 back-pain
某团队成员在运用运算符重载知识实现k-匿名的部分程序代码如下。
class Date /*定义日期类用来表示生日*/
{
private:
string year,month,day;
public:
bool operator ==(const Date &rhs); /*重载逻辑运算符==*/
bool operator !=(const Date &rhs);/*重载逻辑运算符!=*/
void set(string s); /*定义set成员函数用来设置日期,定义省略*/
void generalize(int k); /*归纳函数,定义省略*/
friend ostream &operator
};
bool Date::operator ==(const Date &rhs)
{
if(this->year==rhs.year&&this->month==rhs.month&&this->day==rhs.day)
return 1;
else
return 0;
}
bool Date::operator !=(const Date &rhs)
{
if(this->year==rhs.year&&this->month==rhs.month&&this->day==rhs.day)
return 0;
else
return 1;
}
ostream &operator
{
if(rhs.day!="*"&&rhs.month!="*")
os
else if(rhs.day=="*"&&rhs.month!="*")
os
else if(rhs.day=="*"&&rhs.month=="*")
os
return os;
}
程序运行后得到的k值为2的匿名表如表3所示。
表3k=2的匿名表
Race Birthdate Sex Zipcode Disease
black 1965 male 02141 short of breath
black 1965 male 02141 chest pain
black 1965 female 02138 painful eye
black 1965 female 02138 wheezing
black 1964 female 02138 obesity
black 1964 female 02138 chest pain
white 1964 male 02139 obesity
white 1964 male 02139 fever
white 1967 male 02138 vomiting
white 1967 male 02138 back pain
3学习效果
程序设计学习团队经过近5个月的训练,同学们不仅编程能力逐步得到了提高,而且表达能力,团队成员之间如何有效合作与交流也得到了很大的锻炼。例如,某同学经过训练,现在不仅能编写出结构清晰、可读性好的代码,还能站在讲台上自然大方地进述自己实践能力提高的经验与心得。
此外,通过课程期末考试中30分的程序设计题的卷面得分(如图1所示)可知,没有参加团队学习的同学的程序设计题得分大部分处在10分以下,而参加训练的同学得分最低为15分。从图2可知参加训练的同学程序设计题的平均得分为22.75分,远远超过了那些未参加训练的同学平均得分7.11分。
4结语
面向对象程序设计作为计算机学院各专业第3学期的学科基础课,对各专业学生后续专业课程的学习乃至培养应用型人才的目标都起着至关重要的作用。因而,教师要借助程序设计课程这个平台,加大力度宣传研究性学习的良好效果,鼓励更多的学生采
用这种学习方法,这样不仅可以为计算机学院培养应用型人才打下坚实的基础,还可以带动学院学风建设。
图1程序设计题得分趋势图
图2程序设计题平均得分情况比较
参考文献:
[1] 范惠林,赵思宏. 研究性教学模式在专业课程中的应用[J]. 现代教育科学,2002(11):44-46.
[2] 周兴龙. 人才的素质与培养[M]. 南京:南京大学出版社,2004:2-3.
[3] 吕品,张俊.“软件工程”课堂教学内容与形式的改革与探索[J]. 计算机教育,2008(14):25-26.
Instantiation of Research Study Based on Object-oriented Programming
LÜ Pin, ZHANG Jun, WANG Hai-hui, ZHANG Yan-duo
(School of Computer Science and Engineering, Wuhan Insititute of Technology, Wuhan 430073, China)
研究性学习案例范文4
一、课例
1.复习引入——揭示课题的“自明”过程
师:前几节课我们学习了“用向量法证明平行、垂直”等位置关系问题,其证明的基本过程是(用PPT演示):
师:哪位同学能“翻译”一下这个流程图?
(学生回答略.)
师:在立体几何中,除了要研究线线、线面、面面平行、垂直等特殊位置关系外,我们还将研究它们的一般位置关系.
师:线与线、线与面、面与面的一般位置关系,可以用怎样的几何量来刻画呢?
:角!
师:对!这节课我们就来学习“用向量法求空间角”.(板书课题)
【设计意图】通过复习回顾,引出课题,简捷自然、承上启下,学生既对用向量法解立体几何问题的方法步骤进行了复习,同时又对本节课要研究什么、怎样研究,能够自明.
2.建构新知——推导公式的“自明”过程
问题1:怎样求直线a与b所成的角θ呢?
师:直线a与b所成的角θ在什么范围内?
师:这是异面直线所成角的范围.当a与b平行或重合时,其所成的角呢?
师:若直线a与b的方向向量分别为a,b,怎么求角θ呢?
【设计意图】由于学生对线线角的取值范围、向量的夹角运算可能有些遗忘,所以探索线线角的计算公式时,是在“问题串”的引导下完成的.通过回顾线线角的取值范围、线线角与直线方向向量夹角的关系,逐步让学生对推导公式的方法能够自明.
问题2:怎样求直线a与平面α所成的角θ呢?
师:线面角θ的取值范围如何?
师:直线a与平面α两个几何元素都对应怎样的向量呢?
:直线的方向向量、平面的法向量.
师:好!请同学们根据推导线线角的经验,推导线面角θ的计算公式吧!
【设计意图】由于有了探索问题1的经验,学生对问题2的探索能够自明,因此教师不必再过多点拨引导.但学生可能对线面角的范围有遗忘,为此需要做一下提示.
问题3:怎样求二面角α-AB-β的平面角θ呢?
师:怎样作出二面角的平面角θ?
师:同样,若知道两条法向量的坐标,则可得到类似公式一和公式二的运算公式.
【设计意图】由于二面角的两个半平面的法向量的夹角与二面角的平面角之间的关系比较复杂,如果让学生独立探索很难使他们自明,为此,这里先让学生讨论,然后梳理归纳,从而使学生先对两角之间的关系能够自明.而对角θ是锐角还是钝角的判定,是教学的难点,笔者采用讲解法,让学生在了解几何特征的基础上,使他们自明,从而得到计算公式.
3.数学应用——公式运用的“自明”过程
师:如何运用上述三个公式呢?
(1)求EF与CG所成角的余弦值;
(2)求CG与平面EFC所成角的余弦值;
(3)求二面角E-FC-D的余弦值.
师:怎样解这三个问题?
师:不错!你很聪明!只要选一个特例就可以了.实际上,我们由线面垂直的判定定理可知,当线与面内的两条相交直线都垂直时,则线面是垂直的.因此,在上面的方程组中,我们只要选择其中任意两个方程,组成不定方程组就行了;若写三个方程,经过转化实际还是两个方程,大家明白了吗?
:明白!
【设计意图】对初学者来说,求平面的法向量是一个难点,学生总认为列出三个方程,一定能够把法向量求出来,这显然与“一个平面的法向量有无数条”是矛盾的.因此,即使是联立三个方程,最终也一定会转化成两个方程.这里教师放手让学生操作尝试,直观感知,再通过讨论,进而使学生对问题能够“自明”.
师:请大家把这个线面角的余弦值求出来!
师:很好!我们还可以先判定两条法向量相对于半平面的“进”、“出”关系,进而得到二面角的平面角θ与两条法向量夹角的关系.在本题中,我们可以把向量m=(1,1,2),n=(0,0,1)的起点都放置到坐标原点上,于是可知向量m=(1,1,2)是由“二面角内部”指向“二面角的外部”;向量n=(0,0,1)是由“二面角的外部”指向“二面角的内部”,这就是我们上面说的“一进一出”,因此,θ=〈m,n〉,这样就有.这种判定方法,大家明白了吗?
:明白.
【设计意图】运用平面法向量的进、出关系,判定二面角与法向量夹角的关系,是培养学生空间想象能力的一个很好的过程,机会难得,不能放过!通过操作、演示,让学生体会、想象,从而使他们通过空间想象对判定方法进一步“自明”.
4.课堂小结——巩固升华的“自明”过程
教师通过两个层面对本节课进行小结.一是让学生针对本节课,用自己的语言简要总结“用向量法求空间角”的方法和步骤,通过几名学生回答,基本涵盖了本节课的重点.二是教师进行梳理概括,并进一步强调求平面法向量的方法和判定二面角与法向量夹角关系的方法等.
二、思考
“自明性”是一个哲学概念,就其意义来说,可分为“原初自明性”和“逻辑自明性”.学生在数学学习中,对有些数学概念和数学原理是“不言而喻、不证自明的”,如“点”、“直线”、“平面”、“集合”等概念,又如几何中的公理等,它们是最基本的数学概念和数学原理,是人们在长期的生产、生活实践中抽象概括出来的,不需要给它们下定义或解释(人们也无法给其下定义和解释),提到它们,学生也自然会明白它是什么(样)、它为什么(这样),学生对它们的理解是完全能够“自明”的,这就是“原初自明性”.“原初自明性”具有“不精准”、“模糊”的特征.学生在数学学习中,绝大多数数学知识都是通过观察、实验、归纳、推理、抽象、概括等数学思维过程,运用逻辑推理一步一步地获得“自明”的,学生对它们的理解实际是建立在逻辑推理之上的,这就是“逻辑自明性”.“逻辑自明性”具有“严密”、“精准”的特征.
数学特级教师王志江曾在他的博客中写道:“我们基于文化形态的数学课程改革就是为了帮助每个孩子对基础数学的‘自明性’拥有深刻的洞察,并以此奠定他们的世界观基础……”如何使学生对数学的“自明性”拥有深刻的洞察呢?这就需要教师在教学中,把数学知识的“学术形态”转化为“教学形态”,即通过问题串的引导,通过逻辑推理,使学生一步一步地对所学的数学新知能够“自明”.
在设计本节课时,为了让学生对所学的数学知识能够“自明”,笔者作了以下思考:
对新课的引入,需要自然流畅,激趣引疑,这样可以激发学生的求知欲望,快速调整学习状态;但也不能为了“激趣引疑”而设计得华而不实,应该以朴实自然、不冗长为原则,要凸显“数学味”.为此,在上一节课学习的基础上,笔者设计了一个问题串,以复习回顾的方式,让学生自己感悟本节课要研究的内容,进而对学习的课题能够“自明”.
在探索和推导公式的过程中,考虑到学生可能对“空间角”的相关知识出现遗忘,还考虑到某些环节可能是学生学习的难点,于是,笔者在每个公式的推导之前,都根据推导的过程所涉及的相关知识设计了问题串.这些问题,实际上是公式推导过程的“先行组织者”,正是有了“先行组织者”的铺垫,才使得学生对如何推导公式有了明确的方向,并在一步一步地“自明”中,完成了对公式的建构.以问题串的形式设计“先行组织者”,能够引导学生积极地参与数学知识的学习,体验知识的发生、发展过程,了解知识的来龙去脉,感受数学公式的合理性与科学性.相信通过这样的教学,学生对数学知识的理解是“根深蒂固”的,即使将来对数学知识有遗忘,但这种探究数学问题的方法和理念,将会使学生终生受益.
研究性学习案例范文5
根据学生信息管理系统的实际使用过程，按照信息数据所处的不同状态，可以划分为信息存储、信息传输、信息查阅、信息使用四个阶段，对每一个阶段可能存在的安全隐患，如信息丢失、物理损坏、越权访问、恶意篡改、随意复制与传播等，我们分别提出不同的解决策略，包括备份机制、信息加密、物理隔离、电子签章、身份认证与严格的权限划分、网页控制、安全日志等。具体阐述如下。
1.数据信息的安全。（1）数据类型的限制。对系统中的文件类型进行严格的限制与管理，对于可能带来数据安全隐患的文件类型不用或者少用，比如禁止上传可执行文件、脚本语言文件等。（2）隐私保护技术结合服务器安全技术。由于电子档案信息往往具有重要的价值，我们必须对重要信息从受限访问与自由访问两种访问类型进行安全性保护。同时，为服务器创建一个或多个DMZ，并将信息管理系统所需要访问的资源放置在相应的DMZ中，不允许它们对服务器其他资源的访问，并关掉无关的网络服务。（3）数据文件真实性的保护。信息管理系统中的文件一般以原始格式存在，如常见的Office文档格式（doc、xls）等。由于此类信息的可编辑性，其存储与使用过程中就存在被篡改的风险，违背了档案的真实性原则。我们可以采用双套制的存储模式，一套保留原始格式，作为归档用途，另一套转换成不可编辑的文件格式（例如PDF、图片等），作为日常信息使用用途，确保信息资源在使用过程中内容不被篡改。同时，可采用电子印章或电子签名技术来保障电子档案的真实性。也可以采用经济的数字摘要校验方法（如MD5、CRC32值校验等），实现初级的真实性验证。（4）确保信息资源处于只读状态。用户只能从系统中读取相关信息，但不能对信息作任何修改，这种不可逆式的记录介质确保电子档案信息的原始性[4]83。（5）信息的防复制功能。特别是各种多媒体信息资源必须具备防下载功能。通过网站与网页的相关技术措施，阻止用户对页面显示的信息进行复制和修改，最大程度地确保信息传播范围的最小化。（6）数据系统的迁移功能。由于计算机与网络技术发展的日新月异，在系统设计之初，就必须考虑到系统的可升级性，以便能够跟上技术的发展，不能出现技术升级了，数据无法使用的尴尬局面。具体要求为：第一，系统既能读取旧格式的电子档案，也能将有关信息写到新的格式上，当数据在不同系统间迁移时，应首先确保内容的真实和可用。第二，系统中的管理模块应具备较强的数据独立性，确保在软、硬件环境发生变化时，数据能够保持完整，并实现安全迁移。第三，系统内文件处理部分录入的数据与档案数据对应项目的格式应能够保证完全一致，并能根据归档标识实现归档文件的有效迁移。第四，系统设备更新或系统扩充时，相关部门应能够及时对电子档案信息进行迁移操作，并详细记录原系统设备、目标系统设备、被迁移电子档案情况等。
2.介质的安全。（1）与管理系统中所载部分重要信息对应的实体介质的安全性管理。如纸质文件、光盘、录音、录像等介质的安全性保护。主要要注意这些实体介质的保存环境，如温度、湿度要求等，同时，要对各种介质进行有效的复制，保证一定数量的复本。（2）数据备份机制。为了保证电子档案信息系统的安全性，可采用分布式存储、灾备技术或者服务器磁盘镜像等，及时对信息系统建立可靠的数据备份，实施异地保存。这样可以有效地防止自然灾害、黑客攻击和病毒感染等，确保电子档案信息的安全，提高远程访问的有效性，增强信息系统中数据库系统的容错率。
研究性学习案例范文6
关键词： 信息技术 语文教学 典型案例
以计算机技术和网络技术为核心的信息技术的不断发展，正在越来越深刻地改变人们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式，正在对教育产生影响。语文教师应当从语文学科的角度研究如何使用信息技术帮助教学，把信息技术融入到语文学科教学中――就像使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅，这里包含“糅合”的含义，这就是“课程整合”的核心。
一、信息技术与语文教学的融合
即将信息技术无缝地融合到语文教学的每一个环节。随着信息技术的发展，它在教育教学中的全面应用已成为现实，为探索新的教学模式、方法、手段提供了机会，给教育教学领域改革带来了新的机遇。现代教育模式与传统教育模式的根本区别，就是一个是以“教师教为中心”的教学模式，另一个是“学生学为中心”的教学模式。传统教育是以教师传授知识为指导思想，采取以“教师教为中心”的教学模式，一个教师面对全班不同智力、不同水平、不同要求的学生，按照同一进度、同一方法教学，即使教师希望对每一个学生进行适应其能力的个别教育，也是很困难的，由于处在不利的学习环境中，不可能有效强化学习效果。
二、信息技术在语文教学中的应用
（一）将信息技术融入教学设计之中，发挥教师的主导作用，教师可在更高层次上发挥创造性，让学生自主探索，充分调动学生的主动性和积极性。
备课时，要考虑怎样将信息技术融入到整个教学计划中，考虑怎样指导学生参与学习，还要考虑怎样把丰富的教学经验、最佳的教学策略和信息技术结合起来，启发学生在原有的语文知识的基础上自主探索。语文教学同其他学科相比，在利用多媒体技术方面，更具特殊意义。音频、动画、录像和音乐等丰富多彩的媒体使原本的单调变得更生动有趣。历史在小小屏幕中再现，突破了课堂的狭小天地，大大拓宽了学生的知识面。对键盘、鼠标的触击更使学生有身临其境、参与历史的感受。视、听、触多感官相结合对学生观察、想象、分析、推理能力的培养能产生极大的促进作用，因此，多媒体技术是中学语文教学的最佳手段。例如：《边城》一课中，学生对湘西是怎样的风情，边城所展现的那种湘西小城的美究竟是怎样的模样，他们是不清楚的。教学中适时地播放根据《边城》改编的片段，通过情景再现，他们仿佛置身于湘西小城风光当中，自然对小说描绘的情境有了更深刻的感受。学生不仅记住了课文内容，而且理解了文字的作用。他们对于湘西小城的样子，对于翠翠和傩送是怎样的样貌，都展开了丰富想象，收到了很好的效果。
（二）通过计算机的强大功能让学生的学习具有开放性、全球化；学习过程具有交互性；内容形式呈现多媒体化。
1.生动、具体地再现时代背景。
在教学过程中，学生面对的大多是文字。作为一种抽象的存在，对于中学生来说，肯定在接受程度上有难度。多媒体最大的作用就是将这些情境再现，能够创设情境，便于学生理解和把握文字内容。
比如我们学习一些小说，尤其是年代久远的小说，对它的时代背景却不太清楚。《药》那个年代是怎样的学生可能不太清楚，如果这个时候能放一段影片，把他们那个时代的情景再现，学生可能对当时的历史背景、当时的人物一下就领悟了。
2.设置动态教学，让学生主动探索突破难点。
初中生的思维仍以具体形象思维为主，但一些问题由于客观的局限性只能言传却不能直观。在教学过程中，经常会碰到一些难点问题。这些问题我们往往可以通过多媒体技术，让学生更深入、更快捷地掌握它。如：《林黛玉进贾府》一课中，林黛玉进贾府的过程及路线，对于理解课文有重要作用。因为学生对于这个故事情节、络线图并不熟悉，而利用计算机却能解决这一问题，我们可以利用计算机设计动画将静态的想象变为动态的形象、直观，可以利用动画制作软件FLASH、GIFANIMATOR、AUTHORWARE、3DMAX等设计出林黛玉的行走路线，将人们想象的东西变为实际的、模拟操作的东西，即将静态的想象变为动态的观察。在走的过程中，把人物关系基本上理清楚了，林黛玉的心态基本上理清楚了，难点就突破了。从而变抽象为直观，起到辅助教学的作用，加深对知识的印象和理解，巩固知识，取得动感、美感、直观、易学的效果。这是一般的教学媒体效果和计算机的效果无法相比的。
3.利用网络，创造开放的学习环境。
网络环境下的教育，可以成为课堂教学的得力助手，校园网络的推广，使得基于网络环境的课堂教学模式有了发展前景，而且基于网络的课堂教学模式也有很大优势。基于网络环境的教学设计，应了解基于网络环境下，教学资源具有信息资源开放性、跨越时空限制、传递系统是多媒体的、传播媒介可多向交流等特点，就决定了网络环境下的学习过程的开放性、交流性，学习者对学习内容选择的自主性和个性化，内容形式的多媒体化，等等，这些都要进行选择和运用。比如：我们在校园网或教师的个人主页上，延续课堂教学的内容要求学生“在生活中寻找答案”。许多学生兴致勃勃地参加，围绕选题，或个人或结合成学习小组，通过网络资源，查找有关资料。
