高中信息技术粤教版 (2019)必修1 数据与计算2.1.1 知识教学设计

项目主题

运用数字化工具探究学科知识

教学引导问题设计

问题

目的

重点、难点、关键点

如何形成团队？

了解几个关于团队建设的重要问题

异质组合、目标取向

“头脑风暴如何进行”

从工具应用和思维方式上解决问题

研究头脑风暴的方法和工具

你从哪里找到适合研究相关学科的工具

了解工具的寻找，需要群体和网络的共同智慧

需要进行多次测试。

数据、信息、知识与智慧如何转换

了解知识的几个层次

结合实例，说明逐层转化的关系，利用项目活动理解数字化学习工具在促成知识层级转换中的作用。

教学过程设计

[说明]学生在课下完成项目活动的探究，课上老师重点评估项目活动的关键问题，新课授课时间1课时。

一、引入新课

 1．最好的时代，最坏的时代，吸引同学关注数字化时代的学习。。

 2．利用游泳比拟：说明在信息的海洋中生存的方式

 3. 学生展示项目报告

二、教学内容

 1．项目活动的过程？

 设问：小组团队的建设要注意什么？

 学生讨论，老师点评

 2．“头脑风暴”的思维方式和可利用的工具是什么？

通过小组的分析展示，让学生回答利用什么工具，老师提示可用思维导图记录和整理。

 3.同学们都应用了什么方法去查找、选择和评价探究工具？

结合小组分享的过程，对每个项目进行评估，调动学生积极性对各项目评估。

 4．当面对一个未知的问题，采取的方法是什么？

设置情景：对王阳明、爱迪生、疫苗研发的相关的故事进行展开。

重点提醒。

 5.进行一场探究活动案例

 活动：带领学生利用虚拟实验室及python工具，探究欧姆定律

     实验1：欧姆在研究电流与电压、电阻关系的实验利用了控制变量法，即保持电压不变，探究电流和电阻的关系；或保持电阻不变，探究电流和电压的关系。我们运用Python工具，利用控制变量法采集实验数据，研究当导体电压保持不变时，通过导体的电流随导体电阻变化的规律。

（1）收集实验数据

    ①连接电路图如右图所示。连接电路时注意：接线时开关要断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处。

    ②把电阻 R1（记下阻值）接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数U=3 V，记录电流表示数 I1。

③把电阻 R1 换成电阻 R2（记下阻值），再次移动滑动变阻器的滑片使电压表示数U=3 V，记录电流表示数 I2。

④如此类推，把电阻 R9 换成电阻 R10，再次移动滑片使电压表示数U=3 V，记录电流表示数 I10。

所得到实验数据如表2-2所示。

（2）分析数据，建立模型

运用Python工具处理数据，绘制图像。

    ①绘制散点图。把表2-2中的数据输入Python绘制散点图程序（程序如图中所示）中，执行程序后得到如下图所示的电流 I 与电阻 R 关系数据散点图。

    ② 在“绘制散点图”程序中加上指令“plt.plot（x0,y0）”，执行程序后，得到如下图所示的电流 I 与电阻 R 关系数据曲线图。

③实验验证模型

观察电流 I 与电阻 R 关系数据曲线图后，猜想电流 I 与电阻 R 的关系是反比例关系，于是按的关系对数据作曲线拟合。利用曲线拟合程序，执行后得到如下图所示的电流I与电阻R关系数据曲线拟合图。其中，U=2905.67607341 mV与电压表的示数基本吻合， 即 ：

    经过推理和实验验证，电流 I 与电阻 R 反比例关系成立，即。

6.知识探究的路径如何？

举例说明知识转化的过程

7.数据、信息、知识与智慧在这个探究活动中是如何转化的？

  教师通过金字塔模型阐述四者之间的关系，举例说明并解析他们的区别

  8．通过现实世界的真实事件，引导学生进行思考，在数据、信息、知识与智慧的转化中我们的学习遇到了什么问题？

  思考，我们在数字化学习时代应该如何学习，学什么？