测试自制“紫外线强度检测器”活动案例.pdf

-54-测试自制“紫外线强度检测器”活动案例北京市宣武青少年科学技术馆 孙 可一、活动背景（一）活动依据中国学生发展核心素养明确指出要鼓励学生“学会学习”，提出“能正确认识和理解学习的价值，具有积极的学习态度和浓厚的学习兴趣；能养成良好的学习习惯，掌握适合自身的学习方法”。（二）学情分析学生在活动前已制作紫外线强度检测器，并对紫外线强度、传感器等概念有一定认识，智能控制中级组学员已参加智能控制专业学习三年，掌握单片机软硬件常识，大部分为中学生，能观察记录实验数据，具备活动基础能力。学生对智能控制动手实践活动有很强的学习热情，能较长时间自发地观察、思考和分析，具备情感态度基础。教师观察发现，中级阶段学生普遍缺乏有效自主探究策略，遇到技术问题常常手足无措，感觉无从入手，容易出现无头绪的盲目行动，甚至知难而退。引导学生反思自主实践策略和方法是本次活动的教育目标。二、方案设计（一）活动目标1.学生分别应用自制检测器和专业检测器测量在室内、室外紫外线强度，掌握紫外线强度检测器的检测方法与步骤。2.学生扮演产品测试员，探究自制检测器的准确性，完成自制紫外线强度检测器的检验报告，分析作品不足，设想改进办法。3.学生能严谨地测试自制检测器，诚实评价自制作品。（二）活动重点与难点1.重点：检验自制紫外线强度检测器的准确性。2.难点：正确测试自制作品的准确性。育人实践Educational Practice中国校外教育AFTERSCHOOL EDUCATION IN CHINA 2023年06月 第3期Jun.2023 No.03-55-3.难点突破：活动前鼓励学生阅读自主学习指南，提前了解智能仪器的对比测试方法，鼓励学生在真实的测试实践中掌握对比测试的要领。（三）活动内容探究自制紫外线强度检测器的测试方法，测试作品准确性和稳定性。（四）活动准备1.教师准备内容撰写活动方案、任务单、活动自学指南，准备专业检测仪。2.学生准备内容阅读自主学习资料，熟悉具体方法，准备检测器、制作检测箱。环节教师活动学生活动设计意图及阶段测评探讨检测器作品测试方法（一）视频导入播放战士晒伤视频。问“检测器准确吗？”（二）探讨测试方法1.介绍搜集的资料2.阅读资料3.组织讨论4.分享测试计划（三）解析检测器标准测试方法1.讲解对比、横向对比等对比测试方法2.讲解数据记录方法（四）要求及注意防疫、安全与纪律（一）观看、思考并回答问题通过观看视频，思考教师问题，将思绪转入本次活动的主题。（二）探讨检测器的测试方法1.分享活动前搜集的相关资料2.阅读自主学习指南3.分组讨论测试方法4.分享本组测试计划（三）理解标准测试方法1.了解对比测试、横向测试等方法2.掌握数据记录的方法正确放、规范看、合作查（四）明确要求和注意事项1.引发思考导入活动主题2.鼓励学生自主设定测试方法3.理清测试方法4.明确活动要求任务一：初测，与专业仪器对比（一）明确阶段目标1.目标：检验准确性2.方法：与专业仪器对比3.探究：降低误差（二）安排分组探究巡视、指导有困难的学生（一）了解阶段目标和方法理清阶段目标、方法、探究内容、思考问题和记录要求（二）教室内初步测试1.阅读测试资料2.完善测试步骤3.明确组内分工4.实施测试5.记录测试结果6.按照先软件、后硬件的方法微调作品1学生明确任务和分工，体验测试流程2学生验证检测步骤的合理性。初步锻炼测试、记录与合作，为下一阶段外出检测做准备任务二：实测，同类检测仪横向对比测试（一）明确阶段目标1.测试目标：分析作品的稳定性2.测试方法：横向对比测试，两组学生制作的检测器在相同环境下对比测量结果(一）理清测试目标认清测试目标、方法、探究内容、思考问题和测试要求1.再次熟悉对比测试的步骤2.自主探索差异大的测试数据，积极思考差异原因附件 1-56-（五）活动效果测评1.能说出测试作品的基本思路，在任务单上写明测试方法与步骤。2.大部分学生能根据数据分析作品适用与不足，思考不足的原因。3.观察学生的数据记录单，把握学生能否认真完成测试。4.结合学生交流，分析学生能否客观、诚实地评价自制作品。三、活动反思本次活动的最大特点是自制学具学材开展专业实践活动，围绕学生需求和教学需要的学具成为活动开展的有力载体，充分达成实践育人的目的，实践贯穿活动始终，学生在不同情境中实践作品测试，对比专业仪器和自制作品，在真实生活中检验作品稳定性。学生们遇到教室里不曾出现的技术难题，要自主分析原因、思考解决办法，并在实践中验证。在真实情境中的探究活动，智能控制技术成为锻炼学生解决实际问题的有力载体，检测器探究活动转化为历练自主学习能力的平台。本次活动存在一些不足，笔者发现活动的数据记录单设计欠合理，只有必要的数据内容，缺少测试记录需要的相关内容。今后笔者计划参考光电研究所仪器测试的标准流程，丰富数据记录单中的内容和信息，进一步强化活动的真实情境，更容易调动学生的积极性。本次活动对于教师和学生都是一次全新的尝试，作为教师，真正感受到学生喜欢实践，乐于在实践中感悟知识。今后要努力分析学生的特点，总结规律，为学生设计更加丰富多彩的实践活动。任务二：实测，同类检测仪横向对比测试3.探究内容：造成不稳定的因素4.思考问题：提升稳定性的办法5.测试要求：（1）相同环境重复测，不同环境多次测（2）记录测试数据，关注差异大的数据（3）预测差异原因（二）组织实践（二）科技馆内测试1.两两小组结合成大组将两个小组的检测器在同一环境下进行测量。相同状态重复测量，提升数据可靠性。不同地点多次测量，提升数据完整性。2.选择合理的检测地点3.实施检测，记录数据4.改进不合理的检测步骤5.观察所记录的数据6.初步筛选、分析所测的数据7.结合测试过程和数据分析作品的适用与不同8.分析出现差异的原因（1）依据数据，发现异常情况（2）思考异常的原因【阶段测评】学生能积极完成横向对比测试，并分析差异的原因交流各组的测试发现（一）组织学生分享（二）教师总结1.肯定学生积极进取的精神，表扬严谨认真的态度2.重申智能控制活动的目的：联系生活创意应用（一）完善活动资料1.完善活动记录单2.填写检验报告3.分组讨论活动发现与体会（二）活动分享1.交流活动发现作品不足、原因和解决设想2.分享收获与体会1师生分享、生生分享，彼此交流，相互启发2总结测试中的发现，提出鼓励，为完善作品奠定基础续表