高中信息技术-微能力 2.0 认证 C2 创造真实学习情境 1．情境设计方案 2． 技术环境介绍 撰写：Z J 【获奖作品】 1．情境设计方案：基于工具/软件/平台设计学习方案， 突出学生真实学习体验。方案需包括主题、面向对象、目标、 任务、过程、评价、工具/软件/平台的使用策略等内容；若为 文本，请以 PDF 形式提交。 2． 技术环境介绍：介绍一种你认为可以为学生创造真实 学习体验的技术环境（工具/软件/平台等），包括功能和特点， 并结合实践归纳适用主题和情境，建议结合图文呈现。若为文 本，请以 PDF 形式提交。 C2 创造真实学习情境 情境设计方案 基本信息 能力维度 所属环境 学校 XX 高级中学 姓名 Z J □ 学情分析 √ 教学设计 □ 学法指导 □ 学业评价 □ 多媒体教学环境 □ 混合学习环境 √ 智慧学习环境 微能力点 学习主题 面向对象 学习目标 学习任务 C2 创造真实学习情境 运用数字化工具探究欧姆定律 本学习活动面向高一的新生，他们在之前学习中对物理实 验比较熟悉，但没有尝试过利用信息技术手段去仿真实验。之 前的课程同学们已经体验过程序设计基本流程，本节课通过程 序表达与实验模拟来探究数字化工具辅助教学。 通过“运用数字化工具探究”项目，组织学生进行自主、协作、 探究学习，让学生体验数字化学习过程，能够描述数据、信息 与知识的相互关系，感受数字化工具和资源的优势培养技能与 开拓思维，在运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中， 促进学科核心素养水平的达成。 Z J 运用数字化工具探究数理知识的实验内容，如：探究电流与电 压、电阻的关系。学生利用数字化学习工具进行个性化学习， 不仅可以开阔视野，开发思维，直观地感受知识形成的过程， 提高学习效率。Z J 体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的相互关系，感 受利用数字化工具和资源的优势。 一、收集数据 1、 通过 nobook 平台，选择物理实验，根据欧姆实验电 路 图，选择正确器件，连接相关电路。 学习过程 2、 对应实验参数表，鼠标移动滑动变阻器，控制电阻的 值不同，分别观察此时电流表与电压表对应数值，并记 录。Z J 二、分析数据，建立模型 打开 python 工具处理数据，绘制散点图。在绘制散点 图程序中加入相应指令，执行程序后，电流 I 与电阻 R 的关系数据曲线图。 三、验证模型 观察电流 I 与电阻 R 关系数据曲线图后，可以猜想电流 I 与 电阻 R 的关系是反比例关系，于是对应数据做曲线拟合。 利用曲线拟程序，执行后得到电流与电阻的关系数据曲 线拟合图。经过数据推理和实验验证，电流与电阻反比 例关系成立，最终得出验证欧姆定律成立。 学习评价 通过网络实验平台 nobook，仿真实验。借助 jupyter notebook 利用 Python 程序的分析能力，验证传统实验。感受数字化工具 工具/软件/平 4. 使用策略 和资源的优势，完成项目学习目标。 Nobook 平台、python 环境（anaconda 软件）Z J C2 创造真实学习情境技术环境介绍 本课在数字化实验平台 Nobook 及 anaconda 软件的 Python 环境 支持下，采用项目式学习，学生自主探究， 学会运用数字化工具探 究物理实验报告。未来教室里，教师们运用 Python、思维导图、网络 画板等各类数字化学习工具进行个性化教学，使教学更加形象、直观、 易懂；同学们利用数字化学习工具进行个性化学习，不仅可以开阔视 野、开发思维、启迪智慧，而且可以直观地感受知识形成的过程，提 高学习效率。让学生体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的 相互关系，感受利用数字化工具和资源的优势。Z 一、 J Nobook 数字化实验平台 NOBOOK 虚拟实验室系列软件涵盖了初高中物理、化学、生物全 部实 验及实验器材，通过实验目的、实验器材、实验步骤、实验现象模拟 仿真传统实验或直接自主选择实验器材进行探究实验。 二、 Anaconda 软件（python 环境） Anaconda 指的是一个开源的 Python 发行版本，其包含了 conda、 Python 等 180 多个科学包及其依赖项。因为包含了大量的科学包， Anaconda 的下载文件比较大，如果只需要某些包，或者需要节省 带宽或存储空间，也可以使用 Miniconda 这个较小的发行版（仅 包含 conda 和 Python）。 Python Python 是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，由荷兰 人 Guidovan Rossum 于 1989 年发明，第一个公开发行版发行于 1991 年。Python 语法简洁清晰、易学、易读、易维护，中学生可以快 速上手，且其具有丰富和强大的库，能 够把用其他语言制作的各种模块 （尤其是 C/C++）很轻松地联结在一起，因此被 大量用户所欢迎。同时 其优秀的数据分析能力、在人工智能大范畴领域内的机器学习、神经网络、 深度学习等也促使其成为了大数据处理的主流语言。适用主题和情境 面 对信息爆炸的网络世界，Python 软件可以便捷高效的在数据海中获取所 需数据，因此 Python 可以有效帮助学生在信息活动中采用计算机可以处 理的方 式界定问题，抽象特征、建立结构模型，合理组织数据；通过判 断、分析语综合 各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案 Z Z J J