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      初中物理項目式學習跨學科實踐教學設計探究

      2024-10-26 00:00:00余夢
      考試周刊 2024年37期

      摘 要:從最新的課程標準內(nèi)容來看,在初中物理教學中,教師需要強化實踐性教學,重視跨學科教學、項目式教學等方法在課堂上的落實和應用,以實現(xiàn)立德樹人、促進學生全面發(fā)展的最終目標?;诖?,文章以初中物理“浮力”單元為例,結合教學內(nèi)容和教學目標展開高質量、高效率的教學設計,以此確保學生能夠從全方位、多角度展開學習,從新視角認識物理知識,讓多元化的教學方法得到落實,提高項目式學習跨學科實踐教學效果。

      關鍵詞:初中物理;項目式學習;跨學科;教學設計

      中圖分類號:G633.7

      文獻標識碼:A

      文章編號:1673-8918(2024)37-0109-06

      物理對初中階段的學生而言相對復雜,在理解和記憶上難度較大,想要讓學生更好地構建形成完善的物理知識體系,具備科學分析能力、操作能力,為高中階段的物理知識學習奠定基礎,還需要教師對教學模式、教學策略進行優(yōu)化。項目式學習在近幾年來得到了廣泛關注,將其應用在初中物理教學中,并且結合跨學科教學理念落實教學活動,能在一定程度上提高教學效果和教學質量,使學生充分發(fā)揮出創(chuàng)新精神和實踐能力。

      一、初中物理項目式教學概述

      隨著教育改革的深入,項目式教學、跨學科教學等新型教學理念逐漸走入初中物理課堂。這些理念旨在強調(diào)學生的主體性,提倡通過實際操作、問題解決等方式來提升學生的學習興趣和實踐能力。但想要確保項目式教學真正地落實,能夠真正幫助學生,還需要對具體的項目教學活動進行設計,以此確保教學策略之間得到有效結合。簡言之,教師需要根據(jù)具體的教學目標,設計項目并進行規(guī)劃,細化其中的子任務,以此確保學生能夠在項目中學習物理知識。

      第一,項目主題確定。項目式學習的核心是選擇一個具有實際意義和探究價值的項目主題。在初中物理教學中,教師可以從生活中的物理現(xiàn)象、科技前沿、社會熱點等方面入手,選取與學生生活密切相關、能夠激發(fā)學生興趣的主題。在確定了項目主題后,教師需要整合相關學科知識點,形成跨學科知識網(wǎng)絡。此外,教師還需要結合物理課程標準,以及具體的教學目標和內(nèi)容,充分考慮到班級內(nèi)學生的學習基礎和興趣點,確定項目主題。在活動設計過程中,教師需要充分考慮學生的年齡特點和認知水平,確保活動既有趣味性又有教育性。此外,教師還需要為學生提供必要的資源和支持,如實驗器材、參考資料等,以促進學生的有效學習。需要注意的是,選擇的主題需要體現(xiàn)出物理教學內(nèi)容AOukU+0jWRZFTlgjVO42fqz+waPbMvS9wz0uKadKQ/Q=的核心知識,并且具備探究性和實際意義。另外,項目式學習應適當融入其他相關學科的內(nèi)容,形成跨學科的學習情境。

      第二,項目任務確定。項目任務的設計是項目式教學成功的關鍵,在設計項目任務時,教師需要明確具體的目標和要求,確保任務既具有挑戰(zhàn)性又符合學生的實際水平。同時,教師還需要設計多樣化、層次性的項目活動,以滿足不同學生的需求。對項目式學習而言,子任務的設計格外關鍵,任務不僅需要循序漸進,也要在鋪墊基礎知識、激活學生物理思維的同時,設計一部分挑戰(zhàn)性問題進行引導。根據(jù)不同的知識內(nèi)容展開設計,也需要激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。不僅如此,所有的任務都需要具有一定的實踐性,從而為后續(xù)的實際教學活動開展奠定良好基礎。

      第三,項目方案制訂。在明確具體的子任務后,還需要對項目教學方案進行進一步設計,將所有的任務串聯(lián)起來,方案計劃需要涵蓋項目的時間安排、分工合作、資源準備等各個方面,同時也需要考慮學生的實際情況和學校的教學條件。需要注意的是,教師在方案制訂上只需要給學生提供思路,具體的細節(jié)調(diào)整,需要讓學生以小組為單位進行進一步的細化,小組劃分應注重科學性,根據(jù)學生的興趣和能力進行,以此為項目的順利實施提供保障。

      第四,項目活動落實。在這個過程中,學生需要按照方案計劃進行實際操作,而教師則應扮演引導者和支持者的角色,鼓勵學生自主探究和解決問題,以使學生的動手能力、團隊協(xié)作精神和問題解決能力都能得到鍛煉。同時,教師還可以組織學生進行階段性的成果展示和交流,以促進知識的共享和思維的碰撞。這既是對學生項目成果的檢驗,也是提升學生表達能力和批判性思維的重要途徑。學生可以分享在項目制作過程中的經(jīng)驗和教訓,教師和其他同學則可以通過提問和評價來進一步深化對項目的理解和認識。需要注意的是,在跨學科項目學習中,設計具有驅動性的問題是關鍵。這些問題不僅能激發(fā)學生的學習興趣,還能引導他們進行深入探究,從而跨越學科界限,形成全面的知識體系??紤]到學生的個體差異,教師還需要分層設計問題,對基礎較差的學生,可以設計一些較為簡單、直觀的問題,對基礎較好的學生,則可以設計一些更加深入、復雜的問題。

      第五,項目評價反思。項目評價反思是項目式教學的最后環(huán)節(jié),也是提升教學質量的關鍵環(huán)節(jié)。教師需要對學生的項目成果進行客觀評價,同時引導學生進行反思,分析項目成功或失敗的原因,總結經(jīng)驗教訓,為后續(xù)的項目學習提供借鑒。學生可以通過撰寫學習心得、交流學習經(jīng)驗等方式回顧自己的學習過程并總結經(jīng)驗教訓。在評價階段,教師可以采用多元化的評價方式,如作品評分、口頭答辯、同伴評價等,以全面反映學生的項目完成情況。此外,教師還可以邀請其他學科教師或專家參與評價過程,以便從更多角度全面了解學生的學習成果和跨學科能力的發(fā)展情況。這樣的展示與評價活動,不僅可以激發(fā)學生的學習積極性和自信心,還可以促進師生之間的交流和互動。

      最為關鍵的是,在初中物理項目式教學落實過程中,教師需要結合學生的實際情況和教學內(nèi)容的具體要求靈活運用這些策略和方法,提高項目式教學的效果和質量。同時,教師還需要不斷學習和探索新的教學理念和方法,以適應教育改革和發(fā)展的新要求。

      二、初中物理項目式教學開展實例

      通過將項目式教學與跨學科教學理念相結合,初中物理教學可以更加生動有趣且富有實效。這種教學模式不僅有助于提升學生的物理學科素養(yǎng),還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和問題解決能力。然而,項目式教學和跨學科教學的實施也對教師提出了更高的要求,教師需要不斷更新教育觀念,提升專業(yè)素養(yǎng),以適應新時代教育發(fā)展的需要。

      (一)項目目標

      在初中物理教學中,“浮力”單元不僅涉及物理學的基本原理,還與數(shù)學、化學等其他學科有著緊密的聯(lián)系。因此,在開展項目式教學時,浮力單元的核心目標是通過實踐操作的方式,使學生能夠全面、深入地掌握浮力知識,并在此基礎上培養(yǎng)學生的跨學科思維能力和解決問題的能力。為了讓項目式教學得到落實,還需要明確相應的項目目標,具體如下:

      第一,確保學生能夠準確理解和掌握浮力的基本概念、原理及相關公式,并且對浮力產(chǎn)生的條件、浮力的方向和大小及其影響因素等有一個清晰的認識。第二,通過實踐操作和問題解決活動,培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力,使他們在實際的計算分析中,能夠運用數(shù)學知識進行浮力計算、運用化學知識分析不同液體對浮力的影響等。第三,鼓勵學生將不同學科的知識進行有機融合,形成跨學科的思維方式,分析和討論浮力在不同領域的應用案例,幫助學生建立起一個更加完整和系統(tǒng)的知識體系。第四,在實驗和活動中,注重培養(yǎng)學生的觀察力、實驗技能、合作與溝通能力等綜合素質。通過小組合作、成果展示等方式,提升學生的團隊協(xié)作能力和表達能力。

      (二)項目內(nèi)容

      為了實現(xiàn)上述目標,教師需要設計出一個全新的物理項目,結合物理、數(shù)學、化學等學科知識,精心設計實驗活動,以求通過讓學生觀察不同物體在水中的浮沉情況,探究浮力與物體質量、體積的關系。教師可以以大單元教學設計為核心,根據(jù)具體的教材內(nèi)容設計實踐活動,讓項目嵌入課堂中,讓學生完成相應的任務。教師可以為學生準備不同質量、體積的物體(如木塊、塑料球、金屬塊等)和一個大水槽,讓學生將物體依次放入水中,觀察并記錄物體的浮沉情況。在此基礎上,引導學生分析實驗數(shù)據(jù),得出“物體的浮沉取決于其受到的浮力和重力的大小關系”這一結論。當浮力大于重力時,物體上?。划敻×π∮谥亓r,物體下沉;當浮力等于重力時,物體懸浮或漂浮。進一步引導學生思考為什么不同物體在水中會有不同的浮沉情況,這與物體的質量和體積有什么關系,通過討論和交流,幫助學生深化對浮力原理的理解。

      在這個過程中,教師可以結合教材中的實踐性作業(yè),對項目式學習內(nèi)容進行優(yōu)化,使學生在掌握具體的物理基礎后,加深對物理知識的理解。為了設計出綜合性、大范圍的項目,除了上述子任務,還可以設計出浮力測量實驗子任務,讓學生測量不同物體在不同液體中的浮力,探究液體密度對浮力的影響,并培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識進行浮力計算的能力。教師可以準備彈簧測力計、細線、燒杯和水、鹽水等不同密度的液體以及不同質量、體積的物體,讓學生將物體掛在彈簧測力計下,分別浸入不同液體中,記錄測力計的示數(shù)變化,從而計算出物體在不同液體中所受的浮力。引導學生分析實驗數(shù)據(jù),得出物體在液體中所受的浮力與液體的密度有關,密度越大的液體對物體產(chǎn)生的浮力越大的結論。在此基礎上,結合數(shù)學知識,讓學生運用浮力公式進行計算和問題解決,例如已知物體的質量和體積,求物體在某種液體中所受的浮力大小等。通過實際操作和計算,幫助學生鞏固所學知識并提高應用能力。

      在前面兩個主題任務“浮沉實驗”“浮力測量實驗”落實后,學生進行了浮沉實驗,對沉浮的原理有了更加全面的了解。在此基礎上,教師需要組織并引導學生觀察實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄,分析物體沉浮的原因。在實驗過程中,學生不僅可以掌握阿基米德原理等物理知識,還能夠提升實驗探究能力。基于此,教師進一步設計出一個全新的主題“航海模型制作與比賽”,讓學生制作船模并進行比賽,幫助學生了解浮力在航海領域的應用,培養(yǎng)他們的動手能力和創(chuàng)新能力。

      (三)項目設計

      在這個過程中,教師需要提前為學生準備制作船模型所需的材料,如泡沫板、塑料瓶、氣球等不同的材料和剪刀、刻刀、膠帶等。教師可以先在課堂上講解相應的浮力知識,讓學生了解設計原理,并展示一些優(yōu)秀、有創(chuàng)意的船模作品以激發(fā)學生的創(chuàng)作靈感。在此基礎上,教師讓學生分組進行船模的設計與制作,鼓勵學生發(fā)揮想象力和創(chuàng)新精神,制作出獨具特色的船模。利用游泳池或者所在區(qū)域的河流為比賽場地,制訂比賽規(guī)則和評價標準,如航行速度、穩(wěn)定性、創(chuàng)意性等,讓學生在比賽中展示自己的作品并相互學習交流。比賽結束后,對優(yōu)秀作品進行點評和表彰,激勵學生繼續(xù)努力探索和創(chuàng)新,并讓學生分享在制作和比賽過程中遇到了哪些問題,以及如何運用所學知識進行解決。通過反思和總結,提升學生的問題解決能力和實踐能力。

      在完成上述比賽和現(xiàn)場點評活動的基礎上,回歸課堂后,結合比賽過程中的場景,選取與浮力相關的典型案例進行課堂討論和分析,培養(yǎng)學生的跨學科思維能力和問題解決能力。比賽過程中出現(xiàn)的船只沉沒、上浮等情況都可以作為教學案例,組織學生進行課堂討論,讓學生分析案例中的物理原理、數(shù)學計算以及化學因素等,探究浮力在實際問題中的應用和解決方法,同時鼓勵學生提出自己的見解和疑問,并引導他們進行深入的思考和討論。在討論過程中,教師需要及時給予指導和點撥,幫助學生理清思路、糾正錯誤、拓展思維,同時注重培養(yǎng)學生的批判性思維和創(chuàng)新能力。經(jīng)過上述討論,對相關知識進行進一步的總結分析,進一步明確浮力在實際問題中的重要性及其應用價值,同時引導學生將所學知識進行有機融合,形成跨學科的思維方式。

      (四)項目評價

      初中物理浮力單元的項目式教學過程,深入貫徹了跨學科教學理念,并注重學生在過程中的表現(xiàn)與成長。在項目實施過程中,教師應著重觀察學生的學習態(tài)度、合作能力以及實驗技能等方面,以便全面了解學生的學習狀況。

      1. 學習態(tài)度

      在項目實施過程中,教師需要密切關注學生的學習動態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并糾正他們在學習態(tài)度、合作能力和實驗技能等方面存在的問題。對表現(xiàn)優(yōu)秀的學生,教師及時給予表揚和鼓勵;對存在困難的學生,耐心進行輔導和幫助。同時,教師還應通過課堂互動、小組討論等方式激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,引導他們更加深入地理解和掌握浮力知識。在項目開始時,一些學生就表現(xiàn)出了濃厚的學習興趣,循序漸進的實驗任務,有效激活了學生的思維,生動有趣的浮沉實驗現(xiàn)象,成功激發(fā)了學生的好奇心。在隨后的理論學習和實驗探究中,大部分學生均能夠保持專注,積極參與討論,勇于在小組內(nèi)提出自己的見解,但也有一部分學生游離在小組學習討論之外,參與意愿較低。

      2. 合作能力

      針對評價結果中反映出來的問題和不足,教師對后續(xù)的教學進行了針對性的改進和優(yōu)化。對部分學生在理論學習階段存在的困惑和難點,教師可以適度提高課堂講解的頻次和深度,并采用更加直觀、形象的教學方式進行輔助;對實驗環(huán)節(jié)中存在的問題和不足,教師對實驗方案進行了優(yōu)化和改進,并加強了實驗過程中的指導和監(jiān)督;對跨學科應用方面存在的不足,教師加強了與其他學科教師的溝通和協(xié)作,共同設計更加貼近學生實際、更具挑戰(zhàn)性的跨學科任務。

      在項目式教學中,學生之間的合作學習格外關鍵。由上可知,教師借助了分組討論、實驗探究等形式,讓學生在學習過程中,學會傾聽他人的意見,尊重不同的觀點,并在交流中不斷完善自己的思路。在實驗環(huán)節(jié),大部分小組均可以做到分工明確,協(xié)作默契,共同完成實驗任務。這種良好的合作氛圍不僅有助于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力,還為他們未來的學習和生活打下了堅實的基礎。但也有一些小組在實際溝通中存在分歧,最終在教師的引導和溝通下,也相對順利地開展了下階段的實驗探究活動。

      3. 實驗技能

      在實驗環(huán)節(jié),學生的實驗技能培養(yǎng)格外關鍵,教師不僅需要考慮到物理基礎知識的學習,還需要進一步注重綜合性技能的培養(yǎng),尤其是引入跨學科教學內(nèi)容后。從實驗器材的使用、實驗步驟的操作到實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析,教師都需要進行詳細的講解和示范,以此確保學生們在實驗過程中能夠嚴格按照要求進行操作,并認真觀察實驗現(xiàn)象。在項目實施的過程中,學生可以逐漸掌握實驗的基本技能,如正確使用彈簧測力計測量浮力大小,利用控制變量法探究浮力與物體質量、體積的關系等。這些實驗技能的掌握,不僅有助于他們更好地理解浮力知識,還為他們未來的科學探究提供了有力的支持。

      (五)項目反思總結

      為了全面了解學生的學習成果,教師應采用多種評價方式,包括課堂測試、作業(yè)批改以及項目成果展示等。通過課堂測試和作業(yè)批改,教師發(fā)現(xiàn)學生們對浮力單元的基本概念、原理和公式都有了較為深入的理解。從學生提交的實驗報告來看,大部分學生能夠準確解釋浮力的產(chǎn)生條件、方向和作用點,以及浮力大小與物體質量、體積和液體密度的關系。這表明他們在理論學習階段已經(jīng)取得了顯著的成果。此外,在項目成果展示環(huán)節(jié),知識運用能力也得到了一定程度的提高。從比賽結果和賽后總結情況來看,大部分學生能夠根據(jù)實驗目的設計合理的實驗方案,并對實驗結果進行準確的分析和解釋。此外,在跨學科應用方面,也能夠將浮力知識與數(shù)學、化學等其他學科知識進行有機融合,解決一些綜合性問題。所有學習小組均能夠利用浮力知識解釋船只的浮沉原理,并結合數(shù)學知識計算不同形狀物體在液體中所受的浮力大小??偟膩碚f,得益于項目式學習和跨學科教學活動的全面落實,學生的物理學科核心素養(yǎng)得到了全面提高,尤其是在最終的船舶模型子任務中,學生們發(fā)揮創(chuàng)新精神,嘗試提出新的想法和解決方案。在項目實施過程中,確實有一些學生表現(xiàn)出了較強的創(chuàng)新能力,能夠從不同角度思考問題,提出新穎的實驗設計方案和解決問題的方法。這種創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對學生們未來的學習和發(fā)展具有重要意義。

      綜上所述,通過詳細具體的教學設計細節(jié)以及全面深入的過程評價和結果評價,可以看出該項目式教學在初中物理浮力單元中的應用不僅激發(fā)了學生的學習興趣和探究欲望,還培養(yǎng)了他們的合作能力、實驗技能和創(chuàng)新能力。同時,及時反饋與指導和針對性的改進與優(yōu)化,也確保了每個學生都能夠在項目式學習中取得進步和成長。

      三、跨學科理念下初中物理項目式教學開展策略

      針對初中物理項目式學習跨學科實踐教學策略實施過程中的關鍵問題,教師可以通過明確角色定位與提升能力、關注學生需求與激發(fā)興趣、整合與利用資源以及完善與創(chuàng)新評價機制等方案進行解決。這些解決方案不僅有助于提高項目式學習和跨學科實踐教學的效果和質量,還有助于培養(yǎng)學生的綜合素質和創(chuàng)新能力。

      (一)教師角色定位與能力提升

      在項目式學習和跨學科實踐教學中,教師需要對自身的定位有明確的認識,在項目式教學中,教師從傳統(tǒng)的知識傳授者轉變?yōu)轫椖恳龑д?、跨學科知識整合者和學生學習伙伴。為了讓學生全身心地投入到項目活動中,教師需要轉變觀念,明確自己在項目式學習中的角色定位。具體來說,教師應該成為學生學習過程中的引導者、支持者和評價者,關注學生的學習需求,提供必要的資源和幫助,引導他們自主探究和合作學習??鐚W科理念下,教師還需要提升自身的跨學科教學能力和項目組織能力。

      (二)學生參與度與興趣激發(fā)

      在項目式學習跨學科實踐教學中,學生的參與度和興趣對教學效果具有重要影響。教師需要關注學生需求,設計符合學生認知特點的項目活動,選擇與學生生活密切相關的項目主題,或者采用游戲、競賽等方式增加項目的趣味性和挑戰(zhàn)性。此外,在實際學習過程中,應營造積極的學習氛圍,通過鼓勵、表揚、展示學生成果等方式增強學生的學習自信心和成就感。同時,教師還可以利用小組合作、角色扮演等教學策略促進學生之間的交流與合作,形成良好的學習氛圍。

      (三)資源整合與利用

      在項目式學習跨學科實踐教學中,資源的整合與利用對項目的順利實施至關重要。教師和學生都需要充分挖掘和利用校內(nèi)外資源,為項目式學習提供有力支持,積累知識,為項目的具體落實奠定基礎。在這個過程中,教師可以組織學生,利用學校實驗室、圖書館等場所開展實驗探究和資料查閱,還可以聯(lián)系校外專家或機構舉辦講座或實地考察,或者利用網(wǎng)絡資源進行在線學習和交流等。加強與其他學科教師的合作與交流也是實現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補的重要途徑,不同學科教師之間可以共同設計跨學科項目活動、分享教學經(jīng)驗和資源、共同指導學生等,以此拓寬學生的知識視野,培養(yǎng)學生的綜合思維能力和創(chuàng)新能力。

      (四)思維導圖的制作

      教師在項目式教學中,需要引導學生發(fā)揮主體作用,除了上述教學手段,還可以讓學生親自參與思維導圖的制作和完善過程,引導學生列出項目涉及的核心知識點。知識點是思維導圖的主干部分,也是學生需要重點掌握的內(nèi)容。以這些核心知識點為中心,向外延伸出相關的概念、原理等,作為思維導圖的分支部分,幫助學生更加全面地了解相關知識點。學生可以使用不同顏色的筆來區(qū)分不同層次的知識點,還可以使用圖形、圖片等元素來形象地表示某些概念或原理。通過這樣的方式,學生可以更加直觀地看到不同學科知識點之間的聯(lián)系和區(qū)別。隨著項目學習的深入,學生可能會發(fā)現(xiàn)新的知識點或聯(lián)系,這時就需要及時將其添加到思維導圖中。同時,學生還可以根據(jù)需要對已有的知識點進行修改或調(diào)整,以確保思維導圖的準確性和完整性。

      (五)評價機制完善與創(chuàng)新

      為了全面評價學生的學習成果和過程表現(xiàn),教師需要建立以過程評價為主、結果評價為輔的評價體系。在完善評價機制的同時,教師還需要注重評價方式的創(chuàng)新性和靈活性,采用觀察記錄、作品展示、口頭報告等方式對學生的項目活動進行過程性評價,并且借助測試、問卷調(diào)查等方式對項目成果進行結果性評價。在項目活動過程中,教師應密切觀察學生的表現(xiàn)并記錄相關信息。通過觀察學生在實踐活動中的操作情況、合作交流情況等方面的表現(xiàn),教師可以評價他們的實踐能力和合作能力,這種評價方式可以更加真實地反映學生在實際情境中的表現(xiàn)水平。在項目結束后,教師可以要求學生提交項目報告、作品等成果來展示他們的學習成果和跨學科能力的發(fā)展情況,通過審閱學生的報告和作品,了解他們在項目學習過程中的收獲和進步情況。同時,成果展示還可以為學生提供展示自己才華和創(chuàng)意的平臺,激發(fā)他們的學習積極性和自信心。為了提供更加全o5t5OnONxRuhiRso2EkRsg==面、客觀的評價結果,教師還可以邀請其他學科的教師或專家參與評價過程。他們可以從不同的角度對學生的學習成果和跨學科能力的發(fā)展情況進行評價,從而得出更加準確的結論。同時,這樣的評價方式還可以促進不同學科教師之間的交流和合作,共同推動跨學科項目學習的實施和發(fā)展。另外,學生自評可以幫助學生反思自己的學習過程和成果,互評可以促進學生之間的相互學習和交流,教師評價則可以從專業(yè)角度對學生的表現(xiàn)給予指導和建議。通過多元化的評價方式,教師可以更全面地了解學生的學習情況和進步程度,為后續(xù)教學提供有力依據(jù)。

      四、O8eOEg4G5UJKGZS8e1kHRg==結論

      綜上所述,教師需要結合具體的教學目標,制訂全面、深入的浮力單元跨學科實踐教學方案。在這個過程中,教師需要引導學生在實踐操作中掌握浮力知識、培養(yǎng)跨學科思維能力和解決問題的能力。在未來的教學中,教師還需要繼續(xù)探索、完善項目式教學和跨學科教學理念的應用策略及方法,為學生的全面發(fā)展貢獻更多的智慧和力量。

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