姜偉杰

【摘要】隨著信息技術(shù)的發(fā)展和在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)越來越明顯，特別是一些實(shí)驗(yàn)操作難度較大或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)，巧妙運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，讓實(shí)驗(yàn)更形象直觀，更具科學(xué)性和精準(zhǔn)性，能有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字技術(shù)；優(yōu)化；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分。但在傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生往往只是按照教師事先的安排完成一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主參與程度不高，想象力得不到充分展示，實(shí)驗(yàn)的探究性得不到充分體現(xiàn)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究積極性不強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣沒有得以充分調(diào)動(dòng)，學(xué)生主體地位沒有得以充分體現(xiàn)。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，更多的數(shù)字傳感、虛擬仿真等技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，憑借直觀形象、智能化和精準(zhǔn)性，有效解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不直觀、不準(zhǔn)確、探究時(shí)間長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)效率不高等難題。充分激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，從而提高科學(xué)課堂效率，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，極大地推動(dòng)了小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變革。

一、運(yùn)用數(shù)字傳感，提高定量實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性

數(shù)字傳感器在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，能有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。尤其是在定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，極大地方便學(xué)生獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能直觀地展示數(shù)據(jù)結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生理性分析，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

在蘇教版小學(xué)科學(xué)《摩擦力的秘密》一課的教學(xué)中，如果使用彈簧測(cè)力計(jì)來進(jìn)行測(cè)量，學(xué)生在操作時(shí)會(huì)有兩個(gè)難點(diǎn)，一是很難保持拉動(dòng)物體時(shí)的水平運(yùn)動(dòng)，二是難以保持物體的勻速運(yùn)動(dòng)，目測(cè)讀數(shù)也不方便。因此，不同小組測(cè)量的數(shù)據(jù)往往會(huì)存在比較大的誤差，影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。我們嘗試將數(shù)字傳感技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生探究影響摩擦力大小的秘密，取得了非常明顯的教學(xué)效果，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的理性思維。

對(duì)學(xué)生來說，數(shù)字傳感器的使用也很方便，數(shù)字傳感器在這節(jié)課中的應(yīng)用，很好地解決了學(xué)生在操作中可能遇到的問題，并有效保證了對(duì)比實(shí)驗(yàn)中其他因素不變，使學(xué)生獲得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，學(xué)生能很好地分析影響摩擦力大小的因素。

又如，在《冷熱與溫度》這節(jié)課的教學(xué)中，教師采用溫度傳感器來測(cè)量水溫的變化，電腦軟件能將溫度傳感器測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)，減少了傳統(tǒng)溫度計(jì)在讀數(shù)時(shí)的誤差，同時(shí)，以圖表的方式呈現(xiàn)出來，形象直觀，便于學(xué)生分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。這樣，使采集的數(shù)據(jù)更精確、可靠，促使學(xué)生更專注于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的討論與分析，形成準(zhǔn)確的科學(xué)結(jié)論。

二、運(yùn)用仿真技術(shù)，提高模擬實(shí)驗(yàn)的直觀性

小學(xué)科學(xué)課中還有很多實(shí)驗(yàn)，都受到場(chǎng)地、空間位置等限制，很多實(shí)驗(yàn)得到有效開展。數(shù)字技術(shù)可以營造出富有真實(shí)感、交互式體驗(yàn)的模擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，這是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)，無法替代的，在我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更方便、更真實(shí)、更有效果。

例如在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)《看星座》一課時(shí)，由于受觀察時(shí)間與地點(diǎn)的限制，學(xué)生難以在課堂上開展真實(shí)的觀察星座的探究活動(dòng)，為豐富學(xué)生的實(shí)踐與體驗(yàn)，傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教師往往只能通過講解與演示，引導(dǎo)學(xué)生開展看星座的相關(guān)探究活動(dòng)。在找星座時(shí)，學(xué)生在星座圖上很難找到相關(guān)的星星，即使花了很長(zhǎng)時(shí)間找到，用線連起來，也很難理解星座的名稱。此時(shí)，教師讓學(xué)生借助平板，運(yùn)用“虛擬天文館”這款軟件，創(chuàng)設(shè)一個(gè)虛擬的環(huán)境，開展觀察星座的模擬實(shí)驗(yàn)操作，這樣更便于學(xué)生認(rèn)識(shí)星座。隨著時(shí)間的變化，星空也時(shí)時(shí)發(fā)生變化，形象直觀。

又如，在教學(xué)《骨骼和肌肉》一課時(shí)，人們?nèi)庋凼强床坏缴眢w內(nèi)部骨骼的結(jié)構(gòu)，我們可以借助X光片或人體骨骼數(shù)字模擬技術(shù)來認(rèn)識(shí)。打開模擬仿真軟件，讓學(xué)生直接在電腦上進(jìn)行人體各部位骨骼的拼裝，讓學(xué)生了解了自己身上骨骼的名稱和所在位置，更有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)我們身體里骨骼的排列是有規(guī)律的，掌握這些規(guī)律能夠有利于我們更好地進(jìn)行保護(hù)。學(xué)習(xí)興趣濃厚，并能獲得直觀的觀察體驗(yàn)活動(dòng)，能夠讓學(xué)生身臨其境，沉浸在逼真的環(huán)境中進(jìn)行自主操作，加深了認(rèn)識(shí)。

三、運(yùn)用數(shù)字APP，提高自主探究的有效性

數(shù)字APP的誕生，讓我們的移動(dòng)終端也進(jìn)入了我們的科學(xué)學(xué)習(xí)。通過這些APP的精準(zhǔn)應(yīng)用，讓我們感受到了新的學(xué)習(xí)方式，將形式多樣、信息豐富的數(shù)字APP和移動(dòng)終端應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生有了前所未有的自主體驗(yàn)，有效提高了孩子們的自主探究能力，為他們的學(xué)習(xí)提供了個(gè)性化和多樣化的選擇，讓科學(xué)探究活動(dòng)更精彩！

例如在教學(xué)《校園里的植物》一課時(shí)，將“形色”這款A(yù)PP軟件運(yùn)用于學(xué)生的自主探究中，學(xué)生們?cè)诹私饬恕靶紊盇PP程序的應(yīng)用后，利用平板拍攝植物圖片，通過軟件在線識(shí)別，然后比較植物的特點(diǎn)，辨別校園里的植物，為提升自主探究能力提供了很好的支撐。

又如在學(xué)習(xí)《聲音》這一部分內(nèi)容時(shí)，我們讓家長(zhǎng)和孩子一起在課余時(shí)間，在移動(dòng)終端上安裝“分貝儀”APP，利用自帶的麥克風(fēng)來測(cè)量周圍的聲音環(huán)境，實(shí)時(shí)記錄下分貝數(shù)。將學(xué)生的探究活動(dòng)延伸到了課外，隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。同時(shí)也讓家長(zhǎng)認(rèn)識(shí)到，移動(dòng)終端還有助于孩子學(xué)習(xí)，通過親子測(cè)量，也拉近了與孩子間的距離。

總之，將數(shù)字技術(shù)運(yùn)用于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突破了時(shí)空的限制，使我們的科學(xué)教學(xué)更開放，也讓我們?cè)驹谡n堂上無法實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)變成了現(xiàn)實(shí)，讓實(shí)驗(yàn)過程“可視化”，數(shù)據(jù)采集和處理的“智能化”。 課堂上借助恰當(dāng)數(shù)字技術(shù)，可以使學(xué)生獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，豐富學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，從而有效地提高學(xué)生自主探究的能力。endprint