〔摘 要〕 相對(duì)于其他科目,科學(xué)更注重實(shí)踐的作用,所以科學(xué)教師要從小學(xué)就培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐與動(dòng)手能力??茖W(xué)本來(lái)就是建立在自然科學(xué)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科。教師在教學(xué)實(shí)踐中,要注意引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐性思維,讓學(xué)生養(yǎng)成勤于思考的良好習(xí)慣。另外,教師也要引導(dǎo)學(xué)生制訂相關(guān)方案,讓他們形成完整的實(shí)踐思維。在如今這個(gè)數(shù)字化時(shí)代,科學(xué)教師要更加關(guān)注時(shí)代的發(fā)展,積極調(diào)整教學(xué)方向,采取合理的教學(xué)方式,有效推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字化。
〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué);數(shù)字化;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
〔中圖分類號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 (2024) 22 067-069
隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展,數(shù)字化現(xiàn)象越來(lái)越普遍,因此,在小學(xué)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要根據(jù)班級(jí)里的設(shè)備情況,運(yùn)用不同的教學(xué)方式。在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中,教師一般是根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行講解,往往忽略了實(shí)踐的內(nèi)容。隨著數(shù)字化教學(xué)設(shè)備的不斷完善,教師也要根據(jù)課程內(nèi)容組織開(kāi)展相關(guān)的實(shí)踐。本文就小學(xué)科學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行論述。
一、數(shù)字化技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用
(一)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以更深入地探索科學(xué)奧秘,拓寬科學(xué)視野,激發(fā)對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心,使教師能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。因此,數(shù)字化技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題能力,更能夠推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育的創(chuàng)新與發(fā)展,為培養(yǎng)具備科學(xué)素養(yǎng)的新一代學(xué)生奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)有助于提升科學(xué)教學(xué)效率
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)以多媒體展示、模擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)多種方式呈現(xiàn)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),將抽象的科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象生動(dòng)的圖像、動(dòng)畫(huà),讓知識(shí)變得易于理解,使抽象的科學(xué)知識(shí)變得直觀而生動(dòng),降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,提升了學(xué)習(xí)效率。通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材及多媒體展示,學(xué)生可以更清晰地理解科學(xué)原理,感受科學(xué)世界的奧秘。此外,數(shù)字化技術(shù)還能模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,讓學(xué)生在虛擬的空間中進(jìn)行實(shí)踐操作,這種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)方式,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,還鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維。更重要的是,數(shù)字化技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化教學(xué),根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求,提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和路徑。因此,在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,數(shù)字化技術(shù)對(duì)提升教學(xué)效率具有非常重要的意義。
二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)
進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一步就是要讓學(xué)生熟悉數(shù)字化系統(tǒng)的特點(diǎn)。教師要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)相關(guān)的儀器、講解不同儀器的作用等,幫助學(xué)生了解更多的數(shù)字化知識(shí)。
另外,教師要幫助學(xué)生擺脫傳統(tǒng)的思維模式與學(xué)習(xí)方法,盡快適應(yīng)數(shù)字化教學(xué)方式,學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解相關(guān)知識(shí)。在進(jìn)行探究的過(guò)程中,教師也要更加注重對(duì)學(xué)生智慧思維的引導(dǎo),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合思維與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就是將傳感器與多臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來(lái),形成一個(gè)開(kāi)放性的數(shù)字平臺(tái),能夠高效采集與計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)。小學(xué)生具有極強(qiáng)的好奇心,對(duì)各種事物都處于探索的階段,所以,教師不僅要讓學(xué)生理解相關(guān)的數(shù)字化與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考的習(xí)慣,真正落實(shí)相關(guān)的教學(xué)政策。
在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐的過(guò)程中,教師不僅要幫助學(xué)生了解更多的相關(guān)知識(shí),還要為學(xué)生普及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法以及提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的方法。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的過(guò)程不僅要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,還對(duì)學(xué)生的思維能力有更高的要求。所以,小學(xué)科學(xué)教師要擔(dān)起更重的責(zé)任,幫助學(xué)生熟悉和利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
三、發(fā)揮數(shù)字化在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)
(一)及時(shí)采集,提供精確信息
在以前的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,部分學(xué)校往往會(huì)由于實(shí)驗(yàn)器材的原因?qū)е伦詈蟮慕Y(jié)果不夠準(zhǔn)確。在數(shù)字化技術(shù)普及之后,很多學(xué)校都陸續(xù)地普及了相關(guān)的器材,所以教師不僅要教給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法,還要為他們找到精確性最高的實(shí)驗(yàn)方法。另外,在傳統(tǒng)的實(shí)踐過(guò)程中,需要學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄,但是在數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)生之后,相關(guān)的儀器就可以直接將數(shù)據(jù)打在屏幕上,并計(jì)算出每個(gè)學(xué)生的誤差范圍是否合理。這種及時(shí)反饋信息的數(shù)字化教學(xué),不僅有利于教師更快地發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,還有利于學(xué)生節(jié)約時(shí)間,及時(shí)得到信息的反饋。數(shù)字化教學(xué)不僅讓教學(xué)的進(jìn)程加快,也能讓學(xué)生更快地適應(yīng)社會(huì)的進(jìn)步速度,真正促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,實(shí)現(xiàn)相關(guān)的教學(xué)目標(biāo)。
(二)化抽象為具體,突破重難點(diǎn)
在傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,因?yàn)槭芨鞣N因素的限制,教師的教學(xué)往往比較敷衍。雖然一些內(nèi)容較為抽象,不易于理解,但是教師也只是畫(huà)一畫(huà)、講一講,讓學(xué)生死記硬背就算完成了教學(xué)目標(biāo),可學(xué)生并沒(méi)有學(xué)到知識(shí),也對(duì)相關(guān)的知識(shí)沒(méi)有深刻的理解。為了解決這個(gè)問(wèn)題,教師要更加積極地運(yùn)用數(shù)字技術(shù),讓學(xué)生進(jìn)行充分體驗(yàn)與實(shí)踐。為了讓知識(shí)更加形象具體,教師可以利用數(shù)字化技術(shù)為學(xué)生進(jìn)行多方式的呈現(xiàn),讓學(xué)生對(duì)相關(guān)的知識(shí)理解得更加深刻。
(三)縮短試錯(cuò)時(shí)間,讓教學(xué)重心回歸探究
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,一些學(xué)生在實(shí)踐時(shí)就像一臺(tái)機(jī)器,不斷地記錄數(shù)據(jù),按照步驟做實(shí)驗(yàn),卻忽略了最關(guān)鍵的探究過(guò)程。這樣,不僅達(dá)不到小學(xué)科學(xué)教學(xué)的目的,還會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒,不利于教學(xué)計(jì)劃的推進(jìn)。而利用了數(shù)字化的儀器之后,不僅提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的效率,還讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)更多的問(wèn)題,進(jìn)而展開(kāi)相關(guān)的探究。另外,在改進(jìn)了相關(guān)的設(shè)備后,不僅可以讓教師更準(zhǔn)確地了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況,還有利于接下來(lái)教學(xué)方向的調(diào)整,提高教學(xué)的針對(duì)性。這樣,課堂氛圍會(huì)變得更輕松,學(xué)生的學(xué)習(xí)也會(huì)更有動(dòng)力。
四、推進(jìn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字化
(一)豐富小學(xué)科學(xué)教學(xué)
隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的學(xué)校在不斷更新相關(guān)的教學(xué)設(shè)備。因此,教師也要掌握相關(guān)教學(xué)設(shè)備的使用方法,推進(jìn)教學(xué)的高效化。另外,教師還要學(xué)會(huì)創(chuàng)新,充分挖掘教學(xué)媒介的價(jià)值,推進(jìn)數(shù)字化教學(xué)的進(jìn)行,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
例如,在教學(xué)《擺的秘密》這一課時(shí),教師就可以充分利用現(xiàn)代化的數(shù)字媒介進(jìn)行教學(xué)。因?yàn)檫@部分內(nèi)容很抽象,概念晦澀難懂,所以教師只靠講述根本沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)相關(guān)的教學(xué)目標(biāo)。要結(jié)合數(shù)字化的媒介進(jìn)行相關(guān)的課程導(dǎo)入,幫助學(xué)生更具體地了解相關(guān)內(nèi)容。教師可以讓學(xué)生在課下搜集相關(guān)資料,在課上利用數(shù)字化的投影技術(shù),為學(xué)生展現(xiàn)《擺的秘密》的神奇之處。另外,教師也可以利用傳感器轉(zhuǎn)接模塊連接無(wú)線發(fā)射模塊和光電門傳感器,創(chuàng)新教學(xué)工具。例如在教學(xué)《斜面省力》這一部分內(nèi)容時(shí),教師就可以利用畫(huà)筆與其他相關(guān)的畫(huà)圖軟件進(jìn)行教學(xué),也可以選擇其他的視頻軟件,豐富教學(xué)方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
創(chuàng)新是教師必備的教學(xué)能力?,F(xiàn)今是一個(gè)信息大爆炸的時(shí)代,教師應(yīng)經(jīng)常反思自己的教學(xué)方式是否合適,結(jié)合班級(jí)里的具體情況及時(shí)調(diào)整,讓數(shù)字化的教學(xué)方式深入日常的教學(xué)之中。
(二)突破時(shí)空限制
小學(xué)科學(xué)教學(xué)相對(duì)于初中的科學(xué)教學(xué)更加困難,因?yàn)閷W(xué)生的認(rèn)知尚不健全,教師開(kāi)展教學(xué)時(shí)也會(huì)面臨更大的困難。首先,教師要向?qū)W生解釋數(shù)字化的意義所在,要為他們展示數(shù)字化的具體運(yùn)用,這是一個(gè)啟蒙的過(guò)程。所以相對(duì)于初中的教學(xué),小學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更復(fù)雜,需要教師多進(jìn)行相關(guān)方法的探索。
例如,在教學(xué)《看得見(jiàn)的聲音》這一課時(shí),教師可以利用音頻信號(hào)發(fā)生器幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)聲音的特性,方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄及數(shù)據(jù)分析,能夠清晰地感受到聲音以波的形式傳播。探究的過(guò)程就是不斷思考的過(guò)程,所以教師要多結(jié)合數(shù)字化技術(shù),打破時(shí)空限制,為學(xué)生多方位地展現(xiàn)聲音特點(diǎn),助力學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)。
數(shù)字化技術(shù)并不是遙不可及的,在我們的生活中隨處可見(jiàn),但是學(xué)生并沒(méi)有這種意識(shí)。所以,在教學(xué)中,教師不僅要將具體的知識(shí)傳授給學(xué)生,還要結(jié)合相關(guān)的工具為學(xué)生展現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)的便捷性,打破時(shí)空的限制。
(三)提高實(shí)驗(yàn)的精確性
在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,普遍存在儀器的精密度不高、誤差較大等問(wèn)題,越來(lái)越不能滿足教學(xué)的需要。隨著教學(xué)政策的不斷推行,數(shù)字化技術(shù)不斷普及,教師要利用好這個(gè)時(shí)機(jī),讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課更加生動(dòng)有趣。
例如,在學(xué)習(xí)《水的沸騰》這節(jié)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候,其中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)就是讓學(xué)生觀察水沸騰的狀態(tài)。但是在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師并不重視這一現(xiàn)象的數(shù)據(jù)精確性,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不夠理想,得出的結(jié)論很多并不準(zhǔn)確,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但是,利用了數(shù)字化技術(shù)之后,教師就可以使用溫度傳感器記錄水在沸騰時(shí)的數(shù)據(jù),節(jié)省試錯(cuò)的時(shí)間。在探究下沉物體是否受到浮力時(shí),教師可以讓學(xué)生使用力傳感器,采集物體在水中所受重力與在空氣中的重力數(shù)值變化,結(jié)合數(shù)字化技術(shù)采集到的數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。利用仿真彈簧測(cè)力計(jì)精準(zhǔn)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的精確性。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性越高,就越可以減少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差。所以,教師要關(guān)注相關(guān)的數(shù)字技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,讓學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)更具積極性。
(四)發(fā)揮學(xué)生的主體作用
實(shí)踐的過(guò)程不僅是一個(gè)印證結(jié)果的過(guò)程,還是學(xué)生對(duì)自己動(dòng)手能力的一次考驗(yàn)。所以在實(shí)踐中,教師要結(jié)合實(shí)踐情況,讓學(xué)生充分發(fā)揮自主性,將實(shí)踐的效果放到最大,也讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)踐的樂(lè)趣。
例如,在教學(xué)《摩擦生熱》相關(guān)知識(shí)時(shí),教師不能只是讓學(xué)生在課本上觀察摩擦生熱的圖片,而要讓學(xué)生走進(jìn)生活中,找到具體的案例,利用數(shù)字化技術(shù)將具體的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到課程中來(lái)。讓學(xué)生利用溫度傳感器翔實(shí)記錄物體在摩擦前和摩擦?xí)r溫度的差異,并能夠?qū)⒌玫降膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成折線圖,根據(jù)折線圖能夠輕松得到摩擦生熱的結(jié)論。教師鼓勵(lì)學(xué)生自己講解,不僅讓學(xué)生有機(jī)會(huì)鍛煉口才,還可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),充分尊重學(xué)生的自主意愿,開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能。教師也可以讓學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù),找出更具參考性的數(shù)字,更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的展示,豐富學(xué)生的數(shù)據(jù),推進(jìn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材的應(yīng)用。
學(xué)習(xí)的過(guò)程最重要的就是探究的過(guò)程。教師要充分尊重學(xué)生的意見(jiàn)與建議,讓學(xué)生在數(shù)字化的環(huán)境中進(jìn)行自主探究,提高自主研究能力,為其以后的科學(xué)實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
總而言之,相較于其他學(xué)科的教學(xué),小學(xué)科學(xué)的數(shù)字化教學(xué)與時(shí)代技術(shù)的聯(lián)系更加密切。所以,教師要結(jié)合具體的實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)的課程安排,幫助學(xué)生開(kāi)展相關(guān)的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。另外,為了讓數(shù)字化教學(xué)不會(huì)形成模板,教師要加大創(chuàng)新力度,積極地關(guān)注數(shù)字化教學(xué)動(dòng)態(tài),定期進(jìn)行反思。
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