淺談科學課中數字化技術的應用

狄倩倩

【摘 要】從電腦、網絡出現開始，數字化環境下的學習一直在被廣泛關注，其本身由原來的遠程網絡學習發展到生活學習的各方各面，數字化這個詞被賦予了太多的意義，數字化技術在科學的應用上也有了一定的發展。

【關鍵詞】數字化科學課應用

科學教育不在于教他各種知識，而在于培養他對學問的興趣，而且在這種興趣充分增長起來的時候，教他以研究學問的方法。參考前人在調查的基礎上，我們發現電腦、手機、網上有很多數字化的儀器工具和軟件可以被應用到科學的課堂中來。

一、 數字化學習的可行性

雖然數字化學習的方法是多樣，也有很多的益處，我們通過課程對數字化學習進行了一些探究，學生普遍反映更喜歡新型的教學模式，通過這種課程的實施方式學生的技能習得也更簡單、方便，主要有以下依據：

（一）兒童對新技術的接受能力更強。 每一位兒童對周圍的事物充滿了好奇心和求知欲，擁有強大的探究心理，與一般成人相比，他們對新技術的偏好和接受能力更強。

案例1：傳統教學模式《熱水變涼的過程》教學片斷

測水溫引問題

1. 師倒一杯熱水，問：誰能上來測量一下這杯熱水的溫度？（板書：熱水）

2. 一學生上臺測量，教師指導溫度計的正確使用方法。

（1）手拿溫度計的上端；（2）將溫度計下端浸入水中，不能碰到容器的底與壁；（3）視線與溫度計液面持平；（4）在液柱不再上升或下降時讀數；讀數時溫度計不能離開水面。學生讀出來后，師說：我幫你拿著，你把這個溫度寫到黑板上吧！

3. 我想再請一位同學上來看一下是多少。請另一生上來讀。讀出后也寫在黑板上。（ 通過寫既可以復習寫法，為接下來的記錄做好準備；又可以通過這段時間，讓熱水溫度有明顯的下降。）

4. 他們兩個讀的不一樣，誰再來看看？讀出后也寫在黑板上。

5. 怎么三個人讀了三個溫度？一杯熱水這樣放著，是不是總是固定在一個溫度不會變？如果接著再測，還會有什么現象？（板書：變涼）

課堂中先教授溫度計的使用方法再預測，最后規范流程，小組實驗測量溫度的變化。

案例2：數字化技術環境下的科學學習——《熱水變化的秘密》教學片斷

1. 師倒一杯熱水，問：是否可以開始研究？（不可以，實驗、材料方法都不明確。）

2. 師肯定學生所說不足：明了實驗對象但對材料、方法還有一些模糊。介紹制作的微視頻網站，學生在學習方法的時候可以自由選擇看視頻或者看文字。

3. 學生看完視頻，在動手之前，師出示提醒：這個實驗你會做了嗎？實驗前嘗試問自己三個問題：研究什么？哪些材料？怎么分工？

4. 小組看視頻，分工，問問題，領取實驗材料實驗完成實驗。

5. 最后提醒實驗小組通過網站回復的方式提交數據，輕聲交流實驗收獲，發布到網上，到網上查看其他小組的研究情況，發表自己的看法。

兩個案例在研究熱水變化中都利用了溫度這一元素，但是方法的指導卻是天差萬別的，案例1單純使用溫度計，不考慮溫度計準確度、學生讀數失誤等問題，實驗還是能得出正確結論的，案例2在前期的預測上就給學生提供了更廣闊的空間，學生可以自由暢想熱水變冷過程中有溫度、重量等變化，在實驗時更是提供精準的儀器：電子秤、溫度傳感器，在精良的裝備下我們打破了傳統的先教后學科學學習模式，予教于學，更打破了交流的枷鎖，讓更多的學生參與我們的課堂，自由的徜徉其中。

（二）兒童對課外知識的渴求性較高。 四年級的孩子已經有很多知識儲備了，在上《蘋果為什么會落地》這節課的時候，學生都知道蘋果落地是因為萬有引力，而月亮不會落到地球上是因為離心力。隨著年級的增大，學生的閱讀面越來越廣，但一般都是是浮光掠影，知其然不知其所以然。這樣的基礎上學生進行研究就顯得較為浮躁，回答問題的時候大聲喊出結果就很是自滿。嘗試在課前把相關微視頻放在學習網站上 ，學習之后提交自己的收獲與不解，在課堂上進行有針對性的實驗及講解學生的參與度更高，更熱鬧也更有效率。

二、初探運用數字化技術進行教學的模式

在數字化技術環境下的科學學習研究上結合本校實際，進行了一些初步的嘗試，歸納得出主要的三種模式：

（一）翻轉課堂。翻轉課堂一般被稱為“反轉課堂式教學模式”。在“翻轉課堂式教學模式”下，每一個學生能根據自己的實際情況對所要學習的內容進行個性化的學習，學生在家完成知識的學習，而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知識的運用等，從而達到更好的教育效果。互聯網的普及和計算機技術在教育領域的應用，使“翻轉課堂式”教學模式變得可行和現實。

（二）過程導向的學習。每個學期都會有一些項目需要經過長時間觀察，只有親身體驗和歸納，才能培養良好的學習習慣并得出正確結論。如三年級的植物種植、四年級的養蠶、五年級的看月亮等。橫向比較這三個單元的內容，學生對養蠶最積極，調查顯示除了動物更有趣這個因素外，還和教材設計的交流展示環節有關。這樣的交流、展示、評價在很大程度上刺激了學生的發展和需要，成為學生持續研究的外在動力。

（三）移動“e”課堂的生成。移動“e”課堂更注重本節課的師生、生生之間的交流互動，教師利用拍照、上傳數據等方法，收集課堂信息，形成生成性資源，引導學生深入研究。利用這種模式，互動和反饋更及時，更有效。

雖然在試驗的過程中也發現了很多問題：學生的動手操作能力差了，對原理的理解更難了，分析能力差了，在實驗過程資源的生成方面少了等等，但是在未來的日子里將努力探尋合理運用數字技術，促進學生研究性學習的一些策略，期望通過這樣的學習方式變革讓學生通過自己收集、分析和處理信息來親歷科學探究過程，并在學習活動中學會分享與合作、質疑與創新、交流與評價，培養科學態度和科學道德。