淺談利用數字探究實驗促進學生科學素養的發展與提高

李海鋒

摘 要：網絡的快速發展使學習進入了數字化時代，如何通過數字探究促進學生科學素養的發展與提高，改進教法，創新教學，制定相對應的策略成為需要學校和社會探討的問題。本文結合學生通過數字探究實驗實例來完善中學理化生科學的教學模式，優化教學內容與教學方法，提升教師自身素養，拓展學生信息素養教育。通過集體的智慧發揮好新技術的優勢，解決數字傳感器在應用中出現的問題，最終提高課堂教學效率，促進學生的全面發展。

關鍵詞：提升素養;改進教法;創新教學;發揮優勢

隨著數字化信息技術的普及，數字化教學已經成為當今社會最活躍、發展最山迅速、影響范圍最廣泛的技術領域之一，影響著教育發展的各個方面。數字化學習環境的廣泛應用使學生的科學素養教育已經成為必然。數字化探究融合了獲取信息、探索問題、解決問題的能力，學生科學素養水平的高低直接關系到在未來職業中的綜合競爭力和創新能力。

一、學生科學素養教育的現狀與必要性

近年來，我國也高度重視公眾科學素養的提高，中國科協于九十年代初開展了我國公眾科學素養的試驗性調查，于1992、1994、1996、2001和2003年我國進行了五次全國性的公眾科學素養調查。歷次調查顯示，我國公眾科學素養雖逐漸提高，但也不容樂觀。具備基本科學素養的公眾比例1996年為0.2%，2001年的1.4%，2003年為1.98%。1992年，歐共體公眾科學素養水平達到5%;1991年，日本達到3%。2000年，美國公眾的科學素養比重已達到了17%。對比之下，我國的國民素質處于非常落后的狀況。

二、利用數字探究實驗創新教學

（一）培養信息收集與綜合能力。對于提取、整合信息來說，超強的信息意識是應具備的素質之一，所謂的信息收集是指多方收集、整理、分析來自各個方面或各個領域的信息，將這些信息運用到編輯工作中，更好的為實驗探究服務。數字化時代背景下，整合獲得信息的渠道更加暢通，獲得信息的內容更加豐富，如果能編輯好這些信息，將會提高自己的編輯工作效率。為此，可以通過數字化探究實驗操作獲取信息，判斷分析出所收集信息的內涵及其利用價值，在自己的實驗探究準備資料。

（二）優化教學內容與教學方法

1.在課程內容中進行小組合作，著重動手操作，培養自主提取信息能力。在課程教學標準中根據課程培養目標和學生的學習特征來確定相應的教學內容，針對學生的學習特點設立合適的教學情境，培養學生的問題意識，根據學生的技能水平以案例或項目的形式創設學習內容。適應計算機與網絡技術的發展要求，在教學內容與課程標準中打破學生利用專業技術完成單項任務的目標，強調學生通過運用信息技術獲取、傳輸、存儲、分析與應用信息的能力。

2.選擇合適的任務驅動教學方法有助于學生信息素養教育。任務驅動教學法強調學生通過完成“任務”來學習知識、獲得技能并形成能力。在任務中強化問題，以激發和培養學生的問題意識，在教師的指導下分析并解決問題。這種以問題為中心的任務驅動可以促進學生創新精神的培養和實踐能力的提高。通過任務讓學生利用信息技術自主地生成自己的知識體系，能夠獨立思考問題并找到解決問題的方法，以激起學生進行知識探索的欲望與動力。

3.充分發揮網絡直觀教學的優勢來提升學生的創新性網絡能力，學會創新性網絡學習是學生發展的內在要求。網絡環境下的各種輔助教學手段與信息化教學支持平臺的建立是非常有必要的。網絡學習資源能為學生提供多媒體的交互界面，提供大量的知識與信息，同時又不受時間地域的限制，與傳統教學相比，網絡教學的形象化、選擇性與交互性更容易激發學生的學習興趣。網絡教學還可以實現分層教學，既要符合大多數學生的學習需求，同時也要滿足優等生和較差生的學習進度。

（三）優化評價方式是鼓勵學生實踐操作過程的有機組成部分。傳統的評價方式只注重學習結果的考察而忽略了過程性評價的重要作用。改變以前的以教師評價為主，讓學生參與到評價中來，以此建立更合理的評價方案。過程性評價可以詳細地記錄學生工作過程中的所有成果，而非單一結果的量化評價。學生參與的動態自評和互評可以培養學生關注學習過程的自我評價，激勵學生的學習熱情，引發學生的學習動力，促進學生的全面發展。結果性評價同樣可以采用教師評價、學生自評、學生互評的方式進行，鼓勵學生發表自己的觀點，完善自己的學習成果，以激發學生下一輪學習的興趣。

（四）培訓教師利用數字化探究實驗進行創新教學。學生的科學素養教育不僅僅是教師的責任，也是學校教輔部門的責任，同時還需要社會的教育支持。創新教學一方面通過全面推進教師課內實施外，另一方面學校可以建立校本模式，完善教育活動體系。三是通過發揮網絡的巨大影響力和輻射力，為學生素養教育活動創造良好的環境，讓網絡成為實施科學素養教育和宣傳的載體和途徑。

教師作為科學素養教育的承擔者之一，作為創新教育的引領者，應當結合知識教育，與時俱進，積極創新，不但要提高自身的科學素養，還要將科學素養教育融入到課程教學內容中，使用任務驅動與問題式教學強調學生的綜合信息技術能力，動手操作能力。在教學中充分利用數字化探究的教育方式，發揮教師的主導作用，使學生在數字化學習平臺中掌握信息技術操作所有的功能學會批判性地分析信息，提高科學素養，參與社會進步，充分發揮數字化探究在創新教學中的優勢。

參考文獻：

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