應(yīng)用數(shù)字技術(shù)優(yōu)化科學實驗教學

李志瑜

近些年來，信息技術(shù)不斷發(fā)展，對人們的生活產(chǎn)生了巨大的影響，特別是在教育領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)徹底改變了傳統(tǒng)的教學方式。例如在小學科學實驗教學過程中，運用數(shù)字技術(shù)可以將小學實驗的詳細過程直觀地展現(xiàn)在學生面前，從而增加學生對實驗的理解，改善小學實驗教學方法，有效提高教學實驗教學的效果。本文對數(shù)字技術(shù)進行了介紹，重點闡述了數(shù)字技術(shù)如何提升小學科學實驗教學的效率，旨在為提升小學科學實驗教學質(zhì)量提供參考。

小學科學實驗是小學的重要教學內(nèi)容之一。實驗學科具有促進學生手腦并用，激發(fā)學生主動探究知識的作用。但是受傳統(tǒng)教學觀念的影響，當下很多小學在進行科學實驗過程中，其教學的效果卻差強人意。究其原因，主要是因為學生只是在機械地完成教師所布置的任務(wù)，或者只是進行驗證性的實驗，教師在進行教學設(shè)計時沒有重視學生主動進行實驗探究的行為，這就導致學生參與度低、積極性不強，對科學實驗這門課難以產(chǎn)生足夠的興趣。另外，傳統(tǒng)的教學方式是以教師為主體，學生只是被動地接受教師所安排的實驗課程，更難以體現(xiàn)學生在課堂上的主體地位。而在小學實驗教學過程中引入數(shù)字技術(shù)以后，就能徹底改變學生被動的現(xiàn)狀。由于數(shù)字技術(shù)可以更加直觀形象地將實驗的過程展示給學生，特別是對于那些步驟復雜、現(xiàn)象不明顯的實驗作用更好，因此運用數(shù)字技術(shù)可以優(yōu)化小學科學實驗教學效果。

一、運用數(shù)字傳感，提高定量實驗的精準性

在小學科學實驗教學過程中，經(jīng)常會遇到一些復雜的定量實驗，這對于學生來說操作過程比較煩瑣，而且更難以全面深刻地理解實驗原理。運用數(shù)字傳感技術(shù)就可以幫助學生得到準確的實驗數(shù)據(jù)，而且更能直觀形象地將數(shù)據(jù)展現(xiàn)在學生面前，使學生能夠更加理性地分析實驗的發(fā)生原理，這對于學生培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W思維具有重要作用。例如在小學科學《摩擦力的秘密》這一實驗課中，傳統(tǒng)的操作方法是學生用彈簧測力計拉著物體在桌面上進行勻速運動，以便于測定兩個物體在運動過程中產(chǎn)生的摩擦力大小，在操作中不但要保證拉動物體做的是水平直線運動，而且還要保證物體所做的是勻速運動，這種操作要求對于小學生來說幾乎很難準確完成，因此在實驗時測得數(shù)據(jù)就會有很大誤差，最終會影響學生對實驗數(shù)據(jù)的科學分析和正確的判斷。而將數(shù)字傳感技術(shù)引入實驗課堂中，就能有效避免學生操作不當產(chǎn)生的誤差，能夠更加準確地測得摩擦力的大小。而對于學生來說，在實驗時合理利用數(shù)字傳感器就能夠親手測得摩擦力的大小，且不需要擔心由于操作不當產(chǎn)生的誤差，并且保證了對比實驗中其他因素不變，從而使實驗獲得的數(shù)據(jù)更加準確，這樣學生就能夠通過所得到的實驗數(shù)據(jù)對影響摩擦力的因素進行定量分析，培養(yǎng)學生良好的理性思維。

二、運用數(shù)字仿真技術(shù)，提高模擬實驗的直觀性

學科學實驗是幫助學生認識生活中自然現(xiàn)象的有效途徑，也培養(yǎng)學生理性的科學思維。但是在具體的實驗過程中，有些實驗需要很大的場地和空間，有的則需要很嚴苛的實驗條件才能順利進行實驗。受客觀條件的限制，很多小學科學實驗無法真正開展，而引入數(shù)字仿真技術(shù)就可以解決這一難題，現(xiàn)在的數(shù)字模仿技術(shù)可以提高模擬實驗的直觀性，營造出富有真實感的實驗場景，使實驗的現(xiàn)象更加明顯、實驗效果更好，這在傳統(tǒng)小學實驗教學中是根本無法實現(xiàn)的。

在教學《骨骼和肌肉》一課時，在正常情況下人是很難看到的自身內(nèi)部的骨骼結(jié)構(gòu)的，因此很難進行直觀的實驗來幫助學生理解骨骼和肌肉。而引入數(shù)字仿真技術(shù)都可以很好地實現(xiàn)這一教學目的。我們可以利用數(shù)字仿真技術(shù)或者是X光片拍攝肌肉和骨骼，也可以利用電腦模擬的仿真軟件，教師引導學生動手在電腦上對人體的骨骼進行排列，掌握人體骨骼的排列規(guī)律，然后在骨骼外添加相對應(yīng)的肌肉，電腦軟件對每次操作的骨骼和肌肉都有相應(yīng)的名稱、備注以及詳細的介紹，學生通過不斷的操作就可以更加直觀形象地了解人體的骨骼和肌肉。

三、運用數(shù)字App提高自主探究的有效性

近些年數(shù)字App的發(fā)展速度日新月異，給教育領(lǐng)域帶來了前所未有的變化。

運用數(shù)字App進行教學活動，不僅突破了時間和空間的限制，而且將教學實驗以更加直觀形象的知識展現(xiàn)在學生面前;同時數(shù)字App上有豐富的學習資源、各式各樣的教學視頻，學生可以運用App來進行自主學習，遇到難題可以直接在App上找到答案，也可以不斷地看教學視頻進行學習;甚至在數(shù)字App上可以進行自我測驗，隨時掌握自身的學習情況。因此我們說，數(shù)字App，既為學生提供了自主探究的條件，也促使學生更加積極主動的進行小學科學的手探究活動。

例如在學習《聲音》這一部分內(nèi)容時，我們讓家長和孩子一起在課余時間，在移動終端上安裝“分貝儀”App，利用自帶的麥克風來測量周圍的聲音環(huán)境，實時記錄下分貝數(shù)。將學生的探究活動延伸到了課外，隨時隨地都可以進行自主探究實驗學習，同時也讓家長認識到，移動終端有助于孩子學習，通過親子測量，拉近了與孩子間的距離。

四、結(jié)語

總之，在小學科學實驗的教學過程中，創(chuàng)造性地引入數(shù)字技術(shù)不僅提高了小學科學實驗的教學效率，而且能夠使學生更加形象直觀地了解、學習小學科學知識。同時，運用數(shù)字傳感技術(shù)能夠有效提高教學實驗的精準性，特別是針對一些操作步驟復雜、現(xiàn)象不明顯的實驗，利用數(shù)字仿真技術(shù)對實驗進行模擬，能夠幫助學生更好的理解實驗的原理，提高學生的學習效率。

【作者單位：溧陽市西平小學 ?江蘇】