希沃白板技術環境下科學測量教學策略的探究與實踐

胡華英

【摘?要】測量是一種重要的科學學習技能。鑒于傳統科學測量教學中存在的學法單一、教法僵化、環境有限等諸多現實問題，本文以現代教育技術中的希沃白板的應用環境研究入手，對工具應用、教法運用、學法指導、評價操作等一些科學課堂教學中常見的要素進行了系統闡述，對典型問題提供了有效解決策略或方案，形成了豐富的、成功的操作實例。旨在為同仁們提供有價值的參考，積極推進科學教學改革和實踐。

【關鍵詞】小學科學;希沃白板;有效教學;教學策略;測量教學

一、研究背景

能夠使用簡單的儀器測量物體的長度、質量、體積、溫度等常見特征，并使用恰當的計量單位進行記錄是小學科學的學習目標之一。《義務教育小學科學課程標準》中指出：“教師應指導學生，通過實驗，學習簡單測量工具的使用，學習一些量的特征的測量和記錄方法?！笨梢?，測量是小學生學習科學的一項必備的重要技能。但是在實際測量教學過程中我們不難發現，傳統教學環境下，小學科學測量教學存在著一些比較典型的問題。主要體現在：

1.學生對測量工具解讀不夠到位

首先是結構認識印象不夠深刻。讓學生先自主觀察測量工具，再匯報交流。這樣的安排雖符合新課標倡的——讓學生自主發現學習的理念，但仍有很大一部分學生走馬觀花，對測量工具結構認識印象并不深刻。其次是刻度信息觀察不夠細致?？潭劝迳虾胸S富的信息，如：計量單位、最大值、最小值、測量范圍等等，學生自主發現往往容易遺漏。

2.教師對學生指導難以靈活把控

讀數練習過于僵化。教師一般事先準備大量圖片讓學生練習讀數，然后回憶讀數過程。這樣不僅增加備課負擔，更讓課堂教學缺乏靈動，忘記單位、弄錯一大格和一小格導致讀數錯誤的現象仍然普遍。另外，在測量教學過程中，教師的操作指導也難以精準。學生在使用測量工具過程中，會犯這樣或那樣的錯誤，把握住學生暴露出的問題加以適當的指導，讓他們自診自治，是不容易做到的。

3.傳統教學媒體存在客觀不足

數據采集與交流費時費力。一般會事先準備好一張電子表格，教師或學生輸入數據，全班交流。輸入數據需要將課件切換成表格，每組數據鍵盤輸入比較麻煩且難以快速標注出特殊數據。課后評價也難以實現。新課程提倡多樣化的評價方式，測量教學內容的評價尤其適合以活動、實驗等方式測評，但是傳統的多媒體難以達到這個要求。

鑒于測量教學中存在的諸多問題，如何尋求合理、有效的解決策略成為科學教學亟待解決和突破的重要研究課題。近幾年，電子白板設備開始逐漸普及，其技術被各學科教學廣泛應用。電子白板集投影、電腦、黑板為一體，顛覆了傳統的多媒體教學模式，它的出現無疑為我們解決測量教學中的關鍵問題提供了有力的智力和技術支撐。本研究以希沃白板的應用為例。

二、解決策略

希沃白板功能強大，但是要想用好它，卻需要我們不斷實踐和改進。通過多年的實踐和探索，我們在科學教學中取得許多成效，積累了諸多成功經驗。結合筆者五（上）《測量力的大小》一課教學（注：區級教學比武一等獎），我們來談談希沃白板技術在科學測量教學中的實際應用和實施有效教學策略。

（一）蒙層和展臺——整體認知趣味化

彈簧測力計結構的認知教學是學生的一種對事物觀察的整體認知。為了避免學生在學習時走馬觀花，可以將測量工具設計提前，并與白板的蒙層、視頻展臺功能相結合進行結構教學。以下是學生交流匯報自己的設計作品后的教學實錄：

師：同學們，你們都是了不起的設計師！這里有一個科學家設計的工具叫彈簧測力計，生活中又被叫做彈簧秤（教師從身后拿出彈簧測力計）。

師：你們瞧！它幾乎和你們的設計一模一樣了！也有掛鉤、刻度板、提環、彈簧（教師講解時在屏幕上將蒙層一個個擦去，如圖1。講解彈簧時用視頻展臺投影被打開的彈簧測力計，并拉動它，如圖2）。

師：不過有一樣結構你們沒提到，

是什么呢？我們來看一看（去掉蒙層出示指針）。

……

彈簧測力計組成介紹使用了蒙層功能一樣樣被擦出，使得內容出現具有了神秘感，充分調動了學生學習興趣，集中了學生注意力，提高了學習效果。而且蒙層功能不受學生匯報順序的限制，所以這部分內容的出示也可以是學生匯報一個結構教師隨即擦除顯示一個。視頻展臺投影被打開的彈簧測力計，并拉動它，讓每個學生都能直接觀察到測力計中的彈簧。而且視頻展臺相比于傳統的實物投影切換、放大、移動等操作方便很多。指針先用形狀覆蓋，然后使用蒙層單獨出現。完善了學生關于測力計結構的認知，因為它往往是學生在設計時最最容易遺忘的。

通過這樣的處理，使得原本呆板的整體結構認知內容變得生動有趣，有效地化解了學習難點。

（二）放大和批注——小微認知具象化

學生在觀察刻度板上信息時往往容易遺漏，這就要在交流的時候幫助強化，可以將視頻展臺與白板放大鏡、批注功能相結合，放大和凸顯學習難點，集中學生的注意力。以下是這部分內容的教學實錄：

師：（視頻展臺放大刻度板）觀察刻度板，有什么新的發現？

生：有個字母“N”（教師將放大鏡拖至字母

“N”處，并關燈，如圖3）。

師：“N”表示什么？

（學生介紹牛頓;教師關閉放大鏡功能）

師：刻度板上還有其它信息嗎？

生：這個彈簧測力計最大測量值是2.5N。

師：你是怎么知道的？

生：最上面寫著，也可以看刻度最下面。

師：哦，原來有兩個地方可以知道。

（教師隨即在屏幕上用紅筆圈出）那么，最小值是多少呢？測量范圍呢？（學生回答后教師在屏幕上用紅筆圈出最小值，并將測量范圍標注出來）。

……

觀察刻度板及刻度板上字母“N”時，使用了放大鏡及其關燈功能，起到聚焦作用，最大限度讓學生的關注點趨于一致。當然，這里也可以選擇用聚光燈。讀刻度板上最大值和最小值用紅筆圈出并將測量范圍標注出來，非常醒目，讓學生對什么是測量范圍也有一個直觀、深刻的認識。

通過這樣的處理，能夠讓原本容易忽略的刻度信息一下子凸顯出來，微小的學習難點、知識要點被放大、被突顯——更具形象性、使之具象化，增強了對學生的吸引力，從而降低了“刻度認知”知識點的難度，提升了學習效率。

（三）閃爍和移動——讀數練習動態化

讀數是本課中最難的內容，關鍵是要理解一大格和一小格，讀數完畢還要跟上單位，攻破這個難點，可以將讀數練習與白板移動、動畫、聲音、公式相結合。以下是讀數練習教學實錄：

師：你會讀刻度板上其它刻度嗎？（教師移動指針讓學生讀數：3牛）

生：3。（教師馬上在屏幕上寫上“3”）

師：這么多同學有不同想法，你來說一說。

生：3牛。（教師在屏幕上補充上單位）

師：很好！任何沒有單位的數字是沒有意義的。（教師移動指針讓學生讀數：1.1牛）現在又是多少呢？

生：1.1牛。

師：你是怎么知道的呢？

生：1牛上去一小格。

師：你怎么知道一小格表示0.1牛呢？

生：一大格分為10小格，一小格就是0.1牛。

師：真不錯！同學們，兩個相鄰數字之間的距離我們稱之為一大格，這個彈簧秤，一大格表示多少呢？（一大格通過閃爍功能顯示出來，如圖6左邊）一大格分為幾個小格呢了呢？我們一起來數一數……（每一小格分隔線聲音加動畫依次出現）所以每一小格就應該是——（屏幕上公式展示讀數過程如圖6）

師：這個呢？（教師移動指針讓學生讀數：3.8牛）

師：你能說說讀數過程嗎？

生：……（屏幕出示讀數過程）

師：剛才的讀數都難不倒大家，我要增加難度啦！換一個彈簧秤我們來讀讀數

……

運動的物體是最能吸引注意力的。介紹什么是“一大格”時插入了形狀，設置成閃爍，很好地將“一大格”從刻度板上動態地顯示出來，吸引了注意力。介紹“一小格”的時候不光有動畫，而且插入了聲音，學生參與數數，加深了印象。教師預設需要學生練習的數據不需要事先準大量備圖片，直接使用白板移動功能移動指針的位置就能輕松完成，而且教師還可以通過學生的反應情況及時調整練習的數據。插入了學科工具——公式，把讀數的過程快速、直觀、完整地呈現出來。

通過這樣的處理，讓讀數練習從靜態變為動態，讀數時容易犯錯的幾個點也充分顯示出來，很好突破了教學的難點。

（四）助手和展示——操作指導精準化

學生在使用測量工具時暴露的問題是課堂中寶貴的生成性資源，要充分利用好它?？梢詫⒉僮髦笇c希沃助手、視頻展臺、批注相結合。以下是學生初次嘗試使用彈簧測力計測量兩個鉤碼后的教學實錄：

師：為什么我們的數據差異那么大？

生：哦，讀數時沒有做到平視。

師：什么叫做平視？誰上來邊演示邊解說一下？（學生上臺演示、解說。）

師：你們在讀數的時候，胡老師拍了幾張照片，我們一起來看一看（教師使用希沃授課助手同屏功能或文件上傳功能再現學生讀數時的錯誤方法，如圖7）。有什么問題？

生：第一種仰視讀數了，第二種俯視讀數了。（教師隨即在屏幕上將人的眼睛和指針用虛線連接起來）。

師：很好！但是這兩種錯誤的讀數方式一般也不會造成數據有那么大差距啊，還會是什么原因造成的呢？

生：我們的測力計一開始沒有對準“零”！

師：請測量結果最大和最小的組把你們的彈簧測力計拿上來。（測力計放視頻展臺下投影，并放大，如圖8）發現問題了嗎？你們覺得在使用彈簧測力計前要注意什么？

生：要調零。

師：我們來看我們一開始的操作（教師使用希沃授課助手同屏功能再現學生一開始操作時的視頻），沒有一個小組注意到

這點。那么，怎么調零呢？誰上來操作一下。（學生在視頻展

臺下演示調零方法）

……

（播放視頻回顧彈簧測力計使用）

希沃授課助手同屏功能再現實驗過程中的錯誤操作，讓學生自主發現問題，也便于教師精準指導。視頻展臺投影下兩個測力計指針一開始的位置暴露無遺，讓每一位同學都深刻感受到事先沒有調零對數據產生的重大影響。投影也使學生演示調零過程每個同學都能清晰可見。

通過希沃授課助手及時再現操作時錯誤，讓學生能夠及時發現錯誤、分析錯誤、改正錯誤，從而培養了他們的觀察能力、分析能力和解決問題的能力。

（五）書寫和標注——數據采集便捷化

數據的采集和分析是測量教學中必不可少的環節，為了避免數據采集浪費大量時間，也為了使數據分析更有效，可以充分發揮白板的書寫與標注功能。圖9是我一個班學生兩次測量鉤碼重力的后收集到的信息：

屏幕上直接收集數據，省去不必要的準備和切換工作，而且數據書寫錯誤時，不僅可以用橡皮擦除，也可以直接撤銷，非常方便。用不同顏色的筆將特殊的數字標注出來，非常醒目，能夠加深學生對這部分內容的印象。

這樣的處理，使得數據收集更快速便捷，數據交流更方便有效。

（六）拓展和應用——評價管理數字化

彈簧測力計是科學測量的一種重要工具，所以有必要對其進行實踐操作測評，以便教師調整自己的教學。口頭評價是教師最常用的評價方式，也是最及時、有效的評價方式，但是往往不會被完整記錄?？梢猿浞职l揮班級優化大師評測功能，這就是希沃白板自帶的一個比較實用的拓展和應用功能。評測試題和評價內容如下：

《測量力的大小》評測試題

1.請說說彈簧測力計的主要組成部分名稱。

2.稱出下列三樣物品的重力并記錄在表中。

運用班級優化大師對學生進行評價可以在電腦上完成，也可以在手機上操作，非常便捷。評價的項目教師可以自行增減、編輯，非常靈活。每項的分值可以根據內容權重自行設定且可以重復加減分。從而使科學學習的評價內容更豐富、評價形式更多樣，更具過程性和可操作性，學生的表現又能夠被及時記錄下來，實現了學習評價的數字化管理。運用班級優化大師進行評價，及時、完整，便于教師及時調整教學。

三、結論與建議

希沃白板給測量教學帶來了一場全新的技術革命，它優化了教學過程，提高了課堂效率。

（一）結論

針對傳統科學測量教學條件的限制和教學方法的一些弊端，通過豐富的實踐和探索，我們認為：現代教育技術對于改善科學教學的環境、優化教學方法、提升課堂學習效率是十分有效的，值得推廣和使用。在實際的操作應用中，各種希沃白板中的工具的靈活運用對于開展科學測量有效學習具有十分重要的作用，具體來說，它能使整體認知趣味化、小微認知具象化、讀數練習動態化、操作指導精準化、數據采集便捷化、評價管理數字化，從而促進了教師教學方式和學生學習方式的改變，其意義和價值是顯而易見的。希沃白板技術給測量教學帶來了新的生命力。

（二）建議

教學有法但無定法，本研究所闡述的運用希沃白板技術來解決測量教學疑難問題中的一些策略，只是適合自己教學實際情況的一個比較成功的個案。各個地區科學教學資源不同，不同地區學生也存在差異，對于測量教學并沒有一個固定的模式，需要老師們發揮教學智慧做適切性處理和設計。此外，這些策略對于教學物體長度、質量、體積、溫度等其它特征是否適用也有待于進一步實踐和探索。

參考文獻：

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（作者單位：杭州市富陽區富春第七小學）