數(shù)字化探究?jī)x器在小學(xué)科學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用研究

蔣燕芬

【摘 要】在傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)探究中，教師運(yùn)用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而傳統(tǒng)儀器的精確度不高，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生掌握錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致結(jié)論與書(shū)本上的內(nèi)容有差異，然后教師會(huì)選擇直接告訴學(xué)生結(jié)果，而這樣會(huì)大大限制學(xué)生思維能力的發(fā)展，隨著科技的不斷進(jìn)步，數(shù)字化探究?jī)x器也被應(yīng)用在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，數(shù)字化探究?jī)x器比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器精確度更高，性能更強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)更有幫助。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn);數(shù)字化探究?jī)x器;科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

小學(xué)科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)探究類的課程，它可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生形成良好嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，讓他們學(xué)會(huì)鉆研的精神，為以后的人生打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將數(shù)字化探究?jī)x器有效地運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果變得更加完善，減少過(guò)程中錯(cuò)誤的出現(xiàn)。找到數(shù)字化儀器在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的正確地位，解決過(guò)去未解決的實(shí)驗(yàn)疑問(wèn)。

一、借助數(shù)字化探究?jī)x器解決有爭(zhēng)議數(shù)據(jù)

數(shù)字化探究?jī)x器的優(yōu)點(diǎn)有精確度高，性能好，它對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有著重要影響。在蘇教版教材中，有一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，講述的是冷熱與溫度的關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生測(cè)量一杯熱水在一定時(shí)間內(nèi)溫度的變化過(guò)程。在以往的實(shí)驗(yàn)中，教師會(huì)讓學(xué)生使用普通溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每間隔兩分鐘測(cè)量一次，在做完多次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)每次測(cè)量的規(guī)律不相同，雖然水溫在持續(xù)下降但下降的速度不同，所以不能準(zhǔn)確地得出結(jié)論。之后教師就會(huì)說(shuō)出書(shū)中的結(jié)論：一杯熱水在一定時(shí)間內(nèi)降溫的速度先快后慢，學(xué)生并不明白原因，這反而會(huì)限制學(xué)生的思維發(fā)展。而在現(xiàn)在的教學(xué)中，教師運(yùn)用溫度傳感裝置，它可以讓學(xué)生利用手機(jī)、平板接受實(shí)時(shí)的信息，更好地掌握溫度的變化，進(jìn)而得出正確的結(jié)論。在蘇教版教材中還有一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究白熾燈和熒光燈誰(shuí)的發(fā)光程度大。在傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師會(huì)拿兩種功率相同的若干燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通電后讓學(xué)生感受哪種發(fā)光效率更高，結(jié)果有同學(xué)說(shuō)白熾燈，有同學(xué)說(shuō)熒光燈，雙方爭(zhēng)執(zhí)不下。這種實(shí)驗(yàn)單單靠肉眼進(jìn)行判斷并不準(zhǔn)確，即使教師將書(shū)本上的結(jié)論告訴他們，他們依然不明白原因是什么。在現(xiàn)在的教學(xué)中有了關(guān)于熱量的數(shù)字化探究?jī)x器，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生將儀器放在燈泡的兩端，在燈泡點(diǎn)亮后屏幕上就會(huì)顯示有關(guān)數(shù)據(jù)，同學(xué)通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)，就可以得出結(jié)論，熒光燈的發(fā)光效率更高，距離更遠(yuǎn)。由此可以看出，數(shù)字化探究?jī)x器能夠解決一些傳統(tǒng)儀器解決不了的問(wèn)題，讓學(xué)生更好地了解科學(xué)，真正地明白科學(xué)。

二、運(yùn)用數(shù)字化探究?jī)x器精確實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在蘇教版教材中，其中有一節(jié)課是探究關(guān)于物體酸堿性的實(shí)驗(yàn)，課題是學(xué)生將甘藍(lán)汁倒一些在物品上，檢驗(yàn)它們的酸堿性[1]。但是因?yàn)楦仕{(lán)汁本身就有顏色，所以只能檢驗(yàn)出其中一小部分的酸堿性，像白醋、小蘇打等等，但像可樂(lè)這種帶顏色的就不容易知道了，即使后來(lái)使用PH試紙進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，結(jié)果也并不是那么的準(zhǔn)確。而在現(xiàn)在，教師可以使用PH測(cè)試儀，它可以明確地檢驗(yàn)出所有物品的酸堿性，使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加的精確，利用有趣的實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂學(xué)習(xí)效率，運(yùn)用數(shù)字化探究?jī)x器精確實(shí)驗(yàn)的結(jié)果[2]。

三、解決傳統(tǒng)設(shè)備無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)

在教學(xué)中將興趣與技術(shù)相結(jié)合，例如在研究熱脹冷縮時(shí)，教師可以利用夏天自行車爆胎事件作為話題引入，學(xué)生就會(huì)思考，進(jìn)而產(chǎn)生問(wèn)題，車胎為什么會(huì)爆呢？為什么在冬天車胎不爆呢？還有什么物體會(huì)爆呢？這樣就會(huì)激發(fā)學(xué)生的興趣，促使他們進(jìn)一步進(jìn)行探究，這時(shí)教師可以為學(xué)生進(jìn)行解答，這種情況是由于熱脹冷縮形成的，并進(jìn)行舉例像熱水壺蓋在接滿熱水后會(huì)彈起來(lái)，在冬天電線會(huì)繃直等等。教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行銅球與鐵環(huán)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將銅球加熱后，有的小球可以通過(guò)鐵環(huán)，因?yàn)槠胀ǖ募訜岱绞讲⒉荒苓_(dá)到很好的效果，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的誤差。而在冷卻后，也總會(huì)有一些小球可以穿過(guò)，但這并不符合書(shū)本中的結(jié)論，熱脹冷縮是指在溫度上升到一定程度時(shí)物體會(huì)膨脹，而物體在溫度下降到一定程度時(shí)物體又會(huì)縮小[3]。但在今天，教師可以利用熱脹冷縮儀器，先將銅絲加熱，后來(lái)將銅絲放在冷水中，讓學(xué)生通過(guò)觀察銅絲直徑的數(shù)據(jù)變化，得出熱脹冷縮的結(jié)論。利用數(shù)字化探究?jī)x器解決傳統(tǒng)設(shè)備無(wú)法完成的問(wèn)題，讓學(xué)生的思維得到充分的發(fā)展，讓書(shū)本上的結(jié)論得到很好的展現(xiàn)。

四、數(shù)字化探究?jī)x器在教學(xué)中的拓展

在蘇教版四年級(jí)課本中，有一節(jié)課是關(guān)于探究影響小車速度的因素，學(xué)生經(jīng)過(guò)自由討論后，發(fā)現(xiàn)有如下幾種情況，包括桌面的摩擦、小車的重量、學(xué)生給的拉力等等。以往教師會(huì)讓學(xué)生分為幾種情況，一個(gè)一個(gè)討論，可是這種方法，會(huì)耽誤太多的時(shí)間，而且一節(jié)課往往只能探究一種因素，這樣會(huì)導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)展緩慢。而現(xiàn)在，教師在實(shí)驗(yàn)中使用了光電門感應(yīng)，取代了傳統(tǒng)的讀秒方式，原來(lái)的方式不僅容易出現(xiàn)偏差，還浪費(fèi)時(shí)間，而現(xiàn)在可以利用電腦進(jìn)行計(jì)算，如此在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程加快的同時(shí)，還提高了課堂的學(xué)習(xí)效率。

五、結(jié)語(yǔ)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字化探究?jī)x器，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，提高實(shí)驗(yàn)的可行性，解決有爭(zhēng)議的數(shù)據(jù)。解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不能完成的，耗費(fèi)財(cái)力、物力、人力的，浪費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題，提高課堂教學(xué)效率，讓學(xué)生提高科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，為學(xué)生未來(lái)的發(fā)展打好基礎(chǔ)，讓學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是有趣的，它可以讓學(xué)生在思考中成長(zhǎng)，還可以進(jìn)行思維地拓展。

參考文獻(xiàn)：

[1]董道夷.小學(xué)科學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的探索與思考[J].教育與裝備研究，2017，33（11）：49～53.

[2]蔣波.例談數(shù)字化探究?jī)x器在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用[J].小學(xué)教學(xué)研究，2017（17）：47～48.

[3]黎少容.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2015，32（09）：60～61.