合理應用數字技術優化科學課實驗教學

鐘鎮宇　邱楓　鄧彥興

隨著經濟社會的不斷進步，計算機技術發展速度日益加快，不論是在生活、工作，還是學習中都被廣泛地使用。基于此，教師可以適時地利用數字技術開展教學，從而優化科學實驗課堂，提升學生的學習效果。本文從培養學生創新思維、提高實驗的直觀性以及探究能力三方面，分析如何合理利用數字技術優化小學科學實驗教學。

實踐性教學是國家大力倡導和推行的一種教學形式，其目的主要是加強學生的觀察以及隨機應變能力，培養學生的開放性思維能力。在信息技術被廣泛應用之前，實踐性教學模式往往都是教師課前提前安排好實驗，學生會提前得知實驗步驟，按要求完成即可。這樣的教學，學生的體驗感低，達不到實驗預期的理想效果。科學實踐對學生的科學探究和動手實踐能力的提高有積極的作用。在當下智能化、互聯網發展迅猛的時代，運用多媒體、人工智能技術，讓學生體驗真實的場景，并與動手操作結合起來，再通過抽象觀察、思考，進一步加深對實驗的理解，能極大地提高學生的學習效率。因此，教師要有效應用數字技術，推動小學教育實踐性課程的進一步發展。

一、合理利用數字技術，培養學生創新思維能力

大量教學研究表明，在教學中使用數字傳感器，可以充分地將科學與數學結合起來，在實驗中教師可以將其運用于課堂實驗，讓學生可以從科學的角度看清真實數據，培養嚴謹的學習態度，更好地保持科學好奇心。對于教師而言，學生吸收知識能力提升，上課變得專注，教學成果也會大大提高，為科學教學提供了新的發展方向，從而帶動我國教育事業的進步。

例如，《摩擦力的秘密》一課的教學，這一課的難點在于如何對力進行測量、用何種儀器測量，以及如何使用該儀器。本節課重點在于彈簧測力計的使用，在使用的時候有兩個問題，一是在挪動物品時會左右擺動;二是挪動速度不可能保證不發生變化，這樣會影響直接測量結果，如果測量結果差距大，將造成最終實驗數據的不準確性。而在使用數字傳感器后，教師讓學生研究摩擦力變化的奧秘，物體在挪動時摩擦力就有比較穩定的變化，學生能清晰地看到測量結果，從而得出正確的實驗結論。又如，在《冷熱與溫度》一課教學時，教師為了讓學生更準確地得到實驗結果，使用了溫度傳感器，將溫度傳感器放入相對應的容器中，學生觀察科學儀器上溫度的變化，記錄測試數據，最后，學生開展研究討論，并制作表格，直觀地看出最終結果。

二、合理利用數字技術，提高科學實驗的直觀性

隨著虛擬技術的不斷發展，仿真技術也逐步應用到社會的各個領域，當然也包括教育領域。仿真技術與實驗教學的融合，推進了實驗教學的變革，為學生提供了一種虛擬的學習環境，它與現實相接近，在實驗過程中，學生可以盡情地發揮想象力，在輕松的環境中學到科學文化知識。

比如，《看星座》一課，僅看標題，其實肉眼是觀察不到星座的，即使不在教室，戶外也是看不到的。這時，我們就可以用到虛擬仿真技術，這是以往教學做不到的。為了讓學生真實了解星座，可以運用多媒體播放相關的資料以及小視頻，讓學生先了解星座的位置，盡管教師給了星座的位置圖，但學生也很難記住。而教師使用了虛擬軟件——“星座位圖”，學生就可以自己動手找出每個星座的點，與其真實位置進行對應，在操作過程中，隨著學生熟練程度的提高，對位置的印象也會更加深刻。又如，健康類課程《骨骼和肌肉》，人體內部具體的構造是看不到的，需要靠一定的醫學儀器掃描來觀察。這時，我們就可以用骨骼仿真軟件，讓學生運用這一軟件，對各部分組織進行組合，在實踐的過程中了解人體內部詳細構造，從中還可以對一些骨骼的位置進行研究，對相似之處以及不同之處做筆記進行總結。這樣，學生親身參與，學習的興趣就大大提高了。由于該技術貼近真實生活，可以滿足大部分教學的需求，所以成了目前使用較多的教學手段。

三、合理利用數字技術，提高學生探究能力

由于信息技術的迅猛發展，手機終端被廣泛使用。手機軟件的出現，為學生的學習提供了多種可能，手機上也可以搜索到任意知識和視頻，學生可以此實現自主學習，在課后可以自行查找自己感興趣的內容。學習方式的多樣化，可以鍛煉學生的自主學習能力，在沒人監督的情況下，也能進行有效的學習，培養自己的特長。

比如，在教學《校園里的植物》這一課時，教師可以將“識物”這個手機軟件介紹給學生，讓學生學會使用。指導學生在完成課堂教學任務的前提下，課下對學校的植物進行觀察，并做記錄;也可以拍照進行收集，同學間互相分享自己所拍的植物;到家之后，也可以用手機對照片進行辨別，對不同植物的不同之處進行比較、記憶，這是一次有趣的體驗。又如，在《聲音》一課的教學時，教師指導學生下載“同聲”聲音軟件，課下同學之間可以組隊對教室、操場等地的聲音進行測量，用表格記錄下不同種類事物聲音的數據，不論是在課堂還是在課下，都可以自己實踐研究，這還可以增進同學之間的友誼，增強對科學實驗課的喜愛。還可以下載“親親”聲音軟件，在家可以同父母進行交流互動，拉近與父母之間的距離，增加與父母之間的感情。

將計算機互聯網的優勢發揮出來，合理利用數字技術，學生可以有多種方式對科學知識進行學習;獲取知識的渠道也不再單一，可以隨時進行自主學習;遇到問題，教師不能及時給予解答的，通過網絡就隨時可以找到解決問題的辦法。數字技術為教育科學提供了強有力的技術支撐，是推動我國教學發展的重要動力。