浅谈科学课中数字化技术的应用

狄倩倩

【摘 要】从电脑、网络出现开始，数字化环境下的学习一直在被广泛关注，其本身由原来的远程网络学习发展到生活学习的各方各面，数字化这个词被赋予了太多的意义，数字化技术在科学的应用上也有了一定的发展。

【关键词】数字化科学课应用

科学教育不在于教他各种知识，而在于培养他对学问的兴趣，而且在这种兴趣充分增长起来的时候，教他以研究学问的方法。参考前人在调查的基础上，我们发现电脑、手机、网上有很多数字化的仪器工具和软件可以被应用到科学的课堂中来。

一、 数字化学习的可行性

虽然数字化学习的方法是多样，也有很多的益处，我们通过课程对数字化学习进行了一些探究，学生普遍反映更喜欢新型的教学模式，通过这种课程的实施方式学生的技能习得也更简单、方便，主要有以下依据：

（一）儿童对新技术的接受能力更强。 每一位儿童对周围的事物充满了好奇心和求知欲，拥有强大的探究心理，与一般成人相比，他们对新技术的偏好和接受能力更强。

案例1：传统教学模式《热水变凉的过程》教学片断

测水温引问题

1. 师倒一杯热水，问：谁能上来测量一下这杯热水的温度？（板书：热水）

2. 一学生上台测量，教师指导温度计的正确使用方法。

（1）手拿温度计的上端；（2）将温度计下端浸入水中，不能碰到容器的底与壁；（3）视线与温度计液面持平；（4）在液柱不再上升或下降时读数；读数时温度计不能离开水面。学生读出来后，师说：我帮你拿着，你把这个温度写到黑板上吧！

3. 我想再请一位同学上来看一下是多少。请另一生上来读。读出后也写在黑板上。（ 通过写既可以复习写法，为接下来的记录做好准备；又可以通过这段时间，让热水温度有明显的下降。）

4. 他们两个读的不一样，谁再来看看？读出后也写在黑板上。

5. 怎么三个人读了三个温度？一杯热水这样放着，是不是总是固定在一个温度不会变？如果接着再测，还会有什么现象？（板书：变凉）

课堂中先教授温度计的使用方法再预测，最后规范流程，小组实验测量温度的变化。

案例2：数字化技术环境下的科学学习——《热水变化的秘密》教学片断

1. 师倒一杯热水，问：是否可以开始研究？（不可以，实验、材料方法都不明确。）

2. 师肯定学生所说不足：明了实验对象但对材料、方法还有一些模糊。介绍制作的微视频网站，学生在学习方法的时候可以自由选择看视频或者看文字。

3. 学生看完视频，在动手之前，师出示提醒：这个实验你会做了吗？实验前尝试问自己三个问题：研究什么？哪些材料？怎么分工？

4. 小组看视频，分工，问问题，领取实验材料实验完成实验。

5. 最后提醒实验小组通过网站回复的方式提交数据，轻声交流实验收获，发布到网上，到网上查看其他小组的研究情况，发表自己的看法。

两个案例在研究热水变化中都利用了温度这一元素，但是方法的指导却是天差万别的，案例1单纯使用温度计，不考虑温度计准确度、学生读数失误等问题，实验还是能得出正确结论的，案例2在前期的预测上就给学生提供了更广阔的空间，学生可以自由畅想热水变冷过程中有温度、重量等变化，在实验时更是提供精准的仪器：电子秤、温度传感器，在精良的装备下我们打破了传统的先教后学科学学习模式，予教于学，更打破了交流的枷锁，让更多的学生参与我们的课堂，自由的徜徉其中。

（二）儿童对课外知识的渴求性较高。 四年级的孩子已经有很多知识储备了，在上《苹果为什么会落地》这节课的时候，学生都知道苹果落地是因为万有引力，而月亮不会落到地球上是因为离心力。随着年级的增大，学生的阅读面越来越广，但一般都是是浮光掠影，知其然不知其所以然。这样的基础上学生进行研究就显得较为浮躁，回答问题的时候大声喊出结果就很是自满。尝试在课前把相关微视频放在学习网站上 ，学习之后提交自己的收获与不解，在课堂上进行有针对性的实验及讲解学生的参与度更高，更热闹也更有效率。

二、初探运用数字化技术进行教学的模式

在数字化技术环境下的科学学习研究上结合本校实际，进行了一些初步的尝试，归纳得出主要的三种模式：

（一）翻转课堂。翻转课堂一般被称为“反转课堂式教学模式”。在“翻转课堂式教学模式”下，每一个学生能根据自己的实际情况对所要学习的内容进行个性化的学习，学生在家完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使“翻转课堂式”教学模式变得可行和现实。

（二）过程导向的学习。每个学期都会有一些项目需要经过长时间观察，只有亲身体验和归纳，才能培养良好的学习习惯并得出正确结论。如三年级的植物种植、四年级的养蚕、五年级的看月亮等。横向比较这三个单元的内容，学生对养蚕最积极，调查显示除了动物更有趣这个因素外，还和教材设计的交流展示环节有关。这样的交流、展示、评价在很大程度上刺激了学生的发展和需要，成为学生持续研究的外在动力。

（三）移动“e”课堂的生成。移动“e”课堂更注重本节课的师生、生生之间的交流互动，教师利用拍照、上传数据等方法，收集课堂信息，形成生成性资源，引导学生深入研究。利用这种模式，互动和反馈更及时，更有效。

虽然在试验的过程中也发现了很多问题：学生的动手操作能力差了，对原理的理解更难了，分析能力差了，在实验过程资源的生成方面少了等等，但是在未来的日子里将努力探寻合理运用数字技术，促进学生研究性学习的一些策略，期望通过这样的学习方式变革让学生通过自己收集、分析和处理信息来亲历科学探究过程，并在学习活动中学会分享与合作、质疑与创新、交流与评价，培养科学态度和科学道德。