巧用iPad，让科学课“暗箱”不再抽象

孙仙伟

在小学科学教学中有一部分知识我们看不见、摸不着，但根据一定的可感知的外部情况，可以间接推断出来内部情况的内容可称为“暗箱”。例如宇宙空间中天体的内部构造、人体构造中的生理知识、植物内部结构知识等，这些对小学生而言，它看不见、摸不着的又较为抽象，这些难以开启的内容都属于“暗箱”。

解暗箱问题因为其抽象的特点，一直困扰着科学教师们。如何才能更好地化抽象为具象，让教师对“暗箱”教学问题不再苦恼，值得思考。在信息技术高速发展的今天，使小学科学课堂引入iPad，可以化难为易；可以提高兴趣，增强感知；丰富资源，深化探究；虚实互补，优势互补，它为学生在小学科学传统的实验探究中增添风采！

的确，在教学中，教师如果能够巧用iPad，以学生为中心，将与学生学习相关的所有学习资源面向全体，每个学生可以根据自己对知识掌握、技能习得、学习进度的不同，随时随地进行自主调控，自主选择，那么学生必定能在原有基础上得到真正的提升。同时，基于iPad的课堂，其图文并茂且形式多样的学习资源，妙趣横生的软件源，及时反馈的同步系统，能够较好地激发学生学习兴趣、爱好和创造性思维。学生可以在课堂活动中，通过小组合作或协作的方式主动探究获得发展的过程。因此，巧用iPad，让“暗箱”不再抽象。接下来，將以《肺和呼吸》一课为例谈谈如何通过巧用iPad，让“暗箱”不再抽象。

一、教材分析

《肺和呼吸》一课是苏教版科学五年级上册第四单元呼吸和血液循环第二节的内容。本节内容是认识人的呼吸器官以及知道肺的重要作用，知道肺是进行气体交换的重要器官，肺活量越大，呼吸功能越强大。在此之前，学生已学习了空气、消化系统，对身体器官有了初步的认识，并且通过课外书知道人需要氧气呼出二氧化碳，这为本节的学习起着铺垫作用。

二、传统教学的做法存在的问题

《肺和呼吸》传统的教学中，教师绝大部分让学生阅读书上的资料，阅读后进行交流，认识呼吸器官。接着让学生借助模拟器观察气球鼓起和瘪下的过程，建立起肺的工作原理和作用。此法对于学生而言，将模拟器的工作过程与实际的肺的工作原理很难建立起联系。

三、基于iPad的解暗箱活动设计

基于建构主义的教学，是以学生为中心，为学生提供一定的环境和资源，让学生根据已有的知识经验解决问题的过程，在这个过程中完成已有知识与新知识的意义构建过程。本课设计时能遵循建构主义理论基本要求，让学生基于iPad教学环境下自主学习，建构知识。设计把握以学生为中心、趣味性、层次性原则。

环节一：憋气游戏，揭示课题。该环节一方面激发学生参与课堂学习的兴趣，另一方面在体验中感受初步感受呼吸对人体的重要性。学生在互动交流中，自然而然地切入今天课堂学习的主题，同时在交流中教师也能及时了解学生对人体呼吸器官掌握前概念情况。

环节二：iPad绘图，初步感知。本环节，利用iPad中的画图软件，在事先预装的人体图片上进行呼吸器官的绘画。绘画建立在学生交流互动基础上，小组合作进行绘画，在绘画中将自己对呼吸器官的认识通过交流在小组内进行第一次的碰撞，小组合作绘画时完成第二次互动，明确呼吸器官都有哪些。通过本环节设计，进一步了解学生对人体呼吸器官的认识程度，同时进一步激发学生探究和学习的欲望。小组绘制完毕后，可以及时将绘制的作品上传，为后续的分享交流提供了便利。

环节三：观看微课，直观认识。淄博市张店区大张学校的梁文玉老师在《解暗箱教学策略浅探》一文中提到：“在学生初步得出结论以后，教师要把握时机，利用PPT或视频资料等方式将科学家的研究结论予以呈现，彻底打开暗箱，让学生在模拟验证的基础上彻底明确暗箱的真谛。”梁老师的方法固然是好，能够直观地呈现，但是由于学生生活环境的不同，其学习能力也存在差异。往往学习力较弱的学生，在每次的视频观看中收获不大。为此，本环节利用iPad推送微课，人手一台设备，每位学生根据自己不同的学习能力，即看即停，即停即思。当看不明白的地方，可以再次回放，反复观看。如此一来，有助于学生详细掌握相关信息，对于呼吸器官包含哪些，各自作用的理解将更加到位，同时既面向全体学生又照顾差异。

环节四：iPad统计，直观呈现。本环节测量活动的开展，让学生自主发现在呼吸过程中，胸围会发生变化，变化过程要通过数据测量，测量后，学生将测得的数据录入到iPad上的表格中，接着各组上传数据。如此一来，每个小组的数据可以进行组内对比，还可以进行组间对比、全班对比。学生在对比中观察数据，发现当吸入空气时，由于肺里面空气的进入，胸围数据变大；当呼出气体时，因为肺里面的空气被排出，胸围数据变小。在这数据的直观对比分析中，学生很快就发现了数据的差异是因为呼吸引起，从而理解肺在呼吸过程中的作用，并自主建构起肺是空气交换的场所的概念，为后续的研究奠定坚实的基础。

以上设计，让学生经历层层递进的活动环节，在游戏中、绘图中、微课自学中、测量中，自主建构关于呼吸器官的相关知识，对呼吸器官的认识由表及里。从课堂实录中不难发现，学生的体验是真实的，学生对呼吸器官的作用认识是全面的，学生对肺的工作原理的理解是到位的。

因此，巧用iPad解暗箱，能有效化抽象为具象，让学生根据体验和已有经验，一步步将“暗箱”模型自主建构，自主推断并揭开“暗箱”秘密，最终让“暗箱”不再抽象。

【作者单位：厦门市集美区杏东小学 福建】