数字化探究仪器在小学科学实验课中的应用研究

杨文若

透过实际调查发现，大部分小学科学实验指导教师，都倾向于沿用传统形式的实验设备与器材，并且直接阐述书本中的有关结论，根本无法保证引导学生深入锁定有关微小的实验现象、系统化收集整理必要的数据和理论知识。严重情况下，甚至会引起学生的思维困惑，并削弱小学生参与后续科学实验的积极主动性意识。而数字化探究仪器的应用，则可以很好地解决这个弊端。由此，笔者决定结合丰富的实践经验，集中化探讨论证数字化探究仪器在现代小学科学实验课中的可靠应用措施。

一、前言

小学科学作为一类实验探究性较强的课程，主张锻炼学生的科学精神和科研能力，为他们今后更好地接受和应对各式各样的生活、学习、工作挑战，提供可靠的指导性依据。但在现实中，因为部分小学数字化等科学探究仪器设备不够充足，使得科学实验课教学效果不够显著。由此看来，尽快厘清数字化探究仪器在小学科学实验课中的应用要点，的确是十分必要的。

二、借助数字化探究仪器解读存在争议的小学科学实验数据

从客观角度的观察证明，数字化探究仪器本身有着较强的稳定性和较高的精密性特征，在小学科学实验教学中的影响极为深刻。如在进行冷热与温度这类课程内容讲解期间，存在这样一类实验单元，即要在持续测量认证一杯热水十分钟内温度的变化细节基础上，探寻整理出其中的关键规律。传统教学方式就是鼓励学生借助常规的红液温度计在每两分钟内测试一次水温，之后发现热水降温存在先快后慢、均匀下降、无规律可循等不同状况，无法保证提供充足可靠的数据来验证热水降温先快后慢的唯一结论。产生这类消极状况的主要原因就是缺乏先进的数字化探究仪器，使得实验中的各个环节出现严重的误差结果。学生在无奈被动接受教师结论的同时，学习自主性和有效性都将受到深度约束。而温度传感装置引入之后，学生则可以借助平板电脑等高端化仪器设备精细化与实时性地观察水温变化，之后提炼出精确化数据并顺利总结出热水降温先快后慢的主要趋势。事实证明，高端的数字化探究仪器的确能够有效解决以往小学科学实验课中诸多存在争议的数据问题，值得日后加以大力推广应用。

三、配合数字化探究仪器改善各类小学科学实验的控制效果

如在进行变色花这类课题内容讲解过程中，存在这类实验流程，就是说要求学生借助紫甘蓝汁检测个人携带物品的酸碱性。传统教学中，教师会盲目地选择依照课本规范要求，制作所需的紫甘蓝汁并督促学生自行检测。在此期间，学生主要是将这部分液体分别添加到白醋与小苏打中，并观察颜色变化结果来认证物品自身酸碱性。但是这类方式对于生活中常见的可乐、洗洁精等，明显就不适用了，即便是教师提供PH试纸，效果同样不是十分理想。基于此，教师可以考虑引入数字化的PH测试仪器，确保学生在紫甘蓝汁和PH试纸均应用无效之后，可以借助高端仪器设备进行自动化检测认证，进而更为细致和精确地判定有关物体的酸碱性特征。长期下去，将大幅度地提升整个小学实验课程的教学实效，令学生的科研意识和能力获得更多的进步。

四、利用数字化探究仪器提升小学科学实验的多元完善性

如教师在针对小车的运动这类课题进行教学期间，会触碰到某种实验项目，即判定现实生活中究竟存在多少因素会影响到小车的运动速度。传统课堂中，教师会习惯性地要求学生结合生活实际进行假设，顺势延展出拉力大小、小车载重量、轮子数量等因素。面对如此繁多的假设内容，学生能够做的就是借助秒表、线、铁圈等简易式工具进行自身感兴趣的问题实验与探究，最终每个小组的实验结果和结论都存在较大的差异，不利于发挥小组之间的合力效果，更和现代小学科学实验课设置目标产生强烈的冲突。面对这类消极状况，教师可以考虑将传统的秒表记录形式替换为广电门感应设备。归根结底，就是将原本过于烦琐的数据计算和时间表绘制等工作流程交由计算机自动化处理，保证学生在较短时间内得到想要的实验结果，并梳理出正确的结论。长此以往，小学生势必会更加积极主动地跟进教师的讲解步伐，持续精确分析各类影响因素，换取更为理想化的科学实验学习成效，令小学生的科学素养提升至更高的等级层次。

五、结语

综上所述，在组织小学科学实验教学活动过程中，经常会存在各式各样影响实验结果和最终结论的因素。如若持续沿用传统的简易式设备进行处理，势必会严重消耗师生过多的时间精力、打消学生深入性学习科学知识的自主意识，不利于他们的综合素质的完善。而选择进行数字化探究仪器引入，则可以保证利用计算机系统程序自动化观察验证有关實验数据和现象，方便学生更加快速地得出精准化的结论，并加深他们对科学知识的感知印象和应用需求。长此以往，令他们朝着社会所需素质、技能兼优的复合型人才方向发展。

【作者单位：常州市新北区国英小学 江苏】