科学课堂的“数字化”教学

◇张丽娟

【作者单位：漳浦县旧镇中心学校福建】

素质教育理念在小学科学教育中的深入贯彻，引起了学校以及社会、家长对科学课堂教学的广泛关注。尤其是随着信息技术的发展，以信息技术为核心的“数字化”成为学生观察科学世界的重要工具之一。“数字化”使传统的小学科学教学发生了很大变化，教学效果更加理想，教学活动更加丰富具体。

在小学教育阶段，以“数字化”的教学理念实施科学教育，对于培养学生的思维能力具有重要作用。在大力实施课程改革的背景下，广大教师在实施“数字化”教学的过程中应该认识到学生在课堂活动中的地位与作用，不断拓展学生的学习思维，在创新的信息技术氛围中提高学生自主学习的能力与素养。笔者结合自己日常工作的实际情况，就“数字化”在小学科学教学中的应用，展开了一些思考，以期为广大同仁的日常教学活动提供参考。

一、“数字化”教学的含义

“数字化”是将许多复杂的信息转化为真实可视的数字，再将这些数字和数据建立成为一种数据模型，并引入计算机中，实施统一的整理，这就是数字化处理的全过程。同时，“数字化”还可以被认为是借助现代信息技术，为学生提供真实的学习环境，并建立沟通共享机制，为学生提供丰富的学习资源，积极改变传统的教学方式与方法。引进数字化的硬件设备，是为学生学习提供多维度教育的基础。当前，“数字化”在小学科学中的应用已经较为普遍。小学科学中的一些内容完全可以借助“数字化”的数据采集系统，应用在小学科学教学领域中，为学生的学习提供帮助。

二、“数字化”在小学科学教学中的应用分析

（一）“数字化”补充课程内容

当前，在小学科学教材中经常会出现一些与时代感疏离的信息，小学生生活在21世纪，对于这些相距久远年代的知识陌生感较强。同时，受到编写的影响，使用传统的教学方式呈现知识很难引起学生的共鸣。而使用“数字化”的技术可以有效地化解小学科学教材内容与现实生活相脱节的问题。丰富的数据资源能从根本上帮助学生延伸视觉、触觉、听觉以及思维，构建科学的知识概念，实现科学知识的数字化应用。比如，在教学《测量水的温度》《温度和温度计》《水结冰了》《冰融化了》这些课程知识的时候，就可以借助温度传感器等数字实验器材。在教学《材料在水中的沉浮》《它们吸水吗？》等知识的时候，可以使用力学传感器等数字实验器材。其实，在小学科学的实验过程中还可以进行许多分类，比如声音传感器、电流传感器、光强分布传感器等数字实验器材。这样，有助于弥合传统科学教材与现实生活中的脱节，降低学生与课本的距离感。上述关于“数字化”的种种探究实验活动，对于开拓小学生的科学知识的认知层面颇具益处。由此可以认为，“数字化”探究也是提高学生知识要素的另一个有效切入点。

（二）创新教学方式，提高学生的学习兴趣

在小学科学的教学中，教师通常采用传统实验与数字实验两种方式共同开展实验教学。通过对这两种方式的比较，学生的学习兴趣可以得到较大程度的提高，能帮助学生掌握学习的重点与难点。将实验的过程详细记录下来，方便学生分析、观察、理解，有利于降低小学科学的实验难度。比如，在教学《测量水的温度》时，根据传统的教学方式，本课程的重点是引导学生学会测量水的温度，探究水温变化的规律。而“数字化”的教学方式只需要在电脑上，通过显示器将数据以图表的方式直观地呈现在学生面前，学生可以直接看到测量水温的方式以及水温变化的规律。又如，教学《昼夜对动植物的影响》，我们就可以利用数字化环境，让学生亲眼看见“花钟”的有趣、神奇，看到平时根本见不到的动植物，获取那些原本无法获取的感性知识。使抽象事物具体化，对难点的化解有着积极作用，能达到变难为易的目的，让学生学起来更轻松一些，使学生愿意去学、有兴趣去学。数据让探究活动更直观、清晰，成了本节课教学“精彩”之处，是这节课的亮点和点睛之笔。学生更加方便地获取实验的数据以及信息，有助于加深对教学知识点的深化理解。

（三）丰富教学内容，提高学生的探究能力

从笔者的教学经验来看，学生在课堂上对视频和图片有非常高的兴趣。当前，我国加大对教育的投资，几乎每一个学校都具有“数字化”教学资源，即使是农村的学校也有基础的多媒体教学设备和现代教学网络。但是，不管是在任何时代，人们都不会觉得教学资源少。因此，小学科学教师在课堂教学中，可以借助“数字化”教学资源为学生创设学习情境，为学生展示教学视频。此外，教师还可以在网上找寻一些优秀的教育教学资源，丰富自己的教学内容。比如，在教学教科版《材料在水中的沉浮》时，可以借助力传感器等数字实验器材；教师还可以以做实验的方式创设学习情境，事先可以把一节废电池放置在水池之中，提问学生：谁有方法将沉入水中的电池浮到水面上来？这个问题大大激发学生的兴趣，学生看到这个场景之后，都在思考这个问题，课堂气氛由此活跃了起来。在此基础上，教师可以再引出力传感器如何连接实验器材，学生在熟知传统实验方式的基础上，借助“数字化”的实验方式，就极大地激发了学习的热情。在探究的过程中，学生学会了用科学的方式与方法进行实践活动，体会物体一沉一浮的变化。

从当前小学科学“数字化”资源的开发范围来看，主要集中在温度、电流、电压以及显微镜等数字化设备上，可以使用的实验方式在小学各个年级的开展频率并不高，在实验的教学中，教师通常会先演示一遍实验的过程。另外，由于数字化设备存在各种不可控的因素，如果使用不当，还会增加教师的工作量。因此，广大教师还需要继续加强学习，提高数字化设备使用的熟练程度，为学生打造良好的学习环境。