APP在小学科学实验教学中的应用效果分析

杨飞

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.122

摘  要 随着信息技术的迅速发展和智能终端类设备的普及使用，APP的出现为教育者和学习者提供了丰富的资源和新颖的学习平台。基于小学科学实验教学现状，选择并试用几种APP，通过分析总结，为小学科学实验教学提供新的思路。

关键词 APP;小学科学;实验教学;科学素养;Star Walk;形色;NB光学实验

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）21-0122-03

1 引言

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”要推进信息技术与教育教学深度融合，就必须关注信息技术在教学中的创新应用。相较其他学科而言，小学科学是一门以实验为基础的学科。在“互联网+”大背景下，现代信息技术与中小学各个学科的融合是必然的趋势[1]，使用信息化教育技术辅助传统实验教学，能够收到更理想的教学效果。

2 适合小学科学实验教学的几种APP

实验教学不仅是小学科学教学过程中非常重要的一个组成部分，而且是培养学生动手能力和探究能力的重要途径。然而，很多实验涉及的知识和技能远离学生的生活，导致学生学起来比较吃力、乏味。在实际的实验教学中，有一些实验比较复杂，加上教学条件的限制，很多教师无法将实验器材准备齐全，这使得一些实验教学受到阻碍，导致学生对相关知识的理解产生困难。如果只是单纯地用讲授法进行教学，学生的听课欲望势必减退，学习热情也会减弱，相应的科学素养也难以培养。

笔者通过在小学科学实验教学中多次尝试使用APP辅助实验教学，发现这些APP不仅操作简单、使用方便，还能节省不少准备实验器材的时间。同时，一些比较难以操作的实验、缺乏实验器材的实验、远离学生生活范围的实验，都能通过相应的APP来解决。

APP是application的简写，简言之，就是适用于智能终端的应用服务。APP是一种新的工具、新的呈现方式，它更加重视用户的体验和创新的思维。APP应用的产生伴随着智能手机和平板电脑的发展，尤其是目前移动终端技术走进校园，登上教学课堂的舞台，APP的发展更是如虎添翼，应用前景更为广泛。

目前应用市场里面的APP层出不穷、种类繁杂，涵盖人们生活的方方面面。随着智能终端的兴起和移动化学习的需求，各APP开发团队针对中小学教育开发了各种APP。通过探索应用，本文精选了几种适合小学科学实验教学的APP，如表1所示。

3 几种APP在小学科学实验教学中的应用初探

“Star Walk”APP的应用  苏教版《科学》六年级上册第四单元“探索宇宙”主要教学内容包括介绍月球、太阳系、星空和探索无限宇宙。在进行这一单元的教学时，教师往往会遇到两个问题：一是学生缺少相关的观察体验和认识，缺乏丰富的空间想象能力，导致这部分内容学起来比较抽象，难以理解;二是这一单元的内容不能通过真实的实验直观形象地展示出来，多是采用文字描述和图片来帮助学生理解、加深记忆，学生学起来枯燥、乏味。

运用“Star Walk”APP（图1）生动、形象地模拟太空环境，不仅能直观地展示宇宙中星体的实时运行情况，而且能查阅不同星座的位置。更为惊喜的是该APP还配有背景音乐，在使用时仿佛置身于宇宙中遨游探索，让学生有了实际动手操作的可能性，很好地解决了观察与认知方面的问题。

在学习“看星座”这一课时，学生可以选择不同的方式去观察自己感兴趣的星体和星座。一种是手动模式，即需要学生自己滑动屏幕，根据已有的相关信息去查找。比如学生比较感兴趣的北斗七星，它属于大熊星座，大熊座属于北天星座;从图形上看，北斗七星位于大熊的尾巴。有了这些信息，学生很快就能找到大熊座，进而找到北斗七星。另外一种是自动模式，即将星體或星座的名字输进搜索框，就可以马上到达需要的界面。除了位置的显示，每个星体和星座也有对应的文字和图片介绍，学生完全可以通过自主学习和探索获得直观的认识，避免了教师在课堂上进行枯燥乏味的灌输而导致学生学习兴趣下降的问题。

由此可见，利用APP辅助实验教学，不仅能吸引学生的注意力，提升学生的探究兴趣，还能让学生在实际操作中更好地进行观察和思考，加深对所研究问题的理解[2]。这样就让原本遥不可及的宇宙近距离呈现在学生眼前，加深学生的认知印象，学生的探究能力和创新能力也有一定的提高。

“形色”APP的应用  在学习“校园里的植物”一课时，为了让学生有更直观的体验，教师一般会将学生带出教室，到学校四周观察不同的植物。这个时候，学生会向教师问问题，如这种植物叫什么名字，那种植物又叫什么名字。遇到这种情况，教师难免会显得比较尴尬，毕竟植物的种类实在太多，不认识的也不在少数。

有了“形色”APP，只要将摄像头对准植物特征明显的地方，比如叶子、花、果实等，就会出现一些植物的名称;每一种植物都会有很多图片，点进去查看图片，再对比需要识别的植物，最终确定该植物的准确名称。遇到实在确认不了的植物，还可以求助APP内部的专业人士。对于每一种植物，“形色”APP都配有相应的诗词，还有相关的介绍，如花卉趣闻、种植要点以及附近的植物景点攻略。这就给教师提供了一个将课堂教学延伸到课外的途径，对于感兴趣的植物，教师可以鼓励学生利用课余时间到附近景点去做更多的观察，还可以借机指导学生撰写观察小论文。通过该APP的使用，学生可以认识更多的植物，同时了解跟这种植物相关的诗词和养护知识。在这个过程中，学生不仅收获了知识，而且陶冶了情操，实在是一举多得。在无形中，学生的学习能力和探究能力也得到提高。

“NB光学实验”APP的应用  在学习“光的行进”时，小孔成像实验一直是个难点，不管是教师演示还是学生自己完成，实验效果都不好。通过传统的实验器材操作，很难发现小孔成像规律，主要原因包括：一是蜡烛的高度要调整好，偏高或偏低都会影响成像，但是蜡烛在燃烧过程中的高度一直在发生变化，导致现象不明显;二是由于教室的光线过强，导致蜡烛火焰通过小孔成的像不清晰;三是在实验室配套的实验装置中，虽然蜡烛、小孔屏、成像屏的位置可以移动，但是因为蜡烛火焰大小的限制，导致三者位置必须相距很近时成像才会清晰，这不利于学生发现小孔成像的规律。

通过使用“NB光学实验”APP，在模板里面选取小孔成像装置，通过改变蜡烛、小孔屏、成像屏三者的位置关系，就能很清楚地发现成像规律。为了更好地展示实验效果，可以同时选取两组器材做对比实验，让学生更快、更准确地发现实验规律。该软件还可以用来同时演示“光的反射” “光的折射”以及“光的混合”等实验，如图2所示。

4 APP应用于小学科学实验教学的效果分析

APP的使用激发了学生的学习热情  苏教版《科学》六年级上册“探索宇宙”单元，一般采用模型来加深学生的认识和理解。除此之外，教师还会搜集一些文字资料和图片、视频资料用来辅助教学，但这样的教法往往因为操作性不强，导致学生的学习热情不高，参与度不够，教学效果不佳。

APP对学生来说并不陌生，但在课堂上使用APP来学习却是新鲜的事物。笔者在尝试用“Star Walk”APP进行辅助教学时，在打开APP的那一刻，学生就被APP虚拟的宇宙环境吸引住了，伴随着背景音乐的响起，瞬间就安静下来。在讲解APP的相关操作时，学生听得异常认真，生怕错过某个细节。在操作过程中不断有学生高呼“找到了、找到了”，那种情形就像得到了自己最想要的宝贝一样，情不自禁地欢呼起来。教师在巡视过程中发现班级里再也没有当“观众”的学生，每个人都在平板上忙碌地滑动着手指。在汇报环节，学生的表现也非常惊艳，知识掌握情况令人满意。兴趣是最好的老师。通过APP的使用，提高了学生学习的兴趣，让学生有了实验操作的欲望，实验教学效率得到提高。

APP的使用为教师增添了辅助教学手段  传统的实验教学都要借助实验器材，而有些实验却难以通过简单的实验器材发现实验的本质现象。在学习“光与色彩”这一单元时，通过实验，学生需要构建“光的反射”和“光的折射”这两个科学概念。借助常见的实验器材，如镜子、激光灯、装有水的水槽等，学生能够观察到明显的实验现象，即光发生了反射和折射现象。实验结束后，让学生汇报什么是光的反射和折射时却难住了他们，更别提画两者的光路图了。实验现象如此明显，为什么学生讲不出实验结论呢？究其原因，在于学生通过实验仅仅发现了实验的表层现象，而光的传播路径才是更深层次的实验现象，它是帮助学生构建这两个科学概念的关键点。只有让学生发现光的路径，才能帮助学生理解，进而构建这两个科学概念。

应用“NB光学实验”APP，学生不仅能亲自操作，在实验中还会显示两种现象对应的光路，通过发现光路的特点，让学生加深对“光的反射”和“光的折射”这两个概念的理解。相较于教师干巴巴的讲解，使用APP辅助实验教学，能帮助学生观察到更深层次的实验现象，从而构建科学概念。

APP的使用让学生的课外探究更主动  课外实验是对课内教学的延伸和加强，不仅能进一步巩固学生对书本知识的掌握程度，还能培养学生的学习兴趣和自主探索精神[3]。一些科学实验不可能在一节课内完成，这就需要学生在课外继续探究。但在實际操作过程中，学生很难将科学实验延伸到课外，主要原因在于学生的自主性不足和缺乏必要的技术支持。如在“看月亮”这一课，需要学生持续一个月的时间观察月亮的变化，最后能坚持下来的学生寥寥无几。教师在与学生的沟通中发现，在不借助观察工具的情况下，在城市的夜晚是很难观察到月亮的，自然这一学习目标就无法达成。有了“Star Walk”APP，学生就可以用它观察一个月内月相的变化，进一步认识月球每天、每月的运动模式。

在课堂上体验使用“形色”APP辨别各种植物后，学生对认识植物的兴趣得到极大的提升。很多学生利用周末时间到附近的公园、植物园去认识各种植物，并做成相关PPT，在上课时与同学进行分享。在这个过程中，学生既体验到成功的喜悦，又锻炼了自主学习和自主探究的能力。

5 结语

新课改背景下，小学科学教学更加注重对学生的学习兴趣和学习主动性的培养。恰当地应用APP辅助实验教学，在促进学生快乐学习的同时，也能让科学实验课堂更生动、更高效、更富感染力，让学生对科学探究更有兴趣和动力，课堂参与度也得到提高，从而提升教学质量。

参考文献

[1]樊世静，王家乾.“互联网+”背景下的小学科学教学[J].中国校外教育，2016（4）：22.

[2]杜伯霜，杜玉.APP在小学科学教学中的分类应用[J].中小学数字化教学，2018（2）：79-80.

[3]李振乾.浅谈基础化学实验教学[J].教育教学论坛，

2014（47）：156-157.