数字化探究仪器在小学科学中的实践运用研究

蒋燕芬

【摘 要】在传统的小学科学探究中，教师运用传统实验仪器进行实验，而传统仪器的精确度不高，会导致学生掌握错误的数据，导致结论与书本上的内容有差异，然后教师会选择直接告诉学生结果，而这样会大大限制学生思维能力的发展，随着科技的不断进步，数字化探究仪器也被应用在教学实验中，数字化探究仪器比传统实验仪器精确度更高，性能更强，对学生的实验更有帮助。

【关键词】小学科学实验;数字化探究仪器;科学实验探究

小学科学是一门实验探究类的课程，它可以培养学生的科学文化素养，培养学生的思维能力，让学生形成良好严谨的学习态度，让他们学会钻研的精神，为以后的人生打下坚实基础。通过培养学生的自主学习能力，来激发学生的学习兴趣。将数字化探究仪器有效地运用到实验教学中，将实验结果变得更加完善，减少过程中错误的出现。找到数字化仪器在科学实验中的正确地位，解决过去未解决的实验疑问。

一、借助数字化探究仪器解决有争议数据

数字化探究仪器的优点有精确度高，性能好，它对科学实验有着重要影响。在苏教版教材中，有一个著名的实验，讲述的是冷热与温度的关系，这个实验是让学生测量一杯热水在一定时间内温度的变化过程。在以往的实验中，教师会让学生使用普通温度计进行实验，每间隔两分钟测量一次，在做完多次实验后，学生会发现每次测量的规律不相同，虽然水温在持续下降但下降的速度不同，所以不能准确地得出结论。之后教师就会说出书中的结论：一杯热水在一定时间内降温的速度先快后慢，学生并不明白原因，这反而会限制学生的思维发展。而在现在的教学中，教师运用温度传感装置，它可以让学生利用手机、平板接受实时的信息，更好地掌握温度的变化，进而得出正确的结论。在苏教版教材中还有一个对比实验，探究白熾灯和荧光灯谁的发光程度大。在传统教学实验中，教师会拿两种功率相同的若干灯泡进行实验，通电后让学生感受哪种发光效率更高，结果有同学说白炽灯，有同学说荧光灯，双方争执不下。这种实验单单靠肉眼进行判断并不准确，即使教师将书本上的结论告诉他们，他们依然不明白原因是什么。在现在的教学中有了关于热量的数字化探究仪器，在实验中学生将仪器放在灯泡的两端，在灯泡点亮后屏幕上就会显示有关数据，同学通过对比数据，就可以得出结论，荧光灯的发光效率更高，距离更远。由此可以看出，数字化探究仪器能够解决一些传统仪器解决不了的问题，让学生更好地了解科学，真正地明白科学。

二、运用数字化探究仪器精确实验结果

在苏教版教材中，其中有一节课是探究关于物体酸碱性的实验，课题是学生将甘蓝汁倒一些在物品上，检验它们的酸碱性[1]。但是因为甘蓝汁本身就有颜色，所以只能检验出其中一小部分的酸碱性，像白醋、小苏打等等，但像可乐这种带颜色的就不容易知道了，即使后来使用PH试纸进行测验，结果也并不是那么的准确。而在现在，教师可以使用PH测试仪，它可以明确地检验出所有物品的酸碱性，使实验的结果更加的精确，利用有趣的实验带动学生的学习积极性，提高课堂学习效率，运用数字化探究仪器精确实验的结果[2]。

三、解决传统设备无法完成的实验

在教学中将兴趣与技术相结合，例如在研究热胀冷缩时，教师可以利用夏天自行车爆胎事件作为话题引入，学生就会思考，进而产生问题，车胎为什么会爆呢？为什么在冬天车胎不爆呢？还有什么物体会爆呢？这样就会激发学生的兴趣，促使他们进一步进行探究，这时教师可以为学生进行解答，这种情况是由于热胀冷缩形成的，并进行举例像热水壶盖在接满热水后会弹起来，在冬天电线会绷直等等。教师带领学生进行铜球与铁环实验时，将铜球加热后，有的小球可以通过铁环，因为普通的加热方式并不能达到很好的效果，进而导致实验的误差。而在冷却后，也总会有一些小球可以穿过，但这并不符合书本中的结论，热胀冷缩是指在温度上升到一定程度时物体会膨胀，而物体在温度下降到一定程度时物体又会缩小[3]。但在今天，教师可以利用热胀冷缩仪器，先将铜丝加热，后来将铜丝放在冷水中，让学生通过观察铜丝直径的数据变化，得出热胀冷缩的结论。利用数字化探究仪器解决传统设备无法完成的问题，让学生的思维得到充分的发展，让书本上的结论得到很好的展现。

四、数字化探究仪器在教学中的拓展

在苏教版四年级课本中，有一节课是关于探究影响小车速度的因素，学生经过自由讨论后，发现有如下几种情况，包括桌面的摩擦、小车的重量、学生给的拉力等等。以往教师会让学生分为几种情况，一个一个讨论，可是这种方法，会耽误太多的时间，而且一节课往往只能探究一种因素，这样会导致教学进展缓慢。而现在，教师在实验中使用了光电门感应，取代了传统的读秒方式，原来的方式不仅容易出现偏差，还浪费时间，而现在可以利用电脑进行计算，如此在实验的进程加快的同时，还提高了课堂的学习效率。

五、结语

在实验教学中运用数字化探究仪器，增强实验的准确性，提高实验的可行性，解决有争议的数据。解决传统实验不能完成的，耗费财力、物力、人力的，浪费时间的问题，提高课堂教学效率，让学生提高科学素养，增强对科学实验的兴趣，为学生未来的发展打好基础，让学生德智体美劳全面发展。科学实验是有趣的，它可以让学生在思考中成长，还可以进行思维地拓展。

参考文献：

[1]董道夷.小学科学数字化实验的探索与思考[J].教育与装备研究，2017，33（11）：49～53.

[2]蒋波.例谈数字化探究仪器在小学科学实验课中的应用[J].小学教学研究，2017（17）：47～48.

[3]黎少容.数字化实验在小学科学实验教学中的应用[J].实验教学与仪器，2015，32（09）：60～61.