“数字化”在科学教学中的应用与思考

摘要：随着时代的发展，以网络和多媒体为核心的数字化技术已成了学生观察世界、探究世界、拓宽视野的一种现代工具，“数字化”使传统的科学教学内容更加丰富、形象、具体，教学目标更具科学性，教学质量不断提高。

关键词：数字化；应用；思考

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）08-077-001

何为“数字化”？“数字化”就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。“数字化”教学可定义为借助现代数字化高精密观察、测量工具，充分利用现代信息技术所提供的具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式，从而促进学习模式的改变，在全新的信息化资源环境中开展自主学习、合作学习、专题学习等。

“数字化”已有这种提高小学科学实验中量化水平的可能性。有一些教学内容完全可利用数据采集的系统进入到了小学科学领域。

一、课程内容——实现“数字化”的再补充

现行小学科学教材中经常出现一些离现实、离时代比较远的信息，由于编写的限制，很难用传统方式在教材中及时、准确地反映出来。恰当地运用“数字化”技术，则能较好地化解上述教材内容滞后的现实与科学教学的实际要求的矛盾，实现科学知识和数字化的整合。下面就是我整理的可以实现数字化实验的课程内容：

二、教学方式——体现传统和“数字化”相结合

在科学教学中，采用传统实验和数字化实验同时实践，通过两种不同方式比较教学，解决了学生难以及时获取高精度、高速度的数据采集，能够实时记录实验的每一个过程，把转瞬即逝的实验数据记录下来，高效、直观，便于学生仔细观察，加深理解，从而轻松解决科学教学中的难题。例如苏教版小学《科学》四年级上册第二单元《冷热与温度》一课中，通过传统教学，这一课主要教学内容有三个部分：第一，认识温度和物体冷热的关系；第二，学习使用温度计测量水温；第三，探究热水的降温规律。而通过数字化教学，只需整合这三个方面的内容即可，所有测得的温度数据，都是在一台电脑上进行的，然后通过显示器，将数据以及数据形成的曲线图的形式直接反馈给学生。因此学生可以快速而便捷地获取信息，一杯热水降温的规律。

三、教学专题——呈现学习的过程与态度

科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在探究过程中体验科学学习的乐趣，提高科学探究能力。例如我们在研究《冷与热》这一单元第一课时，主要是认识温度传感器以及如何连接实验器材，第二课时学习测量一杯热水温度及一杯热水降温规律，第三课时学习测量一杯冷水的温度以及一杯冷水升温规律等等，并将这三节课作为考核学生学业成绩的一项“长作业”，以提高学生科学专题课题研究的积极性。然后引导学生自行选题或个人组成研究小组，通过数字化实验，查找有关资料，要求在学期末进行考核评定与表彰。研究专题的整合，使科学课堂充满了“研”的品质，它诠释了科学探究性学习的内涵。

四、“数字化”在科学教学中应用的几点思考

1.使用范围狭窄

从目前看，小学阶段开发的主要有温度、电流、电压、ph值、二氧化碳、心电图的数据测量和显微镜等数字化设备，可供使用的实验占小学各年级所开展的实验比例较低，不利于数字化设备的高效使用。

2.设备的稳定性不够

传统的实验，教师在课前演示一遍就可以做到心中有数，但由于数字化设备内部品质及灵敏度导致的不确定性因素多，在一定程度上增加了教师的工作负荷。

3.把握好衔接融合

数字化与小学科学课程的整合，不是简单地将数字化应用于教学，而是较高层次的“糅合”与主动适应。我们必须改变传统单一的辅助教学观点，从课程的整体观考虑数字化的功能与作用，把握好融合的度。

4.把握好合作学习

把握好合作学习的度，数字化实验中主要体现在二个方面：一是提高合作学习的效度。做好分组工作，既要注意各组人员的兴趣特长，又要注意相互交流的融洽度，包括科学知识量、数字化技术操作能力、性格互补等情况，尽量考虑分组的合理性；做好过程的指导工作，从分工到采集到汇报交流，教师要关注过程细节，在由扶到放的过程中让学生学会合作；二是找准合作的最佳时机。