三“精”策略:基于“互联网+"的科学实验教学策略
作者: 张海燕将实验教学比作扛枪打靶的话,靠什么才能做到靶靶瞄准、靶靶中心呢?除了有效的教学设计,还需要“互联网 + ”的助力。笔者把“互联网 + "引人小学科学实验课堂,探索出“精准自学、精准探究、精准展示"的实验教学策略,以充分发挥移动学习终端、各类APP等新型技术的作用,提高学生的科学核心素养。
一、精准自学,聚焦学生主体
传统的实验教学一般以教师为中心,采用先教后学的方式。而“互联网 + ”在实验课堂教学中的应用,为以学生为中心的教学提供了条件,引导学生精准自学。
1.重复对话,百炼成钢
如果教师只是在课堂上为学生讲解实验要求、演示实验步骤等,那么良好的教学效果往往只是昙花一现,学生无法根据自身的学习情况深人探究,而利用移动学习终端,这一问题就可以迎刃而解。教师可利用移动学习终端,实验前共享所需要的PPT、视频、文档等内容。如共享PPT时,只要学生的移动学习终端中安装了WPS软件,就可以直接进行重复播放。实验前,利用移动学习终端回顾教师讲述的所有内容,既可以保证学生精准掌握实验的要求和操作步骤,又能方便视力欠佳或因位置太远而着不清教师操作的学生浏览课件的具体内容,学习规范的实验操作。
如六年级上册“用显微镜观察洋葱表皮装片实验,光学显微镜是学生在实验过程中较难掌握的工具之一,它的使用也是实验中比较重要的一部分内容。如何让学生掌握光学显微镜的使用方法是教学的重点,也是难点。围绕“用显微镜观察身边的生命世界”,笔者利用移动学习终端的视频功能,拍摄制作使用显微镜各个步骤的微课。在这个过程中,笔者提出实验操作的注意要点,并拍下自己演示过程中的一些常见问题发送给学生,要求学生进行辨识。学生可以先在家中完成教师设计的学习任务单,做一些简单的思考,再走进课堂。这样有助于学生深人探究,更好地交流合作、分析和解决问题。在学生操作时,教师还可以利用移动学习终端的多屏互动功能,将一些错误的操作实时投影展示给全班学生看。这样有助于教师及时纠正学生错误的实验操作,加深他们对正确操作的理解和记忆。
2.轻松说话,仰取俯拾
教科版科学教材增加了许多的对话框、图片和资料库,这给实验教学提供了更多的可能性和开放性。教师可根据教学需要允许学生上网查资料,让“互联网 + ”成为实验课堂的教学助手。科学知识的覆盖面大而广、内容多而深,科学教师并不是对所有的知识都专而精,这时便需要“互联网 + ”来帮助教师推进实验教学的精准化进程。
如三年级上册《寻访小动物》的教学,由于教师的专业素养和教学经验有限,不能充分满足授课的需求,且教学活动中可能存在一些教师未曾预见的细微变化,以及由学生带来的多样变化。因此,在教师未能进行充分预设、授课内容不能满足学生的学习需求的情况下,“互联网 + ”能让教师和学生在任何时间、任何地方获取所需的信息,从而提高了教学效果。同时,判断网络资讯的真伪也是要特别关注的问题,这需要教师培养学生的科学思维,确保学生精准地进行实验探索。
二、精准探究,培养学生能力
科学课堂中,每节课或多或少会有相应的探究活动,有些探究活动因存在过程复杂、有危险性、现象转瞬即逝等问题,困扰着每位上课的教师。在“互联网 + 课堂上,教师可以利用一系列的App(见表1)构建出一个教师讲授、实时反馈、当堂评价的新型精准化实验课堂。

1.错误操作,“say no’
科学实验课是学生运用实践检验理论的主阵地,所以精准完成实验是十分必要的。但不少学生认为自己已经掌握了理论知识,所以不重视教师实验前的强调和示范,在做实验时盲目操作,导致得到的实验结果往往偏差较大,最终只能死记硬背或从其他同学处获得正确的结论。要改变这种状况,教师实验前可以使用"互联网 + ”中的一些App对实验进行模拟操作,如使用“AR爱科学""NB实验室”
等一系列App,让学生明确正确的操作过程及操作要点。
以三年级上册《水》单元中将食盐从浓盐水中分离出来的实验教学为例,这个实验对学生来说有一定的难度和危险性。教师可以要求学生先在相应的App中重复实验操作步骤,掌握实验方法。在操作过程中,一旦学生操作错误,系统就会及时发出警告并要求学生改正;如果学生重复错误操作,系统就会给予正确的操作方法提示,直到学生掌握实验方法,避免学生在实验中出现错误操作,引发意外。
2.精准实验,“sayyes'
“互联网 + ”的科学实验教学,不仅可以让学生通过移动学习终端和App的使用,精准掌握实验的观察方法,还能帮助学生依托一系列传感器,如在移动学习终端上安装加速度传感器、磁力传感器、距离传感器、GPS传感器等,通过下载相关的应用程序来辅助实验的各项测量,精准完成实验操作,获得正确的实验结论。又如,可以安装多功能测量工具一一智能工具箱,这是一个集合多种测量工具的软件,可以分别测角度、距离、高度、面积、方向等。不同类型的传感器的加入,让精准化实验有了一个质的飞跃,给学生带来了前所未有的精准体验。
如在六年级下册《物质的变化》的教学中,在做铁与硫酸铜的实验时,教师让学生先将铁钉缓缓放入硫酸铜溶液中,然后启动移动学习终端的拍摄功能,设置连拍的间隔时间为0.1秒,观察每隔0.1秒铁钉在硫酸铜溶液中的反应。如此进行前后对比,就可以证明实验过程中溶液r颜色发生了变化,从而得出正确的实验结论。
3.虚拟空间,“sayhello'
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小学科学实验教学中,有许多现实生活中看不见、摸不到的物质,或看得见、接触不到的虚拟空间,这些都需要学生展开空间想象。通过虚拟空间现实化,让学生精准掌握用“互联网 + ”实现虚拟空间现实化的实验方法。
如在六年级下册《宇宙》的教学中,对星座的知识,教师可以通过在移动设备上安装星图软件“StarChart"”或“谷歌星空"来实施教学。这些设备能够借助全球卫星定位系统(GPS)来获取当前的经纬度,并通过磁场传感器来获取当前的方位,同时通过陀螺仪来获取屏幕上的指示方向。这样,移动设备就能基于这些获取的信息,计算出手机屏幕朝向天空的星座图。学生只需根据屏幕的指引,抬头仰望星空,便能看到与手机屏幕上相同的星座。
三、精准展示,提升学生素养
1.交流方法,推陈出新
不论什么学科的课堂,总有一些不敢举手发言的学生。在传统课堂上,教师为了让教学顺利进行,大多会让敢于举手表达自已想法的学生回答问题,或者进行小组展示,导致胆子较小的学生得不到回答问题的机会。教师可以在科学课堂上引入社交网络类App,限时发起实时在线的话题讨论,激发学生参与讨论的兴趣,提高他们课堂交流的参与度。这样也便于教师收集学生的意见,及时给予反馈和指导。教师可以通过实时刷新弹幕,将学生的留言显示在投影设备上,完成快速高效的交流,或者通过留言、投票等形式,让胆子较小的学生也敢于举手发表意见。
以钉钉App为例,只需在钉钉官网上注册一个账户,便可以创建一个属于自己的空间。教师可以引导学生在这个平台上创建自己的群组,并与老师、同学的群组进行互联,利用这一平台实现课后零距离的展示交流和实践合作。这样,学生可以随时随地与老师、同学保持联系,分享学习心得和实验成果,提升科学素养和实践能力。
2.作业形式,与众不同
大数据的共享打破了信息壁垒,实现数据的归集、整理与共享。教师可以利用移动学习终端的拍摄和摄像功能,改进菜单式的科学课后作业,将单一呈现的书面作业转变为多媒体互动式的多样化作业。
以科学观察课为例,教师可以在课后布置一些需要连续观察的实践类作业。如教学四年级下册《植物的生长变化》时,教师往往会要求学生在家种植一些植物或者养蚕,但这样的作业应该如何呈现结果呢?教师可要求学生先用移动学习终端拍摄好照片,然后将记录过程统一在某一社交网络App上进行提交。这样的反馈形式,既便于教师评价,也便于学生的相互交流和学习。
3.拓展素材,千汇万状
由于教科书中呈现的内容有限,且科学课程需要大量的前沿信息来进行补充,因此科学教师通常需要向学生提供一些扩展性的信息资源。但是,传统的教学方式是教师将扩展性信息资源复制并发送给学生,或者让所有学生共享教师通过多媒体提供的一些优质资源,这样很难实现分级扩展的目标。如果采用移动学习终端,教师能够把所有的信息资源都发送给学生,让他们依照自己的需求来挑选,有利于实施分层教学。
如五年级上册《地球表面的变化》的教学,教师就可以提供很多关于地表变化的视频和观察类文章,并把这些文章制作成电子书统一发送给学生。学生可以打开书架中的“拓展阅读"电子书或“视频库”中的各种视频,根据自己的理解能力和阅读速度,选择一篇或多篇进行观看学习。这样既能解决学生分层学习的问题,又有助于开阔学生视野,让每一个学生在课堂上均有所得。
现代化的“互联网 + ”于无形中改变了传统的课堂教学模式,优化了课堂教学过程,有利于教师精准实施教学。当然,“互联网 + ”在应用过程中也存在着一定的缺点,如学生在课堂上开小差,自由操纵移动学习终端和各类 App ,教师无法及时准确地进行干预等。因此,对“互联网 + ”进入科学实验课堂,还需要进行更多的实践探索,以实现学生科学核心素养的提升。
[参考文献]
[1] 胡铁生.微课区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.
[2] 王竹立.移动互联时代的碎片化学习及应对之策:从零存整取到“互联网 + ”课堂[J].远程教育杂志,2016,34(4):9-16.
(责编杜华)
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