編者按: 虛擬實驗僅僅是把實驗虛擬化了在電腦上做嗎?顯然,這只是其表,更重要的是定量研究的一些思想方法的潛移默化的教育。定量研究是科學研究的基本方法和標志,虛擬實驗可以在這方面給學生帶來高效率的訓練。請看華南師范大學附屬小學的吳向東老師是怎么做的吧。
出差去上海之前的一天,學校就通知我,回來后有香港的老師要聽我的課。原本打算上節普通的實驗課就算了,可學習回來后,卻不自覺地萌發了使用在上海就深深吸引著我的網絡互動課件“種子發芽”來上節科學課的念頭。廣東省廣州市天河區教研室的容梅老師提醒我,這個插件雖好,但內容難度大,可能很難在小學實施。由于自己太想用著試試了,還是決定把這節課上著“玩玩”,但必須把操作難度和內容難度降低,降到小學生能接受的程度。
記得當我第一次看到蔣鳴和教授提供的“種子發芽”和其他許多網絡互動課件時,有種眼前一亮、豁然開朗的感覺。那一直纏繞在我腦海中的問題——科學課程缺乏定量研究,在這里總算是找到了希望。科學的基礎是數學,科學研究是離不開數學的,定量研究的方法是科學研究中最普遍的方法,小學科學教育雖然是科學啟蒙性質的,但科學研究的這個特點還是要強烈地體現出來的。
另外,實驗設計始終是科學教育的軟肋。記得多年前的一次評課中,我指出老師沒有好好地去指導學生控制實驗變量,當時廣西師范大學的羅星凱教授也在場,他認為這個問題的確很復雜,成年人做這樣的實驗,也不能很好地處理好實驗變量的控制問題,何況小學生。而“種子發芽”這個課件,不僅僅是在讓學生研究種子發芽,更重要的是在讓學生領會實驗設計中變量控制的思想方法。
基本的教學設計出來后,我請孫穎這位小學數學教研員從數學課的角度來給我把把脈,提提修改意見。孫老師認為非常可行,并幫助我分析了學生對相關數學知識的掌握狀況,她對數學在其他學科的應用方面也頗感興趣。孫老師的肯定和她所提出的一些修改建議使我信心大增。
上完公開課后,與香港教育學院科學教育系師生們進行了熱烈的討論和交流。在交流的過程中我了解到,像這樣的實驗設計的訓練在大學都很少(后來華南師大教育技術專業的一位研究生也是這樣說),但這節課卻使聽課師生看到,由于虛擬實驗課件的引入,使不可能在小學出現的教學內容出現了,而且確實起到了實驗設計思想的啟蒙教育的作用。由于是全定量的研究,對學生的影響也是潛移默化的。
這節課并沒有在一人一機的電腦機房上課,只是在電腦投影上與學生邊討論邊實驗,這樣的技術條件很多學校都具備,是比較適合推廣的。
現在回憶起來還是讓我很興奮,因為我看到了信息化給科學教育帶來的質變!
課前準備:
(1)華氏溫度與攝氏溫度之間的換算方法。
(2)求平均數的方法。
情境:
一位農民想從三種經濟價值高的種子中選擇一種