基于交互式電子白板應用的初中科學教學

摘 要 交互式電子白板是一種近年來在我國快速普及的超媒體教學裝備，由于它獨特的產品特性和優秀的定位原理，為初中科學教學創造了新的媒體環境，它對科學課堂教學有明顯的促進作用。本文用部分案例說明了它對教師改進教學設計、提高教學效率的積極意義。同時本文還展望了交互式電子白板的新功能，如網絡課堂直播、教師網絡互動教研等都可以通過交互式電子白板得以實現。

關鍵詞 交互式電子白板 教學設計 課堂教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

交互式電子白板作為信息化教育的基礎平臺，在基礎教育信息化中得到了廣泛的推廣使用。2012年暑期，筆者所在城區全面配備交互式電子白板，使得每個普通教室、普通的課堂都可以切實感受電子白板帶來的教學體驗，為廣大教師研究和使用電子白板提供了廣闊的平臺。筆者通過一年的摸索和探究，闡述一些不成熟的觀點與大家探討。

1 交互式電子白板的軟硬件選擇

交互式電子白板由硬件電子感應白板和軟件白板操作系統集成。

從硬件看，依據交互式電子白板的定位原理，可將其分為電磁感應式、電阻壓感式、紅外式等幾種主要類型。

電磁感應式交互式電子白板的技術優勢是：定位精確度高，書寫過程有壓感，能用電子筆實現鼠標的功能。但它不支持手直接進行觸摸。

電阻壓感式交互式電子白板的技術優勢是：無需專用筆，能進行觸摸操作，但不能完全模擬鼠標的功能，同時在精確度和響應速度方面也有一定的劣勢。

紅外式交互式電子白板的技術優勢是：無需專用筆，可用手或教鞭進行觸摸操作，反應速度較快，價格較低，但其精確度有一定的限度，同時可能受到不明光線的干擾，本校首次引進的即為一塊紅外式電子白板，使用時的精度確實不是很理想。

考慮到教室這個特殊環境，多粉塵，光照強，學生好動，教師教學的使用習慣，和購買和維護成本考慮，電磁感應式的交互式電子白板在現階段更易成為教育領域特別是學校課堂教學的首選裝備。但最終配備何種白板也是仁者見仁智者見智的事，因為每一種技術都有其一定的市場占有率。

從軟件看，各大品牌的交互式電子白板生產商一般都有自身開發電子白板操作軟件，如國內比較知名的鴻合、巨龍等公司都有便于教育工作者使用交互式電子白板的驅動和操作軟件，且在不斷地完善和拓展它的功能和用途。從總體功能上來看，軟件大同小異，都能夠較順暢地將交互式電子白板的功能發揮出來，都值得使用，在選擇上基本是由所購買品牌來確定，自由度較小。筆者使用的是鴻合公司開發的HiteBorad軟件。

2 交互式電子白板對初中科學教學實踐的促進

正如我國電化教育的奠基人，博士生導師南國農老先生所說，交互式電子白板作為一種新型的教育信息化裝備，具有典型的“五化”，即教育信息顯示多媒化、教育信息處理數字化、教育信息存儲電子化、教育信息傳輸網絡化和教育信息管理智能化。因此，交互式電子白板無論在理論層面或者實踐層面都能成為課堂不可或缺的組成部分。

建構主義學習理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境下，借助學習過程中的其他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得的。因此，建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。

交互式電子白板具有的產品屬性能夠有效的支持教師的基于學習活動的教學設計，使教師在課堂中能夠根據學生的觀點或學生的學習反饋信息等，便捷地支持課堂中的協作與會話，從而實現學習者的意義建構。

行為主義學習理論認為：學習是刺激與反應之間的聯系和連接。行為主義學習理論的基本假設是：行為是學習者對環境刺激所作出的反應。他們把環境看成是刺激，把伴隨的有機體行為看做是反應，并認為所有行為都是習得的。

交互式電子白板具有板書記錄與回放功能，基于交互式電子白板的課程信息采集系統還可以記錄課堂中的所有活動。這種產品屬性顯然可以為學習者在不同時間與不同地點提供重復性的刺激信息，支持學習者在刺激與反應之間形成聯系和連接，達成學習目標。

筆者在初中課堂教學的實踐過程中，也切實體會到基于交互式電子白板特性的教學設計給課堂帶來的正能量，給教師和學生帶來的新鮮空氣，使課堂的效率大大提高，往日里限于課堂環境，教學設備而未能充分開發和展示的教學資源確實能夠通過交互式電子白板這個平臺充分的展現出來。平日里缺少交流和互動的課堂，也能夠重新 充滿生氣和活力，孩子們也樂于在白板上活動，表達想法，參與討論。從以下這些教學片斷中也能夠感受到交互式電子白板給初中科學課堂帶來的便利。

教學片斷1：原生動物教學中展示微觀景象。

在教授七年級上生物學內容中的原生動物的時候，從細胞結構到各種原生動物的結構和功能等等都是重點需要討論學習的內容。平時在使用普通PPT投影的過程中，教師往往在同一版面擺放多張原生動物的照片，便于整體觀察和對比，可是在講解原生動物體內結構的時候，往往要再不斷的截圖并放大制作一連串的PPT影像，這不但加大了教師的工作量，而且連續的翻頁，前后轉換，又破壞了課堂的連續性，同時不能在一個版面展現圖像，又破壞了生物的整體性。這個矛盾看似不可調和，但是如果應用電子白板的放大鏡功能即可以輕松的解決問題。

如在版面上展示完整的一張草履蟲的結構圖，先從總體觀察它的外形特點和身體各組成部分的位置。然后選取放大鏡工具，用電子筆點觸需要講解的各部位，如口溝、纖毛、食物泡、胞肛、伸縮泡等部位的形態和功能，清楚而方便，也保證了后排座位學生的聽課效果。總體分析時只需要取消放大鏡工具即可，無需翻頁，重復制作幻燈片。

教學片斷2：課堂演示實驗中即時捕捉重要現象。

課堂演示實驗是初中科學課堂的重要組成部分，但是如何讓演示實驗的過程能清晰的展現在每位學生的面前一直是教師們關注的問題。同時，由于課堂時間的局限，演示實驗不可能在課堂中不斷反復，因此一些轉瞬即逝的實驗現象就顯得尤為珍貴，尤其是同時要記錄短暫出現的實驗數據。在這種情況下，交互式電子白板的即時拍照捕捉、保存功能就顯得不可替代。

如在教授七年級上物態變化中的晶體與非晶體的熔化過程的內容時，會出現教師準備的器材和藥品較多，操作有一定的復雜性，溫度計示數只能讓前排的幾名同學觀察到等不利的情況，很有可能讓大多數學生成為課堂的看客。

對此較好的對策是用實物投影對準溫度計的示數，運用交互式電子白板的照片拍攝捕捉功能，將每一分鐘的溫度計示數拍攝下來并保存。這樣做是為了避免教師在操作時無法兼顧實驗、讀數、黑板記錄三方面的工作。整個過程拍攝捕捉完畢后，只需按順序調取照片，并展示在全體學生面前，即能夠輕易地描繪出溫度變化的曲線，從容得出結論。

另有七年級下的教學難點——月相的教學中，我們通常用一個涂成半黑的乒乓球作為模擬月球的工具，學生通過小組合作完成模擬實驗，但有的小組操作難免出現問題，還是需要教師做提示與總結。此時如果結合交互式電子白板的照片拍攝捕捉功能則可以結合實物投影，將乒乓球在各個角度的景象捕捉下來，再排列成一組序列照片，即可以準確的分析月相形成的過程和原因了。這些應用可以說是多媒體教學時代的一個重要飛躍。

交互式電子白板的優秀特性不勝枚舉，如拉幕功能對于教授化學方程式的分步計算方便準確；版面拖動功能可以照顧到不同身材的學生上臺參與互動；用探照燈功能可以將學生的注意力集中到關鍵點上，如在教授顯微鏡的結構與功能時十分有效；無邊界白板功能能夠無限擴充“黑板”的面積，在章節復習課上，繪制思維導圖時（常因圖大而寫不下黑板，但又需要有整體性）顯得尤為適用；教授復雜的、或者有一定操作危險性的化學、物理實驗時，用白板模擬實驗環境，學生上臺討論并進行模擬操作，既可以糾正錯誤，又可以通過回放功能做進一步的探討；利用回放功能展示光學或力學的作圖過程，可以讓學生印象深刻；配合投票器可以即時統計并反饋學習效果，并隨時改進教學過程。

以上例舉的片斷與功能還僅僅是交互式電子白板強大優勢的冰山一角，筆者也期待著與廣大教師一起研究電子白板在每一堂科學課中如何發揮重要的作用，扮演適當的角色。

3 交互式電子白板在教學應用中的展望

交互式電子白板作為一個交互式的平臺，其功能可以隨著組件的增加而不斷的拓展，尤其是隨著交互式電子白板的逐漸普及，筆者認為更應該發掘它的潛能，以更好地為教育教學服務。

3.1 建立以交互式電子白板為中心的網絡視頻互動學習環境

用攝像頭和錄音設備為組件，交互式電子白板就能夠成為很好的網絡視頻媒體中心。基于電子白板的交互式直播系統的建立，能夠提供清晰流暢的高質量音視頻，這樣有助于開展校內班級之間的學習互動，開展學校之間的教學互動，開展家庭學校之間的交流互動，促進優質資源的共享和流通。

3.2 用交互式電子白板輔助教師的教研與培訓

交互式電子白板區別于普通投影或者黑板的一大重要功能就是能夠將教師的板書過程全部記錄下來，并在應用軟件的支持下，實現自動回放，且視頻格式體積很小，保存方便。配合視頻記錄直播系統，就能夠全程記錄下教師上課的點滴動態，相對于微格系統而言，它的記錄更加細致、完整、清晰，這無疑為年青教師的成長和教師研課、磨課提供了更好的方式。

同時由于網絡交互直播系統的建立，校際之間、區域之間的教師交流完全可以通過電子白板實現，同時加以軟件的支持，還可以實現平板——白板交流互動，創設資源實時交流展示平臺，使教研活動的效率更高，水平更高，相信討論會更加熱烈。

3.3 利用資源庫建設支持與豐富課堂教學

交互式電子白板中的資源建設與應用體現了新資源觀下的資源的多種特性。電子白板的資源庫一般都采用素材式的可視化和開放性的管理機制，能夠有效地支持教師靈活運用其中的資源，實現課堂教學中的動態教學設計。

同時資源庫又具有實時的生成性，教師的課堂實錄，學生的互動板演都可以立刻成為資源庫的重要組成部分。而且調用十分方便，在課堂中隨時拖拽調用，避免了以往課堂中提前制作的課件的單程性，一旦遇到學生學習過程的改變，就可以靈活調整，將預設和生成很好的統一起來。

總結以上所述，交互式電子白板及其所帶來的初中科學課堂教學的變革是一種新的教育方式。筆者相信，通過廣大教師的共同研究和教育行政部門的努力，用交互式電子白板的課堂教學一定能夠擁有別樣的風景。

參考文獻

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