“數字化”在科學教學中的應用與思考

摘要：隨著時代的發展，以網絡和多媒體為核心的數字化技術已成了學生觀察世界、探究世界、拓寬視野的一種現代工具，“數字化”使傳統的科學教學內容更加豐富、形象、具體，教學目標更具科學性，教學質量不斷提高。

關鍵詞：數字化；應用；思考

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2015）08-077-001

何為“數字化”？“數字化”就是將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據，再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型，把它們轉變為一系列二進制代碼，引入計算機內部，進行統一處理，這就是數字化的基本過程?！皵底只苯虒W可定義為借助現代數字化高精密觀察、測量工具，充分利用現代信息技術所提供的具有全新溝通機制與豐富資源的學習環境，實現一種全新的學習方式，從而促進學習模式的改變，在全新的信息化資源環境中開展自主學習、合作學習、專題學習等。

“數字化”已有這種提高小學科學實驗中量化水平的可能性。有一些教學內容完全可利用數據采集的系統進入到了小學科學領域。

一、課程內容——實現“數字化”的再補充

現行小學科學教材中經常出現一些離現實、離時代比較遠的信息，由于編寫的限制，很難用傳統方式在教材中及時、準確地反映出來。恰當地運用“數字化”技術，則能較好地化解上述教材內容滯后的現實與科學教學的實際要求的矛盾，實現科學知識和數字化的整合。下面就是我整理的可以實現數字化實驗的課程內容：

二、教學方式——體現傳統和“數字化”相結合

在科學教學中，采用傳統實驗和數字化實驗同時實踐，通過兩種不同方式比較教學，解決了學生難以及時獲取高精度、高速度的數據采集，能夠實時記錄實驗的每一個過程，把轉瞬即逝的實驗數據記錄下來，高效、直觀，便于學生仔細觀察，加深理解，從而輕松解決科學教學中的難題。例如蘇教版小學《科學》四年級上冊第二單元《冷熱與溫度》一課中，通過傳統教學，這一課主要教學內容有三個部分：第一，認識溫度和物體冷熱的關系；第二，學習使用溫度計測量水溫；第三，探究熱水的降溫規律。而通過數字化教學，只需整合這三個方面的內容即可，所有測得的溫度數據，都是在一臺電腦上進行的，然后通過顯示器，將數據以及數據形成的曲線圖的形式直接反饋給學生。因此學生可以快速而便捷地獲取信息，一杯熱水降溫的規律。

三、教學專題——呈現學習的過程與態度

科學課程應向學生提供充分的科學探究機會，使他們在探究過程中體驗科學學習的樂趣，提高科學探究能力。例如我們在研究《冷與熱》這一單元第一課時，主要是認識溫度傳感器以及如何連接實驗器材，第二課時學習測量一杯熱水溫度及一杯熱水降溫規律，第三課時學習測量一杯冷水的溫度以及一杯冷水升溫規律等等，并將這三節課作為考核學生學業成績的一項“長作業”，以提高學生科學專題課題研究的積極性。然后引導學生自行選題或個人組成研究小組，通過數字化實驗，查找有關資料，要求在學期末進行考核評定與表彰。研究專題的整合，使科學課堂充滿了“研”的品質，它詮釋了科學探究性學習的內涵。

四、“數字化”在科學教學中應用的幾點思考

1.使用范圍狹窄

從目前看，小學階段開發的主要有溫度、電流、電壓、ph值、二氧化碳、心電圖的數據測量和顯微鏡等數字化設備，可供使用的實驗占小學各年級所開展的實驗比例較低，不利于數字化設備的高效使用。

2.設備的穩定性不夠

傳統的實驗，教師在課前演示一遍就可以做到心中有數，但由于數字化設備內部品質及靈敏度導致的不確定性因素多，在一定程度上增加了教師的工作負荷。

3.把握好銜接融合

數字化與小學科學課程的整合，不是簡單地將數字化應用于教學，而是較高層次的“糅合”與主動適應。我們必須改變傳統單一的輔助教學觀點，從課程的整體觀考慮數字化的功能與作用，把握好融合的度。

4.把握好合作學習

把握好合作學習的度，數字化實驗中主要體現在二個方面：一是提高合作學習的效度。做好分組工作，既要注意各組人員的興趣特長，又要注意相互交流的融洽度，包括科學知識量、數字化技術操作能力、性格互補等情況，盡量考慮分組的合理性；做好過程的指導工作，從分工到采集到匯報交流，教師要關注過程細節，在由扶到放的過程中讓學生學會合作；二是找準合作的最佳時機。