最新頒布的《義務教育小學科學課程標準》提到,教師應注意“在發揮現代教學媒體優勢的同時,不應忽視真實情境、直接經驗對小學生的重要作用。”考慮到數字化實驗設備的優勢,如何讓它有效地運用到科學活動中,是我們應優先思考的問題。
首先,數字化實驗設備應該用在突破教學重難點上。
數字化實驗設備精確、快捷、實時的特點,能讓小學科學探究活動更有效,但這些儀器設備在不同科學實驗中要有選擇、適時地使用,才能起到突破教學重難點的作用。
比如在研究《聲音的高低變化》一課中,需要學生辨別聲音的高低和物體長短、粗細的關系。從小學一年級開始,學生就在音樂課上學習音階高低的知識,可真正要利用聽的方法來辨別聲音的高低變化,對四年級學生來說還是有一定的難度。課堂上常用的方法是利用已有音階變化的樂器來體驗和辨識,再通過更多的聽音體驗和實物觀察,讓學生認識聲音高低變化的規律。實際上,若此時引入數字聲音傳感器和音頻圖像,會讓學生從數字和圖像角度更深刻地認識到聲音的變化。
這里要說明的是,數字化音頻圖像中折線的高低和疏密,也會混淆學生對聲音特征的認識,必須要讓學生將頻率和振幅的圖示和聲音特征對應起來。所以,數字化實驗設備的選用要考慮學生的認知特點,注意適切性。
其次,數字化實驗設備應該用在拓展學生思維上。
假如使用常規的實驗器材,也能讓學生順利地完成科學探究活動,那就不需要為了使用而使用數學化實驗設備。教學時引入數字化實驗設備,應解決傳統實驗不能完成的任務,如拓寬觀察的視野,拓展學生的思維。
六年級學習《微觀世界》內容時,常使用普通的光學顯微鏡,雖然可以讓學生初步認知微觀世界,但對尋找更多的微小生物和觀察微小的結構存在著局限性,而且使用和調節顯微鏡也比較繁瑣。數字顯微鏡就大大降低了學生操作的難度,通過電子目鏡還能將全班的注意力聚焦到一起。在“微觀世界”的拓展實驗中,這樣的數字化設備可以很好地打開學生視野,觀察到更多微觀世界的信息,激發他們認知微觀世界的興趣,拓展他們探索物質世界、生命世界的思維空間。
在日常的調研活動中,我們發現有些學校還是把數字顯微鏡當常規顯微鏡使用,教師要在拓展課程開發中設計好相關內容,使其更好地服務學生的認知。
這就要求教師應能熟練運用數字化實驗設備。任何教學媒體和設備的使用,要建立在教師躬行實踐的基礎上。數字化實驗設備要讓學生能用、會用、用好,教師必須對器材的特點和使用方法非常熟悉。教師一定要開展下水實驗以發現實驗中的問題和關鍵點,有效指導課堂上的學生實驗。如數字實驗室套件中,電子探測儀和圖像軟件包的使用要求教師預先對儀器、軟件進行匹配,還有軟件的使用、儀器的調試等,這些都必須要老師熟悉才行,避免實驗時對學生造成不必要的干擾。
浙江省湖州市吳興區教育局教學研究與培訓中心(313000)
(本欄目責任編輯 陳文斌)