設計研究在科學教學中的應用探討

劉忠明

摘 要：從設計教學系統、優化教學步驟兩方面，探討設計研究在科學教學中的應用，以構建適合學生自主學習和探究的游戲化教學系統，有效地整合科學教學和多媒體教學，并提出一些優化教學設計的具體對策。

關鍵詞：設計研究；科學；教學理念；應用

中圖分類號：G623.6 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2017）12-0034-01

為了響應新一輪教學改革，順應新課標對科學教學提出的新要求，教師需要打破傳統教學理念、模式和方法的束縛，充分為學生創設一個適合自主探討和研究的教學情境來增強學科教學效果。設計研究就是在此背景下所誕生的一種新型教學理念。本文探討設計研究在科學教學中的應用。

一、設計教學系統

在構建相應系統的時候，主要基于學生在現實生活中的學習場景來促使他們在解決現實生活實際問題的過程中了解和掌握相關的科學知識。在實際的教學環節中，教師的主要工作是為學生創設一些模擬真實生活的教學情境，同時做好教學過程中各個環節的指導工作。從本質上來講，游戲化教學系統的關鍵在于以學生為學習根本，使學生可以在參與娛樂游戲的過程中學習和掌握必要的知識，真正實現寓教于樂的教學目標。從該系統設計角度來講，主要從內容、支持和過程三個環節來設計教學干預系統，具體內容要點如下：

（1）設計研究內容。本次研究所選科學學科教學內容為四年級科學課教學內容，內容設計過程中教師要注重在游戲設計中去引入學習內容，即通過為游戲設計不同難度的目標和任務來促使學生參與這種富有競爭性的游戲活動來了解和掌握有關數學內容，這遠比傳統的只注重說教的教學效果來得好。

（2）設計學習支持。所謂的學習支持實際上就是支持科學教學活動順利進行的教學工具、教材等必要資源。本次系統設計中主要采用Flash技術來進行教學游戲設計，具體是教師采用具有較強游戲性和故事性的RPG角色扮演方式來創設相應的故事情境，將科學教學內容有效融入到游戲情節中，使學習人員在玩游戲的過程中了解和掌握有關科學知識。同時，教師可以借助QQ來使有關學習者進行溝通。首先，學習人員需要先進行系統登錄注冊，接著在登陸期間瀏覽游戲說明以及必要的幫助，然后方可登錄游戲進行操作。本次游戲系統設計中，相應的教學內容主要采用多媒體課件形式來展示有關的教學內容，如果學習人員在學習期間遇到障礙，那么可以參考提示信息來解決問題。但是為了調動學生參與游戲活動的積極性和熱情，教師要設計一些富有趣味性的游戲，同時還需要注意定期更新練習題庫來增強學生練習的有效性。該教學系統采用數據庫和Flash交互技術，可以實時更新、維護和管理相應Flash動畫中的必要數據。比如，針對練習題部分的教學知識，可以使學生從題庫中抽取與其相對應的題目，如果學生答對有關游戲題目，就可以達到強化學生記憶該部分知識的能力。另外，該游戲系統設有排行榜，可以根據學生參與答題游戲積分的高低來進行排名，這樣可以更好地考查學生的學習效果，激勵全體學生積極參與到學習中。

（3）設計教學過程。為了確保所設計游戲教學系統的有效性和真實性，需要對師生進行必要培訓，使他們均可以充分了解和掌握多媒體游戲教學方式及使用方法。同時，教師還要掌握游戲化學習的相關理論，明確游戲的使用方式和頻率，結合學生參與游戲的結果來及時改進和完善游戲教學環節，確保教學的有效性。

二、優化教學步驟

除了上述借助設計游戲化教學系統來應用設計研究之外，采用該種研究方式可以對科學教學步驟進行優化處理。具體要點主要包括如下幾點。一是合理確定教學內容。根據傳統科學學科教學內容中存在的不足，設計研究方式除了按照科學教材中的內容來開展課程教學之外，可以充分結合氣候、季節等變化以及本地或者外地等一切可以利用的教學資料來豐富教學內容和改進教學進度。二是創設適用于學生進行探究的情境。在開展課程教學之前，教師需要為學生創設一些適用于探究的問題情境來鼓勵學生進行大膽假設和猜想。三是合理設計教學活動。一方面，教師要合理確定教學活動類型以及具體流程，結合不同科學學科教學內容以及學生實際學習情況來進行綜合確定，如可以借助現場觀察、搜集信息、調查訪問、科學游戲以及科學小制作等教學活動來激發學生的學習興趣。另一方面，教師要注意為學生尋找和應用一些有利于科學學科教學需求的教學材料、教學設備和設施等資源，豐富他們的學習內容，以更好地增強他們的學習效果。另外，教師要注意加強教學評價和總結，以便及時發現和解決學生學習過程中存在的問題，完善教學環節和內容，從而全面完善課程教學。

三、結束語

總之，設計研究方式在我國中小學校教育中得到了廣泛應用，其有助于使教師通過逐步改進和完善教學內容、方式等來達到增強教學效果的目的。但是實際的應用過程中，需要教師始終以學生為根本，借助趣味性游戲化教學系統設計或者教學活動設計等教學方式來全面提升科學教學質量和效率。

參考文獻：

[1]湯躍明，金海燕，李瑞萍.基于設計的研究在小學科學教學中的應用[J].現代教育技術，2010（08）.

[2]葉寶生.小學科學教學觀察實驗設計的依據和方法[J].課程·教材·教法，2013（12）.