仿真交互式課件在小學科學中的運用初探

汪慧容+冉鳴

【摘要】小學科學作為科學啟蒙課程，被越來重視和關注。作為一門以實驗為基礎的學科，實驗教學的落實顯得尤為重要。但由于某些因素的限制，實驗教學的落實存在一定難度。如何突破這一難點，提高教學效率的同時，激發學生親歷實驗的探究興趣呢？筆者在CNKI（中國知網）的“中國全文期刊數據庫”里以“小學科學”為“題名”進行檢索，檢索結果為31532篇，輸入“小學科學課件”，檢索結果為350篇；輸入“小學科學仿真交互式課件”，檢索結果為1篇，其名為：交互式電子白板課件優化小學科學課堂教學。可見，對于科學學科的研究較多，但就關于課件的開發和實踐應用較少。筆者嘗試開發了系列仿真交互式課件，旨在課堂教學內實踐使用，以解決教師在教學過程中的困難，提高學生學習效率，激發學生親歷探究實驗的興趣，從而促進學生多動手做。本文以小學教科版五年級上冊《生物與環境》單元《種子發芽實驗》教學為例，闡釋了智能仿真交互式課件在讓學生參與經歷虛擬體驗式教學活動過程及其應用。

【關鍵詞】仿真交互式課件 種子發芽 虛擬體驗式教學 教學效率

【中圖分類號】G622 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）09-0149-02

一、問題的提出

五年級的學生對種子發芽在三年級時就已經有一定認識，但就到底有哪些因素會影響種子發芽還沒有系統認識。教科版五年級上冊在《生物與環境》單元，安排了《種子發芽實驗》讓學生在經歷提出問題，經歷實驗，總結規律。但由于多種因素的制約學生不能親歷動手實驗。主要有以下原因：本課涉及影響因素較多，要設置對比實驗學生有一定難度；對比實驗中因素控制難，學生不便操作；實驗現象不能課上呈現，需學生課后繼續探究，學生興趣不夠濃厚。如何在有限的課堂時間能，既能讓學生掌握基本的實驗方法又能激發學生課后繼續親歷探究的興趣，成了老師執教該課的“老大難”問題。

二、讓小學生經歷體驗式教學的重要性

小學生思維發展規律限定其學習方式以體驗探究為主。如果學生不能親歷探究對知識的理解和掌握勢必大打折扣。因此，讓學生經歷體驗式教學①，是小學科學實驗教學的重要策略。而由于各種因素的限制，虛擬體驗式教學應運而生。它既能保證學生像親歷實驗一樣輕松掌握要點，又能激發學生在真實情境下繼續探究的興趣，更重要的是，危險實驗的操作可讓學生在虛擬環境下反復多次操作之后再實際體驗，保證學生安全。

仿真交互式課件正好能創設一種模擬現實的虛擬情境，它能打破時空的限制，教師可以隨時根據教學與學生學習程度進行合理創設情境，為學生提供輕松、愉快的學習氛圍。

三、仿真課件在《種子發芽實驗》中的設計與實踐

教材活動安排為四大環節：討論影響種子發芽的因素；分析影響因素并設計實驗計劃；講解觀察重點；布置課后種植任務。但都僅停留在理論層面。

仿真交互式課件營造的虛擬體驗式教學環節是在傳統教學第二個環節之后呈現。到底哪些因素可能會影響種子發芽呢？學生列舉，教師呈現，進一步激發學生思考，如果你認為某一條件會影響種子的發芽，怎樣能夠證明你的觀點呢？利用仿真交互式課件，教師呈現可能的影響因素，學生分析思考如何驗證自己的猜想。

種子發芽實驗可變因素

那如何控制條件呢？教師層層啟發，引導學生撰寫實驗計劃?？刂七@些條件之后，到底會有怎樣的實驗結果出現呢？學生會非常好奇。教師順勢介紹我們的交互式課件②，你來嘗試著改變其中的某一條件，看看可能出現的實驗結果呢？學生像玩游戲一樣的操作將會在屏幕上呈現實驗的操作過程，強化學生對對比實驗的理解及對條件控制的認識。追問學生：這是模擬的過程，這顆豆芽的變化迅速，那在實際生活中我們又該如何去觀察種子的萌發過程呢？我們到底該重點關注些什么呢？在有之前的動畫展示，學生對該實驗貌似已經了然于心，但是老師的一句追問會讓學生如夢初醒，哦，原來實驗過程中還有很多細節我們在這兒是看不見的。進一步激發學生課后探究的興趣。

四、仿真交互式課件的意義與價值

1.有助于提高教學效率

在有限的課堂時間內，純理論的講解學生專注力的持續時間不到15分鐘，學生對有效知識的吸收程度就更低了。因此在交互式課件營造的虛擬體驗式教學設計的幫助下，學生能參與體驗，專注力的持續時間可增加10到15分鐘。知識的理解和掌握情況自然提升。對于有難度的實驗操作學生可在多媒體課件上進行多次的體驗式操作。通過動手操作學生對影響種子發芽的因素有了更加完整和全面的認識，如何控制變量的方法也有了更深入地理解。另外利用交互式課件教學對于待優生的關注度可大大提高。

2.有利于提高學生問題意識和解決問題的能力

仿真交互式課件，不光是營造了體驗式教學氛圍，更重要的是，它在提高學生專注力的同時，交給了學生如何面對現象，提出問題，分析問題，實驗解決問題的一種科學思維和科學方法，對于類似問題學生會主動思考解決辦法及方案。

3.體驗式教學有利于促進長時作業③的完成

小學科學課程鼓勵教師引導學生進行探究式學習，探究式學習已經成為當今科學學科學習的主要方法。 在交互式課件像游戲一樣的虛擬場景設計之中，學生會情不自禁的產生一種強烈的動手實驗的愿望，當學生在動手操作的過程中實際就是在進行科學探索，以求證自己的想法。這種來自學生內部的需求的求知欲望就是學生學習的內驅力，也是學生自主學習的一種體現。有了這樣的動機，他會更愿意堅持完成自己的實際探究實驗。

五、結語

教學活動絕非教師單純的教知識或者概念本身給學生傳授。單純傳授知識的教學活動無論從教學效率來講還是對于學生的學習本身而言是毫無意義的。教學活動應該是引領學生重現某些知識的發現過程，重新科學研究的基本過程，讓學生在經歷探究的過程教學中再次“發現”知識本身。

讓學生經歷體驗式教學正是讓學生親歷探究活動本身，親歷知識和技能的發現過程。在經歷的過程中領悟真正需要學習的知識技能。仿真交互式課件在幫助教師引領學生進行體驗式學習，在幫助學生學會發現問題，思考解決方案到最終解決問題上都有十分重要的意義和價值。

交互式課件的使用并非取代學生的動手探究及親歷實驗的機會，而是希望利用它在有限的教學時間內讓學生掌握科學的實驗方法以及最大程度激發學生探究欲望，鼓勵學生課后親歷實驗過程。

參考文獻：

[1]張必忠.數理化學習，2009，（5）：19.

[2]段輝，冉鳴.化學教育，仿真課件實施化學體驗式教學的探討，2011（1）：58.

[3]蔣紅霞，冉鳴.化學教育，2009，30（10）：54.

注釋：

①體驗式教學：指教師在教學過程中，教師以課堂、社會等環境為舞臺，以任何可用感官接觸的媒質為道具，引導學生積極主動地參與學習過程，并力求對學習產生深刻的認識和情感體驗，讓學生形成自己的行動策略和方式，以培養學生的實踐能力和正確的價值觀。

②仿真交互式課件：其制作過程如下，課前教師需充分對學生可能考慮到的影響因素進行預設，列出影響因素如：水、空氣、溫度、土壤、陽光等。對于其中對比條件控制方案進行預設。通過教師前期實驗，總結種子在各種條件因素下可能出現的結果，以及該實驗過程中可能出現的特征性過程進行記錄。再以手繪的方式為設計智能仿真交互式課件的老師呈現，最后轉換為能在多媒體環境下操作的交互式課件。

③長時作業是指該作業的完成需要較長的時間周期。