巧用新媒體技術(shù)構(gòu)建高效科學(xué)課堂

龔斯惠

【摘要】為了解決探究聲音高低的難題，本文通過(guò)高速攝影技術(shù)拍攝的慢動(dòng)作視頻和把視頻特殊處理變成一幀幀畫面等數(shù)字化信息技術(shù)，進(jìn)一步觀察橡皮筋的振動(dòng)情況，比較振動(dòng)的快慢，突破重難點(diǎn)，構(gòu)建聲音高低的概念，助力科學(xué)探究，構(gòu)建高效科學(xué)的課堂。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);高速攝影視頻;振動(dòng)快慢;聲音高低

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究。我校“生動(dòng)科學(xué)”課程強(qiáng)調(diào)科學(xué)學(xué)習(xí)從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，帶領(lǐng)學(xué)生以活躍的方式進(jìn)行科學(xué)探索，在科學(xué)探索過(guò)程中體驗(yàn)生動(dòng)的科學(xué)世界，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在科學(xué)探索中，學(xué)生主要通過(guò)親自動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn)操作，親身體驗(yàn)直接獲得“幫助他們解釋和評(píng)價(jià)科學(xué)性問(wèn)題的證據(jù)”，形成科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究技能和情感。

《聲音的高低》是教科版小學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《聲音的變化》一課中的學(xué)習(xí)內(nèi)容。四年級(jí)學(xué)生在生活中接觸到更多的是聲音的大小，有聽到過(guò)高音和低音，但是并不了解什么聲音是高、什么聲音是低，也不清楚不同的物體發(fā)出高低不同的聲音的奧秘是什么。在開展聲音高低的探索活動(dòng)中，由于生活中常見的發(fā)聲物體振動(dòng)不明顯或者振動(dòng)速度太快，學(xué)生很難通過(guò)普通的實(shí)驗(yàn)方法，直接觀察不同發(fā)聲物體振動(dòng)的快慢，學(xué)生難以突破重難點(diǎn)：聲音的高低與振動(dòng)快慢的關(guān)系。下面以學(xué)生如何利用新媒體信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，進(jìn)一步觀察物體振動(dòng)的快慢，從而建構(gòu)聲音高低的概念，提高科學(xué)課堂質(zhì)量。

一、動(dòng)手探索，突出問(wèn)題

生活中很多物體都會(huì)發(fā)出高低不同的聲音，不同水量的水杯會(huì)發(fā)出不同的悅耳聲音。播放水杯音樂(lè)會(huì)的視頻，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么水杯發(fā)出的聲音不同。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中認(rèn)識(shí)到振動(dòng)產(chǎn)生聲音，進(jìn)一步猜測(cè)聲音不同可能和振動(dòng)有關(guān)，從而產(chǎn)生探究物體振動(dòng)的沖動(dòng)。為了探究不同物體的振動(dòng)情況，我們先采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作方法。學(xué)生撥動(dòng)兩根長(zhǎng)短不同的橡皮筋，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩根長(zhǎng)短不同的橡皮筋的聲音不同。但是，由于直接用肉眼觀察橡皮筋的振動(dòng)不明顯，學(xué)生會(huì)得到很多關(guān)于振動(dòng)的不同答案，進(jìn)而產(chǎn)生了矛盾沖突：聲音的不同和振動(dòng)到底有什么關(guān)系呢？在傳統(tǒng)的動(dòng)手實(shí)踐中并沒(méi)有解決問(wèn)題，學(xué)生心中的疑問(wèn)升級(jí)，也進(jìn)一步提高了學(xué)生探究不同橡皮筋振動(dòng)的奧秘的興趣。

二、視頻助力，逐步釋疑

學(xué)生在撥動(dòng)長(zhǎng)短不同的橡皮筋時(shí)，難以比較它們振動(dòng)的快慢。在電腦屏幕重復(fù)播放長(zhǎng)短不同的橡皮筋振動(dòng)的原視頻，引導(dǎo)學(xué)生嘗試通過(guò)視頻得到答案。學(xué)生進(jìn)一步明確了橡皮筋振動(dòng)得太快了，所以看不清它們的振動(dòng)。為了清晰觀察物體的振動(dòng)，需要解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中物體振動(dòng)太快的問(wèn)題，也就是需要把振動(dòng)的速度放慢。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，我們不能控制物體振動(dòng)，但我們可以嘗試把視頻的速度放慢。因此，本節(jié)課嘗試通過(guò)新媒體技術(shù)——高速攝影視頻解決此難題。

高速攝影相機(jī)可以展示肉眼難以觀察的瞬間動(dòng)作，我們?cè)O(shè)定高速攝影相機(jī)以每秒1000幀的速度進(jìn)行拍攝，當(dāng)一般視頻采用25幀/秒的速度播放時(shí)，就相當(dāng)于放慢了40倍。用高速攝影技術(shù)拍攝了不同長(zhǎng)度的橡皮筋振動(dòng)的情況，原先肉眼無(wú)法觀察清楚的橡皮筋的振動(dòng)，現(xiàn)在可以觀察得很清晰。因此，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作探究時(shí)產(chǎn)生疑問(wèn)后，我們?cè)龠M(jìn)一步播放橡皮筋振動(dòng)放慢40倍的高速攝影視頻，學(xué)生可以直觀比較出不同長(zhǎng)度的橡皮筋振動(dòng)的快慢，發(fā)現(xiàn)：短的橡皮筋振動(dòng)得更快，長(zhǎng)的橡皮筋振動(dòng)更慢。借助于這種新技術(shù)，學(xué)生逐步理解長(zhǎng)短不同的橡皮筋發(fā)出的不同聲音就是因?yàn)橄鹌そ畹恼駝?dòng)快慢不同。

三、巧用媒體，深入求證

科學(xué)的本質(zhì)是嚴(yán)謹(jǐn)和證據(jù)，科學(xué)課要注重培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)可靠的證據(jù)去解決科學(xué)現(xiàn)象。在小學(xué)階段，數(shù)據(jù)是學(xué)生探究中的重要證據(jù)。通過(guò)放慢40倍的高速攝影視頻，學(xué)生知道了短的橡皮筋振動(dòng)更快，但是快多少呢？能不能進(jìn)一步用數(shù)據(jù)證明短的橡皮筋振動(dòng)更慢。在觀察中發(fā)現(xiàn)，放慢了40倍的視頻速度還是太快了，難以數(shù)出橡皮筋振動(dòng)的次數(shù)。為了更進(jìn)一步開展實(shí)驗(yàn)探究，我們?cè)俅伟岩曨l進(jìn)行特殊處理，把視頻變成一幀幀的畫面。在《美麗科學(xué)》教學(xué)平臺(tái)上，教師可以通過(guò)拖動(dòng)視頻畫面進(jìn)一步把視頻放慢，學(xué)生可以一起數(shù)一數(shù)2根長(zhǎng)短不同的橡皮筋振動(dòng)的次數(shù)。最終，學(xué)生通過(guò)比較振動(dòng)次數(shù)的數(shù)據(jù)大小更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈C實(shí)了短的橡皮筋振動(dòng)得更快，長(zhǎng)的橡皮筋振動(dòng)更慢，也進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)短不同的發(fā)聲物體的振動(dòng)快慢是不一樣的。最后，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生聽聽他們已認(rèn)識(shí)的振動(dòng)次數(shù)不同的大小音叉發(fā)出的聲音，感受高低不同的音叉聲音，進(jìn)一步把振動(dòng)快慢和聲音高低聯(lián)系起來(lái)，從而構(gòu)建“振動(dòng)快，聲音高，振動(dòng)慢，聲音低”的概念。

四、結(jié)語(yǔ)

振動(dòng)的快慢決定聲音的高低。為了幫助學(xué)生建構(gòu)聲音高低的概念，首先要解決物體振動(dòng)快慢的問(wèn)題。本課利用了高速攝影技術(shù)拍攝橡皮筋振動(dòng)的慢動(dòng)作視頻和把視頻特殊處理變成一幀幀畫面，解決了普通實(shí)驗(yàn)教學(xué)中難以觀察振動(dòng)快慢的問(wèn)題。巧用新媒體技術(shù)，學(xué)生在探索中經(jīng)歷“疑問(wèn)—釋疑—求證”的過(guò)程，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致時(shí)，不急于下結(jié)論，而是通過(guò)特殊處理的視頻進(jìn)一步觀察、實(shí)驗(yàn)，以數(shù)據(jù)為依據(jù)作出判斷，逐步認(rèn)識(shí)不同發(fā)聲物體振動(dòng)次數(shù)的不同，突破重難點(diǎn)，構(gòu)建聲音高低的概念，更好地認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)。

因此，當(dāng)在科學(xué)探索遇到難以攻克的難題時(shí)，我們不僅僅可以開展傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作探究，還可以把數(shù)字化的信息技術(shù)引入科學(xué)探究活動(dòng)中，從而降低實(shí)驗(yàn)的難度，提高實(shí)驗(yàn)效率，便于學(xué)生整理和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。通過(guò)信息技術(shù)手段帶領(lǐng)學(xué)生從感知到認(rèn)知，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從感性到理性，循序漸進(jìn)地尋找科學(xué)的真諦，感受生動(dòng)科學(xué)的魅力。

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