小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課智慧教育案例研究

張志中 王岢鑫 鐘永江

小學(xué)科學(xué)課程誕生于我國(guó)的課程改革中，其開設(shè)的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。但在十多年的小學(xué)科學(xué)課改中，仍然有許多學(xué)校在此課程上舉步維艱。為何小學(xué)科學(xué)課程，尤其是課程中的實(shí)驗(yàn)課無法達(dá)到最佳效果？有何改進(jìn)的策略？這些都是我們?cè)谔岣邔W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面需要思考的問題。

目前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課存在的問題

1.學(xué)生興趣有余，但教師的計(jì)劃性和目的性不足

在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)課是課時(shí)數(shù)最多的。由于小學(xué)生正處于好奇心極其旺盛的階段，所以大部分學(xué)生對(duì)科學(xué)課的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)還是很感興趣的。但隨著時(shí)間的推移、知識(shí)的不斷深化，在展開真正意義的探索時(shí)，他們卻喪失了最初的興趣。這是因?yàn)榻處熃?jīng)常只對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的目的、要求進(jìn)行提醒，而沒有進(jìn)一步指明實(shí)驗(yàn)的方向性、實(shí)用性，致使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度只是停留在玩一玩的層面，從而對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果產(chǎn)生不良影響。

2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)閉塞、單一

在實(shí)驗(yàn)課堂上一般采用兩種實(shí)驗(yàn)方式講授課程：一種是教師在前面做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)會(huì)請(qǐng)1～2名學(xué)生到講臺(tái)協(xié)助教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生在座位上觀看實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。這樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本上只有一組，閉塞、單一的數(shù)據(jù)會(huì)限制學(xué)生的思維，影響其對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度；另一種是教師把全班學(xué)生分為幾個(gè)組，各小組分別進(jìn)行試驗(yàn)。貌似這樣得來的數(shù)據(jù)會(huì)變多，可即使數(shù)據(jù)有所增加也無法很好地在全班共享。這兩種方式的缺點(diǎn)都是數(shù)據(jù)無法在全班及時(shí)共享，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法滿足學(xué)生的發(fā)展需求，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量在一定程度上受到了影響。

3.分組合作實(shí)驗(yàn)只是流于表面

課堂上小組分配基本是4～6人為一組，其宗旨是在實(shí)驗(yàn)的過程中組員們可以互相學(xué)習(xí)、互相交流、共同進(jìn)步。實(shí)驗(yàn)分組的目的性很好，但落實(shí)到教學(xué)中往往發(fā)現(xiàn)小組成員很難做到合作，會(huì)的學(xué)生一直“獨(dú)攬大權(quán)”地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而不管其他組員的意愿和感受；有的組人人都要玩，沒能正確定位自己在團(tuán)隊(duì)里面的位置，忽略了實(shí)驗(yàn)的真正目的。

4.鞏固拓展方面不甚理想

科學(xué)探究活動(dòng)是一個(gè)連續(xù)的過程，多數(shù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)不是只觀測(cè)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果就可以的，而是需要課外知識(shí)的補(bǔ)充以及課堂多角度地進(jìn)行鞏固加強(qiáng)，才能讓學(xué)生真正掌握知識(shí)點(diǎn)，并能與生活實(shí)際融會(huì)貫通。有一些探究類的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)也是課程的重要組成部分，如果讓學(xué)生們?cè)谡n后去探究，基本上鮮有學(xué)生會(huì)真的去實(shí)驗(yàn)，那么這就成為教學(xué)中缺失的一道環(huán)節(jié)。

改進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的相應(yīng)策略

1.用問題驅(qū)動(dòng)方式來明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的

教師在課前要仔細(xì)研讀教材和教參擬定相關(guān)問題，用問題來引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的目的，使之明確通過實(shí)驗(yàn)可以解決生活上的哪些問題。適時(shí)地提出問題作為引導(dǎo)方向能真正把課堂的主動(dòng)權(quán)交還到學(xué)生手中，從而循序漸進(jìn)地提升學(xué)生對(duì)此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)和了解，使其明白實(shí)驗(yàn)的目的、可應(yīng)用之處及知識(shí)點(diǎn)脈絡(luò)。這樣既可以極大地提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與度，又可以有效地轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣程度，由最初單純地覺得好玩逐漸變成對(duì)科學(xué)原理本身的興趣。

2.建構(gòu)較完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)體系

得出一個(gè)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果需要多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的搜集和分析。而在傳統(tǒng)課堂中，教師很難在規(guī)定的較短時(shí)間內(nèi)把全班的各組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，致使學(xué)生很難正確地推理出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，教師可在分組的基礎(chǔ)上，給每組發(fā)一個(gè)平板電腦，讓學(xué)生通過掃描二維碼進(jìn)入學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，把自己組的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象填寫在相應(yīng)的電子表格中。各組通過提交數(shù)據(jù)達(dá)到全班共享的目的，通過多組數(shù)據(jù)的對(duì)比分析得出較為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣，不僅有助于正確結(jié)果的推演，還可以實(shí)現(xiàn)各組數(shù)據(jù)的自查，如有不對(duì)，可以及時(shí)調(diào)整、反思實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題。教師也可以通過教師通道看到各組的詳細(xì)情況，對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的組及時(shí)進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)或提示。

3.小組分工明確，加強(qiáng)組員間的交流與合作

如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)小組合理分工、正確交流呢？

教師可以引入一種軟件，把實(shí)驗(yàn)中所需要的角色，如記錄員、操作員、分析員、匯報(bào)員等虛擬成各種小人頭像，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前可以根據(jù)自己所擅長(zhǎng)的項(xiàng)目在對(duì)應(yīng)的角色頭像下輸入自己的名字，以明確自己在小組中應(yīng)該做什么。如此一來，小組成員們就會(huì)有明確的目標(biāo)來有條不紊地執(zhí)行各自的任務(wù)，不會(huì)再出現(xiàn)一組成員慌亂成堆、操作完實(shí)驗(yàn)卻不知實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒Y(jié)果的現(xiàn)象。明確分工也是為了讓小組間的各成員更好地、有條理地交流各自的觀察結(jié)果，這樣更符合科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。當(dāng)然，角色并不是固定的，一學(xué)期每位學(xué)生都要輪流擔(dān)任這幾種角色，以防過度關(guān)注某一種角色而忽略其他綜合能力。

4.應(yīng)用適當(dāng)?shù)能浖嗑S度鞏固知識(shí)和拓展思維

實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)間尤為緊迫，應(yīng)用恰當(dāng)?shù)能浖梢蕴岣咝剩⒛芎芎玫仄鸬届柟讨R(shí)點(diǎn)的作用。學(xué)生可以通過平板電腦中相應(yīng)的題庫(kù)進(jìn)行作答，提交后系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)價(jià)判斷正誤，方便學(xué)生進(jìn)行自測(cè)。同樣，教師可以查看學(xué)生的自測(cè)結(jié)果，推斷哪部分知識(shí)點(diǎn)學(xué)生還沒有真正掌握，然后進(jìn)行統(tǒng)一講解。如個(gè)別學(xué)生有不理解的知識(shí)點(diǎn)，可以通過軟件窗口和教師進(jìn)行會(huì)話，教師在課后對(duì)其進(jìn)行講解；對(duì)于不能完全掌握實(shí)驗(yàn)課上知識(shí)點(diǎn)的，也可以推薦他們先反復(fù)觀看相關(guān)的微視頻。

針對(duì)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要選用不同的信息技術(shù)手段。例如，教師可以針對(duì)不同的知識(shí)難點(diǎn)錄制不同的微課，提供給想要個(gè)性化學(xué)習(xí)的學(xué)生們。學(xué)生也可以根據(jù)教師給出的幾項(xiàng)任務(wù)任選一個(gè)進(jìn)行探討，在軟件中提交各自的解題思路及最終結(jié)果，或者尋找課外資料對(duì)自己的觀點(diǎn)進(jìn)行佐證。長(zhǎng)此以往，這樣的訓(xùn)練必然會(huì)使學(xué)生形成創(chuàng)新思維，使學(xué)生越學(xué)越聰慧，這才是真正的智慧型教學(xué)。