仿真交互式課件在小學(xué)科學(xué)中的運(yùn)用初探

汪慧容+冉鳴

【摘要】小學(xué)科學(xué)作為科學(xué)啟蒙課程，被越來(lái)重視和關(guān)注。作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的落實(shí)顯得尤為重要。但由于某些因素的限制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的落實(shí)存在一定難度。如何突破這一難點(diǎn)，提高教學(xué)效率的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)的探究興趣呢？筆者在CNKI（中國(guó)知網(wǎng)）的“中國(guó)全文期刊數(shù)據(jù)庫(kù)”里以“小學(xué)科學(xué)”為“題名”進(jìn)行檢索，檢索結(jié)果為31532篇，輸入“小學(xué)科學(xué)課件”，檢索結(jié)果為350篇；輸入“小學(xué)科學(xué)仿真交互式課件”，檢索結(jié)果為1篇，其名為：交互式電子白板課件優(yōu)化小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)。可見(jiàn)，對(duì)于科學(xué)學(xué)科的研究較多，但就關(guān)于課件的開(kāi)發(fā)和實(shí)踐應(yīng)用較少。筆者嘗試開(kāi)發(fā)了系列仿真交互式課件，旨在課堂教學(xué)內(nèi)實(shí)踐使用，以解決教師在教學(xué)過(guò)程中的困難，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生親歷探究實(shí)驗(yàn)的興趣，從而促進(jìn)學(xué)生多動(dòng)手做。本文以小學(xué)教科版五年級(jí)上冊(cè)《生物與環(huán)境》單元《種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)》教學(xué)為例，闡釋了智能仿真交互式課件在讓學(xué)生參與經(jīng)歷虛擬體驗(yàn)式教學(xué)活動(dòng)過(guò)程及其應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】仿真交互式課件 種子發(fā)芽 虛擬體驗(yàn)式教學(xué) 教學(xué)效率

【中圖分類號(hào)】G622 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）09-0149-02

一、問(wèn)題的提出

五年級(jí)的學(xué)生對(duì)種子發(fā)芽在三年級(jí)時(shí)就已經(jīng)有一定認(rèn)識(shí)，但就到底有哪些因素會(huì)影響種子發(fā)芽還沒(méi)有系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。教科版五年級(jí)上冊(cè)在《生物與環(huán)境》單元，安排了《種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)》讓學(xué)生在經(jīng)歷提出問(wèn)題，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)，總結(jié)規(guī)律。但由于多種因素的制約學(xué)生不能親歷動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。主要有以下原因：本課涉及影響因素較多，要設(shè)置對(duì)比實(shí)驗(yàn)學(xué)生有一定難度；對(duì)比實(shí)驗(yàn)中因素控制難，學(xué)生不便操作；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能課上呈現(xiàn)，需學(xué)生課后繼續(xù)探究，學(xué)生興趣不夠濃厚。如何在有限的課堂時(shí)間能，既能讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法又能激發(fā)學(xué)生課后繼續(xù)親歷探究的興趣，成了老師執(zhí)教該課的“老大難”問(wèn)題。

二、讓小學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)式教學(xué)的重要性

小學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律限定其學(xué)習(xí)方式以體驗(yàn)探究為主。如果學(xué)生不能親歷探究對(duì)知識(shí)的理解和掌握勢(shì)必大打折扣。因此，讓學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)式教學(xué)①，是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要策略。而由于各種因素的限制，虛擬體驗(yàn)式教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。它既能保證學(xué)生像親歷實(shí)驗(yàn)一樣輕松掌握要點(diǎn)，又能激發(fā)學(xué)生在真實(shí)情境下繼續(xù)探究的興趣，更重要的是，危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)的操作可讓學(xué)生在虛擬環(huán)境下反復(fù)多次操作之后再實(shí)際體驗(yàn)，保證學(xué)生安全。

仿真交互式課件正好能創(chuàng)設(shè)一種模擬現(xiàn)實(shí)的虛擬情境，它能打破時(shí)空的限制，教師可以隨時(shí)根據(jù)教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)程度進(jìn)行合理創(chuàng)設(shè)情境，為學(xué)生提供輕松、愉快的學(xué)習(xí)氛圍。

三、仿真課件在《種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)》中的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

教材活動(dòng)安排為四大環(huán)節(jié)：討論影響種子發(fā)芽的因素；分析影響因素并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃；講解觀察重點(diǎn)；布置課后種植任務(wù)。但都僅停留在理論層面。

仿真交互式課件營(yíng)造的虛擬體驗(yàn)式教學(xué)環(huán)節(jié)是在傳統(tǒng)教學(xué)第二個(gè)環(huán)節(jié)之后呈現(xiàn)。到底哪些因素可能會(huì)影響種子發(fā)芽呢？學(xué)生列舉，教師呈現(xiàn)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生思考，如果你認(rèn)為某一條件會(huì)影響種子的發(fā)芽，怎樣能夠證明你的觀點(diǎn)呢？利用仿真交互式課件，教師呈現(xiàn)可能的影響因素，學(xué)生分析思考如何驗(yàn)證自己的猜想。

種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)可變因素

那如何控制條件呢？教師層層啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。控制這些條件之后，到底會(huì)有怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)呢？學(xué)生會(huì)非常好奇。教師順勢(shì)介紹我們的交互式課件②，你來(lái)嘗試著改變其中的某一條件，看看可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？學(xué)生像玩游戲一樣的操作將會(huì)在屏幕上呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的理解及對(duì)條件控制的認(rèn)識(shí)。追問(wèn)學(xué)生：這是模擬的過(guò)程，這顆豆芽的變化迅速，那在實(shí)際生活中我們又該如何去觀察種子的萌發(fā)過(guò)程呢？我們到底該重點(diǎn)關(guān)注些什么呢？在有之前的動(dòng)畫展示，學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)貌似已經(jīng)了然于心，但是老師的一句追問(wèn)會(huì)讓學(xué)生如夢(mèng)初醒，哦，原來(lái)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還有很多細(xì)節(jié)我們?cè)谶@兒是看不見(jiàn)的。進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生課后探究的興趣。

四、仿真交互式課件的意義與價(jià)值

1.有助于提高教學(xué)效率

在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，純理論的講解學(xué)生專注力的持續(xù)時(shí)間不到15分鐘，學(xué)生對(duì)有效知識(shí)的吸收程度就更低了。因此在交互式課件營(yíng)造的虛擬體驗(yàn)式教學(xué)設(shè)計(jì)的幫助下，學(xué)生能參與體驗(yàn)，專注力的持續(xù)時(shí)間可增加10到15分鐘。知識(shí)的理解和掌握情況自然提升。對(duì)于有難度的實(shí)驗(yàn)操作學(xué)生可在多媒體課件上進(jìn)行多次的體驗(yàn)式操作。通過(guò)動(dòng)手操作學(xué)生對(duì)影響種子發(fā)芽的因素有了更加完整和全面的認(rèn)識(shí)，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(xué)對(duì)于待優(yōu)生的關(guān)注度可大大提高。

2.有利于提高學(xué)生問(wèn)題意識(shí)和解決問(wèn)題的能力

仿真交互式課件，不光是營(yíng)造了體驗(yàn)式教學(xué)氛圍，更重要的是，它在提高學(xué)生專注力的同時(shí)，交給了學(xué)生如何面對(duì)現(xiàn)象，提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的一種科學(xué)思維和科學(xué)方法，對(duì)于類似問(wèn)題學(xué)生會(huì)主動(dòng)思考解決辦法及方案。

3.體驗(yàn)式教學(xué)有利于促進(jìn)長(zhǎng)時(shí)作業(yè)③的完成

小學(xué)科學(xué)課程鼓勵(lì)教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，探究式學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當(dāng)今科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的主要方法。 在交互式課件像游戲一樣的虛擬場(chǎng)景設(shè)計(jì)之中，學(xué)生會(huì)情不自禁的產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的愿望，當(dāng)學(xué)生在動(dòng)手操作的過(guò)程中實(shí)際就是在進(jìn)行科學(xué)探索，以求證自己的想法。這種來(lái)自學(xué)生內(nèi)部的需求的求知欲望就是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一種體現(xiàn)。有了這樣的動(dòng)機(jī)，他會(huì)更愿意堅(jiān)持完成自己的實(shí)際探究實(shí)驗(yàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

教學(xué)活動(dòng)絕非教師單純的教知識(shí)或者概念本身給學(xué)生傳授。單純傳授知識(shí)的教學(xué)活動(dòng)無(wú)論從教學(xué)效率來(lái)講還是對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)本身而言是毫無(wú)意義的。教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該是引領(lǐng)學(xué)生重現(xiàn)某些知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，重新科學(xué)研究的基本過(guò)程，讓學(xué)生在經(jīng)歷探究的過(guò)程教學(xué)中再次“發(fā)現(xiàn)”知識(shí)本身。

讓學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)式教學(xué)正是讓學(xué)生親歷探究活動(dòng)本身，親歷知識(shí)和技能的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。在經(jīng)歷的過(guò)程中領(lǐng)悟真正需要學(xué)習(xí)的知識(shí)技能。仿真交互式課件在幫助教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，在幫助學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考解決方案到最終解決問(wèn)題上都有十分重要的意義和價(jià)值。

交互式課件的使用并非取代學(xué)生的動(dòng)手探究及親歷實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，而是希望利用它在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法以及最大程度激發(fā)學(xué)生探究欲望，鼓勵(lì)學(xué)生課后親歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]張必忠.數(shù)理化學(xué)習(xí)，2009，（5）：19.

[2]段輝，冉鳴.化學(xué)教育，仿真課件實(shí)施化學(xué)體驗(yàn)式教學(xué)的探討，2011（1）：58.

[3]蔣紅霞，冉鳴.化學(xué)教育，2009，30（10）：54.

注釋：

①體驗(yàn)式教學(xué)：指教師在教學(xué)過(guò)程中，教師以課堂、社會(huì)等環(huán)境為舞臺(tái)，以任何可用感官接觸的媒質(zhì)為道具，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過(guò)程，并力求對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí)和情感體驗(yàn)，讓學(xué)生形成自己的行動(dòng)策略和方式，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和正確的價(jià)值觀。

②仿真交互式課件：其制作過(guò)程如下，課前教師需充分對(duì)學(xué)生可能考慮到的影響因素進(jìn)行預(yù)設(shè)，列出影響因素如：水、空氣、溫度、土壤、陽(yáng)光等。對(duì)于其中對(duì)比條件控制方案進(jìn)行預(yù)設(shè)。通過(guò)教師前期實(shí)驗(yàn)，總結(jié)種子在各種條件因素下可能出現(xiàn)的結(jié)果，以及該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的特征性過(guò)程進(jìn)行記錄。再以手繪的方式為設(shè)計(jì)智能仿真交互式課件的老師呈現(xiàn)，最后轉(zhuǎn)換為能在多媒體環(huán)境下操作的交互式課件。

③長(zhǎng)時(shí)作業(yè)是指該作業(yè)的完成需要較長(zhǎng)的時(shí)間周期。