數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分析

摘 要：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是小學(xué)科學(xué)課堂引入的一種新型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是一種將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化技術(shù)融合而成的產(chǎn)物，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、分析等方面發(fā)揮重要作用。其有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)驗(yàn)參與度，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升。文章分析了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基本特點(diǎn)，并探究數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);小學(xué)科學(xué)教學(xué);科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.6

文章編號(hào)：2095-624X（2019）11-0119-01

一、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，要在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中逐漸引入數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化技術(shù)整合成為數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究難以完成的任務(wù)。幫助學(xué)生更直觀(guān)地感受科技帶來(lái)的變化，引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)科學(xué)概念的理解，進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析，完成真正的探究過(guò)程，從而在探究實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，注重學(xué)生科學(xué)智慧的提升[1]。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是將傳感器和計(jì)算機(jī)組合而成的多功能測(cè)量系統(tǒng)，開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能高效完成數(shù)據(jù)采集、分析、計(jì)算等，展示真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與深層次的信息技術(shù)之間的整合，其具有實(shí)驗(yàn)過(guò)程可視化、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重點(diǎn)化、數(shù)據(jù)采集和處理智能化、教學(xué)過(guò)程現(xiàn)代化等特點(diǎn)，可以通過(guò)傳感器、采集器準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù)，更好地觀(guān)察數(shù)據(jù)之間的變化，顯示數(shù)據(jù)記錄的連續(xù)性，使得整個(gè)數(shù)據(jù)分析過(guò)程清晰化，盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，提高學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的效率。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程現(xiàn)代化。采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材，使其具有更高的性能和準(zhǔn)確性，能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.遵循創(chuàng)造性原則應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

小學(xué)科學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，因此在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的過(guò)程中，教師應(yīng)遵循創(chuàng)造性原則，在講授科學(xué)知識(shí)，講解科學(xué)現(xiàn)象的同時(shí)，提升小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)學(xué)生能夠高效完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)，基于此，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)和拓展傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)，獲得更多的實(shí)驗(yàn)體會(huì)，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解[2]。例如，在磁力大小的教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量一塊磁鐵的磁力變化后，還可以引導(dǎo)學(xué)生探究不同形狀磁鐵磁力大小，真正了解磁力變化的原因，引導(dǎo)學(xué)生探索和創(chuàng)造。此外，應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還應(yīng)遵循簡(jiǎn)單性原則、替代性原則，促使實(shí)驗(yàn)操作和過(guò)程更簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，提高實(shí)驗(yàn)效果。

2.應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)改革

隨著新課程改革的深入，小學(xué)科學(xué)教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)作用得到廣泛認(rèn)可，而如何持續(xù)加強(qiáng)課程適宜性、可操作性、時(shí)代性成為小學(xué)科學(xué)教師研究的重點(diǎn)內(nèi)容。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種全新的軟硬件一體化的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，有多類(lèi)型的傳感器和數(shù)據(jù)采集器，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)課程教學(xué)的融合。將其應(yīng)用在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)手段的數(shù)字化、測(cè)量實(shí)時(shí)化、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可視化和實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單化等效果。在教授學(xué)生科學(xué)綜合知識(shí)、技能的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生收集、處理信息的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)改革。

3.應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

對(duì)于傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，讓教師最苦惱的就是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)器材的準(zhǔn)備，不僅煩瑣，而且有些實(shí)驗(yàn)器材并不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期效果。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的引入，一定程度上改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)器材，為學(xué)生深入探究提供了便利，利用各種傳感器和數(shù)據(jù)采集器使得探究實(shí)驗(yàn)更便利，讓學(xué)生親身感受科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的好處。學(xué)生能夠?qū)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新性研究，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)參與度，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

總之，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化技術(shù)整合而成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，將其應(yīng)用在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，能有效改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生高效完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行深入地探究，進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳豪.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與思考[J].教育與裝備研究，2017（9）.

[2]黎少容.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2015（9）：60-61.

作者簡(jiǎn)介：蔡夢(mèng)思（1993—），女，浙江平陽(yáng)人，二級(jí)教師，本科，研究方向：小學(xué)科學(xué)教學(xué)。