希沃白板技術(shù)環(huán)境下科學(xué)測量教學(xué)策略的探究與實踐

胡華英

【摘?要】測量是一種重要的科學(xué)學(xué)習(xí)技能。鑒于傳統(tǒng)科學(xué)測量教學(xué)中存在的學(xué)法單一、教法僵化、環(huán)境有限等諸多現(xiàn)實問題，本文以現(xiàn)代教育技術(shù)中的希沃白板的應(yīng)用環(huán)境研究入手，對工具應(yīng)用、教法運用、學(xué)法指導(dǎo)、評價操作等一些科學(xué)課堂教學(xué)中常見的要素進行了系統(tǒng)闡述，對典型問題提供了有效解決策略或方案，形成了豐富的、成功的操作實例。旨在為同仁們提供有價值的參考，積極推進科學(xué)教學(xué)改革和實踐。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);希沃白板;有效教學(xué);教學(xué)策略;測量教學(xué)

一、研究背景

能夠使用簡單的儀器測量物體的長度、質(zhì)量、體積、溫度等常見特征，并使用恰當(dāng)?shù)挠嬃繂挝贿M行記錄是小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一?！读x務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：“教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生，通過實驗，學(xué)習(xí)簡單測量工具的使用，學(xué)習(xí)一些量的特征的測量和記錄方法。”可見，測量是小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的一項必備的重要技能。但是在實際測量教學(xué)過程中我們不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下，小學(xué)科學(xué)測量教學(xué)存在著一些比較典型的問題。主要體現(xiàn)在：

1.學(xué)生對測量工具解讀不夠到位

首先是結(jié)構(gòu)認(rèn)識印象不夠深刻。讓學(xué)生先自主觀察測量工具，再匯報交流。這樣的安排雖符合新課標(biāo)倡的——讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的理念，但仍有很大一部分學(xué)生走馬觀花，對測量工具結(jié)構(gòu)認(rèn)識印象并不深刻。其次是刻度信息觀察不夠細致。刻度板上含有豐富的信息，如：計量單位、最大值、最小值、測量范圍等等，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)往往容易遺漏。

2.教師對學(xué)生指導(dǎo)難以靈活把控

讀數(shù)練習(xí)過于僵化。教師一般事先準(zhǔn)備大量圖片讓學(xué)生練習(xí)讀數(shù)，然后回憶讀數(shù)過程。這樣不僅增加備課負擔(dān)，更讓課堂教學(xué)缺乏靈動，忘記單位、弄錯一大格和一小格導(dǎo)致讀數(shù)錯誤的現(xiàn)象仍然普遍。另外，在測量教學(xué)過程中，教師的操作指導(dǎo)也難以精準(zhǔn)。學(xué)生在使用測量工具過程中，會犯這樣或那樣的錯誤，把握住學(xué)生暴露出的問題加以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，讓他們自診自治，是不容易做到的。

3.傳統(tǒng)教學(xué)媒體存在客觀不足

數(shù)據(jù)采集與交流費時費力。一般會事先準(zhǔn)備好一張電子表格，教師或?qū)W生輸入數(shù)據(jù)，全班交流。輸入數(shù)據(jù)需要將課件切換成表格，每組數(shù)據(jù)鍵盤輸入比較麻煩且難以快速標(biāo)注出特殊數(shù)據(jù)。課后評價也難以實現(xiàn)。新課程提倡多樣化的評價方式，測量教學(xué)內(nèi)容的評價尤其適合以活動、實驗等方式測評，但是傳統(tǒng)的多媒體難以達到這個要求。

鑒于測量教學(xué)中存在的諸多問題，如何尋求合理、有效的解決策略成為科學(xué)教學(xué)亟待解決和突破的重要研究課題。近幾年，電子白板設(shè)備開始逐漸普及，其技術(shù)被各學(xué)科教學(xué)廣泛應(yīng)用。電子白板集投影、電腦、黑板為一體，顛覆了傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)模式，它的出現(xiàn)無疑為我們解決測量教學(xué)中的關(guān)鍵問題提供了有力的智力和技術(shù)支撐。本研究以希沃白板的應(yīng)用為例。

二、解決策略

希沃白板功能強大，但是要想用好它，卻需要我們不斷實踐和改進。通過多年的實踐和探索，我們在科學(xué)教學(xué)中取得許多成效，積累了諸多成功經(jīng)驗。結(jié)合筆者五（上）《測量力的大小》一課教學(xué)（注：區(qū)級教學(xué)比武一等獎），我們來談?wù)勏Ｎ职装寮夹g(shù)在科學(xué)測量教學(xué)中的實際應(yīng)用和實施有效教學(xué)策略。

（一）蒙層和展臺——整體認(rèn)知趣味化

彈簧測力計結(jié)構(gòu)的認(rèn)知教學(xué)是學(xué)生的一種對事物觀察的整體認(rèn)知。為了避免學(xué)生在學(xué)習(xí)時走馬觀花，可以將測量工具設(shè)計提前，并與白板的蒙層、視頻展臺功能相結(jié)合進行結(jié)構(gòu)教學(xué)。以下是學(xué)生交流匯報自己的設(shè)計作品后的教學(xué)實錄：

師：同學(xué)們，你們都是了不起的設(shè)計師！這里有一個科學(xué)家設(shè)計的工具叫彈簧測力計，生活中又被叫做彈簧秤（教師從身后拿出彈簧測力計）。

師：你們瞧！它幾乎和你們的設(shè)計一模一樣了！也有掛鉤、刻度板、提環(huán)、彈簧（教師講解時在屏幕上將蒙層一個個擦去，如圖1。講解彈簧時用視頻展臺投影被打開的彈簧測力計，并拉動它，如圖2）。

師：不過有一樣結(jié)構(gòu)你們沒提到，

是什么呢？我們來看一看（去掉蒙層出示指針）。

……

彈簧測力計組成介紹使用了蒙層功能一樣樣被擦出，使得內(nèi)容出現(xiàn)具有了神秘感，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，集中了學(xué)生注意力，提高了學(xué)習(xí)效果。而且蒙層功能不受學(xué)生匯報順序的限制，所以這部分內(nèi)容的出示也可以是學(xué)生匯報一個結(jié)構(gòu)教師隨即擦除顯示一個。視頻展臺投影被打開的彈簧測力計，并拉動它，讓每個學(xué)生都能直接觀察到測力計中的彈簧。而且視頻展臺相比于傳統(tǒng)的實物投影切換、放大、移動等操作方便很多。指針先用形狀覆蓋，然后使用蒙層單獨出現(xiàn)。完善了學(xué)生關(guān)于測力計結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，因為它往往是學(xué)生在設(shè)計時最最容易遺忘的。

通過這樣的處理，使得原本呆板的整體結(jié)構(gòu)認(rèn)知內(nèi)容變得生動有趣，有效地化解了學(xué)習(xí)難點。

（二）放大和批注——小微認(rèn)知具象化

學(xué)生在觀察刻度板上信息時往往容易遺漏，這就要在交流的時候幫助強化，可以將視頻展臺與白板放大鏡、批注功能相結(jié)合，放大和凸顯學(xué)習(xí)難點，集中學(xué)生的注意力。以下是這部分內(nèi)容的教學(xué)實錄：

師：（視頻展臺放大刻度板）觀察刻度板，有什么新的發(fā)現(xiàn)？

生：有個字母“N”（教師將放大鏡拖至字母

“N”處，并關(guān)燈，如圖3）。

師：“N”表示什么？

（學(xué)生介紹牛頓;教師關(guān)閉放大鏡功能）

師：刻度板上還有其它信息嗎？

生：這個彈簧測力計最大測量值是2.5N。

師：你是怎么知道的？

生：最上面寫著，也可以看刻度最下面。

師：哦，原來有兩個地方可以知道。

（教師隨即在屏幕上用紅筆圈出）那么，最小值是多少呢？測量范圍呢？（學(xué)生回答后教師在屏幕上用紅筆圈出最小值，并將測量范圍標(biāo)注出來）。

……

觀察刻度板及刻度板上字母“N”時，使用了放大鏡及其關(guān)燈功能，起到聚焦作用，最大限度讓學(xué)生的關(guān)注點趨于一致。當(dāng)然，這里也可以選擇用聚光燈。讀刻度板上最大值和最小值用紅筆圈出并將測量范圍標(biāo)注出來，非常醒目，讓學(xué)生對什么是測量范圍也有一個直觀、深刻的認(rèn)識。

通過這樣的處理，能夠讓原本容易忽略的刻度信息一下子凸顯出來，微小的學(xué)習(xí)難點、知識要點被放大、被突顯——更具形象性、使之具象化，增強了對學(xué)生的吸引力，從而降低了“刻度認(rèn)知”知識點的難度，提升了學(xué)習(xí)效率。

（三）閃爍和移動——讀數(shù)練習(xí)動態(tài)化

讀數(shù)是本課中最難的內(nèi)容，關(guān)鍵是要理解一大格和一小格，讀數(shù)完畢還要跟上單位，攻破這個難點，可以將讀數(shù)練習(xí)與白板移動、動畫、聲音、公式相結(jié)合。以下是讀數(shù)練習(xí)教學(xué)實錄：

師：你會讀刻度板上其它刻度嗎？（教師移動指針讓學(xué)生讀數(shù)：3牛）

生：3。（教師馬上在屏幕上寫上“3”）

師：這么多同學(xué)有不同想法，你來說一說。

生：3牛。（教師在屏幕上補充上單位）

師：很好！任何沒有單位的數(shù)字是沒有意義的。（教師移動指針讓學(xué)生讀數(shù)：1.1牛）現(xiàn)在又是多少呢？

生：1.1牛。

師：你是怎么知道的呢？

生：1牛上去一小格。

師：你怎么知道一小格表示0.1牛呢？

生：一大格分為10小格，一小格就是0.1牛。

師：真不錯！同學(xué)們，兩個相鄰數(shù)字之間的距離我們稱之為一大格，這個彈簧秤，一大格表示多少呢？（一大格通過閃爍功能顯示出來，如圖6左邊）一大格分為幾個小格呢了呢？我們一起來數(shù)一數(shù)……（每一小格分隔線聲音加動畫依次出現(xiàn)）所以每一小格就應(yīng)該是——（屏幕上公式展示讀數(shù)過程如圖6）

師：這個呢？（教師移動指針讓學(xué)生讀數(shù)：3.8牛）

師：你能說說讀數(shù)過程嗎？

生：……（屏幕出示讀數(shù)過程）

師：剛才的讀數(shù)都難不倒大家，我要增加難度啦！換一個彈簧秤我們來讀讀數(shù)

……

運動的物體是最能吸引注意力的。介紹什么是“一大格”時插入了形狀，設(shè)置成閃爍，很好地將“一大格”從刻度板上動態(tài)地顯示出來，吸引了注意力。介紹“一小格”的時候不光有動畫，而且插入了聲音，學(xué)生參與數(shù)數(shù)，加深了印象。教師預(yù)設(shè)需要學(xué)生練習(xí)的數(shù)據(jù)不需要事先準(zhǔn)大量備圖片，直接使用白板移動功能移動指針的位置就能輕松完成，而且教師還可以通過學(xué)生的反應(yīng)情況及時調(diào)整練習(xí)的數(shù)據(jù)。插入了學(xué)科工具——公式，把讀數(shù)的過程快速、直觀、完整地呈現(xiàn)出來。

通過這樣的處理，讓讀數(shù)練習(xí)從靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)，讀數(shù)時容易犯錯的幾個點也充分顯示出來，很好突破了教學(xué)的難點。

（四）助手和展示——操作指導(dǎo)精準(zhǔn)化

學(xué)生在使用測量工具時暴露的問題是課堂中寶貴的生成性資源，要充分利用好它?？梢詫⒉僮髦笇?dǎo)與希沃助手、視頻展臺、批注相結(jié)合。以下是學(xué)生初次嘗試使用彈簧測力計測量兩個鉤碼后的教學(xué)實錄：

師：為什么我們的數(shù)據(jù)差異那么大？

生：哦，讀數(shù)時沒有做到平視。

師：什么叫做平視？誰上來邊演示邊解說一下？（學(xué)生上臺演示、解說。）

師：你們在讀數(shù)的時候，胡老師拍了幾張照片，我們一起來看一看（教師使用希沃授課助手同屏功能或文件上傳功能再現(xiàn)學(xué)生讀數(shù)時的錯誤方法，如圖7）。有什么問題？

生：第一種仰視讀數(shù)了，第二種俯視讀數(shù)了。（教師隨即在屏幕上將人的眼睛和指針用虛線連接起來）。

師：很好！但是這兩種錯誤的讀數(shù)方式一般也不會造成數(shù)據(jù)有那么大差距啊，還會是什么原因造成的呢？

生：我們的測力計一開始沒有對準(zhǔn)“零”！

師：請測量結(jié)果最大和最小的組把你們的彈簧測力計拿上來。（測力計放視頻展臺下投影，并放大，如圖8）發(fā)現(xiàn)問題了嗎？你們覺得在使用彈簧測力計前要注意什么？

生：要調(diào)零。

師：我們來看我們一開始的操作（教師使用希沃授課助手同屏功能再現(xiàn)學(xué)生一開始操作時的視頻），沒有一個小組注意到

這點。那么，怎么調(diào)零呢？誰上來操作一下。（學(xué)生在視頻展

臺下演示調(diào)零方法）

……

（播放視頻回顧彈簧測力計使用）

希沃授課助手同屏功能再現(xiàn)實驗過程中的錯誤操作，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，也便于教師精準(zhǔn)指導(dǎo)。視頻展臺投影下兩個測力計指針一開始的位置暴露無遺，讓每一位同學(xué)都深刻感受到事先沒有調(diào)零對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的重大影響。投影也使學(xué)生演示調(diào)零過程每個同學(xué)都能清晰可見。

通過希沃授課助手及時再現(xiàn)操作時錯誤，讓學(xué)生能夠及時發(fā)現(xiàn)錯誤、分析錯誤、改正錯誤，從而培養(yǎng)了他們的觀察能力、分析能力和解決問題的能力。

（五）書寫和標(biāo)注——數(shù)據(jù)采集便捷化

數(shù)據(jù)的采集和分析是測量教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)，為了避免數(shù)據(jù)采集浪費大量時間，也為了使數(shù)據(jù)分析更有效，可以充分發(fā)揮白板的書寫與標(biāo)注功能。圖9是我一個班學(xué)生兩次測量鉤碼重力的后收集到的信息：

屏幕上直接收集數(shù)據(jù)，省去不必要的準(zhǔn)備和切換工作，而且數(shù)據(jù)書寫錯誤時，不僅可以用橡皮擦除，也可以直接撤銷，非常方便。用不同顏色的筆將特殊的數(shù)字標(biāo)注出來，非常醒目，能夠加深學(xué)生對這部分內(nèi)容的印象。

這樣的處理，使得數(shù)據(jù)收集更快速便捷，數(shù)據(jù)交流更方便有效。

（六）拓展和應(yīng)用——評價管理數(shù)字化

彈簧測力計是科學(xué)測量的一種重要工具，所以有必要對其進行實踐操作測評，以便教師調(diào)整自己的教學(xué)?？陬^評價是教師最常用的評價方式，也是最及時、有效的評價方式，但是往往不會被完整記錄。可以充分發(fā)揮班級優(yōu)化大師評測功能，這就是希沃白板自帶的一個比較實用的拓展和應(yīng)用功能。評測試題和評價內(nèi)容如下：

《測量力的大小》評測試題

1.請說說彈簧測力計的主要組成部分名稱。

2.稱出下列三樣物品的重力并記錄在表中。

運用班級優(yōu)化大師對學(xué)生進行評價可以在電腦上完成，也可以在手機上操作，非常便捷。評價的項目教師可以自行增減、編輯，非常靈活。每項的分值可以根據(jù)內(nèi)容權(quán)重自行設(shè)定且可以重復(fù)加減分。從而使科學(xué)學(xué)習(xí)的評價內(nèi)容更豐富、評價形式更多樣，更具過程性和可操作性，學(xué)生的表現(xiàn)又能夠被及時記錄下來，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)評價的數(shù)字化管理。運用班級優(yōu)化大師進行評價，及時、完整，便于教師及時調(diào)整教學(xué)。

三、結(jié)論與建議

希沃白板給測量教學(xué)帶來了一場全新的技術(shù)革命，它優(yōu)化了教學(xué)過程，提高了課堂效率。

（一）結(jié)論

針對傳統(tǒng)科學(xué)測量教學(xué)條件的限制和教學(xué)方法的一些弊端，通過豐富的實踐和探索，我們認(rèn)為：現(xiàn)代教育技術(shù)對于改善科學(xué)教學(xué)的環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)方法、提升課堂學(xué)習(xí)效率是十分有效的，值得推廣和使用。在實際的操作應(yīng)用中，各種希沃白板中的工具的靈活運用對于開展科學(xué)測量有效學(xué)習(xí)具有十分重要的作用，具體來說，它能使整體認(rèn)知趣味化、小微認(rèn)知具象化、讀數(shù)練習(xí)動態(tài)化、操作指導(dǎo)精準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)采集便捷化、評價管理數(shù)字化，從而促進了教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，其意義和價值是顯而易見的。希沃白板技術(shù)給測量教學(xué)帶來了新的生命力。

（二）建議

教學(xué)有法但無定法，本研究所闡述的運用希沃白板技術(shù)來解決測量教學(xué)疑難問題中的一些策略，只是適合自己教學(xué)實際情況的一個比較成功的個案。各個地區(qū)科學(xué)教學(xué)資源不同，不同地區(qū)學(xué)生也存在差異，對于測量教學(xué)并沒有一個固定的模式，需要老師們發(fā)揮教學(xué)智慧做適切性處理和設(shè)計。此外，這些策略對于教學(xué)物體長度、質(zhì)量、體積、溫度等其它特征是否適用也有待于進一步實踐和探索。

參考文獻：

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（作者單位：杭州市富陽區(qū)富春第七小學(xué)）