数字化背景下探索推进小学科学教学的策略
摘要
关键词
数字化技术;小学科学;教学;策略
正文
在当今社会数字化繁荣的大背景下,教学的数字化变革已成为一种必然,唯有对数字资源进行合理的开发和使用,才能保证目前的教学活动一直都是前沿的,并借助数字教学资源的技术优势,让教学模式更加超前,以适应时代的潮流,创造更加适合学生目前的发展和认知需要的教学环境,充分发挥平台的优势,真正促进学生的学习素质的提升。随着数字课堂教学改革的深入开展,有关课程改革的理论也逐渐涌现,为当今的教师教学实践提供了丰富的素材。在小学科学的教学过程中,老师们要对这些研究成果进行学科化的处理,把数字研究结果和小学科学的特定教学内容结合起来,这样才能让它真正地遵循小学科学的教学逻辑,建立一个更加贴近实际的数字化平台,帮助学生们进行科学的学习。
一、小学科学教学中应用数字化技术的重要意义
在小学时期,孩子的思想还没有完全发展起来,更多的是感性思维,逻辑思维是一个缓慢的过程。而将数字技术运用到小学的科学教学中,可以更加直观和生动地展示理论知识,使学生的逻辑思维能力得到有效的提高,由此,他们就会形成自己的、个性化的学习需要,积极地去获得更多的知识。而数字技术是一种新型的教学手段,它可以很好地满足学生的学习需要,培养学生的自学能力,并能有效地提高课堂的教学效果。与此同时,在小学阶段,小学生对于新奇的事物都有着强烈的好奇心和求知欲,在对一件事情产生了浓厚的兴趣之后,他们就会将自己的全部精力都投入到这件事情中去。而将数字技术运用到小学科学教学中,具有许多学科所没有的优点,它的大量教学资源可以满足学生们的好奇心,让他们继续拓展自己的科学视野,提高自己的科学能力。
培养学生的科学探究能力是小学科学教育的一个重要方面,它由提出问题,形成假设,制定计划,收集证据等几个方面构成。为了提高学生对科学探索的热情,老师们还设计了各种各样的教学活动。通过科学探究,既可以使学生掌握基本的科学知识,又可以培养他们的科学思维,培养他们应用科学知识的能力。而数字技术,可以让学生对科学探究需要的资料进行标准化,对科学探究的方法进行合理的安排,从而节省了大量繁杂的时间,提高了研究的效率,更利于学生的创新思维。传统的科技教育多采用图画、动画等方式,以引起学生的兴趣和对知识的理解。但是,从目前的教学情况来看,只靠这样的方法是不可能让学生把科学知识完全掌握的,而利用数字技术,可以有针对性地开展教学,允许学生就科学知识提出自己的猜测,充分发挥自己的主体地位。假设被提出后,利用数字技术对其进行检验,为学生进行科学实验提供了有力的支持。
二、数字化背景下探索推进小学科学教学的策略
1.创设生动多样的教学情境,让学生学习变得更加积极主动
在教科版小学科学高年级的教材中,比较抽象的内容很多,像:物质的变化、能量、生物与环境、宇宙天体等等,这些内容对小学生而言,都是不易理解和掌握的。针对这一情况,笔者在教学中尝试利用多媒体信息技术,通过创设各种教学情境,把真实生活带入课堂,使教学与生活“零”距离,让课堂教学生活化,调动了学生的好奇心和求知欲,激发了学生的学习兴趣,让学生获得有活力的知识的同时情感得到真正的陶冶,课堂教学收效甚好。
如:在设计《月球——地球的卫星》这一课时,笔者先适时展示多媒体课件“月球绕地球东升西落的动态画面”。待学生看完后,继续点拨:“月亮与太阳、所有星星一样,都是东升西落的,这是地球自西向东自转造成的视觉效应。”又用课件演示“月球的形状变化”并放映“我国古代嫦娥奔月的神话故事”和“人类登上月球的录像片段”,让学生了解人类对月球的探索经历。这样,利用数字化信息技术图、文、声、像融为一体的特点,有效提高了学生的注意力,使学生积极投入到了“探寻月球的奥秘”中来。
2.巧用虚拟实验优化教学方法
在小学科学课堂中,探究式教学是一种有效的方法,能使学生对科学理论知识有较深的了解。但是,由于实验资源和实验环境的制约,很多实验都只是表面现象,达不到教师期望的结果。在传统的实验教学中,大部分都是平面的,单一的。在有些实验中,仅靠单纯的单纯的录像或演示,已经无法满足学生的实际需求,必须借助虚拟仿真技术,来营造出一种富有真实感和互动性的实验情景。学生利用电脑软体,模拟实验操作,体验互动过程,藉由自行操作,达到对科学知识的理解与掌握。比如,在讲授教科版小学科学四年级上册“感受我们的呼吸”课程的时候,老师们就利用了矩道三维虚拟实验系统对学生进行了帮助。同学们使用这个软体中的三维人体模型,就能清楚地看见肺部的确切位置,并能观察到肺部在呼吸时的动作情况。除此之外,通过“拆分”的方式,学生们还可以对人体的鼻子、喉咙、气管、肺部等重要器官进行细致的观察,并对这些器官进行细致的解剖,从而更好地理解它们的形状和构造。在三维建模的演示下,复杂的人体构造生动而生动,配合老师讲解各个器官的作用,让同学们更加深入地了解和记住这些知识。
3.建立慕课系统拓展科学教学平台
在数字化的教学方式下,教师也可以通过数字化的教学平台来整合现有的教学方式,通过数字化的手段来拓展教学平台,从而突破了时空的局限,让学生们在课余时间能够更加有效地进行科学的学习。这样,科学课堂就可以和学生课外的学习活动建立起密切的联系,从而切实地促进了学生在课堂上的学习能力的提升和学生的有效发展。
因此,教师应建立一套有针对性的慕课系统,并将其与课堂教学内容相结合,构建出更具针对性的课上平台课程,让两者相互补充、相互融合。以小学教科版三年级下册《太阳、地球和月球》这一课为例,教师应按照课程内容的逻辑架构,建立抽象的慕课资源,并将其上传到网络教学平台上。通过建立一系列慕课资源,使学生可以在课余时间按照慕课进行学习,从而实现对课外学习时间的有效使用。通过对这一课外慕课资源的使用,可以让学生的学习活动在课堂和线上相结合,帮助他们在课堂上构建的知识体系得到有效的巩固,从而真正地提升他们的个人学习素质。
4.利用数字化实验,巧妙突破传统实验教学困境
数字化实验仪器是数字化技术在小学科学实验教学中应用的体现,是一种开放性教学工具,综合了传统实验仪器装备、网络通信技术、计算机技术、多媒体技术、遥感技术等多种技术手段,目的是帮助学生积极地进行实验探究。数字化技术与实验教学结合,能够营造一个可视化、真实、互动的模拟实验场景,学生在计算机显示端即可接收教学内容,通过计算机操作实现教学互动,在虚拟的实验环境中进行实验操作仿真,体验交互学习过程;在允许的范围内轻易地更改实验参数与实验条件,快速得到不同实验设置下的实验结果,有效缩短了实验耗时。在科学课教学中,很多实验因受传统器材的限制,实验效果极不明显,且误差很大。因此,如果能适时引入高科技手段,创设数字化实验代替传统实验,便会巧妙突破传统科学课实验教学面临的困境。
例如:在教学教科版小学科学《温度与水的变化》时,许多实验中都用到了传统的红液温度计,比如“水结冰了”和“冰融化了”两个实验,在实验中,科学教师经常会遇到这样的困惑:由于传统的红液温度计被插在了冰中,需要读数的刻度部分被冰挡住了。针对这个问题,有些教师用“探针式数显温度计”有效替代了红液温度计。在实验中读数时无须把温度计取出来,就可即时采集数据,LCD数显直接显示当时的温度,学生读数的时间大大缩短,数据准确性也大大提高,巧妙地解决了利用传统温度计做实验面临的两个难题。
5.精心设计指导,提升学生的探索精神
数字化教学能有效丰富学生的认知,将知识与生活中的教学内容进行融合,小学科学教材是我国相关的教育学家根据小学生的学习特点联合编辑的,它对培养学生的学习能力有着重要的帮助作用。因此,教师在引导学生进行科学学习的过程中必须立足于教材,以教材展开多方面的探索,引导学生进行科学学习。实验操作具有规范性,教师要提高实验的准确性。在科学教学中,教师必须要规范学生的实验操作流程,只有根据标准的操作流程进行实践,才能最大程度降低失误的几率,促进学生的认识。大自然是一个资源丰富的宝库,天气、动植物等都属于专业的科学领域,教师要精心设计教学内容,将各种专业的节目,如:《天气预报》《动物世界》等有趣且专业的节目,教师要带领学生从多个不同的侧面展开研究与学习,进一步完善学生学习中的不足,有效激发学生的自主学习探究能力。
结语:为了弥补传统实验“缺失”的不足,将信息技术引入到小学科学教学中来。通过运用信息技术进行科学学习,学生可以更好地掌握分析、综合、推理和判断等思维方式,加深对知识的认识,并把它们运用到新的问题中去。文章对数字教学手段进行了深入的研究,指出建立沉浸式的科学教学环境,提高学生的科学探究能力,实现个性化教学,对于提高学生的科学素质,推动学生的全面发展有着不可忽视的作用。
参考文献:
[1]蔡翔云.数字化技术在小学科学教学中的有效运用[J].小学生(上旬刊),2023,(12):34-36.
[2]姚清平.基于数字化技术优化小学科学教学[J].湖北教育(科学课),2023,(12):52-53.
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