在科學類學科學習(xi) 中,學生要經曆從(cong) 表象(實驗現象)到具象(實驗數據)再到抽象(實驗結論)的轉化。這兩(liang) 次轉化都離不開實驗,實驗是科學思維的載體(ti) ,更是學生探究能力培養(yang) 的關(guan) 鍵。隨著信息時代的到來,學生的信息獲取能力、認知能力等不斷提升,常規實驗雖然必不可少,但急需改進。要在保證實現常規實驗教學目標的前提下賦予常規實驗新意,就需要引入數字化裝備。同時還要與(yu) 常規實驗裝備“融合應用”,以發揮數字化裝備的最大效能。結合筆者在實驗教學中應用數字化裝備的實踐進行分享。
一、應用DIS數字傳(chuan) 感技術優(you) 化常規實驗
二、融合應用數字化裝備落實跨學科實踐
三、數字化裝備在實驗實踐中的應用價(jia) 值與(yu) 現實問題
數字化裝備可以保障實驗教學工作提質增效,助力學生素養(yang) 提升,對於(yu) 教師和學生都是一種賦能。
1.數字化裝備為(wei) 實驗實踐增效
使用數字化裝備可以讓實驗更加真實直觀、高效快捷。例如,課堂上使用實物展台和多媒體(ti) 裝備等可以放大展示實驗現象。對於(yu) 不易觀察的現象,可以使用數字化裝備量化顯示實驗現象。例如,研究聲音在真空中不能傳(chuan) 聲的實驗,常規做法是將發聲器放入玻璃罩中,逐漸抽出罩內(nei) 空氣,會(hui) 聽到發聲器發出的聲音逐漸變小,但學生往往難以分辨聲音變化。而用了聲強和壓強傳(chuan) 感器,可以將實驗現象以數據形式顯示。又如,在學生分組實驗中,常規實驗數據采集方式存在不精密和統計工作煩瑣等問題,而使用傳(chuan) 感器采集更加方便快捷,數字化實驗係統可以及時收集記錄到的數據,統計分析非常方便。
2.數字化裝備促進實驗實踐創新
多媒體(ti) 、互聯網以及人工智能等技術豐(feng) 富了師生互動交流的方式,促進了學生的個(ge) 性化學習(xi) ,為(wei) 實驗教學提供了適應信息時代的新模式。教師可運用互聯網技術和數字化裝備,設計虛擬仿真實驗,突破實驗材料、實驗時間和實驗裝備的限製,減少學習(xi) 活動對材料、場地和裝備等條件的依賴。例如,在實驗課上,先用虛擬係統演示實驗過程,指導具體(ti) 的實驗操作,再讓學生動手操作,效果會(hui) 明顯優(you) 於(yu) 口頭講授。
數字化裝備的應用讓線上線下教學緊密結合。利用校園網發布實驗的主題、實驗目錄以及實驗單,更有助於(yu) 讓學生利用假日開展各種實驗實踐活動。例如,許多學生在暑假開展的實驗作業(ye) 選做活動中選擇了“自製汽水”,開學後可組織學生答辯,各學科教師給予點評指導。
3.數字化裝備在實驗實踐中應用的現實問題
盡管教育裝備更新換代以及信息化、智能化發展的進程不斷加快,但一些一線教師使用裝備的積極性並未隨之高漲。究其原因:一是裝備供給不能滿足教學的實際需要,許多裝備是兜售到學校的,並非教師教學必需的;二是有裝備無培訓,教師不了解裝備的使用方法。當然,教學評價(jia) 中對數字化實驗實踐的考查很少、做實驗不如講實驗的現象仍很常見,所以教師改進實驗的意願並不強烈。實驗、實踐的教學改革之路雖漫長,難度也很大,但是有了數字化裝備賦能,一線教師終將蓄勢前行。
參考文獻
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李進 南京師範大學附屬中學仙林學校初中部 |