陳霖 鄭瑜
實驗是科學的基礎,也是科學教學的基礎,是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要途徑,規(guī)范的實驗操作是學生科學素養(yǎng)的具體體現(xiàn)。
學生在進行實驗時,總會出現(xiàn)一些不規(guī)范的、甚至是錯誤的操作,但是由于學生人數(shù)較多,出現(xiàn)的問題也多樣,這使得教師在教學中分身乏術(shù),不能及時、有效地捕捉學生的錯誤操作,即使教師捕捉到了,但也只能在小范圍內(nèi)發(fā)揮其教育作用,覆蓋面窄。布魯納說:“錯誤也是一種教育資源。”如果學生典型錯誤操作不能及時、全面地反饋,就無法面向全體學生展開教育,從而使這些錯誤資源不能有效地發(fā)揮其應有的教育價值。
針對以上問題,筆者借助現(xiàn)代教育技術(shù),巧妙地應用Seewolink軟件,將學生在實驗中的錯誤操作拍攝下來,實時地展示投影在大屏幕上,解決實驗教學中錯誤反饋不及時、覆蓋面窄等問題,對學生的實驗操作能力的提高也大有裨益。本文以“加熱高錳酸鉀固體制取氧氣”的實驗教學中課堂生成的捕捉為例進行介紹。
1Seewolink軟件簡介
SeewoLink是一款基于Wifi網(wǎng)絡,實現(xiàn)移動終端(手機)和PC端(電腦)之間互動的軟件。該軟件能實現(xiàn)移動端同步PC端桌面、移動端遠程操作PC、無線PPT演示、實物拍照展示、文件傳輸?shù)裙δ埽鐖D1所示。
使用該軟件之前,需要在手機和電腦上分別下載安裝Seewolink,打開后通過校園內(nèi)同一Wifi進行互聯(lián),再通過電腦的VGA端口與教室內(nèi)的投影儀、高清電視等連接,教師通過手機端拍攝照片、視頻就可以快速上傳到電腦,顯示在大屏幕上。如圖2所示。
2Seewolink應用于捕捉課堂生成的必要性
“加熱高錳酸鉀制取氧氣”實驗是學生學習化學知識以來第一次接觸在實驗室制備物質(zhì)的方法,對實驗基礎知識和基本技能的要求較高,注意事項較多,實驗前必須交待清楚相關(guān)的實驗操作規(guī)范。
像鐵架臺和鐵夾等實驗器材,學生更是第一次接觸,有些學生可能連緊固螺栓的旋轉(zhuǎn)方向也弄不清楚,因此許多基本操作需要教師事先進行演示。然而教師在演示實驗操作時,由于器材只能擺放在教室內(nèi)相對固定的位置,往往會出現(xiàn)只有座位離得近的學生能看到,而其他學生看不清或看不到的現(xiàn)象。實驗的可見性非常低,往往存在以下不足。
(1)不利于調(diào)動學生的學習積極性,不利于學生規(guī)范操作的形成。
(2)不利于通過教師的規(guī)范操作演示,提高學生的實驗操作技能。
(3)不利于學生形成以實驗事實為依據(jù)的實事求是的科學態(tài)度。
另一方面,學生在進行分組實驗時,會出現(xiàn)一些不規(guī)范的,甚至是錯誤的操作。這些錯誤操作稍縱即逝,教師在巡視過程中只能看到一部分,糾正一部分,由于分組較多,錯誤操作也不易實時展示,因此不能有效發(fā)揮典型錯誤的教育價值。
因此,教師使用手機端的Seewolink的“移動展臺”功能,就可以快速地進行拍攝,捕捉實驗過程中典型的錯誤操作,并實時投影展示,使全體學生都能清晰地觀察到。這對規(guī)范實驗的基本操作,提高實驗教學的成效,會有很大的幫助。
3Seewolink應用于捕捉課堂生成的教學實例
3.1捕捉裝置連接過程中的錯誤操作
演示實驗的可見性低,為解決這個不足,筆者嘗試讓學生進行空白操作練習,先使其充分暴露出問題。在學生操作過程中,筆者在教室內(nèi)巡視,并利用手機端Seewolink軟件中的“移動展臺”及時拍下學生錯誤操作過程的圖象,再上傳至電腦,將學生的共性錯誤展示在屏幕中。根據(jù)學生暴露出的問題,有針對性地講解和糾正。如圖3所示是筆者在課堂中拍到的兩類組裝方法。
由于圖片素材來源于學生自己,具有真實性,學生的積極性被充分調(diào)動,同時照片能直觀地向全班展示實驗器材組裝方法,提高了實驗的可視性,增強了實驗教學的實效性。通過犯錯再集體糾正的教學環(huán)節(jié),可加深學生對儀器的認識和理解。
3.2重現(xiàn)學生完整的實驗操作過程
加熱高錳酸鉀固體制取氧氣實驗,涉及到多種儀器的操作及使用,對學生的基本實驗操作技能要求高。然而學生個體之間存在差異,接受能力也不盡相同,教師無法預測到學生在實際操作過程中會出現(xiàn)哪些不規(guī)范操作。
為了能及時重現(xiàn)學生錯誤,捕捉實驗課堂生成資源,筆者嘗試依托Seewolink軟件再現(xiàn)學生完整操作過程,案例片段如下。
師:請同學們按照我們剛才總結(jié)的實驗步驟制取兩瓶氧氣。其中一瓶請留少量水。
(此時,教師巡視并選取某一位同學作為代表,借助手機對其進行錄像,錄下其完整的操作過程,然后將視頻通過Seewolink軟件導入屏幕。)
師:剛才老師錄下了某位同學的完整操作過程,請大家仔細觀察??赐旰笳埬阕龀鳇c評。
全體學生觀看視頻。
師:你有什么想說的?
學生發(fā)表觀點,對有爭議的部分,教師回放視頻,學生互評。
師:看完自己的操作步驟,你有什么想對自己說的?(自我評價)
這樣一來,可以重現(xiàn)學生操作過程,并通過視頻回放,可以真實地重現(xiàn)學生實驗操作過程。從實際效果來看,學生的積極性很高,他們認真細致地觀察著操作過程,發(fā)現(xiàn)問題便及時作好記錄。最后,同學們暢所欲言,從不同角度對該同學做了操作點評并提出了自己的建議。由于可以回放操作,就實現(xiàn)了多角度的過程性評價,包括:師生評價、生生互評以及自我評價。
教材中涉及到儀器的規(guī)范使用的內(nèi)容,如:“天平的使用”“溫度計的讀數(shù)”“顯微鏡的使用”等,均可以運用上述方法,有效提高實驗的規(guī)范操作能力。
3.3捕捉實驗異常結(jié)果,促進規(guī)范操作意識形成
不同的實驗操作會產(chǎn)生不同的實驗結(jié)果。因此筆者使用Seewolink拍攝部分學生的實驗結(jié)果,進行展示,如:“發(fā)現(xiàn)水槽內(nèi)的水變成紫紅色”“試管口出現(xiàn)大量的水”“木炭伸入集氣瓶內(nèi)產(chǎn)生的現(xiàn)象與在空氣中燃燒的現(xiàn)象相同”“加熱不久后試管出現(xiàn)破裂”等。案例片段如下。
師:有一組同學在完成收集兩瓶氧氣的任務之后,其試管口出現(xiàn)了大量的水(展示照片),出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因是什么?
指導學生仔細觀察照片中各儀器的位置,尤其
是酒精燈、水槽中的導管等。
生:這位同學在制取氣體后,先熄滅了酒精燈,沒有把導管從水槽中移出。
師:你對實驗操作有什么新的認識?
生:實驗操作一定要規(guī)范,要按照步驟進行。
盡管實驗結(jié)果不盡如人意,但這些異常的實驗結(jié)果背后往往隱藏著學生的操作問題,我們可以通過觀察照片,了解錯誤操作引起的錯誤結(jié)果,明確規(guī)范操作的重要性,使學生逐漸養(yǎng)成規(guī)范操作的意識。
4結(jié)束語
無線WiFi技術(shù)和Seewolink軟件的結(jié)合使用,實現(xiàn)了高速實時傳輸圖片、視頻等多媒體資料,使教師能方便地捕捉課堂生成的典型教學資源,同時也可予以保存,以便日后隨時調(diào)用。不僅可以應用于實驗教學,提高實驗教學的實效,在常規(guī)課教學、復習課中也可以發(fā)揮其作用。