楊飛

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.122

摘? 要 隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和智能終端類(lèi)設(shè)備的普及使用，APP的出現(xiàn)為教育者和學(xué)習(xí)者提供了豐富的資源和新穎的學(xué)習(xí)平臺(tái)。基于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，選擇并試用幾種APP，通過(guò)分析總結(jié)，為小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供新的思路。

關(guān)鍵詞 APP;小學(xué)科學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);科學(xué)素養(yǎng);Star Walk;形色;NB光學(xué)實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）21-0122-03

1 引言

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。”要推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，就必須關(guān)注信息技術(shù)在教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用。相較其他學(xué)科而言，小學(xué)科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在“互聯(lián)網(wǎng)+”大背景下，現(xiàn)代信息技術(shù)與中小學(xué)各個(gè)學(xué)科的融合是必然的趨勢(shì)[1]，使用信息化教育技術(shù)輔助傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠收到更理想的教學(xué)效果。

2 適合小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾種APP

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中非常重要的一個(gè)組成部分，而且是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和探究能力的重要途徑。然而，很多實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)和技能遠(yuǎn)離學(xué)生的生活，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)起來(lái)比較吃力、乏味。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有一些實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，加上教學(xué)條件的限制，很多教師無(wú)法將實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備齊全，這使得一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到阻礙，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解產(chǎn)生困難。如果只是單純地用講授法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的聽(tīng)課欲望勢(shì)必減退，學(xué)習(xí)熱情也會(huì)減弱，相應(yīng)的科學(xué)素養(yǎng)也難以培養(yǎng)。

筆者通過(guò)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多次嘗試使用APP輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)現(xiàn)這些APP不僅操作簡(jiǎn)單、使用方便，還能節(jié)省不少準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材的時(shí)間。同時(shí)，一些比較難以操作的實(shí)驗(yàn)、缺乏實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)離學(xué)生生活范圍的實(shí)驗(yàn)，都能通過(guò)相應(yīng)的APP來(lái)解決。

APP是application的簡(jiǎn)寫(xiě)，簡(jiǎn)言之，就是適用于智能終端的應(yīng)用服務(wù)。APP是一種新的工具、新的呈現(xiàn)方式，它更加重視用戶的體驗(yàn)和創(chuàng)新的思維。APP應(yīng)用的產(chǎn)生伴隨著智能手機(jī)和平板電腦的發(fā)展，尤其是目前移動(dòng)終端技術(shù)走進(jìn)校園，登上教學(xué)課堂的舞臺(tái)，APP的發(fā)展更是如虎添翼，應(yīng)用前景更為廣泛。

目前應(yīng)用市場(chǎng)里面的APP層出不窮、種類(lèi)繁雜，涵蓋人們生活的方方面面。隨著智能終端的興起和移動(dòng)化學(xué)習(xí)的需求，各APP開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)中小學(xué)教育開(kāi)發(fā)了各種APP。通過(guò)探索應(yīng)用，本文精選了幾種適合小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的APP，如表1所示。

3 幾種APP在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用初探

“Star Walk”APP的應(yīng)用? 蘇教版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)第四單元“探索宇宙”主要教學(xué)內(nèi)容包括介紹月球、太陽(yáng)系、星空和探索無(wú)限宇宙。在進(jìn)行這一單元的教學(xué)時(shí)，教師往往會(huì)遇到兩個(gè)問(wèn)題：一是學(xué)生缺少相關(guān)的觀察體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，缺乏豐富的空間想象能力，導(dǎo)致這部分內(nèi)容學(xué)起來(lái)比較抽象，難以理解;二是這一單元的內(nèi)容不能通過(guò)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)直觀形象地展示出來(lái)，多是采用文字描述和圖片來(lái)幫助學(xué)生理解、加深記憶，學(xué)生學(xué)起來(lái)枯燥、乏味。

運(yùn)用“Star Walk”APP（圖1）生動(dòng)、形象地模擬太空環(huán)境，不僅能直觀地展示宇宙中星體的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，而且能查閱不同星座的位置。更為驚喜的是該APP還配有背景音樂(lè)，在使用時(shí)仿佛置身于宇宙中遨游探索，讓學(xué)生有了實(shí)際動(dòng)手操作的可能性，很好地解決了觀察與認(rèn)知方面的問(wèn)題。

在學(xué)習(xí)“看星座”這一課時(shí)，學(xué)生可以選擇不同的方式去觀察自己感興趣的星體和星座。一種是手動(dòng)模式，即需要學(xué)生自己滑動(dòng)屏幕，根據(jù)已有的相關(guān)信息去查找。比如學(xué)生比較感興趣的北斗七星，它屬于大熊星座，大熊座屬于北天星座;從圖形上看，北斗七星位于大熊的尾巴。有了這些信息，學(xué)生很快就能找到大熊座，進(jìn)而找到北斗七星。另外一種是自動(dòng)模式，即將星體或星座的名字輸進(jìn)搜索框，就可以馬上到達(dá)需要的界面。除了位置的顯示，每個(gè)星體和星座也有對(duì)應(yīng)的文字和圖片介紹，學(xué)生完全可以通過(guò)自主學(xué)習(xí)和探索獲得直觀的認(rèn)識(shí)，避免了教師在課堂上進(jìn)行枯燥乏味的灌輸而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降的問(wèn)題。

由此可見(jiàn)，利用APP輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能吸引學(xué)生的注意力，提升學(xué)生的探究興趣，還能讓學(xué)生在實(shí)際操作中更好地進(jìn)行觀察和思考，加深對(duì)所研究問(wèn)題的理解[2]。這樣就讓原本遙不可及的宇宙近距離呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，加深學(xué)生的認(rèn)知印象，學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力也有一定的提高。

“形色”APP的應(yīng)用? 在學(xué)習(xí)“校園里的植物”一課時(shí)，為了讓學(xué)生有更直觀的體驗(yàn)，教師一般會(huì)將學(xué)生帶出教室，到學(xué)校四周觀察不同的植物。這個(gè)時(shí)候，學(xué)生會(huì)向教師問(wèn)問(wèn)題，如這種植物叫什么名字，那種植物又叫什么名字。遇到這種情況，教師難免會(huì)顯得比較尷尬，畢竟植物的種類(lèi)實(shí)在太多，不認(rèn)識(shí)的也不在少數(shù)。

有了“形色”APP，只要將攝像頭對(duì)準(zhǔn)植物特征明顯的地方，比如葉子、花、果實(shí)等，就會(huì)出現(xiàn)一些植物的名稱(chēng);每一種植物都會(huì)有很多圖片，點(diǎn)進(jìn)去查看圖片，再對(duì)比需要識(shí)別的植物，最終確定該植物的準(zhǔn)確名稱(chēng)。遇到實(shí)在確認(rèn)不了的植物，還可以求助APP內(nèi)部的專(zhuān)業(yè)人士。對(duì)于每一種植物，“形色”APP都配有相應(yīng)的詩(shī)詞，還有相關(guān)的介紹，如花卉趣聞、種植要點(diǎn)以及附近的植物景點(diǎn)攻略。這就給教師提供了一個(gè)將課堂教學(xué)延伸到課外的途徑，對(duì)于感興趣的植物，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間到附近景點(diǎn)去做更多的觀察，還可以借機(jī)指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)觀察小論文。通過(guò)該APP的使用，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)更多的植物，同時(shí)了解跟這種植物相關(guān)的詩(shī)詞和養(yǎng)護(hù)知識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅收獲了知識(shí)，而且陶冶了情操，實(shí)在是一舉多得。在無(wú)形中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探究能力也得到提高。

“NB光學(xué)實(shí)驗(yàn)”APP的應(yīng)用? 在學(xué)習(xí)“光的行進(jìn)”時(shí)，小孔成像實(shí)驗(yàn)一直是個(gè)難點(diǎn)，不管是教師演示還是學(xué)生自己完成，實(shí)驗(yàn)效果都不好。通過(guò)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材操作，很難發(fā)現(xiàn)小孔成像規(guī)律，主要原因包括：一是蠟燭的高度要調(diào)整好，偏高或偏低都會(huì)影響成像，但是蠟燭在燃燒過(guò)程中的高度一直在發(fā)生變化，導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯;二是由于教室的光線過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致蠟燭火焰通過(guò)小孔成的像不清晰;三是在實(shí)驗(yàn)室配套的實(shí)驗(yàn)裝置中，雖然蠟燭、小孔屏、成像屏的位置可以移動(dòng)，但是因?yàn)橄灎T火焰大小的限制，導(dǎo)致三者位置必須相距很近時(shí)成像才會(huì)清晰，這不利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)小孔成像的規(guī)律。

通過(guò)使用“NB光學(xué)實(shí)驗(yàn)”APP，在模板里面選取小孔成像裝置，通過(guò)改變蠟燭、小孔屏、成像屏三者的位置關(guān)系，就能很清楚地發(fā)現(xiàn)成像規(guī)律。為了更好地展示實(shí)驗(yàn)效果，可以同時(shí)選取兩組器材做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更快、更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。該軟件還可以用來(lái)同時(shí)演示“光的反射” “光的折射”以及“光的混合”等實(shí)驗(yàn)，如圖2所示。

4 APP應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果分析

APP的使用激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情? 蘇教版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)“探索宇宙”單元，一般采用模型來(lái)加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解。除此之外，教師還會(huì)搜集一些文字資料和圖片、視頻資料用來(lái)輔助教學(xué)，但這樣的教法往往因?yàn)椴僮餍圆粡?qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高，參與度不夠，教學(xué)效果不佳。

APP對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不陌生，但在課堂上使用APP來(lái)學(xué)習(xí)卻是新鮮的事物。筆者在嘗試用“Star Walk”APP進(jìn)行輔助教學(xué)時(shí)，在打開(kāi)APP的那一刻，學(xué)生就被APP虛擬的宇宙環(huán)境吸引住了，伴隨著背景音樂(lè)的響起，瞬間就安靜下來(lái)。在講解APP的相關(guān)操作時(shí)，學(xué)生聽(tīng)得異常認(rèn)真，生怕錯(cuò)過(guò)某個(gè)細(xì)節(jié)。在操作過(guò)程中不斷有學(xué)生高呼“找到了、找到了”，那種情形就像得到了自己最想要的寶貝一樣，情不自禁地歡呼起來(lái)。教師在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)班級(jí)里再也沒(méi)有當(dāng)“觀眾”的學(xué)生，每個(gè)人都在平板上忙碌地滑動(dòng)著手指。在匯報(bào)環(huán)節(jié)，學(xué)生的表現(xiàn)也非常驚艷，知識(shí)掌握情況令人滿意。興趣是最好的老師。通過(guò)APP的使用，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生有了實(shí)驗(yàn)操作的欲望，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率得到提高。

APP的使用為教師增添了輔助教學(xué)手段? 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都要借助實(shí)驗(yàn)器材，而有些實(shí)驗(yàn)卻難以通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)“光與色彩”這一單元時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要構(gòu)建“光的反射”和“光的折射”這兩個(gè)科學(xué)概念。借助常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)器材，如鏡子、激光燈、裝有水的水槽等，學(xué)生能夠觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即光發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讓學(xué)生匯報(bào)什么是光的反射和折射時(shí)卻難住了他們，更別提畫(huà)兩者的光路圖了。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如此明顯，為什么學(xué)生講不出實(shí)驗(yàn)結(jié)論呢？究其原因，在于學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)僅僅發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的表層現(xiàn)象，而光的傳播路徑才是更深層次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，它是幫助學(xué)生構(gòu)建這兩個(gè)科學(xué)概念的關(guān)鍵點(diǎn)。只有讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)光的路徑，才能幫助學(xué)生理解，進(jìn)而構(gòu)建這兩個(gè)科學(xué)概念。

應(yīng)用“NB光學(xué)實(shí)驗(yàn)”APP，學(xué)生不僅能親自操作，在實(shí)驗(yàn)中還會(huì)顯示兩種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的光路，通過(guò)發(fā)現(xiàn)光路的特點(diǎn)，讓學(xué)生加深對(duì)“光的反射”和“光的折射”這兩個(gè)概念的理解。相較于教師干巴巴的講解，使用APP輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能幫助學(xué)生觀察到更深層次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而構(gòu)建科學(xué)概念。

APP的使用讓學(xué)生的課外探究更主動(dòng)? 課外實(shí)驗(yàn)是對(duì)課內(nèi)教學(xué)的延伸和加強(qiáng)，不僅能進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的掌握程度，還能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主探索精神[3]。一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)不可能在一節(jié)課內(nèi)完成，這就需要學(xué)生在課外繼續(xù)探究。但在實(shí)際操作過(guò)程中，學(xué)生很難將科學(xué)實(shí)驗(yàn)延伸到課外，主要原因在于學(xué)生的自主性不足和缺乏必要的技術(shù)支持。如在“看月亮”這一課，需要學(xué)生持續(xù)一個(gè)月的時(shí)間觀察月亮的變化，最后能堅(jiān)持下來(lái)的學(xué)生寥寥無(wú)幾。教師在與學(xué)生的溝通中發(fā)現(xiàn)，在不借助觀察工具的情況下，在城市的夜晚是很難觀察到月亮的，自然這一學(xué)習(xí)目標(biāo)就無(wú)法達(dá)成。有了“Star Walk”APP，學(xué)生就可以用它觀察一個(gè)月內(nèi)月相的變化，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)月球每天、每月的運(yùn)動(dòng)模式。

在課堂上體驗(yàn)使用“形色”APP辨別各種植物后，學(xué)生對(duì)認(rèn)識(shí)植物的興趣得到極大的提升。很多學(xué)生利用周末時(shí)間到附近的公園、植物園去認(rèn)識(shí)各種植物，并做成相關(guān)PPT，在上課時(shí)與同學(xué)進(jìn)行分享。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生既體驗(yàn)到成功的喜悅，又鍛煉了自主學(xué)習(xí)和自主探究的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

新課改背景下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)更加注重對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的培養(yǎng)。恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用APP輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在促進(jìn)學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)的同時(shí)，也能讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂更生動(dòng)、更高效、更富感染力，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)探究更有興趣和動(dòng)力，課堂參與度也得到提高，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

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