信息技术虚拟仿真实验与小学科学教学深度融合
农小锋
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农小锋,. 信息技术虚拟仿真实验与小学科学教学深度融合[J]. 光电子进展,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.160443.
摘要:
教学与信息技术的普遍结合已经成为社会的总体趋势,现下人们更加关注的是在信息技术的辅助下,怎样有效提高学生的综合素养,提升教学质量。在小学科学实验这一课程是以学生实践为主要教学方式的课程,但受学生实践能力、接受能力和实验设备的限制,教学质量往往效率较低。所以学校要顺应新课程的改革形势,借助信息技术,来提高教学质量。实验教学是重要的教学内容,是培养人才的重要途径。虚拟仿真实验的应用丰富了实验教学的手段和方式。为使虚拟仿真实验有效地融入小学科学实验教学,笔者进行了详细探究。
关键词: 小学科学;信息技术;虚拟仿真实验
DOI:10.12721/ccn.2023.160443
基金资助:

信息技术与小学科学实验的结合具有两面性,它可以为课堂教学提供更多的教学方式,拓展教学内容,有助于学生学习质量及综合素质的提高。但也有消极的一方面,信息技术与实践还是有一定区别的,一旦过度使用或者使用不当很有可能会让教学方向偏离,不能达到教学目的,从科学实践变成了信息技术的学习。我们应该摆正信息技术在小学科学实验教学中的辅助地位,合理恰当的借助信息技术的优势。

一、信息技术在小学科学实验教学中的应用意义

(一)促进学生实验积极性,激发学习兴趣

信息技术与小学科学实验的结合,使教学过程更加生动有趣,以图片视频的方式,让学生在动态和静态的实验中找到实验的乐趣。提高小学科学实验课程的教学质量最重要是学生学习的主动性,主动的动力主要来自学生的兴趣。课堂中融入信息技术的因素,可以吸引学生的兴趣,激发学生的好奇心,对实验内容有较强的探索兴趣,所以信息技术与小学教育的有机融合是非常有必要的。

(二)规范实验操作,保障学生实验安全

小学生一定程度上受年龄的限制,对于实验的理解能力和操作能力还较低。学生在实验中很难避免一些不规范操作,这些操作很大程度上会导致比较严谨实验的失败。并且有一定的可能发生危险,这些后果会打击学生的实验积极性,不利于实验教学的长远发展。信息技术与课程的结合,可以让老师借助其特点,开展模拟教学实验,让学生既能处在一个安全稳定的教学环境中,又能更加深刻的剖析实验过程,将实验分阶段进行讲解,提高学生对实验的认知。

(三)保证实验教学进度,提高教学质量

每个实验的周期不同,实验现象的发生有的很快,有的却需要较长时间的观察才能看到变化。能够观察的时间较短的实验,在大班教学时很难保证每个学生都能清楚的观察到实验现象,不能照顾到学生的实验感受。而试验周期长的实验则很难在有限的教学课时中完全向学生展示,学生的学习效果同样不理想。在信息技术的辅助下,老师可以利用多媒体将课堂内容以图片或者视频的方式呈现给学生。在实验重点阶段重点讲解,加深学生的理解和对实验的印象。

二、信息技术虚拟仿真实验与小学科学教学深度融合

(一)开展虚拟实验模拟

在小学科学实验课中,小学生认为进行实践操作的难度是比较大的,并且如果在实验过程中出现细微的偏差,都可能需要将整个实验重新来过,使小学生丧失自信心,这并不利于学生今后的成长。在这一情况下,教师要科学的对于多媒体技术进行应用,帮助学生了解正确的实验环节,这能够较为有效的提升学生实验成功的概率。第一,教师可以运用多媒体展示和实验相关的环节以及开展实验需要应用的材料,这能够为学生提供一个较为真实的环境开展实验,不但可以使学生的学习更加高效,还能够提升学生进行观察分析的能力,使小学生更加专注的参与到科学学习之中,感受到科学学习的魅力。第二,在教室中播放结束相关视频之后,教师需要和学生进行沟通,使学生认识到进行实验交流的重点内容,之后在对于学生进行分组,使学生分组进行实践,这能够较为有效的提升科学教学效果。

(二)开展学生评估,助力分层教学

学生是发展中的人,处于同一发展阶段的学生往往会展现出不同的发展状态。在此背景下,面对教师的统一化教学设计,不同的学生也会表露出不同的接受程度。在当前,新课标提出了因材施教的教学要求,教师需要围绕新课标的要求对自己的教学设计进行调整,将教学的分层化构建重视起来。大数据分析是信息技术发展背景下得到应用的一项新技术,运用大数据分析的技术,教师就可以对学生的能力发展做出综合分析,了解现阶段学生所处的能力层次,进而再对教学实际进行调整,构建分层化的教学设计。例如,在进行凸透镜相关知识点教学时,教师就可以结合本课的知识内容来构建分层教学。为了了解学生的发展情况,教师就可以借助大数据软件对学生的发展进行分析,将学生按照能力的发展水平划分为三个层级。这三个层级可以分别对应发展较差、一般、较好的学生。在完成学生的分级划分后,教师在教学实际中就可以从学生的实际发展上来做出教学要求的分层。对于发展较差的学生,教师可以将要求放在基础知识上,要求其记忆并掌握凸透镜成像的基本知识即可。对于发展一般的学生,教师可以沿用原有的设计。对于发展较好的设计,教师则要拔高要求,引领学生做好研究分析。

(三)结合学生发展,实施精准评价

教学评价是教学的重要构成部分,其可以帮助教师对学生进行综合评定。在过去,科学教师对教学评价的设计并不重视,这使得学生无法从教师的评价中获得自我认知,影响了学生的发展。在当前,为了实现学生创新意识和能力的发展,教师在进行教学评价时需要对教学评价的设计做出优化,围绕着学生的实际发展构建有效的教学评价设计。在实际的评价构建中,为了将评价落实到具体的学生身上,教师可以结合大数据分析软件对学生的发展进行定性,进而围绕学生的实际展现做出精准评价。例如,在一段时间的教学结束后,教师就可以借助教学评价对学生的发展进行定性,构建精准化的教学评价。在实际的实施过程中,教师需要预先记录学生的学习情况,并将其统计到教学软件中,生成学生档案。而后在评价过程中,教师要生成学生学习情况的报表,观察学生的学习变化,进而为学生设计相应的教学评价。

三、结语

总而言之,对小学科学学科来讲,虚拟仿真实验融入课堂教学不是取代常规实验教学,而是将其融入教学活动中,在恰当的环节用于突破重难点,从而有效地达成教学目标。为使虚拟仿真实验有效融入小学科学课堂教学,教师需要在课前调查分析学情,设计融入虚拟仿真实验;课上综合运用虚拟实验和传统实验,做到“虚”“实”结合突破教学重难点;课后对学生学习情况进行评价,关注学生的学习效果,系统思考、科学设计教学各环节,提升学生在科学知识、科学探究、科学技能及解决问题的能力,培养学生的综合素养。

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