应用数字技术优化科学实验教学

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　　近些年来，信息技术不断发展，对人们的生活产生了巨大的影响，特别是在教育领域，数字技术彻底改变了传统的教学方式。例如在小学科学实验教学过程中，运用数字技术可以将小学实验的详细过程直观地展现在学生面前，从而增加学生对实验的理解，改善小学实验教学方法，有效提高教学实验教学的效果。本文对数字技术进行了介绍，重点阐述了数字技术如何提升小学科学实验教学的效率，旨在为提升小学科学实验教学质量提供参考。
　　小学科学实验是小学的重要教学内容之一。实验学科具有促进学生手脑并用，激發学生主动探究知识的作用。但是受传统教学观念的影响，当下很多小学在进行科学实验过程中，其教学的效果却差强人意。究其原因，主要是因为学生只是在机械地完成教师所布置的任务，或者只是进行验证性的实验，教师在进行教学设计时没有重视学生主动进行实验探究的行为，这就导致学生参与度低、积极性不强，对科学实验这门课难以产生足够的兴趣。另外，传统的教学方式是以教师为主体，学生只是被动地接受教师所安排的实验课程，更难以体现学生在课堂上的主体地位。而在小学实验教学过程中引入数字技术以后，就能彻底改变学生被动的现状。由于数字技术可以更加直观形象地将实验的过程展示给学生，特别是对于那些步骤复杂、现象不明显的实验作用更好，因此运用数字技术可以优化小学科学实验教学效果。
　　一、运用数字传感，提高定量实验的精准性
　　在小学科学实验教学过程中，经常会遇到一些复杂的定量实验，这对于学生来说操作过程比较烦琐，而且更难以全面深刻地理解实验原理。运用数字传感技术就可以帮助学生得到准确的实验数据，而且更能直观形象地将数据展现在学生面前，使学生能够更加理性地分析实验的发生原理，这对于学生培养严谨的科学思维具有重要作用。例如在小学科学《摩擦力的秘密》这一实验课中，传统的操作方法是学生用弹簧测力计拉着物体在桌面上进行匀速运动，以便于测定两个物体在运动过程中产生的摩擦力大小，在操作中不但要保证拉动物体做的是水平直线运动，而且还要保证物体所做的是匀速运动，这种操作要求对于小学生来说几乎很难准确完成，因此在实验时测得数据就会有很大误差，最终会影响学生对实验数据的科学分析和正确的判断。而将数字传感技术引入实验课堂中，就能有效避免学生操作不当产生的误差，能够更加准确地测得摩擦力的大小。而对于学生来说，在实验时合理利用数字传感器就能够亲手测得摩擦力的大小，且不需要担心由于操作不当产生的误差，并且保证了对比实验中其他因素不变，从而使实验获得的数据更加准确，这样学生就能够通过所得到的实验数据对影响摩擦力的因素进行定量分析，培养学生良好的理性思维。
　　二、运用数字仿真技术，提高模拟实验的直观性
　　学科学实验是帮助学生认识生活中自然现象的有效途径，也培养学生理性的科学思维。但是在具体的实验过程中，有些实验需要很大的场地和空间，有的则需要很严苛的实验条件才能顺利进行实验。受客观条件的限制，很多小学科学实验无法真正开展，而引入数字仿真技术就可以解决这一难题，现在的数字模仿技术可以提高模拟实验的直观性，营造出富有真实感的实验场景，使实验的现象更加明显、实验效果更好，这在传统小学实验教学中是根本无法实现的。
　　在教学《骨骼和肌肉》一课时，在正常情况下人是很难看到的自身内部的骨骼结构的，因此很难进行直观的实验来帮助学生理解骨骼和肌肉。而引入数字仿真技术都可以很好地实现这一教学目的。我们可以利用数字仿真技术或者是X光片拍摄肌肉和骨骼，也可以利用电脑模拟的仿真软件，教师引导学生动手在电脑上对人体的骨骼进行排列，掌握人体骨骼的排列规律，然后在骨骼外添加相对应的肌肉，电脑软件对每次操作的骨骼和肌肉都有相应的名称、备注以及详细的介绍，学生通过不断的操作就可以更加直观形象地了解人体的骨骼和肌肉。
　　三、运用数字App提高自主探究的有效性
　　近些年数字App的发展速度日新月异，给教育领域带来了前所未有的变化。
　　运用数字App进行教学活动，不仅突破了时间和空间的限制，而且将教学实验以更加直观形象的知识展现在学生面前;同时数字App上有丰富的学习资源、各式各样的教学视频，学生可以运用App来进行自主学习，遇到难题可以直接在App上找到答案，也可以不断地看教学视频进行学习;甚至在数字App上可以进行自我测验，随时掌握自身的学习情况。因此我们说，数字App，既为学生提供了自主探究的条件，也促使学生更加积极主动的进行小学科学的手探究活动。
　　例如在学习《声音》这一部分内容时，我们让家长和孩子一起在课余时间，在移动终端上安装“分贝仪”App，利用自带的麦克风来测量周围的声音环境，实时记录下分贝数。将学生的探究活动延伸到了课外，随时随地都可以进行自主探究实验学习，同时也让家长认识到，移动终端有助于孩子学习，通过亲子测量，拉近了与孩子间的距离。
　　四、结语
　　总之，在小学科学实验的教学过程中，创造性地引入数字技术不仅提高了小学科学实验的教学效率，而且能够使学生更加形象直观地了解、学习小学科学知识。同时，运用数字传感技术能够有效提高教学实验的精准性，特别是针对一些操作步骤复杂、现象不明显的实验，利用数字仿真技术对实验进行模拟，能够帮助学生更好的理解实验的原理，提高学生的学习效率。
　　【作者单位：溧阳市西平小学  江苏】
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