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摘 要:前段时间,常州市学科带头人徐春明老师给我们展示了一节数字技术支持下的科学课《冷热和温度》,颇受启发,感慨万千。
关键词:科学课; 课堂启示
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2015)01-084-001
在这个高新技术飞速发展的时代,物联网、大数据、移动互联、3D打印、平板电脑终端系统课堂模式等大批新技术的涌现,为我们的课堂带来了很多便利,同时也可以有效弥补科学课堂现在实验装置不足,克服传统课堂局限。下面我就围绕徐老师的课堂中新技术的应用,及对未来科学课堂的可能性改变做粗浅的讨论。
一、四个亮点
亮点一:使用电子温度计对热水变凉的过程进行连续的测量
传统的《冷热和温度》课堂上,连续测量一杯热水变凉的过程采用的都是手持式玻璃温度计,这种温度计测量过程中存在诸多缺点:1.不容易操作;2.刻度过细;3.属于是玻璃制品,易碎。而徐老师这次使用电子温度计对水温变化进行了测量,克服了传统测量方法带来的弊病。尤其在连续测量水温的过程中更加方便,简化了实验装置,而且获得准确的数据,为接下来分析数据奠定了基础。
亮点二:利用无线网络覆盖下的平板电脑终端系统,提供电子温度计使用方法的指导
本节课,面对电子温度计的使用,教师没有过多的语言上的指导,也没有传统课堂上使用PPT呈现这些扩展性信息,而是将相关的使用方法指导以图片、文字及视频的形式,存储在平板电脑中。这样,学生在电子温度计的使用时,遇到困难可以随时去点击相应的学习内容进行反复的学习,更能彰显学习任务的灵动性和学生学习的自主性,满足学生的个性需求。
亮点三:借助无线网络覆盖下的平板电脑终端系统,利用EXCRL对学生测量的数据进行处理
徐老师利用平板电脑的终端功能,实现了学生实验数据及时传输功能,使得学生测量出来的不同时间段的不同温度的数据能够及时汇总到教师机的EXCEL上,并能通过相关的操作(如借助公式与函数的计算、排序、筛选等)将数据间的关系挖掘出来。与此同时,他还用图表的形式进行了更为直观的表达,即通过可视化方式清晰展示。
这种DIKW金字塔式(数据date、信息information、知识knowledge、智慧wisdom)教学过程至少有着这样一些意义:首先,“热水变凉”数据来源于学生,是学生通过计时、电子温度计实时测量得来的,富有真实性,并贴近学生生活经验,这样能够激发学生兴趣,调动学生积极性,并使得学生试图发掘数据之间的关系成为可能;其二,这些具有统计价值及潜在意义的数据收集上去后,通过Excel的相关操作,对数据进行处理、加工,明确数据之间的关系,便于学生形成有意义的信息。其三,徐老师再通过“哪个时间段降温比较快?哪个时间段降温比较慢?”“为什么会先快后慢?”“可能降温到什么程度?”三个问题促使学生将收集的数据信息加工成为知识――热水变凉的过程是先快后慢,并且当与室温相同时便不再下降。再进一步明确如何去利用这些数据,为什么要使用这些数据,形成终身受用的智慧。
亮点四:利用手机QQ和电脑QQ之间的推送功能,实现学生实验现场场景的实时无线传输
教学过程中,徐老师用手机对学生使用电子温度计测量水温的过程,以及取得相应数据进行拍摄,图片通过手机QQ推送到教师机上,让每个孩子的完成过程显现在大屏幕上,让师生共同评析。这个环节做到了关注全体学生,关注学生思维、操作过程,实现了不断调整教学进度,将教与学,学与教,学与学有效整合。
二、两个建议
1.对无线网络的使用建议
既然是无线网覆盖下的平板电脑智能终端课堂,那么对网络的可靠性和可用性提出较高的要求。而事实是:在课堂上容易产生网络故障,导致无法进行正常教学。临时搭建的网络不能承载过多的客户访问,学生点击视频后,加载时间相对较长,影响正常教学任务的完成。所以在搭建无线网络时,一定要从硬件及软件方面对网络设备及管理进行科学的规划,改善网络性能,突破性能瓶颈,提高可用性。
2.对平板电脑的使用建议
平板电脑的操作熟练与否,是与以平板电脑为终端设备的课堂教学效果好坏直接相关的。而并不是每个教师都像徐春明老师这样既具有丰富的科学教学经验,又具有良好信息技术素养的复合型人才,也不是每个学生都能熟练操作平板电脑的必要功能,所以,之前要对教师和学生进行平板电脑常用功能的操作培训,并针对有代表性的问题形成教师操作手册,学生操作手册,以问答形式展示,分发到教师和学生手上,方便他们操作,从而对教师的专业发展起到好的作用,为课堂教学奠定基础,提高师生的信息素养。
三、两个设想
1.物联网实验室的建立
物联网是工作平台与模块化设备一体化的操作平台,它提供集成监控屏幕,各种传感器、执行操作、开关、监控仪表、串口插槽等,对操作台上的所有元器件,均提供便利的插口,便于操作,采用可视化的监控软件,界面友好。它还可以通过可视控制系统、环境监测系统、远程控制系统等物联传感设备与学校养殖园,种植园等形成数字化系统,收集、处理、发布从园区观测到的信息,分享养殖、种植经验。科学课既可以获得有关植物和动物方面直观的素材,又可以从中选取众多素材融入到方法技能单元的教学里,如《交流》、《质疑》,从而为小学科学教育服务。
2.3D打印的应用进课堂
3D打印是通过电脑控制把打印材料一层层叠加,最终把计算机上的模型数据变成实物。作为一种“快速成型技术”,无需机械加工,无需任何模具,低成本而不失真实。这种技术对于我们小学科学来说有重要价值。我们学科中有许多模型的建立,如水的自然界循环、土壤结构、地球模型等内容,学生理解起来会碰到困难,如能用3D打印出来,使之变成实物,无疑能够化难为易,提高他们的学习兴趣。更重要的是,我们科学教师和学生在教与学的过程中,往往有许多自制教具的灵感或设计方案,却因为材料或加工困难而放弃,现在3D可以高效,高精度地将教具打印出来,而教师所需要做的仅是将零件的三维模型设计好。
数字化学习是时代发展对教师提出的新要求,信息化的发展带动了教育信息化的变革,所有这些都要求我们教师用新技术的眼光来审视教学,来组织教学,只要我们敢于尝试,用心发现,新技术就能让我们的科学课堂焕发更加亮丽的生命色彩。
关键词:科学课; 课堂启示
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2015)01-084-001
在这个高新技术飞速发展的时代,物联网、大数据、移动互联、3D打印、平板电脑终端系统课堂模式等大批新技术的涌现,为我们的课堂带来了很多便利,同时也可以有效弥补科学课堂现在实验装置不足,克服传统课堂局限。下面我就围绕徐老师的课堂中新技术的应用,及对未来科学课堂的可能性改变做粗浅的讨论。
一、四个亮点
亮点一:使用电子温度计对热水变凉的过程进行连续的测量
传统的《冷热和温度》课堂上,连续测量一杯热水变凉的过程采用的都是手持式玻璃温度计,这种温度计测量过程中存在诸多缺点:1.不容易操作;2.刻度过细;3.属于是玻璃制品,易碎。而徐老师这次使用电子温度计对水温变化进行了测量,克服了传统测量方法带来的弊病。尤其在连续测量水温的过程中更加方便,简化了实验装置,而且获得准确的数据,为接下来分析数据奠定了基础。
亮点二:利用无线网络覆盖下的平板电脑终端系统,提供电子温度计使用方法的指导
本节课,面对电子温度计的使用,教师没有过多的语言上的指导,也没有传统课堂上使用PPT呈现这些扩展性信息,而是将相关的使用方法指导以图片、文字及视频的形式,存储在平板电脑中。这样,学生在电子温度计的使用时,遇到困难可以随时去点击相应的学习内容进行反复的学习,更能彰显学习任务的灵动性和学生学习的自主性,满足学生的个性需求。
亮点三:借助无线网络覆盖下的平板电脑终端系统,利用EXCRL对学生测量的数据进行处理
徐老师利用平板电脑的终端功能,实现了学生实验数据及时传输功能,使得学生测量出来的不同时间段的不同温度的数据能够及时汇总到教师机的EXCEL上,并能通过相关的操作(如借助公式与函数的计算、排序、筛选等)将数据间的关系挖掘出来。与此同时,他还用图表的形式进行了更为直观的表达,即通过可视化方式清晰展示。
这种DIKW金字塔式(数据date、信息information、知识knowledge、智慧wisdom)教学过程至少有着这样一些意义:首先,“热水变凉”数据来源于学生,是学生通过计时、电子温度计实时测量得来的,富有真实性,并贴近学生生活经验,这样能够激发学生兴趣,调动学生积极性,并使得学生试图发掘数据之间的关系成为可能;其二,这些具有统计价值及潜在意义的数据收集上去后,通过Excel的相关操作,对数据进行处理、加工,明确数据之间的关系,便于学生形成有意义的信息。其三,徐老师再通过“哪个时间段降温比较快?哪个时间段降温比较慢?”“为什么会先快后慢?”“可能降温到什么程度?”三个问题促使学生将收集的数据信息加工成为知识――热水变凉的过程是先快后慢,并且当与室温相同时便不再下降。再进一步明确如何去利用这些数据,为什么要使用这些数据,形成终身受用的智慧。
亮点四:利用手机QQ和电脑QQ之间的推送功能,实现学生实验现场场景的实时无线传输
教学过程中,徐老师用手机对学生使用电子温度计测量水温的过程,以及取得相应数据进行拍摄,图片通过手机QQ推送到教师机上,让每个孩子的完成过程显现在大屏幕上,让师生共同评析。这个环节做到了关注全体学生,关注学生思维、操作过程,实现了不断调整教学进度,将教与学,学与教,学与学有效整合。
二、两个建议
1.对无线网络的使用建议
既然是无线网覆盖下的平板电脑智能终端课堂,那么对网络的可靠性和可用性提出较高的要求。而事实是:在课堂上容易产生网络故障,导致无法进行正常教学。临时搭建的网络不能承载过多的客户访问,学生点击视频后,加载时间相对较长,影响正常教学任务的完成。所以在搭建无线网络时,一定要从硬件及软件方面对网络设备及管理进行科学的规划,改善网络性能,突破性能瓶颈,提高可用性。
2.对平板电脑的使用建议
平板电脑的操作熟练与否,是与以平板电脑为终端设备的课堂教学效果好坏直接相关的。而并不是每个教师都像徐春明老师这样既具有丰富的科学教学经验,又具有良好信息技术素养的复合型人才,也不是每个学生都能熟练操作平板电脑的必要功能,所以,之前要对教师和学生进行平板电脑常用功能的操作培训,并针对有代表性的问题形成教师操作手册,学生操作手册,以问答形式展示,分发到教师和学生手上,方便他们操作,从而对教师的专业发展起到好的作用,为课堂教学奠定基础,提高师生的信息素养。
三、两个设想
1.物联网实验室的建立
物联网是工作平台与模块化设备一体化的操作平台,它提供集成监控屏幕,各种传感器、执行操作、开关、监控仪表、串口插槽等,对操作台上的所有元器件,均提供便利的插口,便于操作,采用可视化的监控软件,界面友好。它还可以通过可视控制系统、环境监测系统、远程控制系统等物联传感设备与学校养殖园,种植园等形成数字化系统,收集、处理、发布从园区观测到的信息,分享养殖、种植经验。科学课既可以获得有关植物和动物方面直观的素材,又可以从中选取众多素材融入到方法技能单元的教学里,如《交流》、《质疑》,从而为小学科学教育服务。
2.3D打印的应用进课堂
3D打印是通过电脑控制把打印材料一层层叠加,最终把计算机上的模型数据变成实物。作为一种“快速成型技术”,无需机械加工,无需任何模具,低成本而不失真实。这种技术对于我们小学科学来说有重要价值。我们学科中有许多模型的建立,如水的自然界循环、土壤结构、地球模型等内容,学生理解起来会碰到困难,如能用3D打印出来,使之变成实物,无疑能够化难为易,提高他们的学习兴趣。更重要的是,我们科学教师和学生在教与学的过程中,往往有许多自制教具的灵感或设计方案,却因为材料或加工困难而放弃,现在3D可以高效,高精度地将教具打印出来,而教师所需要做的仅是将零件的三维模型设计好。
数字化学习是时代发展对教师提出的新要求,信息化的发展带动了教育信息化的变革,所有这些都要求我们教师用新技术的眼光来审视教学,来组织教学,只要我们敢于尝试,用心发现,新技术就能让我们的科学课堂焕发更加亮丽的生命色彩。