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浅谈传感器在小学科学探究课堂教学中的应用

2017-10-09徐诚万乃萍

读写算·教研版 2017年3期
关键词:课例照度传感器

徐诚++万乃萍

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2017)03-079-01

《小学科学课程标准》中说道:“小学科学是一门基础性课程。通过小学科学课程的学习,能够使学生体验科学探究的过程,初步了解与小学生认知水平相适应的一些基本的科学知识。小学科学课程是一门实践性课程。探究活动是学生学习科学的重要方式。”而科学探究的主要特点是以证据为基础,运用各种信息分析和逻辑推理得出结论,公开研究结果,接受质疑,不断更新和深入。在叶澜教授的报告“‘生命·实践教育学派教育信条”第五条也写道:“学科教学和综合活动是学校教育的特殊性的体现,是师生在学校承担社会责任的具体表现,也是师生学校生活的基础性构成。”这是“生命·实践”学派对学校最大量存在的日常、基本活动之概括。在学科教学方面,教学改革需要深度开发学科内涵的育人价值。就我们科学学科而言,科学学科的育人价值主要体现在以下四点:获得科学知识、形成科学技能、发展科学思维、培育科学精神。其中科学思维就是用科学的方法进行思维,它是科学方法在个体思维过程中的具体表现。科学思维就是一种实证的思维方式,一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。

一、关注教学细节,促进学生科学思维的发展

1、重“实证意识”之意,轻“完美结论”之形。关注实验后数据的采集和分析,尽可能减少一些估测、主观的结果,而以准确的數据来呈现。如在教学《亮暗与照度》一课,对于照度的大小不能光凭肉眼来分辨“亮”还是“暗”,而需要用照度计来测量准确的数据;在教学《神奇的水琴》一课,也不能凭人耳分辨声音的高低,而需要用到“示波器”软件采集声音分析得出其准确的频率数据;而在《声音的强弱》一课中,对于音量的变化不能仅仅靠耳朵来分辨其强弱变化,而需要用专业的分贝计来测量得出准确的数据。我们也需要尽可能地呈现各小组的实验数据,特别是对“极端数据”不回避,而是作为生成性资源进行合理利用,与学生一起分析这些极端数据以及可能产生的原因,引导他们反思实验过程中是否存在操作错误、推理过程是否合理、并鼓励他们再次、多次实验。让学生明白实事求是是重要的科学精神,科学是讲究证据的,而不是看是否与他人数据相同。

2、重“逻辑思维”之意,轻“愉快活动”之形。关注探究活动的思维含量,活动前先思考,该怎么做,为什么这么做,有序计划培养思维的条理性;活动时思考,观察到什么事实,还能怎样改进做得更好;活动后更是加强思考,从实验中获得了哪些事实,分析事实(数据)作出合理的解释,培养思维的逻辑性和严密性。如在教学《怎样移动重物》一课时,在学生探究实验获取了多组数据后,引导学生对数据进行归类分析,发现不同数据间的共同规律,形成对杠杆原理的多角度解释;又如《国旗怎样升上去》一课在学生已有经验的基础上重视探究活动前的假设环节、设计实验环节和实验后的数据分析环节以及对假设的回应环节。这样的学习活动,学生既形成了研究”力”的基本方法结构和过程结构,也逐步理解了实验的结论是需要用实验来证明的,科学思维就是一种实证的思维方式,一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。

二、合理利用传感器,开发学科内在的育人价值

在小学科学探究课堂教学中,传感器的应用有着举足轻重的作用。那么在小学科学课堂教学中,有哪些传感器适用呢?我做了一些简单的收集。

1、声音传感器。虚拟仪器 0.94绿色版,软件用途:示波器软件,电脑连接麦克风以后可以用麦克风搜集声音,并测出所搜集到的声音的频率,下载地址:http://www.onlinedown.net/soft/634855.htm#down。相关课例《神奇的水琴》。

2、分贝仪:Sound Meter,软件用途:测量声音的音量大小。适用平台:android,可用于android手机或者android平板,利用手机或者平板自带的麦克风搜集声音并测出其音量,下载地址:http://www.onlinedown.net/soft/601014.htm#down。相关课例《声音的强弱》。

3、传感器工具箱SPARKvue 2.6.0.10。下载网址: https://www.25pp.com/ios/detail_688929/。适用平台:需要 iOS 7.0 或更高版本。与 iPhone、iPad 和 iPod touch 兼容。Android版下载地址:http://downloadapk.net/down_SPARKvue.html。可用于android手机或者android平板。

传感器工具箱SPARKvue内含:

照度传感器,可利用相关设备的亮度传感器测量所在位置的照度。相关课例《亮暗与照度》;

温度传感器,可利用温度探针测量探针周围固体、液体、气体的温度及变化。相关课例《冷热和温度》、《吸热和散热》;

照相机及显微镜,可利用摄像头和外置显微镜镜头利用延时摄像功能拍摄植物生长或者微观世界的长时间现象的变化。相关课例《小草喝水的秘密》、《水滴里的生物》;

陀螺仪传感器,可利用软件Star Chart Infinite(星象),用手机对准天空看到实时的所在地星座情况。适用平台android,可用于android手机或者android平板,下载地址:http://www.pc6.com/az/80858.html。联同PC版谷歌地球(Google earth)软件,下载地址:http://xiazai.zol.com.cn/detail/26/251378.shtml。共同开发神秘的星空。相关课例《看星座》。

如何在小学科学探究课堂中的应用这些传感器呢?

以上的这些传感器在小学科学探究课堂中的应用,配合学习平台,分享实验设计与数据,利于统计数据、分析数据、发现规律,实现群体间的分享、互动与评价,提高科学探究的准确性和科学性,提升实证研究的品质。一般来说,相关课例的结构如下:

首先是利用生活素材、媒体播放或情景代入等方法导入新课,让学生在生活情境中发现问题;然后利用微视频自主学习传感器的使用方法,让学生试着使用传感器进行实验初探;接着通过实验设计,平台分享,相互学习,自主完善对比试验,并通过对比试验获得相关数据;再然后让学生们通过数据上传,软件统计等方法进行聚类分析,并通过对数据的分析发现规律;最后呼应开头,联系生活,解决实际问题,拓展应用。

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