淺談利用數(shù)字探究實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展與提高

李海鋒

摘 要：網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展使學(xué)習(xí)進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，如何通過(guò)數(shù)字探究促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展與提高，改進(jìn)教法，創(chuàng)新教學(xué)，制定相對(duì)應(yīng)的策略成為需要學(xué)校和社會(huì)探討的問(wèn)題。本文結(jié)合學(xué)生通過(guò)數(shù)字探究實(shí)驗(yàn)實(shí)例來(lái)完善中學(xué)理化生科學(xué)的教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，提升教師自身素養(yǎng)，拓展學(xué)生信息素養(yǎng)教育。通過(guò)集體的智慧發(fā)揮好新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，解決數(shù)字傳感器在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，最終提高課堂教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：提升素養(yǎng);改進(jìn)教法;創(chuàng)新教學(xué);發(fā)揮優(yōu)勢(shì)

隨著數(shù)字化信息技術(shù)的普及，數(shù)字化教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)最活躍、發(fā)展最山迅速、影響范圍最廣泛的技術(shù)領(lǐng)域之一，影響著教育發(fā)展的各個(gè)方面。數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的廣泛應(yīng)用使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)教育已經(jīng)成為必然。數(shù)字化探究融合了獲取信息、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平的高低直接關(guān)系到在未來(lái)職業(yè)中的綜合競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新能力。

一、學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)教育的現(xiàn)狀與必要性

近年來(lái)，我國(guó)也高度重視公眾科學(xué)素養(yǎng)的提高，中國(guó)科協(xié)于九十年代初開(kāi)展了我國(guó)公眾科學(xué)素養(yǎng)的試驗(yàn)性調(diào)查，于1992、1994、1996、2001和2003年我國(guó)進(jìn)行了五次全國(guó)性的公眾科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查。歷次調(diào)查顯示，我國(guó)公眾科學(xué)素養(yǎng)雖逐漸提高，但也不容樂(lè)觀。具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公眾比例1996年為0.2%，2001年的1.4%，2003年為1.98%。1992年，歐共體公眾科學(xué)素養(yǎng)水平達(dá)到5%;1991年，日本達(dá)到3%。2000年，美國(guó)公眾的科學(xué)素養(yǎng)比重已達(dá)到了17%。對(duì)比之下，我國(guó)的國(guó)民素質(zhì)處于非常落后的狀況。

二、利用數(shù)字探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)

（一）培養(yǎng)信息收集與綜合能力。對(duì)于提取、整合信息來(lái)說(shuō)，超強(qiáng)的信息意識(shí)是應(yīng)具備的素質(zhì)之一，所謂的信息收集是指多方收集、整理、分析來(lái)自各個(gè)方面或各個(gè)領(lǐng)域的信息，將這些信息運(yùn)用到編輯工作中，更好的為實(shí)驗(yàn)探究服務(wù)。數(shù)字化時(shí)代背景下，整合獲得信息的渠道更加暢通，獲得信息的內(nèi)容更加豐富，如果能編輯好這些信息，將會(huì)提高自己的編輯工作效率。為此，可以通過(guò)數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)操作獲取信息，判斷分析出所收集信息的內(nèi)涵及其利用價(jià)值，在自己的實(shí)驗(yàn)探究準(zhǔn)備資料。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法

1.在課程內(nèi)容中進(jìn)行小組合作，著重動(dòng)手操作，培養(yǎng)自主提取信息能力。在課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)特征來(lái)確定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)設(shè)立合適的教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，根據(jù)學(xué)生的技能水平以案例或項(xiàng)目的形式創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)內(nèi)容。適應(yīng)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展要求，在教學(xué)內(nèi)容與課程標(biāo)準(zhǔn)中打破學(xué)生利用專業(yè)技術(shù)完成單項(xiàng)任務(wù)的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)運(yùn)用信息技術(shù)獲取、傳輸、存儲(chǔ)、分析與應(yīng)用信息的能力。

2.選擇合適的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法有助于學(xué)生信息素養(yǎng)教育。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)完成“任務(wù)”來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)、獲得技能并形成能力。在任務(wù)中強(qiáng)化問(wèn)題，以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，在教師的指導(dǎo)下分析并解決問(wèn)題。這種以問(wèn)題為中心的任務(wù)驅(qū)動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和實(shí)踐能力的提高。通過(guò)任務(wù)讓學(xué)生利用信息技術(shù)自主地生成自己的知識(shí)體系，能夠獨(dú)立思考問(wèn)題并找到解決問(wèn)題的方法，以激起學(xué)生進(jìn)行知識(shí)探索的欲望與動(dòng)力。

3.充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)直觀教學(xué)的優(yōu)勢(shì)來(lái)提升學(xué)生的創(chuàng)新性網(wǎng)絡(luò)能力，學(xué)會(huì)創(chuàng)新性網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)是學(xué)生發(fā)展的內(nèi)在要求。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的各種輔助教學(xué)手段與信息化教學(xué)支持平臺(tái)的建立是非常有必要的。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源能為學(xué)生提供多媒體的交互界面，提供大量的知識(shí)與信息，同時(shí)又不受時(shí)間地域的限制，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的形象化、選擇性與交互性更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)還可以實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，既要符合大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，同時(shí)也要滿足優(yōu)等生和較差生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

（三）優(yōu)化評(píng)價(jià)方式是鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)踐操作過(guò)程的有機(jī)組成部分。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式只注重學(xué)習(xí)結(jié)果的考察而忽略了過(guò)程性評(píng)價(jià)的重要作用。改變以前的以教師評(píng)價(jià)為主，讓學(xué)生參與到評(píng)價(jià)中來(lái)，以此建立更合理的評(píng)價(jià)方案。過(guò)程性評(píng)價(jià)可以詳細(xì)地記錄學(xué)生工作過(guò)程中的所有成果，而非單一結(jié)果的量化評(píng)價(jià)。學(xué)生參與的動(dòng)態(tài)自評(píng)和互評(píng)可以培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程的自我評(píng)價(jià)，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。結(jié)果性評(píng)價(jià)同樣可以采用教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)的方式進(jìn)行，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)，完善自己的學(xué)習(xí)成果，以激發(fā)學(xué)生下一輪學(xué)習(xí)的興趣。

（四）培訓(xùn)教師利用數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)教育不僅僅是教師的責(zé)任，也是學(xué)校教輔部門(mén)的責(zé)任，同時(shí)還需要社會(huì)的教育支持。創(chuàng)新教學(xué)一方面通過(guò)全面推進(jìn)教師課內(nèi)實(shí)施外，另一方面學(xué)校可以建立校本模式，完善教育活動(dòng)體系。三是通過(guò)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的巨大影響力和輻射力，為學(xué)生素養(yǎng)教育活動(dòng)創(chuàng)造良好的環(huán)境，讓網(wǎng)絡(luò)成為實(shí)施科學(xué)素養(yǎng)教育和宣傳的載體和途徑。

教師作為科學(xué)素養(yǎng)教育的承擔(dān)者之一，作為創(chuàng)新教育的引領(lǐng)者，應(yīng)當(dāng)結(jié)合知識(shí)教育，與時(shí)俱進(jìn)，積極創(chuàng)新，不但要提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，還要將科學(xué)素養(yǎng)教育融入到課程教學(xué)內(nèi)容中，使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)與問(wèn)題式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的綜合信息技術(shù)能力，動(dòng)手操作能力。在教學(xué)中充分利用數(shù)字化探究的教育方式，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，使學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)中掌握信息技術(shù)操作所有的功能學(xué)會(huì)批判性地分析信息，提高科學(xué)素養(yǎng)，參與社會(huì)進(jìn)步，充分發(fā)揮數(shù)字化探究在創(chuàng)新教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。

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