APP在小學科學實驗教學中的應用效果分析

楊飛

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.122

摘? 要 隨著信息技術的迅速發(fā)展和智能終端類設備的普及使用，APP的出現(xiàn)為教育者和學習者提供了豐富的資源和新穎的學習平臺?；谛W科學實驗教學現(xiàn)狀，選擇并試用幾種APP，通過分析總結，為小學科學實驗教學提供新的思路。

關鍵詞 APP;小學科學;實驗教學;科學素養(yǎng);Star Walk;形色;NB光學實驗

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）21-0122-03

1 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。”要推進信息技術與教育教學深度融合，就必須關注信息技術在教學中的創(chuàng)新應用。相較其他學科而言，小學科學是一門以實驗為基礎的學科。在“互聯(lián)網+”大背景下，現(xiàn)代信息技術與中小學各個學科的融合是必然的趨勢[1]，使用信息化教育技術輔助傳統(tǒng)實驗教學，能夠收到更理想的教學效果。

2 適合小學科學實驗教學的幾種APP

實驗教學不僅是小學科學教學過程中非常重要的一個組成部分，而且是培養(yǎng)學生動手能力和探究能力的重要途徑。然而，很多實驗涉及的知識和技能遠離學生的生活，導致學生學起來比較吃力、乏味。在實際的實驗教學中，有一些實驗比較復雜，加上教學條件的限制，很多教師無法將實驗器材準備齊全，這使得一些實驗教學受到阻礙，導致學生對相關知識的理解產生困難。如果只是單純地用講授法進行教學，學生的聽課欲望勢必減退，學習熱情也會減弱，相應的科學素養(yǎng)也難以培養(yǎng)。

筆者通過在小學科學實驗教學中多次嘗試使用APP輔助實驗教學，發(fā)現(xiàn)這些APP不僅操作簡單、使用方便，還能節(jié)省不少準備實驗器材的時間。同時，一些比較難以操作的實驗、缺乏實驗器材的實驗、遠離學生生活范圍的實驗，都能通過相應的APP來解決。

APP是application的簡寫，簡言之，就是適用于智能終端的應用服務。APP是一種新的工具、新的呈現(xiàn)方式，它更加重視用戶的體驗和創(chuàng)新的思維。APP應用的產生伴隨著智能手機和平板電腦的發(fā)展，尤其是目前移動終端技術走進校園，登上教學課堂的舞臺，APP的發(fā)展更是如虎添翼，應用前景更為廣泛。

目前應用市場里面的APP層出不窮、種類繁雜，涵蓋人們生活的方方面面。隨著智能終端的興起和移動化學習的需求，各APP開發(fā)團隊針對中小學教育開發(fā)了各種APP。通過探索應用，本文精選了幾種適合小學科學實驗教學的APP，如表1所示。

3 幾種APP在小學科學實驗教學中的應用初探

“Star Walk”APP的應用? 蘇教版《科學》六年級上冊第四單元“探索宇宙”主要教學內容包括介紹月球、太陽系、星空和探索無限宇宙。在進行這一單元的教學時，教師往往會遇到兩個問題：一是學生缺少相關的觀察體驗和認識，缺乏豐富的空間想象能力，導致這部分內容學起來比較抽象，難以理解;二是這一單元的內容不能通過真實的實驗直觀形象地展示出來，多是采用文字描述和圖片來幫助學生理解、加深記憶，學生學起來枯燥、乏味。

運用“Star Walk”APP（圖1）生動、形象地模擬太空環(huán)境，不僅能直觀地展示宇宙中星體的實時運行情況，而且能查閱不同星座的位置。更為驚喜的是該APP還配有背景音樂，在使用時仿佛置身于宇宙中遨游探索，讓學生有了實際動手操作的可能性，很好地解決了觀察與認知方面的問題。

在學習“看星座”這一課時，學生可以選擇不同的方式去觀察自己感興趣的星體和星座。一種是手動模式，即需要學生自己滑動屏幕，根據(jù)已有的相關信息去查找。比如學生比較感興趣的北斗七星，它屬于大熊星座，大熊座屬于北天星座;從圖形上看，北斗七星位于大熊的尾巴。有了這些信息，學生很快就能找到大熊座，進而找到北斗七星。另外一種是自動模式，即將星體或星座的名字輸進搜索框，就可以馬上到達需要的界面。除了位置的顯示，每個星體和星座也有對應的文字和圖片介紹，學生完全可以通過自主學習和探索獲得直觀的認識，避免了教師在課堂上進行枯燥乏味的灌輸而導致學生學習興趣下降的問題。

由此可見，利用APP輔助實驗教學，不僅能吸引學生的注意力，提升學生的探究興趣，還能讓學生在實際操作中更好地進行觀察和思考，加深對所研究問題的理解[2]。這樣就讓原本遙不可及的宇宙近距離呈現(xiàn)在學生眼前，加深學生的認知印象，學生的探究能力和創(chuàng)新能力也有一定的提高。

“形色”APP的應用? 在學習“校園里的植物”一課時，為了讓學生有更直觀的體驗，教師一般會將學生帶出教室，到學校四周觀察不同的植物。這個時候，學生會向教師問問題，如這種植物叫什么名字，那種植物又叫什么名字。遇到這種情況，教師難免會顯得比較尷尬，畢竟植物的種類實在太多，不認識的也不在少數(shù)。

有了“形色”APP，只要將攝像頭對準植物特征明顯的地方，比如葉子、花、果實等，就會出現(xiàn)一些植物的名稱;每一種植物都會有很多圖片，點進去查看圖片，再對比需要識別的植物，最終確定該植物的準確名稱。遇到實在確認不了的植物，還可以求助APP內部的專業(yè)人士。對于每一種植物，“形色”APP都配有相應的詩詞，還有相關的介紹，如花卉趣聞、種植要點以及附近的植物景點攻略。這就給教師提供了一個將課堂教學延伸到課外的途徑，對于感興趣的植物，教師可以鼓勵學生利用課余時間到附近景點去做更多的觀察，還可以借機指導學生撰寫觀察小論文。通過該APP的使用，學生可以認識更多的植物，同時了解跟這種植物相關的詩詞和養(yǎng)護知識。在這個過程中，學生不僅收獲了知識，而且陶冶了情操，實在是一舉多得。在無形中，學生的學習能力和探究能力也得到提高。

“NB光學實驗”APP的應用? 在學習“光的行進”時，小孔成像實驗一直是個難點，不管是教師演示還是學生自己完成，實驗效果都不好。通過傳統(tǒng)的實驗器材操作，很難發(fā)現(xiàn)小孔成像規(guī)律，主要原因包括：一是蠟燭的高度要調整好，偏高或偏低都會影響成像，但是蠟燭在燃燒過程中的高度一直在發(fā)生變化，導致現(xiàn)象不明顯;二是由于教室的光線過強，導致蠟燭火焰通過小孔成的像不清晰;三是在實驗室配套的實驗裝置中，雖然蠟燭、小孔屏、成像屏的位置可以移動，但是因為蠟燭火焰大小的限制，導致三者位置必須相距很近時成像才會清晰，這不利于學生發(fā)現(xiàn)小孔成像的規(guī)律。

通過使用“NB光學實驗”APP，在模板里面選取小孔成像裝置，通過改變蠟燭、小孔屏、成像屏三者的位置關系，就能很清楚地發(fā)現(xiàn)成像規(guī)律。為了更好地展示實驗效果，可以同時選取兩組器材做對比實驗，讓學生更快、更準確地發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律。該軟件還可以用來同時演示“光的反射” “光的折射”以及“光的混合”等實驗，如圖2所示。

4 APP應用于小學科學實驗教學的效果分析

APP的使用激發(fā)了學生的學習熱情? 蘇教版《科學》六年級上冊“探索宇宙”單元，一般采用模型來加深學生的認識和理解。除此之外，教師還會搜集一些文字資料和圖片、視頻資料用來輔助教學，但這樣的教法往往因為操作性不強，導致學生的學習熱情不高，參與度不夠，教學效果不佳。

APP對學生來說并不陌生，但在課堂上使用APP來學習卻是新鮮的事物。筆者在嘗試用“Star Walk”APP進行輔助教學時，在打開APP的那一刻，學生就被APP虛擬的宇宙環(huán)境吸引住了，伴隨著背景音樂的響起，瞬間就安靜下來。在講解APP的相關操作時，學生聽得異常認真，生怕錯過某個細節(jié)。在操作過程中不斷有學生高呼“找到了、找到了”，那種情形就像得到了自己最想要的寶貝一樣，情不自禁地歡呼起來。教師在巡視過程中發(fā)現(xiàn)班級里再也沒有當“觀眾”的學生，每個人都在平板上忙碌地滑動著手指。在匯報環(huán)節(jié)，學生的表現(xiàn)也非常驚艷，知識掌握情況令人滿意。興趣是最好的老師。通過APP的使用，提高了學生學習的興趣，讓學生有了實驗操作的欲望，實驗教學效率得到提高。

APP的使用為教師增添了輔助教學手段? 傳統(tǒng)的實驗教學都要借助實驗器材，而有些實驗卻難以通過簡單的實驗器材發(fā)現(xiàn)實驗的本質現(xiàn)象。在學習“光與色彩”這一單元時，通過實驗，學生需要構建“光的反射”和“光的折射”這兩個科學概念。借助常見的實驗器材，如鏡子、激光燈、裝有水的水槽等，學生能夠觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，即光發(fā)生了反射和折射現(xiàn)象。實驗結束后，讓學生匯報什么是光的反射和折射時卻難住了他們，更別提畫兩者的光路圖了。實驗現(xiàn)象如此明顯，為什么學生講不出實驗結論呢？究其原因，在于學生通過實驗僅僅發(fā)現(xiàn)了實驗的表層現(xiàn)象，而光的傳播路徑才是更深層次的實驗現(xiàn)象，它是幫助學生構建這兩個科學概念的關鍵點。只有讓學生發(fā)現(xiàn)光的路徑，才能幫助學生理解，進而構建這兩個科學概念。

應用“NB光學實驗”APP，學生不僅能親自操作，在實驗中還會顯示兩種現(xiàn)象對應的光路，通過發(fā)現(xiàn)光路的特點，讓學生加深對“光的反射”和“光的折射”這兩個概念的理解。相較于教師干巴巴的講解，使用APP輔助實驗教學，能幫助學生觀察到更深層次的實驗現(xiàn)象，從而構建科學概念。

APP的使用讓學生的課外探究更主動? 課外實驗是對課內教學的延伸和加強，不僅能進一步鞏固學生對書本知識的掌握程度，還能培養(yǎng)學生的學習興趣和自主探索精神[3]。一些科學實驗不可能在一節(jié)課內完成，這就需要學生在課外繼續(xù)探究。但在實際操作過程中，學生很難將科學實驗延伸到課外，主要原因在于學生的自主性不足和缺乏必要的技術支持。如在“看月亮”這一課，需要學生持續(xù)一個月的時間觀察月亮的變化，最后能堅持下來的學生寥寥無幾。教師在與學生的溝通中發(fā)現(xiàn)，在不借助觀察工具的情況下，在城市的夜晚是很難觀察到月亮的，自然這一學習目標就無法達成。有了“Star Walk”APP，學生就可以用它觀察一個月內月相的變化，進一步認識月球每天、每月的運動模式。

在課堂上體驗使用“形色”APP辨別各種植物后，學生對認識植物的興趣得到極大的提升。很多學生利用周末時間到附近的公園、植物園去認識各種植物，并做成相關PPT，在上課時與同學進行分享。在這個過程中，學生既體驗到成功的喜悅，又鍛煉了自主學習和自主探究的能力。

5 結語

新課改背景下，小學科學教學更加注重對學生的學習興趣和學習主動性的培養(yǎng)。恰當?shù)貞肁PP輔助實驗教學，在促進學生快樂學習的同時，也能讓科學實驗課堂更生動、更高效、更富感染力，讓學生對科學探究更有興趣和動力，課堂參與度也得到提高，從而提升教學質量。

參考文獻

[1]樊世靜，王家乾.“互聯(lián)網+”背景下的小學科學教學[J].中國校外教育，2016（4）：22.

[2]杜伯霜，杜玉.APP在小學科學教學中的分類應用[J].中小學數(shù)字化教學，2018（2）：79-80.

[3]李振乾.淺談基礎化學實驗教學[J].教育教學論壇，

2014（47）：156-157.