劉立云+黃淑珍

摘要：隨著教育信息化的不斷深入，模擬教學軟件在教學中的應用越來越廣泛。本文以小學科學探究課應用《影響植物生長的因素》模擬軟件為例，通過在課堂上的實際應用和問卷調查，分析和總結了模擬教學軟件應用于課堂的教學效果以及影響模擬教學軟件應用效果的原因，并針對使用模擬教學軟件的過程中存在的問題提出了改進的建議和方法。

關鍵詞：小學科學課程；探究學習；模擬教學軟件；教學效果

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2017）13/14-0077-04

● 引言

在小學科學探究課的教學中，學生親身體驗科學探索的過程，參與科學知識形成的過程，主動發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，提出假設，獲取事實證據(jù)，檢驗自己的想法，得出結論，這樣的探究學習能夠培養(yǎng)學生的科學能力、科學思維、科學態(tài)度和情感。

模擬教學軟件作為一種輔助教學的工具，其豐富的表現(xiàn)力、良好的交互性以及極大的共享性使其成為現(xiàn)代教學中不可或缺的一種工具。模擬教學軟件不僅能更加自然逼真地表現(xiàn)出視聽世界，更能將較抽象的事物具體地表示出來，使得課堂教學更加生動，也降低了教學難度。按照新課程理論的要求，要讓學習者在一定的情境下，通過探究學習、人際間的協(xié)作等活動來達到學習的目標，而多媒體課件就能很好地為課堂創(chuàng)設這樣一個情境，讓學生通過探究學習主動聯(lián)系已有的認知結構，并對這種聯(lián)系進行思考，從而使自身認知結構得到很好的發(fā)展。

● 《影響植物生長的因素》模擬教學軟件的設計

筆者設計開發(fā)了蘇教版小學科學三年級下冊第二單元第三節(jié)《影響植物生長的因素》探究型模擬軟件，并對其進行教學應用，然后對它的實施效果進行了測量。該模擬軟件是使用Flash軟件開發(fā)的。

1.模擬教學軟件教學內容結構

模擬教學軟件的教學內容分為三大部分，分別為“導入語”“動手做”和“考考你”，三個部分之間可以來回跳轉。

2.模擬教學軟件組成部分的內容和活動

（1）“導入語”部分

“導入語”部分的設計分為模擬教學軟件導入和軟件操作指南兩個內容。導入的內容是通過問題或生活現(xiàn)象等話題引發(fā)學生的思考，讓學生回憶先行知識，激發(fā)他們探究的興趣。模擬軟件操作指南的內容是通過陳述、操作演示或對話的形式來告知學生軟件使用的方法?！队绊懼参锷L的因素》導入語界面如上頁圖1所示。

（2）“動手做”部分

模擬教學軟件的動手做部分是根據(jù)教材中需要探究學習的內容設計的。其中設計了多個可控制的變量，可以增加學生與模擬軟件之間的交互，方便學生探究學習。

《影響植物生長的因素》的“動手做”部分模擬植物生長的過程。學生可以拖動土豆、豆子、芥菜三個變量來種植植物，還可以通過控制植物生長的燈光數(shù)、水量、化肥和堆肥這些變量來探究影響植物生長的因素?！队绊懼参锷L的因素》動手做探究界面如圖2所示。

（3）“考考你”部分

模擬教學軟件“考考你”部分是針對模擬軟件的探究知識和探究過程的練習題，有選擇題和簡答題兩種題型，旨在評價學生探究過程和探究結果，鞏固學生的知識?！队绊懼参锷L的因素》考考你界面如圖3所示。

● 小學科學探究課《影響植物生長的因素》的模擬教學應用效果評價

1.評價研究的方法和過程

本文主要采用問卷調查法和課堂觀察法對大同市實驗小學三年級小學生進行了模擬教學軟件教學效果的觀察和調查。問卷調查共發(fā)放問卷74份，被調查的學生大部分對本次調查采取積極配合的態(tài)度，實際收回問卷74份，問卷回收率為100%，其中有效問卷總共59份，問卷有效率為79.7%，說明調查結果基本有效，具有分析價值。

問卷的內容共分為兩大部分：一部分是被調查對象學習后的學習效果，以三維目標（知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀）為依據(jù)來調查學生的學習效果；另一部分是被調查對象對模擬教學軟件的評價，從導入語、動手做、考考你和整體評價四個方面來評價軟件。問卷共28道題目。

2.評價研究的結果分析

評價研究的結果以對學生的學習效果的問卷調查為基本依據(jù)，同時參考教師評價、課堂觀察和學生訪談的結果。

（1）模擬教學軟件對知識與技能掌握的影響

在學生使用模擬軟件后，他們在知識與技能方面的學習效果可從回憶、理解、記憶、運用、拓展五個層次來觀測和分析。

①對先行知識回憶的影響。

在使用《影響植物生長的因素》模擬軟件后，78.3%的學生是選擇優(yōu)。由此可知，探究型模擬軟件可以幫助學生實現(xiàn)對先行知識的回憶，為舊知識與新知識之間構建有效的聯(lián)系。

②對新知識的理解和記憶的影響。

學生反映應用《影響植物生長的因素》模擬教學軟件的學習效果很好。86.2%的學生表示模擬軟件能幫助理解；82.8%的學生表示模擬軟件有助于學會新知識。由此可以看出，這樣的科學課探究學習能使大部分學生學會模擬教學軟件中的知識；通過對個別學生的訪談得知，這樣的學習方式可以加深學生的記憶，特別是對新知識的記憶保持的時間長。

③對新知識在生活中的應用和與實際生活聯(lián)系的影響。

在《影響植物生長的因素》模擬教學軟件的使用中，有62.1%的學生對這項選擇優(yōu)，37.9%的學生選擇良，可見使用這種類型模擬軟件輔助教學，有助于大部分學生對知識的學習達到理解和記憶的程度，但將知識與實際生活聯(lián)系得還不夠好，這也是今后模擬教學軟件優(yōu)化的一個方向。

（2）模擬教學軟件對學習過程與方法的影響

①使用模擬教學軟件可以自己進行探究學習。

在使用《影響植物生長的因素》模擬軟件中，有72.4%的學生認為是優(yōu)，27.6%的學生認為是良。由此可知，該探究型模擬軟件的可操作性比較強，學生在沒有教師的情況下也可以自己進行探究學習。

②模擬教學軟件的可控性。

模擬軟件的可控性包括學習進度的控制和學習過程中變量的控制兩個方面。從下表的數(shù)據(jù)中可以看出，大部分學生在使用模擬教學軟件進行探究學習的過程中可以根據(jù)自己的情況來控制學習進度，對不會的知識點可以反復學習，還可以很好地控制多個變量來進行探究性的觀察、分析等學習活動。這種探究型模擬軟件的課堂使用的一個優(yōu)勢是，克服了教師在教學中不能及時了解學生的學習情況、不能及時輔導個別學生學習的難題。它使學生的學習效率在很大程度上得到了提高，也使教學從以教師活動為主轉變?yōu)橐詫W生活動為主。

（3）模擬教學軟件對情感態(tài)度與價值觀的影響

①對學習興趣的影響。

在使用模擬教學軟件進行探究學習后，超過85%的學生對這種學習方式很感興趣，因為在學習過程中，完全由學生自己來掌握學習的節(jié)奏和進度，模擬現(xiàn)實的探究過程也充滿了樂趣。因此，大部分學生愿意以后經(jīng)常用這樣的探究型模擬軟件來學習科學知識。

②對價值觀的影響。

使用模擬教學軟件的探究課使學生對科學知識的學習充滿了信心。使用《影響植物生長的因素》模擬軟件后，有86.2%的學生認為自己可以學好科學知識。由此可見，相較于平時上課的情況，學生更有信心在這種學習方式下學會相應的科學知識。

③對學生注意力保持的影響。

對于模擬教學軟件是否有利于學生在學習過程中保持注意力，調查數(shù)據(jù)顯示，有54%的學生認為在使用模擬軟件的探究過程中容易走神。

● 影響探究型模擬教學軟件應用效果的原因分析

從上述結果分析來看，在科學課上使用探究型模擬教學軟件的總體教學效果較好，能夠培養(yǎng)學生的探究思維和探究能力，讓其對知識的學習更加深刻。但也發(fā)現(xiàn)存在一些問題影響使用探究型模擬教學軟件。

1.學校對科學課程的重視程度比較低

盡管我國的教育一直在不斷改革，從提倡素質教育開始，推進到新課程改革，其政策和規(guī)章制度也在不斷完善，但是在基層學校的實施和執(zhí)行始終是一個短板。很多學校為了提高“升學率”，只注重幾門應試的文化課；教師為了完成學校的應試任務，一味地迎合學校的要求，不僅不重視科學素養(yǎng)教育，有的甚至占用科學教育的時間來上文化課。這顯然不利于學生素質的發(fā)展。

2.開展探究性學習的困難

雖然探究學習能帶給學生很大的自主性，但實施起來仍存在很多問題，具體如下：①教師組織探究性教學的能力不強；②能力較差的學生在探究學習中可能收獲較少；③學生不能把握住探究學習的重點；④部分學生不參與探究活動；⑤學生忽視模擬軟件的知識性。

3.多媒體課件的局限性

模擬軟件在情感交流方面的局限性：許多課件更多地偏向于功能的開發(fā)，而對學生情感方面的考慮較少，這樣容易減少學生與教師的情感交流，不利于學生情感的發(fā)展。模擬教學軟件在設計方面的局限性：設計者往往關注模擬教學軟件功能的復雜程度，而忽視了其在實際應用中的具體情況。

● 結論

通過對模擬教學軟件《影響植物生長的因素》的使用的研究，筆者認為探究型模擬教學軟件有效地支持了科學探究學習。然而，模擬軟件及其使用也存在有待改進的地方。為了切實提高模擬教學軟件的教學效率，筆者建議從以下兩個方面來改進。

模擬教學軟件設計的改進：從教師的訪談和學生個別訪談可知，模擬軟件整體分為三個部分（導入語、動手做、考考你）相對比較合理。通過對教學效果的調查分析，設計者在模擬軟件設計時可以增加一個“教你小知識”部分，顯示軟件中所有應該學到的知識，以便學生查閱和學習相應的科學知識。

模擬教學軟件應用的改進：①教師要結合實際情況來導入，不能完全依賴模擬軟件中的導入，這樣可以避免有些學生使用模擬軟件時，不看導入或不認真看導入所導致的不知所云的情況發(fā)生。②教師要適時地進行引導和總結，由于探究內容的抽象程度和每位學生探究能力的不同，有的學生容易得出探究結果，而有的學生很難探究出正確的結果，這就需要教師及時發(fā)現(xiàn)探究過程中的重難點，適時地對學生進行引導，幫助他們得出正確的探究結果。③教師要及時對個別學生進行輔導。由于學生在學習過程中產(chǎn)生的問題不盡相同，所以教師要根據(jù)每位學生的不同情況進行輔導，使他們的問題能夠得到及時的解答。

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作者簡介：劉立云（1978.7—），女，山西平遙人，山西大同大學教育科學與技術學院講師，碩士，主要研究方向為混合式學習、微課、翻轉課堂、數(shù)字化學習資源的建設。