黃莉 吳怡 劉明娣

摘 要：文章介紹了移動終端無線同屏技術(shù)的構(gòu)建以及在小學科學實驗教學的一些具體應(yīng)用，為小學科學實施教學提供了一種新穎的教學方式，該教學方式不僅能優(yōu)化多媒體在小學科學實驗教學的輔助作用，而且對小學科學實驗教學具有較大實踐意義。

關(guān)鍵詞：無線同屏技術(shù)；小學科學；實驗教學

作者簡介：黃莉、吳怡、劉明娣，福建師范大學光電與信息工程學院。（福建 福州 350007）

中圖分類號：G622 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）34-0083-04

無線同屏技術(shù)具有實時傳輸、高清放大、操作簡便、高度兼容、成本低廉等特點，受到越來越多的一線教師的關(guān)注和使用。目前，移動終端無線同屏技術(shù)已廣泛應(yīng)用于中學物理、化學、生物等學科的實驗教學，同時，移動終端無線同屏技術(shù)也慢慢走進小學課堂，尤其在小學英語、美術(shù)課使用的比較多。例如：用智能手機輔助小學英語課堂評價，可以實時記錄、實時分享，便于積累、靈活方便，優(yōu)勢可謂顯而易見。利用無線同屏技術(shù)可以更好地進行示范、展示、評價等教學環(huán)節(jié)，它不僅有利于促進教學容量的增加、教學內(nèi)容呈現(xiàn)方式的多樣化，而且對教師教學模式的變化、學生學習方法的改進乃至對師生溝通、互動方式都產(chǎn)生了深刻的影響。雖然移動終端無線同屏技術(shù)已經(jīng)在小學課堂教學中開始應(yīng)用，但是在小學科學實驗教學中的應(yīng)用和研究較少。

2017年教育部新頒布的《義務(wù)教育小學科學課程標準》在教學媒體部分首次明確提出：“現(xiàn)代教學媒體及技術(shù)可以為科學知識的學習服務(wù)，也可以為科學探究的學習服務(wù)，利用數(shù)字化信息技術(shù)進行科學探究，通過互聯(lián)網(wǎng)收集數(shù)據(jù)，利用動畫技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境?！蹦壳拔覈^大部分小學每間教室都配備了臺式電腦、實物投影儀、電子白板以及液晶電視等基本多媒體設(shè)備，已經(jīng)具備實現(xiàn)無線同屏技術(shù)的硬件設(shè)備要求。因此，在小學科學實驗教學中使用移動終端無線同屏技術(shù)進行教學具有可操作性和可行性。

一、小學科學實驗教學簡述

1. 小學科學實驗。小學科學是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然學科，也是以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的基礎(chǔ)課程。小學科學實驗是小學科學的重要內(nèi)容，實驗貫穿于整個小學科學的課程學習當中。科學實驗的學習能為學生正確地認識事物規(guī)律提供依據(jù)，有效激發(fā)學生學習科學的興趣，有利于提高學生的觀察能力、動手操作能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和想象力，有利于逐步培養(yǎng)學生的提出問題、收集和處理信息的能力、分析問題以及解決問題的能力。因此，小學科學實驗教學在小學科學課程中具有重要的作用。

2. 目前我國小學科學實驗教學現(xiàn)狀。2009年11月，中華人民共和國教育部下發(fā)了《中小學實驗室規(guī)程》后，小學科學實驗受到越來越多的一線小學科學教師和家長的重視，我國小學科學實驗的地位得到明顯的提升。但是，目前我國小學科學實驗教學還存在很多不足，例如：

（1）傳統(tǒng)的小學科學實驗教學中缺少生動、形象的實驗教學資源，大大降低了學生學習科學實驗的興趣；

（2）在實驗過程中，教師在講臺上演示實驗時，對于一些反應(yīng)較快的實驗現(xiàn)象或者實驗中的細微變化，學生難以清晰、完整地觀察；

（3）在實驗記錄的過程中，教師無法及時給予學生指導和幫助，師生之間缺少有效的溝通和交流，導致學生實驗方案的設(shè)計存在問題，實驗操作錯誤、收集實驗數(shù)據(jù)的方法不恰當以及實驗數(shù)據(jù)分析不夠全面，使學生的實驗結(jié)果不準確；

（4）教師沒有及時對學生的實驗結(jié)果進行有效的評價，甚至經(jīng)常忽略學生的實驗結(jié)果，導致學生不重視實驗結(jié)論。同時，教師對學生的實驗成績的評價方式比較單一。

二、教學中移動終端無線同屏技術(shù)的構(gòu)建

1. 無線同屏技術(shù)定義。部分學者認為無線同屏是用無線的方法把移動設(shè)備里的多媒體內(nèi)容傳送到顯示設(shè)備上，或者是將其操作過程屏幕鏡像到顯示設(shè)備上。筆者認為無線同屏技術(shù)是利用無線WIFI網(wǎng)絡(luò)，將智能手機、平板等智能移動終端的屏幕畫面，同步顯示在投影儀或外設(shè)顯示器上的一項技術(shù)。

2. 無線同屏技術(shù)的連接和使用方法。本文主要介紹iOS系統(tǒng)和Andriod系統(tǒng)的兩種移動終端系統(tǒng)通過無線同屏軟件實現(xiàn)無線同屏技術(shù)。無線同屏軟件實現(xiàn)無線同屏技術(shù)需要傳送端（Source）、接收端（Sink）、傳送端與接收端在同一局域網(wǎng)三個基本條件。

若教師使用iOS系統(tǒng)的移動終端智能手機，由于iOS系統(tǒng)采用AirPlay Mirroring技術(shù)，每臺iOS系統(tǒng)的移動終端都有自帶屏幕鏡像功能，無需建立傳送端。第一步：建立接收端。教室的電腦是Windows系統(tǒng)，需要在教室的電腦下載并安裝iTools，打開iTools在“我的設(shè)備”點擊“Air Player”安裝軟件。同時保證教室的電腦和iPhone在同一局域網(wǎng)。第二步：打開iPhone的“屏幕鏡像”與教室的電腦進行匹配連接，連接成功就可以實現(xiàn)無線同屏。

教師使用Andriod系統(tǒng)的移動終端智能手機時需要采用Miracast技術(shù)。第一步：建立傳送端，在Andriod系統(tǒng)的智能手機上下載并安裝手機版的“一鍵投屏”軟件；第二步：建立接收端，在教室電腦上安裝電腦版的“一鍵投屏”軟件；第三步：讓教室的電腦和Andriod系統(tǒng)的智能手機處于同一局域網(wǎng)，打開智能手機的“一鍵投屏”搜索傳送端進行自動連接，連接成功后就可以實現(xiàn)無線同屏。建構(gòu)iOS系統(tǒng)和Andriod系統(tǒng)的兩種移動終端通過無線同屏軟件實現(xiàn)無線同屏技術(shù)如圖1所示：

3. 無線同屏技術(shù)的優(yōu)點。

（1）無線傳輸，采用無線WIFI傳輸，擺脫傳統(tǒng)的有線傳輸，可以拿著移動終端自由走動。

（2）實時傳輸、高清放大，對視頻、音頻、圖片等內(nèi)容進行實時傳輸，傳輸?shù)囊曨l、圖片都能高清且放大呈現(xiàn)。

（3）操作簡便、高度兼容，安裝簡單、使用方便。大部分的無線同屏軟件對移動終端都有很高的兼容性。

（4）成本低廉，在移動終端上可以免費下載安裝無線同屏軟件，不需要購買新的設(shè)備。

三、利用無線同屏技術(shù)解決小學科學實驗教學問題的路徑探析

1. 教師利用移動終端無線同屏技術(shù)讓實驗教學資源豐富多彩。移動終端具有下載圖片、視頻和安裝各種APP軟件的功能。例如：在科教版科學六年級上冊第三單元“能量”的第三課“電磁鐵的磁力（一）”的新課導入環(huán)節(jié)里，教師把在智能手機上收集到的電鈴和吸塵器的結(jié)構(gòu)圖、電磁起重機和磁懸浮列車工作原理的微課小視頻等，通過無線同屏技術(shù)在教室進行實時傳輸播放，可以讓學生更加生動、形象的了解電磁體在生活中的應(yīng)用。對學生來說，它不僅滿足了學生的學習需求，而且激發(fā)了學生繼續(xù)學習電磁鐵的興趣；對教師來說，既幫助教師省時、高效的備課，又豐富了小學科學實驗教學的資源。另一方面，教師還可在智能手機上下載并安裝星圖、谷歌星空、實時溫度計、噪音測試儀等各種APP軟件作為實驗教學資源。這樣可以彌補傳統(tǒng)小學科學實驗教學中實驗儀器的精確度低和易老化、容易損壞的缺點，進一步豐富小學實驗教學的資源。

2. 教師利用移動終端無線同屏技術(shù)幫助學生設(shè)計合理的實驗方案。在“電磁鐵的磁力（一）”中，本實驗方案設(shè)計的重難點在于設(shè)計對比實驗，通過控制變量檢驗線圈圈數(shù)對磁力大小的影響。在學生設(shè)計實驗方案的過程中，教師可以利用移動終端的拍照和圖片編輯功能，教師一邊巡視一邊用智能手機將所有小組的實驗方案拍照。選擇其中一組或多組實驗方案，通過無線同屏技術(shù)把照片實時傳輸展示在教室大屏幕上，并直接在照片上進行標注和修改。如圖2所示，在怎樣改變線圈圈數(shù)大小條件中，之前的數(shù)據(jù)分別是1圈、2圈、3圈。經(jīng)過多次討論后，全班同學一致認為線圈圈數(shù)相差10圈會讓實驗效果更明顯。最后選用10圈、20圈、30圈這三組數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的實驗教學相比，教師直接在照片上對實驗方案進行修改，移動終端無線同屏技術(shù)在實驗設(shè)計中增加了師生、生生交流的機會，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)。

3. 教師利用移動終端無線同屏技術(shù)實時放大、高清呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象。在教師演示實驗或者學生分組實驗時，可把移動終端的錄像功能和無線同屏技術(shù)實時、高清傳輸?shù)膬?yōu)點相結(jié)合，讓實驗現(xiàn)象能實時播放、局部放大甚至反復慢速回放，全方位的將實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)出來。例如：在“電磁鐵的磁力（一）”中，學生在分組實驗前，教師需要給學生說明如何制作電磁鐵以及記錄電磁鐵吸附回形針個數(shù)的方法。在教師制作電磁鐵時，智能手機能清晰拍攝到在大鐵釘?shù)碾娋€朝一個方向均勻的纏繞。它不僅可以放大細節(jié)，而且能重復播放制作電磁鐵的過程。教師還可以配合視頻再次詳細的講解，加深學生的印象，使學生能正確掌握實驗的操作方法并減少實驗的誤差。

4. 教師利用移動終端無線同屏技術(shù)培養(yǎng)學生正確記錄實驗數(shù)據(jù)的方法。在“電磁鐵的磁力（一）”的學生分組實驗中，學生需要記錄電磁鐵線圈的圈數(shù)和吸引回形針的個數(shù)。教師用智能手機把每組學生填寫的實驗記錄表拍照并保存，有目的的選擇兩組不同的學生實驗數(shù)據(jù)照片進行比較。如圖3所示，同屏兩組不同的實驗數(shù)據(jù)：第一組在不同的圈數(shù)只記錄一次實驗數(shù)據(jù)，第二組在不同的圈數(shù)分別記錄三次實驗數(shù)據(jù)并求出平均值。通過教師的引導和學生的觀察，學生會發(fā)現(xiàn)問題、學會思考，最后教師進行補充解釋。采用這樣的新穎的教學方式，教師不僅能及時糾正學生錯誤的記錄方法，提高學生實驗數(shù)據(jù)的準確性和可信度，還能更好地深化探究式的實驗教學方式。最重要的是可以使學生養(yǎng)成良好的實驗記錄習慣，進一步提高學生的科學素養(yǎng)。

5. 教師利用移動終端無線同屏技術(shù)能及時有效地對學生實驗結(jié)果進行評價。相對于傳統(tǒng)的小學科學實驗評價，利用移動終端無線同屏技術(shù)能及時、省時地對學生的實驗結(jié)果作出評價?！半姶盆F的磁力（一）”的實驗結(jié)論為：線圈的圈數(shù)越多，電磁鐵的磁力越大；線圈的圈數(shù)越少，電磁鐵的磁力越小。首先，教師通過移動終端無線同屏技術(shù)能展示全班同學的實驗結(jié)果，這樣的方式讓學生知道實驗結(jié)論不是由班級里一個人或者某一組的實驗結(jié)果得到，而是通過全班同學共同努力得出的實驗結(jié)論，有助于提高學生的成就感和自信心。其次，教師把實驗中學生錯誤的實驗操作進行回放，一邊回放一邊糾正學生的錯誤操作。這樣的教學方法能及時給予學生評價和幫助，讓學生更好地歸納和總結(jié)。最后，教師還能對每個小組的實驗結(jié)果進行系統(tǒng)并完整的保存，為學生多樣化的學習評價做好準備。同時，教師還能合理利用這些圖片和視頻資源進行教學總結(jié)和反思。

將現(xiàn)代技術(shù)與實驗教學的思想進行優(yōu)化和整合，使用同屏技術(shù)輔助小學科學的實驗教學，不僅優(yōu)化了多媒體輔助教學，而且還能提高小學科學實驗教學的效益，具有較大的實用價值和實踐意義。

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責任編輯 陳 晨