◇邱繼榮（廣東：佛山市南海高新區(qū)塘聯(lián)小學(xué)）

一、數(shù)字化的概念及內(nèi)涵

狹義的數(shù)字化主要應(yīng)用于企業(yè)之中，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過程中更加注重?cái)?shù)字技術(shù)本身的基礎(chǔ)作用。一般數(shù)字化主要將數(shù)字技術(shù)作為一種商業(yè)模式工具，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)政府以及企業(yè)工作效率的目的。就像我們了解到的，數(shù)字化為信息化快速發(fā)展提供了可能性。與傳統(tǒng)信息化相比，在各個(gè)領(lǐng)域，通過數(shù)字技術(shù)可促進(jìn)行業(yè)具有非常明顯的發(fā)展優(yōu)勢，雖然數(shù)字化技術(shù)是在信息化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的，但它擺脫了傳統(tǒng)的僵硬的信息化服務(wù)模式。數(shù)字化技術(shù)能夠促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)要素實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的部門分工到通過網(wǎng)絡(luò)合作以及提高生產(chǎn)率的目的。并且數(shù)字化技術(shù)能夠保證相關(guān)組織實(shí)時(shí)了解各種組織內(nèi)部的動(dòng)態(tài)的所有信息，并及時(shí)做出相關(guān)實(shí)時(shí)優(yōu)化決策，以合理配置組織內(nèi)部資源，適應(yīng)社會(huì)不穩(wěn)定的競爭環(huán)境，進(jìn)而獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，而對于教學(xué)活動(dòng)，數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)整合相關(guān)學(xué)習(xí)資源、進(jìn)而拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野的目的，以保證教學(xué)質(zhì)量的提高，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

二、數(shù)字化技術(shù)融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要性

（一）幫助小學(xué)生了解最新科技成果

隨著社會(huì)的發(fā)展，當(dāng)下小學(xué)科學(xué)教育必須緊跟科學(xué)發(fā)展，幫助學(xué)生及時(shí)了解最新的科學(xué)技術(shù)成果，信息社會(huì)的發(fā)展基礎(chǔ)是傳感器技術(shù)新技術(shù)革命，同時(shí)這是數(shù)字實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。距今四十年前，傳感器具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。?dāng)時(shí)，傳感器技術(shù)的發(fā)展引起了美國和日本的高度重視。

隨著我國信息技術(shù)在近階段的飛速發(fā)展，傳感器技術(shù)在生活中隨處可見，在我國工業(yè)發(fā)展與社會(huì)生活中，傳感器已經(jīng)顯示出非常明顯的潛力。目前，生活中普遍使用數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)而來的傳感器。例如，由距離傳感器控制的門和紅外傳感器電梯在日常生活中很常見。此外，學(xué)校也廣泛使用傳感器，例如，公共場所的溫度傳感器等。傳感器已經(jīng)平靜地滲透到我們的日常生活中，這也讓我們體驗(yàn)和感受到傳感器技術(shù)的無限魅力。除了傳感器外，數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)的相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展還有許多，通過將數(shù)字化技術(shù)融入科學(xué)教學(xué)中，對于幫助小學(xué)生了解最新科技成果有著非常大的作用。

（二）豐富小學(xué)科學(xué)教學(xué)方式以及內(nèi)容

培養(yǎng)小學(xué)生掌握科學(xué)探究方法是在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中非常重要的教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)探究的邏輯主要包括以下幾個(gè)步驟。首先是問題的提出、假設(shè)、計(jì)劃、證據(jù)收集、信息處理以及工作人員的相互溝通。小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中往往會(huì)組織各種各樣的科學(xué)研究活動(dòng)以確保學(xué)生能積極參與到教學(xué)之中。而通過合理地利用數(shù)字化技術(shù)不僅可以幫助學(xué)生從困難的數(shù)據(jù)處理任務(wù)中解脫出來，并保證學(xué)生有更多的時(shí)間考慮邏輯以及其他的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更注重科學(xué)方法的研究。這不僅為學(xué)生開展更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)提供了更多的時(shí)間，而且可以為不同層次學(xué)生之間進(jìn)行合作與交流提供機(jī)會(huì)；除此之外，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的過程中，學(xué)會(huì)用科學(xué)思想解決問題、掌握更多的科學(xué)技能、培養(yǎng)學(xué)生對基本科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)精神是非常重要的。在教學(xué)活動(dòng)中，傳統(tǒng)的教育實(shí)現(xiàn)激發(fā)學(xué)生的興趣往往是通過圖像或動(dòng)畫對相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行講解，而通過數(shù)字化技術(shù)融入課堂上，可以使學(xué)生更廣泛地接觸和理解先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，幫助學(xué)生拓寬知識(shí)面以及提高科學(xué)技能。

（三）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

利用數(shù)字化技術(shù)，并利用小學(xué)生好奇心重等心理特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和數(shù)字化技術(shù)特點(diǎn)可以在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行高效教學(xué)。第一，從思維品質(zhì)這一方面來講，當(dāng)下，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生的思維逐漸從經(jīng)驗(yàn)化轉(zhuǎn)向理論化，初步具備了獨(dú)立提出假設(shè)并證明自己的結(jié)論的能力。

在當(dāng)下的教育環(huán)境下，如何促進(jìn)學(xué)生抽象邏輯思維的成功轉(zhuǎn)化的問題是非常重要與關(guān)鍵的。數(shù)字化技術(shù)可以通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M，動(dòng)態(tài)直觀地提供課堂科研活動(dòng)的信息，從特定的思維方式轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄蟮倪壿嬎季S，能極大促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)水平。此外，小學(xué)生的邏輯思維，效率隨著教學(xué)的深入有了顯著的提高，在各個(gè)方面都有了較高的長進(jìn)。在教學(xué)過程中，尋找新的認(rèn)知工具來驗(yàn)證客觀事實(shí)已成為一件必要的事情。數(shù)字實(shí)驗(yàn)技術(shù)不僅可以幫助學(xué)生在科學(xué)研究中控制和改變變量，實(shí)現(xiàn)模擬情況更符合現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)情況，從而實(shí)現(xiàn)對研究活動(dòng)進(jìn)行更加仔細(xì)地觀察。還可以通過拓展促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)他們不愿意關(guān)注和面對但有趣并對他們的生活有幫助的材料。最后，小學(xué)生對于外界有著強(qiáng)烈的求知欲與好奇心，數(shù)字化技術(shù)當(dāng)下被認(rèn)為是一種新型的現(xiàn)代教育技術(shù)，具有不可否認(rèn)的優(yōu)勢，首先，數(shù)字實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠準(zhǔn)確、定量地描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有較高的空間抽象性，時(shí)間感知精度非常高。其次，數(shù)字化技術(shù)融入課堂為培養(yǎng)小學(xué)生用科學(xué)思想解決問題和提高小學(xué)生的科學(xué)探索精神提供了很好的途徑。

三、數(shù)字化技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）利用圖像處理軟件進(jìn)行優(yōu)化

由于小學(xué)生缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，這造成了他們抽象思維能力不強(qiáng)的現(xiàn)象，但將抽象事物具體圖像化之后，小學(xué)生將很容易理解和記住。數(shù)字化在圖像領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，其中包括圖像根據(jù)不同分類標(biāo)準(zhǔn)分類以及使用相關(guān)圖像處理軟件對圖像進(jìn)行優(yōu)化。通過數(shù)字化技術(shù)對小學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，它不僅形象化地讓小學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，而且可以將抽象問題描述為具有形狀、色彩、意義三大記憶元素的教學(xué)內(nèi)容。并且在教學(xué)過程中，將傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體相結(jié)合，通過創(chuàng)設(shè)特定的教學(xué)情境，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行線性描述，從而促進(jìn)教師更有邏輯以及系統(tǒng)地引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，實(shí)現(xiàn)鍛煉學(xué)生形象語言能力以及視覺思維的目的。最經(jīng)典的教學(xué)是對小學(xué)生教授“春夏秋冬的演變”，這能夠直觀地讓小學(xué)生了解四季變換以及萬物生長的具體過程。在教學(xué)過程中，學(xué)生能夠直觀地感受到植物生長以及枯敗的具體過程，以及代表四季的氣候，這能夠極大提高小學(xué)生的綜合素養(yǎng)。除此之外，對小學(xué)生形成與生命有關(guān)的態(tài)度和情感價(jià)值觀具有非常重要的意義。

（二）利用移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行教學(xué)

近些年，移動(dòng)設(shè)備被人們廣泛利用于學(xué)習(xí)娛樂及工作，通過長時(shí)間的探索，人們發(fā)現(xiàn)QQ 和微信等流行社交工具具有參與教學(xué)活動(dòng)的潛力。在課余時(shí)間老師可以在這些平臺(tái)發(fā)布相關(guān)的有趣信息，并可以充分利用碎片的時(shí)間討論課程內(nèi)容以及課外有趣的科學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)幫助課堂教學(xué)的目的。除此之外，通過這些平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)不僅可以為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)條件，還可以及時(shí)發(fā)布簡單學(xué)習(xí)資料，方便師生雙向交流，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的目的。

（三）利用數(shù)字化技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)

要想培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，首先要確保學(xué)生對科學(xué)知識(shí)的基本概念有很好的理解，并且對于科學(xué)課堂的教學(xué)知識(shí)有著良好的掌握方法，另外理解科學(xué)技術(shù)對社會(huì)的影響也是非常必要的，以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室對于小學(xué)生科學(xué)教育有著非常重要的作用。與此同時(shí)，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)過程中，擁有使用先進(jìn)的工具和設(shè)備以及了解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系的機(jī)會(huì)。例如在學(xué)習(xí)二氧化碳對于地球氣候的影響的課程中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法難以檢測工廠以及汽車尾氣排出的二氧化碳的量以及二氧化碳對于氣候的影響。利用數(shù)字儀器，可以方便直觀地了解汽車以及工廠生產(chǎn)過程中二氧化碳的產(chǎn)生以及原因，并可以直觀地展現(xiàn)二氧化碳對于全球溫度以及海平面的影響，使小學(xué)生認(rèn)識(shí)到二氧化碳對于地球氣候的影響。此外，如上文所述，傳感器現(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用于生活的方方面面，在數(shù)字化技術(shù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，低年級的學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)生活中常見的傳感器設(shè)備的工作原理。

四、以數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量科學(xué)教學(xué)

（一）合理使用數(shù)字化技術(shù)資源

由于各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同，對于教育的投入存在著非常大的差異。眾所周知，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，數(shù)字化技術(shù)有著非常積極的作用。當(dāng)下由于經(jīng)濟(jì)原因?qū)е麓蟛糠謱W(xué)校的設(shè)備無法滿足師生利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的需求。因此，任教的科學(xué)課程教師必須對數(shù)字化教學(xué)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃以及合理利用。首先科學(xué)教師需要對小學(xué)科學(xué)教材要有非常深入的認(rèn)識(shí)，能夠做到詳細(xì)分析整個(gè)教材。當(dāng)能夠通過實(shí)踐直觀地進(jìn)行教學(xué)，就避免使用數(shù)字化技術(shù)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)。當(dāng)教學(xué)內(nèi)容非常抽象、不易觀察時(shí)，使用數(shù)字化技術(shù)設(shè)備能夠幫助學(xué)生充分理解教學(xué)內(nèi)容以及直觀地體驗(yàn)課程中的實(shí)驗(yàn)，此時(shí)，數(shù)字化技術(shù)設(shè)備是非常必要的。運(yùn)用以上的原則，科學(xué)教師可以制定出一份最適合數(shù)字化技術(shù)設(shè)備的使用計(jì)劃，通過計(jì)劃對各個(gè)班級的教學(xué)進(jìn)行整體調(diào)配，實(shí)現(xiàn)合理以及組織課程的目的，通過有限的信息技術(shù)設(shè)備發(fā)揮信息技術(shù)在科學(xué)教學(xué)中的作用。

（二）鼓勵(lì)科學(xué)教師應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)

在推進(jìn)數(shù)字化技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)思想解決問題和培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)精神的同時(shí)，現(xiàn)代教育在數(shù)字化應(yīng)用方面對我國的科學(xué)教師提出了更高的要求。其中掌握互聯(lián)網(wǎng)的基本操作以及將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效地應(yīng)用于工作和學(xué)習(xí)是對一個(gè)科學(xué)教師的基本要求。使用互聯(lián)網(wǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程的關(guān)鍵。然而在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過程中，小學(xué)生常常遇到很多問題，并且有一些問題與課本內(nèi)容毫無關(guān)系，這要求科學(xué)教師具備非常大的知識(shí)儲(chǔ)備量，能對學(xué)生進(jìn)行必要的全面的指導(dǎo)。在指導(dǎo)的過程中，如果能結(jié)合科學(xué)課程的特點(diǎn)，并通過合理運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，就能很容易突破科學(xué)教學(xué)過程中最重要、最困難的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)以及學(xué)生有效學(xué)習(xí)的目的。因此當(dāng)下的教學(xué)環(huán)境要求教師必須熟練地運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢可以在信息時(shí)代引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的創(chuàng)新學(xué)習(xí)。如在《地震的成因及作用》這堂課中，在學(xué)生學(xué)習(xí)地質(zhì)方面的知識(shí)時(shí)，可以知道地震的產(chǎn)生原因是由地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞而引起的，通過使用數(shù)字技術(shù)能夠幫助學(xué)生直觀地學(xué)習(xí)到造成板塊邊沿以及板塊內(nèi)部產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)和破裂而引起的地震以及影響。

數(shù)字化技術(shù)融入科學(xué)教學(xué)，最重要的是數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用必須著眼于科學(xué)教學(xué)的目的。在教學(xué)過程中，教學(xué)中心要明確，使數(shù)字化技術(shù)服務(wù)于具體教學(xué)內(nèi)容，不能盲目對感興趣的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。另外，在教學(xué)過程中，要從易到難，不能直接對難度高并且邏輯性強(qiáng)的內(nèi)容直接教學(xué)。在學(xué)習(xí)過程中，由于小學(xué)生自律性差，教師必須時(shí)刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及相關(guān)動(dòng)向，杜絕學(xué)生瀏覽與課程完全無關(guān)的內(nèi)容。另外，目前數(shù)字化技術(shù)在科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用有限，并且存在著教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置不完善的問題。除此之外，相關(guān)教師的綜合能力不能滿足數(shù)字化技術(shù)融合的科學(xué)教學(xué)的問題仍然存在，這些問題都需要改進(jìn)。數(shù)字化技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的結(jié)合不僅可以使小學(xué)生通過數(shù)字化技術(shù)工具進(jìn)行更為高效的學(xué)習(xí)，并且還可以深入地了解科學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)部原理，通過數(shù)字化技術(shù)融入科學(xué)教學(xué)，對于培養(yǎng)小學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新技能具有非常大的促進(jìn)作用。