張煜

摘要：

在智慧課堂環(huán)境下改進(jìn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的深入理解和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文以月相變化為例，探討了基于智慧課堂的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)的意義，并提出相關(guān)建議和改進(jìn)措施，以期為廣大同人提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧課堂? 小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)? 教學(xué)方式? 月相變化? 互動(dòng)性

引言

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在小學(xué)教育中具有重要的地位，它不僅可以幫助學(xué)生鞏固理論知識(shí)，還可以培養(yǎng)他們的觀察、思考和實(shí)踐能力。然而，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在一些限制，如實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、教學(xué)資源有限等。隨著智慧課堂的發(fā)展，我們有機(jī)會(huì)改進(jìn)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提供更豐富多樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。本研究以月相變化為例，旨在探究如何在智慧課堂環(huán)境下改進(jìn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性

在小學(xué)科學(xué)教育中傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在一些局限性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常依賴于教師的指導(dǎo)和演示，學(xué)生的參與度和實(shí)踐能力發(fā)展受到限制。學(xué)生往往只能作為觀察者和記錄者，缺乏積極的實(shí)踐體驗(yàn)和思維參與。

2.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源有限，限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和探索空間。

3.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)容易受到時(shí)間和空間的限制，無法滿足學(xué)生的個(gè)性化多樣化學(xué)習(xí)需求。

智慧課堂技術(shù)在教育領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。智慧課堂技術(shù)可以提供豐富的教學(xué)資源和工具，如多媒體教學(xué)材料、在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、虛擬實(shí)境等，為小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的可能性。通過智慧課堂技術(shù)，學(xué)生可以進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)、模擬操作，實(shí)時(shí)觀察和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象和原理的理解。智慧課堂技術(shù)還可以促進(jìn)學(xué)生的互動(dòng)和合作，通過在線討論和共享平臺(tái)，學(xué)生可以互相交流和學(xué)習(xí)，拓寬視野和思維。

二、基于智慧課堂的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)策略

（一）教學(xué)資源的數(shù)字化和虛擬化

教學(xué)資源數(shù)字化，是指將大量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、資料和資源以數(shù)字化的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和傳播，這樣學(xué)生可以通過智慧課堂平臺(tái)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間和時(shí)間。

教學(xué)資源虛擬化可以提供豐富多樣的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為學(xué)生提供更多實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)。通過虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)嘗試，觀察和分析不同情境下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高其實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。

（二）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)的另一個(gè)重要策略是基于智慧課堂實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析。在智慧課堂技術(shù)的支持下，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲取實(shí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以通過智慧課堂平臺(tái)進(jìn)行分析和可視化呈現(xiàn)，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和規(guī)律。實(shí)時(shí)采集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有助于學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和推理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和數(shù)據(jù)分析能力。

（三）促進(jìn)互動(dòng)性和個(gè)性化學(xué)習(xí)

實(shí)現(xiàn)互動(dòng)性和個(gè)性化學(xué)習(xí)是基于智慧課堂改進(jìn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的重要策略之一。在智慧課堂技術(shù)的支持下，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)與教師、同學(xué)之間的互動(dòng)和合作。學(xué)生可以通過智慧課堂平臺(tái)與教師進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，提出問題、討論實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，并獲得即時(shí)的反饋和指導(dǎo)。智慧課堂技術(shù)還可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化需求和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇適合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力。

三、以月相變化為例的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)實(shí)踐

（一）設(shè)計(jì)和實(shí)施基于智慧課堂的月相變化實(shí)驗(yàn)

在以月相變化為例的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)和實(shí)施基于智慧課堂的月相變化實(shí)驗(yàn)包括以下步驟。

步驟一：確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們的目標(biāo)是讓學(xué)生能夠觀察和理解月相的變化規(guī)律，探索月亮的不同形狀和陰影的形成原因，以及月相與日出日落時(shí)間的關(guān)系。

步驟二：制訂實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括具體的實(shí)驗(yàn)步驟、所需的實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備，以及實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。例如，實(shí)驗(yàn)步驟包括觀察月亮的形狀和亮度、記錄月相變化的時(shí)間和日期、觀察月相與太陽(yáng)位置的關(guān)系，等等。實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備包括投影儀或電子白板，用于展示月相變化的圖像和視頻；實(shí)驗(yàn)箱中的傳感器，用于數(shù)據(jù)采集；筆記本，用于記錄；等等。

步驟三：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料

在實(shí)施實(shí)驗(yàn)之前，我們需要準(zhǔn)備好所需的實(shí)驗(yàn)材料。這包括月相變化的圖像和視頻素材、實(shí)驗(yàn)箱中的傳感器，以及學(xué)生使用的記錄表格和筆記本等。確保所有實(shí)驗(yàn)材料都備齊并處于良好的工作狀態(tài)。

步驟四：實(shí)施實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以利用智慧課堂技術(shù)，通過投影儀或電子白板展示月相變化的圖像和視頻，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和記錄。教師應(yīng)該提醒學(xué)生注意月亮的形狀、亮度和位置的變化，并鼓勵(lì)他們提出問題和進(jìn)行討論。同時(shí)，學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)箱中的傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，記錄月相的變化時(shí)間和日期等信息。

步驟五：數(shù)據(jù)分析和討論

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生和教師共同進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和討論。學(xué)生可以對(duì)采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，觀察月相的變化規(guī)律和與太陽(yáng)位置的關(guān)系。學(xué)生還可以比較不同時(shí)間段的月相變化情況，探索月相周期和變化的原因。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，促進(jìn)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和思考。

（二）數(shù)據(jù)收集和分析

在以月相變化為例的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)實(shí)踐中，數(shù)據(jù)收集和分析是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生可以利用智慧課堂平臺(tái)或?qū)嶒?yàn)設(shè)備收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如月相、溫度、天文數(shù)據(jù)等。通過數(shù)據(jù)的收集，學(xué)生對(duì)月相變化的規(guī)律和影響因素進(jìn)行分析和探討。例如，學(xué)生可以分析月亮的形狀變化與月相的關(guān)系，探索月相變化的周期和原因。同時(shí)，學(xué)生還可以將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，如月相變化與日出日落時(shí)間的關(guān)系、月相變化與地球與月球的位置關(guān)系等，從而深入理解月相變化的科學(xué)原理。

（三）教學(xué)評(píng)估和反饋收集

在以月相變化為例的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)實(shí)踐中，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估是必要的。教師可以通過觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、聽取學(xué)生的討論和觀點(diǎn)，以及檢查學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和數(shù)據(jù)分析，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，可以利用智慧課堂技術(shù)收集學(xué)生的反饋意見，了解他們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)的感受和意見。通過評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和反饋，了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)的效果，并根據(jù)學(xué)生的需求和意見進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和改進(jìn)。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的意義

（一）加深學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的理解

教師應(yīng)跳出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的束縛，尋求更具創(chuàng)新性和實(shí)踐性的教學(xué)方式，以更好地激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和深刻理解。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生處于被動(dòng)的地位，只是簡(jiǎn)單地接受知識(shí)，缺乏實(shí)際參與和動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。這阻礙了學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的真正理解。我們需要尋找全新的途徑，讓學(xué)生成為實(shí)際的科學(xué)實(shí)踐者，通過親身參與探究過程，真實(shí)感受科學(xué)的樂趣和價(jià)值。

正是在這樣的背景下，智慧課堂引起了人們的廣泛關(guān)注。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，將這些先進(jìn)技術(shù)引入小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將會(huì)為教育帶來巨大的改變。智慧課堂不僅僅是一種簡(jiǎn)單的教學(xué)方式的變革，還能更好地滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，激發(fā)他們的好奇心和探索欲望。通過互動(dòng)性和個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠更主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過程，成為科學(xué)實(shí)踐的積極參與者，從而更加深入地理解科學(xué)知識(shí)并實(shí)際應(yīng)用。

舉例來說，在學(xué)習(xí)月相變化的實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)上學(xué)生只能通過課本和教師的講解來理解月相變化的原因?；谥腔壅n堂，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中親身體驗(yàn)，模擬地球、月球和太陽(yáng)的相對(duì)位置，更直觀地理解月相變化的規(guī)律。這種先進(jìn)技術(shù)使得學(xué)生可以更深入地參與實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)踐操作和探究精神。

同時(shí)，學(xué)生可以將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來。學(xué)生不僅可以了解月相變化的原理，還可以通過實(shí)際操作模擬月球的軌道運(yùn)動(dòng)，觀察月相變化的過程。這種實(shí)踐與理論相結(jié)合的教學(xué)方式有助于加深學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的理解，培養(yǎng)他們將理論應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。

（二）實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生通常充當(dāng)被動(dòng)觀察者的角色，局限在教師的演示中，難以積極地參與實(shí)踐操作。隨著智慧課堂的引入，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得了更多的自主權(quán)。以模擬月相變化的實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生不再是僅僅簡(jiǎn)單地觀察月相的變化，而是可以通過調(diào)整模擬參數(shù)來探索不同條件下的結(jié)果。這種積極參與的實(shí)驗(yàn)方式培養(yǎng)了學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決問題的能力，讓他們通過實(shí)際操作更深入地理解了相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，

同時(shí)激發(fā)了學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心和探索欲望，讓他們更渴望深入了解天文學(xué)的原理。從被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地探索和理解知識(shí)，有助于他們更深刻地吸收科學(xué)概念。

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑常常是統(tǒng)一的，學(xué)生的個(gè)性化需求難以滿足。而智慧課堂為個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的可能性。通過智慧課堂平臺(tái)，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)進(jìn)度，量身定制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源。以模擬月相變化的實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)天文學(xué)充滿熱情的學(xué)生，可以深入探究更復(fù)雜的天文現(xiàn)象，而初學(xué)者可以從基礎(chǔ)知識(shí)入手。這種個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑讓每個(gè)學(xué)生都能夠在實(shí)驗(yàn)中找到適合自己的學(xué)習(xí)方式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效果和滿意度。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的興趣和自主學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式往往將所有學(xué)生置于同一標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)空間中，忽視了他們的個(gè)體差異和興趣特點(diǎn)。智慧課堂環(huán)境為個(gè)性化學(xué)習(xí)提供了寶貴機(jī)會(huì)，教師可以充分發(fā)揮這一優(yōu)勢(shì)，為每個(gè)學(xué)生量身定制實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)路徑，更好地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和參與熱情。

在智慧課堂環(huán)境下，教師可以更加精準(zhǔn)地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)科偏好。以模擬月相變化的實(shí)驗(yàn)為例，教師可以根據(jù)學(xué)生的興趣將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與他們感興趣的領(lǐng)域相結(jié)合，例如地球科學(xué)、太空探索等。這種個(gè)性化定制的學(xué)習(xí)路徑能夠滿足學(xué)生的好奇心，使他們更加愿意投入學(xué)習(xí)，并從中獲取更多的知識(shí)和樂趣。

教學(xué)方式的改進(jìn)還能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在智慧課堂環(huán)境中，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人的喜好和需求，自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，這種自主選擇過程本身就是自主學(xué)習(xí)能力的體現(xiàn)。

在這一過程中，學(xué)生被賦予了更大的自主權(quán)，需要自己做出選擇并制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃。舉例來說，某個(gè)學(xué)生在模擬月相變化的實(shí)驗(yàn)中遇到了難題，他沒有急于尋求他人的幫助，而是通過自主學(xué)習(xí)，查閱資料、嘗試不同的方法，最終找到了解決方案。這種自主學(xué)習(xí)能力不僅有助于他在實(shí)驗(yàn)中獲得成功，也會(huì)在其他學(xué)習(xí)和生活場(chǎng)景中發(fā)揮積極作用。

五、研究結(jié)論

通過對(duì)智慧課堂環(huán)境下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)策略進(jìn)行研究，我們得出以下結(jié)論：

（1）利用智慧課堂技術(shù)和教育資源可以極大地豐富小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提供更具互動(dòng)性和實(shí)踐性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（2）基于智慧課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改進(jìn)策略，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣，學(xué)生在知識(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)操作和思維能力等方面都取得了顯著的進(jìn)步。

當(dāng)然，在實(shí)踐中還存在一些挑戰(zhàn)，如教師培訓(xùn)和指導(dǎo)不足、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源老舊等。因此，今后應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步探討如何克服這些挑戰(zhàn)，推動(dòng)智慧課堂環(huán)境下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的進(jìn)一步創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

［1］馬新瑞.對(duì)智慧課堂環(huán)境下的互動(dòng)教學(xué)的思考［J］.陜西教育（綜合版），2022（Z1）：106107.

［2］李青青.小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在問題及改善路徑研究［J］.新智慧，2019（22）：114.

［3］時(shí)曉慧，邵燕.小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效提高的策略性研究［J］.吉林教育，2017（37）：86.

［4］楊海明，郭瑞勤，王小英.探究小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及改進(jìn)策略［J］.天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2021（5）：155156.

責(zé)任編輯：黃大燦